JP2001341505A

JP2001341505A - 空気入りラジアルタイヤ

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Publication number: JP2001341505A
Application number: JP2000165963A
Authority: JP
Inventors: Koji Azuma; 浩司東
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2001-12-11
Anticipated expiration: 2020-06-02
Also published as: JP4531932B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高速耐久性、乗り心地性、操縦安定性などの
タイヤ性能を損なうことなく、ベルトを軽量化して、軽
量なラジアルタイヤを提供する。【解決手段】ポリオレフィンケトン繊維からなる繊維
コードを用いて構成されたベルトを備えるタイヤであっ
て、前記繊維コードは、強度が８．０cN/dtex以上、
２．０cN/dtexでの伸び率と１５０℃での乾熱収縮率と
の合計値である寸法安定性指数が４．０以下であり、か
つ、繊度が３０００〜６０００dtexの範囲にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りラジアル
タイヤに関し、特に、ポリオレフィンケトン繊維をベル
トのコードに用いた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、
タイヤのベルトには補強材としてスチールコードが用い
られている。スチールコードは、強度や弾性率、耐熱
性、経済性が非常に優れており、ベルト用補強材として
適している。しかし、スチールコードは、比重が大き
く、そのためタイヤの重量が大きくなってしまうという
欠点がある。タイヤの軽量化が全世界的に進められてい
る現在、スチールコードの代替材料が求められる。

【０００３】かかるスチールコードの代替材料として、
軽量でありながら高強度、高弾性率であるアラミド繊維
の使用が試みられている。しかし、アラミド繊維は、ゴ
ムとの接着性に難があり、予めイソシアネートやエポキ
シ樹脂で前処理した後にＲＦＬ処理を施す必要がある。
また、ベルトカットエンド（ベルト両端部のコードの切
断端）への応力集中により、コードとゴムの間にセパレ
ーションが生じやすく、高速耐久性に劣るという問題が
ある。さらに、アラミド繊維は高価である。

【０００４】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であり、タイヤ性能を維持しつつベルトを軽量化して軽
量なラジアルタイヤを得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の空気入りラジア
ルタイヤは、ポリオレフィンケトン繊維からなる繊維コ
ードを用いて構成されたベルトを備えるタイヤであっ
て、前記繊維コードは、強度が８．０cN/dtex以上、
２．０cN/dtexでの伸び率と１５０℃での乾熱収縮率と
の合計値である寸法安定性指数が４．０以下であり、か
つ、繊度が３０００〜６０００dtexの範囲にあることを
特徴とする。

【０００６】このようにベルトを構成する繊維コードと
して、上記特性を備えるポリオレフィンケトン繊維コー
ドを使用することにより、高速耐久性、操縦安定性など
のタイヤ性能を損なうことなくタイヤを軽量化すること
ができる。

【０００７】本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて
は、前記ベルトが２層以上のベルト層で構成され、その
内の少なくとも１層がポリオレフィンケトン繊維からな
る前記繊維コードを用いて構成され、このポリオレフィ
ンケトン繊維で構成された１のベルト層の両端部を、そ
の他のベルト層の両端部を覆うように折り曲げてなる場
合がある。

【０００８】このようにポリオレフィンケトン繊維で構
成されたベルト層によって他のベルト層の両端部を包み
込むように保持することにより、ベルトの両端部にコー
ドのカットエンドが出なくなるため、高速耐久性を向上
させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１０】図１は、本発明の一実施形態に係る空気入
りラジアルタイヤ（10）の半断面図である。このタイヤ
（10）は、トレッド部（12）と、左右一対のビード部
（14）と、トレッド部（12）とビード部（14）との間に
介在して両者を連結する左右一対のサイドウォール部
（16）とよりなり、トレッド部（12）の径方向内側に配
されたカーカス（18）が、そこから両側のサイドウォー
ル部（16）を経てビード部（14）でビードコア（20）に
より係止され、また、トレッド部（12）におけるカーカ
ス（18）の径方向外側にベルト（22）が配されている。

【００１１】ベルト（22）は、この実施形態では、２枚
のベルト層で構成されており、タイヤ径方向内側のカー
カス側ベルト層（24）とその径方向外側に重ねられたト
レッド側ベルト層（26）は、ともにポリオレフィンケト
ン繊維からなる繊維コードを用いて形成されている。そ
して、このポリオレフィンケトン繊維コードとして、強
度が８．０cN/dtex以上、２．０cN/dtexでの伸び率と１
５０℃での乾熱収縮率との合計値である寸法安定性指数
が４．０以上であり、かつ、繊度が３０００〜６０００
dtexの範囲にあるものが用いられている。

