JP2010264878A - Pneumatic tire and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、四輪用タイヤとして好適であり、石油外資源率を高めつつバンド層の耐久性を維持しうる空気入りタイヤ、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a pneumatic tire that is suitable as a four-wheel tire and can maintain the durability of a band layer while increasing the resource ratio outside of petroleum, and a method for producing the same.
例えば、乗用車用の空気入りタイヤには、高速耐久性や操縦安定性を高めるために、ベルト層の外側にバンド層が設けられる。バンド層としては、例えば、平行に配列された複数本のナイロンコードをトッピングゴムで被覆した帯状プライを螺旋状に巻き付けることによって形成されたジョイントレスのバンドプライを用いたものが知られている。 For example, a pneumatic tire for a passenger car is provided with a band layer on the outer side of the belt layer in order to enhance high-speed durability and steering stability. As the band layer, for example, a band layer using a jointless band ply formed by spirally winding a band-like ply in which a plurality of nylon cords arranged in parallel and covered with a topping rubber is known.
また近年、地球環境問題に鑑み、石油外資源率を高めたタイヤ(以下、「エコタイヤ」ということがある。)が注目されている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, in consideration of global environmental problems, a tire with a high resource ratio outside oil (hereinafter, sometimes referred to as “eco-tire”) has been attracting attention (see, for example, Patent Document 1).
そして石油外資源率を高めるために、上記エコタイヤのバンドコードとして、石油資源であるナイロンコードに代えて、石油外資源である有機繊維コード、例えば木材パルプ等の植物由来のレーヨンコードを採用することが提案されている。しかしながら、レーヨンコードは、湿度による強度低下や、伸度特性の変化が大きいため、製造工程において厳格な湿度や温度管理が必要でありコストの上昇を招く。又完全な湿度や温度管理が困難であり、吸湿によるコードとゴムとの接着力低下、強度低下、及び伸度上昇等の影響をある程度受けざるを得ず、目的とする走行性能を安定して発揮させることが難しい。 And in order to increase the non-oil resource rate, instead of nylon cords, which are petroleum resources, organic fiber cords, which are resources other than petroleum, such as plant-derived rayon cords such as wood pulp, are adopted as the band cords for the above-mentioned eco tires. Has been proposed. However, rayon cords have a significant decrease in strength due to humidity and a large change in elongation characteristics. Therefore, strict humidity and temperature management is required in the manufacturing process, resulting in an increase in cost. In addition, it is difficult to completely control the humidity and temperature, and it has to be affected to some extent by the decrease in the adhesive strength between the cord and rubber, the decrease in strength, and the increase in elongation. It is difficult to demonstrate.
このような実状に鑑み、スチールコードを採用することも提案されている。しかし加硫工程時のタイヤのストレッチ(以下加硫ストレッチという。)が、四輪車用タイヤの場合3〜4%と二輪車用タイヤに比して大きい。そのため、バンドコードとして従来的なスチールコードを用いた場合、加硫ストレッチに十分追従できず、成形不良やユニフォミティーの低下を招くという問題がある。又有機繊維コードに比してしなやかさに欠けるため、乗り心地性などにも悪影響を及ぼす。 In view of such a situation, it has been proposed to adopt a steel cord. However, the tire stretch during the vulcanization process (hereinafter referred to as vulcanization stretch) is 3 to 4% in the case of a four-wheeled vehicle tire, which is larger than that of a two-wheeled vehicle tire. Therefore, when a conventional steel cord is used as the band cord, there is a problem in that it cannot sufficiently follow the vulcanized stretch, resulting in poor molding and a decrease in uniformity. In addition, since it lacks flexibility compared to organic fiber cords, it also adversely affects riding comfort.
そこで本発明は、線径が0.08〜0.20mmのスチール素線からなるL×M×N構造のスチールコードをバンドコードに用いることを基本として、加硫ストレッチに十分追従しうる高い伸び特性と、しなやかさとを確保でき、石油外資源率を高めつつ、成形不良やユニフォミティーの低下を抑え、かつ乗り心地性を維持しうる空気入りタイヤ、及びその製造方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention is based on the use of a steel cord having an L × M × N structure made of steel wire having a wire diameter of 0.08 to 0.20 mm as a band cord, and has a high elongation that can sufficiently follow a vulcanized stretch. The purpose of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of securing characteristics and flexibility, suppressing the deterioration of molding defects and uniformity while maintaining the resource ratio outside oil, and maintaining the ride comfort, and the manufacturing method thereof. Yes.
