CN101300386B - 橡胶物品加强用钢丝帘线及充气子午线轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种橡胶物品加强用钢丝帘线及充气子午线轮胎。该橡胶物品加强用钢丝帘线的耐久性优良，该充气子午线轮胎通过使用该帘线而提高了操纵稳定性及耐久性。另外，还提供一种良好地兼备作为谋求应用于高性能轿车的高性能子午线轮胎所需要的操纵稳定性、耐久性及低成本性的充气子午线轮胎。橡胶物品加强用钢丝帘线是以同一方向且同一捻线间距捻合多根钢丝线材而成的1×n构造，钢丝线材的根数为6～12根，且钢丝线材的直径为0.08～0.21mm。该充气子午线轮胎以在一对胎圈部(11)之间呈环状延伸的胎体层(1)为骨架，利用带束层(2)加强胎体层的胎冠部，在构成带束层的帘线中应用上述橡胶物品加强用钢丝帘线而成。

Description

橡胶物品加强用钢丝帘线及充气子午线轮胎
技术领域
本发明涉及橡胶物品加强用钢丝帘线及充气子午线轮胎(以下也简称“帘线”及“轮胎”)，具体涉及适合用于加强充气子午线轮胎等橡胶物品的橡胶物品加强用钢丝帘线以及使用该帘线的充气子午线轮胎。另外，本发明涉及一种用于高性能轿车等的、操纵稳定性优良的充气子午线轮胎。
背景技术
通常，充气子午线轮胎以在一对胎圈部之间呈环状延伸的胎体层为骨架，作为加强层，在其轮胎半径方向外侧配置有由经过涂胶的钢丝帘线构成的带束层。从提高操纵稳定性、提高耐久性等观点考虑，在作为将钢丝帘线用作加强材料的橡胶物品的典型例子的充气子午线轮胎中，要寻求一种挠性较高且耐久性优良的钢丝帘线作为带束层的加强材料，从以往至现在一直不断进行着各种研究。特别是为了确保作为高性能子午线轮胎的操纵稳定性，带束层所需要的重要特性为圆周方向的拉伸刚性较高、面内弯曲刚性较高以及面外弯曲刚性较低。
即，带束层构件为了承担由内压产生的张力而发挥紧束效果，需要在圆周方向上具有较大的刚性。因此，带束层首先要具有较高的圆周方向拉伸刚性。另外，由于转弯时带束层构件受到面内弯曲变形，因此，带束层的面内弯曲变形较小的轮胎可以产生较大的侧抗力，从而发挥良好的操纵稳定性。因此，带束层第二要具有较高的面内弯曲刚性。
并且，在转弯临界点附近，带束层受到较大的朝向面内方向的弯曲变形。该变形使带束层在弯曲变形内侧受到较大的压缩变形，产生压曲。但是，通过降低带束层的面外弯曲刚性，而使与压缩相伴随的面外变形压力降低，则可利用轮胎内部压力来抑制压曲变形。由此，抑制了接地压力的消失，使接地压力变均匀。因此，带束层第三要具有较低的面外弯曲刚性。
公知有一种技术，为了降低带束层的面外弯曲刚性而提高操纵稳定性，将线材直径较细、弯曲刚性较低的钢丝帘线应用于带束层，例如，在专利文献1中，记载有一种通过使用线材直径较细的(线材直径为0.06～0.10mm)特定的钢丝帘线来提高转弯时的操纵性、稳定性等的技术，在专利文献2中，公开有一种根据弯曲阻力及拉伸伸长率来规定钢丝帘线的轮胎。另外，在专利文献3中，公开有一种轮胎，将由钢丝纤丝构成的钢丝帘线的、根据带束层弯曲刚性、帘线断裂强度及带束层的空隙量而定义的值的范围规定为指定范围，在专利文献4～6中，公开有一种轮胎加强用钢丝帘线，该帘线具有规定的捻线构造，且将根据帘线断裂强度、帘线断裂时伸长率及帘线弯曲刚性而定义的值的范围规定为指定范围。这些专利文献1～6的技术是将使用了极细的钢丝线材的复捻帘线应用于带束层。
此外，在专利文献7中，公开有一种根据带束层帘线的捻合构、线材直径及带束层帘线排列密度来规定带束层的轮胎(4根以下的1×n构造，线材直径0.22mm以下)，在专利文献8中，公开有一种使捻线构造、弯曲刚性与帘线断裂强度之比、帘线断裂强度及线材直径满足规定必要条件的轮胎(1×n构造(n＝2～5)，线材直径0.12～0.20mm)，在专利文献9中，公开有一种隔着缓冲橡胶配置了帘布层的轮胎，该帘布层的带束层帘线构造及排列密度被规定为指定构造或范围(5根以下的1×n构造，线材直径0.10～0.22mm)。这些专利文献7～9的技术将使用5根以下细径线材的1×n钢丝帘线应用于带束层。
此外，在专利文献10、11等中公开了以同一方向且同一捻线间距将6根以上钢丝线材捻在一起而成的1×n构造的钢丝帘线。
专利文献1：日本特开昭59-38102号公报(权利要求书等)；
专利文献2：日本特开昭60-185602号公报(权利要求书等)；
专利文献3：日本特开昭64-85381号公报(权利要求书等)；
