JP4316660B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
本発明は、レーヨン下撚り糸とアラミド下撚り糸との複合コードをカーカス層に用いた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、耐久性と操縦安定性を維持しながら、軽量化と耐フラットスポット性の更なる向上を図ることを可能にした空気入りタイヤに関する。
近年、より高馬力で高負荷能力の車両が開発されており、それらの車両に対応した低扁平率でリム径が大きい高性能扁平タイヤの開発が要望されている。このような高性能扁平タイヤについては、高速走行時の操縦安定性や耐久性の改善に加えて、耐フラットスポット性の改善が厳しく求められている。つまり、高速走行後の高温発熱状態でタイヤが停止し、タイヤの温度が低下する過程において、接地部分が平坦となるような形状が一時的に固定されてしまう現象（フラットスポット）を抑制することが求められている。
従来、上述のような車両に対応する空気入りタイヤとして、操縦安定性や耐久性と共に耐フラットスポット性を満足するために、レーヨンコードからなる２プライ構造のカーカス層を備えた空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この場合、２プライ構造のカーカス層であるため、タイヤ重量が増加するという問題がある。また、２プライ構造のカーカス層は、タイヤの撓み変形に伴ってプライ間ゴムに残留歪を生じ、耐フラットスポット性を悪化させる要因にもなる。そのため、耐久性と操縦安定性を維持しながら、軽量化と耐フラットスポット性を更に改善することが求められている。
特開２００４−３５２１７４号公報
本発明の目的は、耐久性と操縦安定性を維持しながら、軽量化と耐フラットスポット性の更なる向上を図ることを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビード部間に１層のカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の補強コードとして、レーヨン繊維束に下撚りを加えた少なくとも１本のレーヨン下撚り糸とアラミド繊維束に前記レーヨン下撚り糸と同方向の下撚りを加えた少なくとも１本のアラミド下撚り糸とを束ねて下撚りとは逆方向の上撚りを加えた複合コードを用い、該複合コードは総繊度が３５００ｄｔｅｘ〜９０００ｄｔｅｘの範囲にあり、下式（１）で表される上撚り係数Ｋが１７００〜２４００の範囲にあると共に、絶乾状態における引張強度が５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、絶乾状態における１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸び率が２％〜４％であることを特徴とするものである。
Ｋ＝Ｔ√（Ｔｒ／ρｒ＋Ｔａ／ρａ） ・・・（１）
但し、Ｔ：複合コードの上撚り数（回／１０ｃｍ）
Ｔｒ：レーヨン繊維の総繊度（ｄｔｅｘ）
ρｒ：レーヨン繊維の比重
Ｔａ：アラミド繊維の総繊度（ｄｔｅｘ）
ρａ：アラミド繊維の比重
Ｋ＝Ｔ√（Ｔｒ／ρｒ＋Ｔａ／ρａ） ・・・（１）
但し、Ｔ：複合コードの上撚り数（回／１０ｃｍ）
Ｔｒ：レーヨン繊維の総繊度（ｄｔｅｘ）
ρｒ：レーヨン繊維の比重
Ｔａ：アラミド繊維の総繊度（ｄｔｅｘ）
ρａ：アラミド繊維の比重
本発明では、カーカス層の補強コードとして、レーヨン下撚り糸とアラミド下撚り糸との複合コードを用い、その複合コードの総繊度、上撚り係数Ｋ、引張強度、伸び率を所定の範囲に規定することにより、レーヨン繊維及びアラミド繊維の双方の特長を活かして耐久性と操縦安定性を維持しながら、カーカス層を１プライ構造とすることが可能になり、タイヤを軽量化することができる。また、カーカス層を１プライ構造とした場合、２プライ構造におけるプライ間ゴムの残留歪が解消されるので、耐フラットスポット性を向上することができる。
本発明において、カーカス層のコートゴムの引張り永久歪は３．０％以下であることが好ましい。上記複合コードを用いたカーカス層に対して引張り永久歪が小さいコートゴムを併せて使用することにより、耐フラットスポット性を更に改善することができる。ここで、本発明における引張り永久歪とは、タイヤから採取した長さＬ１（ｍｍ）のゴム片に２５％の伸張歪を与え、７０℃で１時間放置した後、２５℃で２２時間放置し、歪から開放して６０分後のゴム片の長さＬ２（ｍｍ）を測定し、（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１×１００％から求められる値である。
