JP2005343301A - Pneumatic radial tire - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、特に高速耐久性とユニフォミティーとに優れた空気入りラジアルタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic radial tire, and more particularly to a pneumatic radial tire excellent in high speed durability and uniformity.
近年、空気入りラジアルタイヤでは、高速性能や操縦安定性を一層高めるため、トレッド部のベルト層の外側にタイヤ周方向に略平行に連続的にコードを巻回させて補強層を形成したタイヤが使用され、高速走行時のベルト層端部のせり上がり現象によるベルトエッジ部のセパレーションや、タイヤ外周の成長等を抑制してタイヤの耐久性を向上することが行われている。 In recent years, in pneumatic radial tires, in order to further improve high-speed performance and driving stability, a tire in which a reinforcing layer is formed by continuously winding a cord substantially parallel to the tire circumferential direction on the outer side of a belt layer of a tread portion. It is used to improve the durability of the tire by suppressing the separation of the belt edge due to the rising phenomenon of the belt layer end during high-speed running, the growth of the outer periphery of the tire, and the like.
このようなラジアルタイヤでは、ベルト層の外側にナイロンなどの低弾性率コードをタイヤ周方向にほぼ平行に連続的に巻回させるようにしたキャッププライと呼ばれるベルト補強層を設けるのが一般的であった。しかし、ナイロンコードは引張弾性率が小さいため、近時の超扁平化に伴うベルト部への負荷の増大に対応するためのタイヤ周方向の引張剛性を確保するには困難となっている。 In such radial tires, it is common to provide a belt reinforcement layer called a cap ply in which a low elastic modulus cord such as nylon is continuously wound substantially parallel to the tire circumferential direction on the outer side of the belt layer. there were. However, since the nylon cord has a small tensile elastic modulus, it is difficult to secure the tensile rigidity in the tire circumferential direction to cope with the increase in load on the belt portion accompanying the recent super flattening.
このため、引張弾性率の高いアラミド繊維等の高弾性率有機繊維をキャッププライに使用することが考えられるが、アラミド繊維は高弾性率であるため伸びが小さく、タイヤ加硫成形時のリフティングにベルト部が追従することができず加硫窯との密着性に欠けタイヤの加硫成形性を低下させユニフォミティーを悪化させるだけでなく、ベルト層が不均一に乱れて耐久性を低下させるという問題がある。 For this reason, it is conceivable to use a high modulus organic fiber such as an aramid fiber having a high tensile modulus for the cap ply. The belt part cannot follow and lacks adhesion to the vulcanizing kiln, not only lowering the vulcanization formability of the tire and worsening the uniformity, but also said that the belt layer is unevenly disturbed and the durability is lowered. There's a problem.
このような高弾性率繊維の問題を解決するものとして、高弾性率フィラメントと低弾性率フィラメント、或いはそれらの糸条を撚り合わせた複合コードを使用する提案がなされている(特許文献1,2)。
しかしながら、上記文献1に記載のアラミド繊維や芳香族ポリエステル繊維の高弾性率フィラメントとナイロン繊維などの低弾性率フィラメントとを撚り合わせた複合コードでは、ゴムとの接着性を確保し高速耐久性やユニフォミティーを向上するために、アラミド繊維用の特殊な接着処理液を使用しなければならず、また、アラミド繊維などの特殊材料は高価であるため、汎用のラジアルタイヤにはコスト面から適用し難いという問題がある。
However, in the composite cord in which the high elastic modulus filament of the aramid fiber or the aromatic polyester fiber described in the above-mentioned
また、文献2には、高弾性率コードとして高倍率で延伸したナイロン繊維を用いることが開示されているが、コード製造時に延伸工程が増加するという煩雑さが伴う。
Moreover, although it is disclosed by
そこで本発明の目的は、一般的なRFL処理液で接着処理が可能であり、工程数の増加を伴うことがなく得られる複合コードをキャッププライに適用することで、高弾性率繊維の加硫時のリフティングの問題を解消し、高速耐久性とユニフォミティーを向上することのできる空気入りラジアルタイヤを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to vulcanize a high elastic modulus fiber by applying a composite cord that can be bonded with a general RFL processing solution and is not accompanied by an increase in the number of steps to a cap ply. An object of the present invention is to provide a pneumatic radial tire that can solve the problem of lifting at the time and can improve high-speed durability and uniformity.
