JP2001334807A

JP2001334807A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2001334807A
Application number: JP2000160498A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Miyazaki; 眞一宮崎; Osamu Toda; 攻戸田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2001-12-04
Anticipated expiration: 2020-05-30
Also published as: JP4173270B2

Abstract

(57)【要約】【課題】軽量化や低コスト化を図りながら高速耐久
性、操縦安定性、乗り心地性等を向上する。【解決手段】カーカスコードに脂肪族ポリケトン繊維
コードを使用する。脂肪族ポリケトン繊維コードは、引
張り強度を１５．０ｇ／ｄ以上、中間伸度を３．０％以
下、乾熱収縮率を３．０以下、前記中間伸度と乾熱収縮
率との和を５．５％以下としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定物性の脂肪族
ポリケトン繊維コードをカーカスコードとして用いるこ
とにより、軽量化や低コスト化を図りながら走行性能を
向上しうる空気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】従
来、乗用車用ラジアルタイヤのカーカスコードとして
は、レーヨン繊維コードやポリエステル繊維コードが好
んで使用されていた。しかしレーヨン繊維は吸湿によっ
て強度や弾性率が低下するため湿度管理を充分に行わな
ければならず、近年、使用が急激に減少している。これ
に対して、ポリエステル繊維は高強度化が進み、価格も
安価なことから近年最も使用量が多く、空気入りラジア
ルタイヤにおけるカーカスコード材料の主流になってい
る。

【０００３】しかし、このポリエステル繊維は、ゴムと
の接着性がやや劣るため、予めエポキシ樹脂処理した後
にＲＦＬ処理（レゾルシン−ホルムアルデヒド／ラテッ
クス処理）を施すといった所謂二浴処理を適用しなけれ
ばならないという問題がある。

【０００４】他方、近年の自動車の高速化、或いは環境
問題の観点から、軽量化や低コスト化を図りながらさら
に高速性能を高めたタイヤが求められており、そのため
に、カーカスコードとしても、ゴムとの接着性が良好で
ありかつ、強度及び弾性率に優れた有機繊維材料の出現
が要望されてきた。

【０００５】なお特開平９−３２４３７７号公報で開示
された脂肪族ポリケトン繊維は、高強度かつ高弾性の特
性を有し、しかもゴムとの接着性も良好であり、又原料
も一酸化炭素とオレフィンとを用いるため安価であるな
ど、タイヤコードとしての使用が提案されている。しか
し、上記脂肪族ポリケトン繊維コードをタイヤコード、
特にカーカスコードに適用するにあたって、高速耐久
性、操縦安定性、乗り心地性等のタイヤ性能を維持或い
は向上させる技術が必要となる。

【０００６】そこで本発明の目的は、所定物性の脂肪族
ポリケトン繊維コードをカーカスコードに採用すること
を基本として、軽量化や低コスト化を図りながら高速耐
久性、操縦安定性、乗り心地性等を向上した空気入りラ
ジアルタイヤを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォ
ール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、
トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト
層とを具えた空気入りラジアルタイヤであって、前記カ
ーカスは、脂肪族ポリケトン繊維を用いたカーカスコー
ドをタイヤ周方向に対して７５〜９０゜の角度で配列し
た１枚以上のカーカスプライからなり、かつカーカスコ
ードは、引張り強度が１５．０ｇ／ｄ以上、中間伸度が
３．０％以下、乾熱収縮率が３．０以下、前記中間伸度
と乾熱収縮率との和が５．５％以下としたことを特徴と
している。

【０００８】また請求項２の発明では、前記カーカスコ
ードは、総デニール数Ｄが２０００〜４５００ｄ、かつ
この総デニール数Ｄの平方根√Ｄに１０cm当たりのコー
ド撚り数Ｔを掛けた撚り係数Ｎ（＝Ｔ・√Ｄ）を１００
０〜２５００としたことを特徴としている。

【０００９】また請求項３の発明では、前記ベルト層
は、脂肪族ポリケトン繊維を用いたベルトコードをタイ
ヤ周方向に対して１０〜３５゜の角度で配列した２枚以
上のベルトプライからなることを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、
図示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りラ
ジアルタイヤ１（以下タイヤ１という）が乗用車用タイ
ヤとして形成された場合の子午断面を示している。

【００１１】図においてタイヤ１は、トレッド部２と、
その両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイド
ウォール部３と、各サイドウォール部３の内方端に位置
するビード部４とを具える。又タイヤ１には、前記ビー
ド部４、４間を跨るトロイド状のカーカス６と、トレッ
ド部２の内方かつ前記カーカス６の外側に配されるベル
ト層７とを設けている。