カーカス層の複合コードは、レーヨン下撚り糸とアラミド下撚り糸とを束ねて上撚りを加える前に、予めアラミド繊維を水溶性エポキシ樹脂を含む処理液に浸漬し、乾燥後、２００℃〜２５０℃の温度で熱処理を加え、上撚りを加えた後の複合コードをレゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックス混合液に浸漬し、乾燥後、１５０℃〜２００℃の温度で熱処理したものであることが好ましい。これにより、２種類の処理液により十分な接着強度を確保しつつ、高温の熱処理によるレーヨンの劣化を回避することができるので、複合コードとしての高い強度を確保し、タイヤの耐久性を向上することができる。
また、カーカス層の本体部分に配置される複合コードの上撚り係数Ｋ１よりも該カーカス層の重ね合わせ部分の少なくとも１ヶ所に配置される複合コードの上撚り係数Ｋ２が大きく、その比Ｋ２／Ｋ１が１．１〜１．３の範囲にあることが好ましい。カーカス層の重ね合わせ部分に配置される複合コードの上撚り係数Ｋ２をカーカス層の本体部分に配置される複合コードの上撚り係数Ｋ１よりも大きくし、重ね合わせ部分の引張弾性率を下げることにより、ユニフォミティを改善し、高速走行時の操縦安定性を更に向上することができる。
また、ベルト層の外周側にはベルトカバー層を配置し、該ベルトカバー層の補強コードとして、アラミド繊維とポリテトラメチレンアジパミド繊維からなる他の複合コードを用いることが好ましい。ベルトカバー層にアラミド繊維とポリテトラメチレンアジパミド繊維からなる複合コードを用いることにより、耐フラットスポット性が向上し、高速走行時の操縦安定性を更に高めることができる。
更に、タイヤに正規内圧の５％に相当する内圧を充填した状態において、ベルト層の外側端末を通りタイヤ軸方向に対して直交する直線とトレッド表面とが交わる点をＰとし、トレッド表面におけるタイヤ幅方向中心位置から前記点Ｐに引かれる直線とタイヤ軸方向に対して平行な直線とがなす角度（トレッド部の落ち込み角度）をθとしたとき、該角度θが１°〜４．５°の範囲にある輪郭形状を有することが好ましい。このようにトレッド部の落ち込み角度θを小さくすることにより、タイヤショルダーでの歪が軽減され、耐フラットスポット性や耐久性を向上することができる。
複合コードの総繊度に対してレーヨン繊維の繊度は５０％〜７０％であることが好ましい。これにより、レーヨン繊維に基づく良好な接着性とアラミド繊維に基づく良好な強度を同時に享受することができる。
複合コードのアラミド繊維の下撚り数は複合コードの上撚り数の５０％〜９０％の範囲にあることが好ましい。本発明者の知見によれば、複合コードの上撚り数に比べてアラミド繊維の下撚り数を低減することにより、特に２．５％〜５．０％伸張時における複合コードの弾性率が増大する。そのため、タイヤサイド部の曲げ変形を抑制し、耐フラットスポット性を向上することができる。
本発明は、各種の空気入りタイヤに適用可能であるが、特に扁平率が４５％以下、リム径が１８インチ以上、荷重負荷能力（ロードインデックス）が１００以上である空気入りタイヤに適用した場合に顕著な効果を奏するものである。
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはタイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含む１層のカーカス層４が装架され、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。６は高硬度のゴム組成物からなるビードフィラーであり、７は追加的な補強層である。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層８が埋設されている。これらベルト層８はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層８の外周側には、補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルトカバー層９が配置されている。このベルトカバー層９は少なくとも１本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に対して実質的に０°で連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。
上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４の補強コードとして、レーヨン繊維束に下撚りを加えた少なくとも１本のレーヨン下撚り糸とアラミド繊維束にレーヨン下撚り糸と同方向の下撚りを加えた少なくとも１本のアラミド下撚り糸とを束ねて下撚りとは逆方向の上撚りを加えた複合コードが使用されている。
