CN116323251A - 充气轮胎 - Google Patents

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composite
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松本纱葵子
茶谷隆充
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Abstract

提供一种充气轮胎，其能够提高高速行驶时的操纵稳定性，另一方面，能够降低滚动阻力，并且能够确保耐冲击爆破性，能够高度兼顾这些性能。在具备胎体层(4)和带束覆盖层(8)的充气轮胎中，胎体层(4)用由聚酯纤维构成的胎体帘线构成，胎体帘线的断裂伸长率为20％～30％，公量纤度D与植入根数Ec的乘积A为1.8×105dtex/50mm～3.0×105dtex/50mm，带束覆盖层(8)由将芳族聚酰胺纤维与其他有机纤维捻合而成的复合帘线构成，复合帘线的帘线直径为0.75mm以下，断裂时的每50mm宽度的拉伸强度为14kN/50mm以上，2～5％伸长时的每50mm宽度的弹性模量为1.7kN/(50mm·％)～2.3kN/(50mm·％)。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及具备由有机纤维帘线构成的胎体层和由复合帘线构成的带束覆盖层的充气轮胎。
背景技术
在高速行驶时发挥优异的行驶性能的轮胎(所谓的高性能轮胎)中，为了确保高速行驶时的操纵稳定性，有时在胎体层中使用刚性高的人造丝纤维帘线(例如参照专利文献1)。另外，为了在充气轮胎中确保高速耐久性，有时在带束覆盖层中使用将由芳族聚酰胺纤维构成的2根线材和由尼龙纤维构成的1根线材捻合而成的3根捻合的复合帘线(例如参照专利文献2)。另一方面，近年来，考虑环境负荷而对于轮胎的轻量化、滚动阻力的降低的要求提高，但在上述的胎体层、带束覆盖层中，存在难以减轻轮胎重量来降低滚动阻力的倾向。
例如，如果在带束覆盖层中，代替上述的复合帘线而使用将由芳族聚酰胺纤维构成的1根线材和由尼龙纤维构成的1根线材捻合而成的2根捻合的复合帘线，则能够减轻轮胎重量，实现滚动阻力的降低，但由于无法确保韧度(断裂强力与断裂伸长率的乘积)，因此有可能导致耐冲击爆破性降低。此外，耐冲击爆破性是指针对在行驶中轮胎受到大的冲击而使得胎体破坏的损伤(冲击爆破)的耐久性，例如柱塞能量试验(测定对胎面中央部按压预定大小的柱塞而导致轮胎破坏时的破坏能量的试验)成为指标。因此，在具备由有机纤维帘线构成的胎体层和由复合帘线构成的带束覆盖层的轮胎中，要求提高高速行驶时的操纵稳定性，另一方面，降低滚动阻力，并且良好地确保耐冲击爆破性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-031381号公报
专利文献2：日本特开2009-132329号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供一种充气轮胎，其能够提高高速行驶时的操纵稳定性，另一方面，能够降低滚动阻力，并且能够确保耐冲击爆破性，能够高度兼顾这些性能。
用于解决课题的手段
用于达成上述目的的本发明的充气轮胎具备：胎面部，所述胎面部沿轮胎周向延伸而呈环状；一对胎侧部，所述一对胎侧部配置于所述胎面部的两侧；以及一对胎圈部，所述一对胎圈部配置于这些胎侧部的轮胎径向内侧，所述充气轮胎具有：至少1层胎体层，所述至少1层胎体层架设于所述一对胎圈部之间；多层带束层，所述多层带束层配置于所述胎面部处的所述胎体层的外周侧；以及带束覆盖层，所述带束覆盖层配置于所述带束层的外周侧，所述充气轮胎的特征在于，所述胎体层用由聚酯纤维构成的胎体帘线构成，所述胎体帘线的断裂伸长率为20％～30％，每1根所述胎体帘线的公量纤度D〔单位：dtex/根〕与和所述胎体帘线的延长方向正交的方向上的每50mm的所述胎体帘线的植入根数Ec〔单位：根/50mm〕的乘积A＝D×Ec为1.8×105dtex/50mm～3.0×105dtex/50mm，所述带束覆盖层由将由芳族聚酰胺纤维构成的线材与由其他有机纤维构成的线材捻合而成的复合帘线构成，所述复合帘线的每1根的帘线直径为0.75mm以下，所述复合帘线的断裂时的每50mm宽度的拉伸强度为14kN/50mm以上，所述复合帘线的2～5％伸长时的每50mm宽度的弹性模量为1.7kN/(50mm·％)～2.3kN/(50mm·％)。
