JP2003146011A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤ重量を低減しつつ、耐久性と乗り心地
の改善を可能にした空気入りラジアルタイヤを提供す
る。 【解決手段】 左右一対のビード部３，３間にスチール
コードを用いた少なくとも１層のスチールカーカス層４
を装架し、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側
に複数層のベルト層６ａ，６ｂを埋設した空気入りラジ
アルタイヤにおいて、ベルト層６ｂに下記（１）式で表
される構造を有するポリオレフィンケトンのフィラメン
トからなる繊維コードを用いる。 −（ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −ＣＯ）ｎ−（Ｒ−ＣＯ）ｍ− ・
・・（１） ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００、Ｒは炭
素数が３以上のアルキレン基である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィンケ
トンの繊維コードをベルト層に用いた空気入りラジアル
タイヤに関し、更に詳しくは、スチールコードをカーカ
ス層に用いた場合の不都合を解消するようにした空気入
りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、超高張力のスチールコードをカー
カス層に用いた空気入りラジアルタイヤが上市されてい
る。このような空気入りラジアルタイヤは、その性能面
において特に転がり抵抗が小さいという利点がある。し
かしながら、上記タイヤはカーカス層を構成するスチー
ルコードに起因して重量増加を伴うばかりでなく、剛性
の増加が大きくなるため乗り心地の悪化が懸念される。

【０００３】このような不都合を解消するために、トレ
ッド部に埋設するベルト層にスチールコードの替わりに
アラミド繊維のような有機繊維コードを使用することが
考えられる。しかるに、空気入りラジアルタイヤにおい
て、トレッド部は走行時の変形が大きいため、アラミド
繊維ではゴムに対する接着性が不十分であり、実用上好
ましいものではなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、タイ
ヤ重量を低減しつつ、耐久性と乗り心地の改善を可能に
した空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビー
ド部間にスチールコードを用いた少なくとも１層のスチ
ールカーカス層を装架し、トレッド部における前記カー
カス層の外周側に複数層のベルト層を埋設した空気入り
ラジアルタイヤにおいて、少なくとも１層のベルト層に
下記（１）式で表される構造を有するポリオレフィンケ
トンのフィラメントからなる繊維コードを用いたことを
特徴とするものである。

【０００６】 −（ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −ＣＯ）ｎ−（Ｒ−ＣＯ）ｍ− ・・・（１） ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００、Ｒは炭
素数が３以上のアルキレン基である。

【０００７】このようにスチールコードからなるカーカ
ス層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、特定の
条件を満足するポリオレフィンケトンの繊維コードから
なるベルト層を用することにより、タイヤ重量の低減し
つつ、耐久性と乗り心地を改善することができる。

【０００８】本発明では、耐久性と乗り心地について十
分な改善効果を得るために、ベルト層の外周側に、前記
（１）式で表される構造を有するポリオレフィンケトン
のフィラメントからなる少なくとも１本の繊維コードを
引き揃えてゴム被覆したリボン材をタイヤ周方向に対し
て実質的に０°で連続的に巻回してなるベルトカバー層
を配置することが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について添付
の図面を参照して詳細に説明する。

【００１０】図１は本発明の実施形態からなる空気入り
ラジアルタイヤを示し、１はトレッド部、２はサイドウ
ォール部、３はビード部である。左右一対のビード部
３，３間には少なくとも１層のカーカス層４が装架さ
れ、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタ
イヤ内側から外側に折り返されている。このカーカス層
４は複数本のスチールコードをタイヤ径方向に延長する
ように引き揃えたものである。カーカス層４に用いるス
チールコードは、１×Ｎの撚り構造を有するものである
ことが好ましい。上記スチールコードは素線径が０．１
０〜０．２５ｍｍで、炭素含有量が０．９〜１．１重量
％であると良い。

【００１１】トレッド部１におけるカーカス層４の外周
側には２層のベルト層６ａ，６ｂが埋設されている。タ
イヤ内側に位置するベルト層６ａは複数本のスチールコ
ードを引き揃えたものであり、タイヤ外側に位置するベ
ルト層６ｂは複数本のポリオレフィンケトンの繊維コー
ドを引き揃えたものである。これらベルト層６ａ，６ｂ
はコードがタイヤ周方向に対して傾斜し、かつ層間でコ
ードが互いに交差するように配置されている。

