JP7087477B2 - Pneumatic tires - Google Patents

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Description

本発明は、ポリエチレンテレフタレート繊維をカーカス層の補強コードに用いた空気入りタイヤに関し、特に、高速耐久性、及びプランジャー強度が優れる空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire using polyethylene terephthalate fiber as a reinforcing cord of a carcass layer, and more particularly to a pneumatic tire having excellent high-speed durability and plunger strength.

空気入りタイヤは、トレッド部にタイヤの骨格を形成するカーカス層が配置され、このカーカスの外側にベルト層が配置されると共にその外側にベルト補強層が配置されている。カーカス層は左右一対のビード部に装架されている。カーカス層は、補強コードがコーティングゴムで被覆されたものである。
空気入りタイヤに要求される特性に応じて、カーカス層の補強コードが検討されており、カーカス層の補強コードとして種々のものが用いられている。
In the pneumatic tire, a carcass layer forming the skeleton of the tire is arranged on the tread portion, a belt layer is arranged on the outside of the carcass, and a belt reinforcing layer is arranged on the outside thereof. The carcass layer is mounted on a pair of left and right bead portions. The carcass layer is a reinforcing cord coated with coated rubber.
Reinforcing cords for the carcass layer have been studied according to the characteristics required for pneumatic tires, and various reinforcing cords for the carcass layer have been used.

例えば、特許文献1では、ポリエステル繊維コードをカーカスプライ(カーカス層)に用いている。ポリエステル繊維コードは、繊維として極限粘度が0.75~0.97、比重が1.365~1.398、複屈折度が165×10-3~195×10-3、末端カルボキシル基数が20以下のミクロ特性を有する。また、撚り係数が0.4~0.6であり、中間伸度が4.5%以下である。
高張力処理条件では、温度が230~255℃、張力が0.15~1.0g/Dである。加硫後条件(PCI(ポストキュアインフレーション))は、張力(2g/D)における伸びΔEnが4.5以下であり、ΔEnと熱収縮率ΔSとの和が8.0%以下である。
For example, in Patent Document 1, a polyester fiber cord is used for a carcass ply (carcass layer). As a fiber, the polyester fiber cord has an ultimate viscosity of 0.75 to 0.97, a specific gravity of 1.365 to 1.398, a birefringence of 165 × 10 -3 to 195 × 10 -3 , and a terminal carboxyl group number of 20 or less. Has micro-characteristics of. Further, the twist coefficient is 0.4 to 0.6, and the intermediate elongation is 4.5% or less.
Under high tension treatment conditions, the temperature is 230 to 255 ° C. and the tension is 0.15 to 1.0 g / D. The post-vulcanization condition (PCI (post-cure inflation)) is that the elongation ΔEn at tension (2 g / D) is 4.5 or less, and the sum of ΔEn and the heat shrinkage rate ΔS is 8.0% or less.

特開平3-227606号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-227606

上述の特許文献1のようにポリエステル繊維コードの物性と、PCI条件により、タイヤの耐久性を向上させようとすることがなされている。
しかしながら、現在、プランジャー強度の改善が望まれている。特許文献1のように剛性が高く破断伸びの小さなポリエステル繊維コードでは、プランジャー強度の改善が不十分である。
その為、現在、プランジャー強度を改善するために破断伸びが大きなカーカスコードを用いることが検討されている。破断伸びが大きなカーカスコードを用いてプランジャー強度を改善した場合、タイヤの他の特性が犠牲になることがないようにする必要がある。プランジャー強度と、所望のタイヤの特性の両立を図ったものがないのが現状である。
As in Patent Document 1 described above, it is attempted to improve the durability of the tire by the physical characteristics of the polyester fiber cord and the PCI conditions.
However, at present, improvement in plunger strength is desired. The improvement of the plunger strength is insufficient with the polyester fiber cord having high rigidity and small breaking elongation as in Patent Document 1.
Therefore, it is currently being considered to use a carcass cord having a large breaking elongation in order to improve the plunger strength. When the plunger strength is improved by using a carcass cord with a large breaking elongation, it is necessary to prevent the other characteristics of the tire from being sacrificed. At present, there is no one that achieves both the plunger strength and the desired tire characteristics.