本発明のうち請求項1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に至るカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるベルト層と、このベルト層のタイヤ半径方向外側に配されるバンド層とを有する空気入りタイヤであって、
前記バンド層は、1本又は複数本のバンドコードを並列したバンドコード配列体をトッピングゴムで被覆した帯状プライを、タイヤ周方向に螺旋状に巻回した少なくとも1枚のバンドプライを具えるとともに、
前記バンドコードは、
複数本(N本)の二次ストランドを上撚りにて撚り合わせたスチールコードからなり、かつ前記二次ストランドは、線径dが0.08〜0.20mmの複数本(L本)のスチール素線を下撚りにて撚り合わせた一次ストランドの複数本(M本)を、さらに中間撚りにて撚り合わせることにより形成されるとともに、
前記スチールコードは、トッピングゴムで被覆される前のスチールコード単体の状態において、その荷重−伸び曲線が、原点から変曲点に至る低弾性域と該変曲点を越える高弾性域とを有し、かつ前記変曲点が伸び1.2〜6.1%の範囲にあり、しかも90N荷重時の伸びを2〜7%としたことを特徴としている。
The invention according to claim 1 of the present invention includes a carcass extending from the tread portion through the sidewall portion to the bead core of the bead portion, a belt layer disposed outside the carcass in the tire radial direction and inside the tread portion, A pneumatic tire having a band layer disposed outside the belt layer in the tire radial direction,
The band layer includes at least one band ply in which a band ply in which one or a plurality of band cords are arranged in parallel and covered with a topping rubber is spirally wound in a tire circumferential direction. ,
The band cord is
It consists of a steel cord in which a plurality of (N) secondary strands are twisted together by an upper twist, and the secondary strand is a plurality (L) of steel with a wire diameter d of 0.08 to 0.20 mm. A plurality of primary strands (M pieces) obtained by twisting strands with a primary twist are further twisted together with an intermediate twist,
The steel cord has a low elastic region from the origin to the inflection point and a high elastic region beyond the inflection point in the state of the steel cord alone before being covered with the topping rubber. In addition, the inflection point is in the range of 1.2 to 6.1% elongation, and the elongation at 90 N load is 2 to 7%.
又請求項4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に至るカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるベルト層と、このベルト層のタイヤ半径方向外側に配されるバンド層とを有する空気入りタイヤの製造方法であって、
生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、前記生タイヤを加硫金型内で加熱、加圧して加硫成形する加硫工程とを具え、
かつ前記生タイヤ形成工程は、1本又は複数本のバンドコードを並列したバンドコード配列体をトッピングゴムで被覆した帯状プライを、タイヤ周方向に螺旋状に巻回する巻回工程を含み、
しかも前記バンドコードは、複数本(N本)の二次ストランドを上撚りにて撚り合わせたスチールコードからなり、かつ前記二次ストランドは、線径dが0.08〜0.20mmの複数本(L本)のスチール素線を下撚りにて撚り合わせた一次ストランドの複数本(M本)を、さらに中間撚りにて撚り合わせることにより形成されるとともに、
前記スチールコードは、トッピングゴムで被覆される前のスチールコード単体の状態において、その荷重−伸び曲線が、原点から変曲点に至る低弾性域と該変曲点を越える高弾性域とを有し、かつ前記変曲点が伸び1.2〜6.1%の範囲にあり、しかも90N荷重時の伸びを2〜7%としたことを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a carcass extending from a tread portion through a sidewall portion to a bead core of the bead portion, a belt layer disposed radially outside the carcass and inside the tread portion, and a tire of the belt layer A method of manufacturing a pneumatic tire having a band layer disposed radially outward,
Comprising a raw tire forming step for forming a raw tire, and a vulcanization step for heating and pressurizing the raw tire in a vulcanization mold to vulcanize and mold,
The raw tire forming step includes a winding step of spirally winding a belt-like ply in which a band cord array in which one or a plurality of band cords are arranged in parallel is covered with a topping rubber in a tire circumferential direction,
Moreover, the band cord is made of a steel cord in which a plurality (N) of secondary strands are twisted together by top twisting, and the secondary strand has a plurality of wires having a wire diameter d of 0.08 to 0.20 mm. It is formed by twisting together a plurality of primary strands (M) that are twisted together with (L) steel strands with a lower twist, and further twisted with an intermediate twist,
The steel cord has a low elastic region from the origin to the inflection point and a high elastic region beyond the inflection point in the state of the steel cord alone before being covered with the topping rubber. In addition, the inflection point is in the range of 1.2 to 6.1% elongation, and the elongation at 90 N load is 2 to 7%.