发明效果
在本发明中，构成胎体层的胎体帘线为具有上述物性的聚酯纤维帘线，因此能够确保与使用人造丝纤维帘线的情况相同程度的良好的高速操纵稳定性，并且能够提高耐冲击爆破性。具体而言，由于胎体帘线的断裂伸长率为上述范围，因此能够适度地确保胎体帘线的刚性，能够良好地发挥高速操纵稳定性。另外，由于胎体帘线具有上述断裂伸长率，因此胎体帘线容易追随于局部变形，能够充分容许柱塞能量试验时(被柱塞按压时)的变形，能够提高破坏能量。也就是说，在行驶时，胎面部的针对突起输入的破坏耐久性提高，因此能够提高耐冲击爆破性。而且，上述的乘积A、即每单位宽度的胎体帘线的纤度为上述范围，因此能够兼顾耐久性和制动性能，其结果是，有利于提高耐冲击爆破性和高速操纵稳定性。
另一方面，由于带束覆盖层由上述复合帘线构成，因此能够提高高速行驶时的操纵稳定性，另一方面，能够降低滚动阻力，并且能够确保耐冲击爆破性。具体而言，复合帘线的帘线直径足够小，因此能够减轻轮胎重量，降低滚动阻力。另外，复合帘线的断裂时的拉伸强度足够大，因此能够确保耐冲击爆破性。而且，由于复合帘线的2～5％伸长时的弹性模量处于适度的范围，因此能够确保作为带束覆盖层的合适的刚性，并且能够确保适当的环箍效应，因此能够提高高速行驶时的操纵稳定性，降低滚动阻力，并且确保耐冲击爆破性。
同时使用了这样的胎体层和带束覆盖层的本发明的充气轮胎，通过胎体层及带束覆盖层的协作，能够平衡良好地高度兼顾上述的多个轮胎性能(高速行驶时的操纵稳定性、低滚动阻力性能以及耐冲击爆破性)。此外，胎体帘线(聚酯纤维帘线)的“断裂伸长率”是依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在夹持间隔250mm、拉伸速度300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验，在帘线断裂时测定的试样帘线的伸长率(％)。复合帘线的“断裂时的每50mm宽度的拉伸强度”是如下值：从轮胎中取出1根帘线(试样帘线)，在刚取出后在初始载荷0.45mN/dtex、夹持间隔250mm、拉伸速度300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验，对在试样帘线断裂时测定的强度乘以在轮胎中每50mm宽度所包含的帘线根数而得到的值。复合帘线的“2～5％伸长时的每50mm宽度的弹性模量”是如下的值：从轮胎中取出1根帘线(试样帘线)，在刚取出后在初始载荷0.45mN/dtex、夹持间隔250mm、拉伸速度300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验，制成相对于帘线的伸长率(％)的拉伸应力的图表，对根据该图表的伸长率为2～5％的范围中的斜率求出的弹性模量乘以在轮胎中每50mm宽度所包含的帘线根数而得到的值。
在本发明中，优选的是，由下述式(1)表示的胎体帘线的捻系数K为2000以上。由此，能够使得帘线疲劳性良好而确保优异的耐久性。
K＝T×D1/2 ···(1)
(在式中，T为所述胎体帘线的复捻捻数[次/10cm]，D为所述胎体帘线的总纤度[dtex]。)
在本发明中，优选的是，在将以轮胎赤道为中心的接地宽度的70％的区域设为中央区域并将该中央区域的轮胎宽度方向外侧的区域分别设为胎肩区域时，配置于中央区域的复合帘线的在轮胎内的帘线张力Ce与配置于胎肩区域的复合帘线的在轮胎内的帘线张力Sh之比Ce/Sh为1.0以上且2.0以下。通过这样设定轮胎宽度方向的每个部位的张力，能够抑制发热，提高轮胎耐久性。