【００１２】該繊維コードの強度が８．０cN/dtex未満
の場合、タイヤ性能を維持するためには、コードの打ち
込み本数を増やしたり、コードを太くする必要がある。
しかし、打ち込み本数が多すぎると、ベルト端部での接
着破壊が起こりやすくなり、高速耐久性が低下する。ま
た、コードを太くすると、ベルト（22）が厚くなり、軽
量化のメリットが小さい。

【００１３】該繊維コードの寸法安定性指数は、ＪＩＳ
Ｌ１０１７に準じて該コードに常温で２．０cN/dtexの
荷重を付与したときのコードの伸び率（％）と、ＪＩＳ
Ｌ１０１７に準じて該コードを１５０℃の乾熱雰囲気
下で無荷重の状態で３０分間加熱したときのコードの収
縮率（％）との和である。この寸法安定指数が４．０を
越えると、ベルトのモジュラスが小さくなり、ベルト端
部でのタガ効果が小さくなるため、高速耐久性や操縦安
定性が低下する。

【００１４】該繊維コードの繊度、即ち実総デニール数
が、３０００dtex未満であると、タイヤの性能を維持す
るためには、コードの打ち込み本数を増やす必要があ
り、打ち込み本数が多すぎるとベルト端部での接着破壊
が起こりやすくなる。また、繊度が６０００dtexを越え
ると、ベルト（22）が厚くなり、軽量化のメリットが小
さい。

【００１５】該繊維コードは、２％伸長時のモジュラス
が５０Ｎ以上であることが好ましい。ここで、２％伸長
時のモジュラスとは、ＪＩＳＬ１０１７に準じて繊維
コードを常温で引張試験したときにおける２％伸長時の
荷重をいう。２％伸長時のモジュラスが５０Ｎ未満で
は、剛性が不十分で、コーナリング時の横力による変形
が大きく、十分な操縦安定性が得にくい。

【００１６】上記ポリオレフィンケトン繊維は、特開平
２−１１２４１３号公報、特開平１−１２４６１７号公
報などに記載されたゲル紡糸または溶融紡糸によって得
ることができるが、本発明では、溶融紡糸にて得られた
ポリオレフィンケトン繊維を使用することが、安価にタ
イヤを生産することができる点で好ましい。なお、ポリ
オレフィンケトン繊維としては、ポリメチレンケトン、
ポリエチレンケトン、ポリプロピレンケトンなどが挙げ
られる。

【００１７】ゲル紡糸または溶融紡糸にて得られたポリ
オレフィンケトン繊維は、通常の方法で合撚されて繊維
コードとなる。得られた繊維コードを所定の打ち込み本
数でスダレ状に製織し、接着剤を付与した後に、ゴムで
被覆することにより１枚のベルトが得られ、これを２枚
重ねることにより、本実施形態の２層構造のベルト（2
2）が得られる。

【００１８】以上の実施形態では、２枚のベルト層によ
りベルトを構成する場合について説明したが、本発明に
おいて、ベルト層は２層には限定されず、１層又は２層
以上とすることができる。また、上記実施形態では、２
層のベルト層を共に上記ポリオレフィンケトン繊維コー
ドで構成したが、本発明では、上記ポリオレフィンケト
ン繊維コードからなるベルト層を少なくとも１層備えれ
ばよく、例えば、ポリオレフィンケトン繊維コードから
なるベルト層とスチールコードからなるベルト層とを組
み合わせて使用してもよい。

【００１９】図２は、本発明の他の実施形態に係る空気
入りラジアルタイヤの一部断面図である。この実施形態
のタイヤでは、２枚のベルト層（24）（26）で構成され
たベルト（22）において、カーカス側ベルト層（24）の
両端部（24ａ）をトレッド側ベルト層（26）の両端部
（26ａ）上に折り重ね、これにより、カーカス側ベルト
層（24）によってトレッド側ベルト層（26）の両端部
（26ａ）を包み込むように保持している。

【００２０】このようにカーカス側ベルト層（24）によ
りトレッド側ベルト層（26）の両端部（26ａ）を包み込
むように保持することにより、ベルト（22）の両端部に
繊維コードのカットエンドが出なくなるため、高速耐久
性を向上させることができる。