カーカス層４の複合コードは、総繊度が３５００ｄｔｅｘ〜９０００ｄｔｅｘの範囲にあり、下式（１）で表される上撚り係数Ｋが１７００〜２４００の範囲にあると共に、絶乾状態における引張強度が５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、絶乾状態における１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸び率が２％〜４％である。
Ｋ＝Ｔ√（Ｔｒ／ρｒ＋Ｔａ／ρａ） ・・・（１）
但し、Ｔ：複合コードの上撚り数（回／１０ｃｍ）
Ｔｒ：レーヨン繊維の総繊度（ｄｔｅｘ）
ρｒ：レーヨン繊維の比重（１．５１）
Ｔａ：アラミド繊維の総繊度（ｄｔｅｘ）
ρａ：アラミド繊維の比重（１．４４）
Ｋ＝Ｔ√（Ｔｒ／ρｒ＋Ｔａ／ρａ） ・・・（１）
但し、Ｔ：複合コードの上撚り数（回／１０ｃｍ）
Ｔｒ：レーヨン繊維の総繊度（ｄｔｅｘ）
ρｒ：レーヨン繊維の比重（１．５１）
Ｔａ：アラミド繊維の総繊度（ｄｔｅｘ）
ρａ：アラミド繊維の比重（１．４４）
上記空気入りタイヤによれば、カーカス層４の補強コードとして、レーヨン下撚り糸とアラミド下撚り糸との複合コードを用い、その複合コードの総繊度、上撚り係数Ｋ、引張強度、伸び率を所定の範囲に規定することにより、レーヨン繊維及びアラミド繊維の双方の特長を活かして耐久性と操縦安定性を維持しながら、カーカス層４を１プライ構造とすることが可能になり、タイヤを軽量化することができる。つまり、レーヨン繊維は引張強度が低いため従来では２プライ構造が採用されているが、その場合、タイヤの軽量化が図れない。これに対して、レーヨン繊維とアラミド繊維とを複合化することにより、カーカス層４を１プライ構造とすることが可能となる。また、カーカス層４を１プライ構造とした場合、２プライ構造におけるプライ間ゴムの残留歪が解消されるので、耐フラットスポット性を向上することができる。
ここで、上記複合コードの絶乾状態における引張強度は５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とする。この引張強度が５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると、強度不足のためカーカス層４を１プライ構造とすることが困難になる。引張強度はＪＩＳ Ｌ１０１７に準拠して測定されるものである。より具体的には、コードを１０５℃で２時間乾燥した後、直ちに引張試験を実施し、切断時の強度（ｃＮ）をコードの総繊度（ｄｔｅｘ）で除した値である。
上記複合コードの絶乾状態における１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸び率は２％〜４％とする。この１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸び率が２％未満であると耐久性が低下し、逆に４％を超えると操縦安定性が低下する。伸び率はＪＩＳ Ｌ１０１７に準拠して測定されるものである。
上記複合コードの上撚り係数Ｋは１７００〜２４００の範囲とする。この上撚り係数Ｋが１７００未満であると強度が高くなるものの耐疲労性が悪化してタイヤの耐久性が低下し、逆に２４００を超えるとプライブレーク（特に、レーヨン下撚り糸が先に破断）が発生し易くなり、強度が大幅に低下するため１プライ構造の採用が困難になる。
上記複合コードの総繊度は３５００ｄｔｅｘ〜９０００ｄｔｅｘの範囲とする。この総繊度が３５００ｄｔｅｘ未満であるとコード１本当たりの強度が低下するため耐外傷性が低下し、逆に９０００ｄｔｅｘを超えるとコード径が増大するため実質的に必要なプライ強度の確保が困難となるだけでなく、カーカスコード端部の接着性が低下し、耐疲労性の低下を招く。また、複合コードの総繊度が過大であるとカーカス層の厚さが増大し、タイヤの軽量化を阻害する。
上記複合コードにおいて、総繊度に対してレーヨン繊維の繊度が５０％〜７０％であると良い。レーヨン繊維の繊度が５０％未満であるとアラミド繊維が相対的に多くなるため接着性が低下し、逆に７０％を超えるとアラミド繊維が相対的に少なくなるため強度が低下する。
