特許 7430525 タイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-02

(45)【発行日】2024-02-13

(54)【発明の名称】タイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 9/22 20060101AFI20240205BHJP

   B60C 9/04 20060101ALI20240205BHJP

   D07B 1/06 20060101ALI20240205BHJP

【ＦＩ】

B60C9/22 B

B60C9/04 D

D07B1/06 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019225831

(22)【出願日】2019-12-13

(65)【公開番号】P2021094916

(43)【公開日】2021-06-24

【審査請求日】2022-11-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000005278

【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン

(74)【代理人】

【識別番号】100096714

【弁理士】

【氏名又は名称】本多 一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100124121

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 由美子

(74)【代理人】

【識別番号】100176566

【弁理士】

【氏名又は名称】渡耒 巧

(74)【代理人】

【識別番号】100180253

【弁理士】

【氏名又は名称】大田黒 隆

(72)【発明者】

【氏名】松本 恭平

(72)【発明者】

【氏名】矢鳴 里奈

【審査官】増永 淳司

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－３０４３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０８９３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２７５８３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－２９８０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２７８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３２２４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３３３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２８９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０２５８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－００８９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１５９１５４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１０１３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０７６６７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｃ ９／２２

Ｂ６０Ｃ ９／０４

Ｄ０７Ｂ １／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のビード部間にトロイド状に延在する少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスのクラウン部タイヤ半径方向外側に配置された少なくとも１層のベルト層からなるベルトとを備えるタイヤであって、
前記ベルト層が、撚り合わされずに一列に引き揃えられた複数本の金属フィラメントからなる補強素子をベルト層用エラストマーにより被覆してなり、該金属フィラメント同士の間の最小隙間距離が、０．０１ｍｍ以上０．２４ｍｍ未満であり、該金属フィラメント同士の間の最大隙間距離が、０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であって、
前記カーカスプライが、有機繊維コードをカーカス用エラストマーにより被覆してなり、該有機繊維コードの１本あたりの総繊度が５００ｄｔｅｘ以上５０００ｄｔｅｘ以下であって、かつ、該カーカスプライの単位面積あたりに含まれる該有機繊維コードの体積Ｓｃと、該カーカス用エラストマーの体積Ｓｒとの比率Ｓｃ／Ｓｒが、０．０５より大きく０．６５以下であることを特徴とするタイヤ。

【請求項2】

前記補強素子が、２本以上２０本以下の金属フィラメントからなる金属フィラメント束である請求項１記載のタイヤ。

【請求項3】

前記金属フィラメントの線径が、０．１５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下である請求項１または２記載のタイヤ。

【請求項4】

前記有機繊維コードの１本あたりの総繊度が５００ｄｔｅｘ以上４０００ｄｔｅｘ未満である請求項１～３のうちいずれか一項記載のタイヤ。

【請求項5】

前記有機繊維コードの撚り係数が０．３以上０．８以下である請求項１～４のうちいずれか一項記載のタイヤ。

【請求項6】

前記金属フィラメントを被覆するベルト用エラストマーのうち前記カーカスに接する側の厚みと、前記カーカスプライの厚みと、の総和が、０．４５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である請求項１～５のうちいずれか一項記載のタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はタイヤに関し、詳しくは、撚り合わされずに引き揃えられた複数本の金属フィラメントからなる補強素子を、エラストマーで被覆してなるベルト層を備えたタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、強度が必要とされるタイヤの内部には、リング状のタイヤ本体の子午線方向に沿って埋設された補強コードを含むカーカスが配置され、カーカスのタイヤ半径方向外側には、ベルト層が配置される。このベルト層は通常、スチール等の金属コードをエラストマーで被覆してなるエラストマー－金属コード複合体を用いて形成され、タイヤに耐荷重性、耐牽引性等を付与している。

【0003】

近年、自動車の燃費を向上させるために、タイヤを軽量化する要求が高まっている。タイヤの軽量化の手段として、ベルト補強用の金属コードが注目され、金属フィラメントを撚らずにベルト用コードとして使用する技術が多数公開されている。例えば、特許文献１には、単一のモノフィラメントからなるスチールコード本体の周囲に熱可塑性樹脂中にエラストマーを分散させた熱可塑性エラストマー組成物を被覆したタイヤ補強用スチールコード、および、これを使用したタイヤが開示されている。また、特許文献２には、同一の径の２～６本の主フィラメントを、撚り合わせることなく単一の層をなすように並列させて主フィラメント束とし、主フィラメントより小径で真直の１本のスチールフィラメントをラッピングフィラメントとして主フィラメント束の周囲に巻き付けてなるスチールコードを、タイヤベルト層に用いた空気入りラジアルタイヤが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－０５３４９５号公報

