JP2003019762A - 空気入りラジアルタイヤの製造方法及びそれにより製造された空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速耐久性、操縦安定性、及びロードノイズ
性能などを効果的に向上しうる。 【解決手段】 初期引張弾性率が１００〜５５０ｇ／ｄ
ｔｅｘの有機繊維コードからなるバンドコードをトッピ
ングゴム中に埋設し、しかもこのトッピングゴムを放射
線の照射によってセミキュアしてなるテープ状の帯状プ
ライを螺旋巻きするバンド形成工程を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バンドコードのト
ッピングゴムに放射線照射を行うことにより、バンドコ
ードに初期引張弾性率Ｅ１が１００ｇ／ｄｔｅｘ以上の
ハイモジュラスの有機繊維コードを用いた場合にも、加
硫時のタイヤ膨張に起因する前記トッピングゴムの波打
ち及び被覆厚さの減少を抑えることができ、高速耐久
性、及びロードノイズ性能を向上うる空気入りラジアル
タイヤの製造方法及びそれにより製造された空気入りラ
ジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りラジアルタイヤでは、ベルト層
の外側に、バンドコードを螺旋巻きしてなるバンド層を
設けた構造のものが広く知られている。このバンド層
は、ベルト層に対する拘束力を高めて高速耐久性能を向
上させるとともに、トレッド剛性の増加によって操縦安
定性を向上でき、さらには、このトレッド剛性の増加に
より振動伝達特性が変化し、振動伝達率のピークがより
高周波数側に移行するなど車両の振動伝達率のピークと
の間にズレを生じせしめロードノイズを低減させる等の
利点を具えている。

【０００３】そして近年、このようなバンド層の効果を
さらに上げるために、バンドコードとして引張弾性率の
高いハイモジュラスのものを採用する傾向となってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ハイモジュラ
スのバンドコードを用いた場合、図６（Ａ）に示す如
く、加硫前では、トッピングゴムａ１がバンドコードａ
２を充分かつ均一な被覆厚さｔで被覆していたものが、
加硫後においては、図６（Ｂ）に示す如く、トッピング
ゴムａ１がバンドコードａ２、ａ２間を通って半径方向
外側に移動してしまい、バンド層ａ表面に大きな波打ち
を招くとともに、ベルト層側（半径方向内側）において
前記被覆厚さｔが著しく減少する。

【０００５】これは、未加硫のタイヤが加硫金型中で加
硫成形される際、タイヤ内部を加圧して膨張（通常２〜
４％）せしめ、タイヤ外表面を金型面に押し付けながら
加硫する。このとき、バンドコードａ２がハイモジュラ
スの場合には、ベルト層から強い押し圧力を受けること
となり、トッピングゴムａ１がベルト層に押されて、半
径方向外側に大きく移動してしまい、バンド層ａ表面の
波打ち、及び被覆厚さｔの減少を招くこととなる。又前
記ゴム移動によってバンドコードａ２のストレッチが少
なくなるため、ベルト層に対する拘束力が予想したほど
得られない。

【０００６】その結果、高速耐久性が損なわれるととも
に、操縦安定性やロードノイズの低減効果も充分に発揮
されなくなる等の新たな問題が発生する。

【０００７】そこで本発明は、バンドコードのトッピン
グゴムに放射線の照射を行うことを基本として、バンド
コードに初期引張弾性率Ｅ１が１００〜５５０ｇ／ｄｔ
ｅｘのハイモジュラスの有機繊維コードを用いた場合に
も、加硫成形時のトッピングゴムの移動（ゴム流動）を
抑え、バンド層表面の波打ちの抑制、被覆厚さの安定確
保、バンドコードのストレッチの適正化を図ることがで
き、前記問題点を解決しうる空気入りラジアルタイヤの
製造方法及びそれにより製造された空気入りラジアルタ
イヤの提供を目的としている。

【０００８】

【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、このベルト層の外側に配されるバンド層とを具え
る空気入りラジアルタイヤの製造方法であって、成形フ
ォーマに巻装され前記ベルト層を形成するためのベルト
部材の半径方向外側に、初期引張弾性率Ｅ１が１００〜
５５０ｇ／ｄｔｅｘの有機繊維コードからなるバンドコ
ードの１本又は数本を引揃えてトッピングゴム中に埋設
し、しかもこのトッピングゴムを放射線の照射によって
セミキュアしてなるテープ状の帯状プライを螺旋巻きす
るバンド形成工程を含むことを特徴としている。