又請求項2、5の発明では、前記スチールコードは、 前記本数L、M、Nが、それぞれ2〜4本の範囲であることを特徴としている。
In the inventions of
又請求項3、6の発明では、前記スチールコードは、タイヤ周方向に螺旋状に巻回する前かつスチールコード単体の状態において、前記下撚りの撚りピッチをP1、中間撚りの撚りピッチをP2、上撚りの撚りピッチをP3としたとき、P1<P2<P3であることを特徴としている。
Further, in the invention of
本発明の空気入りタイヤは、バンドコードに石油外資源からなるスチールコードを採用している。このスチールコードは、線径0.08〜0.20mmのスチール素線からなるL×M×Nの撚り構造をなすため、加硫ストレッチに十分追従しうる高い伸び特性と、しなやかさとを確保することが可能となる。従って、タイヤにおける石油外資源率を高めつつ、成形不良やユニフォミティーの低下を抑え、かつ乗り心地性を維持することができる。 The pneumatic tire of the present invention employs a steel cord made of non-oil resources as a band cord. Since this steel cord has an L × M × N twisted structure made of steel strands with a wire diameter of 0.08 to 0.20 mm, it ensures high elongation characteristics that can sufficiently follow the vulcanized stretch and flexibility. It becomes possible. Therefore, it is possible to increase the non-oil resource ratio in the tire, suppress molding defects and uniformity, and maintain riding comfort.
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。図1において、本実施形態の空気入りタイヤ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の内部に配されるベルト層7と、このベルト層7のタイヤ半径方向外側に配されるバンド層9とを具える。本例では、前記空気入りタイヤ1が乗用車用ラジアルタイヤである場合が例示される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, a pneumatic tire 1 according to the present embodiment includes a
前記カーカス6は、有機繊維の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。該カーカスプライ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に至るトロイド状の本体部6aと、この本体部6aに連なりかつビードコア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。なお本体部6aと折返し部6bとの間には、ビード部4の曲げ剛性を高めるために、ビードコア5からタイヤ半径方向外側に先細状でのびる硬質ゴムからなるビードエーペックス8が配される。
The
前記ベルト層7は、ベルトコードをタイヤ赤道Cに対して例えば10〜40°の小角度で傾斜配列した少なくとも2枚、本例ではタイヤ半径方向内、外のベルトプライ7A、7Bから形成される。このベルトプライ7A、7Bは、ベルトコードが互いに交差する向きで重なり合うことにより、ベルト剛性を高め、トレッド部2を強固に補強する。前記ベルトコードには、従来的なスチールコードが採用される。
The belt layer 7 is formed of at least two belt cords in which a belt cord is inclined with respect to the tire equator C at a small angle of, for example, 10 to 40 °, and in this example, inner and
次に、前記バンド層9は、バンドコード11をタイヤ周方向に螺旋状に巻回した少なくとも1枚、本例では1枚のバンドプライ9Aから形成される。
Next, the
具体的には、このバンドプライ9Aは、生タイヤを形成する生タイヤ形成工程において、図2に略示する小巾の帯状プライ10をタイヤ周方向に螺旋状に巻回する巻回工程を行うことによって形成される。前記帯状プライ10は、1本のバンドコード11をトッピングゴムGで被覆する、或いは複数本(例えば4〜8本)のバンドコード11を並列させたバンドコード配列体をトッピングゴムGで被覆することにより形成される。なお巻回工程では、要求に応じて、帯状プライ10の側縁同士を互いに重ね合わせながら、或いは側縁同士を突き合わせながら、或いは側縁同士を離間させながら巻き付けることができる。又本例では、前記バンドプライ9Aが、ベルト層7の全巾を覆ういわゆるフルバンドプライとして形成された場合が例示されるが、例えばベルト層7の両端部のみを覆うエッジバンドプライとして形成されても良く、又バンド層9は、これらエッジバンドプライとフルバンドプライとを組み合わせて形成することもできる。
Specifically, the
そして、このような巻回工程を含む生タイヤ形成工程によって形成される生タイヤに対して、加硫金型内で加熱、加圧して加硫成形する加硫工程を行うことにより、図1に示す既加硫の空気入りタイヤ1が形成される。なお前記加硫工程、生タイヤ形成工程、巻回工程として従来的な種々の方法が好適に採用でき、従って、本明細書ではその詳しい説明を省略する。 And by performing the vulcanization process which vulcanizes and molds by heating and pressurizing in the vulcanization mold to the raw tire formed by the raw tire formation process including such a winding process, FIG. The already vulcanized pneumatic tire 1 shown is formed. Various conventional methods can be suitably employed as the vulcanizing step, green tire forming step, and winding step, and therefore detailed description thereof is omitted in this specification.