上記複合コードにおいて、アラミド繊維の下撚り数は複合コードの上撚り数の５０％〜９０％の範囲にあると良い。これにより、特に２．５％〜５．０％伸張時における複合コードの弾性率が増大するため、タイヤサイド部の曲げ変形を抑制し、耐フラットスポット性を向上することができる。アラミド繊維の下撚り数が複合コードの上撚り数の５０％未満であると複合コードの疲労性が悪化し、逆に９０％を超えると上記伸張状態における弾性率の増大効果が得られなくなる。なお、レーヨン繊維の下撚り数は複合コードの上撚り数と同等にする。つまり、アラミド繊維の下撚り数はレーヨン繊維の下撚り数の５０％〜９０％の範囲にあると良い。
上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４のコートゴムの引張り永久歪は３．０％以下であることが望ましい。つまり、タイヤから長さＬ１（ｍｍ）のゴム片を採取し、そのゴム片に２５％の伸張歪を与え、７０℃で１時間放置した後、２５℃で２２時間放置し、歪から開放して６０分後のゴム片の長さＬ２（ｍｍ）を測定したとき、（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１×１００％から求められる引張り永久歪は３．０％以下であると良い。ゴム片の長さＬ１は例えば１００ｍｍとすれば良い。このように引張り永久歪が小さいコートゴムをカーカス層４に使用することにより、接地域において隣り合うコード間のゴムの変形とセットに起因するフラットスポットが軽減される。また、再走行時のタイヤ変形（フラットスポット）が軽減される結果、フラットスポットに起因する振動が抑制され、高速走行時において安定した操縦安定性の確保が可能になる。
カーカス層４のコートゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）から選ばれた１種類又は複数種類のゴムが好ましく使用される。また、これらのゴムを窒素、酸素、フッ素、塩素、ケイ素、リン、硫黄などの元素を含む官能基、例えば、アミン、アミド、ヒドロキシル、エステル、ケトン、シロキシ、アルキルシリルなどにより末端変性したものや、エポキシにより末端変性したものを使用することができる。
これらゴムに配合するカーボンブラックとしては、ヨウ素吸着量が２０〜１００（ｇ／ｋｇ）、好ましくは２０〜５０（ｇ／ｋｇ）であり、ＤＢＰ吸収油量が５０〜１３５（１０-6ｍ3 ／ｋｇ）、好ましくは５０〜１００（１０-6ｍ3 ／ｋｇ）であり、かつＣＴＡＢ表面積が３０〜９０（１０3 ｍ2 ／ｋｇ）、好ましくは３０〜４５（１０3 ｍ2 ／ｋｇ）であるものが好ましく使用される。
また、使用する硫黄の量はゴム１００重量部に対して１．５〜４．０重量部、好ましくは２．０〜３．０重量部にすると良い。
カーカス層４の複合コードは、レーヨン下撚り糸とアラミド下撚り糸とを束ねて上撚りを加える前に、予めアラミド繊維を水溶性エポキシ樹脂を含む処理液に浸漬し、乾燥後、２００℃〜２５０℃の温度で熱処理を加え、上撚りを加えた後の複合コードをレゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックス（ＲＦＬ）混合液に浸漬し、乾燥後、１５０℃〜２００℃の温度で熱処理したものであると良い。
アラミド繊維とゴムとの接着性を高めるため、該複合コードにＲＦＬ処理を施す前に、エポキシ処理を施す必要がある。また、エポキシ処理の活性を高めるには、より高い処理温度（２００℃以上）が好ましい。しかしながら、レーヨン繊維はセルロースを主成分としており、酸化され易いという問題がある。そこで、予めアラミド繊維に対して高温でエポキシ処理を施し、その後、アラミド下撚り糸とレーヨン下撚り糸とを束ねて上撚りを加えて複合コードを形成し、その複合コードにゴムとの接着剤であるＲＦＬを付着させることにより、十分な接着性を確保するだけでなく、レーヨン繊維の劣化を抑制することができる。これにより、複合コードとしての高い強度を確保し、タイヤの耐久性を向上することができる。なお、アラミド繊維のエポキシ処理方法として、アラミド下撚り糸に対してエポキシ処理を施す以外に、アラミド繊維を紡糸後に熱延伸する段階でエポキシ処理を施すことも可能である。
図２は上記空気入りタイヤのカーカス層の要部を示すものである。カーカス層４は、通常、複数のすだれ織物を一部が重なるように繋ぎ合わせることで構成されている。そのため、図２に示すように、カーカス層４は本体部分４ａと重ね合わせ部分４ｂとを有している。この場合、カーカス層４の本体部分４ａに配置される複合コードの上撚り係数Ｋ１よりもカーカス層４の重ね合わせ部分４ｂの少なくとも１ヶ所に配置される複合コードの上撚り係数Ｋ２を大きくし、その比Ｋ２／Ｋ１を１．１〜１．３の範囲にすると良い。但し、上撚り係数Ｋ１，Ｋ２はいずれも上記上撚り係数Ｋの範囲に含まれるものとする。