【００２１】図２に示す実施形態の場合、トレッド側ベ
ルト層（26）を包み込むカーカス側ベルト層（24）が上
記ポリオレフィンケトン繊維コードで構成されていれ
ば、トレッド側ベルト層（26）はスチールコードで構成
されていてもよい。

【００２２】なお、本発明においては、上記ベルト（2
2）の径方向外側に、該ベルト（22）を覆うように、ベ
ルト補強層（不図示）を設けてもよい。ベルト補強層
は、タイヤ周方向にほぼ平行に配設されたナイロン６６
等の有機繊維コードからなる層であり、かかるベルト補
強層を設けることにより、ベルト（22）のばたつき抑え
ることができる。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが、本
発明はこれら実施例により限定されるものではない。

【００２４】タイヤサイズを２０５／６０Ｒ１５とし
て、従来例、実施例及び比較例の各ラジアルタイヤを表
１に示す仕様で作成した。なお、ベルトコードのタイヤ
周方向に対する角度は全て２１°とした。また、カーカ
スには、１１００dtex／２のポリエステル繊維コードを
打ち込み本数２４本／25mmで配置したプライの２層構造
とした。

【００２５】従来例は、ベルトコードにスチールコード
を用いたものである。実施例１は、１６７０dtex／２の
ポリオレフィンケトン繊維コードを打ち込み本数２５本
／25mmで配置したベルト層を２枚用いたものであり、実
施例２は、１６７０dtex／３のポリオレフィンケトン繊
維コードを打ち込み本数１８本／25mmで配置したベルト
層を２枚用いたものである。

【００２６】実施例３は、実施例１のベルト層を２枚用
いて、図２に示すように、カーカス側ベルト層（24）で
トレッド側ベルト層（26）の両端部を包み込むように保
持させたものである。実施例４は、実施例１のベルト層
をカーカス側に、従来例のベルト層をトレッド側に配し
て、図２に示すように、カーカス側ベルト層（24）でト
レッド側ベルト層（26）の両端部を包み込むように保持
させたものである。

【００２７】比較例１は、ベルトコードにアラミド繊維
コードを用いたものである。比較例２は、実施例１に対
し、繊維コードの強度を本発明範囲外の７．５cN/dtex
としたものである。比較例３は、実施例１に対し、繊維
コードの寸法安定性指数を本発明範囲外の５．３とした
ものである。比較例４は、１１００dtex／２のポリオレ
フィンケトン繊維コードを用いて、コードの繊度を本発
明範囲外の２５２０dtexとしたものであり、比較例５
は、２２００dtex／３のポリオレフィンケトン繊維コー
ドを用いて、コードの繊度を本発明範囲外の７４２０dt
exとしたものである。

【００２８】なお、表中、コード材質における「ＰＯ
Ｋ」はポリオレフィンケトン繊維を意味し、溶融紡糸に
て得られたものを用いた。

【００２９】また、撚り係数Ｋは、上撚り数（回／10c
m）と下撚り数（回／10cm）の平均値をＴ、コードの表
示総デニール数（dtex）をＤとして、Ｋ＝Ｔ√Ｄにより
求められる値である。

【００３０】また、ベルト構造における「標準」は図１
に示す構造を意味し、「フォールド」は図２に示す構造
を意味する。

【００３１】また、タイヤ１本当りのベルト重量とは、
タイヤ１本当りに用いたベルトの総重量であり、従来例
のベルト重量を１００として指数表示した。数字が小さ
いほど軽い。

【００３２】得られた各タイヤについて試験を行い、高
速耐久性、実車乗り心地性、実車操縦安定性を評価し
た。各試験方法は以下の通りである。

【００３３】・タイヤ高速耐久性：米国自動車安全基準
ＦＭＶＳＳ１０９に高速耐久試験として定める条件に準
拠して、表面が平滑な鋼製で直径１７００mmのドラム試
験機を用いて行った。リムサイズは１５×６ＪＪ、タイ
ヤ内圧は２２０kPa、荷重はＪＡＴＭＡ規定の最大荷重
の８８％とした。８０km/hで６０分間慣らし走行した
後、放冷し、再度空気圧を調整した後に本走行を行っ
た。本走行は、１２０km/hから開始し、３０分毎に８km
/hずつ段階的に速度を上昇させ、故障が発生するまで走
行させた。故障が発生するまでの走行距離を、従来例の
タイヤを１００として指数表示した。数字が大きいほど
高速耐久性に優れる。