そして前記バンドコード11として、図3に示す如きL×M×N構造のスチールコード20を用いることを一つの特徴としている。具体的には、複数本(L本)のスチール素線fが下撚りにて撚り合わされた一次ストランド12のM本を、中間撚りにて撚り合わせることにより二次ストランド13を形成するとともに、さらにこの二次ストランド13のN本を上撚りにて撚り合わせることにより、前記スチールコード20が形成される。
The
このとき、前記スチール素線fとして、線径dが0.08〜0.20mmの極細のものが採用される。又各前記本数L、M、Nは、それぞれ2〜4本の範囲が好ましく、特に、撚り構造の安定化のために、L=3、M=3、N=3であるのがより好ましい。なお前記本数L、M、Nがそれぞれ2本未満では、後述するコードの高い伸び特性を得ることが難しくなり、逆に4本を越えると、しなやかさを損ねるとともに不必要な重量増加を招く。 At this time, as the steel wire f, an extremely fine wire diameter d of 0.08 to 0.20 mm is employed. Each of the numbers L, M, and N is preferably in the range of 2 to 4, and more preferably L = 3, M = 3, and N = 3 in order to stabilize the twisted structure. If the numbers L, M, and N are less than 2, respectively, it becomes difficult to obtain a high elongation characteristic of the cord described later, and conversely if it exceeds 4, the flexibility is impaired and an unnecessary weight increase is caused.
このよう一次、二次のストランドを経て形成されるスチールコード20は、従来的なスチールコードに比して撚りの度合いが高いため初期伸びが大である。そのため、トッピングゴムGで被覆される前のスチールコード単体の状態における「荷重−伸び曲線」を図4に示すように、原点0から変曲点Pに至る低弾性域Y1と、前記変曲点Pを越える高弾性域Y2とを有する伸び特性を、コードに付与することができる。
The
しかも、前記変曲点Pの位置を、より高伸度側に移行させうるとともに、前記低弾性域Y1における弾性率を非常に低く抑えることが可能となる。しかも、このような特性を、撚りによってなし得るため、スチール素線の型付けに依存する従来的なスチールコードに比して、伸び特性を安定化させることができ、さらには、型付けに起因する素線のバラケを抑制しうるなどコードの形状自体を安定化させることもできる。なお、変曲点Pが高伸度側に移行した前記伸び特性を得るためには、スチールコード20の前記下撚りの撚りピッチをP1、中間撚りの撚りピッチをP2、上撚りの撚りピッチをP3としたとき、P1<P2<P3であることが好ましい。
In addition, the position of the inflection point P can be shifted to a higher elongation side, and the elastic modulus in the low elastic region Y1 can be kept very low. Moreover, since such characteristics can be achieved by twisting, the elongation characteristics can be stabilized as compared with conventional steel cords that depend on the steel wire forming, and further, the elements resulting from the forming can be stabilized. It is also possible to stabilize the shape of the cord itself, for example, by suppressing line fluctuations. In addition, in order to obtain the elongation characteristics in which the inflection point P has shifted to the high elongation side, the twist pitch of the lower twist of the
又前記スチールコード20は、6本以上の多数本(例えば27本)の極細のスチール素線fからなるため、高いしなやかさ(柔軟性)を発揮することができ、有機繊維のバンドコードと同様の優れた乗り心地性を確保することができる。又高弾性域Y2を有するため、走行中は、トレッド部2への高い拘束力を発揮し、高速耐久性や操縦安定性を向上しうる。又コード内部へのゴム浸透性に優れるため、フレッチングに起因するスチール素線fの破断損傷を抑制できるなど、優れたコード耐久性も発揮しうる。
The
なお前記線径dが0.08mmを下回ると、切断荷重が減じ、必要なコード強力を得ることが難しく、逆に0.20mmを上回ると、変曲点Pの位置を高伸度側に移行させることが困難となるなど、所望の伸び特性を得ることができなくなる。 If the wire diameter d is less than 0.08 mm, the cutting load is reduced and it is difficult to obtain the required cord strength. Conversely, if it exceeds 0.20 mm, the position of the inflection point P is shifted to the high elongation side. It becomes difficult to obtain desired elongation characteristics.
