JP2009127144A - タイヤ用織物及びそれを用いた乗用車用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】空気非透過性能及び耐リムチェーフィング性能を確保するとともに、生産性を向上し得る。
【解決手段】相互に平行に引き揃えた経糸１３を、該経糸１３に対して略直角方向に向く緯糸１４によって簾織りしたタイヤ用織物１１である。経糸１３は、１〜２１本のフィラメントからなり、かつ経糸１３の破断時強力（Ｎ／本）に、該タイヤ用織物１１の幅５（cm）当たりに含まれる該経糸１３の本数であるエンズ（本／５cm）を乗じた織物強度Ｓが７８３（Ｎ）以上である。前記緯糸１４は、繊度が５〜３４（dtex）のフィラメントの１０〜３２本を撚り合わせることにより形成され、かつ該緯糸のトータル繊度が１８５〜４７０（dtex）である。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気非透過性能及び耐リムチェーフィング性能を確保するとともに、生産性を向上し得るタイヤ用織物及びそれを用いた乗用車用空気入りタイヤに関する。

図１に示されるように、乗用車用空気入りタイヤ１のビード部４には、リムとの摩擦による損傷（以下、このような損傷を「リムチェーフィング」と言うことがある。）を効果的に防止するためにチェーファー１０が設けられる。チェーファー１０には、密に織られた平織物、即ちキャンバスが一般に用いられる。キャンバスは、織り構造が密でしかも高い強度を有するため、空気非透過性能及び耐リムチェーフィング性能に優れるという利点がある。その反面、キャンバスは、密な織り構造を有するため、生産性が低く、しかも製造コストが高いという問題があった。

そこで、近年では、生産性の向上と製造コストの低減とを図るために、前記チェーファーに、キャンバスに代えて簾織物を用いることが提案されている。しかしながら、簾織物は、キャンバスに比べて織り構造が疎であるため、タイヤ内腔に充填された空気がビード部から透過しやすく、また耐リムチェーフィング性能も劣るという問題があった。なお、タイヤ用織物に関連する先行技術としては次のものがある（下記特許文献１参照）。

特開２００６−２１５１４号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、経糸と緯糸とを簾織りするとともに、経糸及び緯糸の構成を一定の範囲に限定することを基本として、空気非透過性能及び耐リムチェーフィング性能を確保しつつ生産性を向上し得るタイヤ用織物及びそれを用いた乗用車用空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、相互に平行に引き揃えた経糸を、該経糸に対して略直角方向にのびる緯糸によって簾織りしたタイヤ用織物であって、前記経糸は、１〜２１本のフィラメントからなり、かつ経糸の破断時強力（Ｎ／本）と該タイヤ用織物の幅５（cm）当たりに含まれる該経糸の本数であるエンズ（本／５cm）との積である織物強度Ｓが７８３（Ｎ）以上であり、しかも、前記緯糸は、繊度が５〜３４（dtex）のフィラメントの１０〜３２本を撚り合わすことにより形成され、かつ該緯糸のトータル繊度が１８５〜４７０（dtex）であることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記経糸のトータル繊度Ｄ１と前記緯糸のトータル繊度Ｄ２との比（Ｄ１／Ｄ２）が１．１〜２．５である請求項１記載のタイヤ用織物である。

また請求項３記載の発明は、前記経糸及び緯糸は、ナイロンからなる請求項１又は２に記載のタイヤ用織物である。

また請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載のタイヤ用織物を、ビード部のチェーファーとして具えることを特徴とする乗用車用空気入りタイヤである。

本発明のタイヤ用織物は、相互に平行に引き揃えた経糸を、該経糸に対して略直角方向にのびる緯糸によって簾織りすることによって形成されるが、前記経糸は、１〜２１本のフィラメントからなり、かつ経糸の破断時強力（Ｎ／本）と該タイヤ用織物の幅５（cm）当たりに含まれる該経糸の本数であるエンズ（本／５cm）との積である織物強度Ｓが７８３（Ｎ）以上に設定される。このような高い織物強度を具えるタイヤ用織物は、ビード部のチェーファーとして用いられたときに十分な耐リムチェーフィング性能を発揮できる。また、経糸を形成するフィラメントの本数が１〜２１本に限定されるので、隣り合うフィラメント間に形成されがちな隙間を減じ得る。これにより、タイヤ用織物は、とりわけチェーファーに必要とされる空気非透過性能が確保される。

