JP5044923B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、特に、少なくとも１層のベルト層の上に、繊維コードをタイヤ周方向に配列させてなるベルト補強層を配置した空気入りタイヤにおいて、該ベルト補強層を特別な構成にして、生産面では加硫工程での支障がなく、かつ高速安定性の良好な空気入りラジアルタイヤに関するものである。

従来、ベルト補強層に用いる有機繊維コードの中間伸度について、ベルト補強層の中央部と左右端部とで特に変えたものを用いることにより、ロードノイズを低減すること、高速耐久性の向上を図るという提案がされている。

一方、有機繊維コードの寸法特性で中間伸度と対となる重要な特性である収縮率については、考慮されておらず、数値限定されていてもベルト補強層の左右端部と中央部は一律の収縮が与えられている例がほとんどである。

例えば、タイヤ幅方向中央域に配設したベルト補強層コードの加硫温度雰囲気での熱収縮率を、タイヤ幅方向側部域に配設したベルト補強層コードの同雰囲気での熱収縮率よりも小さくすることが提案されている（特許文献１）。すなわち、ベルト補強層の左右端部は、高速走行中のベルトのせり上がりが中央部に比べて大きくなるので、より拘束力を上げるべく中間伸度を下げたり、収縮率を上げたりすることは効果的である。

しかし、収縮率を上げると、加硫中のベルト角度の変位を妨げることとなりベルトの永久変形を誘発することや、ベルト補強層が食い込みゴムのゲージが薄くなり、却って高速耐久性が低下するなどの不都合を招くものであった。
特開２００２−３７０５０７号公報

本発明は、タイヤ加硫中において、ベルト角度の変位がスムーズに起こり加硫故障の発生が少なく、また、ベルト補強層がベルト層に食い込み、ゴムのゲージが薄くなってしまうことを防止でき、これらの効果により高速耐久性を著しく向上させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、以下の（１）の構成を有するものである。
（１）少なくとも１層のベルト層の上に、繊維コードをタイヤ周方向に配列させてなるベルト補強層を配置した空気入りタイヤにおいて、該ベルト補強層を両ショルダー部に跨る一層で形成し、かつ、該べルト補強層の左右両端部に用いられる繊維コードの１５０℃×３０分の乾熱収縮率値を、該ベルト補強層の中央部に用いられる繊維コードの１５０℃×３０分の乾熱収縮率値よりも小さくするとともに、
該１５０℃×３０分の乾熱収縮率値がベルト補強層中央部のそれよりも小さい繊維コードが用いられている左右両端部領域が、
（ａ）その領域のベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部Ｅの位置が、最も長いベルト層の外縁端部Ｆからタイヤ幅方向外側に向けて０ｍｍ〜３０ｍｍの間の領域Ｒ１内にあり、
かつ、
（ｂ）その領域のベルト補強層のタイヤ幅方向中央側端部Ｅ′の位置が、最も長いベルト層の外縁端部Ｆからタイヤ幅方向中央側に向けて５ｍｍ〜３０ｍｍの間の領域Ｒ２内にあり、
かつ、前記べルト補強層の左右両端部に用いられる１５０℃×３０分の乾熱収縮率値がベルト補強層中央部のそれよりも小さい繊維コードを構成する繊維が、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリケトン繊維またはアラミド繊維を用いてなるものであってかつ該繊維コードの１５０℃×３０分の乾熱収縮率値が２．０％以下であり、
かつ、前記ベルト補強層の中央部に用いられる繊維コードを構成する繊維がナイロン６６繊維またはポリエステル繊維であることを特徴とする空気入りタイヤ。

請求項１にかかる本発明によれば、タイヤ加硫中において、ベルト角度の変位がスムーズに起こり加硫故障の発生が少ない空気入りタイヤを提供することができる。

また、請求項１にかかる本発明によれば、ベルト補強層がベルト層に食い込み、ゴムのゲージが薄くなってしまうことを防止でき、これら効果により高速耐久性が著しく向上された空気入りタイヤを提供することができる。

以下、更に詳しく本発明の空気入りタイヤについて、説明する。
本発明の空気入りタイヤは、少なくとも１層のベルト層の上に、繊維コードをタイヤ周方向に配列させてなるベルト補強層を配置した空気入りタイヤにおいて、該ベルト補強層を両ショルダー部に跨る一層で形成し、かつ、該べルト補強層の左右両端部に用いられる繊維コードの１５０℃×３０分の乾熱収縮率値を、該ベルト補強層の中央部に用いられる繊維コードの１５０℃×３０分の乾熱収縮率値よりも小さくするとともに、
該１５０℃×３０分の乾熱収縮率値がベルト補強層中央部のそれよりも小さい繊維コードが用いられている左右両端部領域が、以下の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を全て満足し、
（ａ）その領域のベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部Ｅの位置が、最も長いベルト層の外縁端部Ｆからタイヤ幅方向外側に向けて０ｍｍ〜３０ｍｍの間の領域Ｒ１内にあること、
（ｂ）その領域のベルト補強層のタイヤ幅方向中央側端部Ｅ′の位置が、最も長いベルト層の外縁端部Ｆからタイヤ幅方向中央側に向けて５ｍｍ〜３０ｍｍの間の領域Ｒ２内にあること、
かつ、前記べルト補強層の左右両端部に用いられる１５０℃×３０分の乾熱収縮率値がベルト補強層中央部のそれよりも小さい繊維コードを構成する繊維が、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリケトン繊維またはアラミド繊維を用いてなるものであってかつ該繊維コードの１５０℃×３０分の乾熱収縮率値が２．０％以下であること、
そして、かつ、前記ベルト補強層の中央部に用いられる繊維コードを構成する繊維がナイロン６６繊維またはポリエステル繊維であることを特徴とする。