そして、本実施形態の空気入りタイヤ1に要求されるコードの伸び特性として、前記図4に例示するように、前記スチールコード単体の状態における「荷重−伸び曲線」において、前記変曲点Pの位置での伸びePが1.2〜6.1%の範囲にあり、しかも90N荷重時の伸びe90が2〜7%の範囲であることが重要である。 And as the elongation characteristic of the cord required for the pneumatic tire 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 4, in the “load-elongation curve” in the state of the steel cord alone, the inflection point P is It is important that the elongation e P at the position is in the range of 1.2 to 6.1% and the elongation e 90 at 90 N load is in the range of 2 to 7%.
ここで、前記変曲点Pの位置での伸びePが低すぎると、加硫成型時に生じるバンドコード11の伸びが高弾性域Y2で生じることになる。その結果、バンドコード11の伸びが加硫ストレッチに追従できず、タイヤを金型内面に十分に押し付けることができなくなって、成形不良、或いは成形精度の低下によるユニフォミティーの低下を招くという問題が生じる。或いはコード切れが発生する。又前記加硫ストレッチによってバンドコード11には約90N程度の引張荷重が負荷されるため、そのときの伸びe90が低すぎると、同様に、成形不良、或いはユニフォミティーの低下を招く。逆に、変曲点Pの位置での伸びePが高すぎる、或いは伸びe90が高すぎると、バンドコード11によるトレッド部2への拘束力が不足し、高速耐久性が不充分となる。
Here, the elongation e P at the location of the inflection point P is too low, so that the elongation of the
なお前記伸びe90としては、その下限が2.0%以上、さらには2.5以上であるのが好ましく、又上限は5.0%以下、さらには4.5%以下が好ましい。又伸びePとしては、その上限が6.0%以下、さらには5.9%以下が好ましく、又下限は1.3%以上、さらには1.4%以上が好ましい。 The lower limit of the elongation e 90 is preferably 2.0% or more, more preferably 2.5 or more, and the upper limit is preferably 5.0% or less, more preferably 4.5% or less. Also, as the elongation e P, the upper limit is 6.0% or less, more preferably 5.9% or less, and the lower limit is 1.3% or more, more preferably 1.4% or more.
ここで、前記変曲点Pは、下記のように定義される。前記低弾性域Y1及び高弾性域Y2は、それぞれ「荷重−伸び曲線」が略直線状にのびる直線状領域Y1a、Y2aを含み、この直線状領域Y1aの延長線と、直線状領域Y2aの延長線との交点をPpとしたとき、この交点Ppを通る垂直線が、前記「荷重−伸び曲線」と交わる点を、前記変曲点Pと定義する。 Here, the inflection point P is defined as follows. Each of the low elastic region Y1 and the high elastic region Y2 includes linear regions Y1a and Y2a in which the “load-elongation curve” extends substantially linearly, and an extension line of the linear region Y1a and an extension of the linear region Y2a. When the intersection point with the line is Pp, a point where a vertical line passing through the intersection point Pp intersects the “load-elongation curve” is defined as the inflection point P.
なおバンドプライ9Aでは、プライ巾5cmあたりのコード打ち込み本数が5〜25本の範囲であるのが好ましい。
In the
前記トッピングゴムGは、ゴム成分とそれに添加させる添加剤とから構成されるが、スチールコード20との接着性を高めてコード剥離などの損傷を防止するため、前記ゴム成分として、接着性に優れる天然ゴム及び/又はイソプレンゴム(IR)を用いるのが好ましい。また添加剤においては、加硫剤である硫黄を、ゴム成分100質量部に対して3〜7質量部、好ましくは4.5〜7質量部と高配合するのが望ましい。このとき、高配合の硫黄が余剰の硫黄となって遊離するのを防止するため、加硫助剤としての亜鉛華も、5〜15質量部、好ましくは8〜15質量部と高配合するのが望ましい。又同目的で、コードとゴムとを架橋する役目を果たす例えばナフテン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、オレイン酸コバルト、ラウリル酸コバルト、トリデシル酸コバルト、パルチミン酸コバルト、アラニン酸コバルトなどの有機酸コバルト塩を0.5〜3.0質量部、好ましくは1.0〜3.0質量部配合するのが好ましい。
The topping rubber G is composed of a rubber component and an additive added to the rubber component. However, the topping rubber G is excellent in adhesiveness as the rubber component in order to enhance adhesion with the
又トッピングゴムGは、帯状プライ10の石油外資源率を向上させる観点から、該トッピングゴムGの全質量の95%以上を石油外資源で構成するのが好ましい。
Further, from the viewpoint of improving the non-petroleum resource ratio of the belt-
具体的には、前記ゴム成分には、石油外資源材料である天然ゴムを用いる。なお前記天然ゴムには、その分子構造を改良した所謂改質天然ゴムが含まれる。前記添加剤のうち、補強剤としては、従来的なカーボンブラックに代え、石油外資源材料からなる無機フィラー、例えばシリカ、セリサイト、炭酸カルシウム、クレー、アルミナ、タルク、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム若しくは酸化チタンなどが好ましく採用できる。とりわけ、ゴムの補強性に優れるシリカが望ましい。ただし補強材として少量のカーボンブラックを含ませることもできる。 Specifically, natural rubber, which is a resource material other than petroleum, is used for the rubber component. The natural rubber includes so-called modified natural rubber whose molecular structure is improved. Among the additives, as a reinforcing agent, instead of conventional carbon black, inorganic fillers made of non-petroleum resource materials such as silica, sericite, calcium carbonate, clay, alumina, talc, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, Aluminum hydroxide, magnesium oxide or titanium oxide can be preferably used. In particular, silica excellent in rubber reinforcement is desirable. However, a small amount of carbon black can be included as a reinforcing material.
