JP2006159984A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ゴムとの接着性を改善し耐久性（接着耐久性）の達成・維持およびロードノイズの低減という点を両立させたポリエステル系合成繊維を用いて形成されたベルトカバー層を有する空気入りラジアルタイヤを提供すること。
【解決手段】トレッド部におけるカーカス層の外側または内側に少なくとも一層のベルト層を設け、いずれかのベルト層の外側にベルトカバー層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、該ベルトカバー層を、２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸度が６％以下、１５０℃×３０分加熱後の乾熱収縮率が５％以上で２ＰＬＹ剥離サンプルの１００℃下での剥離力が常温下の剥離力の８０％以上であるポリエステル繊維を用いて構成したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、ベルト層を補強するベルトカバー層を改良することにより耐久性の維持と、ロードノイズの低減という点を両立させた空気入りラジアルタイヤに関する。

従来、タイヤのベルトカバー層にポリエステル系合成繊維からなる補強コードを用いると、該ポリエステル系合成繊維は、一般にナイロン繊維に比べて高弾性であるとの理由から、ロードノイズの低減化が実現できることが知られている（特許文献１−３等）。

しかし、ポリエステル系合成繊維は、一般に、ベルトカバー層を構成するもう一方の材料であるゴムとの接着性が悪く、特に高温下での接着性がナイロン繊維コードを使用した場合よりも劣ることから耐久性に問題があり、いまだ実用化されていないのが現状であった。

一方で、ゴムとの接着性が改善されたゴム補強用ポリエステル繊維材料についての研究も進められている（特許文献４）。

しかし、かかる特許文献４に記載された発明はゴム補強用コードとして使用されることにとどまり、いまだに、ゴムとの接着性を改善し耐久性（接着耐久性）の達成・維持と、ロードノイズの低減という点を両立させたポリエステル系合成繊維を用いて形成されたベルトカバー層を有する空気入りラジアルタイヤは実現されていないのが実状である。
特開平９−６６７０５号公報 特開２００１−６３３１２号公報 特開２００２−３０７９１０号公報 特開２０００−２１２８７５号公報

本発明は、上述したような点に鑑み、ゴムとの接着性を改善し耐久性（接着耐久性）の達成・維持およびロードノイズの低減という点を両立させたポリエステル系合成繊維を用いて形成されたベルトカバー層を有する空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とするものである。

かかる目的は、以下の(1) の空気入りラジアルタイヤとすることにより達成できる。
（１）トレッド部におけるカーカス層の外側に少なくとも一層のベルト層を設け、ベルト層の外側にベルトカバー層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、該ベルトカバー層を、２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸度が６％以下、１５０℃×３０分加熱後の乾熱収縮率が５％以上で２ＰＬＹ剥離サンプルの１００℃下での剥離力が常温下の剥離力の８０％以上であるポリエステル繊維を用いて構成したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。

また、かかる本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、好ましくは、具体的に、以下の(2) または(3) の構成を有するものである。
（２）ベルトカバー層に用いられるポリエステル繊維が撚りを有する繊維コードを形成しており、かつ、該繊維コードの下記(Ａ) 式で表される撚り係数αが８５０以上２７００以下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。
撚り係数α＝Ｎ×√（Ｄ／１．１１１） ……………（Ａ）
ここで、Ｎ：撚り数（回／１０ｃｍ）、 Ｄ：繊度（ｄｔｅｘ）
（３）繊維コードのエンド数が、５０本／５０ｍｍ以上７０本／５０ｍｍ以下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。

請求項１にかかる本発明によれば、ゴムとの接着性を改善し、耐久性（接着耐久性）の達成・維持およびロードノイズの低減という点を両立させたポリエステル系合成繊維を用いて形成されたベルトカバー層を有する空気入りラジアルタイヤが提供される。