在本发明中，优选的是，复合帘线的断裂伸长率为7％以上。通过这样适度增大复合帘线的断裂伸长率，有利于确保耐冲击爆破性。此外，复合帘线的“断裂伸长率”是依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在夹持间隔250mm、拉伸速度300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验，在帘线断裂时测定的试样帘线的伸长率(％)。
在本发明中，优选的是，复合帘线具有由1根芳族聚酰胺纤维和1根尼龙纤维构成的2根捻合构造，总纤度为2000dtex～3500dtex。由此，复合帘线的构造变得良好，能够良好地维持由帘线带来的环箍效应、耐疲劳性并且实现轻量化。
此外，在本发明中，“接地宽度”是指轮胎宽度方向两侧的接地端之间的距离。“接地端”是指在将轮胎轮辋组装于正规轮辋(日文：正規リム)并填充了正规内压(日文：正規内圧)的状态下在平面上垂直放置并施加了正规载荷(日文：正規荷重)时形成的接地区域的轮胎轴向的两端部。“正规轮辋”是指在包括轮胎所基于的标准的标准体系中、该标准按每个轮胎而定的轮辋，例如如果是JATMA，则为“標準リム(标准轮辋)”，如果是TRA，则为“Design Rim(设计轮辋)”，或者如果是ETRTO，则为“Measuring Rim(测量轮辋)”。另外，“正规内压”是指在包括轮胎所基于的标准的标准体系中、各标准按每个轮胎而定的气压，如果是JATMA，则为“最高空気圧(最高气压)”，如果是TRA，则为表“TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”所记载的最大值，如果是ETRTO，则为“INFLATION PRESSURE(充气压力)”，在轮胎为乘用车用的情况下设为180kPa。“正规载荷”是指在包括轮胎所基于的标准的标准体系中、各标准按每个轮胎而定的载荷，如果是JATMA，则为“最大負荷能力(最大负荷能力)”，如果是TRA，则为表“TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”所记载的最大值，如果是ETRTO，则为“LOAD CAPACITY(负荷能力)”，在轮胎为乘用车用的情况下设为与所述载荷的88％相当的载荷。
附图说明
图1是示出由本发明的实施方式构成的充气轮胎的子午线剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的构成进行详细说明。
如图1所示，本发明的充气轮胎具备胎面部1、配置于该胎面部1的两侧的一对胎侧部2、以及配置于胎侧部2的轮胎径向内侧的一对胎圈部3。在图1中，附图标记CL表示轮胎赤道。图1是子午线剖视图，因此没有描绘，但胎面部1、胎侧部2、胎圈部3分别沿轮胎周向延伸而呈环状，由此构成充气轮胎的环形状的基本构造。以下，使用了图1的说明，基本上是基于图示的子午线截面形状，但各轮胎构成构件均沿轮胎周向延伸而呈环状。
在左右一对的胎圈部3之间架设有包含沿轮胎径向延伸的多根加强帘线(以下，称为胎体帘线)的胎体层4。在各胎圈部埋设有胎圈芯5，在该胎圈芯5的外周上配置有截面大致三角形状的胎圈填胶6。胎体层4绕胎圈芯5从轮胎宽度方向内侧向外侧折回。由此，胎圈芯5及胎圈填胶6由胎体层4的主体部(从胎面部1经由各胎侧部2到达各胎圈部3的部分)和折回部(在各胎圈部3处绕胎圈芯5折回并朝向各胎侧部2侧延伸的部分)包入。
另一方面，在胎面部1处的胎体层4的外周侧埋设有多层(在图示的例子中为2层)带束层7。各带束层7包括相对于轮胎周向倾斜的多根加强帘线(以下，称为带束帘线)，并且以在层间带束帘线相互交叉的方式配置。在这些带束层7中，带束帘线相对于轮胎周向的倾斜角度例如设定在10°～40°的范围。作为构成带束层7的带束帘线，例如优选使用钢帘线。
而且，为了提高高速耐久性，在带束层7的外周侧设置有带束覆盖层8。带束覆盖层8包括在轮胎周向上取向的加强帘线(以下，称为覆盖帘线)。在带束覆盖层8中，覆盖帘线相对于轮胎周向的角度例如设定为0°～5°。作为带束覆盖层8，能够分别单独地设置覆盖带束层7的宽度方向的整个区域的全覆盖层8a、局部地覆盖带束层7的轮胎宽度方向的两端部的一对的边缘覆盖层8b，或者将它们组合而设置(在图示的例子中设置有全覆盖层8a及边缘覆盖层8b这两者)。带束覆盖层8例如优选将至少1根覆盖帘线用覆盖橡胶覆盖而成的带材在轮胎周向上卷绕成螺旋状而构成，特别优选设为无接缝构造。
