JP4268365B2 - Pneumatic radial tire - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロードノイズを低減した空気入りラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
一般に、空気入りラジアルタイヤでは、高速耐久性を向上するために、ベルト層の外側に、バンドコードを螺旋状に巻回させたバンドプライからなるバンド層を設けることが行われている。
【0003】
そして、このようなバンド層を設けると、前記高速耐久性の向上に加え、周波数250Hz付近のロードノイズ(車内騒音)が低減されることが判明し、特にバンドコードとして、従来的なナイロンコードに代えて、芳香族ポリアミド繊維コード、ポリエチレンテレフタレート繊維コード、ポリエチレンナフタレート繊維コード等の高モジュラス繊維コードを用い、ベルト層への拘束力を高めることによってロードノイズ低減効果をより大きくしうることが分かってきた。
【0004】
しかし本発明者の研究の結果、単にバンドコードを高モジュラス化するだけでは、ロードノイズ低減効果を有効に発揮させることが難しいことが判明した。
【0005】
これは、タイヤを加硫成形する際、生タイヤを加硫金型に押し付ける工程があり、このときタイヤには、一般に1〜3%のストレッチが付与される。しかし、バンドコードとして極端に高モジュラスのコードを用いると、加硫成型時にバンドコードが拡張しきれないためにタイヤ変形を起こしてしまい、このことがロードノイズ低減効果を妨げることを知見した。
【0006】
従って、ロードノイズを低減するためには、前記タイヤ変形を充分に考慮したバンドコードの高モジュラス化が必要となる。又一般に空気入りタイヤでは、走行により70℃近くまでトレッド温度が上昇するが、前記ロードノイズの低減化のためには、さらに、バンドコードの温度によるモジュラスの変動を、この70℃までの温度範囲においてできるだけ抑え、バンドコードによる拘束力を、走行中安定して発揮させることも重要であることが判明した。
【0007】
そこで本発明は、バンドコードとして、コード太さ、撚り数、初期モジュラス及びこの初期モジュラスの25℃〜70℃の温度範囲における変化率等を特定したポリエチレン2,6ナフタレート繊維コードを用いることを基本として、ロードノイズ低減効果をより有効に発揮させうる空気入りラジアルタイヤの提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層と、このベルト層の外側に配されるバンド層とを具える空気入りラジアルタイヤであって、
前記バンド層は、バンドコードがタイヤ周方向に対して5度以下の角度で螺旋状に巻回されるバンドプライからなり、かつ前記バンドコードに、コード太さが2500〜3600d、撚り数が撚り数が30〜35回/10cmのポリエチレン2,6ナフタレート繊維コードを用いるとともに、
該ポリエチレン2,6ナフタレート繊維コードは、25℃における初期モジュラスを50〜65gf/d、かつ25℃〜70℃の間の初期モジュラスの変化率を±20%以下としたことを特徴としている。
【0009】
又請求項2の発明では、前記ポリエチレン2,6ナフタレート繊維コードは、荷重2.0gf/dにおけるコードの伸びが0.5〜2.5%であることを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図1は、本発明の空気入りラジアルタイヤが乗用車用タイヤである場合の子午断面を示している。
【0011】
図1において、空気入りラジアルタイヤ1は、トレッド部2からサイドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、トレッド部2の内方かつ前記カーカス6の外側に配されるベルト層7と、このベルト層7のさらに外側に配されるバンド層9とを具える。
【0012】
前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して70〜90゜の角度で配列した1枚以上、本例では、1枚のカーカスプライ6Aから形成される。このカーカスプライ6Aは、前記ビードコア5、5間を跨るプライ本体部6aの両側に、ビードコア5の周りで折り返される折返し部6bを具え、該プライ本体部6aと折返し部6bとの間には、ビードコア5から半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム8が配される。
【0013】
なおカーカスコードとしては、乗用車用タイヤの場合、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードが好適に採用されるが、タイヤサイズやカテゴリー等に応じてスチールコードも採用しうる。
【0014】
また前記ベルト層7は、スチールコード等の高強力のベルトコードをタイヤ周方向に対して10゜〜35゜の角度で傾斜配列した2枚以上、本例では2枚のベルトプライ7A、7Bから形成される。各ベルトプライ7A、7Bは、ベルトコードがプライ間相互で交差するように向きを違えて重置され、これによってベルト剛性を高め、トレッド部2の略全巾をタガ効果を有して補強する。
【0015】
なお半径方向内側のベルトプライ7Aのプライ巾は、外側のベルトプライ7Bに比べて巾広に形成され、これによってこのプライ巾がベルト層7のベルト巾WBを構成する。
【0016】