請求項２にかかる発明によれば、特に、耐久性において優れているとともに、ベルトカバー層を設けるに際しての作業性が良好な空気入りラジアルタイヤが提供される。

請求項３にかかる発明によれば、ロードノイズの低減効果により優れているとともに、ベルトカバー層を設けるに際しての作業性が良好な空気入りラジアルタイヤが提供される。

以下、更に詳しく本発明の空気入りラジアルタイヤについて、説明する。

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側に少なくとも一層のベルト層を設け、ベルト層の外側にベルトカバー層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、該ベルトカバー層を、２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸度が６％以下、１５０℃×３０分加熱後の乾熱収縮率が５％以上で２ＰＬＹ剥離サンプルの１００℃下での剥離力が常温下の剥離力の８０％以上であるポリエステル繊維を用いて構成したものである。

図１は、本発明にかかる空気入りラジアルタイヤの一実施態様例を示したタイヤの子午線方向断面概略図である。

図２は、本発明にかかる空気入りラジアルタイヤの他の一実施態様例を示したタイヤの子午線方向断面概略図である。

この本発明にかかる空気入りラジアルタイヤの一実施態様例では、空気入りラジアルタイヤ１の左右一対のビード部２、２と、両ビード部２、２にまたがって延びるトロイド状のカーカス層３と、カーカス層３のクラウン部に位置するトレッド部４と、カーカス層３の両側に位置するサイドウォール部５、５とを備え、トレッド部におけるカーカス層３の外側に二層のベルト層６ａ、６ｂとその外側に両端部を覆う端部ベルトカバー層７、７が配置されている。この態様例では、端部ベルトカバー層７、７はベルト層６ａ、６ｂの両端部における剛性の段差を解消するためにベルト層６ａ、６ｂの両端部を覆うように配置されているものである。

本発明において、「ベルトカバー層」とは、トレッド部におけるカーカス層の外側に少なくとも一層のベルト層を設け、該ベルト層をサポート的に支持するために設けられている層をいうものであり、この繊維コードの層が存在することにより、ベルト層を締付けて、走行中にベルト層が遠心力でたわむことを防止するものである。

該ベルトカバー層は、例えば、ポリエステル繊維コードを少なくとも１本以上引き揃えてゴムを被覆した帯状体（ストリップ）をベルト層上にタイヤ周方向に実質的に平行になるように螺旋状に巻き付けること等により形成されるものであり、該「ベルトカバー層」は、タイヤ製造者によっては、他の呼称として「ベルト補強層」とも呼ばれることもあるものである。

また、本発明において、ベルトカバー層は、図１に示したような、ベルト層６ａ、６ｂの両端部を覆うように配置されている端部ベルトカバー層７、７の構造に限られず、たとえば、図２に示した他の実施態様例のように、左右一対のビード部２、２にカーカス層２を装架し、トレッド部４におけるカーカス層３の外側に二層のベルト層６ａ、６ｂを設け、これらのベルト層６ａ、６ｂの外側に、これらのベルト層の全部を覆う全幅ベルトカバー層８（フルカバー層）を配置するとともに、該全幅ベルトカバー層８の幅方向両端部を覆うように端部ベルトカバー層７、７（エッジカバー層）を配置して、ベルト層６ａ、６ｂを補強した構造を有するタイヤとしてもよい。

ベルトカバー層は、エッジカバー層を設けずに、全幅ベルトカバー層だけを設ける態様であってもよいものである。

本発明のタイヤにおいては、該ベルトカバー層が、２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸度が６％以下、１５０℃×３０分加熱後の乾熱収縮率が５％以上で２ＰＬＹ剥離サンプルの１００℃下での剥離力が常温下の剥離力の８０％以上であるポリエステル繊維を用いて構成したものであり、２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸度が６％を超えるポリエステル繊維を用いたものでは、ロードノイズ低減効果が十分に得ることができない。また、１５０℃×３０分加熱後の乾熱収縮率が５％未満では、該ポリエステル繊維コードの締付け力が小さく、耐久性に劣る。

２ＰＬＹ剥離サンプルの１００℃下での剥離力が常温下の剥離力の８０％未満であるときは、接着性が弱く耐久性に劣り、所期のロードノイズ低減効果を長期にわたり維持することができないので、本発明の所期の目的を達成することができない。