专利文献4：日本特开昭64-85382号公报(权利要求书等)；
专利文献5：日本特开昭64-85383号公报(权利要求书等)；
专利文献6：日本特开昭64-85384号公报(权利要求书等)；
专利文献7：日本特开平1-141103号公报(权利要求书等)；
专利文献8：日本特开平3-74206号公报(权利要求书等)；
专利文献9：日本特开平3-143703号公报(权利要求书等)；
专利文献10：日本特开平9-279492号公报(权利要求书等)；
专利文献11：日本特开平9-279493号公报(权利要求书等)。
如上所述，为了提高操纵稳定性、提高乘坐舒适性等，对于将挠性较高且耐久性优良的钢丝帘线应用于轮胎带束层的技术进行了各种研究和提案。
但是，如上述专利文献1～6所述，在通过应用使用了较细线材的复捻钢丝帘线来谋求提高操纵稳定性的技术中，由于线材直径极细，且为复捻，因此生产率低，成本高，与通常用作带束层帘线的单绞帘线相比，橡胶浸透性较差，因此易降低耐腐蚀疲劳性。特别是，专利文献4～6所述的技术，虽然欲通过改良股线构造来改良橡胶浸透性，但难以获得与单捻帘线同样良好的橡胶浸透性。因此，仅限制于竞赛用轮胎等特殊用途，难以应用于谋求应用于高性能轿车的、更为普通的高性能子午线轮胎。
另外，在专利文献7～9中，提出了将使用5根以下细径线材的1×n钢丝帘线应用于带束层，但这样的帘线每1根帘线的强度都较低，因此，在被用作高性能子午线轮胎的带束层加强材料的情况下，高速耐久性存在问题。并且，在专利文献10、11等中记载了以同一方向且同一捻线间距捻合6根以上钢丝线材而成的1×n构造的钢丝帘线，但在这些文献中未公开将该帘线用作高性能子午线轮胎的带束层加强材料来改良操纵稳定性的技术。
发明内容
因此，本发明的第一目的在于通过改良帘线构造来提供一种耐久性比以往更加优良的橡胶物品加强用钢丝帘线，其目的还在于提供一种通过使用该帘线来谋求提高操纵稳定性及耐久性的充气子午线轮胎。
另外，通过本发明人的研究可知，与帘线单体的状态相比，在将钢丝帘线作为带束层加强帘线而应用于轮胎的状态下，弯曲刚性增加。即可知，在轮胎内不能充分发挥通过使用较细的线材来降低弯曲刚性的效果，仍有改良的余地。
因此，本发明的第二目的在于消除上述以往技术的问题，提供一种良好地兼备作为谋求应用于高性能轿车的高性能子午线轮胎所需要的操纵稳定性、耐久性及低成本性的充气子午线轮胎。
本发明人基于深入研究的结果发现，可通过采用下述构造来达到上述第一目的，以至完成本发明。
即，本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线是以同一方向且同一捻线间距捻合多根钢丝线材而成的1×n构造的橡胶物品加强用钢丝帘线，其特征在于，上述钢丝线材的根数为6～12根，且该钢丝线材的直径为0.08～0.21mm。
本发明的帘线的弯曲刚性优选为49～196MPa(5.0～20.0kgf/mm2)。另外，在本发明中，优选是，上述钢丝线材的根数为7～10根，直径为0.10～0.20mm，抗拉强度为3200～4000MP a。并且，在本发明中特别优选为，帘线的轮廓形状为扁平，且轮廓形状的短径D1与长径D2之比D1/D2为0.5～0.8。
另外，本发明的第一充气子午线轮胎以在一对胎圈部之间呈环状延伸的胎体层为骨架，利用带束层加强该胎体层的胎冠部，其特征在于，在构成该带束层的帘线中应用上述本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线而成。
在本发明的第一轮胎中，带着橡胶地自上述带束层取出的上述橡胶物品加强用钢丝帘线的弯曲刚性(Ec)优选为49～196MPa(5.0～20.0kgf/mm2)。另外，带着橡胶地自上述带束层取出的上述橡胶物品加强用钢丝帘线的弯曲刚性(Ec)优选为除去橡胶后该橡胶物品加强用钢丝帘线弯曲刚性(Er)的1.0～1.27倍。并且，更优选为，在构成上述带束层的帘线中应用帘线的轮廓形状为扁平，且轮廓形状的短径D1与长径D2之比D1/D2为0.5～0.8的橡胶物品加强用钢丝帘线，并且，以使帘线轮廓形状的长径方向顺着该带束层宽度方向的方式排列而成。
另外，本发明人对这样的现象进行了分析，发现以下内容，该现象为，与帘线单体的状态相比，在将使用了以往的细径线材复捻钢丝帘线作为带束层加强帘线而应用于轮胎时，弯曲刚性增大。