【文献】特開２０１２－１０６５７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１や特許文献２で提案されているように、金属のモノフィラメントをエラストマーで被覆してベルトコードを形成することで、ベルトの薄ゲージ化による軽量化を図ることができ、モノフィラメントを束として用いれば、モノフィラメント束間の距離の確保による耐ベルトエッジセパレーション（ＢＥＳ）性の向上も図ることができる。しかしながら、特許文献１や特許文献２では、タイヤの騒音・振動の問題については検討されておらず、騒音や振動の抑制についても満足できるタイヤの実現が求められていた。

【0006】

そこで、本発明の目的は、撚り合わされずに引き揃えられた複数本の金属フィラメントからなる補強素子を、エラストマーで被覆してなるベルト層を備えるタイヤにおいて、軽量性に優れるとともに、騒音や振動を抑制することができるタイヤを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは鋭意検討した結果、ベルト層の補強素子を構成する金属フィラメントの条件、および、カーカスプライの条件を下記のとおり規定することにより、上記課題を解消できることを見出して、本発明を完成するに至った。

【0008】

すなわち、本発明は、一対のビード部間にトロイド状に延在する少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスのクラウン部タイヤ半径方向外側に配置された少なくとも１層のベルト層からなるベルトとを備えるタイヤであって、
前記ベルト層が、撚り合わされずに一列に引き揃えられた複数本の金属フィラメントからなる補強素子をベルト層用エラストマーにより被覆してなり、該金属フィラメント同士の間の最小隙間距離が、０．０１ｍｍ以上０．２４ｍｍ未満であり、該金属フィラメント同士の間の最大隙間距離が、０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であって、
前記カーカスプライが、有機繊維コードをカーカス用エラストマーにより被覆してなり、該有機繊維コードの１本あたりの総繊度が５００ｄｔｅｘ以上５０００ｄｔｅｘ以下であって、かつ、該カーカスプライの単位面積あたりに含まれる該有機繊維コードの体積Ｓｃと、該カーカス用エラストマーの体積Ｓｒとの比率Ｓｃ／Ｓｒが、０．０５より大きく０．６５以下であることを特徴とするものである。

【0009】

本発明のタイヤにおいては、前記補強素子が、２本以上２０本以下の金属フィラメントからなる金属フィラメント束であることが好ましい。

【0010】

さらに、本発明のタイヤにおいては、前記金属フィラメントの線径が、０．１５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であることが好ましい。さらにまた、本発明のタイヤにおいては、前記有機繊維コードの１本あたりの総繊度が５００ｄｔｅｘ以上４０００ｄｔｅｘ未満であることが好ましい。

【0011】

さらにまた、本発明のタイヤにおいては、前記有機繊維コードの撚り係数が０．３以上０．８以下であることが好ましい。さらにまた、本発明のタイヤにおいては、前記金属フィラメントを被覆するベルト用エラストマーのうち前記カーカスに接する側の厚みと、前記カーカスプライの厚みと、の総和が、０．４５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、撚り合わされずに引き揃えられた複数本の金属フィラメントからなる補強素子を、エラストマーで被覆してなるベルト層を備えるタイヤにおいて、軽量性に優れるとともに、騒音や振動を抑制することができるタイヤを提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤの概略片側断面図である。

【図2】本発明の一好適な実施の形態に係るベルト層の幅方向における部分断面図である。

【図3】図２に示すベルト層における補強素子の一構成例に係る金属コードを示す概略平面図である。

【図4】ベルトのうちカーカスに接する最内層ベルト層と、カーカスのうちベルトに接する最外層カーカスプライとを取り出して示す拡大部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明のタイヤについて、図面を用いて詳細に説明する。

【0015】

図１に、本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤの概略片側断面図を示す。図示するタイヤ１００は、接地部を形成するトレッド部１０１と、このトレッド部１０１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部１０２と、各サイドウォール部１０２の内周側に連続するビード部１０３とを備えた空気入りタイヤである。