本発明の目的は、高速耐久性及びプランジャー強度に優れる空気入りタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire having excellent high-speed durability and plunger strength.

上記目的を達成するために、本発明は、左右一対のビード部間に装架されるカーカス層を有する空気入りタイヤであって、カーカス層は、補強コードとして有機繊維コードを備え、カーカス層の有機繊維コードは、ポリエチレンテレフタレート繊維のフィラメント束を撚り合わせて構成されたものであり、かつ破断伸びが20%以上であり、カーカス層は、有機繊維コードの中間伸度がサイド部<ベルト下部である、空気入りタイヤを提供するものである。
カーカス層は、サイド部の有機繊維コードの中間伸度が5%以上であることが好ましい。
In order to achieve the above object, the present invention is a pneumatic tire having a carcass layer mounted between a pair of left and right bead portions, wherein the carcass layer is provided with an organic fiber cord as a reinforcing cord and is of the carcass layer. The organic fiber cord is composed of twisted filament bundles of polyethylene terephthalate fiber and has a breaking elongation of 20% or more, and the carcass layer has an intermediate elongation of the organic fiber cord at the side portion <lower part of the belt. It provides some pneumatic tires.
The carcass layer preferably has an intermediate elongation of the organic fiber cord on the side portion of 5% or more.

本発明によれば、カーカス層に破断伸びが20%以上の有機繊維コードを用い、高速耐久性及びプランジャー強度が優れる空気入りタイヤを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a pneumatic tire having excellent high-speed durability and plunger strength by using an organic fiber cord having a breaking elongation of 20% or more for the carcass layer.

本発明の実施形態の空気入りタイヤの一例の断面形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-sectional shape of an example of the pneumatic tire of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の空気入りタイヤのカーカス層の一例を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows an example of the carcass layer of the pneumatic tire of the embodiment of this invention. (a)はカーカス層の変形を示す模式図であり、(b)はカーカス層の中間伸度を示すグラフである。(A) is a schematic diagram showing the deformation of the carcass layer, and (b) is a graph showing the intermediate elongation of the carcass layer.

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
本発明では、プランジャー強度を改善するために、破断伸びが大きな有機繊維コードをカーカスコード(補強コード)に用いた空気入りタイヤを提案する。
カーカスコード製造時及び処理時に伸びを大きくしようとする際、カーカスコードの剛性が低下し、空気入りタイヤの走行周長が大きくなることにより、空気入りタイヤの高速耐久性が低下する。このため、本発明では、カーカスコード(補強コード)の剛性分布を適正化することにより、プランジャー強度と高速耐久性の両立を可能とする空気入りタイヤを提案する。以下、空気入りタイヤについて具体的に説明する。
Hereinafter, the pneumatic tire of the present invention will be described in detail based on the preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
In the present invention, in order to improve the strength of the plunger, we propose a pneumatic tire using an organic fiber cord having a large breaking elongation as a carcass cord (reinforcing cord).
When trying to increase the elongation during the manufacture and processing of the carcass cord, the rigidity of the carcass cord decreases and the traveling circumference of the pneumatic tire increases, so that the high-speed durability of the pneumatic tire decreases. Therefore, the present invention proposes a pneumatic tire that enables both plunger strength and high-speed durability by optimizing the rigidity distribution of the carcass cord (reinforcing cord). Hereinafter, the pneumatic tire will be specifically described.

