JP2003226113A

JP2003226113A - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP2003226113A
Application number: JP2002029865A
Authority: JP
Inventors: Toru Iizuka; 融飯塚
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2003-08-12
Anticipated expiration: 2022-02-06
Also published as: JP4291537B2

Abstract

(57)【要約】【課題】コスト及び重量の上昇を招くことなく高速耐
久性を向上できる。【解決手段】ベルトプライ９は、ベルトコード１０の
コード配列体１１の両面をトッピングゴム１２によって
被覆される。ベルトプライ９の側縁Ｓを含む外側領域Ｙ
ｓに配されるトッピングゴム１２ｓの複素弾性率Ｅ＊ｓ
は、前記外側領域Ｙｓの間の中央領域Ｙｃに配されるト
ッピングゴム１２ｃの複素弾性率Ｅ＊ｃの１．８〜２．
４倍とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルトプライのト
ッピングゴムの複素弾性率を、タイヤ軸方向の外側領域
と中央領域とで相違せしめ、外側領域でのベルト剛性を
相対的に高めることによって重量増加を抑えながら耐久
性を向上した空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】空気
入りタイヤに配されるベルト層は、一般に、スチール製
のベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜４
０度の角度で配列したベルトプライの複数枚を、各コー
ドがプライ間相互で交差するように重置することによっ
て形成される。

【０００３】しかし、ベルトプライの両端部では、ベル
トコードが切断されて途切れているためタイヤへの拘束
力が弱く、高速走行時、ショルダー部がリフィティング
しやすくなる。その結果、このショルダー部において変
形量が増し、かつ接地圧の上昇に伴い内部温度が高まる
ため、ベルト外端を起点とした剥離損傷が発生しやすく
高速耐久性を損ねる傾向にある。

【０００４】従って、従来においては、この高速耐久性
を高めるため、ベルト層の半径方向外側に、ナイロン等
のバンドコードを周方向に螺旋巻きしたバンド層を形成
し、ベルト外端部での拘束力を補うことによって、前記
リフィティングを抑制することが行われている。

【０００５】しかしこのような、バンド層の形成は、タ
イヤコスト及び重量の上昇を招くという不利がある。

【０００６】そこで本発明者は、ベルトプライを構成す
るトッピングゴムに着目して研究した。その結果、この
トッピングゴムの複素弾性率をタイヤ軸方向の外側領域
と中央領域とで相違せしめ、外側領域でのベルト剛性を
相対的に高めることにより、ショルダー部における変形
を抑制でき、バンド層等の他部材を使用することなく、
かつ乗り心地性を損ねることなく高速耐久性を向上させ
うることを見出し得た。

【０００７】即ち本発明は、ベルトプライの外側領域に
配されるトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊ｓを中央領域
に配されるトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊ｃの１．８
〜２．４倍とすることを基本として、コスト及び重量の
上昇を招くことなく、かつ乗り心地性を損ねることなく
高速耐久性を向上しうる空気入り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前記カーカスの半径方向外側に配
されるベルトプライからなるベルト層とを具える空気入
りタイヤであって、前記ベルトプライは、金属製のベル
トコードを引き揃えたコード配列体の両面をトッピング
ゴムによって被覆してなり、かつ前記ベルトプライの側
縁を含む外側領域に配されるトッピングゴムの複素弾性
率Ｅ＊ｓは、前記外側領域の間の中央領域に配されるト
ッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊ｃの１．８〜２．４倍と
したことを特徴としている。

【０００９】又請求項２の発明では、前記外側領域は、
タイヤ軸方向の領域巾を、ベルトプライのプライ巾の１
０〜２５％としたことを特徴としている。

【００１０】又請求項３の発明では、前記外側領域に配
されるトッピングゴムは、ゴム基材中にレゾルシン又は
レゾルシン縮合物と、そのメチレンドナーとを含有させ
たゴム組成物からなることを特徴としている。

【００１１】

【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、本発明の空気入りタ
イヤ１が、乗用車用ラジアルタイヤである場合の断面図
を例示している。

【００１２】図１において、空気入りタイヤ１は、トレ
ッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビ
ードコア５に至るカーカス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とを具え
ている。