【0016】

本発明のタイヤは、図示するように、一対のビード部１０３間にトロイド状に延在して、トレッド部１０１、サイドウォール部１０２およびビード部１０３を補強する少なくとも１枚、図示する例では１枚のカーカスプライからなるカーカス１０４を骨格とする。また、カーカス１０４のクラウン部タイヤ半径方向外側には、トレッド部１０１を補強する少なくとも１層のベルト層、図示する例では２層の第１ベルト層１０５ａおよび第２ベルト層１０５ｂからなるベルト１０５が配置されている。ここで、カーカスプライは２枚以上であってもよく、ベルト層は３層以上であってもよい。

【0017】

本発明においては、ベルト１０５が、下記に詳述する複数本の金属フィラメントからなる補強素子をベルト層用エラストマーにより被覆してなるベルト層により形成されるとともに、カーカス１０４が、下記に詳述する条件を満足するカーカスプライにより形成される点が重要である。これにより、後述するように、軽量性に優れるとともに、騒音や振動を抑制することができるタイヤを実現することが可能となった。

【0018】

まず、本発明のタイヤに係るベルト層の構成について、図面を用いて詳細に説明する。図２は、本発明の一好適な実施の形態に係るベルト層の幅方向における部分断面図である。また、図３は、図２に示すベルト層における補強素子の一構成例に係る金属コードを示す概略平面図である。

【0019】

本発明に係るベルト層は、撚り合わされずに一列に引き揃えられた複数本の金属フィラメント１からなる補強素子２を、ベルト層用エラストマー３により被覆して形成されている。このような構成とすることで、第１ベルト層１０５ａおよび第２ベルト層１０５ｂの厚みを薄くすることができ、タイヤの軽量化を図ることができる。なお、本発明に係る金属フィラメントは、実質的に真直の金属フィラメントである。ここで、真直の金属フィラメントとは、意図的に型付けをしておらず、実質的に型がついていない状態の金属フィラメントを指す。

【0020】

図示する例では、補強素子２は、複数本の金属フィラメント１が、撚り合わされずに一列に引き揃えられた束からなる金属コード２であるが、本発明においてはこれに限られない。本発明における補強素子２は、撚り合わされずに一列に引き揃えられた複数本の金属フィラメント１が、均等に配置されているものであってもよい。特には、補強素子２は、複数本の金属フィラメント１が、撚り合わされずに一列に引き揃えられた束からなる金属コード２であることが好ましい。

【0021】

補強素子２が、図示するような束からなる金属コード２である場合、金属フィラメント１は、好適には２本以上、より好適には５本以上であって、好適には２０本以下、より好適には１２本以下、さらに好適には１０本以下、特に好適には９本以下の金属フィラメント束で金属コード２を構成する。図示する例においては、５本の金属フィラメント１が、撚り合わされずに引き揃えられて、金属コード２を形成している。

【0022】

本発明においては、補強素子２を構成する金属フィラメント１同士の間の最小隙間距離が、０．０１ｍｍ以上０．２４ｍｍ未満である。隣り合う金属フィラメント１同士の間の最小隙間距離を、０．０１ｍｍ以上とすることで、ベルト層用エラストマー３を十分に金属フィラメント１同士の間に十分に浸透させることが可能となる。一方、上記最小隙間距離を０．２４ｍｍ未満とすることで、金属フィラメント１同士の間におけるセパレーションの発生を抑制できる。補強素子２を構成する金属フィラメント１同士の間の最小隙間距離は、好適には０．０３ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下、より好適には０．０３ｍｍ以上、０．１８ｍｍ以下である。

【0023】

なお、補強素子２が、図示するような束からなる金属コード２である場合、金属コード２を構成する金属フィラメント１同士の間隔ｗ１が、上記最小隙間距離に相当する。

【0024】

本発明において、補強素子２を構成する金属フィラメント１同士の間の最大隙間距離は、好適には０．２５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、より好適には０．３ｍｍ以上、１．８ｍｍ以下であって、さらに好適には０．３５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下である。金属フィラメント１同士の間の最大隙間距離を０．２５ｍｍ以上とすることで、ベルト幅方向端部のコード端を起点としたゴム剥離が隣り合う金属コード間に伝播する、ベルトエッジセパレーションの発生を抑制することができる。また、金属フィラメント１同士の間の最大隙間距離を２．０ｍｍ以下とすることで、ベルトの剛性を維持することができる。