即，虽然在对钢丝帘线施加弯曲变形时会在钢丝线材之间产生相对移动，但在互相接触的线材之间会产生防止该相对移动的相互作用。在制造具有利用钢丝帘线进行了加强的带束层的充气子午线轮胎时，特别是在硫化的情况下扩张时，钢丝帘线受到张力作用，因此，在完成的轮胎内成为对钢丝帘线施加预张力的状态。在对由多根线材构成的钢丝帘线施加张力时，线材之间的距离缩短，接触的线材之间的压力提高。因此，在埋设于轮胎的状态下，使帘线弯曲时产生的线材之间相互作用变大，与帘线单体的状态(张力为零)相比，弯曲刚性增大。特别是在使用了以往的细径线材的复捻钢丝帘线中，由于在施加弯曲时线材之间产生相互作用的同时，股线之间也产生相互作用，因此，弯曲刚性的增加变大。
基于上述观点，本发明人进一步深入研究，结果发现，可以通过采用下述结构来实现兼备所期望的操纵稳定性、耐久性及低成本性的轮胎，完成本发明的第二目的，以至完成本发明的第二充气子午线轮胎。
即，本发明的第二充气子午线轮胎以在一对胎圈部之间呈环状延伸的胎体层为骨架，在该胎体层的胎冠部子午线方向外侧配置有至少1层带束层，该带束层通过对由多根钢丝线材构成的钢丝帘线涂胶而成，其特征在于，上述钢丝帘线的埋设于带束层中的状态下的弯曲刚性(Ec)大于等于49MPa且小于等于196MPa，并且是未埋设于带束层中的帘线单独状态下帘线弯曲刚性(Er)的1.0～1.27倍。
在本发明的第二轮胎中，上述钢丝线材的线材直径优选为0.08～0.21mm，上述钢丝线材的根数优选为6～12根。另外，在本发明中优选为，上述钢丝帘线以同一方向且同一捻线间距捻合上述多根钢丝线材而成，在该钢丝线材之间浸透有橡胶的状态下埋设于上述带束层内，在这种情况下，特别是，上述钢丝帘线不具有芯构造，该芯构造是指1根以上的上述钢丝线材的周围被其他钢丝线材包围而成的构造。并且，上述钢丝帘线也优选由芯股线和1层鞘构成；上述芯股线由1根或2根上述钢丝线材构成；上述鞘由捻合于该芯股线周围的其他钢丝线材构成；在这种情况下，特别是，上述芯股线由未捻合地并列配置的2根上述钢丝线材构成。
采用本发明，可以实现耐久性比以往更加优良的橡胶物品加强用钢丝帘线，通过使用该帘线，可以实现谋求提高操纵稳定性及耐久性的充气子午线轮胎。即，为了实现上述那样的较佳的带束层特性，以往采用了使用细径线材的复捻钢丝帘线，但由于本发明的帘线是以同一方向且同一捻线间距捻合多根钢丝线材而成的1×n构造，因此，具有能以高生产率、低成本地进行制造的优点。另外，通过采用开放构造等，可以付与良好的橡胶浸透性，在进一步谋求促进橡胶浸透的情况下，也可以采用专利文献10、11等公开的技术。
另外，采用本发明，通过做成上述构造，可以实现良好地兼备作为谋求应用于高性能轿车上的高性能子午线轮胎所需要的操纵稳定性、耐久性及低成本性的充气子午线轮胎。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的充气子午线轮胎的概略剖视图。
图2是表示实施例1-1、2-1的橡胶物品加强用钢丝帘线的概略剖视图。
图3是表示实施例1-2、2-2的橡胶物品加强用钢丝帘线的概略剖视图。
图4是表示实施例1-3的橡胶物品加强用钢丝帘线的概略剖视图。
图5是表示实施例1-4的橡胶物品加强用钢丝帘线的概略剖视图。
图6是表示实施例2-3所采用的钢丝帘线的概略剖视图。
图7是表示实施例2-4所采用的钢丝帘线的概略剖视图。
图8是表示实施例2-5所采用的钢丝帘线的概略剖视图。
图9是以往例1-1、2-1的橡胶物品加强用钢丝帘线的剖视图。
图10是以往例1-2的橡胶物品加强用钢丝帘线的剖视图。
图11是以往例1-3、2-2的橡胶物品加强用钢丝帘线的剖视图。
图12是比较例1-1的橡胶物品加强用钢丝帘线的剖视图。
图13是比较例1-2、2-2的橡胶物品加强用钢丝帘线的剖视图。
图14是比较例2-1所采用的钢丝帘线的概略剖视图。
附图标记的说明
1、胎体层；2(2a、2b)、交叉带束层；3、胎圈芯；4、胎冠层；5、冠带层；11、胎圈部；12、胎面部；13、胎侧部。
具体实施方式
下面，详细说明本发明的优选实施方式。
首先，说明本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线。
本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线是以同一方向且同一捻线间距捻合多根钢丝线材而成的1×n构造的帘线。