図1は本発明の実施形態の空気入りタイヤの一例の断面形状を示す断面図である。
図1に示す空気入りタイヤ(以下、単にタイヤという)10は、トレッド部12と、ショルダー部14と、サイドウォール部16と、ビード部18とを主な構成部分として有する。
なお、以下の説明において、図1中に矢印で示すように、タイヤ幅方向とは、タイヤの回転軸(図示せず)と平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、回転軸と直交する方向をいう。また、タイヤ周方向とは、回転軸を回転の中心となる軸として回転する方向をいう。
更に、タイヤ内側とは、タイヤ径方向において図1中タイヤの下側、すなわちタイヤに所定の内圧を与える空洞領域Rに面するタイヤ内面側をいい、タイヤ外側とは、図1中タイヤの上側、すなわち、タイヤ内周面と反対側の、ユーザが視認できるタイヤ外面側をいう。図1の符号CLは、タイヤ赤道面のことであり、タイヤ赤道面CLとは、空気入りタイヤ10の回転軸に直交するとともに、空気入りタイヤ10のタイヤ幅の中心を通る平面である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of an example of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
The pneumatic tire (hereinafter, simply referred to as a tire) 10 shown in FIG. 1 has a tread portion 12, a shoulder portion 14, a sidewall portion 16, and a bead portion 18 as main constituent parts.
In the following description, as shown by arrows in FIG. 1, the tire width direction means a direction parallel to the tire rotation axis (not shown), and the tire radial direction is orthogonal to the rotation axis. Refers to the direction. Further, the tire circumferential direction means a direction of rotation with the rotation axis as the center of rotation.
Further, the inside of the tire means the lower side of the tire in FIG. 1 in the tire radial direction, that is, the inner surface side of the tire facing the cavity region R that gives a predetermined internal pressure to the tire, and the outer side of the tire means the upper side of the tire in FIG. That is, the tire outer surface side that can be visually recognized by the user, which is opposite to the tire inner peripheral surface. The reference numeral CL in FIG. 1 refers to the tire equatorial plane, and the tire equatorial plane CL is a plane orthogonal to the rotation axis of the pneumatic tire 10 and passing through the center of the tire width of the pneumatic tire 10.

タイヤ10は、カーカス層20と、ベルト層22と、ベルト補助補強層24と、ビードコア28と、ビードフィラー30と、トレッド部12を構成するトレッドゴム層32と、サイドウォール部16を構成するサイドウォールゴム層34と、リムクッションゴム層36と、タイヤ内周面に設けられるインナーライナゴム層38とを主に有する。 The tire 10 includes a carcass layer 20, a belt layer 22, a belt auxiliary reinforcing layer 24, a bead core 28, a bead filler 30, a tread rubber layer 32 constituting the tread portion 12, and a side forming the sidewall portion 16. It mainly has a wall rubber layer 34, a rim cushion rubber layer 36, and an inner liner rubber layer 38 provided on the inner peripheral surface of the tire.

トレッド部12には、タイヤ外側のトレッド面12aを構成する陸部12bと、トレッド面12aに形成されるトレッド溝12cとが設けられ、陸部12bは、トレッド溝12cによって区画される。トレッド溝12cは、タイヤ周方向に連続して形成される主溝とタイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝(図示せず)を有する。トレッド面12aには、トレッド溝12cと陸部12bとによりトレッドパターンが形成される。
タイヤ10のタイヤ幅方向における最大幅Wmは、タイヤサイド39のタイヤ幅方向における最大長さを示す位置である最大幅位置39a間の距離のことである。タイヤの最大幅位置39aを中心としてタイヤ径方向にタイヤ断面高さSHの±30(%)の範囲内にある領域をサイドトレッドという。
The tread portion 12 is provided with a land portion 12b constituting the tread surface 12a on the outer side of the tire and a tread groove 12c formed on the tread surface 12a, and the land portion 12b is partitioned by the tread groove 12c. The tread groove 12c has a main groove continuously formed in the tire circumferential direction and a plurality of lug grooves (not shown) extending in the tire width direction. A tread pattern is formed on the tread surface 12a by the tread groove 12c and the land portion 12b.
The maximum width Wm of the tire 10 in the tire width direction is a distance between the maximum width positions 39a, which is a position indicating the maximum length of the tire side 39 in the tire width direction. A region within a range of ± 30 (%) of the tire cross-sectional height SH in the tire radial direction about the maximum width position 39a of the tire is called a side tread.