図１は、本発明にかかる空気入りタイヤの一実施態様例を説明する子午線半断面図である。

図１において、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。左右一対で存在するビード部３間にはカーカス層４、４′が装架され、カーカス層４、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。カーカス層４、４′はタイヤ径方向に延びる複数本の補強コードから構成されていて、図では２プライカーカスのものを例示しているが、１プライカーカスのものであってもよい。トレッド部１におけるカーカス層４、４′の外周側には、２層のベルト層６がタイヤ全周にわたって配置されている。これらベルト層６は、タイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含み、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６の補強コードとしては、スチールコードが使用されている。

該ベルト層６の外周側（上側）には、有機繊維コードからなる補強繊維コード８をタイヤ周方向に延在するように配列したベルト補強層７が配設されている。ベルト補強層７は、両ショルダー部にまたがるようにして、一層で形成されている。

本発明においては、該ベルト補強層７のタイヤ幅方向の両端部には、該繊維コードの１５０℃×３０分の乾熱収縮率値が、該ベルト補強層７の中央部に用いられる繊維コード８２の１５０℃×３０分の乾熱収縮率値よりも小さい繊維コード８１を使用して該ベルト補強層７を構成するものである。

本発明において、１５０℃×３０分の乾熱収縮率値がベルト補強層中央部のそれよりも小さい繊維コードが用いられている領域は、それぞれ左右両端部において、図１に詳細を図示したように、
（ａ）その領域のベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部Ｅの位置が、最も長いベルト層の外縁端部Ｆからタイヤ幅方向外側に向けて０ｍｍ〜３０ｍｍの間の領域Ｒ１内にあり、
かつ、
（ｂ）その領域のベルト補強層のタイヤ幅方向中央側端部Ｅ′の位置が、最も長いベルト層の外縁端部Ｆからタイヤ幅方向中央側に向けて５ｍｍ〜３０ｍｍの間の領域Ｒ２内にあることが重要である。

本発明者らの各種知見によれば、その領域の、ベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部Ｅの位置、およびベルト補強層のタイヤ幅方向中央側端部Ｅ′の位置が、上述した位置関係になるようにして使用することにより、本発明の所期の効果を良好に発揮することができる。

また、べルト補強層の左右両端部に用いられる１５０℃×３０分の乾熱収縮率値がベルト補強層中央部のそれよりも小さい繊維コードの１５０℃×３０分の乾熱収縮率値は２．０％以下であることも重要である。２．０％よりも小さいことにより、本発明の所期の効果をバランス良く良好に得ることができる。

また、べルト補強層の左右両端部に用いられる１５０℃×３０分の乾熱収縮率値がベルト補強層中央部のそれよりも小さい繊維コードのベルト補強層幅５０ｍｍ当たりの打込本数合計の弾性率が、２７ｋＮ／５０ｍｍ以上であることが好ましい。これは、収縮率の小さい繊維を両端部に用いていることの補填として、左右両端部で弾性率の高い繊維コードを使用することが効果的だからである。

べルト補強層の左右両端部に用いられる１５０℃×３０分の乾熱収縮率値がベルト補強層中央部のそれよりも小さい繊維コードを構成する繊維としては、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ繊維）、ポリケトン繊維（ＰＯＫ繊維）またはアラミド繊維を用いることが重要である。これらの繊維は、本発明で意図する低収縮率かつ高弾性率である繊維コードを実現することが簡単にできるからである。該１５０℃×３０分の乾熱収縮率値を２％以下にするには、一概にいうことは難しいが、一般には、繊維に接着剤を付与する工程において繊維にかかる張力を小さくすることにより達成することができる。

ベルト補強層中央部には、ナイロン６６繊維（６６Ｎ繊維）あるいはポリエステル繊維を使用することが重要である。

図１に概略モデルを示した構造を有し、タイヤサイズ２８５／５５Ｒ１８の空気入りタイヤを表１に詳細を示したとおりの条件で４種類を作製した。

作製にあたり、加硫故障率は、比較例１のものが約５％であるのに対して、本発明の実施例１品、比較例１〜２品はほぼ０％で良好であった。

また、かかる表１に示したように、本発明にかかる空気入りタイヤを用いれば、特に高速耐久性も極めて良好になることが、実施例１品、比較例１〜２品を比較してみることによりわかる。