補強剤としてシリカを用いる場合、該シリカのBET比表面積は、好ましくは150〜250m2/gが望ましい。前記BET比表面積が150m2/g未満の場合、十分なゴム補強効果が得られない傾向があり、逆に250m2/gを超える場合、分散性が低下して凝集し易くなるため、その物性が低下する傾向がある。 When silica is used as the reinforcing agent, the BET specific surface area of the silica is preferably 150 to 250 m 2 / g. When the BET specific surface area is less than 150 m 2 / g, there is a tendency that a sufficient rubber reinforcing effect cannot be obtained. Conversely, when the BET specific surface area exceeds 250 m 2 / g, dispersibility tends to decrease and aggregation tends to occur. Tends to decrease.
またカーボンブラックを前記無機フィラーで代替する場合、シランカップリング剤を併用することが好ましい。前記シランカップリング剤としては、例えばビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン及び2−メルカプトエチルトリメトキシシランなどが挙げられ、これらをそれぞれ単独で、または任意に組み合わせて用い得る。とりわけ、シランカップリング剤の補強性効果と加工性という観点より、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド又は3−メルカプトプロピルトリエトキシシランを用いることが好ましく、さらに加工性という観点より、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドを用いることが特に好ましい。 Moreover, when replacing carbon black with the said inorganic filler, it is preferable to use a silane coupling agent together. Examples of the silane coupling agent include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, and 3-mercaptopropyltrisulfide. Examples thereof include ethoxysilane and 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, and these may be used alone or in any combination. In particular, it is preferable to use bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide or 3-mercaptopropyltriethoxysilane from the viewpoint of the reinforcing effect and processability of the silane coupling agent. It is particularly preferred to use (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide.
添加剤のうち、軟化剤としては、例えばひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生湯、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、サフラワー油及び/又は桐油などの植物油脂が用いられるのが望ましい。供給量、価格及び軟化効果の観点より、菜種油、パーム油又はやし油が特に望ましい。 Among the additives, softeners include, for example, castor oil, cottonseed oil, linseed oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut water, rosin, pine oil, pineapple oil, tall oil, corn oil, and rice bran oil It is desirable to use vegetable oils such as bean flower oil, sesame oil, olive oil, sunflower oil, palm kernel oil, coconut oil, jojoba oil, macadamia nut oil, safflower oil and / or tung oil. From the viewpoints of supply amount, price and softening effect, rapeseed oil, palm oil or palm oil is particularly desirable.
また、前記軟化剤としては、不飽和度の小さい植物油脂、とりわけヨウ素価(油脂100gに付加させることのできるヨウ素のグラム数)が100〜130の半乾性油、同ヨウ素価が100以下の不乾性油ないし固形脂などが望ましい。油脂のヨウ素価が130を超えると、そのtanδが上昇し、硬さの低下による転がり抵抗の増大を招き、ひいては操縦安定性が低下する傾向がある。また、前記ヨウ素価が100未満では、ゴムを軟化させる効果が小さい他、加硫したゴム組成物から析出しやすく、また熱老化時の物性変化が大きい傾向がある。 In addition, as the softening agent, vegetable oils and fats with a low degree of unsaturation, especially semi-drying oils having an iodine value (grams of iodine that can be added to 100 g of fats and oils) of 100 to 130, Desirable are dry oil or solid fat. When the iodine value of fats and oils exceeds 130, the tan δ increases, leading to an increase in rolling resistance due to a decrease in hardness, and thus steering stability tends to decrease. When the iodine value is less than 100, the effect of softening the rubber is small, and it tends to be precipitated from the vulcanized rubber composition, and the physical property change tends to be large during heat aging.