さらに本発明のタイヤ用織物の緯糸は、５〜３４（dtex）と繊度の小さいフィラメントからなり、しかも該緯糸のトータル繊度が１８５〜４７０（dtex）に限定される。これにより、緯糸は、経糸を整列保持に必要とされる強度を損ねることなく、柔軟性を確保しうる。このような緯糸は、タイヤ用織物を製織する際、経糸配列体の両端部分でスムーズに折り返しができるため、生産性が向上する。また、緯糸を形成するフィラメントの本数が１０〜３２本に限定されるので、隣り合うフィラメント間に形成されがちな隙間を減じ、ひいては空気非通過性能が確保される。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の乗用車用空気入りタイヤ（以下、単に「空気入りタイヤ」ということがある。）１の断面図を示す。

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、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト層７とを具える。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば８０〜９０゜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により構成されている。カーカスコードとしては、例えばポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードや必要によりスチールコードが採用される。

またカーカスプライ６Ａ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に至る本体部６ａと、この本体部６ａからのびて前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有する。前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外方に先細状にのびるビードエーペックスゴム８が配される。

前記ベルト層７は、本例ではスチールからなるベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜３５゜程度で傾けて配列した２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを、前記ベルトコードが互いに交差するように重ね合わされて構成される。また前記ベルトコードは、スチール材料以外にも、アラミド、レーヨン等の高弾性の有機繊維コードも必要に応じて用いることができる。

また、ビード部４には、チェーファー１０が配される。該チェーファー１０は、ビード部の内部かつその表層側で、少なくともリムとの接触領域に沿って配されている。本実施形態のチェーファ１０は、具体的には前記ビード部４を包むように断面略Ｕ字状にのびている。

図２に示されるように、前記チェーファー１０は、相互に平行に引き揃えた経糸１３を、該経糸１３に対して略直角方向にのびる緯糸１４によって簾織りして形成されたタイヤ用織物１１と、該タイヤ用織物１１を被覆するトッピングゴム１２とによって形成される。

前記タイヤ用織物１１は、織成後、経糸１３と緯糸１４とを確実に接着するために、ラテックス接着剤（ＲＦＬ）等に浸漬されるディップ処理と、経糸１３に張力をかけた状態で加熱するストレッチ処理とが予め行なわれる。これにより、タイヤ用織物１１とトッピングゴム１２との接着性が向上する。その後、タイヤ用織物１１は、その両側面が未加硫の前記トッピングゴム１２によって被覆されて、前記チェーファー１０として用いられる。

簾織り時、前記緯糸１４は、平行に配列された経糸１３に対して略直角方向にのびるとともに、経糸１３に順次織り込まれる。また、緯糸１４は、経糸１３の配列体１５の両端部１５ｔ、１５ｔで横Ｕ字状に折り返され、先に織り込まれた緯糸１４から経糸１３の長手方向に間隔Ｗｂをあけて再び経糸１３と略直角方向かつ逆向きに織り込まれる。これを繰り返すことにより、簾織りが行われる。

前記緯糸１４の前記間隔Ｗｂは、隣り合う経糸１３の間隔Ｗａよりも大きく設定される。このような織物１１は、経糸１３の前記間隔Ｗａと緯糸１４の前記間隔Ｗｂとが実質的に同一をなすキャンバスに比べ、織り構造が疎となるので製織時間を短縮しうる。また、このような織物１１は、経糸１３のみに張力をかけて処理されるので、経糸１３及び緯糸１４に張力をかけて処理されるキャンバスに比べ、処理時間を短縮できる。このように、本実施形態のタイヤ用織物１１は、製織時間、処理時間を短縮でき、生産性を向上しうる。

なお、上述の効果を確実に発揮させるために、経糸１３の前記間隔Ｗａと緯糸１４の前記間隔Ｗｂとの比（Ｗｂ／Ｗａ）は、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．３以上が望ましい。他方、前記比（Ｗｂ／Ｗａ）が大きすぎると、経糸１３のばらけや織物の耐久性低下が生じるおそれがあるので、好ましくは３．０以下、より好ましくは２．０以下が望ましい。