【００１２】但し、本発明では少なくとも１層のベルト
層をポリオレフィンケトンの繊維コードから構成すれば
良く、全てのベルト層にポリオレフィンケトンの繊維コ
ードを用いたり、必要に応じてベルト層の総数を増やす
ことも可能である。いずれの場合も、従来から使用され
ているベルト層のスチールコードをゴムに対する接着性
が優れているポリオレフィンケトンの繊維コードに置き
換えることで、スチールカーカス層を有するタイヤの軽
量化と乗り心地の改善が可能になる。

【００１３】ベルト層６ａ，６ｂの外周側には、ポリオ
レフィンケトンの繊維コードをタイヤ周方向に配向して
なるベルトカバー層７が配置されている。このベルトカ
バー層７は少なくとも１本の繊維コードを引き揃えてゴ
ム被覆してなるリボン材をタイヤ周方向に対して実質的
に０°で連続的に巻回したジョイントレス構造とするこ
とが望ましい。また、ベルトカバー層７は、ベルト層６
ａ，６ｂを全幅にわたって覆うフルカバーと、ベルト層
６ａ，６ｂの両端部だけを覆うエッジカバーとから構成
すると良い。

【００１４】ここで用いるポリオレフィンケトン繊維
は、特開平１−１２４６１７号公報、特開平２−１１２
４１３号公報、米国特許第５１９４２１０号公報、特開
平９−３２４３７７号公報、特開２００１−１１５００
７号公報、特開２００１−１３１８２５号公報などで開
示された溶融紡糸や湿式紡糸によって得ることができる
が、下記（１）式で表される構造を有するポリオレフィ
ンケトン繊維を用いることが必要である。

【００１５】 −（ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −ＣＯ）ｎ−（Ｒ−ＣＯ）ｍ− ・・・（１） ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００、Ｒは炭
素数が３以上のアルキレン基である。

【００１６】（１）式において、ｍの分率（エチレン以
外のアルキレンユニット）が増えると、タイヤの走行成
長が大きくなり、耐久性が低下する。これは、紡糸繊維
の結晶構造がｍユニットの増加により変化し、分子鎖間
の二次結合力が低下するためと考えられる。また、該繊
維の強度が低くなると撚りコードとした時に更に強度が
低下するので、タイヤの破壊強度を確保するためにコー
ドの使用量を多くする必要があり、軽量で経済性の高い
タイヤの提供が困難となる。ここでより好ましくはｍ＝
０である実質的にエチレンと一酸化炭素だけからなる交
互共重合ポリマーを用いるのが良い。このような繊維を
製造するには湿式紡糸を用いるのが好適である。

【００１７】更に、ポリオレフィンケトンの繊維コード
としては、引張り強度が８．８３ｃＮ／dtex以上で、
１．９９ｃＮ／dtex時の伸び率が３．５％以下である繊
維コードを用いることが好ましい。引張り強度が８．８
３ｃＮ／dtex未満であると繊維コードの打ち込み本数を
増加させたり、コードの太さを太くする必要がある。と
ころが、打ち込み数が多過ぎるとコード間のゴムが実質
的に存在しない状態となり、ベルト層（或いは、ベルト
カバー層）と周りのゴムと間での接着破壊が生じ易くな
り耐久性が低下する。一方、コードが太くなるとベルト
層（或いは、ベルトカバー層）が厚くなり軽量性の確保
が困難となる。また、１．９９ｃＮ／dtex時の伸び率が
３．５％を超えるとベルト層の剛性確保が難しく操縦安
定性に不利を招くことになる。

【００１８】また、ポリオレフィンケトンの繊維コード
は、Ｋ＝Ｔ√（Ｄ／１．１１１）で表される撚り係数Ｋ
が１０００〜３５００の範囲であることが好ましい。こ
こでＫは撚り係数、Ｔはコードの上撚り数（回／１０ｃ
ｍ）、Ｄはコードの総デシテックス数である。撚り係数
Ｋが１０００未満であると耐疲労性の確保が困難となる
ばかりでなく、破断伸びが低下して耐外傷性が悪化す
る。撚り係数Ｋが３５００を超えるとモジュラスの低下
が大きく操縦安定性の確保が困難となる。

【００１９】

【実施例】タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６ ８９ＶＡ
０４１とし、図１のタイヤ構造を有する空気入りラジア
ルタイヤにおいて、カーカス層にスチールコードを使用
する一方で、ベルト層及びベルトカバー層を構成するコ
ードの種類を表１のように種々異ならせた実施例１〜３
及び比較例１〜４の空気入りラジアルタイヤをそれぞれ
製作した。なお、ポリオレフィンケトンの繊維コードに
は、以下のものを使用した。