請求項1に記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアの周りを折返されるラジアル配列のカーカス層と、トレッド部の内部かつ前記カーカス層の半径方向外側に配されたベルト層を具えるとともに、前記ベルト層の外側にタイヤ周方向に略平行にコードを巻回させ補強層を形成した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記補強層のコードが、レーヨンフィラメント束とナイロンフィラメント束とを撚り合わせてなり、前記レーヨンフィラメントの総繊度が2600デシテックス以下であり、かつ前記レーヨンフィラメントの構成比率が該コードの総繊度の50〜70%を構成する複合コードからなり、該複合コードにRFL処理及び熱処理が施されていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、前記複合コードが、レーヨンフィラメント束を撚り合わせた少なくとも1本の下撚糸と、ナイロンフィラメント束を前記下撚糸と同方向に撚り合わせた少なくとも1本の下撚糸とを引き揃え、これら下撚糸の撚り方向と逆方向に撚り合わせて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である。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、前記熱処理における処理温度が170〜180℃であることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気入りラジアルタイヤである。
The invention according to
本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、このようにキャッププライを構成する複合コードをレーヨンフィラメントとナイロンフィラメントにより構成したので、ナイロンがタイヤ加硫時のリフト率に対応するための低荷重時の伸びを大きくしてタイヤ精度を良好にしてユニフォミティーや耐久性を向上し、また高速走行中の遠心力や発熱に対してレーヨンの高モジュラス性とナイロンの高収縮性が作用してベルト層周上の引張剛性を確保し、ベルト層端部のせり上がり現象によるエッジ部のセパレーションやタイヤ外周の成長を抑制してタイヤの耐久性を向上することができる。また、複合コードがレーヨンとナイロンとで構成されるので、一般的なRFL処理液によりゴムとの高い接着性を得ることができる。 According to the pneumatic radial tire of the present invention, since the composite cord constituting the cap ply is constituted by the rayon filament and the nylon filament as described above, the nylon is used at a low load in order to correspond to the lift rate at the time of tire vulcanization. Increases elongation to improve tire accuracy and improve uniformity and durability, and the high modulus of rayon and high shrinkage of nylon act on the centrifugal force and heat generation during high-speed driving, and the belt layer circumference The above-mentioned tensile rigidity can be secured, and the durability of the tire can be improved by suppressing the separation of the edge portion and the growth of the tire outer periphery due to the rising phenomenon of the belt layer end portion. Further, since the composite cord is composed of rayon and nylon, high adhesion to rubber can be obtained with a general RFL treatment liquid.
本発明のよると、レーヨンとナイロンとにより構成した複合コードをキャッププライに適用することで、コード製造の工程増や特殊な接着処理を必要とせずに、高速耐久性とユニフォミティーを向上する空気入りラジアルタイヤを提供することができる。 According to the present invention, by applying a composite cord composed of rayon and nylon to the cap ply, air that improves high-speed durability and uniformity without the need for additional cord manufacturing processes or special bonding treatment An input radial tire can be provided.
以下に、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は本発明の実施形態に係る乗用車用の空気入りラジアルタイヤ(以下、ラジアルタイヤという)Tを示すタイヤ断面図、図2はトレッド部のキャッププライ部分の展開図である。 FIG. 1 is a tire sectional view showing a pneumatic radial tire for passenger cars (hereinafter referred to as a radial tire) T according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a development view of a cap ply portion of a tread portion.