前記経糸１３は、１〜２１本のフィラメントからなり、かつ１本当たりの経糸１３の破断時強力（Ｎ／本）と該タイヤ用織物の幅５cm当たりに含まれる該経糸の本数であるエンズ（本／５cm）との積である織物強度Ｓが７８３Ｎ以上に設定される。織物強度Ｓは、タイヤ用織物１１が経糸１３の長手方向に引っ張られたときの実質的な強度を示す。そして、この織物強度Ｓを７８３Ｎ以上に限定することにより、本発明のタイヤ用織物１１は、ビード部４のチェーファーとして用いられたときに十分な強度を発揮し耐リムチェーフィング性能を高めることができる。即ち、織物強度Ｓが７８３Ｎ未満の場合、タイヤ走行中、リムとの摩擦等によって経糸の破断等が生じ、損傷の起点となるおそれがある。他方、前記織物強度Ｓが大きすぎると、織物１１の生産性や成形性が著しく悪化するおそれがあるので、好ましくは３５Ｎ以下、より好ましくは３０Ｎ以下が望ましい。なお、経糸１３の破断時強力は、例えば島津製作所社製のオートグラフ引張試験機を用いて、試料長さ２５０mmの経糸１３を引張速度３００mm／分で伸長したときの破断時強力とする。

また、経糸１本当たりの破断時強力（Ｎ／本）やエンズなどは、特に限定されるものではないが、該破断時強力が小さくなると、必要な織物強度を得るために、エンズが著しく増加して生産性が低下するおそれがある。逆に、エンズが小さすぎると、耐リムチェーフィング性能が低下するおそれがある。このような観点より、経糸１本当たりの破断時強力は、好ましくは２０〜４０（Ｎ／本）程度が望ましい。同様に、経糸１３のエンズは、好ましくは２６〜５０（本／５cm）程度が望ましい。

また、経糸１３は、そのフィラメント本数が増加すると、その撚り合わせ時、フィラメント間に多くの隙間が形成されるため、空気非透過性が低下するおそれがある。このため、経糸１３を構成するフィラメントの本数は、１〜２１本に限定され、とりわけ１４本以下が望ましい。

経糸１３のフィラメントは、例えば、ポリエステル、ナイロン、レーヨン又はアラミドなどの有機繊維コードが好適に採用される。とりわけ、ゴムとの接着性、加工性が良好でかつ安価であるという理由により、ナイロンが好ましい。また、前記経糸１３は、異なる素材からなるフィラメントを複数撚り合せることによって形成されてもよい。

前記緯糸１４は、細いフィラメントを撚り合わせたフィラメントヤーンからなり、紡績糸は含まれない。具体的には、緯糸１４は、繊度が５〜３４dtexのフィラメントの１０〜３２本を撚り合わせて形成される。このような緯糸１４は、柔軟に屈曲できるため、製織時、経糸の配列体の両端部での折返し作業性を向上させる。また、紡績糸に比べて高い空気非透過性を具える点でも望ましい。ここで、前記緯糸１４のフィラメントの繊度が５dtex未満であると、経糸１３を整列して保持する能力が低下するため好ましくない。逆に、緯糸１４のフィラメントの繊度が３４dtexを超えると、緯糸１４の柔軟性が低下して製織時の生産性が低下するおそれがある。このような観点より、前記緯糸１４のフィラメントの繊度は、より好ましくは６dtex以上、より好ましくは７dtex以上が望ましく、また、より好ましくは３０dtex以下、さらに好ましくは２８dtex以下が望ましい。また、前記緯糸１４のフィラメントの本数が１０本未満であると、該緯糸１４の柔軟性が低下するおそれがある。逆に、緯糸１４のフィラメントの本数が３２本を超えると、フィラメント間の隙間が増加するため該緯糸１４の空気非透過性能が低下するおそれがある。