【００１２】なお前記カーカス６は、トレッド部２から
サイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に
至る本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の廻りで折
り返されて係止される折返し部６ｂを有し、この本体部
６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイ
ヤ半径方向外方に先細状にのびるビードエーペックスゴ
ム８を配している。

【００１３】又前記カーカス６は、カーカスコードをタ
イヤ周方向に対して７５゜〜９０゜の角度で配列した１
枚以上、本例では、１枚のカーカスプライ６Ａから形成
される。

【００１４】そして、本願では前記カーカスコードに、
脂肪族ポリケトン繊維コードを用いることに特徴の一つ
を有している。

【００１５】この脂肪族ポリケトン繊維として、公知の
種々の構造のものが使用できるが、特に次式（１）で示
す構造のものが好適に使用できる。

【００１６】

【数１】

【００１７】ここでｎ＝０のもの、すなわちエチレンと
一酸化炭素とからなるコポリマー（ＣＯ−ＣＨ₂−ＣＨ
₂）が、全コポリマー中の９０％以上を占めるものが好
ましく、特に、実質的に１００％のものがより好まし
い。なお、このような脂肪族ポリケトン繊維を製造する
には、環境面、経済面から溶融紡糸が好ましい。

【００１８】次に、前記脂肪族ポリケトン繊維からなる
カーカスコードは、コードの引張り強度が１５．０ｇ／
ｄ以上、中間伸度が３．０％以下、乾熱収縮率が３．０
％以下、前記中間伸度と乾熱収縮率との和が５．５％以
下であることが必要である。又カーカスプライは、プラ
イ５ｃｍ当たりのコード打ち込み数が３０〜５０本の範
囲であることが必要である。

【００１９】ここで、前記コードの引張り強度は、ＪＩ
ＳＬ１０１７（化学繊維タイヤコード試験方法）の７．
５．１項の「標準時試験」に準じて測定した破断時の１
デニール当たりの荷重である。前記「中間伸度」は、Ｊ
ＩＳＬ１０１７の７．７．１項の「標準時試験」に準じ
て測定した一定荷重（２．２５ｇ／ｄ）での伸び率であ
る。前記「乾熱収縮率」は、ＪＩＳＬ１０１７の７．１
０．２項の「Ｂ法」に準じ、１５０゜Ｃで３０分間加熱
した後に測定した加熱後乾熱収縮率である。

【００２０】すなわち前記引張り強度が１５．０ｇ／ｄ
以上であると、カーカス６の強度が向上し、かつ該繊維
の比重が１．２４と従来のポリエステル繊維の比重１．
３８と低いため軽量化が達成できる。さらに軽量化は、
従来のコードよりカーカスプライのコード打ち込み数を
減らしたり、コード太さ（総デニール数）を減じること
により強度を維持しながら軽量化を達成でき、燃費の向
上が図れる。従って、引張り強度が１５．０ｇ／ｄ未満
では、このような効果が発揮できない。

【００２１】又前記中間伸度が３．０％以下であると、
タイヤの剛性を維持乃至向上でき、操縦安定性を高める
とともに高速走行時のタイヤの外径成長を抑えて高速耐
久性を向上できる。

【００２２】又前記乾熱収縮率が３．０％より大、或い
は前記中間伸度と乾熱収縮率との和が５．５％より大の
とき、加硫後にタイヤが大きく収縮し、収縮量のばらつ
きに伴うタイヤ変形によってユニフォミティーの低下を
招く。これを避けるため、加硫金型から取出した成形タ
イヤに大気圧よりも大きい内圧を付与して一定時間保持
し、カーカスコードの収縮を抑えて形状を安定させなが
ら冷却する所謂ポスト・キュア・インフレーション工程
（ＰＣＩ工程）を行うことが必要となり、生産コストの
上昇、及び生産性の低下を招来する。

【００２３】又脂肪族ポリケトン繊維が有する高強度、
高弾性の特徴を有効に利用するため、従来のポリエステ
ル繊維コードの場合のコード打ち込み数が、４５〜５５
本／５ｃｍであったものが、本願では３０〜５０本と、
従来より低めに設定でき、タイヤの軽量化を可能にでき
る。なお３０本／５ｃｍ未満では、カーカス６の強度が
低く、耐外傷性が確保できなくなり、逆に５０本／５ｃ
ｍを越えるとコード間のゴム量が不十分となり、接着強
度が低下したり、又タイヤ重量の不必要な増加を招く。