在本发明的钢丝帘线中，构成帘线的钢丝线材的直径为0.08～0.21mm，优选为0.10～0.20mm。直径大于0.21mm的钢丝线材由于弯曲刚性过高，因此，在被用作高性能子午线轮胎的带束层加强材料时难以充分确保面外弯曲刚性。因此，使线材直径0.21mm以下，优选为0.20mm以下。另外，钢丝帘线的弯曲刚性(弯曲阻力)优选为49～196MPa(5.0～20.0kgf/mm2)。
另一方面，在钢丝线材的直径小于0.08mm时，在线材根数为6～12根的情况下，帘线断裂强度较低，因此，为了确保作为带束层的圆周方向刚性，需要大幅度地增加帘线的排列密度，容易产生橡胶与帘线之间的剥离。或者，可能因高速行使时直径增大而导致高速耐久性受损。因此，使线材直径为0.08mm以上，优选为0.10mm以上。
另外，在本发明的钢丝帘线中，构成帘线的钢丝线材的根数为6～12根，优选为7～10根。虽然在对帘线施加弯曲变形时会在线材之间产生相对移动，但在互相接触的线材之间会产生阻碍该相对移动的相互作用。由于线材根数越多该相互作用越易于增大，因此，使线材根数的上限为12根，优选为10根。另一方面，线材根数小于6根时，在线材直径为0.08～0.21mm的情况下，帘线断裂强度较低，因此，为了确保作为带束层的圆周方向刚性，需要大幅度地增加帘线的排列密度而密集地配置帘线，容易产生橡胶与帘线之间的剥离。或者，可能因高速行使时直径增大而导致高速耐久性受损。因此，使线材根数为6根以上，优选为7根以上。
在此，被用作钢丝帘线线材的、直径为0.08～0.21mm左右的镀黄铜钢线的抗拉强度通常为3000MPa左右，但在本发明中，通过使用抗拉强度优选为3200～4000MPa、更优选为3300～4000MPa的线材，易于以适当的排列密度确保作为带束层的圆周方向刚性。
另外，在本发明的钢丝帘线中，优选使帘线的轮廓形状扁平化，使得轮廓形状的短径D1与长径D2之比D1/D2为0.5～0.8，由此，在将该帘线应用于轮胎时，通过以使帘线轮廓形状的长径方向顺着带束层宽度方向的方式排列，可以增大带束层的面内弯曲刚性，并且减小面外弯曲刚性。
如上所述，在本发明的钢丝帘线中，除了在1×n构造的帘线中规定构成帘线的钢丝线材的直径及根数这一点之外，并没有特别的限制，可以按照惯常方法适当地决定。例如，帘线的捻线间距为5.0～15.0mm左右。本发明的帘线可以较佳地适用于加强轮胎、工业用带等各种橡胶物品，特别可适用于高性能充气子午线轮胎。
接着，说明本发明的第一充气子午线轮胎。
图1表示本发明的充气子午线轮胎的一个结构例子。如图所示，本发明的第一轮胎以在一对胎圈部11之间呈环状延伸的胎体层1为骨架，利用带束层2加强该胎冠部而成，在构成该带束层2的帘线中应用上述橡胶物品加强用钢丝帘线而成。由此，可以充分确保带束层的圆周方向拉伸刚性及面内弯曲刚性，并降低面外弯曲刚性，因此，可以确保高速耐久性并发挥良好的操纵稳定性。
另外，由于在制造具有利用钢丝帘线加强的带束层的充气子午线轮胎时，特别是在硫化情况下扩张时，由于对钢丝帘线施加张力而使线材之间的距离缩小，因此，通常轮胎中的帘线的、阻碍施加弯曲变形时线材之间相对移动的相互作用，大于埋设于轮胎中之前帘线的相互作用。在本发明的第一轮胎中，实际埋设于带束层中的状态下的钢丝帘线的弯曲刚性优选为49～196MPa(5.0～20.0kgf/mm2)的范围。该实际埋设于带束层的状态下的帘线的弯曲刚性可以通过测定带着橡胶地自带束层取出的帘线的弯曲刚性(Ec)来评价。
并且，优选为，帘线在埋设于带束层前后弯曲刚性的变化较小，具体地讲，带着橡胶地自带束层取出的帘线的弯曲刚性(Ec)优选为除去橡胶后的帘线的弯曲刚性(Er)的1.0～1.27倍左右。
另外，本发明的帘线的弯曲刚性是这样获得的值，即，通过使用市场上出售的泰泊尔(TABER)刚性试验机(例如，(株)东洋精机制作所数字泰泊尔刚性试验机(TABER TYPESTIFFNESS TESTER))，在将帘线切断成规定长度之后，在使帘线相对于支点弯曲15度的状态下测定而获得的值。轮廓形状扁平的帘线的弯曲刚性为抵抗短径方向弯曲的刚性(阻力)。另外，带着橡胶地自轮胎的带束层取出的钢丝帘线的弯曲刚性在带着橡胶地取出帘线之后，将帘线表面的覆盖胶的厚度削至0.1～0.5mm左右的状态下测定，除去橡胶后的钢丝帘线的弯曲刚性在利用有机溶剂等完全除去橡胶的状态下测定。