本发明主要涉及构成上述的胎体层4及带束覆盖层8各自的帘线(胎体帘线、覆盖帘线)，因此轮胎的基本构造的其他轮胎构成构件并不限定于上述构件。
在本发明中，构成胎体层4的胎体帘线由将聚酯纤维的丝束捻合而成的聚酯纤维帘线构成。该胎体帘线(聚酯纤维帘线)的断裂伸长率为20％～30％，优选为22％～28％。由于将具有这样的物性的胎体帘线(聚酯纤维帘线)用于胎体层4，因此能够确保与使用以往的人造丝纤维帘线的情况相同程度的良好的操纵稳定性，并且能够提高耐冲击爆破性。即，由于胎体帘线具有上述的伸长特性，因此能够适度确保胎体帘线的刚性，能够发挥良好的操纵稳定性。另外，由于胎体帘线具有上述的伸长特性，因此胎体帘线容易追随于局部变形，能够充分容许柱塞能量试验时(被柱塞按压时)的变形，能够提高破坏能量。也就是说，在行驶时，胎面部的针对突起输入的破坏耐久性提高，因此能够提高耐冲击爆破性。当胎体帘线的断裂伸长率小于20％时，无法得到提高耐冲击爆破性的效果。当胎体帘线的断裂伸长率超过30％时，存在中间伸长率也变大的倾向，因此有可能刚性降低而操纵稳定性降低。
另外，胎体层4中，每1根胎体帘线的公量纤度D〔单位：dtex/根〕与和胎体帘线的延长方向正交的方向上的每50mm的胎体帘线的植入根数Ec〔单位：根/50mm〕的乘积A＝D×Ec为1.8×105dtex/50mm～3.0×105dtex/50mm，优选为2.2×105dtex/50mm～2.7×105dtex/50mm。上述乘积A是胎体层4中的每单位宽度的胎体帘线的纤度，因此通过使其满足上述范围，能够提高耐久性和制动性能，其结果是，有利于提高耐冲击爆破性和高速操纵稳定性。当乘积A小于1.8×105dtex/50mm时，制动性能有可能恶化。当乘积A超过3.0×105dtex/50mm时，胎体帘线的间隔变窄，因此难以维持耐久性。此外，只要乘积A满足上述范围，则上述的公量纤度D以及植入根数Ec各自的范围就不特别限定。
而且，胎体帘线的胎侧部中的1.5cN/dtex负荷时的伸长率优选为5.5％～8.0％，更优选为6.5％～7.5％为好。此外，胎体帘线的“1.5cN/dtex负荷时的伸长率”是依据JISL1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在夹持间隔250mm、拉伸速度300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验，在1.5cN/dtex负荷时测定的试样帘线的伸长率(％)。通过具有这样的伸长特性，从而有利于在确保与使用以往的人造丝纤维帘线的情况相同程度的良好的操纵稳定性的同时，提高耐冲击爆破性。当1.5cN/dtex负荷时的伸长率小于5.5％时，帘线刚性变高，接地区域正下方的胎体层4的卷起端部的压缩应变增大，有可能导致帘线的断裂(即，有可能损害耐久性)。当1.5cN/dtex负荷时的伸长率超过8.0％时，难以确保刚性，有可能无法充分得到提高高速操纵稳定性的效果。
而且，胎体帘线的热收缩率优选为0.5％～2.5％，更优选为1.0％～2.0为好。此外，“热收缩率”是依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在试样长度500mm、加热条件150℃×30分钟的条件下加热后测定的试样帘线的干热收缩率(％)。通过使用具有这样的热收缩率的帘线，能够抑制在硫化时帘线产生扭折(扭曲、弯折、歪扭、走形等)而导致耐久性降低的情形、均匀性的降低。此时，当帘线的热收缩率小于0.5％时，在硫化时容易产生扭折，难以良好地维持耐久性。当帘线的热收缩率超过2.5％时，均匀性有可能恶化。
而且，由下述式(1)表示的胎体帘线的捻系数K优选为2000以上，更优选为2000～2500，进一步优选为2100～2400为好。此外，该捻系数K是浸渍处理后的帘线的数值。通过使用具有这样的捻系数K的帘线，能够使帘线疲劳性良好而确保优异的耐久性。此时，若帘线的捻系数K小于2000，则帘线疲劳性降低，难以确保耐久性。
