JP2005205933A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 耐久性を確保しながら、転がり抵抗の低減とロードノイズの低減を同時に達成すること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】 トレッド部１におけるカーカス層４の外周側にベルト層６を配置し、該ベルト層６の外周側に補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルト補強層７を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト補強層７の補強コードとして、脂肪族ポリケトンの繊維とナイロンの繊維とを撚り合わせてなるハイブリッドコードを用いる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、脂肪族ポリケトンのハイブリッドコードを用いた空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、耐久性を確保しながら、転がり抵抗の低減とロードノイズの低減を同時に達成するようにした空気入りラジアルタイヤに関する。

空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層の外周側に補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルト補強層を配置することが行われている。このようなベルト補強層を付加することにより、トレッド部におけるタイヤ周方向の剛性が強化され、ロードノイズについて改善効果が得られることが知られている。ベルト補強層の補強コードとしては、一般的にナイロンコードが使用されているが、近年では、補強効果を高めるために、脂肪族ポリケトン、ポリエチレンテレフタレート、芳香族ポリアミド等のコードを用いることが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

しかしながら、脂肪族ポリケトンのコードは、ゴムに対する接着性が良好であるものの、伸びが小さいため、例えばトレッド中央部付近に配置した場合、加硫時のリフト（タイヤ径方向の拡張）に追随することが困難である。一方、ポリエチレンテレフタレートのコードは、ナイロンに比べれば高弾性であるが、補強効果が必ずしも十分ではなく、しかも接着性の点でナイロンに劣っている。また、芳香族ポリアミドのコードは、接着性が悪いばかりでなく、伸びが小さいため加硫時のリフトに追随することも困難である。

そのため、汎用されているナイロンコードとの対比において、耐久性を確保しながら、転がり抵抗の低減とロードノイズの低減を同時に達成することは困難であった。
特開平１１−２０８２１２号公報 特開２０００−２０３２１２号公報 特開２００３−１４６０１０号公報

本発明の目的は、耐久性を確保しながら、転がり抵抗の低減とロードノイズの低減を同時に達成すること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。

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、トレッド部におけるカーカス層の外周側にベルト層を配置し、該ベルト層の外周側に補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルト補強層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト補強層の補強コードとして、脂肪族ポリケトンの繊維とナイロンの繊維とを撚り合わせてなるハイブリッドコードを用いたことを特徴とするものである。

本発明では、ベルト補強層の補強コードとして、脂肪族ポリケトンの繊維とナイロンの繊維とを撚り合わせてなるハイブリッドコードを使用する。このハイブリッドコードはナイロンと同等の接着性を呈するので、ベルト補強層に用いた場合であっても良好な耐久性を確保することができる。また、上記ハイブリッドコードはナイロンやポリエチレンテレフタレートに比べて高弾性で補強効果が大きいので、転がり抵抗を低減し、ロードノイズを低減することができる。更に、上記ハイブリッドコードは脂肪族ポリケトンの単体よりも大きな伸びを有するので、ベルト補強層の中央部に配置した場合であっても、加硫時のリフトに追随することができる。

本発明において、ベルト補強層をタイヤ幅方向の中央部と両端部とに区分し、該ベルト補強層の中央部にハイブリッドコードを配置する一方で、該ベルト補強層の両端部に脂肪族ポリケトンのコードを配置することが好ましい。つまり、加硫時においてリフトが比較的大きい部位にハイブリッドコードを配置し、リフトが比較的小さい部位に脂肪族ポリケトンのコードを配置することで、転がり抵抗及びロードノイズの低減効果を高めることができる。

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。

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すものである。図１において、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間にはカーカス層４が装架され、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。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、ベルト層６がタイヤ全周にわたって配置されている。これらベルト層６は、タイヤ周方向に対して５〜３５°の角度で傾斜する補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層６の補強コードとして、好ましくはスチールコードが使用されるが、その材質は特に限定されるものではない。更に、ベルト層６の外周側には、補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルト補強層７が配置されている。

上記空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト補強層７の補強コードとして、脂肪族ポリケトンの繊維とナイロンの繊維とを撚り合わせてなるハイブリッドコードが使用されている。脂肪族ポリケトンは下記（１）式で表される構造を有するものである。
−（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。ｍの分率を小さくすることにより、高強度、高寸法安定性、高耐熱性を備えたコードが得られる。特に、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。アルキレン基には例えばプロピレン基が含まれる。

一方、ナイロンとしては、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、ポリカプラミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６１２等が挙げられ、特にナイロン６６が好ましい。

これらナイロン繊維と脂肪族ポリケトン繊維とを撚り合わせる方法は、特に限定されるものではなく、それぞれの繊維を別々に下撚りを加えた後に両者を合わせて上撚りを加える方法、それぞれの繊維を先ず合わせて下撚りを加え、更にこれらの複合された下撚り糸同士を合わせて上撚りを加える方法などが用いられる。

上記ハイブリットコードは、Ｋ＝Ｔ×（Ｄ／１．１１１）^1/2 で表される撚り係数Ｋが８００〜２５００の範囲であることが好ましい。ここで、Ｔはコードの上撚り数（回／１０ｃｍ）、Ｄはコードの総デシテックス数である。撚り係数Ｋが８００未満ではコードの伸びが不十分になり、逆に２５００超ではモジュラスの低下が大きくなる。また、コードの総デシテックス数Ｄは１８８０〜４２００dtexであることが好ましい。

