JP4330239B2

JP4330239B2 - カーカスプライ用のゴム付きファブリック及びそれを用いた空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4330239B2
Application number: JP37554299A
Authority: JP
Inventors: 典克中田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP2001187510A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤのユニフォミティーを改善しうるカーカスプライ用のゴム付きファブリック及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤの骨格をなすカーカスのプライ材料としては、一般に、図５（Ａ）に示すように、タイヤコードａからなる縦糸と比較的粗い間隔で前記タイヤコードａに交絡される細い横糸ｂとで織られた簾織物ｃの表裏を、トッピングゴムｇにより被覆したゴム付きファブリックｆが使用されている。
【０００３】
このゴム付きファブリックｆは、いったん前記タイヤコードａに対してαの角度（ラジアルタイヤでは略７５〜９０度）を有してかつ所望のカーカスプライ巾ｗに相当する長さで順次シート片ｆ１に裁断された後、各シート片ｆ１の非裁断側の端縁ｆｅ、ｆｅ間を順次ジョイントすることによって、タイヤコードａをタイヤ赤道ＣＯに対して前記角度αで配列させた長尺のプライ材料ｄに変換されている。
【０００４】
そして、このプライ材料ｄは、タイヤ成形装置に投入され、例えば図５（Ｂ）に示すように成形ドラムｉ上で周方向に巻回された後、ビードコア間において膨張されトロイド状にシェーピングされながら生タイヤが形成される。
【０００５】
しかしながら、前記プライ材料ｄをシェーピングする際、及び生タイヤを加硫成形する際などでは、前記シート片ｆ１のジョイント部ｊ近傍において、タイヤコードａ間が大きく目開きを発生しやすい傾向がある。
【０００６】
そのために、従来では、この目開きを防止するため、図６（Ａ）に示すように、前記簾織物ｃにおけるタイヤコードａの側縁領域Ｙｅ側のコード密度Ｍを、中央領域側のコード密度Ｍに比して相対的に高めることが行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような簾織物ｃを用いてタイヤを形成した場合には、図６（Ｂ）に示すように、カーカスｋにコード密度が密の領域（側縁領域Ｙｅに相当）と疎の領域（中央領域Ｙｃに相当）とが周方向に交互に繰り返して現れる。その結果、カーカスｋの周方向剛性が不均一化し、ユニフォミティーを低下させるいう問題を招いていた。
【０００８】
そこで本発明は、タイヤコードのコード密度を簾織物の全巾に亘って略等しく設定するとともに、側縁領域に配するトッピングゴムＧｅのムーニ−粘度を、中央領域に配するトッピングゴムＧｃのムーニ−粘度より増加させることを基本として、カーカスのバネ弾性を均一に保ちユニフォミティーの改善を図りながら、シェーピング時及び加硫成形時などにおいて生じやすいタイヤコードの目開きを効果的に防止しうるカーカスプライ用のゴム付きファブリック及びそれを用いた空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願第１発明は、横糸とタイヤコードからなる縦糸とにより簾織りされた簾織物の表裏をトッピングゴムにより被覆したカーカスプライ用のゴム付きファブリックであって、
前記簾織物は、タイヤコードのコード密度を簾織物の全巾に亘って略等しくするとともに、その側縁からの巾が７０〜１５０ｍｍの側縁領域に配されるトッピングゴムＧｅのムーニ−粘度が、該側縁領域間で挟む中央領域に配されるトッピングゴムＧｃのムーニ−粘度の１．０５〜１．２０倍であって、しかも加硫後において前記トッピングゴムＧｅの１００％モジュラスは、前記トッピングゴムＧｃの１００％モジュラスと略等しいことを特徴としている。
【００１０】
又本願第２発明の空気入りタイヤは、前記ゴム付きファブリックを用いたことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本願第１発明のカーカスプライ用のゴム付きファブリックの一実施形態を、それを用いた第２発明の空気入りタイヤの一実施形態とともに、図面とともに説明する。なお図１は、空気入りタイヤ１が、乗用車用ラジアルタイヤとして形成された場合の子午断面を例示しており、トレッド部２と、その両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３の内方端に位置するビード部４とを具える。
【００１２】
又空気入りタイヤ１には、前記ビード部４、４間を跨るトロイド状のカーカス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とを設けている。
【００１３】
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７５゜〜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。カーカスコードとしては、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、タイヤのサイズやカテゴリー、或いは要求性等に応じてスチールコードも採用しうる。
【００１４】