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。 As mentioned above, although the especially preferable form of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect.
図1に示すタイヤ構造をなし、かつ表1に示す仕様のバンドコードを用いた乗用車用ラジアルタイヤを試作するとともに、各試供タイヤの高速耐久性をテストし、その結果を表1に記載した。なお、共通仕様は次の通りである。
タイヤサイズ:195/65R15
リムサイズ:15×6J
内圧:280kPa
帯状プライ:
幅:11.0mm
厚さ:1.49mm
バンドコードの打ち込み本数:6本
A radial tire for a passenger car having the tire structure shown in FIG. 1 and using the band cord having the specifications shown in Table 1 was prototyped, and the high-speed durability of each sample tire was tested. The results are shown in Table 1. The common specifications are as follows.
Tire size: 195 / 65R15
Rim size: 15 × 6J
Internal pressure: 280 kPa
Strip ply:
Width: 11.0mm
Thickness: 1.49mm
Number of band cords driven: 6
また、帯状プライのトッピングゴムの配合は、表2に示す通りであり、各配合材料の詳細は、次の通りである。
<石油外資源からなる原材料>
ゴム成分
・天然ゴム
補強剤
・シリカ(デグッサ・ヒュルス(株)製のウルトラジルVN3)
加硫剤
・硫黄(鶴見化学(株)製の粉末硫黄)
加硫助剤
・亜鉛華(三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種)
・ステアリン酸(日本油脂(株)製のステアリン酸椿)
軟化剤
・植物油(日清製油(株)製の精製パーム油J(S))
その他
・有機酸コバルト塩(ステアリン酸コバルト)
・カップリング剤(デグッサ・ヒュルス(株)製のSi−69)
<石油資源からなる原材料>
ゴム成分
・イソプレンゴム
・合成ゴムSBR
補強剤
・カーボンブラック(N326)
・カーボンブラック(N219)
軟化剤
・プロセスオイル(出光興産(株)製のダイアナプロセスPS32)
老化防止剤
・FR(住友化学工業(株)製のアンチゲンFR)
加硫促進剤
・DZ(大内新興化学工業(株)製のノクセラーDZ)
テスト方法は次の通りである。
Further, the composition of the topping rubber of the belt-like ply is as shown in Table 2, and details of each compounding material are as follows.
<Raw materials made from non-oil resources>
Rubber component ・ Natural rubber Reinforcing agent ・ Silica (Ultrazil VN3 manufactured by Degussa Huls Co., Ltd.)
Vulcanizing agent ・ Sulfur (powder sulfur manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.)
Vulcanization aid ・ Zinc flower (Zinc oxide, manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.)
・ Stearic acid (stearic acid lees made by NOF Corporation)
Softener ・ Vegetable oil (refined palm oil J (S) manufactured by Nissin Oil Co., Ltd.)
Others ・ Cobalt of organic acid (cobalt stearate)
・ Coupling agent (Si-69 manufactured by Degussa Huls Co., Ltd.)
<Raw materials made of petroleum resources>
Rubber component ・ Isoprene rubber ・ Synthetic rubber SBR
Reinforcing agent ・ Carbon black (N326)
・ Carbon black (N219)
Softener ・ Process oil (Diana Process PS32 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
Anti-aging agent ・ FR (Antigen FR manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Vulcanization accelerator ・ DZ (Noxeller DZ manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
The test method is as follows.
<高速耐久性>
ドラム試験機を用いてECE30により規定された荷重/速度性能テストに準拠して、ステップスピード方式により実施した。テストは、逐次走行速度を上昇させるとともに、タイヤが破壊したときの速度(km/h)と時間(分)を測定した。評価は、速度200(km/h)で20分以上走行したタイヤを合格とし、それ以外を不合格とした。テストの結果などを表1、表2に示す。又図5に、表1の比較例1〜5、実施例1〜4に用いたバンドコードの「荷重−伸び曲線」を示す。
<High speed durability>
In accordance with the load / speed performance test defined by ECE30 using a drum tester, the test was performed by the step speed method. In the test, the running speed was sequentially increased, and the speed (km / h) and time (minute) when the tire broke down were measured. In the evaluation, a tire that ran for 20 minutes or more at a speed of 200 (km / h) was accepted and the others were rejected. Tables 1 and 2 show the test results. FIG. 5 shows “load-elongation curves” of the band cords used in Comparative Examples 1 to 5 and Examples 1 to 4 in Table 1.