【０００９】又請求項２の発明では、前記放射線は電子
線であることを特徴としている。

【００１０】又請求項３の発明では、前記放射線は、照
射量が３．０〜６．０Ｍｒａｄであることを特徴として
いる。

【００１１】又請求項４は、空気入りラジアルタイヤの
発明であって、前記請求項１〜３の何れかに記載の製造
方法によって製造されたことを特徴としている。

【００１２】

【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、本願の製造方法を用
いて形成された空気入りラジアルタイヤの子午断面図を
示す。

【００１３】図１において、空気入りラジアルタイヤ１
は、本例では乗用車用であって、トレッド部２と、その
両端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。

【００１４】又空気入りタイヤ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、このベルト層７の外側に重置されるバンド層９と
を設けている。

【００１５】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。カーカスコードとしては、ナイロン、ポリエステ
ル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードが
好適に採用されるが、タイヤのサイズやカテゴリー、或
いは要求性能等に応じてスチールコードも採用しうる。

【００１６】このカーカス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の廻りで内側か
ら外側に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が配されている。

【００１７】また前記ベルト層７は、高強力のベルトコ
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向き
を違えて配され、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。ベルトコードとしては、スチールコード或い
は、スチールに近い強度を有する例えば芳香族ポリアミ
ド繊維等のハイモジュラスの有機繊維コードが好適に使
用される。

【００１８】次に、前記バンド層９は、タイヤ周方向に
対して例えば５度以下の角度で螺旋巻きされたバンドコ
ード１０（図３，４に示す。）を有し、少なくとも前記
ベルト層７のタイヤ軸方向外端部を覆って延在する。

【００１９】本例では、バンド層９として、前記ベルト
層７の外表面全体を被覆する所謂フルバンドプライ９Ａ
の一層からなる場合を例示しているが、ベルト層７の外
端部のみを被覆する左右一対の所謂エッジバンドプライ
（図示しない）から形成しても良く、さらには前記フル
バンドプライ９Ａとエッジバンドプライとを混用した二
層構造としても良い。又要求により、フルバンドプライ
９Ａの二層構造、エッジバンドプライの二層構造なども
適宜採用しうる。

【００２０】そして、本実施形態では、前記バンド層９
によるベルト層７への拘束力を従来よりも高め、操縦安
定性やロードノイズ性能を向上させるために、バンドコ
ード１０として、初期引張弾性率Ｅ１が１００〜５５０
ｇ／ｄｔｅｘの範囲のハイモジュラスの有機繊維コード
を用いている。このようなコードとして、例えばポリエ
チレンテレフタレート繊維コード（ＰＥＴ）、ポリエチ
レンナフタレート繊維コード（ＰＥＮ）などが好適に使
用できる。なお前記「初期引張弾性率」とは、ＪＩＳ
Ｌ１０１７に規定される初期引張抵抗度から換算した２
０゜Ｃにおける弾性率を意味する。

【００２１】このような空気入りラジアルタイヤ１は、
従来と同様、図２（Ａ）、（Ｂ）に略示する如く、例え
ばインナーライナゴム２０’、サイドウォールゴム３
Ｇ’、ビードゴム４Ｇ’、カーカスプライ部材６Ａ’等
からなりかつ所謂シェーピングフォーマ（図示しない）
を用いて予備形成された生の台タイヤ２１と、ベルト部
材７’、バンド部材９’、トレッドゴム２Ｇ’等からな
りかつ直円筒状の成形フォーマＦを用いて予備形成され
た生のトレッドリング２２とを接合して生タイヤ２３を
形成した後、この生タイヤ２３を加硫金型内で加硫成形
することにより形成される。

【００２２】しかしこのとき、ハイモジュラスのバンド
コード１０を採用したことによって加硫成形時に起こり
うる、バンド層９のトッピングゴム１１の半径方向外側
への大きなゴム流動を抑え、前記図６に示す如きバンド
層表面での大きな波打の発生や、ベルト層側における被
覆厚さｔの減少、及びバンドコードの伸びの不足を防止
するために、本発明では、前記成形フォーマＦを用いた
バンド形成工程に先駆け、前記トッピングゴム１１に放
射線の照射を行っている。

【００２３】詳しく説明すると、バンド形成工程では、
図３に示すように、前記成形フォーマＦに巻装されかつ
円筒状をなすとともに前記ベルト層７を形成するための
ベルト部材７’の半径方向外側で、テープ状の帯状プラ
イ１２を螺旋巻きし、これによって本例では、フルバン
ドコードプライ９Ａ形成用のバンド部材９’をベルト部
材７’の外側に重ねて形成する。