【００１３】前記カーカス６は、カーカスコードをタイ
ヤ周方向に対して例えば７５゜〜９０゜の角度で配列し
たラジアル構造の１枚以上、本例では１枚のカーカスプ
ライ６Ａから構成される。カーカスコードとしては、例
えばナイロン、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使用できるが、要求に
より、スチール等の金属コードも採用しうる。

【００１４】又前記カーカスプライ６Ａは、前記ビード
コア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビ
ードコア５の廻りで内側から外側に折り返される折返し
部６ｂを一連に具え、このプライ本体部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側
に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴ
ム８が配される。

【００１５】次に、前記ベルト層７は、図２に示すよう
に、金属製のベルトコード（本例ではスチールコード）
１０をタイヤ周方向に対して例えば１５〜４０゜の角度
で引き揃えてなるコード配列体１１の両面を、トッピン
グゴム１２によって被覆した複数枚、本例では２枚のベ
ルトプライ９Ａ、９Ｂ（総称するときベルトプライ９と
いう場合がある）から形成される。このベルトプライ９
は、前記ベルトコード１０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る。

【００１６】そして本実施態様では、各ベルトプライ９
は、その側縁Ｓを含む外側領域Ｙｓに配されるトッピン
グゴム１２ｓの複素弾性率Ｅ＊ｓを、前記外側領域Ｙ
ｓ、Ｙｓの間の中央領域Ｙｃに配されるトッピングゴム
１２ｃの複素弾性率Ｅ＊ｃの１．８〜２．４倍の範囲に
高めている。

【００１７】このようにゴム複素弾性率に変化を付ける
ことにより、外側領域Ｙｓにおいて、ベルト剛性及び弾
性が相対的に高まり拘束力が補われるため、高速走行時
のリフィティングが抑制される。そのため、ショルダー
部での温度上昇及びベルト外端に作用する応力が低く抑
えられ、ベルト外端を起点とした剥離損傷を抑制しう
る。

【００１８】又このものは、中央領域Ｙｃにおけるベル
ト剛性を低く維持できるため、乗り心地を損ねることが
なく、しかも他部材の使用がないため、コストダウン及
びタイヤの軽量化に有利となる。

【００１９】ここで、前記外側領域Ｙｓのタイヤ軸方向
の領域巾Ｗｓは、ベルトプライ９のプライ巾Ｗ０の１０
〜２５％であり、この領域巾Ｗｓは各ベルトプライ毎に
設定される。即ち、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように
（便宜上ベルトコードは省略している）、半径方向内側
のベルトプライ９Ａにおいて、外側領域Ｙｓの領域巾Ｗ
ｓＡは、そのプライ巾Ｗ０Ａの１０〜２５％であり、又
半径方向外側のベルトプライ９Ｂにおいて、外側領域Ｙ
ｓの領域巾ＷｓＢは、そのプライ巾Ｗ０Ｂの１０〜２５
％である。このとき、領域巾ＷｓＡと領域巾ＷｓＢとは
相違していても、又等しくても良いが、剥離損傷抑制の
観点からは、各中央領域Ｙｃにおいて領域巾ＷｃＡと領
域巾ＷｃＢとを等しく設定するのが好ましい。

【００２０】前記トッピングゴム１２ｓの複素弾性率Ｅ
＊ｓがトッピングゴム１２ｃの複素弾性率Ｅ＊ｃの１．
８倍未満では、剥離損傷の抑制効果、即ち高速耐久性の
向上効果が充分に発揮されず、逆に２．４倍を越えると
高速耐久性の向上効果は高まるものの、乗り心地性が低
下する。

【００２１】同様に、前記領域巾Ｗｓがプライ巾Ｗ０の
％未満では、高速耐久性の向上効果が充分に発揮され
ず、逆に２５％を越えると乗り心地性が低下する。

【００２２】なお複素弾性率は、岩本製作所（株）製の
粘弾性スペクトロメーターを用い、温度７０℃、周波数
１０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪±１％として測定した値
としている。

【００２３】次に、前記トッピングゴム１２ｓの複素弾
性率Ｅ＊ｓを高める手段として、本例では、ゴム基材中
にレゾルシン又はレゾルシン縮合物と、そのメチレンド
ナーとを含有させている。