次に、前記バンド層9は、バンドコード10をタイヤ周方向に対して5度以下の角度で螺旋状に巻回してなる1枚以上、本例では1枚のバンドプライ9Aから形成される。本例では、このバンドプライ9Aが、ベルト層7の略全巾を覆う所謂フルバンドである場合を例示しているが、ベルト層7の両端部のみを覆う両側の所謂エッジバンドとして形成することもできる。なお前記フルバンドに関して、ベルト層7の「略全巾を覆う」とは、前記ベルト巾WBの95%以上を覆うことを意味し、本例では、バンドプライの巾Wが前記ベルト巾WBと実質的に等しい場合を例示している。
【0017】
又前記バンドプライ9Aは、図2に示すように、1本のバンドコード10または複数本のバンドコード10の引き揃え体をトッピングゴム12中に埋設してなるテープ状の帯状プライ13を、タイヤ周方向に沿って螺旋巻することにより形成され、このとき前記バンドコード10とタイヤ周方向とのなす角度を5度以下に設定する。このような螺旋巻により形成されたバンドプライ9Aは、継ぎ目のない所謂ジョイントレス構造をなすため、タイヤのユニフォミティに優れかつベルト層7への拘束力を高めてそのタガ効果を向上させる。なお本例では、例えば10本程度のバンドコード10を引き揃えて埋設した、巾W1が例えば10mm程度の帯状プライ13を用いたものを例示している。
【0018】
そして本実施形態では、前記バンドコード10として、コード太さが2500〜3600d、撚り数が30〜40回/10cmのポリエチレン2,6ナフタレート繊維コード14を使用するとともに、このポリエチレン2,6ナフタレート繊維コード14の、25℃における初期モジュラスMを50〜65gf/dの範囲に規制し、しかも25℃〜70℃の間の初期モジュラスMの変化率を±20%以下の範囲に減じている。
【0019】
なお、前記撚り数が30〜40回/10cmとは、下撚り数と上撚り数とが共に30〜40回/10cmであることを意味し、特に下撚り数と上撚り数とが同数の双撚り構造のものが好適に採用しうる。本発明においては、前記撚り数を30〜35回/10cmとしている。
【0020】
又ポリエチレン2,6ナフタレート繊維としては、単独重合体のみならず、85モル%以上のポリエチレン2,6ナフタレートと15モル%未満の共重合可能な第3成分とからなる共重合体であっても良い。この第3成分として、例えば、2,6ナフタレンジカルボン酸以外のナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸等がある。
【0021】
このように、バンドコード10に、ポリエチレン2,6ナフタレート繊維を用いて高モジュラス化を図り、初期モジュラスMを50〜65gf/dの範囲に高めるとともに、タイヤ使用中のトレッド部2内の温度範囲においてバンドコード10の張力変化を抑えることにより、ベルト層7のタガ効果を高く均一化でき、これによってトレッド部2の周方向剛性が大きくかつ均一となるため、タイヤ走行時路面の振動を拾いにくくなり、ロードノイズが低減される。
【0022】
ここで、まずバンドコード10の強度と伸び、耐疲労性とのバランスを適正に得るために、コードの撚り数を30〜40回/10cmとすることが重要である。特に本発明においては、前記撚り数を30〜35回/10cmとしている。30回/10cm未満では、伸びおよび耐疲労性が不十分となって、必要な耐久性を得ることができなくなる。又撚り数が40回/10cmを越えると、コードの伸びが過大となり、ポリエチレン2,6ナフタレート繊維を用いた場合にも、前記範囲の初期モジュラスMを得ることができなくなる。
【0023】
又一般に、高モジュラス繊維として、芳香族ポリアミド繊維、及びポリエチレンテレフタレート繊維等も挙げられるが、例えば芳香族ポリアミド繊維を用いた場合には、前述の如くモジュラスが高すぎて、加硫成型性が損なわれるなど加硫成型時にタイヤ変形を起こしてしまい、ロードノイズ低減効果が充分に発揮できなくなる。又芳香族ポリアミド繊維は、本実施形態のポリエチレン2,6ナフタレート繊維に比してエネルギーロス( tanδ)が大であり、従って、転がり抵抗性能にも不利となる。又ポリエチレンテレフタレート繊維では、モジュラスが不十分であり、加硫成型性に優れるとはいえ、初期モジュラスMを前記範囲に高めることが難しく、ロードノイズ低減効果を充分に発揮できない。
【0024】
これに対して、ポリエチレン2,6ナフタレート繊維では、撚り数を30〜35回/10cmとしながら50〜65gf/dの初期モジュラスMを確保することが可能であり、強度と伸び、耐疲労性とのバランスを適正に保ちながらロードノイズ低減効果を有効に発揮することが可能となる。このとき、ポリエチレン2,6ナフタレート繊維コード14の太さは、2500〜3600dの範囲であり、2500d未満ではコード強度が不足し、3600dを越えるとバンドプライ9Aが必要以上に厚くなるなど軽量化にとって不利となる。
【0025】
ここで、タイヤ内のバンドコード10は、加硫成型時のストレッチにより、1〜3%程度の伸びを有して埋設されており、従って、バンドコードのベルト層7への拘束力、及び加硫成形性を考えた時、この低伸度でのモジュラス、即ち初期モジュラスMが重要となる。もし初期モジュラスMが50gf/d未満では、ベルト層7への拘束力が過小となり、又65gf/dを越えた場合には、加硫成型性が損なわれてタイヤが変形傾向となるなど、何れの場合にもロードノイズ低減効果を充分に発揮することができなくなる。
【0026】
なお初期モジュラスMとは、JIS L1017の化学繊維タイヤコード試験方法に準拠して求めたコードの「荷重−伸び」曲線における原点での傾きを意味する。
【0027】
又ポリエチレン2,6ナフタレート繊維コード14では、25℃〜70℃の間の初期モジュラスMの変化率を±20%以下に規制することも重要である。即ち25℃〜70℃の温度範囲における初期モジュラスの最大値をMmax、最小値をMminとしたとき、25℃における初期モジュラスMとの差Mmax−M、及びM−Mminを、夫々前記25℃における初期モジュラスMの20%以下とすることが重要である。