1 空気入りタイヤ
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 バンド層
9A バンドプライ
10 帯状プライ
11 バンドコード
12 一次ストランド
13 二次ストランド
30 スチールコード
C タイヤ赤道
f スチール素線
G トッピングゴム
P 変曲点
Y1 低弾性域
Y2 高弾性域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pneumatic tire 2 Tread part 3
Claims (6)
前記バンド層は、1本又は複数本のバンドコードを並列したバンドコード配列体をトッピングゴムで被覆した帯状プライを、タイヤ周方向に螺旋状に巻回した少なくとも1枚のバンドプライを具えるとともに、
前記バンドコードは、
複数本(N本)の二次ストランドを上撚りにて撚り合わせたスチールコードからなり、かつ前記二次ストランドは、線径dが0.08〜0.20mmの複数本(L本)のスチール素線を下撚りにて撚り合わせた一次ストランドの複数本(M本)を、さらに中間撚りにて撚り合わせることにより形成されるとともに、
前記スチールコードは、トッピングゴムで被覆される前のスチールコード単体の状態において、その荷重−伸び曲線が、原点から変曲点に至る低弾性域と該変曲点を越える高弾性域とを有し、かつ前記変曲点が伸び1.2〜6.1%の範囲にあり、しかも90N荷重時の伸びを2〜7%としたことを特徴とする空気入りタイヤ。 A carcass extending from the tread portion through the sidewall portion to the bead core of the bead portion, a belt layer disposed outside the carcass in the tire radial direction and inside the tread portion, and a band disposed outside the belt layer in the tire radial direction A pneumatic tire having a layer,
The band layer includes at least one band ply in which a band ply in which one or a plurality of band cords are arranged in parallel and covered with a topping rubber is spirally wound in a tire circumferential direction. ,
The band cord is
It consists of a steel cord in which a plurality of (N) secondary strands are twisted together by an upper twist, and the secondary strand is a plurality (L) of steel with a wire diameter d of 0.08 to 0.20 mm. A plurality of primary strands (M pieces) obtained by twisting strands with a primary twist are further twisted together with an intermediate twist,
The steel cord has a low elastic region from the origin to the inflection point and a high elastic region beyond the inflection point in the state of the steel cord alone before being covered with the topping rubber. And the inflection point is in the range of 1.2 to 6.1% elongation, and the elongation at 90 N load is 2 to 7%.
生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、前記生タイヤを加硫金型内で加熱、加圧して加硫成形する加硫工程とを具え、
かつ前記生タイヤ形成工程は、1本又は複数本のバンドコードを並列したバンドコード配列体をトッピングゴムで被覆した帯状プライを、タイヤ周方向に螺旋状に巻回する巻回工程を含み、
しかも前記バンドコードは、複数本(N本)の二次ストランドを上撚りにて撚り合わせたスチールコードからなり、かつ前記二次ストランドは、線径dが0.08〜0.20mmの複数本(L本)のスチール素線を下撚りにて撚り合わせた一次ストランドの複数本(M本)を、さらに中間撚りにて撚り合わせることにより形成されるとともに、
前記スチールコードは、トッピングゴムで被覆される前のスチールコード単体の状態において、その荷重−伸び曲線が、原点から変曲点に至る低弾性域と該変曲点を越える高弾性域とを有し、かつ前記変曲点が伸び1.2〜6.1%の範囲にあり、しかも90N荷重時の伸びを2〜7%としたことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。 A carcass extending from the tread portion through the sidewall portion to the bead core of the bead portion, a belt layer disposed outside the carcass in the tire radial direction and inside the tread portion, and a band disposed outside the belt layer in the tire radial direction A method of manufacturing a pneumatic tire having a layer,
Comprising a raw tire forming step for forming a raw tire, and a vulcanization step for heating and pressurizing the raw tire in a vulcanization mold to vulcanize and mold,
The raw tire forming step includes a winding step of spirally winding a belt-like ply in which a band cord array in which one or a plurality of band cords are arranged in parallel is covered with a topping rubber in a tire circumferential direction,
Moreover, the band cord is made of a steel cord in which a plurality (N) of secondary strands are twisted together by top twisting, and the secondary strand has a plurality of wires having a wire diameter d of 0.08 to 0.20 mm. It is formed by twisting together a plurality of primary strands (M) that are twisted together with (L) steel strands with a lower twist, and further twisted with an intermediate twist,
The steel cord has a low elastic region from the origin to the inflection point and a high elastic region beyond the inflection point in the state of the steel cord alone before being covered with the topping rubber. And the said inflection point exists in the range of 1.2 to 6.1% of elongation, and also the elongation at the time of 90N load was made into 2 to 7%, The manufacturing method of the pneumatic tire characterized by the above-mentioned.
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