【0025】

なお、補強素子２が、図示するような束からなる金属コード２である場合、金属コード２同士の間の間隔ｗ２が、上記最大隙間距離に相当する。

【0026】

また、本発明において、金属フィラメント１の線径は、０．１５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であることが好ましい。より好ましくは０．１８ｍｍ以上、さらに好ましくは０．２０ｍｍ以上であって、また、好ましくは０．３５ｍｍ以下である。金属フィラメント１の線径を０．４０ｍｍ以下とすることで、タイヤの軽量効果が十分に得られる。一方、金属フィラメント１の線径を０．１５ｍｍ以上とすることで、十分なベルト強度を発揮できる。

【0027】

本発明においては、隣り合う金属フィラメント１間にエラストマー３を十分に浸透させることができるものであるが、隣り合う金属フィラメント間にエラストマーによって被覆されていない非エラストマー被覆領域が連続して存在することを抑止する観点からは、以下の条件を満足することが好ましい。すなわち、補強素子２が、図示するような束からなる金属コード２である場合には、金属コード２内で隣り合う金属フィラメント１の、金属コード２の幅方向側面におけるエラストマー被覆率が、単位長さ当たり１０％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上である。さらに好ましくは５０％以上被覆されており、８０％以上被覆されていることが特に好ましい。もっとも好ましくは、９０％以上被覆されている状態である。これにより、ベルト層における耐腐食進展性を確保するとともに、ベルトの面内剛性を向上させ、操縦安定性を改善する効果を良好に得ることができる。

【0028】

ここで、本発明において、エラストマー被覆率とは、例えば、エラストマーとしてゴムを用い、金属コードとしてスチールコードを用いた場合、スチールコードをゴム被覆し、加硫した後、得られたゴム－スチールコード複合体からスチールコードを引き抜き、スチールコードを構成するスチールフィラメント同士の間隙に浸透したゴムにより被覆されている、スチールフィラメントの金属コード幅方向側面の長さを測定し、下記算出式に基づいて算出した値の平均をいう。
エラストマー被覆率＝（ゴム被覆長／試料長）×１００（％）
なお、エラストマーとして、ゴム以外のエラストマーを用いた場合、および、金属コードとして、スチールコード以外の金属コードを用いた場合も、同様に算出することができる。

【0029】

本発明において、金属フィラメント１は、一般に、鋼、すなわち、鉄を主成分（金属フィラメントの全質量に対する鉄の質量が５０質量％を超える）とする線状の金属をいい、鉄のみで構成されていてもよいし、鉄以外の、例えば、亜鉛、銅、アルミニウム、スズ等の金属を含んでいてもよい。

【0030】

また、本発明において、金属フィラメント１の表面状態については特に制限されないが、例えば、下記の形態をとることができる。すなわち、金属フィラメント１としては、表面のＮ原子が２原子％以上６０原子％以下であって、かつ、表面のＣｕ／Ｚｎ比が１以上４以下であることが挙げられる。また、金属フィラメント１としては、フィラメント表面からフィラメント半径方向内方に５ｎｍまでのフィラメント最表層に酸化物として含まれるリンの量が、Ｃ量を除いた全体量の割合で、７．０原子％以下である場合が挙げられる。

【0031】

また、本発明において、金属フィラメント１の表面には、めっきが施されていてもよい。めっきの種類としては、特に制限されず、例えば、亜鉛（Ｚｎ）めっき、銅（Ｃｕ）めっき、スズ（Ｓｎ）めっき、ブラス（銅－亜鉛（Ｃｕ－Ｚｎ））めっき、ブロンズ（銅－スズ（Ｃｕ－Ｓｎ））めっき等の他、銅－亜鉛－スズ（Ｃｕ－Ｚｎ－Ｓｎ）めっきや銅－亜鉛－コバルト（Ｃｕ－Ｚｎ－Ｃｏ）めっき等の三元系合金めっきなどが挙げられる。これらの中でも、ブラスめっきや銅－亜鉛－コバルトめっきが好ましい。ブラスめっきを有する金属フィラメントは、ゴムとの接着性が優れているからである。なお、ブラスめっきは、通常、銅と亜鉛との割合（銅：亜鉛）が、質量基準で６０～７０：３０～４０、銅－亜鉛－コバルトめっきは、通常、銅が６０～７５重量％、コバルトが０．５～１０重量％である。また、めっき層の層厚は、一般に１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。