【0028】
これは、ロードノイズ低減のためには、タイヤ使用中のトレッド部2の温度範囲内で、初期モジュラスMの変動を低く抑え、走行中のバンドコードの拘束力を一定に保つことが必要であるからであり、前記変化率が±20%を越えると、走行時の温度上昇に伴ってバンドコード10の張力が過度に変動し、ロードノイズの低減効果が損なわれるからである。このような観点から、前記変化率は、±15%以下、さらには±10%以下が好ましい。
【0029】
なおポリエチレン2,6ナフタレート繊維コードにおいて、エチレン2,6ーナフ夕レート単位を90%以上含み、DSCのピ―クを280℃以上、極限粘度を0.7以上、複屈折率を0.30以上等とすることにより、前述の如き変化率が低く熱的に安定性のよいものとすることができる。またRFL処理時の処理条件、ポリエチレン2,6ナフタレート繊維コードの撚り数、繊度、フィラメント本数等によっても、前記変化率をコントロールしうる可能性がある。
【0030】
又バンドコード10では、タイヤの寸法安定性の観点から、荷重2.0gf/dにおけるバンドコード10の伸びを0.5〜2.5%の範囲とすることも好ましく、この範囲から外れるとタイヤの寸法安定性が損なわれ、ユニフォミティーの低下に起因するロードノイズの発生が予想される。
【0031】
以上、本発明の特に好ましい実施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うる。
【0032】
【実施例】
図1に示す構造を有するタイヤサイズ195/65R15のタイヤを表1の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤのロードノイズ性、及び耐久性をテストし、その結果を、表1に示す。
【0033】
なおカーカスは、プライ数(1枚)、コード(ポリエチレンテレフタレート;1670dtex/2)、コード角(90度)、コード密度(50本/5cm)で同一仕様。ベルト層は、プライ数(2枚)、コード(スチール;1×3/0.27)、コード角(+20度/−20度)、コード密度(40本/5cm)で同一仕様である。又バンド層は、夫々表1のバンドコードを用いた巾10mm、コード密度(49本/5cm)の帯状プライを螺旋巻きしたフルバンドの1枚のバンドプライから形成している。
【0034】
(1)ロードノイズ;
試供タイヤを、内圧(200kPa)の下で、乗用車(1800cc)の全輪に装着し、ロードノイズ評価用のスムース路面のテストコースを時速80km/hの速度で走行させ、運転席に取り付けた集音マイクを用いて、250Hzバンドの騒音レベル(dB)を測定した。測定結果を比較例1を100とした指数で表示した。値が小さいほどロードノイズは低く良好である。
【0035】
(2)耐久性;
ドラム試験機を用い、荷重(JISによる最大荷重の150%の荷重)、内圧(JISに規定された内圧の80%の内圧)の下で試供タイヤを時速80km/hの速度で走行させ、故障するまでの走行距離を測定した。測定結果を比較例1を100とした指数で表示した。値が大きいほど耐久性に優れ良好である。
【0036】
【表1】
【0037】
実施例は、耐久性を維持或いは向上しながらロードノイズを大幅に低減しうるのが確認できる。
【0038】
【発明の効果】
叙上のごとく本発明の空気入りタイヤは、バンドコードとして、コード太さ、撚り数、初期モジュラス及びこの初期モジュラスの25℃〜70℃の温度範囲における変化率等を特定したポリエチレン2,6ナフタレート繊維コードを用いているため、耐久性を確保しながらロードノイズ低減効果をより有効に発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の一実施例を示すタイヤの断面図である。
【図2】帯状プライの構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
2 トレッド部
6 カーカス
7 ベルト層
9 バンド層
10 バンドコード
9A バンドプライ
14 ポリエチレン2,6ナフタレート繊維コード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic radial tire with reduced road noise.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
In general, in a pneumatic radial tire, in order to improve high-speed durability, a band layer made of a band ply in which a band cord is spirally wound is provided outside the belt layer.
[0003]
And, it has been found that providing such a band layer reduces road noise (in-vehicle noise) in the vicinity of a frequency of 250 Hz in addition to the improvement of the high-speed durability. Instead, using high modulus fiber cords such as aromatic polyamide fiber cords, polyethylene terephthalate fiber cords, polyethylene naphthalate fiber cords, etc., it has been found that the road noise reduction effect can be increased by increasing the binding force on the belt layer. I came.