K＝T×D1/2 ···(1)
(在式中，T为帘线的复捻捻数[次/10cm]，D为帘线的总纤度[dtex]。)
如上所述，胎体帘线由聚酯纤维构成，作为聚酯纤维，可以例示出聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET纤维)、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维(PEN纤维)、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维(PBT)、聚萘二甲酸丁二醇酯纤维(PBN)，能够优选使用PET纤维。无论使用哪种纤维的情况下，通过各纤维的物性，都有利于平衡良好地高度兼顾高速耐久性和操纵稳定性。特别是，在PET纤维的情况下，PET纤维廉价，因此能够实现充气轮胎的低成本化。另外，也能够提高制造帘线时的作业性。
在本发明中，作为构成带束覆盖层8的覆盖帘线，使用将使芳族聚酰胺纤维(芳香族聚酰胺纤维)的丝束捻合而成的线材与使其他有机纤维的丝束捻合而成的线材捻合而成的复合帘线。作为其他有机纤维，能够优选使用尼龙纤维。作为尼龙纤维，可以例示出尼龙66纤维、尼龙6纤维。复合帘线的构造没有特别限定，从减轻轮胎重量的观点出发，在本发明中，使用每1根的帘线直径为0.75mm以下、优选为0.50mm～0.70mm的复合帘线。通过这样使用帘线直径足够小的复合帘线，能够减轻轮胎重量，降低滚动阻力。当复合帘线的帘线直径超过0.75mm时，难以减轻轮胎重量。特别是，为了有效地减轻轮胎重量，优选使用由1根尼龙纤维和1根芳族聚酰胺纤维构成的2根捻合构造的复合帘线。此外，即使是2根捻合构造，只要由弹性模量高的芳族聚酰胺纤维和耐疲劳性优异的尼龙纤维构成，就能够充分确保环箍效应、帘线疲劳性。
另外，在本发明中，作为构成带束覆盖层8的复合帘线，使用断裂时的每50mm宽度的拉伸强度为14kN/50mm以上、优选为14.5kN/50mm～20.0kN/50mm、2～5％伸长时的每50mm宽度的弹性模量为1.7kN/(50mm·％)～2.3kN/(50mm·％)、优选为1.7kN/(50mm·％)～2.3kN/(50mm·％)的复合帘线。另外，本发明中使用的复合帘线的断裂伸长率优选为7％以上，更优选为8％～12％为好。作为这样构成带束覆盖层8的复合帘线，通过使用具有特定的物性的帘线，能够提高高速行驶时的操纵稳定性，另一方面，能够降低滚动阻力，并且能够确保耐冲击爆破性。当复合帘线的断裂时的每50mm宽度的拉伸强度小于14kN/50mm时，难以确保耐冲击爆破性。当复合帘线的2～5％伸长时的每50mm宽度的弹性模量小于1.7kN/(50mm·％)时，无法充分确保作为带束覆盖层8的环箍效应，高速行驶时的操纵稳定性、滚动阻力有可能恶化。当复合帘线的2～5％伸长时的每50mm宽度的弹性模量超过2.3kN/(50mm·％)时，带束覆盖层8的刚性过高，因此难以确保耐冲击爆破性。当复合帘线的断裂伸长率小于7％时，难以确保耐冲击爆破性。
而且，本发明中使用的复合帘线的总纤度优选为2000dtex～3500dtex，更优选为2500dtex～3500dtex，进一步优选为2800dtex～3200dtex为好。通过这样设定总纤度，能够抑制由带束覆盖层8导致的轮胎重量的增加，并且能够有效地发挥由带束覆盖层8带来的效果。当复合帘线的总纤度小于2500dtex时，难以通过带束覆盖层8抑制轮胎的膨径生长。当复合帘线的总纤度超过3500dtex时，由带束覆盖层8导致的轮胎重量的增加有可能变得显著。此外，在这样设定总纤度时，对于尼龙纤维和芳族聚酰胺纤维各自的纤度没有特别限定，但纤度的比优选为芳族聚酰胺：尼龙＝50：50～70：30为好。