【0032】

さらにまた、本発明においては、金属フィラメント１の線径や抗張力、断面形状については、特に制限はない。例えば、金属フィラメント１としては、抗張力（ｆｉｌａｍｅｎｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）が２５００ＭＰａ（２５０ｋｇ／ｍｍ^２）以上のものを用いることができ、これにより、タイヤの耐久性を維持しつつ、ベルトに使用する金属量を低減でき、騒音性を改善することができる。さらに、金属フィラメント１の幅方向の断面形状も特に制限されず、真円状や楕円状、矩形状、三角形状、多角形状等とすることができるが、真円状が好ましい。なお、本発明において、補強素子２が、図示するような束からなる金属コード２である場合に、金属コード２を構成する金属フィラメント１の束を拘束する必要がある場合には、金属フィラメント束にラッピングフィラメント（スパイラルフィラメント）を巻回してもよい。

【0033】

さらに、本発明においては、ベルト層中の補強素子２を被覆するベルト層用エラストマー３の、ＪＩＳ Ｋ ６２５１（２０１０年）に準拠し測定した５０％モジュラス値が、１．５ＭＰａ以上であることが好ましい。好ましくは１．８ＭＰａ以上、より好ましくは２．０ＭＰａ以上である。このようなエラストマーを補強素子２の被覆に用いると、補強素子２が長手方向に伸張した場合であっても、補強素子２内部のエラストマーが高剛性であるため、補強素子２の長手方向への伸張を阻害して、ベルトの剛性をさらに向上させることができる。その結果、操縦安定性をより向上させることができる。なお、ベルト層用エラストマー３としてゴム組成物を用いる場合のゴム組成物の上記５０％モジュラス値は、各ゴム組成物のサンプルを、１４５℃で４０分間加硫して加硫ゴムとした後、ＪＩＳ Ｋ ６２５１（２０１０年）に準拠して測定した値である。

【0034】

このようなベルト層用エラストマー３としては、例えば、従来、金属コードを被覆するために用いていたゴムの他、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ、高シスＢＲおよび低シスＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ等のジエン系ゴムおよびその水添物、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ－ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニルまたはジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー等のオレフィン系ゴム、Ｂｒ－ＩＩＲ、ＣＩ－ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ－ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレンゴム（Ｍ－ＣＭ）等の含ハロゲンゴム、メチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム等のシリコンゴム、ポリスルフィドゴム等の含イオウゴム、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン－プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム等のフッ素ゴム、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらのベルト層用エラストマー３は１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

【0035】

また、ベルト層用エラストマー３には、硫黄、加硫促進剤、カーボンブラックの他に、タイヤやコンベアベルト等のゴム製品で通常使用される老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸等を適宜配合することができる。

【0036】

本発明において、ベルト層を形成するベルトトリートは、既知の方法にて作製することができる。例えば、複数本の金属フィラメント１を、所定の間隔で平行に並べてなる補強素子２を、ベルト層用エラストマー３により被覆するか、または、複数本の金属フィラメント１を撚り合わせずに引き揃えた金属フィラメント束からなる金属コード２を、ベルト層用エラストマー３により被覆して作製することができる。

【0037】

本発明において、ベルト層を形成するベルトトリートの厚みは、０．３０ｍｍ以上、１．００ｍｍ以下とすることが好ましい。ベルトトリートの厚みを上記範囲とすることで、軽量性および低転がり抵抗を確保しつつ、耐久性を向上することができる。

【0038】

また、ベルト１０５におけるコード角度は、タイヤ周方向に対し３０°以下とすることができる。

【0039】

次に、本発明に係るカーカス１０４について説明する。
本発明においては、カーカス１０４を構成するカーカスプライとして、カーカス用エラストマーにより被覆されてなる有機繊維コードからなり、この有機繊維コードの１本あたりの総繊度が５００ｄｔｅｘ以上５０００ｄｔｅｘ以下であって、カーカスプライの単位面積あたりに含まれる有機繊維コードの体積Ｓｃとカーカス用エラストマーの体積Ｓｒとの比率Ｓｃ／Ｓｒが、０．０５より大きく０．６５以下であるものを用いる。