[0004]
However, as a result of the inventor's research, it has been found that it is difficult to effectively exhibit the road noise reduction effect simply by increasing the modulus of the band code.
[0005]
This includes a step of pressing a raw tire against a vulcanization mold when the tire is vulcanized, and at this time, the tire is generally given a stretch of 1 to 3%. However, it has been found that if an extremely high modulus cord is used as the band cord, the band cord cannot be expanded during vulcanization molding, causing tire deformation, which hinders the effect of reducing road noise.
[0006]
Therefore, in order to reduce road noise, it is necessary to increase the modulus of the band cord in consideration of the tire deformation. In general, in a pneumatic tire, the tread temperature rises to near 70 ° C by running. In order to reduce the road noise, the variation of the modulus due to the temperature of the band cord is further changed to the temperature range up to 70 ° C. It was also found that it is important to suppress the band cord as much as possible, and to exert the restraint force by the band cord stably while driving.
[0007]
Therefore, the present invention basically uses a
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 of the present application is a pneumatic comprising a belt layer disposed inside a tread portion and outside a carcass, and a band layer disposed outside the belt layer. A radial tire,
The band layer is made of a band ply the band cord is wound spirally at an angle of less than 5 degrees with respect to the tire circumferential direction, and the band cords, cord thickness is 2500~3600D, twisting number twisting While using a
The
[0009]
According to a second aspect of the present invention, the
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a meridional section when the pneumatic radial tire of the present invention is a passenger tire.
[0011]
In FIG. 1, a pneumatic radial tire 1 is disposed on a
[0012]
The
[0013]
As a carcass cord, in the case of a tire for a passenger car, an organic fiber cord such as nylon, polyester, rayon, aromatic polyamide or the like is suitably employed, but a steel cord can also be employed depending on the tire size, category, or the like.