次に、上記ハイブリットコードの特性を他のコードと対比しながら説明する。表１は、脂肪族ポリケトンとナイロンとのハイブリットコード（ＰＯＫ／６６Ｎ）、脂肪族ポリケトンコード（ＰＯＫ）、ポリエチレンテレフタレートコード（ＰＥＴ）、ナイロンコード（６６Ｎ）の物性を示す。表１において、中間伸度はコードに６７Ｎの荷重を掛けたときの伸び（％）である。剥離力はゴム中に５０本／５０ｍｍのコード打ち込み密度でコードを埋設した幅２５ｍｍの２枚のシートを互いに加硫接着し、室温で両者を剥離させるのに要した力である。

この表１に示すように、上記ハイブリットコードは、ナイロンコードやポリエチレンテレフタレートコードより大きな強力を有し、脂肪族ポリケトンコードよりも中間伸度が大きく、ポリエチレンテレフタレートコードよりも優れた接着性を備えている。従って、上記ハイブリット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た場合、耐久性を確保しながら、転がり抵抗の低減とロードノイズの低減を同時に達成することが可能になる。

図２（ａ）〜（ｂ）は、本発明におけるベルト補強層の具体的な構造を示すものである。図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、ベルト層６の外周側に配置されたベルト補強層７はタイヤ幅方向の中央部７Ａと両端部７Ｂ，７Ｃとに区分されている。そして、ベルト補強層７の中央部７Ａには前述のハイブリッドコードが配置され、ベルト補強層７の両端部７Ｂ，７Ｃにはそれぞれ脂肪族ポリケトンコードが配置されている。

上記構造においては、ベルト補強層７の中央部７Ａにハイブリッドコードが配置されているので、これらハイブリッドコードが中央部７Ａにおいて加硫時のリフトに追随し、しかも優れた補強効果を発揮するようになる。一方、加硫時のリフトが比較的小さい両端部７Ｂ，７Ｃには脂肪族ポリケトンコードが配置されている。そのため、両端部７Ｂ，７Ｃでは高弾性の脂肪族ポリケトンコードに基づく補強効果を得ることができる。

図３（ａ）〜（ｂ）は、本発明におけるベルト補強層の他の構造を示すものである。図３（ａ）〜（ｂ）において、ベルト層６の外周側に配置されたベルト補強層７は全幅にわたって同一の補強コードから構成され、その補強コードとして前述のハイブリッドコードが使用されている。この場合も、ハイブリッドコードが加硫時のリフトに追随し、しかも優れた補強効果を発揮するようになる。

タイヤサイズ１９５／６０Ｒ１５の空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層の外周側に配置されるベルト補強層の補強コードを種々異ならせた５種類の試験タイヤ（実施例１〜２及び比較例１〜３）を製作した。

これら試験タイヤについて、以下の試験方法により、ロードノイズ、転がり抵抗、耐久性を評価し、その結果を表２に示した。表２において、構造Ａとは図２（ａ）〜（ｂ）に示すベルト補強層を意味し、構造Ｂとは図３（ａ）〜（ｂ）に示すベルト補強層を意味する。

ロードノイズ：
試験タイヤを空気圧２００ｋＰａの条件で排気量２０００ｃｃの乗用車に装着し、粗い路面を速度６０ｋｍ／ｈで走行した際の車内騒音〔ｄＢ〕を測定した。評価結果は、比較例３を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほどロードノイズが小さいことを意味する。

転がり抵抗：
ドラム径１７０７ｍｍの室内ドラム式試験機を用いて試験タイヤの転がり抵抗を測定した。評価結果は、比較例３を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど転がり抵抗が小さいことを意味する。

耐久性：
ＪＩＳ Ｄ４２３０に規定される高速耐久性試験終了後、更に３０分毎に速度を１０ｋｍ／ｈ単位で増加させ、タイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。評価結果は、比較例３を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐久性が優れていることを意味する。

この表２に示すように、実施例１〜２のタイヤは、ベルト補強層にナイロンコードを用いた比較例３のタイヤと同等の耐久性を有し、しかもロードノイズ及び転がり抵抗の低減効果を得ることができた。一方、ベルト補強層にポリエチレンテレフタレートコードを用いた比較例１〜２のタイヤは、比較例３のタイヤに比べて耐久性が低下していた。

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子午線半断面図である。 本発明におけるベルト補強層の具体的な構造を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。 本発明におけるベルト補強層の他の構造を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。

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
６ ベルト層
７ ベルト補強層
７Ａ 中央部
７Ｂ，７Ｃ 端部

Claims (3)

1. カーカス層の外周側にベルト層を配置し、該ベルト層の外周側に補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルト補強層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト補強層の補強コードとして、脂肪族ポリケトンの繊維とナイロンの繊維とを撚り合わせてなるハイブリッドコードを用いた空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記ベルト補強層をタイヤ幅方向の中央部と両端部とに区分し、該ベルト補強層の中央部に前記ハイブリッドコードを配置する一方で、該ベルト補強層の両端部に脂肪族ポリケトンのコードを配置した請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 脂肪族ポリケトンが下記（１）式で表される構造を有する請求項１又は請求項２に記載の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。
   

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