【００３４】・実車乗り心地性：１５×６ＪＪのリムに
内圧２００kPaで組み込んだ試験タイヤを排気量２００
０ccの試験車両に装着し、訓練された３名のテストドラ
イバーにてテストコースを走行し、フィーリング評価し
た。採点は１０段階評価で、従来例のタイヤを６点とし
た相対比較にて行い、３人の平均点を従来例のタイヤを
１００として指数表示した。数字が大きいほど乗り心地
性に優れる。

【００３５】・実車操縦安定性：１５×６ＪＪのリムに
内圧２００kPaで組み込んだ試験タイヤを排気量２００
０ccの試験車両に装着し、訓練された３名のテストドラ
イバーにてテストコースを走行し、フィーリング評価し
た。採点は１０段階評価で、従来例のタイヤを６点とし
た相対比較にて行い、３人の平均点を従来例のタイヤを
１００として指数表示した。数字が大きいほど操縦安定
性に優れる。

【００３６】結果を表１に示す。

【表１】表１に示すように、アラミド繊維コードを用いた比較例
１では、従来例に比べて、ベルト重量が大幅に低減さ
れ、乗り心地性及び操縦安定性に優れるものの、高速耐
久性に劣るものであった。

【００３７】これに対して、実施例１及び２では、従来
例に比べて、高速耐久性、乗り心地性及び操縦安定性が
同等かそれ以上の結果が得られ、しかも、大幅な軽量化
が図られていた。また、カーカス側ベルト層でトレッド
側ベルト層の両端部を包み込むように保持させた実施例
３では、ベルト端部に繊維コードのカットエンドが出な
くなったため、従来例はもとより実施例１に対しても高
速耐久性が向上していた。実施例４では、トレッド側ベ
ルト層をスチールコードで構成したため、ベルト軽量化
の効果は半減したものの、フォールド構造としたこと
で、ベルト端部に繊維コードのカットエンドが出なくな
り、従来例に対して高速耐久性が向上していた。

【００３８】一方、コード強度が８cN/dtex未満である
比較例２では、剛性を確保するためにコードの打ち込み
本数が多くなってしまったことから、ベルト端部で接着
破壊が起こり、高速耐久性が著しく低下していた。ま
た、寸法安定性指数が４．０を越える比較例３では、ベ
ルトの総モジュラスが小さく、ベルト端部のタガ効果が
小さいため、従来例に比べて、高速耐久性及び操縦安定
性が低下していた。コードの繊度が３０００dtex未満で
ある比較例４では、コードの打ち込み本数が多くなり、
ベルト端部の接着破壊が起こり、高速耐久性が著しく低
下していた。コードの繊度が６０００dtexを越える比較
例５では、従来例に対し乗り心地性及び操縦安定性は向
上していたが、実施例１及び２に比べて、ベルト重量が
大きく、軽量化のメリットが小さかった。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
ラジアルタイヤによれば、高速耐久性、乗り心地性、操
縦安定性などのタイヤ性能を損なうことなく、ベルトを
軽量化して、軽量なラジアルタイヤを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる空気入りラジアル
タイヤの半断面図である。

【図２】他の実施形態にかかる空気入りラジアルタイヤ
の一部断面図である。

【符号の説明】

１０……空気入りラジアルタイヤ１２……トレッド部１４……ビード部１６……サイドウォール部２２……ベルト２４……カーカス側ベルト層２６……トレッド側ベルト層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィンケトン繊維からなる繊維コ
ードを用いて構成されたベルトを備えるタイヤであっ
て、前記繊維コードは、強度が８．０cN/dtex以上、２．０c
N/dtexでの伸び率と１５０℃での乾熱収縮率との合計値
である寸法安定性指数が４．０以下であり、かつ、繊度
が３０００〜６０００dtexの範囲にあることを特徴とす
る空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】前記ベルトが２層以上のベルト層で構成さ
れ、その内の少なくとも１層がポリオレフィンケトン繊
維からなる前記繊維コードを用いて構成され、このポリオレフィンケトン繊維で構成された１のベルト
層の両端部を、その他のベルト層の両端部を覆うように
折り曲げてなる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】前記ポリオレフィンケトン繊維が溶融紡糸
により得られたことを特徴とする請求項１又は２に記載
の空気入りラジアルタイヤ。