【００２４】このとき、前記帯状プライ１２として、図
４に示すように、前記バンドコード１０の１本又は複数
本を引き揃えて生のトッピングゴム１１’中に埋設して
なるテープ状の生のプライ部材１２’を用い、この生の
プライ部材１２’に、前記螺旋巻きに先駆けて放射線を
照射することにより、前記生のトッピングゴム１１’が
セミキュアされた前記帯状プライ１２を形成している。
なお帯状プライ１２の巾は８〜３０ｍｍの範囲が作業能
率の観点から好ましい

【００２５】ここで、生のプライ部材１２’に放射線を
照射することにより、ゴム内に架橋が部分的に発生し、
トッピングゴム１１’のグリーンモジュラスが適度に上
昇するなどゴム流動性を抑えることができる。

【００２６】従って、加硫成形時、バンド層９がベルト
層７から強い押し圧力を受けたとき、トッピングゴム１
１はバンドコード１０に追従して、ほほ一体に膨張する
ことができるようになり、図５に略示するように、バン
ド層９表面の波打ち、及び被覆厚さｔの減少が抑えられ
る。又バンドコード１０にもストレッチが適正に付与さ
れる結果、高速耐久性が向上されるとともに、ベルト層
７への拘束力が高まり、操縦安定性やロードノイズの低
減効果も充分に発揮される。

【００２７】なお、前記バンドコード１０の初期引張弾
性率Ｅ１が５５０ｇ／ｄｔｅｘより大きいと、タイヤの
膨張不足となって加硫成形が難しくなる。逆に１００ｇ
／ｄｔｅｘ未満では、従来的なタイヤと差がなくなり、
バンド層９表面の波打ち、及び被覆厚さｔの減少などは
起こらないが、ベルト層７への拘束力に欠け、操縦安定
性やロードノイズの向上が見込めない。従って、初期引
張弾性率Ｅ１は、１５０〜４００ｇ／ｄｔｅｘの範囲が
好ましい。

【００２８】ベルト層７への拘束力の向上を確実化する
ために、バンド層９として、１０００〜３５００dtexの
バンドコード１０を３０〜６５本／５cmのコード打ち込
み数で配したものを使用するのが好ましい。

【００２９】又有機繊維コードでは、温度上昇に伴い弾
性率が低下することが知られているが、バンドコード１
０においては、タイヤ走行中に通常受ける温度である５
０゜Ｃの時の初期引張弾性率Ｅ２が、前記２０゜Ｃ時の
初期引張弾性率Ｅ１の０．５以上であることが好まし
い。なお比Ｅ１／Ｅ２が０．５倍より小では、実走行に
おいて、ベルト層７への拘束力が著しく低下し、高速耐
久性、操縦安定性、ロードノイズ性能などの向上効果が
実質的に発揮されなくなる。

【００３０】次に、前記トッピングゴム１１として、従
来から放射線架橋型ゴムとして一般に使用されている、
例えばイソプレンゴム（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブ
タジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴ
ム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロ
ピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、
アクリルゴム、シリコンゴム（Ｑ）、フッ素系ゴム、塩
素化ポリエチレン（ＣＰＥ）などが使用できる。この中
で、特にＩＲ、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲから選択される１種
又は２種以上を混合したゴムは、タイヤ性能或いはタイ
ヤ構成部材との接着性等の観点からも好適である。

【００３１】又放射線としては、Ｘ線、γ線、電子線、
陽子線、重陽子線、α線、β線等を挙げることができる
が、これらの中でも、電子線は放射線管理が容易で操作
しやすいことから好ましい。又電子線照射の照射量もし
くは吸収線量は、バンドコード１０の初期引張弾性率Ｅ
１、材質、生のトッピングゴム１１’のグリーンモジュ
ラスに応じて自在に選択できるが、通常３．０〜６．０
Ｍｒａｄの範囲が好ましい。３．０Ｍｒａｄ未満では、
加硫時のゴムの動きを充分抑えることが難しく、逆に
６．０ｒａｄを越えるとセミキュアが進み過ぎ、ベルト
層７やトレッドゴムとの接着強度が劣る傾向となる。