また、緯糸１４のトータル繊度は１８５〜４７０dtexに設定される。これにより、前記緯糸１４は、柔軟性を損ねることなく経糸１３の目開き防止等に必要とされる強度を確保できる。即ち、緯糸１４のトータル繊度が１８５dtex未満の場合、織物１１に外力等が作用した場合に破断しやすく、経糸１３を確実に整列保持することができない。逆に緯糸１４のトータル繊度が４７０dtexを越えると、その柔軟性が損なわれ、製織時に生産性が低下するおそれがある。このような観点により、緯糸１４のトータル繊度は、好ましくは２００dtex以上、より好ましくは２２０dtex以上が望ましく、また、好ましくは３００dtex以下、より好ましくは２５０dtex以下が望ましい。

なお、前記緯糸１４を形成するフィラメントとしては、経糸１３と同様、様々な有機繊維コードの１種又は２種以上を用いうるが、とりわけ、ゴムとの接着性、加工性が良好でかつ安価であるという理由により、ナイロンが好ましい。

また、タイヤ用織物１１において、前記経糸１３のトータル繊度Ｄ１と前記緯糸１４のトータル繊度Ｄ２との比（Ｄ１／Ｄ２）は、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．０以上が望ましく、また、好ましくは２．５以下、より好ましくは２．３以下が望ましい。前記比（Ｄ１／Ｄ２）が小さくなると、緯糸１４が経糸１３に対して太くなる傾向があり、生産性が悪化するおそれがある。逆に前記比（Ｄ１／Ｄ２）が大きくなると、緯糸１４の強力が低下して、経糸１３の目開きなどが生じやすくなる。

以上、本発明の特に好ましい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得る。

本発明の効果を確認すべく、表１及び２の仕様に基づくタイヤ用織物をチェーファーとして用いた乗用車用空気入りタイヤ（サイズ：１９５／６０Ｒ１４）が製造され、各種の性能がテストされた。テスト方法は次の通りである。

＜製織性（生産性）＞
一般的なタイヤ簾織機を使用し、１４５ｃｍ×１５０ｃｍの織物を作成したとき、生産に要した時間が比較例１に対し、２倍以上必要であった場合は「困難」、２倍未満であった場合は「容易」と判断された。

＜耐リムチェーフィング性能＞
試供タイヤをリム（１４×６ＪＪ）に装着して、内圧１９０ｋＰａを充填した後、荷重６ｋＮ、速度８０km／ｈの条件下で、ドラム径１７０７mmのドラムを３００００km走行させ、リムチェーフィングの有無が確認された。

＜空気非透過性能＞
試供タイヤをリム（１４×６ＪＪ）に装着して、内圧１９０ｋＰａを充填した後、６０日間自然放置したときの内圧低下率を確認し、比較例１を１００とする指数で比較した。なお、数値が小さいほど優れている。

テストの結果、実施例のタイヤ用織物は、製織性を損ねることなく耐リムチェーフィング性能及び空気非透過性能に優れることが確認できた。

本実施形態の乗用車用空気入りタイヤの断面図である。 そのタイヤ用織物の平面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
１１ タイヤ用織物
１３ 経糸
１４ 緯糸

Claims (4)

1. 相互に平行に引き揃えた経糸を、該経糸に対して略直角方向にのびる緯糸によって簾織りしたタイヤ用織物であって、
   前記経糸は、１〜２１本のフィラメントからなり、かつ経糸の破断時強力（Ｎ／本）と該タイヤ用織物の幅５（cm）当たりに含まれる該経糸の本数であるエンズ（本／５cm）との積である織物強度Ｓが７８３（Ｎ）以上であり、
   しかも、前記緯糸は、繊度が５〜３４（dtex）のフィラメントの１０〜３２本を撚り合わすことにより形成され、かつ該緯糸のトータル繊度が１８５〜４７０（dtex）であることを特徴とするタイヤ用織物。
2. 前記経糸のトータル繊度Ｄ１と前記緯糸のトータル繊度Ｄ２との比（Ｄ１／Ｄ２）が１．１〜２．５である請求項１記載のタイヤ用織物。
3. 前記経糸及び緯糸は、ナイロンからなる請求項１又は２に記載のタイヤ用織物。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のタイヤ用織物を、ビード部のチェーファーとして具えることを特徴とする乗用車用空気入りタイヤ。

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