なお、繊維コードの１５０℃×３０分の乾熱収縮率は、以下に記載する方法で測定したものである。

また、繊維コードの、ベルト補強層幅５０ｍｍ当たりの打込本数合計の弾性率は、以下に記載する方法で測定したものである。

また、高速耐久性については、以下の試験方法を採用したものであり、比較例１のものの高速耐久性能を１００として、実施例では指数評価で評価した。指数値が大きいほど高速耐久性に優れていることを表している。
（１）繊維コードの１５０℃×３０分の乾熱収縮率の測定方法
繊維コードの一端を固定し総表示繊度（デシテックス）値に０．４５倍した値の初荷重（ｍＮ）をかけ、原コード長を測定する。これを無荷重の状態で１５０℃の乾燥機に入れ、３０分加熱する。加熱後、繊維コードを乾燥機から取り出し、放冷後、上記初荷重をかけてコード長を測定し、加熱後のコード長と原コード長より下記式により収縮率を算定する。

測定は、ｎ数を５としてそれらの平均値を求めた。原コード糸長は３００ｍｍとした。
収縮率（％）＝｛(原コード長(ｍｍ)−加熱後コード長(ｍｍ)）／原コード長（ｍｍ）｝×１００
（２）繊維コードのベルト補強層幅５０ｍｍ当たりの打込本数合計の弾性率の試験方法
繊維コードの初期引張抵抗度をＪＩＳ Ｌ１０１７の８．８に準拠して求め、その初期引張り抵抗度の５０ｍｍ当たりの打込み本数に換算した合計の弾性率（ｋＮ／５０ｍｍ）とした。
（３）高速耐久性の試験方法
試験タイヤをドラム試験機に取付け、ＪＩＳ Ｄ４２３０に規定された条件で走行後、１０分毎に１０ｋｍ／時間ずつ速度を増加させ、タイヤが故障するまで試験を持続した。

図１は、本発明にかかる空気入りタイヤの一実施態様例を説明する子午線半断面図である。

符号の説明

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
５：ビードコア
６：ベルト層
７：ベルト補強層
８：ベルト補強層を構成する繊維コード
８１：べルト補強層の左右両端部において用いられる繊維コード
８２：ベルト補強層の中央部において用いられる繊維コード
Ｅ：ベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部
Ｅ′：ベルト補強層のタイヤ幅方向中央側端部
Ｆ：最も長いベルト層の外縁端部
Ｒ１：最も長いベルト層の外縁端部Ｆからタイヤ幅方向外側に向けて０ｍｍ〜３０ｍｍの間の領域
Ｒ２：最も長いベルト層の外縁端部Ｆからタイヤ幅方向中央側に向けて５ｍｍ〜３０ｍｍの間の領域

Claims (2)

1. 少なくとも１層のベルト層の上に、繊維コードをタイヤ周方向に配列させてなるベル ト補強層を配置した空気入りタイヤにおいて、該ベルト補強層を両ショルダー部に跨る 一層で形成し、かつ、該べルト補強層の左右両端部に用いられる繊維コードの１５０℃ ×３０分の乾熱収縮率値を、該ベルト補強層の中央部に用いられる繊維コードの１５０ ℃×３０分の乾熱収縮率値よりも小さくするとともに、
   該１５０℃×３０分の乾熱収縮率値がベルト補強層中央部のそれよりも小さい繊維コ ードが用いられている左右両端部領域が、
   （ａ）その領域のベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部Ｅの位置が、最も長いベルト層 の外縁端部Ｆからタイヤ幅方向外側に向けて０ｍｍ〜３０ｍｍの間の領域Ｒ１内にあ り、
   かつ、
   （ｂ）その領域のベルト補強層のタイヤ幅方向中央側端部Ｅ′の位置が、最も長いベル ト層の外縁端部Ｆからタイヤ幅方向中央側に向けて５ｍｍ〜３０ｍｍの間の領域Ｒ２ 内にあり、
   かつ、前記べルト補強層の左右両端部に用いられる１５０℃×３０分の乾熱収縮率値がベルト補強層中央部のそれよりも小さい繊維コードを構成する繊維が、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリケトン繊維またはアラミド繊維を用いてなるものであってかつ該繊維コードの１５０℃×３０分の乾熱収縮率値が２．０％以下であり、
   かつ、前記ベルト補強層の中央部に用いられる繊維コードを構成する繊維がナイロン６６繊維またはポリエステル繊維であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. べルト補強層の左右両端部に用いられる１５０℃×３０分の乾熱収縮率値がベルト補強層中央部のそれよりも小さい繊維コードのベルト補強層幅５０ｍｍ当たりの打込本数合計の弾性率が、２７ｋＮ／５０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。

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