【００３２】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。

【００３３】

【実施例】バンド形成用の帯状プライを、表１の仕様で
形成するとともに、各帯状プライのトルエン溶解性を比
較した。又試供の帯状プライを用いてタイヤサイズ１９
５／６５Ｒ１５のタイヤを加硫成形し、各成形体タイヤ
の高速耐久性及びロードノイズ性能をテストした。又成
形タイヤを解体し、加硫成形によるバンド層表面の波打
ち状態を比較した。なお表２に示すように、カーカス及
びベルト層の仕様、及び加硫成形の条件は各タイヤとも
同一である。

【００３４】（１）トルエン溶解性：帯状プライをトル
工ンに２４時間浸潰し、プライの溶解状況を肉眼で観察
した。セミキュアの度合いが高いほど溶解しにくく形状
が維持され、逆にセミキュアされていないものは溶解す
る。

【００３５】（２）バンド層表面の波打ち状態：加硫後
の成形タイヤを解体し、その断面を目視してバンド層表
面の波打ち状態を確認した。 ◎−−−波打ちが確認されない。 ○−−−波打ちがやや確認できる。 ×−−−波打ちの波がバンドコードの中心線Ｎ（図４に
示す）近くまで起こっている。

【００３６】（３）高速耐久性：ドラム試験機を用い、
周辺温度２５±５℃に調整し、試供タイヤをリムに装着
し、内圧（２８０ｋＰａ）、荷重（４９２ｋｇｆ）のも
とで、走行速度を１７０ｋｍ／ｈから、１０分毎に１０
ｋｍ／ｈずつ段階的に上昇させ、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。

【００３７】（４）ロードノイズ性能：試作タイヤを、
乗用車の全輪に装着し、スムース路面を速度８０ｋｍ／
ｈにて走行させ、運転席左耳許でのオーバーオールの騒
音レベルｄＢ（Ａ）を測定し、従来例を１００とする指
数で表示した。数値が大きいほど騒音レベルが小さく良
好である。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】実施例品は、ハイモジュラスのバンドコー
ドを用いた場合にも、加硫成形の際のバンド層のゴム流
れがなく、高速耐久性だけでなく、ロードノイズ性能も
向上しうるのが確認できる。

【００４１】

【発明の効果】叙上の如く本発明は、バンドコードのト
ッピングゴムに放射線の照射を行った後、タイヤを加硫
成形しているため、バンドコードに初期引張弾性率が１
００〜５５０ｇ／ｄｔｅｘのハイモジュラスの有機繊維
コードを用いた場合にも、加硫成形時のトッピングゴム
の移動（ゴム流動）を抑えることができる。その結果、
バンド層表面の波打ちの抑制、被覆厚さの安定確保、バ
ンドコードのストレッチの適正化を図ることができ、高
速耐久性、操縦安定性、及びロードノイズ性能などを効
果的に向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の一実施例を用いて形成された空気入りラ
ジアルタイヤの一例を示す断面図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、タイヤの成形方法を説明す
る線図である。

【図３】バンド形成工程における帯状プライの巻き付け
を説明する断面図である。

【図４】帯状プライを示す斜視図である。

【図５】加硫後のタイヤにおけるバンド層の断面図であ
る。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、従来技術の問題点を説明す
るための加硫前後におけるバンド層の断面図である。

【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 ７’ ベルト部材 ９ バンド層 １０ バンドコード １１ トッピングゴム １２ 帯状プライ Ｆ 成形フォーマ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 攻 兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F212 AH20 VA02 VD08 VD16 VK02 VL27

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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、このベル
   ト層の外側に配されるバンド層とを具える空気入りラジ
   アルタイヤの製造方法であって、 成形フォーマに巻装され前記ベルト層を形成するための
   ベルト部材の半径方向外側に、 初期引張弾性率Ｅ１が１００〜５５０ｇ／ｄｔｅｘの有
   機繊維コードからなるバンドコードの１本又は数本を引
   揃えてトッピングゴム中に埋設し、しかもこのトッピン
   グゴムを放射線の照射によってセミキュアしてなるテー
   プ状の帯状プライを螺旋巻きするバンド形成工程を含む
   ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤの製造方法。
2. 【請求項２】前記放射線は電子線であることを特徴とす
   る請求項１記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
3. 【請求項３】前記放射線は、照射量が３．０〜６．０Ｍ
   ｒａｄであることを特徴とする請求項２記載の空気入り
   ラジアルタイヤの製造方法。
4. 【請求項４】請求項１〜３の何れかに記載の製造方法に
   よって製造されたことを特徴とする空気入りラジアルタ
   イヤ。