在将这样的复合帘线用作带束覆盖层8时，优选将与带束层7重叠的区域中的帘线张力设定为0.9cN/dtex以上，更优选设定为1.5cN/dtex～2.0cN/dtex为好。通过这样设定轮胎内的帘线张力，能够抑制发热，提高轮胎的耐久性。当复合帘线的与带束层7重叠的区域中的帘线张力小于0.9cN/dtex时，tanδ的峰值上升，无法充分得到提高轮胎的耐久性的效果。此外，构成带束覆盖层8的复合帘线的与带束层7重叠的区域中的帘线张力设为在比构成带束覆盖层8的带材的末端靠轮胎宽度方向内侧2周以上的位置处测定出的张力。
本发明中使用的复合帘线进一步优选的是，150℃下的热收缩应力为0.24cN/tex以上。通过这样设定150℃下的热收缩应力，能够更有效地良好地维持充气轮胎的耐久性，并且有效地降低路面噪声。当复合帘线的150℃下的热收缩应力小于0.24cN/tex时，无法充分提高行驶时的环箍效应，难以充分维持高速耐久性。复合帘线的150℃下的热收缩应力的上限值没有特别限定，例如为1.0cN/tex为好。此外，在本发明中，150℃下的热收缩应力(cN/tex)是依据JIS-L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在试样长度500mm、加热条件100℃×5分钟的条件下加热后测定的试样帘线的热收缩应力。
为了得到具有上述物性的复合帘线，例如使浸渍处理适当化为好。也就是说，优选的是，在压延工序之前，对复合帘线进行粘接剂的浸渍处理，但在2浴处理后的规格化工序(normalize process)中，将气氛温度设定在210℃～250℃的范围内，将帘线张力设定在3.1×10-2N/tex～9.6×10-2N/tex的范围。由此，能够对复合帘线赋予上述那样的期望的物性。当规格化工序中的帘线张力小于3.1×10-2N/tex时，帘线弹性模量变低，相反，当大于9.6×10-2N/tex时，帘线弹性模量变高，帘线的耐疲劳性降低。
如图1所示，在将以轮胎赤道CL为中心的接地宽度W的70％的区域设为中央区域A并将该中央区域A的轮胎宽度方向外侧的区域分别设为胎肩区域B时，配置于中央区域A的覆盖帘线的在轮胎内的帘线张力Ce与配置于胎肩区域B的覆盖帘线的在轮胎内的帘线张力Sh之比Ce/Sh优选为1.0以上且2.0以下。通过这样设定轮胎宽度方向的每个部位的张力的关系，能够抑制发热，提高轮胎耐久性。若比Ce/Sh超过2.0，则在胎肩区域的帘线张力过低的情况下，帘线的发热增加而产生帘线熔融而高速耐久性降低。若比Ce/Sh小于1.0，则在胎肩区域的帘线张力过高的情况下，胎肩部的刚性过度上升，接地形状变圆，在行驶时带束层7与带束覆盖层8之间的分离容易加剧，轮胎耐久性降低。张力Ce、Sh只要满足前述的关系就不特别限定，张力Ce例如可以设定为1.2cN/dtex～2.5cN/dtex，张力Sh例如可以设定为0.9cN/dtex～2.0cN/dtex。这样的张力Ce、Sh的关系例如能够通过在轮胎成形时使用曲率滚筒(具有“与制造的轮胎的胎肩部对应的部位的周长比与制造的轮胎的中央部对应的部位的周长小”的曲率的滚筒)、或者控制带束覆盖件的卷绕张力来达成。此外，张力Ce是在位于最外侧的带束层7的中央部的位置的5根覆盖帘线测定的值，张力Sh是在位于比构成带束覆盖层的带材的末端靠轮胎宽度方向内侧2周以上且最外侧的带束层7的胎肩部的位置的5根覆盖帘线测定的值。
以下，通过实施例进一步说明本发明，但本发明的范围并不限定于这些实施例。
实施例
制作了轮胎尺寸为225/60R18、具有图1所示的基本构造、关于胎体层而如表1～2那样设定了胎体帘线的材质、每1根胎体帘线的公量纤度D〔单位：dtex/根〕与和胎体帘线的延长方向正交的方向上的每50mm的植入根数E〔单位：根/50mm〕的乘积A(＝D×E)、断裂伸长率〔单位：％〕、并且关于带束覆盖层而如表1～2那样设定了复合帘线的种类、复合帘线的每1根的帘线直径〔单位：mm〕、复合帘线的断裂时的每50mm宽度的拉伸强度〔单位：kN/50mm〕、复合帘线的断裂伸长率〔单位：％〕、复合帘线的2～5％伸长时的每50mm宽度的弹性模量〔单位：kN/(50mm·％)〕的以往例1、比较例1～8、实施例1～6的充气轮胎(试验轮胎)。