本发明的帘线由于线材根数少至6～12根，优选少至7～10根，因此，线材之间的相互作用较小，但优选为，通过采用下述这样的结构，可以减小帘线在埋设于带束层前后弯曲刚性的变化。(1)作为帘线构造，采用橡胶易浸透于线材之间的开放构造等。在谋求促进橡胶浸透时，除了专利文献10、11公开的技术之外，也可以采用日本特开平5-302283、日本特开平6-10281、日本特开平6-73673、日本特开平7-279067、日本特开平7-331587、日本特开平8-92884、日本特开平8-113886、日本特开平9-209283、日本特开平9-268485、日本特开平10-250310、日本特开平10-292277、日本特开平10-298880、日本特开平11-335985、日本特开平11-350367等所公开的技术。与线材相互间直接接触的情况相比，通过将橡胶夹设于线材之间，减小了线材间的相互作用。(2)在帘线截面中，采用不具有橡胶难以浸透的中心构造(即，由其他的线材包围周围的构造)的单层构造。在这种情况下，易于可靠地实现橡胶的夹设，并且，相邻的线材根数也为最低限度的根数，两侧合计为2根。
另外，本发明的第一轮胎在带束层中应用上述本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线即可，由此，可以获得提高操纵稳定性及耐久性的效果，对于除此之外的具体的轮胎构造、材质等，可以按照惯常方法适当地设定，并没有特别的限制。
接着，说明本发明的第二充气子午线轮胎。
如图1所示，本发明的第二轮胎以在一对胎圈部11之间呈环状延伸的胎体层1为骨架，在其胎冠部的子午线方向外侧配置有至少为1层，在图示的例子中为两层的交叉带束层2(2a、2b)，该交叉带束层通过对由多根钢丝线材构成的钢丝帘线涂胶而成。
在本发明的第二轮胎中，通过使埋设于带束层2中的状态下钢丝帘线的弯曲刚性(Ec)大于等于49MPa(5.0kgf/mm2)且小于等于196MPa(20.0kgf/mm2)，来确保作为高性能子午线轮胎的充分的操纵稳定性，并且，通过将埋设于带束层2中的状态下钢丝帘线的弯曲刚性(Ec)规定为未埋设于带束层2中的帘线单独状态下帘线弯曲刚性(Er)的1.0～1.27倍，在轮胎中有效地利用帘线单独状态下的柔软性。
在此，上述钢丝帘线的弯曲刚性也可以与上述同样地使用市场上出售的泰泊尔(TABER)刚性试验机(例如，(株)东洋精机制作所数字泰泊尔刚性试验机(TABER TYPESTIFFNESS TESTER))来测定。具体地讲，例如，该弯曲刚性是在将帘线切断成规定长度之后，使帘线相对于支点弯曲15度的状态下测定的值，在轮廓形状为扁平的帘线的情况下，是抵抗短径方向上的弯曲的刚性。另外，带着橡胶地自轮胎的带束层2取出的钢丝帘线的弯曲刚性，在带着橡胶地取出帘线之后将帘线表面的覆盖胶的厚度削至0.1～0.5mm的状态下测定。另一方面，未埋设于带束层中的状态下钢丝帘线弯曲刚性在利用有机溶剂等完全除去带着橡胶地自轮胎的带束层取出的钢丝帘线表面的橡胶的状态下测定，或者也可以用埋设于轮胎之前的未加工帘线进行测定。
在本发明的第二轮胎中，若作为钢丝帘线的弯曲刚性满足上述条件，则可获得提高操纵稳定性等的预期效果，对于钢丝帘线的帘线构造并没有特别的限制，但构成钢丝帘线的钢丝线材，例如使用线材直径为0.08～0.21mm，优选为0.10～0.20mm的材料。
通过使钢丝线材的线材直径小于等于0.21mm，优选为小于等于0.20mm，易使埋设于带束层2中的状态下钢丝帘线的弯曲刚性(Ec)小于等于196MPa。另一方面，线材直径小于0.08mm时，在后述的较佳的线材根数的情况下，帘线断裂强度较低，因此，为了确保作为带束层2的圆周方向刚性，需要大幅度地增加帘线的排列密度而密集地配置帘线，易于产生橡胶与帘线之间的剥离。或者，可能因圆周方向刚性不足而有损高速耐久性。
另外，使构成钢丝帘线的钢丝线材的根数为6～12根，优选为7～10根。使线材根数的上限为12根，优选为10根的原因在于，线材根数越多，使帘线弯曲时的线材之间相互作用越易增大。另一方面，线材根数小于6根时，在上述较佳的线材直径的情况下，帘线断裂强度较低，因此，为了确保作为带束层2的圆周方向刚性，需要大幅度地增加帘线的排列密度而密集地配置帘线，易于产生橡胶与帘线之间的剥离。或者，可能因圆周方向刚性不足而有损高速耐久性。