１５０℃×３０分加熱後の乾熱収縮率は、好ましくは、５％以上８％以下である。

また、本発明において好ましくは、べルトカバー層に用いられるポリエステル繊維が撚りを有する繊維コードを形成しており、かつ、該繊維コードが有する下記（Ａ）式で表される撚り係数αが８５０以上２７００以下であることである。
撚り係数α＝Ｎ×√（Ｄ／１．１１１） ……………（Ａ）
ここで、Ｎ：撚り数（回／１０ｃｍ）、 Ｄ：繊度（ｄｔｅｘ）

上述の撚り係数αが８５０未満であるときは、繊維コードの耐久性が劣る方向であり、該コードの太さなどの他の条件とも関係するので、一概に言えない点もあるが、耐久性で望ましくない場合がある。また、撚り係数αが２７００よりも大きくなると、撚り挙動に基づくシートねじれが発生しやすくなり、タイヤ加工に際しての作業性が悪化するので好ましくないものである。

また、本発明において好ましくは、ベルトカバー層の幅方向において、繊維コードのエンド数（繊維コードの使用本数（打込み本数））が、５０本／５０ｍｍ以上７０本／５０ｍｍ以下であることである。５０本／５０ｍｍ未満では、ベルトカバー層全体の弾性が乏しくなる方向であり、高いロードノイズの低減効果が得られない場合があり、また、７０本／５０ｍｍによりも多くなると、コード間隔が狭くなりすきることから、ディップ処理時に隣りのコードと干渉しやすくなるなど作業性が悪化し、また接着性が悪化する方向である。

上述のような本発明に採用する特性を有するポリエステル繊維は、特に限定されるものではないが、先述した特許文献４（特開２０００−２１２８７５号公報）に記載された紡糸条件、延伸条件、熱処理条件などを適宜にすることにより製造することができる。

以下、実施例により本発明の空気入りラジアルタイヤの具体的構成、効果について説明をする。

本発明の説明において使用した各特性値は、それぞれ以下の測定法によるものである。
（１）２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸度：
試料の表示繊度から算出した単位繊度当たり２．０ｃＮの荷重時の伸び率を求めた。試料は、試料糸長を２５ｃｍとし、ｎ数は５として、その平均を求めたものである。
（２）１５０℃×３０分加熱後の乾熱収縮率：
初荷重（表示繊度×０．４５ｍＮ）をかけ、原糸長１００ｃｍの箇所に印を付けた後、該初荷重を除き、無荷重の状態で乾熱１５０℃のオーブンに３０分放置した後、試料をデシケーター中に入れ、室温に冷えるのを待った後、再び初荷重をかけ糸長を測定して、算定した。収縮率は、ｎ数を３として、その平均を求めたものである。
（３）２ＰＬＹ剥離サンプルの剥離力：
（Ａ）常温下の剥離力：
ゴムコンパウンドを被覆したすだれ織物の経糸が平行になるように貼り合わせ加硫したサンプルをＪＩＳ Ｌ０１０５に規定する標準状態の試験室内で剥離試験を行ったものである。

剥離試験に供するサンプルは、以下のようにして準備した。

まず、実際にベルトカバー層に用いる構成のとおりのすだれ織物と実際にタイヤに使用される被覆用ゴムコンパウンドからなるゴムコンパウンド被覆材料を２枚準備した。このゴムコンパウンド被覆材料を準備するに当たっては、該ゴムコンパウンドシートの上にすだれ織物を置き、更に、該ゴムコンパウンドシートを載せ、ハンドローラー等の治具を用いて貼り付け準備した。

次に、以下のようにして、該ゴムコンパウンド被覆すだれ織物２枚の経糸が違いに平行になるようにして、貼り合わせ加硫し、試験片を製造した。

すなわち、貼り合わせ加硫を行うに際しては、上記ゴムコンパウンド被覆すだれ織物を２枚用意して、それらの周縁部を重ねて水平に置き、長さ（経糸方向）２５０ｍｍ×幅（経糸方向と垂直な方向）７０ｍｍの空隙を持つモールドに入れ、熱プレスで加硫を行った。この際、すだれ織物どおしの間隔は０．８ｍｍとなるように調整した。