【0040】

上記条件を満足するカーカスプライを用いることで、カーカスプライの減衰性を高めることができ、耐久性を維持しつつ、騒音・振動性能を向上することができる。よって、このようなカーカスプライと、軽量性に優れる上記ベルト層とを組み合わせることで、軽量性と騒音・振動性能とを両立させたタイヤを得ることができる。

【0041】

本発明に係るカーカス１０４において、有機繊維コードの１本あたりの総繊度は、５００ｄｔｅｘ以上５０００ｄｔｅｘ以下であることが必要である。また、下限値は、好適には６５０ｄｔｅｘ以上、より好適には１０００ｄｔｅｘ以上であって、上限値は、好適には４８００ｄｔｅｘ以下、より好適には４６００ｄｔｅｘ以下、特に好適には４０００ｄｔｅｘ未満である。有機繊維コードの１本あたりの総繊度を、５００ｄｔｅｘ以上とすることで、十分なカーカス強度を確保して、良好な耐久性を得ることができ、５０００ｄｔｅｘ以下とすることで、軽量性および低転がり抵抗のメリットを十分に得ることができる。

【0042】

本発明に係るカーカス１０４において、カーカスプライの単位面積あたりに含まれる有機繊維コードとカーカス用エラストマーとの体積比率Ｓｃ／Ｓｒは、０．０５より大きく０．６５以下であることが必要である。また、下限値は、好適には０．１０以上、より好適には０．１５以上であって、上限値は、好適には０．６３以下である。上記体積比率Ｓｃ／Ｓｒが、０．０５以下であると、十分なカーカス強度が確保できず、耐久面で懸念があり、０．６５を超えると、音および振動の減衰性が十分に確保できず、騒音や振動を抑制する点でのメリットが小さくなり、いずれにしても本発明の効果が得られない。

【0043】

また、本発明に係るカーカス１０４に用いる有機繊維コードとしては、撚り係数が０．３以上０．８以下であることが好ましく、０．３５以上０．７以下であることがより好ましい。上記有機繊維コードの撚り係数を０．３以上０．８以下とすることで、コードの耐疲労性と強力とを両立することができ、好ましい。上記有機繊維コードの撚り本数は、例えば、２本撚りまたは３本撚りとすることができる。

【0044】

本発明においては、上記有機繊維コードの具体的な材質については特に制限はなく、従来カーカス用途に使用されているもののうちから適宜選択して用いることができる。具体的には例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、脂肪族ポリアミド（ナイロン）、芳香族ポリアミド（アラミド）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアリレート、レーヨン、ポリケトン等の有機繊維の少なくとも一種からなるものを用いることができる。

【0045】

また、カーカス用エラストマーについても特に制限はなく、従来、カーカス用途に用いられているゴム組成物等を用いることができ、これ以外にも、例えば、前述したベルト用エラストマーと同様のものを適宜用いることができる。本発明において、カーカス用エラストマーとベルト用エラストマーとは、同種のものを用いてもよく、また、異なる種類のものを用いてもよい。

【0046】

本発明において、カーカスプライを形成するプライトリートの厚みは、０．４ｍｍ以上１．６ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．４ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。プライトリートの厚みを、１．６ｍｍ以下にすることで軽量化および低転がり抵抗を達成することができ、０．４ｍｍ以上とすることで、耐久性を確保することができる。なお、カーカスプライにおける有機繊維コードのコード角度は、通常、タイヤ周方向に対してほぼ直交する方向、例えば、７０°以上９０°以下の角度とすることができる。

【0047】

図４に、ベルトのうちカーカスに接する最内層ベルト層と、カーカスのうちベルトに接する最外層カーカスプライとを取り出して示す拡大部分断面図を示す。図中の符号４は、カーカスプライに埋設された有機繊維コードを示す。本発明のタイヤにおいては、ベルト、図示する例ではベルト層１０５ａにおける、金属フィラメント１を被覆するベルト用エラストマー３のうちカーカス１０４に接する側の厚みｔ１と、カーカスプライの厚み、図示する例ではカーカス１０４の厚みｔ２と、の総和Ｔが、０．４５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。すなわち、ベルト１０５のうちカーカス１０４に接する最内層ベルト層に埋設された金属フィラメント１の表面から、カーカス１０４のうちベルト１０５に接する最外層カーカスプライのタイヤ半径方向内面までに含まれるエラストマーの総厚みが、０．４５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。このような範囲とすることで、低転がり抵抗を確保しつつ、騒音および振動の抑制性能を良好に発揮させることができるので、好ましい。