在本发明的第二轮胎中，优选为，在橡胶浸透于线材之间的状态下，将以同一方向且同一间距捻合全钢线材而成的1×n构造的钢丝帘线埋设于带束层2内来使用。通过在橡胶浸透于线材之间的状态下埋设钢丝帘线，将橡胶夹设于线材之间，因此，与线材相互间直接接触的情况相比，减小了弯曲时线材之间的相互作用。在该1×n的单捻构造中，容易做成橡胶可浸透于帘线内部的构造，例如，可以通过不紧固地捻合实施了大皱痕的线材而成的开放构造、捻合实施了小皱痕的线材而成的构造等，来赋予橡胶浸透性。
在应用该1×n构造的钢丝帘线的情况下，更优选采用这样的帘线构造，即，不具有1根以上的钢丝线材被其他钢丝线材包围周围而成的芯构造。与具有芯构造的情况相比，在不具有芯构造的帘线构造的情况下，由于相邻的线材根数较少，因此，减小了弯曲时线材之间的相互作用。另外，不具有芯构造的情况可以使橡胶更完全地浸透于帘线内部。
另外，在应用在芯股线的周围捻合鞘而成的n+m构造的钢丝帘线的情况下，使芯股线的线材根数(n)为1根或2根，鞘为1层。在芯股线的线材根数(n)大于等于3根时，易因被芯股线包围而在帘线中心产生橡胶无法浸透的封闭空间，另外，在鞘大于等于两层时，难以使橡胶浸透至内侧鞘的内部。在这种情况下，更优选使鞘材根数(m)为5～8根，做成在鞘材之间设有间隙的构造。
在应用该n+m构造的钢丝帘线的情况下，更优选以不捻合地并列配置的2根线材构成芯股线。在这种情况下，由于芯股线相互间未捻合，因此，减小了弯曲时线材之间的相互作用。
另外，本发明的第二轮胎的钢丝帘线的优选捻线间距为5～18mm左右。在捻线间距小于5mm时，捻线时可能产生断线，另外，生产率变差，成本增加。另一方面，在捻线间距大于18mm时，捻线角度变小，可能使捻线性状变差。另外，也存在橡胶难以浸透的问题。
另外，在本发明的第二轮胎中，优选使钢丝帘线的轮廓形状扁平，并以扁平截面的长径方向顺着带束层的宽度方向的方式配置。由此，由于弯曲刚性中产生各向异性，因此，与配置不扁平的钢丝帘线的情况相比，可以构成面内弯曲刚性较大、面外弯曲刚性较小带束层。
另外，用于钢丝帘线的钢丝线材可适合使用抗拉强度通常为3200～4000MPa、特别是3300～4000MPa左右的镀黄铜钢线，由此，在上述优选的线材直径及优选的线材根数范围内，容易以适当的排列密度确保作为带束层的圆周方向刚性。
在本发明的第二轮胎中，可以通过适当调整上述钢丝线材及帘线构造的条件来获得满足上述条件的钢丝帘线，通过对带束层2应用该钢丝帘线，可以实现操纵稳定性及耐久性优良的充气子午线轮胎，对于构成轮胎的其他构件的构造、具体材质等并没有特别的限制。
例如图所示，本发明的第一及第二轮胎均是在本发明的轮胎的一对胎圈部11中分别埋设有胎圈芯3，胎体层1在该胎圈芯3的周围自轮胎内侧向外侧地折回而被卡定。另外，在带束层2的胎冠部外周配置有胎面部12，在胎体层1的侧部配置有胎侧部13。另外，为了提高圆周方向刚性，可以在交叉带束层2a、2b的胎冠部外周配置胎冠层4和一对冠带层；上述胎冠层4具有至少覆盖带束层2的宽度方向长度，由实质上与轮胎圆周方向平行地排列的涂胶加强帘线构成(图示的例子中为两层)；上述一对冠带层5分别具有覆盖带束层的单侧宽度方向端部的宽度方向长度，由实质上与轮胎圆周方向平行地排列的涂胶加强帘线构成。
实施例
下面，用实施例更加详细地说明本发明。
以往例1、实施例1、比较例1
按照下述表1、表2所示的条件，制造各橡胶物品加强用钢丝帘线，从而制造出将所得帘线应用于带束层的、轮胎规格为225/45/R17的充气子午线轮胎(参照图1)。如图所示，带束层构造由两层交叉钢丝带束层2a、2b(角度：±60°)、由与轮胎圆周方向大致平行地排列的加强帘线构成的两层胎冠层4以及一对冠带层5(材质：尼龙)构成。
橡胶浸透性评价
在利用橡胶包覆各试验用帘线、硫化各试验用帘线之后，将其一端浸渍于NaOH-10％水溶液中，放置24小时之后，测定“橡胶剥离长度”。若橡胶未浸透至帘线内部，则橡胶未剥离。在此，若剥离长度为10mm以下左右，则在实用上没有问题。
操纵稳定性评价
以205.8kPa(2.1kgf/cm2)的气压将各试验用轮胎安装于轿车的4个轮上，试验驾驶员利用该试验车辆在试验场中行驶，通过将由试验驾驶员对操纵稳定性得出的感觉结果与控制轮胎(以往例1-1)对比来评分，从而进行评价。评价的标准分如下。
+3：好
+2：较好
+1：可认为较好
±0：不变
-1：可认为较差
-2：较差
-3：差
高速耐久性评价
以300kPa的气压将各试验用轮胎安装于轮辋规格为7.5J×17的轮辋上，以JATMA规格的试验方法为基准，利用阶跃速度法进行高速耐久试验。设以往例1-1的试验用轮胎在故障时的速度为100，利用指数表示结果。数值越大，结果越良好。