【００２４】又本例では、カーカスコードの撚り係数
Ｎ、すなわちカーカスコードの太さ（総デニール数Ｄ）
の平方根√Ｄに１０ｃｍ当たりのコード撚り数Ｔを掛け
た値（Ｎ＝Ｔ√Ｄ）を１０００〜２５００、かつ前記総
デニール数Ｄを２０００〜４５００ｄとした好ましい場
合を例示している。なお前記コード撚り数Ｔは、コード
の上撚り数Ｔｕと下撚り数Ｔｄとの平均値（Ｔｕ＋Ｔ
ｄ）／２を意味する。

【００２５】もし前記撚り係数Ｎが１０００未満では、
コードの疲労耐久性に劣るなど破断損傷しやすくなりか
つコードの集束性が損なわれるため、コードの管理性、
取り扱い性が悪くなる。又撚り係数Ｎが２５００を越え
ると、引張弾性率が大きく減じるとともに必然的にコー
ドの伸び大きくなってタイヤ剛性が低下し、操縦安定性
及び高速耐久性の向上が望めなくなる。なおカーカスコ
ードの前記総デニール数Ｄが２０００ｄ未満では、コー
ド打ち込み数が増加して生産性を損ね、逆に４５００ｄ
を越えると耐外傷性が低下したり、タイヤ重量の不必要
な増加を招く。

【００２６】次に、前記ベルト層７は、高弾性のベルト
コードをタイヤ周方向に対して１０〜３５゜の角度で傾
斜配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７
Ａ、７Ｂから形成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂ
は、ベルトコードがプライ間相互で交差するように傾斜
の向きを違えて重置され、これによるコードのトライア
ングル構造によってベルト剛性を高め、トレッド部２の
略全巾を補強する。

【００２７】又ベルトコードとしては、従来と同様、ス
チールコードが好適に採用できる。しかし、前記ベルト
プライ７Ａ、７Ｂの少なくとも一方、本例では、半径方
向内側のベルトプライ７Ａのベルトコードに、カーカス
コードと同様に脂肪族ポリケトン繊維コードを使用する
好ましい場合を例示している。このベルトコードに用い
る脂肪族ポリケトン繊維コードもカーカスコードと同
様、引張り強度が１５．０ｇ／ｄ以上、中間伸度が３．
０％以下、乾熱収縮率が３．０以下、前記中間伸度と乾
熱収縮率との和が５．５％以下、総デニール数Ｄが２０
００〜４５００ｄ、かつ撚り係数Ｎ（＝Ｔ・√Ｄ）を１
０００〜２５００とすることが好ましく、本例では、カ
ーカスコードと同一のコードを使用する場合を例示して
いる。

【００２８】このように、ベルトコードにも脂肪族ポリ
ケトン繊維コードを使用することにより、大幅な軽量化
を達成する一方、カーカスプライとベルトプライとの間
の剪断応力が緩和されるため、ベルト端剥離の防止に期
待できる。又カーカスコードに脂肪族ポリケトン繊維コ
ードを使用することによる高速耐久性、操縦安定性、及
び乗り心地性の向上をさらに高レベルに高めることが可
能となる。

【００２９】なお、脂肪族ポリケトン繊維コードのベル
トプライとスチールコードのベルトプライを併用すると
きには、耐パンク性などを考慮し、半径方向外側にスチ
ールコードのベルトプライを配するのが好ましい。

【００３０】なお本例では、前記ベルト層７の外側に、
該ベルト層７の少なくとも両端部を覆うことにより、遠
心力による該両端部のせり上がりを抑え、高速耐久性を
高めるバンド層９を巻装している。このバンド層９は、
バンドコードをタイヤ周方向に対して５度以下の角度で
配列したバンドプライからなり、本例では、前記両端部
のみを覆う左右一対のエッジバンドプライ１１Ａと、ベ
ルト層７の略全巾を覆うフルバンドプライ１１Ｂとから
形成した場合を例示している。

【００３１】以上、本発明の特に好ましい実施形態につ
いて詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定される
ことなく、種々の態様に変形して実施しうる。

【００３２】

【実施例】図１の構造をなすタイヤサイズ１６５／７０
Ｒ１３のタイヤを、第１表の仕様により試作するととも
に、試供タイヤのタイヤ重量、経済性、燃費性、及びタ
イヤ性能（高速耐久性、操縦安定性、乗り心地性）をテ
ストし互いに比較した。なお、タイヤ形状の安定化のた
めにポスト・キュア・インフレーション工程（ＰＣＩ工
程）の必要の有無を判断した。