加硫条件は、１６８℃×１５分×５ＭＰａとした。

剥離試験は、上記貼り合わせ加硫を行った後の試料の中央部から、試料寸法として長さ（経糸方向）２２０ｍｍ×幅（経糸方向と垂直な方向）２５ｍｍのものを切り取り準備した。

剥離は、試料をつかみ治具に固定して、１８０°の方向に剥離したときのピークの平均値を求めたものである。剥離速度は５０ｍｍ／分として、ピークの平均とは、何点か現出するピーク点での測定値の平均を求めて、該サンプルの剥離力とした。その際、ピーク値の中で明らかに他の要因による異常値と思われるデータは除外した。

ｎ数は２として、さらにその（ｎ数２の）平均値を求めたものである。

（Ｂ）１００℃下での剥離力：
常温下の剥離力測定に用いたものと同じサンプルを１００℃のオーブンに３０分以上放置した後、その雰囲気下のまま上記（Ａ）と同様の剥離試験を行ったものである。
（４）撚り係数α：
試料の表示繊度と、初荷重（表示繊度×０．４５ｍＮ）をかけてつかみ間隔２５ｃｍとし検ねん機で測定したより数を前述式Ａに代入し算定した。より数は、ｎ数を５として、その平均を求めたものである。
（５）ロードノイズ特性：
タイヤサイズが１９５／６０Ｒ１５でタイヤ構造を図２に示すようにした空気入りラジアルタイヤを製作し、以下の試験を行った。

試験タイヤに空気圧２００ｋＰａを充填し、排気量２０００ｃｍ³ の乗用車に装着し粗い路面を速度６０ｋｍ／ｈで走行したときの車内騒音（ｄｂ）を測定した。評価は、比較例１の測定値を１００とする指数で示した。指数値が小さいほどロードノイズが低く、優れていることを示す。
（６）高速耐久性：
ドラム試験機により、ＪＩＳ Ｄ４２３０に規定される高速耐久試験を終了した後、さらに３０分毎に速度を１０ｋｍ／ｈ単位で増加させてタイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。評価は、比較例１の測定値を１００とする指数で示した。指数値が大きいほど高速耐久性に優れていることを意味する。

実施例１〜７
ポリエステル繊維を、特開２０００−２１２８７５号公報の段落００１２〜００２３に記載された方法に従って、特に同公報の実施例２の方法に準じて製造した。

比較例１
レゾルシン・ホルマリン・ラテックス溶液によりディップ処理した表１に示す仕様の６６ナイロンすだれ織物を使用した。

比較例２
エポキシ系薬剤にてディップ処理した後、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス溶液によりディップ処理した表１に示す仕様のポリエステルすだれ織物を使用した。

図１は、本発明にかかる空気入りラジアルタイヤの一実施態様例を示したタイヤの子午線方向断面概略図である。 図２は、本発明にかかる空気入りラジアルタイヤの他の一実施態様例を示したタイヤの子午線方向断面概略図である。

符号の説明

１：空気入りラジアルタイヤ
２：ビード部
３：カーカス層
４：トレッド部
５：サイドウォール部
６ａ、６ｂ：ベルト層
７：端部ベルトカバー層
８：全幅ベルトカバー層

Claims (3)

1. トレッド部におけるカーカス層の外側に少なくとも一層のベルト層を設け、ベルト層の外側にベルトカバー層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、該ベルトカバー層を、２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸度が６％以下、１５０℃×３０分加熱後の乾熱収縮率が５％以上で２ＰＬＹ剥離サンプルの１００℃下での剥離力が常温下の剥離力の８０％以上であるポリエステル繊維を用いて構成したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. ベルトカバー層に用いられるポリエステル繊維が撚りを有する繊維コードを形成しており、かつ、該繊維コードの下記（Ａ）式で表される撚り係数αが８５０以上２７００以下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。
   撚り係数α＝Ｎ×√（Ｄ／１．１１１） ……………（Ａ）
   ここで、Ｎ：撚り数（回／１０ｃｍ）、Ｄ：繊度（ｄｔｅｘ）
3. 繊維コードのエンド数が、５０本／５０ｍｍ以上７０本／５０ｍｍ以下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。

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