腐蚀耐久性评价
在将各试验用轮胎安装于JATMA规格所定的标准轮辋上之后，填充入与JATMA YEAR BOOK中的最大负载能力相对应的内压，将其安装于轿车上。在铺装路面上行驶50000km之后，解剖轮胎，调查因割伤导致的帘线腐蚀长度。设以往例1-1的试验用轮胎的腐蚀长度为100，利用指数表示结果。数值越小，结果越良好。
上述各测定结果一并表示于下述表1、表2中。另外，在表中，各试验用帘线的弯曲刚性是使用泰泊尔(TABER)刚性试验机(例如，(株)东洋精机制作所数字泰泊尔刚性试验机(TABER TYPE STIFFNESS TESTER))，将帘线切断成90～95mm之后，在使帘线相对于支点弯曲15度的状态下测定的。将轮廓形状为扁平的帘线的弯曲刚性为抵抗短径方向上弯曲的刚性。另外，带着橡胶地自轮胎的带束层取出的帘线的弯曲刚性(Ec)，在带着橡胶地取出帘线之后将帘线表面的覆盖胶的厚度削至0.1～0.5mm的状态下测定，除去橡胶后的帘线的弯曲刚性(Er)在利用有机溶剂完全除去橡胶的状态下测定。
表1
Figure S2006800407740D00171
*1)扁平率D1/D2中的D1表示扁平截面的短径，D2表示长径。
表2
Figure S2006800407740D00181
如上述表1、表2所示，可确认，在做成以同一方向且同一捻线间距捻合6～12根直径为0.08～0.21mm的钢丝线材而成的1×n构造的各实施例的轮胎中，与不满足该条件的以往例及比较例的轮胎相比，操纵稳定性及耐久性均获得了良好的结果。
以往例2、实施例2、比较例2
制作图1所示的、沿胎体层的胎冠部子午线方向依次包括由涂胶钢丝帘线构成的两层交叉带束层2a、2b、两层胎冠层4及1对冠带层5的充气子午线轮胎。钢丝帘线使用分别满足下述表3、表4中的条件的材料。使轮胎规格为225/45R17，使交叉带束层2a、2b的角度与轮胎宽度方向成±60°。另外，在胎冠层4及冠带层5中应用尼龙帘线。如下述地对获得的各试验用轮胎进行评价。其结果一并表示于下述表3、表4中。
弯曲刚性Ec、Er的测定
使用(株)东洋精机制作所制的数字泰泊尔刚性试验机(TABER TYPE STIFFNESS TESTER)，将帘线切断成规定长度之后，在使帘线相对于支点弯曲15度的状态下测定。在轮廓形状为扁平的帘线的情况下，弯曲刚性是抵抗短径方向上弯曲的刚性。另外，对于埋设于带束层的状态下的弯曲刚性(Ec)，在将自试验用轮胎取出的带着橡胶的帘线的表面橡胶厚度削至0.1～0.5mm的状态下测定。另外，对于未埋设于带束层的帘线单独状态下的帘线弯曲刚性(Er)，在利用有机溶剂完全除去自试验用轮胎取出的带着橡胶的帘线的表面橡胶的状态下测定。
橡胶浸透性评价
将帘线浸渍于NaOH-10％水溶液中24小时之后，观察NaOH的浸蚀程度，来评价各钢丝帘线的橡胶浸透性。若是通常的橡胶浸透帘线，则浸蚀量为0(以往例2-1)，用设以往例2-1为100的指数来表示。指数越大，结果越良好。
操纵稳定性评价
以205.8kPa(2.1kgf/cm2)的气压将各试验用轮胎安装于轿车的4个轮上，试验驾驶员利用该试验车辆在试验场中行驶。对于由试验驾驶员对各试验用轮胎的操纵稳定性及乘坐舒适性得出的感觉结果，通过与控制轮胎(以往例2-1)对比，按照如下所示的评价标准来评分。
+3：好
+2：较好
+1：可认为较好
±0：不变
-1：可认为较差
-2：较差
-3：差
高速耐久性评价
以300kPa的气压将各试验用轮胎组装于轮辋规格为7.5J×17的轮辋上，以JATMA规格的试验方法为基准，利用阶跃速度法进行高速耐久试验。设以往例2-1的试验用轮胎在故障时的速度为100，利用指数表示结果。数值越大，结果越良好。
腐蚀耐久性评价
在将各试验用轮胎安装于JATMA规格所定的标准轮辋上之后，填充入与JATMA YEAR BOOK中的最大负载能力相对应的内压，将其安装于轿车上。在铺装路面上行驶50000km之后，解剖轮胎，调查因割伤导致的帘线腐蚀长度。设比较例2-1为100，利用指数表示结果。数值越小，腐蚀长度越小，结果越良好。
表3
Figure S2006800407740D00201
*1)扁平率D1/D2中的D1表示扁平截面的短径，D2表示长径。
表4
Figure S2006800407740D00211