【００２０】ＰＯＫ繊維１：ポリオレフィンケトン
（ｎ＋ｍ）／ｎ＝１．０７ 撚り係数１５００、強度９．２７ｃＮ／dtex、１．９９
ｃＮ／dtex時の伸び率２．９％ ＰＯＫ繊維２：ポリオレフィンケトン （ｎ＋ｍ）／ｎ
＝１．００ 撚り係数３５００、強度１０．６８ｃＮ／dtex、１．９
９ｃＮ／dtex時の伸び率３．５％ ＰＯＫ繊維３：ポリオレフィンケトン （ｎ＋ｍ）／ｎ
＝１．００ 撚り係数１５００、強度１２．７１ｃＮ／dtex、１．９
９ｃＮ／dtex時の伸び率１．６％ これら試験タイヤについて、下記の方法により、乗り心
地及び耐水圧強度を評価し、またベルト層間剥離面を観
察し、その結果を表１に示した。

【００２１】乗り心地：実車乗り心地評価（フィーリン
グ相対評価）を５名のドライバーにより行った。評価結
果は、基準タイヤ（比較例４）との相対比較にて、以下
の判定基準をもとに５点法で採点し、最高点と最低点を
除いた３名の平均点で表した。

【００２２】耐水圧強度：試験タイヤの内部に水圧を負
荷し、その水圧を増大させてタイヤが破壊したときの圧
力を測定した。評価結果は、基準タイヤ（比較例４）を
１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど
耐水圧強度が大きいことを意味する。

【００２３】ベルト層間剥離面観察：試験タイヤを標準
リムに装着し、内圧３００ｋＰａとして、周上３か所に
高さ１０ｃｍの突起を設けたドラム上を速度５０ｋｍ／
ｈで３０００ｋｍ走行させた後、タイヤからベルト層を
取り出し、これらベルト層に対して層間剥離試験を行
い、その剥離面の状態を観察した。評価結果は、剥離面
がゴム破壊である場合もしくは突起乗り越し部分と非乗
り越し部分との差が認められない場合を「ＯＫ」で示
し、コード部分が露出している場合もしくは突起乗り越
し部分のコード露出が非乗り越し部分に比べて増加して
いる場合を「ＮＧ」で示した。

【００２４】

【表１】

【００２５】この表１から明らかなように、実施例１〜
３はスチールベルト層を使用した比較例１に比べて乗り
心地に優れ、しかも耐水圧強度やベルト層間剥離面観察
については比較例４に比べて良好な結果が得られ、耐久
性も優れていた。一方、ベルト層にポリオレフィンケト
ン以外の有機繊維コードを用いた比較例２，３は、耐水
圧強度やベルト層間剥離面観察の結果が不十分であっ
た。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、左
右一対のビード部間にスチールコードを用いた少なくと
も１層のスチールカーカス層を装架し、トレッド部にお
けるカーカス層の外周側に複数層のベルト層を埋設した
空気入りラジアルタイヤにおいて、少なくとも１層のベ
ルト層に特定の条件を満足するポリオレフィンケトンの
繊維コードを用いたから、タイヤ重量を低減しつつ、耐
久性と乗り心地を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタ
イヤを示す半断面図である。

【符号の説明】

１ トレッド部 ２ サイドウォール部 ３ ビード部 ４ カーカス層 ５ ビードコア ６ａ，６ｂ ベルト層 ７ ベルトカバー層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右一対のビード部間にスチールコード
   を用いた少なくとも１層のスチールカーカス層を装架
   し、トレッド部における前記カーカス層の外周側に複数
   層のベルト層を埋設した空気入りラジアルタイヤにおい
   て、少なくとも１層のベルト層に下記（１）式で表され
   る構造を有するポリオレフィンケトンのフィラメントか
   らなる繊維コードを用いた空気入りラジアルタイヤ。 −（ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −ＣＯ）ｎ−（Ｒ−ＣＯ）ｍ− ・・・（１） ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００、 Ｒは炭素数が３以上のアルキレン基である。
2. 【請求項２】 前記ベルト層の外周側に、前記（１）式
   で表される構造を有するポリオレフィンケトンのフィラ
   メントからなる少なくとも１本の繊維コードを引き揃え
   てゴム被覆したリボン材をタイヤ周方向に対して実質的
   に０°で連続的に巻回してなるベルトカバー層を配置し
   た請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。