ビード部18には、カーカス層20を折り返し、タイヤ10をホイールに固定するために機能する左右一対のビードコア28と、ビードコア28に接するようにビードフィラー30が設けられている。そのため、ビードコア28及びにビードフィラー30は、カーカス層20の本体部20aと折り返し部20bとで挟み込まれている。 The bead portion 18 is provided with a pair of left and right bead cores 28 that function to fold back the carcass layer 20 and fix the tire 10 to the wheel, and a bead filler 30 that is in contact with the bead core 28. Therefore, the bead core 28 and the bead filler 30 are sandwiched between the main body portion 20a and the folded portion 20b of the carcass layer 20.

カーカス層20は、タイヤ幅方向に、トレッド部12に対応する部分から、ショルダー部14及びサイドウォール部16に対応する部分を経てビード部18まで延在してタイヤ10の骨格をなすものである。
カーカス層20は、補強コードとして複数本の有機繊維コードが配列され、コードコーティングゴムで被覆された構成である。カーカス層20は、左右一対のビードコア28にタイヤ内側からタイヤ外側に折り返され、サイドウォール部16の領域で端部Aを成しており、ビードコア28を境とする本体部20aと折り返し部20bとから構成されている。すなわち、カーカス層20が1層、左右一対のビード部18間に装架されている。
また、カーカス層20は、1つのシート材で構成されても、複数のシート材で構成されてもよい。複数のシート材で構成する場合、カーカス層20は継部(スプライス部)を有することになる。また、カーカス層20は、1層に限定されるものではなく、複数層の構成でもよい。しかしながら、カーカス層20は、軽量化の観点から、1層構造(1プライ)であることが好ましい。カーカス層20については後に詳細に説明する。
The carcass layer 20 extends from the portion corresponding to the tread portion 12 to the bead portion 18 through the portion corresponding to the shoulder portion 14 and the sidewall portion 16 in the tire width direction to form the skeleton of the tire 10. ..
The carcass layer 20 has a structure in which a plurality of organic fiber cords are arranged as reinforcing cords and coated with a cord-coated rubber. The carcass layer 20 is folded back from the inside of the tire to the outside of the tire by a pair of left and right bead cores 28 to form an end portion A in the region of the sidewall portion 16, and the main body portion 20a and the folded portion 20b with the bead core 28 as a boundary. It is composed of. That is, the carcass layer 20 is mounted between one layer and a pair of left and right bead portions 18.
Further, the carcass layer 20 may be composed of one sheet material or a plurality of sheet materials. When composed of a plurality of sheet materials, the carcass layer 20 has a joint portion (splice portion). Further, the carcass layer 20 is not limited to one layer, and may be composed of a plurality of layers. However, the carcass layer 20 preferably has a one-layer structure (one ply) from the viewpoint of weight reduction. The carcass layer 20 will be described in detail later.

カーカス層20のコードコーティングゴムとしては、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用いられる。また、これらのゴムを窒素、酸素、フッ素、塩素、ケイ素、リン、又は硫黄等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、若しくはアルキルシリル等により末端変性したもの、又はエポキシにより末端変性したものを用いることができる。
これらゴムに配合するカーボンブラックとしては、例えば、ヨウ素吸着量が20~100(g/kg)、好ましくは20~50(g/kg)であり、DBP吸収量が50~135(cm/100g)、好ましくは50~100(cm/100g)であり、かつCTAB吸着比表面積が30~90(m/g)、好ましくは30~45(m/g)であるものが用いられる。
また、使用する硫黄の量は、例えば、ゴム100質量部に対して1.5~4.0質量部であり、好ましくは2.0~3.0質量部である。
As the cord-coated rubber of the carcass layer 20, one or a plurality of types of rubber selected from natural rubber (NR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), and isoprene rubber (IR) are preferably used. .. Further, these rubbers are terminal-modified with a functional group containing an element such as nitrogen, oxygen, fluorine, chlorine, silicon, phosphorus, or sulfur, for example, amine, amide, hydroxyl, ester, ketone, siloxy, or alkylsilyl. Those that have been terminally modified with epoxy or those that have been terminally modified with epoxy can be used.
The carbon black blended in these rubbers has, for example, an iodine adsorption amount of 20 to 100 (g / kg), preferably 20 to 50 (g / kg), and a DBP absorption amount of 50 to 135 (cm 3/100 g). ), Preferably 50 to 100 (cm 3/100 g) and a CTAB adsorption specific surface area of 30 to 90 (m 2 / g), preferably 30 to 45 (m 2 / g).
The amount of sulfur used is, for example, 1.5 to 4.0 parts by mass, preferably 2.0 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber.