如上述表3、表4所示，可确认，使用埋设于带束层中的状态下弯曲刚性(Ec)大于等于49MPa且小于等于196MPa，并且是未埋设于带束层中的帘线单独状态下帘线弯曲刚性(Er)的1.0～1.27倍的钢丝帘线的实施例的轮胎，与不满足该条件的比较例的轮胎相比，可获得优良的操纵稳定性及耐久性。

Claims (14)

1.一种充气子午线轮胎，该轮胎以在一对胎圈部之间呈环状延伸的胎体层为骨架，利用带束层加强该胎体层的胎冠部，其特征在于，
在构成该带束层的帘线中应用橡胶物品加强用钢丝帘线而成，
上述橡胶物品加强用钢丝帘线是以同一方向且同一捻线间距捻合多根钢丝线材而成的1×n构造，
上述钢丝线材的根数为6～12根，且该钢丝线材的直径为0.08～0.21mm，
带着橡胶地自上述带束层取出的上述橡胶物品加强用钢丝帘线的弯曲刚性(Ec)是除去橡胶后的该橡胶物品加强用钢丝帘线的弯曲刚性(Er)的1.0～1.27倍。
2.根据权利要求1所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述钢丝线材的根数为7～10根。
3.根据权利要求1所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述钢丝线材的直径为0.10～0.20mm。
4.根据权利要求1所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述钢丝线材的抗拉强度为3200～4000MPa。
5.根据权利要求1所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述橡胶物品加强用钢丝帘线的轮廓形状为扁平，且轮廓形状的短径D1与长径D2之比D1/D2为0.5～0.8。
6.根据权利要求1所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
带着橡胶地自上述带束层取出的上述橡胶物品加强用钢丝帘线的弯曲刚性(Ec)为49～196MPa(5.0～20.0kgf/mm2)。
7.根据权利要求1或6所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
在构成上述带束层的帘线中应用权利要求5所述的橡胶物品加强用钢丝帘线，并且，以使帘线轮廓形状的长径方向顺着该带束层宽度方向的方式排列而成。
8.一种充气子午线轮胎，该轮胎以在一对胎圈部之间环状延伸的胎体层为骨架，在该胎体层的胎冠部子午线方向外侧配置有至少1层带束层，该带束层通过对由多根钢丝线材构成的钢丝帘线涂胶而成，其特征在于，
上述钢丝帘线的埋设于带束层中的状态下的弯曲刚性(Ec)大于等于49MPa且小于等于196MPa，并且是未埋设于带束层中的帘线单独状态下帘线弯曲刚性(Er)的1.0～1.27倍。
9.根据权利要求8所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述钢丝线材的线材直径为0.08～0.21mm。
10.根据权利要求8或9所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述钢丝线材的根数为6～12根。
11.根据权利要求8所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述钢丝帘线以同一方向且同一捻线间距捻合上述多根钢丝线材而成，在该钢丝线材之间浸透有橡胶的状态下埋设于上述带束层内。
12.根据权利要求11所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述钢丝帘线不具有芯构造，该芯构造是指1根以上的上述钢丝线材的周围被其他钢丝线材包围而成的构造。
13.根据权利要求10所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述钢丝帘线由芯股线和1层鞘构成；上述芯股线由1根或2根上述钢丝线材构成；上述鞘由捻合于该芯股线周围的其他钢丝线材构成。
14.根据权利要求13所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述芯股线由未捻合地并列配置的2根上述钢丝线材构成。
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