ラジアルタイヤTは、トレッド部2と、その両端からタイヤ半径方向内方に延びるサイドウォール部3と、両サイドウォール部3の内方端に位置するビード部4とを有している。また各ビード部4は、環状のビードコア5が埋設され、ビードコア5、5間にはカーカス層6が装架されるとともに、トレッド部2におけるカーカス層6の外周側には2枚のベルト層7がコードを互いに交差させるように配設されている。このカーカス層6にはポリエステル、レーヨン、ナイロン等の有機繊維コードが、またベルト層7のコードにはスチールコード、アラミド繊維等の高弾性率コードが使用されている。
The radial tire T has a
さらに、ベルト層7外側のトレッド部2には、1層の補強層からなるキャッププライ1が配置されている。このキャッププライ1は、図2に示すように、1本の補強コード9を、又はコード9を2〜10本程度を引き揃えゴム被覆した5〜15mm幅のリボン状連続ストリップをタイヤ周方向に対して0〜10°のコード角度でベルト層7上に連続的に巻回して形成されている。
Further, a
このキャッププライ1を構成する層数は特に限定されるものではなく、図に示すように1層であってもよく、或いは2層または3層以上でもよい。また、ベルト層7の補強層は、図示のようにベルト層7の全幅を覆う上記キャッププライ1のように設けてもよく、或いは図4に示すようにベルト層7の端部のみを覆うようにしたエッジプライ8を形成したものでもよく、またキャッププライ1とエッジプライ8との両者を備えるものであってもよい。
The number of layers constituting the
キャッププライ1やエッジプライ8を構成する補強コードは、図3に示すような複合コード9から構成されている。複合コード9は、同方向に下撚りがかけられた2本の下撚糸9a,9bが引き揃えられ、その下撚糸9a,9bの撚り方向とは逆方向の上撚りが施され形成されている。複合コード9を構成する下撚糸の本数としては、生産性の観点からは図示のように2本の下撚糸9a,9bが好ましいが、3本以上で構成してもよい。
The reinforcing cords constituting the
複合コード9を構成する下撚糸9aはレーヨンのフィラメント束をZ方向に撚り合わせたもので、また下撚糸9bはナイロン6、66、46などのナイロンフィラメント束を下撚糸9aと同じZ方向に撚り合わせたものからなり、複合コード9は下撚糸9a、9bを引き揃えて下撚糸9a、9bの撚り方向と逆のS方向に撚り合わされ形成されている。
The lower twisted yarn 9a constituting the
また、複合コード9は、上記のように下撚りを施した下撚糸9a、9bを用いずに、レーヨンフィラメント束とナイロンフィラメント束とを引き揃えて配置したものを一度に撚り合わせたものであってもよいし、レーヨンとナイロンの各フィラメント小束をランダムに配置して撚り合わせたコードでもよい。なお、複合コード9に用いられるレーヨンは、強力レベルの高いスーパー2が好ましく、さらにグレードの高いスーパー3であることが望ましい。
The
ここで、複合コード9を構成するレーヨンフィラメントの総繊度は2600デシテックス(dtex)以下であることが好ましく、レーヨンの繊度が2600dtexを越えて多くなると、レーヨンの強度の割りには嵩高になって発熱性に対して不利となりキャッププライ1の補強コードとしての使用が困難になり、またレーヨンの高モジュラス性とナイロンの低荷重時伸び特性を両立させるためには益々コード径が大きくなってしまう。
Here, it is preferable that the total fineness of the rayon filament constituting the
また、複合コード9のレーヨンフィラメントとナイロンフィラメントとの構成比率は、レーヨンフィラメントの比率が複合コード9の総繊度の50〜70%を構成することが好ましい。レーヨンの比率が50%未満では、コードのモジュラス不足からベルト層の拘束効果に欠け高速走行時のベルト層のせり上がりを十分抑制することができず耐久性が不十分となり、70%を越えるとナイロンの低荷重時伸びの効果が発揮できず加硫時のリフティングに追従することが困難になる。
The composition ratio of the rayon filament and the nylon filament of the
本発明に用いられる複合コード9の接着処理は、ナイロンコードの処理に用いられる一般的な公知のRFL処理液を使用してコードの接着剤処理を行うことができる。このRFL処理液は、例えば、アルカリ水溶液中でレゾルシンとホルマリンを反応させた液を、天然ゴムや合成ゴムラテックスに添加し熟成させて得られる。そして、このRFL処理は、ゴム業界で通常に使用されるディッピング処理装置により、コードをRFL液中にディッピングした後、乾燥処理して行われる。
The adhesive treatment of the
複合コード9の熱処理は、通常、前記RFL処理の後に連続してディッピング処理装置により行わる。すなわち、複合コード9をRFL処理液中に浸してディッピング処理を施した後、所定温度の乾燥処理(ドライ)ゾーンでRFL処理液の乾燥処理を行った後、連続して配置された緊張熱処理(ヒートストレッチ)ゾーン及び緊張緩和熱処理(ヒートリラックス)ゾーンの中を所定張力下で順次通過させて熱処理し熱セットさせてコード物性が調整され、その後冷却されディップコードとなる。
The heat treatment of the
本発明においては、上記ヒートストレッチゾーン及びヒートリラックスゾーンにおける熱処理温度を170〜180℃とすることで、レーヨンの熱劣化を防いで高モジュラス性、強度、接着性などの諸物性を損なうことなく、ナイロンの低荷重時伸び特性や接着性などの物性を得ることができ、キャッププライの補強コードとして有用なコード物性を備えるものとなる。 In the present invention, the heat treatment temperature in the heat stretch zone and the heat relaxation zone is set to 170 to 180 ° C., thereby preventing the heat degradation of the rayon without impairing various physical properties such as high modulus, strength, adhesiveness, The properties of nylon such as low-load elongation characteristics and adhesiveness can be obtained, and cord properties useful as a cap ply reinforcement cord are provided.