【００３３】（１）タイヤ重量タイヤ１本当たりの重量を測定し、従来例との重量差を
示す。マイナス（−）表示は従来例より軽量である。（２）経済性従来例を基準とし、コストが従来例と同等−△、従来例
より低コスト−○、従来例より非常に低コスト−◎。（３）燃費性従来例を基準とし、従来例と同等−△、従来例より良好
−○、従来例より非常に良好−◎。（４）高速耐久性ドラム試験機を用い、周辺温度２５±５゜Ｃに制御し、
試供タイヤをリム（５Ｊ×１３）、内圧（２８０ｋＰ
ａ）、荷重（４３７Ｎ：ＪＡＴＭＡで規定する空気内圧
条件に対応する荷重の８０％）のもとで、走行速度を１
７０ｋｍ／ｈから、１０分毎に１０ｋｍ／ｈづつ段階的
に上昇させ、故障が発生するまで走行させる。そして故
障が発生するまでの走行距離を、従来例を１００とする
指数でで表示している。指数が大きいほど高速耐久性に
優れている。（５）操縦安定性及び乗り心地性試供タイヤを乗用車両（１６００ｃｃ；ＦＦ）の全輪に
装着し、実車走行を行いドライバーの官能評価により従
来例を３とする５点評価を行った。指数の大きい方が良
好である。

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例のタイヤは、脂肪族ポリケトン繊維
コードをカーカスコードに採用しているため、軽量化や
低コスト化を図りながら高速耐久性、操縦安定性、乗り
心地性等を向上しうるのが確認できる。

【００３６】

【発明の効果】叙上の如く本発明は、特定物性の脂肪族
ポリケトン繊維コードを少なくともカーカスコードに採
用しているため、軽量で燃費性の良い経済的なタイヤを
提供することができる。又高速耐久性、操縦安定性、乗
り心地性等を向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。

【符号の説明】

２トレッド部３サイドウォール部４ビード部５ビードコア６カーカス７ベルト層

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年６月３０日（２０００．６．３
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】（１）タイヤ重量タイヤ１本当たりの重量を測定し、従来例との重量差を
示す。マイナス（−）表示は従来例より軽量である。（２）経済性従来例を基準とし、コストが従来例と同等−△、従来例
より低コスト−○、従来例より非常に低コスト−◎。（３）燃費性従来例を基準とし、従来例と同等−△、従来例より良好
−○、従来例より非常に良好−◎。（４）高速耐久性ドラム試験機を用い、周辺温度２５±５゜Ｃに制御し、
試供タイヤをリム（５Ｊ×１３）、内圧（２８０ｋＰ
ａ）、荷重（ＪＡＴＭＡで規定する空気内圧条件に対応
する荷重（４３７ｋｇｆ）の８０％）のもとで、走行速
度を１７０ｋｍ／ｈから、１０分毎に１０ｋｍ／ｈづつ
段階的に上昇させ、故障が発生するまで走行させる。そ
して故障が発生するまでの走行距離を、従来例を１００
とする指数で表示している。指数が大きいほど高速耐久
性に優れている。（５）操縦安定性及び乗り心地性試供タイヤを乗用車両（１６００ｃｃ；ＦＦ）の全輪に
装着し、実車走行を行いドライバーの官能評価により従
来例を３とする５点評価を行った。指数の大きい方が良
好である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
ード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内
方かつカーカスの外側に配されるベルト層とを具えた空
気入りラジアルタイヤであって、前記カーカスは、脂肪族ポリケトン繊維を用いたカーカ
スコードをタイヤ周方向に対して７５〜９０゜の角度で
配列した１枚以上のカーカスプライからなり、かつカー
カスコードは。引張り強度が１５．０ｇ／ｄ以上、中間
伸度が３．０％以下、乾熱収縮率が３．０以下、前記中
間伸度と乾熱収縮率との和が５．５％以下としたことを
特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】前記カーカスコードは、総デニール数Ｄが
２０００〜４５００ｄ、かつこの総デニール数Ｄの平方
根√Ｄに１０cm当たりのコード撚り数Ｔを掛けた撚り係
数Ｎ（＝Ｔ・√Ｄ）を１０００〜２５００としたことを
特徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】前記ベルト層は、脂肪族ポリケトン繊維を
用いたベルトコードをタイヤ周方向に対して１０〜３５
゜の角度で配列した２枚以上のベルトプライからなるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りラジアル
タイヤ。