また前記カーカス６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に至る本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の廻りで内側から外側に折り返されて係止される折返し部６ｂを有する。この本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、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。本例では、前記折返し部６ｂは、その半径方向外端のビードベースラインＢＬからの高さをビードエーペックスゴム８の半径方向外端の高さよりも大とした所謂ハイターンアップ構造をなし、前記ビードエーペックスゴム８と協同してビード部４を補強しかつタイヤ横剛性を高めている。なおカーカス６が複数枚のプライで形成される場合には、少なくとも１枚のプライをハイターンアップ構造とするのが好ましい。
【００１５】
また前記ベルト層７は、高弾性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配され、これによるコードのトライアングル構造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。ベルトコードとしては、スチールコード或いは、スチールに近い強度を有する例えば芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維等の高弾性繊維コードが好適に使用される。
【００１６】
なお前記ベルト層７の外側には、本例の如く、高速走行性能を高める目的で、少なくともベルト層７のタイヤ軸方向外端部を被覆するバンド層９を配することができる。このバンド層９は、本例では、前記外端部のみ被覆するエッジバンドプライ９Ａとベルト層７の略全巾を被覆するフルバンドプライ９Ｂとから形成される。各バンドプライ９Ａ、９Ｂは、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のバンドコードをタイヤ周方向と略平行に螺旋状に巻回することによって形成している。
【００１７】
そして本願では、前記カーカスプライ６Ａを、以下に説明する如きゴム付きファブリック１０（図２に示す）を用いて形成している。
【００１８】
詳しくは、ゴム付きファブリック１０は、タイヤコード（カーカスコード）１１からなる縦糸と、前記タイヤコード１１に比較的粗い間隔（例えば１０〜２０ｍｍ程度の間隔）で交絡される横糸１２とで織られた長尺の簾織物１３を具え、この簾織物１３は、接着剤塗布処理（所謂ディップ処理）が施された後、その表裏はトッピングゴムＧによって被覆される。
【００１９】
ここで前記横糸１２は、主に、前記接着剤塗布処理を施す際及びゴム被覆する際にタイヤコード１１がバラけるのを防止するために用いられるが、加硫成型時には、この横糸１２はタイヤコード１１を不必要に拘束するなど均一なインフレーションの妨げとなり、タイヤコードの配列乱れを誘発させる場合がある。従って、ゴム付きファブリック１０においては、ゴム被覆後、例えば特開昭６３−３８００６号公報に記載の切断装置を用いて横糸１２を切断したり、又特開平５−２０８４５７号公報に記載の横糸除去装置を用いて横糸１２を抜糸することができる。言い換えると、第１発明のゴム付きファブリック１０は、前記横糸１２が切断されているもの、或いは抜糸されて横糸１２自体が存在しなくなっているものも含むことができる。
【００２０】
そして、本願においては、前記ゴム付きファブリック１０におけるタイヤコード１１のコード密度を、簾織物１３の全巾に亘って略等しく設定することを一つの特徴としている。さらに、他の特徴として、図３に示す如く、前記簾織物１３の側縁領域Ｙｅに配されるトッピングゴムＧｅのムーニ−粘度Ｖｅを、中央領域Ｙｃに配されるトッピングゴムＧｃのムーニ−粘度Ｖｃの１．０５〜１．２０倍としている。
【００２１】
ここで、「コード密度」とは、タイヤコード１１の単位巾当たりの本数を意味する。また「コード密度が簾織物１３の全巾に亘って略等しい」とは、簾織物１３中の５ｃｍ巾当たりのコード本数の最大値Ｘ１と、最小値Ｘ２との比Ｘ１／Ｘ２が１．０５以下を意味し、好ましくは１．０３以下とする。
【００２２】
又前記「側縁領域Ｙｅ」とは、簾織物１３の側縁１３ａからの巾ＬＷが７０〜１５０ｍｍの巾領域を意味し、この側縁領域Ｙｅ、Ｙｅ間で挟まれる領域を「中央領域Ｙｃ」と呼ぶ。
【００２３】
又前記「ムーニー粘度」は、ＪＩＳＫ６３００（未加硫ゴム物理試験方法）の６項に記載のムーニー粘度試験に準拠し、ロータの形状をＬ形とし、また１３０゜Ｃで１分間予熱し、ロータを４分回転させた後に測定した値である。
【００２４】
このように、前記ゴム付きファブリック１０は、一方においては、簾織物１３のコード密度を均一化しているため、前述した如きカーカスプライ用のプライ材料１５（図４に示す）を形成した場合には、カーカス６において、コード密度が密な前記側縁領域Ｙｅと疎な前記中央領域Ｙｃとが周方向に繰り返して現れるのを阻止できる。その結果、カーカス６のバネ弾性が周方向に均一化され、ユニフォミティーを向上することができる。
【００２５】
又他方においては、トッピングゴムＧｅのムーニー粘度Ｖｅを、トッピングゴムＧｃのムーニー粘度Ｖｃに比して所定割合で高め、未加硫状態におけるトッピングゴムＧｅのゴム変形をし難くくしている。その結果、前述の如くコード密度を均一化した場合にも、シェーピング時及び加硫成形時などにおいて従来発生していたジョイント部近傍でのタイヤコードの目開きを、効果的に抑制することができる。
【００２６】
しかし前記ユニフォミティーの向上効果を確保するためには、加硫後において、少なくとも前記トッピングゴムＧｃ、Ｇｅの各１００％モジュラスＭｃ、Ｍｅが互いに略等しくなることが必要である。なお「略等しい」とは、比Ｍｅ／Ｍｃが０．９〜１．１の範囲を意味し、この範囲を超えると、ゴム物性の相違によって前記向上効果が阻害されることとなり、又耐久性低下も懸念される。
【００２７】
なお前記トッピングゴムＧｅのムーニー粘度Ｖｅを高めるために、例えば配合ゴム中のカーボンの配合量をトッピングゴムＧｃに比して増やす手段が好適に採用できる。この時、硫黄、及び／又は加硫促進剤の配合量を調整することによって、加硫後の前記１００％モジュラスＭｃ、Ｍｅを略等しく調節することができる。また表１に、前記トッピングゴムＧｅ、Ｇｃとして好適な配合ゴムの一例を記載する。
【００２８】
【表１】