この熱処理温度が170℃未満であると、ナイロンの熱処理が不足して、所望の低荷重時の伸びや収縮性、接着性が得られず、180℃を越えるとレーヨンの劣化によりモジュラスや強度が低下し高速耐久性が不十分になる。 If the heat treatment temperature is less than 170 ° C, the heat treatment of nylon is insufficient, and the desired elongation, shrinkage and adhesion at low load cannot be obtained. If the heat treatment temperature exceeds 180 ° C, the modulus and strength are deteriorated due to rayon deterioration. The high-speed durability becomes insufficient.
すなわち、本発明に用いられる複合コード9は、低荷重域ではナイロンの特長により高い伸びを示し、加硫時のリフティングに容易に追従してベルト層に乱れを発生させずユニフォミティーを均一にして操縦安定性を向上することができる。また、複合コードが加硫時のリフトによって形態的に引き伸ばされた後は伸びが小さくなるとともにレーヨンの高モジュラスが作用し、さらにナイロンの収縮率が大きくなって走行中の発熱による収縮応力によりベルト層を締め付ける効果も相乗され、高速走行時のベルト層端部のせり上がりや外周の成長を抑制し、タイヤの高速耐久性を向上することができる。
That is, the
以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.
表1に記載の仕様に従うレーヨンフィラメントとナイロン66フィラメントからなる下撚糸(A)と(B)を用い、これらを引き揃えて上撚りをかけて撚り合わせた各複合コードを作成し、ゴム工業で一般に用いられるディッピング処理装置により、一般的なナイロン用RFL処理液を用いてディッピング処理しドライゾーンで乾燥させた後、表に記載の熱処理条件(温度×時間)で熱処理を行いディップコードを作成した。なお、表の熱処理条件欄において、ドライゾーンを1Z、ヒートストレッチゾーンを2Z、ヒートリラックスゾーンを3Zと略して記した。 Using the lower twisted yarns (A) and (B) made of rayon filaments and nylon 66 filaments according to the specifications listed in Table 1, each composite cord is prepared by twisting them together and twisting them together. After dipping using a general RFL treatment solution for nylon with a commonly used dipping treatment apparatus and drying in a dry zone, heat treatment was performed under the heat treatment conditions (temperature x time) described in the table to create a dip code. . In the heat treatment condition column of the table, the dry zone is abbreviated as 1Z, the heat stretch zone is 2Z, and the heat relaxation zone is abbreviated as 3Z.
得られた各ディップコードのコード強力、2%伸張時荷重と接着力をJIS L1017に記載の「引張り試験、Tテスト(A法)」に準じて測定し、表に示した。 The cord strength of each of the obtained dip cords, the 2% elongation load and adhesive strength were measured in accordance with “Tensile test, T test (Method A)” described in JIS L1017, and are shown in the table.
また、このディップコードを用いて表記載のエンド数で引き揃えゴム被覆したトッピングシートから幅10mmのリボン状連続ストリップを作成し、このストリップをベルト層上に連続的に巻回して1プライのキャッププライを形成した図1に示すタイヤサイズ195/50R15 82Vの試験タイヤを製造し、タイヤの高速耐久性能とユニフォミティーを下記方法により評価した。なお、試験タイヤのカーカス層はポリエステル1670dtex/2(エンド数23本/25mm)の2プライ、ベルト層はスチールコード2+2×0.25(エンド数20.5本/25mm)の交差角度23度の2プライとした。
Using this dip cord, a ribbon-like continuous strip having a width of 10 mm is prepared from a topping sheet that has been stretched and covered with rubber according to the number of ends shown in the table, and this strip is continuously wound on the belt layer to form a one-ply cap. A test tire having a tire size of 195 / 50R15 82V shown in FIG. 1 and formed with a ply was manufactured, and the high-speed durability performance and uniformity of the tire were evaluated by the following methods. The carcass layer of the test tire is polyester 1670 dtex / 2 (end number 23/25 mm) 2-ply, and the belt layer is a
[高速耐久性]
試験タイヤを標準リムにリム組みし、空気圧300kPa、荷重3.4kNの条件下に、ドラム径1707mmの回転ドラムを使用し、ECE−R30の高速耐久試験法に準拠し規定時間を走行させた後、10分毎に速度を10Km/hずつ増加して、タイヤが故障するまで走行させた。故障発生までの走行距離を、比較例1を100とする指数で表に示した。数値が大きいほど良好である。
[High-speed durability]
After assembling the test tire on the standard rim, using a rotating drum with a drum diameter of 1707 mm under conditions of air pressure 300 kPa and load 3.4 kN, and running for a specified time in accordance with the high-speed durability test method of ECE-R30 Every 10 minutes, the speed was increased by 10 km / h, and the vehicle was run until the tire broke down. The distance traveled until the failure occurred is shown in the table as an index with Comparative Example 1 taken as 100. The larger the value, the better.
