JP2002046411A

JP2002046411A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2002046411A
Application number: JP2000236384A
Authority: JP
Inventors: Emil Giza; ギザエミル
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2002-02-12
Anticipated expiration: 2020-08-04
Also published as: JP4441082B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高速耐久性に優れ、同時にタイヤ製造時の製
品不良率も大幅に改善することが可能な空気入りラジア
ルタイヤを提供すること。【解決手段】少なくとも一種のラジアルコード層より
なるカーカスと、該カーカスのクラウン部半径方向外側
に配置され、並列したコードを被覆ゴム中に埋設してな
る少なくとも二層のコード層よりなるベルトと、該ベル
トの半径方向外側に配置された少なくとも一層のキャッ
ププライ及び／又はキャップレイヤーからなるベルト補
強層と、該ベルト補強層の外側に配置されたトレッドと
を備えた空気入りタイヤにおいて、該ベルト補強層のコ
ードは、マトリックスポリマー中にクレーを０.5〜５.0
重量％含有する繊維からなることを特徴とする空気入り
ラジアルタイヤである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト補強層用コ
ードとして、マトリックスポリマー中にクレーを含有す
る特定の繊維コードを用いた空気入りラジアルタイヤに
関し、特に、高速耐久性が良好で、かつ不良品の発生が
抑制された空気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年，高速道路の普及に伴い、乗用車用
のラジアルタイヤの高速耐久性を向上させることの要求
が増々高くなっている。このため、乗用車用ラジアルタ
イヤのベルト層の端部を覆って、キャップレイヤー及び
／又はキャッププライからなるベルト補強層を配設した
タイヤが一般化してきている。ここで、キャップレイヤ
ーとは、ベルトの半径方向外側に実質上タイヤ周方向に
平行に配列された有機繊維コードをゴムに埋設してなる
ベルト補強層をベルト両端区域に配置したものである。
また、キャッププライとは、ベルトの半径方向外側に実
質上タイヤ周方向に平行に配列された有機繊維コードを
ゴムに埋設してなるベルト補強層をベルトの全幅以上に
わたり配置したものである。

【０００３】このようなベルト補強層におけるコード
は、タイヤ周方向にスパイラル状に巻き付けられてお
り、ベルトのタガ効果を増すことにより、タイヤの高速
耐久性の改善が図られる。そして、このベルト補強層に
用いられるコードには、通常ナイロン６６繊維やポリエ
チレンナフタレート繊維が用いられている。しかし、こ
れらの有機繊維コードを所定の高弾性率化コードとする
には、タイヤ製造時に、コードを接着剤液ディップ後の
熱処理工程で一定の温度とテンションの条件下で処理す
ることが必要である。しかし、このように熱処理加工に
より高弾性率化したコードは、一方では熱収縮率が高く
なってしまうので、タイヤを加硫後に釜から取り出す際
には、コードの熱収縮による締め付けによりタイヤの変
形不良が発生することがあるという欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような状況下、本
発明は、前記の課題を解決するためなされたもので、ベ
ルト補強層に特定材質の繊維からなるコードを用いるこ
とにより、高速耐久性に優れ、同時にタイヤ製造時の製
品不良率も大幅に改善することが可能な空気入りラジア
ルタイヤを提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、繊維のマト
リックスポリマー中に一定量のクレー（粘土鉱物）をミ
クロ分散させて紡糸した有機繊維を用いたコードは、繊
維の弾性率が上がると同時に熱収縮率を小さくすること
ができることを知見し、このコードをベルト補強層に用
いることにより本発明を完成するに至った。すなわち、
本発明は、少なくとも一種のラジアルコード層よりなる
カーカスと、該カーカスのクラウン部半径方向外側に配
置され、並列したコードを被覆ゴム中に埋設してなる少
なくとも二層のコード層よりなるベルトと、該ベルトの
半径方向外側に配置された少なくとも一層のキャッププ
ライ及び／又はキャップレイヤーからなるベルト補強層
と、該ベルト補強層の外側に配置されたトレッドとを備
えた空気入りタイヤにおいて、該ベルト補強層のコード
は、マトリックスポリマー中にクレーを０.5〜５.0重量
％含有する繊維からなることを特徴とする空気入りラジ
アルタイヤを提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、さらに詳しく本発明につい
て説明する。本発明において用いられるベルト補強層の
有機繊維は、予めポリマー中にクレーをミクロン以下の
オーダーの超微粒子として分散させて紡糸して得られ
る。すなわち、従来は、クレーのような無機材料を有機
高分子中に分子レベルで分散させることは困難であった
が、本発明における繊維は、クレーのインターカレーシ
ョン（クレーの表面処理による表面の有機化に伴うマト
リックスポリマーでの分散）により、クレーがポリマー
中にミクロンないしナノオーダーで分散することにより
初めて得られたものである。インターカレーションによ
り、ポリマーマトリックス中に分散されたクレーは、有
機繊維材としてのポリマー高分子とイオン結合し、結晶
ラメラと同等サイズのものとなる。そして、これが高分
子絡合点の働きをするため非結晶部分の強化材になる。
また、繊維結晶間の架橋物質としての作用もあるため、
応力伝達物質としても機能する。その結果、繊維の引っ
張り強度や弾性率は増加し、有機繊維の熱運動が抑制さ
れているため、熱収縮率が小さくなるものと考えられ
る。