在表1～2中，胎体帘线的“断裂伸长率”依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在夹持间隔250mm、拉伸速度300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验来测定。具体而言，“断裂伸长率”是帘线断裂时测定的试样帘线的伸长率(％)。另外，带束帘线的“断裂应力”是通过将帘线断裂时的断裂强力除以帘线截面面积而算出的。
关于表1～2的胎体帘线的材质一栏，将使用人造丝纤维帘线的情况表示为“人造丝”，将使用聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的情况表示为“PET”。关于表1～2的复合帘线的种类一栏，“帘线1”是将由芳族聚酰胺纤维构成的2根线材和由尼龙纤维构成的1根线材捻合而成的3根捻合的复合帘线(A1670dtex/2+N1400dtex/1)，“帘线2”是将由芳族聚酰胺纤维构成的1根线材和由尼龙纤维构成的1根线材捻合而成的2根捻合的复合帘线(A1670dtex/1+N1400dtex/1)(括号内的“A”是指芳族聚酰胺，“N”是指尼龙)。
在表1～2中，复合帘线的“断裂时的每50mm宽度的拉伸强度”如以下那样算出：从各试验轮胎中取出1根帘线(试样帘线)，在刚取出后在初始载荷0.45mN/dtex、夹持间隔250mm、拉伸速度300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验，对在试样帘线断裂时测定的强度乘以在轮胎中每50mm宽度所包含的帘线根数而算出。复合帘线的“断裂伸长率”是在帘线断裂时测定的试样帘线的伸长率(％)，依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在夹持间隔250mm、拉伸速度300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验而测定。复合帘线的“2～5％伸长时的每50mm宽度的弹性模量”如以下那样算出：从轮胎中取出1根帘线(试样帘线)，在刚取出后在初始载荷0.45mN/dtex、夹持间隔250mm、拉伸速度300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验，制成相对于帘线的伸长率(％)的拉伸应力的图表，对根据该图表的伸长率为2～5％的范围内的斜率求出的弹性模量乘以在轮胎中每50mm宽度所包含的帘线根数而算出。
对于这些试验轮胎，通过下述的评价方法，评价耐冲击爆破性、低滚动阻力性、高速操纵稳定性，将其结果一并示于表1。
耐冲击爆破性
将各试验轮胎组装于轮辋尺寸18×7J的车轮，将气压设为220kPa，依据JISK6302，进行将柱塞直径19±1.6mm的柱塞在负荷速度(柱塞的压入速度)50.0±1.5m/min的条件下按压于胎面中央部的轮胎破坏试验(柱塞破坏试验)，测定轮胎强度(轮胎的破坏能量)。评价结果以将以往例1的测定值设为100的指数来表示。该值越大则破坏能量(柱塞能量)越大，意味着耐冲击爆破性越优异。特别是，在指数值为“115”以上的情况下，意味着得到了良好的性能。
低滚动阻力性
将各试验轮胎组装于轮辋尺寸18×7J的车轮，将气压设为210kPa，安装于依据JISD4230的室内滚筒试验机(滚筒直径1707mm)，测定了试验载荷4.82kN、速度80km/小时的阻力(滚动阻力)。评价结果作为使用测定值的倒数并将以往例1的值设为100的指数来表示。该指数越大则滚动阻力越小，意味着低滚动阻力性越优异。
高速操纵稳定性
将各试验轮胎组装于轮辋尺寸18×7J的车轮，将气压设为200kPa，安装于排气量2000cc的试验车辆，在2人乘车的状态下，在由干燥路面构成的测试路线上，进行基于测试驾驶员的高速操纵稳定性的感官评价。评价结果通过将以往例1作为3.0(基准)的5分法进行评价，用除去最高分和最低分后的5人的平均分来表示。该评价值越大，意味着高速操纵稳定性越优异。
[表1]
Figure BDA0004161308910000141
[表2]
Figure BDA0004161308910000151