【００２９】
ここで前記ムーニー粘度の比Ｖｅ／Ｖｃが１．０５未満では、タイヤコードの目開き防止効果が不十分となる。又１．２０を越えると、トッピングゴムＧｅの加工性を大きく損ねるとともに、発熱が多く焼けが発生しやすくなり、その結果、トッピング工程のライン速度を大巾に落とす必要が生じるなど、生産性の低下を招く。従って、このような生産性の観点から、トッピングゴムＧｅのムーニー粘度Ｖｅは４７ＭＬ1+4 （１３０゜Ｃ）以下に止めることが好ましく、又その使用は、前記７０〜１５０ｍｍの巾の側縁領域Ｙｅに止めることが重要である。
【００３０】
【実施例】
表２の仕様に基づくゴム付きファブリックを形成するとともに、このゴム付きファブリックを用いて図１に示す構造の空気入りタイヤ（タイヤサイズ２２５／６０Ｒ１６）を試作した。そして前記ゴム付きファブリックの生産性、タイヤコードの目開きの発生率、及び試供タイヤのユニフォミティーをテストしその結果を表２に記載した。
【００３１】
（１）生産性：
簾織物にトッピングゴムを被覆するトッピング工程においてゴム焼けを発生させない限界の工程速度を、比較例１を１００とした指数で表示した。数値が大なほど生産性に優れている。
【００３２】
（２）タイヤコードの目開きの発生率：
生産時の内観検査で目視により確認した目開きの発生タイヤのタイヤ本数と生産本数（各１０００本）とから算出した。
【００３３】
（３）ユニフォミティー
ＪＡＳＯＣ６０７（自動車用タイヤのユニフォミティー試験方法）に準拠して、リム（１６×６．５ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）、荷重（５．５０ｋＮ）の条件下における試供タイヤのＲＦＶ（ラテラルフォースバリエーション）を測定し、比較例１を１００とした指数で表示した。数値が小なほどユニフォミティーに優れている。
【００３４】
【表２】

【００３５】
表の如く、実施例のタイヤは、生産性を維持し、かつタイヤコードの目開きの発生を抑制しながらユニフォミティーを向上させているのが確認できる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、カーカスのバネ弾性を均一に保ちユニフォミティーの改善を図りながら、シェーピング時及び加硫成形時などにおいて生じやすいタイヤコードの目開きを効果的に防止しうる。しかも生産性の維持を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】そのカーカスプライに用いるゴム付きファブリックの正面図である。
【図３】その断面図である。
【図４】ゴム付きファブリックからのプライ材料を例示する正面図である。
【図５】（Ａ）はゴム付きファブリックからのプライ材料の形成を説明する線図、（Ｂ）はこのプライ材料からのカーカスプライの形成を説明する線図である。
【図６】（Ａ）は簾織物におけるコード密度分布を示す線図、（Ｂ）はそれによって生じる問題点を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１０ゴム付きファブリック
１１タイヤコード
１２横糸
１３簾織物
１３ａ簾織物の側縁
Ｇｅ、Ｇｃトッピングゴム
Ｙｅ側縁領域
Ｙｃ中央領域

Claims

横糸とタイヤコードからなる縦糸とにより簾織りされた簾織物の表裏をトッピングゴムにより被覆したカーカスプライ用のゴム付きファブリックであって、
前記簾織物は、タイヤコードのコード密度を簾織物の全巾に亘って略等しくするとともに、その側縁からの巾が７０〜１５０ｍｍの側縁領域に配されるトッピングゴムＧｅのムーニ−粘度が、該側縁領域間で挟む中央領域に配されるトッピングゴムＧｃのムーニ−粘度の１．０５〜１．２０倍であって、しかも加硫後において前記トッピングゴムＧｅの１００％モジュラスは、前記トッピングゴムＧｃの１００％モジュラスと略等しいことを特徴とするカーカスプライ用のゴム付きファブリック。
請求項１のゴム付きファブリックを用いた空気入りタイヤ。