【０００７】上記ポリマー中に混合されるクレーの量
は、有機繊維材としてのポリマーに対して０.5〜５.0重
量％であることが必要である。クレー量が０.5重量％未
満では、弾性率の向上効果が十分でなく、５.0重量％を
超えれば紡糸時に繊維が切断することがある。この点か
ら、さらに１.0〜４.0重量％が好ましい。前記有機繊維
材としてのポリマー成分は、通常タイヤ用繊維材として
用いられるものであれば特に制限されず、例えばポリエ
ステル繊維，ポリアミド繊維などが挙げられる。特に，
ポリエステル繊維としてはアルキレン基の炭素原子数が
２〜４のポリアルキレンテレフタレート繊維、又はアル
キレン基の炭素原子数が２〜４のポリアルキレンナフタ
レート繊維が好ましく、中でもボリエチレンテレフタレ
ート繊維又はポリエチレンナフタレート繊維が好まし
い。また、ポリアミド繊維としては，ナイロン６６又は
ナイロン４６が好ましい。

【０００８】これらの有機繊維の原糸は、通常の方法で
溶融紡糸して得られる。上記の如くして得られた有機繊
維コードの原糸は所望の撚り係数に調整してベルト補強
層に用いられるコードが得られる。そして、タイヤ製造
時には、コードを接着剤液に浸漬（ディップ）した後
に、コードの緊張熱処理として、第１の加熱延伸部（ホ
ットストレッチゾーン），第２の加熱物性調整部（ノル
マライジングゾーン）において所定条件下で熱処理され
る。このようにして得られた本発明における有機繊維コ
ードの熱処理後の物性として、ＪＩＳＬ１０１７−１
９８３により定義される一定荷重（Ｗ）時の伸び率、例
えば１６７０ｄｔｅｘ／２のポリエチレンテレフタレー
ト繊維の場合は、６６Ｎ（ニュートン）荷重時の伸び率
が、１.5〜３.5％であることが好ましく、ポリエチレン
ナフタレート繊維の場合は、６６Ｎ（ニュートン）荷重
時の伸び率が、１.0〜２.0％であることが好ましい。ま
た，１４００ｄｔｅｘ／２のナイロン６６繊維の場合
は、６６Ｎ（ニュートン）荷重時の伸び率が、５.0〜
６.0％であることが好ましく、ナイロン４６繊維の場合
は、６６Ｎ（ニュートン）荷重時の伸び率が、４.0〜
５.5％であることが好ましい。