[ユニフォミティー]
JASO C607の自動車用タイヤのユニフォミティー試験方法に準拠してラジアルフォースバリエーション(RFV)を測定し、比較例1を基準にして評価した。比較例1と同等ないし優れるを「○」、5%以上劣るを「×」として表に示した。
[Uniformity]
Radial force variation (RFV) was measured in accordance with JASO C607 automotive tire uniformity test method, and evaluation was performed based on Comparative Example 1. The results are shown in the table as “◯” for “same” or “excellent” as Comparative Example 1 and “x” for inferior 5% or more.
表1に示す結果から明らかなように、本発明に係る実施例1及び2のタイヤは比較例1の従来構成のキャッププライを備えたタイヤに対して高速耐久性が大きく向上し、ユニフォミティーは同等以上の水準にあって操縦安定性が安定している。実施例に対して、比較例2はレーヨンの構成比率が少なくモジュラス不足から高速耐久性が実施例ほど向上せず、比較例3はレーヨンの比率が多すぎるため加硫時のリフティング追従性に劣りベルト精度が低下しユニフォミティーと耐久性が悪化した。レーヨンの総繊度が多い比較例4ではコード径が大きくなってトレッドボリュームが増し、発熱が高く早期にブローアウトした。また、熱処理温度の高い比較例5はコード強力不足から耐久性が低下し、処理温度の低い比較例6はナイロンの接着不良からやはり耐久性の低下を招く結果となった。 As is clear from the results shown in Table 1, the tires of Examples 1 and 2 according to the present invention are greatly improved in high-speed durability with respect to the tire having the cap ply of the conventional configuration of Comparative Example 1, and the uniformity is Steering stability is stable at the same level or higher. Compared to the examples, Comparative Example 2 has a low rayon composition ratio and lacks modulus, so the high-speed durability is not improved as much as the Examples, and Comparative Example 3 is inferior in lifting tracking during vulcanization because the rayon ratio is too high. The belt accuracy decreased and the uniformity and durability deteriorated. In Comparative Example 4 in which the total fineness of the rayon was large, the cord diameter was increased, the tread volume was increased, the heat generation was high, and the blowout was performed early. Further, Comparative Example 5 having a high heat treatment temperature has a lower durability due to insufficient cord strength, and Comparative Example 6 having a lower processing temperature also results in a decrease in durability due to poor adhesion of nylon.
以上説明したように、本発明の空気入りラジアルタイヤは、優れた高速耐久性を有すると同時にユニフォミティーを向上するもので、耐久性能と操縦安定性を要求される各種のタイヤ、特に扁平率の大きい高速仕様のタイヤに好適である。 As described above, the pneumatic radial tire of the present invention has excellent high-speed durability and at the same time improves uniformity, and various tires that require durability performance and steering stability, particularly flatness Suitable for large high-speed tires.
1……キャッププライ
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……カーカス層
7……ベルト層
8……エッジプライ
9……複合コード
T……空気入りラジアルタイヤ
1 …… Cap ply 2 …… Tread
Claims (3)
前記補強層のコードが、レーヨンフィラメント束とナイロンフィラメント束とを撚り合わせてなり、前記レーヨンフィラメントの総繊度が2600デシテックス以下であり、かつ前記レーヨンフィラメントの構成比率が該コードの総繊度の50〜70%を構成する複合コードからなり、該複合コードにRFL処理及び熱処理が施されている
ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 A radial carcass layer folded from the tread portion through the sidewall portion around the bead core of the bead portion; and a belt layer disposed inside the tread portion and radially outside the carcass layer, and the belt In a pneumatic radial tire in which a reinforcing layer is formed by winding a cord substantially parallel to the tire circumferential direction on the outside of the layer,
The cord of the reinforcing layer is formed by twisting a rayon filament bundle and a nylon filament bundle, the total fineness of the rayon filament is 2600 dtex or less, and the composition ratio of the rayon filament is 50 to 50 of the total fineness of the cord. A pneumatic radial tire comprising a composite cord constituting 70%, wherein the composite cord is subjected to RFL treatment and heat treatment.
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。 The composite cord draws at least one primary twisted yarn obtained by twisting rayon filament bundles and at least one primary twisted yarn obtained by twisting a nylon filament bundle in the same direction as the primary twisted yarn, and twisting these primary twisted yarns The pneumatic radial tire according to claim 1, wherein the pneumatic radial tire is twisted in a direction opposite to the direction.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の空気入りラジアルタイヤ。
The processing temperature in the said heat processing is 170-180 degreeC. The pneumatic radial tire of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070425 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070906 |