【００２４】なお複素弾性率を高める手段として、他
に、例えばカーボンブラックを増量する、及び加硫剤で
ある硫黄又は加硫促進剤を増量し、ゴム分子の網目密度
を高くすることが挙げられる。しかし、かかる場合に
は、破断強度の低下、発熱性の低下、未加硫ゴムの粘度
上昇に伴う加工性の低下などが懸念され、従って、前記
レゾルシン等の使用が好ましい。

【００２５】前記ゴム基材としては、例えば天然ゴム、
ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレ
ンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエ
ンゴムなどのジエン系ゴムが好適に使用でき、これらを
単独でまたは組合わせて用いうる。なおゴム強度や耐久
性の観点から天然ゴムを用いるのが好ましい。

【００２６】又前記レゾルシンおよびレゾルシン縮合物
は、フェノール系化合物として知られ、加硫に際して前
記メチレンドナーと重合反応し、トッピングゴム１２ｓ
を高弾性化させる。

【００２７】なお前記レゾルシン縮合物として、例えば
レゾルシンとアルデヒド類との縮合物（所謂レゾルシン
樹脂）があり、市販のレゾルシン樹脂としては、例えば
インドスペック社製のペナコライト（商標）樹脂Ｂ−１
８−Ｓ，Ｂ−２０，住友化学工業（株）製スミカノール
（商標）６２０、ユニロイヤル社製Ｒ−６、スケネクタ
ディー化学社製ＳＲＦ１５０１、アッシュランド化学社
製Ａｒｏｆｅｎｅ（商標）７２０９等があげられる。ま
たレゾルシンとして、住友化学工業（株）製レゾルシノ
ール等があげられる。

【００２８】又前記メチレンドナーとして、例えばヘキ
サメチレンテトラミン、ヘキサメトキシメチロールメラ
ミン及びそれらの誘導体、アザーディオキサービシクロ
オクタン、パラホルムアルデヒド等があり、市販品とし
ては、例えばバイエル社製Ｃｏｈｅｄｕｒ（商標）Ａ、
アメリカンサイアナミッド社製サイレッツ（商標）９６
６、９６４、住友化学工業（株）製スミカノール（商
標）５０７、ユニロイヤル社製Ｍ−３等があげられる。

【００２９】ここで、前記レゾルシン又はレゾルシン縮
合物の含有量は、ゴム基材１００重量部に対し、１．０
〜５．０重量部の範囲が好ましく、又前記メチレンドナ
ーの含有量は、前記レゾルシン又はレゾルシン縮合物の
含有量の０．５〜２．０倍とするのが良い。

【００３０】なお前記レゾルシン又はレゾルシン縮合物
の含有量が１．０重量部未満では、トッピングゴム１２
ｓの弾性を充分に高めることができず、逆に５．０重量
部をこえると、混練りの加工性が悪化したり、又接着性
が低下してしまうなどトッピングゴム１２ｓ本来の性能
が確保できなくなる。従って、２．０〜４．０重量部の
範囲がさらに望ましい。

【００３１】また前記メチレンドナーの含有量が、レゾ
ルシン等の含有量の０．５倍未満では、反応しない余分
なレゾルシン等がゴム中に過剰に残留し、これがゴムと
ベルトコードとの接着を阻害する。又２．０倍をこえる
と、逆に反応しない余分なメチレンドナーがゴム中に過
剰に残留し、同様にゴムとベルトコードとの接着を阻害
する。

【００３２】またトッピングゴム１２ｓでは、充填剤
（補強剤）としてカーボンブラックを配合することもで
き、このときゴム基材１００重量部に対して３０〜６０
重量部配合するのが好ましい。もしカーボンブラックの
配合量が３０重量部未満では、前記レゾルシン等とメチ
レンドナーとを適量配合した場合にも高弾性化を充分に
達成することが難しくなり、又６０重量部をこえると混
練り加工性の著しい悪化を招く。

【００３３】充填剤として、カーボンブラックに加え、
シリカや水酸化アルミニウムなどの他の無機質充填剤を
配合することができが、係る場合にもカーボンブラック
との合計の配合量を３０〜６０重量部の範囲とするのが
好ましい。また加硫剤、加硫促進剤、オイル、ワックス
等の従来的な添加剤も適宜配合しうる。

【００３４】なお中央領域Ｙｃにおけるトッピングゴム
１２ｃとしては、ゴム基材中に、前記レゾルシン等及び
そのメチレンドナーを含有させない従来的なトッピング
ゴムが採用できる。