【０００９】次に、本発明のタイヤの好適例を図面に基
づき説明する。第１図は、本発明の空気入りラジアルタ
イヤの構造を示す右半分の一部破断斜視図で、１はトレ
ッド部、２，３はベルト層、４はカーカス、５はベルト
補強層（キャッププライ）を示す。図示するタイヤでは
ベルト層は、コード配列がタイヤ周方向に対して１０〜
４０°で交差する２枚のベルトを有し、ベルト層２とト
レッド部との間に１枚のベルト補強層５を有し、このベ
ルト補強層５はベルトコード層２，３よりも幅を大きく
し、ベルトコード層２，３の全体を被覆するキャッププ
ライとして配置されている。第２図は、本発明の空気入
りラジアルタイヤの他の例を示したもので、ベルト補強
層５’は第１図に示すタイヤのコード層の中心部を除去
したセパレ─ト状のもので、ベルト層２，３の各端部を
被覆するキャップレイヤーとして配置されている。上記
のキャップレイヤー又はキャッププライからなるベルト
補強層の幅，枚数は必要に応じて変化させて使用するこ
とができ、更にはキャップレイヤーとキャッププライと
組み合わせて使用することができる。

【００１０】

【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明につ
いて具体的に説明するが、本発明は、これらによって制
約されるものではない。＜各種試験の測定方法＞キャップレイヤーコード（ディ
ップ熱処理コード）の物性及び供試タイヤについての評
価は、下記の方法により行なった。（１）コード強力ＪＩＳＬ１０１７−１９８３に準じて行なった。（２）コード中間伸度サンプルのキャップレイヤーコードについて、ＪＩＳ
１０１７−１９８３に準じて６６Ｎ時の中間伸度（％）
を測定した。値が小さい方が弾性率は高いことを示して
いる。（３）コード熱収縮率長さ５０ｃｍのサンプルのキャップレイヤーコードの一
端を金枠に吊し、他端に５０ｇの重りを吊し、１７７℃
のオーブン中に３０分間放置して収縮率（％）を測定し
た。

【００１１】（４）タイヤ製造時不良本数供試タイヤを２０本製造し、タイヤ製造時に発生した不
良品の本数を数えた。（５）ドラム高速耐久性米国規格ＦＭＶＳＳＮｏ．１０９のテスト方法に準じ
てステップスピード方式で、３０分ごとにスピードを増
して、タイヤが故障するまで走行し、故障したときの速
度（ｋｍ／時）とそれまでの経過時間（分）を測定し
た。

【００１２】＜コードの製造＞ベルト補強層用コードを
製造するために、ナイロン６６，ナイロン４６，ＰＥＴ
又はＰＥＮの各ポリマー中に、ポリマーの融点より２０
℃〜５０℃高い温度で、クレーを分散させた後、通常の
方法で溶融紡糸することにより製糸することにより原糸
を得た。この原糸を用いて、ポリエチレンテレフタレー
ト及びポリエチレンナフタレートについては、コード構
造１６７０ｄｔｅｘ／２，撚り数３９×３９回／１０ｃ
ｍのコードを得た。また、同様にして、ナイロン６６及
びナイロン４６については、コード構造１４００ｄｔｅ
ｘ／２，撚り数３９×３９回／１０ｃｍのコードを得
た。

【００１３】＜供試タイヤの作製＞撚糸されたコードは
すだれ織りとして、ゴムとの接着性をよくするため、デ
ッピング装置により、コードをレゾルシン−ホルマリン
−ラテックス溶液に浸漬し、乾燥ゾーンを通した後、下
記条件で緊張熱処理を行なった。（Ａ）繊維素材がポリエチレンテレフタレート及びポリ
エチレンナフタレートの場合：ホットストレッチングゾーン２５０℃×６０秒ノルマライジングソーン２５０℃×６０秒（Ｂ）繊維素材がナイロン６６及びナイロン４６の場
合：ホットストレッチングゾーン２３０℃×４０秒ノルマライジングソーン２３０℃×４０秒

【００１４】上記処理により、第１表及び第２表に示す
物性を有するコードを得た。このようにして得られたコ
ードをキャップレイヤー (図２参照）に用い、下記のカ
ーカス層及びベルト層を有するチューブレスタイヤ（タ
イヤサイズ２０５／６０ＶＲ１５）を作製した。（１）カーカス層；ポリエチレンテレフタレートコード
（コード構造２１００ｄｔｅｘ／２）を用い，コード打
ち込み数が５０本／５ｃｍのゴムコーティングプライ１
枚からなる構成とした。（２）ベルト層；スチールコード（コード構造１×５×
０.3ｍｍ）を用い，コード打ち込み数が３６本／５ｃｍ
のベルト２枚からなる構成とした。（３）ベルト補強層；キャップレイヤーコードとして、
タイヤ径方向に対して９０度でスパイラル状に、コード
打ち込み数を５０本／５ｃｍとして巻き付けた。