このようにカーカス層４の重ね合わせ部分４ｂの少なくとも１ヶ所に配置される複合コードの上撚り係数Ｋ２をカーカス層４の本体部分４ａに配置される複合コードの上撚り係数Ｋ１よりも大きくし、重ね合わせ部分４ｂの引張弾性率を下げることにより、ユニフォミティを改善し、高速走行時の操縦安定性を更に向上することができる。ここで、比Ｋ２／Ｋ１が上記範囲から外れるとユニフォミティの改善効果が低下する。なお、重ね合わせ部分４ｂにおいて上撚り係数を高くするコードの本数は１本以上５本以下にすると良い。
また、上記空気入りタイヤにおいて、ベルトカバー層９の補強コードとして、アラミド繊維とポリテトラメチレンアジパミド繊維（４６ナイロン）からなる複合コードを用いると良い。従来、高性能タイヤにおいては、高速耐久性や耐フラットスポット性を向上するために、ベルトカバー層の補強コードとして、ポリヘキサメチレンアジパミド繊維（６６ナイロン）の代わりに、アラミド繊維とポリヘキサメチレンアジパミド繊維との複合コードが好んで用いられている。しかしながら、高負荷能力を要求されるタイヤにおいては、ベルト層に生じる歪の増大やタイヤの発熱増により、そのような複合コードを用いたとしても十分にフラットスポットを抑制することができない。これに対して、ポリヘキサメチレンアジパミド繊維よりも耐熱性（高ガラス転移温度）に優れるポリテトラメチレンアジパミド繊維をアラミド繊維と組み合わせることにより、耐フラットスポット性の向上が可能になり、高速走行時においてより安定した操縦安定性を実現することができる。
複合例として、例えば、１６７０ｄｔｅｘのアラミド繊維束に下撚りを加えた２本の下撚り糸と、１４００ｄｔｅｘのポリテトラメチレンアジパミド繊維束に下撚りを加えた１本の下撚り糸とを束ねて上撚りを加えた複合コードが例示されるが、特にその撚り合わせ構成が限定されるものではない。
更に、上記空気入りタイヤは、正規内圧の５％に相当する内圧を充填した状態において、ベルト層８の外側端末を通りタイヤ軸方向に対して直交する直線とトレッド表面とが交わる点をＰとし、トレッド表面におけるタイヤ幅方向中心位置Ｃから点Ｐに引かれる直線とタイヤ軸方向に対して平行な直線とがなす角度をθとしたとき、この角度θが１°〜４．５°の範囲にある輪郭形状を有することが好ましい。このようにトレッド部１の落ち込み角度θを小さくすることにより、タイヤショルダーでの歪が軽減され、耐フラットスポット性や耐久性を向上することができる。
タイヤサイズ２７５／４５Ｒ１９で、左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側に２層のベルト層を配置し、これらベルト層の外周側にベルトカバー層を配置した空気入りタイヤにおいて、カーカスコードの素材、カーカスコード構造、カーカスプライ数、打ち込み密度（本／５０ｍｍ）、総繊度（ｄｔｅｘ）、上撚り数（回／１０ｃｍ）、上撚り係数Ｋ、引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸び率（％）、ベルトカバーコードの素材、カーカスコートゴムの引張り永久歪（％）、トレッド落ち込み角度θ（°）を表１のように種々異ならせた従来例、比較例１〜３及び実施例１〜３の空気入りタイヤをそれぞれ製作した。
実施例１〜３及び比較例２，３では、カーカス層の複合コードとして、レーヨン下撚り糸とアラミド下撚り糸とを束ねて上撚りを加えた複合コードを、水溶性エポキシ樹脂を含む処理液に浸漬し、乾燥後、１７０℃の温度で熱処理を加え、次いでレゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックス混合液に浸漬し、乾燥後、１７０℃の温度で熱処理したものを用いた（レーヨン＋アラミドと表記）。なお、全てのカーカスコードにおいて下撚り数と上撚り数とを同一にした。
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、耐フラットスポット性、耐久性、操縦安定性、タイヤ重量を評価し、その結果を表１に併せて示した。
耐フラットスポット性：
タイヤユニフォミティをＪＡＳＯ Ｃ６０７「自動車用タイヤにユニフォミティ試験方法」に準拠して測定し、時速１５０ｋｍ／ｈで３０分間予備走行した後、荷重を負荷した状態でドラムを１時間停止した。その後、再び、タイヤユニフォミティを測定し、ラジアルフォースバリエーションの予備走行前後の差ΔＲＦＶを求めた。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど耐フラットスポット性が優れていることを意味する。