由表1～2可知，实施例1～6的轮胎，在与以往例1的对比中，能够提高高速行驶时的操纵稳定性，另一方面，能够降低滚动阻力，并且能够确保优异的耐冲击爆破性，能够平衡良好地高度兼顾这些性能。另一方面，在比较例1中，在使用由以往的人造丝纤维构成的胎体帘线的状态下，使用满足本发明的条件的帘线(帘线2)作为构成带束覆盖层的复合帘线，因此无法确保断裂伸长率，耐冲击爆破性降低。在比较例2中，使用满足本发明的物性的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线，但由于构成带束覆盖层的复合帘线是以往的3根捻合的帘线(帘线1)，因此无法降低滚动阻力，并且高速操纵稳定性恶化。在比较例3中，由于复合帘线的2～5％伸长时的每50mm宽度的弹性模量小，因此无法充分确保环箍效应，高速操纵稳定性、滚动阻力恶化。在比较例4中，由于复合帘线的2～5％伸长时的每50mm宽度的弹性模量大，因此无法充分确保耐冲击爆破性。在比较例5中，由于复合帘线的断裂时的每50mm宽度的拉伸强度小，因此无法充分确保耐冲击爆破性。在比较例6中，由于乘积A小，因此无法充分确保胎体层中的每单位宽度的胎体帘线的纤度，高速操纵稳定性恶化。在比较例7中，由于胎体帘线的断裂伸长率小，因此无法充分确保耐冲击爆破性。在比较例8中，由于胎体帘线的断裂伸长率大，因此无法确保刚性，高速操纵稳定性恶化。
附图标记说明
1 胎面部
2 胎侧部
3 胎圈部
4 胎体层
5 胎圈芯
6 胎圈填胶
7 带束层
8 带束覆盖层
CL 轮胎赤道

Claims (5)

1.一种充气轮胎，具备：胎面部，所述胎面部沿轮胎周向延伸而呈环状；一对胎侧部，所述一对胎侧部配置于所述胎面部的两侧；以及一对胎圈部，所述一对胎圈部配置于所述胎侧部的轮胎径向内侧，所述充气轮胎具有：至少1层胎体层，所述至少1层胎体层架设于所述一对胎圈部之间；多层带束层，所述多层带束层配置于所述胎面部处的所述胎体层的外周侧；以及带束覆盖层，所述带束覆盖层配置于所述带束层的外周侧，
所述充气轮胎的特征在于，
所述胎体层用由聚酯纤维构成的胎体帘线构成，所述胎体帘线的断裂伸长率为20％～30％，每1根所述胎体帘线的公量纤度D与和所述胎体帘线的延长方向正交的方向上的每50mm的所述胎体帘线的植入根数Ec的乘积A＝D×Ec为1.8×105dtex/50mm～3.0×105dtex/50mm，所述公量纤度D的单位是dtex/根，所述植入根数Ec的单位是根/50mm，
所述带束覆盖层由将由芳族聚酰胺纤维构成的线材与由其他有机纤维构成的线材捻合而成的复合帘线构成，所述复合帘线的每1根的帘线直径为0.75mm以下，所述复合帘线的断裂时的每50mm宽度的拉伸强度为14kN/50mm以上，所述复合帘线的2～5％伸长时的每50mm宽度的弹性模量为1.7kN/(50mm·％)～2.3kN/(50mm·％)。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
由下述式(1)表示的所述胎体帘线的捻系数K为2000以上，
K＝T×D1/2···(1)
在式中，T为所述胎体帘线的复捻捻数，单位是次/10cm，D为所述胎体帘线的总纤度，单位是dtex。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，
在将以轮胎赤道为中心的接地宽度的70％的区域设为中央区域并将该中央区域的轮胎宽度方向外侧的区域分别设为胎肩区域时，配置于所述中央区域的所述复合帘线的在轮胎内的帘线张力Ce与配置于所述胎肩区域的所述复合帘线的在轮胎内的帘线张力Sh之比Ce/Sh为1.0以上且2.0以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
所述复合帘线的断裂伸长率为7％以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
所述复合帘线具有由1根所述芳族聚酰胺纤维和1根尼龙纤维构成的2根捻合构造，总纤度为2000dtex～3500dtex。
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