【００１５】実施例１〜４及び比較例１，２キャップレイヤー材として、実施例１〜４のタイヤに
は、第１表に示す量のクレーを含有するナイロン６６コ
ード又はナイロン４６コードを用い、比較例１，２のタ
イヤにはクレーを含まない通常のナイロン６６コードを
用いて、上記の方法により乗用車用ラジアルタイヤ各２
０本を試作した。各試作タイヤについて、その製造時の
不良本数とドラム高速耐久性とを上記の方法に従って測
定した。結果を第１表に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】実施例５〜８及び比較例３，４実施例５〜８のタイヤには、第１表に示す量のクレーを
含有するポリエチレンテレフタレート又はポリエチレン
ナフタレートを用い、比較例３，４のタイヤにはクレー
を含まない通常のポリエチレンテレフタレートを用い
て、実施例１と同様にしてタイヤを試作し、製造時の不
良本数とドラム高速耐久性とを上記の方法に従って測定
した。結果を第２表に示す。

【００１８】

【表２】

【００１９】（注）ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレートＰＥＮ：ポリエチレンナフタレート上記に示すように、本発明におけるクレー含有の繊維コ
ードは、比較例で用いたクレーを含有しない通常コード
に比べて、コードの弾性率が大きくなる一方で、コード
の熱収縮率は小さく抑えられている。そして、本発明に
おけるコードをキャップレイヤー材に用いた実施例のタ
イヤは、クレーを含有しない通常コードを用いた比較例
のタイヤに比べて、高速耐久性が改善されると同時に、
タイヤ製造時の製品不良率も大幅に改善されていること
がわかる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明では、クレー
を含有した特定性状の繊維コードを、空気入りラジアル
タイヤのベルト補強層に用いることにより、高速耐久性
を著しく改良することができ、同時にタイヤ製造時の製
品不良率も大幅に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの例を示す
一部破断斜視図である。

【図２】本発明の空気入りラジアルタイヤの別の例を
示す一部破断斜視図である。

【符号の説明】

１：トレッド部２：ベルト層３：ベルト層４：カーカスプライ５：ベルト補強層（キャッププライ）５’：ベルト補強層（キャップレイヤー）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｃ 9/22 Ｂ６０Ｃ 9/22 ＤＤ０２Ｇ 3/48 Ｄ０２Ｇ 3/48

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一種のラジアルコード層より
なるカーカスと、該カーカスのクラウン部半径方向外側
に配置され、並列したコードを被覆ゴム中に埋設してな
る少なくとも二層のコード層よりなるベルトと、該ベル
トの半径方向外側に配置された少なくとも一層のキャッ
ププライ及び／又はキャップレイヤーからなるベルト補
強層と、該ベルト補強層の外側に配置されたトレッドと
を備えた空気入りタイヤにおいて、該ベルト補強層のコ
ードは、マトリックスポリマー中にクレーを０.5〜５.0
重量％含有する繊維からなることを特徴とする空気入り
ラジアルタイヤ。
【請求項２】前記ベルト補強層のコードは、マトリッ
クスポリマー中にクレーを１.0〜４.0重量％含有する繊
維からなることを特徴とする請求項１に記載の空気入り
ラジアルタイヤ。
【請求項３】ベルト補強層コード繊維のポリマー材質
は、アルキレン基の炭素原子数が２〜４のポリアルキレ
ンテレフタレートであることを特徴とする請求項１に記
載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】ベルト補強層コード繊維のポリマー材質
は、アルキレン基の炭素原子数が２〜４のポリアルキレ
ンナフタレートであることを特徴とする請求項１に記載
の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】ベルト補強層コード繊維のポリマー材質
は、ナイロン６６又はナイロン４６であることを特徴と
する請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。