タイヤユニフォミティをＪＡＳＯ Ｃ６０７「自動車用タイヤにユニフォミティ試験方法」に準拠して測定し、時速１５０ｋｍ／ｈで３０分間予備走行した後、荷重を負荷した状態でドラムを１時間停止した。その後、再び、タイヤユニフォミティを測定し、ラジアルフォースバリエーションの予備走行前後の差ΔＲＦＶを求めた。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど耐フラットスポット性が優れていることを意味する。
耐久性：
直径１．７ｍのドラムを備えた室内ドラム試験機を用い、空気圧１２０ｋＰａ、荷重９．６ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件で走行試験を行い、タイヤが故障するまでの走行距離を計測した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐久性が優れていることを意味する。
直径１．７ｍのドラムを備えた室内ドラム試験機を用い、空気圧１２０ｋＰａ、荷重９．６ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件で走行試験を行い、タイヤが故障するまでの走行距離を計測した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐久性が優れていることを意味する。
操縦安定性：
各試験タイヤを試験車両に装着し、テストコースにてドライバーによる官能評価を行った。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。
各試験タイヤを試験車両に装着し、テストコースにてドライバーによる官能評価を行った。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。
タイヤ重量：
各試験タイヤの重量を測定した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど軽量であることを意味する。
各試験タイヤの重量を測定した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど軽量であることを意味する。
この表１から明らかなように、実施例１〜３のタイヤは、２プライ構造のカーカス層を備えた従来例のタイヤに比べて、耐久性及び操縦安定性を同等以上に維持しながら、耐フラットスポット性を向上し、しかも軽量化を実現するものであった。一方、比較例１のタイヤは、従来例と同じカーカス材料でカーカス層を１プライ構造としたため、耐久性及び操縦安定性が低下していた。比較例２のタイヤは、カーカスコードの上撚り係数Ｋが低過ぎるため耐久性が低下していた。比較例３のタイヤは、カーカスコードの上撚り係数Ｋが高過ぎ、引張強度が小さく、伸び率が大き過ぎるため、耐久性及び操縦安定性が低下していた。
次に、実施例２の構成の一部を表２のように変更した実施例４〜８の空気入りタイヤをそれぞれ製作した。実施例４〜８では、カーカスコートゴムの引張り永久歪を２％としている。実施例５〜８では、カーカス層の複合コードとして、レーヨン下撚り糸とアラミド下撚り糸とを束ねて上撚りを加える前に、予めアラミド繊維を水溶性エポキシ樹脂を含む処理液に浸漬し、乾燥後、２３５℃の温度で熱処理を加え、上撚りを加えた後の複合コードをレゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックス混合液に浸漬し、乾燥後、１７０℃の温度で熱処理したものを用いた（レーヨン＋アラミド’と表記）。実施例６〜８では、カーカス層の重ね合わせ部分（スプライス部）に上撚り係数Ｋが２３９９となる３本の複合コードを配置した。実施例７，８では、ベルトカバー層の補強コードとして、アラミド繊維とポリテトラメチレンアジパミド繊維（４６ナイロン）からなる複合コードを用いた。実施例８では、トレッド落ち込み角度θを３．５°とした。
これら試験タイヤについて、上述の評価方法により、耐フラットスポット性、耐久性、操縦安定性、タイヤ重量を評価し、その結果を表２に併せて示した。
この表２から明らかなように、実施例４〜８のタイヤは、２プライ構造のカーカス層を備えた従来例のタイヤに比べて、耐久性及び操縦安定性を同等以上に維持しながら、耐フラットスポット性を向上し、しかも軽量化を実現するものであった。
次に、実施例２の構成の一部を表３のように変更した実施例９〜１１の空気入りタイヤをそれぞれ製作した。実施例９〜１１では、カーカスコードにおけるアラミド繊維の下撚り数を種々異ならせている。但し、レーヨン繊維の下撚り数はカーカスコードの上撚り数と同一にした。
これら試験タイヤについて、上述の評価方法により、耐フラットスポット性、耐久性、操縦安定性、タイヤ重量を評価し、その結果を表３に併せて示した。