【００３５】又前記ベルトプライ９としては、図４に示
す如く、外側領域Ｙｓのトッピングゴム１２ｓを、半径
方向内側ゴム１２ｓｉと外側ゴム１２ｓｏとの二層構造
とし、各ゴム１２ｓｉ、１２ｓｏの複素弾性率Ｅ＊ｓ
ｉ、Ｅ＊ｓｏを互いに相違させても良い。かかる場合に
は、ゴム１２ｓｉ、１２ｓｏのゴム厚さをｔｉ、ｔｓと
したとき、次式で求まる複素弾性率Ｅ＊ｓｉ、Ｅ＊ｓｏ
の平均値をもって複素弾性率Ｅ＊ｓとする。（ｔｉ×Ｅ＊ｓｉ＋ｔｏ×Ｅ＊ｓｏ）／（ｔｉ＋ｔｏ）

【００３６】従って、複素弾性率Ｅ＊ｓｉ、Ｅ＊ｓｏの
平均値（複素弾性率Ｅ＊ｓ）が、前記複素弾性率Ｅ＊ｃ
の１．８〜２．４倍の範囲であるならば、ゴム１２ｓ
ｉ、１２ｓｏの一方を、トッピングゴム１２ｃと同一の
ゴム組成物で形成することもできる。

【００３７】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。

【００３８】

【実施例】図１の構造をなすタイヤサイズ１７５／７０
Ｒ１４のタイヤを、表１の仕様により試作し、各試供タ
イヤの乗り心地性、高速耐久性をテストし、その結果を
表１に示している。なおベルト層以外は各タイヤとも同
仕様である。なお試供タイヤのベルトプライに用いるト
ッピングゴムの仕様は、表２に示している。

【００３９】（１）乗り心地性：試供タイヤを、リム
（１４×５ＪＪ）、内圧（２００Ｋｐａ）で乗用車（２
０００ｃｃ；ＦＦ車）の全輪に装着し、タイヤテストコ
ースのドライアスファルト路を走行し、乗り心地性をド
ライバーの官能評価により１０点法（比較例１を５点と
した）で評価した。数値が大きいほど乗り心地性に優れ
ている。

【００４０】（２）高速耐久性：ドラム試験機を用い、
試供タイヤを、リム（１４×５ＪＪ）、内圧（２００Ｋ
ｐａ）、荷重（６．０ｋＮ）の下で速度１５０ｋｍ／ｈ
で８０時間走行させるとともに、走行後のタイヤを解体
してベルト外端での剥離損傷の有無を確認した。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】表１の如く、実施例のタイヤは、乗り心地
性を過度に減じることなく、高速耐久性を向上しうるの
が確認できる。

【００４４】

【発明の効果】叙上の如く本発明は、ベルトプライの外
側領域に配されるトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊ｓを
中央領域に配されるトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊ｃ
の１．８〜２．４倍に高めているため、コスト及び重量
の上昇を招くことなく高速耐久性を向上できる。

【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。

【図２】ベルトプライを説明する断面図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）外側領域の区分状態を説明する
断面図である。

【図４】ベルトプライの他の例を説明する断面図であ
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９、９Ａ、９Ｂベルトプライ１０ベルトコード１１コード配列体１２、１２ｃ、１２ｓトッピングゴムＳベルトプライの側縁Ｙｓ外側領域Ｙｃ中央領域

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
方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルトプ
ライからなるベルト層とを具える空気入りタイヤであっ
て、前記ベルトプライは、金属製のベルトコードを引き揃え
たコード配列体の両面をトッピングゴムによって被覆し
てなり、かつ前記ベルトプライの側縁を含む外側領域に
配されるトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊ｓは、前記外
側領域の間の中央領域に配されるトッピングゴムの複素
弾性率Ｅ＊ｃの１．８〜２．４倍としたことを特徴とす
る空気入りタイヤ。
【請求項２】前記外側領域は、タイヤ軸方向の領域巾
を、ベルトプライのプライ巾の１０〜２５％としたこと
を特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】前記外側領域に配されるトッピングゴム
は、ゴム基材中にレゾルシン又はレゾルシン縮合物と、
そのメチレンドナーとを含有させたゴム組成物からなる
ことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイ
ヤ。