[0014]
Further, the
[0015]
The ply width of the radially
[0016]
Next, the
[0017]
Further, as shown in FIG. 2, the
[0018]
In the present embodiment, as the
[0019]
The number of twists of 30 to 40 times / 10 cm means that both the number of lower twists and the number of upper twists are 30 to 40 times / 10 cm. In particular, the number of lower twists and the number of upper twists are the same. A twisted structure can be suitably employed. In the present invention, the number of twists is 30 to 35 times / 10 cm.
[0020]
The
[0021]
As described above, the
[0022]
Here, first, the strength and elongation of the
[0023]
In general, examples of high modulus fibers include aromatic polyamide fibers and polyethylene terephthalate fibers. For example, when aromatic polyamide fibers are used, the modulus is too high as described above, and the vulcanization moldability is impaired. Tire deformation occurs during vulcanization molding, and road noise reduction effect cannot be fully exhibited. In addition, the aromatic polyamide fiber has a large energy loss (tan δ) as compared with the
[0024]
On the other hand, in the
[0025]
Here, the
[0026]
The initial modulus M means the inclination at the origin of the “load-elongation” curve of the cord determined in accordance with the chemical fiber tire cord test method of JIS L1017.
[0027]
In the
[0028]
In order to reduce road noise, it is necessary to keep the fluctuation of the initial modulus M low and to keep the band cord restraining force constant during running within the temperature range of the
[0029]
The
[0030]
In the
[0031]
As mentioned above, although especially preferable embodiment 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.
[0032]
【Example】
A tire having a structure shown in FIG. 1 and having a tire size of 195 / 65R15 was made on the basis of the specifications shown in Table 1, and the road noise and durability of each sample tire were tested. The results are shown in Table 1.
[0033]
The carcass has the same specifications for the number of plies (1), cord (polyethylene terephthalate; 1670 dtex / 2), cord angle (90 degrees), and cord density (50 / 5cm). The belt layer has the same specifications with the number of plies (2), cord (steel; 1 × 3 / 0.27), cord angle (+ 20 ° / −20 °), and cord density (40 / 5cm). The band layer is formed of a single band ply of a full band obtained by spirally winding a band-like ply having a width of 10 mm and a cord density (49/5 cm) using the band cords shown in Table 1.
[0034]
(1) Road noise;
A sample tire attached to all wheels of a passenger car (1800cc) under internal pressure (200kPa), running a smooth road surface test course for road noise evaluation at a speed of 80km / h, and attached to the driver's seat Using a sound microphone, the noise level (dB) of the 250 Hz band was measured. The measurement results were displayed as an index with Comparative Example 1 as 100. The smaller the value, the lower the road noise and the better.
[0035]
(2) Durability;
Using a drum testing machine, the test tire was run at a speed of 80 km / h under load (load of 150% of the maximum load according to JIS) and internal pressure (internal pressure of 80% of the internal pressure specified in JIS). The distance traveled was measured. The measurement results were displayed as an index with Comparative Example 1 as 100. The larger the value, the better the durability and the better.
[0036]
[Table 1]
[0037]
It can be confirmed that the embodiment can significantly reduce road noise while maintaining or improving durability.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, the pneumatic tire of the present invention is made of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a tire showing an embodiment of the invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a structure of a belt-like ply.
[Explanation of symbols]
2 Tread
Claims (2)
前記バンド層は、バンドコードがタイヤ周方向に対して5度以下の角度で螺旋状に巻回される1枚以上のバンドプライからなり、かつ前記バンドコードに、コード太さが2500〜3600d、撚り数が30〜35回/10cmのポリエチレン2,6ナフタレート繊維コードを用いるとともに、
該ポリエチレン2,6ナフタレート繊維コードは、25℃における初期モジュラスを50〜65gf/d、かつ25℃〜70℃の間の初期モジュラスの変化率を±20%以下としたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。A pneumatic radial tire comprising a belt layer arranged inside the tread and outside the carcass, and a band layer arranged outside the belt layer,
The band layer is composed of one or more band plies in which the band cord is spirally wound at an angle of 5 degrees or less with respect to the tire circumferential direction, and the band cord has a cord thickness of 2500 to 3600d, While using a polyethylene 2,6 naphthalate fiber cord having a twist number of 30 to 35 times / 10 cm,
The polyethylene 2,6 naphthalate fiber cord has an initial modulus at 25 ° C. of 50 to 65 gf / d and a rate of change of the initial modulus between 25 ° C. and 70 ° C. within ± 20%. Radial tire.
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