この表３から明らかなように、実施例９〜１１のタイヤは、２プライ構造のカーカス層を備えた従来例のタイヤに比べて、耐久性及び操縦安定性を同等以上に維持しながら、耐フラットスポット性を向上し、しかも軽量化を実現するものであった。
１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
４ａ 本体部分
４ｂ 重ね合わせ部分
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ 補強層
８ ベルト層
９ ベルトカバー層
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
４ａ 本体部分
４ｂ 重ね合わせ部分
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ 補強層
８ ベルト層
９ ベルトカバー層
Claims (8)
- 左右一対のビード部間に１層のカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の補強コードとして、レーヨン繊維束に下撚りを加えた少なくとも１本のレーヨン下撚り糸とアラミド繊維束に前記レーヨン下撚り糸と同方向の下撚りを加えた少なくとも１本のアラミド下撚り糸とを束ねて下撚りとは逆方向の上撚りを加えた複合コードを用い、該複合コードは総繊度が３５００ｄｔｅｘ〜９０００ｄｔｅｘの範囲にあり、下式（１）で表される上撚り係数Ｋが１７００〜２４００の範囲にあると共に、絶乾状態における引張強度が５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、絶乾状態における１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸び率が２％〜４％であることを特徴とする空気入りタイヤ。
Ｋ＝Ｔ√（Ｔｒ／ρｒ＋Ｔａ／ρａ） ・・・（１）
但し、Ｔ：複合コードの上撚り数（回／１０ｃｍ）
Ｔｒ：レーヨン繊維の総繊度（ｄｔｅｘ）
ρｒ：レーヨン繊維の比重
Ｔａ：アラミド繊維の総繊度（ｄｔｅｘ）
ρａ：アラミド繊維の比重 - 前記カーカス層のコートゴムの引張り永久歪が３．０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
- 前記カーカス層の複合コードが、前記レーヨン下撚り糸と前記アラミド下撚り糸とを束ねて上撚りを加える前に、予めアラミド繊維を水溶性エポキシ樹脂を含む処理液に浸漬し、乾燥後、２００℃〜２５０℃の温度で熱処理を加え、上撚りを加えた後の複合コードをレゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックス混合液に浸漬し、乾燥後、１５０℃〜２００℃の温度で熱処理したものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
- 前記カーカス層の本体部分に配置される複合コードの上撚り係数Ｋ１よりも該カーカス層の重ね合わせ部分の少なくとも１ヶ所に配置される複合コードの上撚り係数Ｋ２が大きく、その比Ｋ２／Ｋ１が１．１〜１．３の範囲にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記ベルト層の外周側にベルトカバー層を配置し、該ベルトカバー層の補強コードとして、アラミド繊維とポリテトラメチレンアジパミド繊維からなる他の複合コードを用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- タイヤに正規内圧の５％に相当する内圧を充填した状態において、前記ベルト層の外側端末を通りタイヤ軸方向に対して直交する直線とトレッド表面とが交わる点をＰとし、トレッド表面におけるタイヤ幅方向中心位置から前記点Ｐに引かれる直線とタイヤ軸方向に対して平行な直線とがなす角度をθとしたとき、該角度θが１°〜４．５°の範囲にある輪郭形状を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記複合コードの総繊度に対してレーヨン繊維の繊度が５０％〜７０％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記複合コードのアラミド繊維の下撚り数が前記複合コードの上撚り数の５０％〜９０％の範囲にあることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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