【0048】

本発明のタイヤ１００においては、上記所定のベルトおよびカーカスを配置する以外の点については特に制限されるものではない。例えば、ベルト１０５のタイヤ径方向外側にベルト補強層を配置してもよく、その他の補強部材を用いてもよい。また、一対のビード部１０３には、それぞれビードコア１０６を配置することができ、カーカス１０４は、通常、ビードコア１０６の周りに内側から外側に巻き上げて係止される。さらに、図示はしないが、ビードコア１０６のタイヤ径方向外側には、断面先細り状のビードフィラーを配置することができる。さらにまた、タイヤ１００に充填する気体としては、通常のまたは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。

【0049】

本発明においては、タイヤ種には制限はなく、図示するタイヤは乗用車用タイヤであるが、トラック・バス用タイヤや大型タイヤなど、いかなるタイヤにも適用することができる。

【0050】

本発明の具体的な実施形態に係るタイヤとしては、例えば、図１に示すような、一対のビード部間にトロイド状に延在し、コード角度がタイヤ周方向に対し実質的に９０°である１枚のカーカスプライからなるカーカスと、そのクラウン部タイヤ半径方向外側に配置され、タイヤ周方向に対するコード角度が±２８°である２層のベルト層からなるベルトとを備えるものが挙げられる。

【0051】

このタイヤにおいて、ベルト層は、線径０．２６ｍｍの真直のスチールフィラメントを、５本で、撚り合わせずに一列に引き揃えたスチールフィラメントの束からなるスチールコードを、上下両側から、例えば、下記の組成を有するゴム組成物よりなる厚さ０．５ｍｍ程度のシートにより被覆することで、形成することができる。このスチールフィラメントの束内における隣り合う金属フィラメント同士の間の最小隙間距離ｗ１は０．１５ｍｍ、スチールフィラメントの束からなるスチールコード同士の間の最大隙間距離ｗ２は０．４８ｍｍとすることができ、打ち込み本数は１０５本／５０ｍｍ（２１束／５０ｍｍ）とすることができる。

【0052】

天然ゴム １００質量部
カーボンブラック^＊１ ６１質量部
亜鉛華 ５質量部
老化防止剤^＊２ １質量部
加硫促進剤^＊３ １質量部
硫黄^＊４ ５質量部
＊１）Ｎ３２６、ＤＢＰ吸油量 ７２ｍｌ／１００ｇ、Ｎ_２ＳＡ ７８ｍ^２／ｇ
＊２）Ｎ－フェニル－Ｎ’－１，３－ジメチルブチル－ｐ－フェニレンジアミン（商品名：ノクラック６Ｃ、大内新興化学工業株式会社製）
＊３）Ｎ，Ｎ’－ジシクロヘキシル－２－ベンゾチアジルスルフェンアミド（商品名：ノクセラーＤＺ、大内新興化学工業株式会社製）
＊４）不溶性硫黄（商品名：クリステックスＨＳ ＯＴ－２０、フレキシス社製）

【0053】

また、このタイヤにおいて、カーカスプライは、繊度が１１００ｄｔｅｘ（５５０ｄｔｅｘ／２、１本あたりの総繊度：５５０ｄｔｅｘ）、撚り係数が０．５０であるアラミドからなる有機繊維コードを、打ち込み本数４７本／５０ｍｍにて、汎用のカーカス用ゴム組成物により被覆して形成することができる。この場合のカーカスプライの単位面積あたりに含まれる有機繊維コードの体積Ｓｃと、カーカス用エラストマーの体積Ｓｒとの比率Ｓｃ／Ｓｒは、０．２０とすることができる。

【0054】

さらに、このタイヤにおいて、ベルト層におけるスチールフィラメントを被覆するベルト用エラストマーのうちカーカスに接する側の厚みと、カーカスプライの厚みとの総和は、０．３５ｍｍとすることができる。

【符号の説明】

【0055】

１ 金属フィラメント
２ 補強素子（金属コード）
３ ベルト層用エラストマー
４ 有機繊維コード
１００ タイヤ
１０１ トレッド部
１０２ サイドウォール部
１０３ ビード部
１０４ カーカス
１０５ ベルト
１０５ａ 第１ベルト層
１０５ｂ 第２ベルト層
１０６ ビードコア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】