ベルト層22は、タイヤ周方向に貼り付けられ、カーカス層20を補強するための補強層である。ベルト層22はカーカス層20のタイヤ径方向の外側に設けられている。このベルト層22は、トレッド部12に対応する部分に設けられ、内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bを有する。
内側ベルト層22a及び外側ベルト層22b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、その補強コードが層間で互いに交差するように配置されている。内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、補強コードが、例えば、スチールコードであり、上述のコードコーティングゴム等で被覆して構成されている。
内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、ベルト層22に関し、補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度が、例えば、24°~35°であり、好ましくは27°~33°である。これにより、高速耐久性を向上させることができる。
The belt layer 22 is attached in the tire circumferential direction and is a reinforcing layer for reinforcing the carcass layer 20. The belt layer 22 is provided on the outer side of the carcass layer 20 in the tire radial direction. The belt layer 22 is provided in a portion corresponding to the tread portion 12, and has an inner belt layer 22a and an outer belt layer 22b.
The inner belt layer 22a and the outer belt layer 22b include a plurality of reinforcing cords inclined with respect to the tire circumferential direction, and the reinforcing cords are arranged so as to intersect each other between the layers. The inner belt layer 22a and the outer belt layer 22b are configured such that the reinforcing cord is, for example, a steel cord and is covered with the above-mentioned cord-coated rubber or the like.
In the inner belt layer 22a and the outer belt layer 22b, the cord angle of the reinforcing cord with respect to the tire circumferential direction with respect to the belt layer 22 is, for example, 24 ° to 35 °, preferably 27 ° to 33 °. This makes it possible to improve high-speed durability.

ベルト層22の内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、いずれも補強コードがスチールコードであることに限定されるものではなく、いずれか一方のみにスチールベルトを適用しても良いし、少なくとも一方を、ポリエステル、ナイロン、芳香族ポリアミド等からなる有機繊維コード等からなる従来公知の補強コードとしても良い。 The inner belt layer 22a and the outer belt layer 22b of the belt layer 22 are not limited to the reinforcing cord being a steel cord, and the steel belt may be applied to only one of them, or at least one of them. May be a conventionally known reinforcing cord made of an organic fiber cord made of polyester, nylon, aromatic polyamide or the like.

タイヤ10には、ベルト層22の最上層である外側ベルト層22b上に、すなわち、ベルト層22のタイヤ径方向の外側に、ベルト層22の補強を行うベルト補助補強層24がタイヤ周方向に配置されている。
ベルト補助補強層24は、補強コードとして、例えば、1本又は複数本の有機繊維コードが引き揃えられ、上述のコードコーティングゴム等で被覆された帯状部材である。ベルト補助補強層24は、帯状部材をタイヤ周方向に螺旋状に巻き回すことで構成されたタイヤ周方向のベルト補助補強層である。ベルト補助補強層24は、タイヤ周方向に螺旋状に配置されている。
On the tire 10, a belt auxiliary reinforcing layer 24 for reinforcing the belt layer 22 is provided on the outer belt layer 22b, which is the uppermost layer of the belt layer 22, that is, on the outer side of the belt layer 22 in the tire radial direction, in the tire circumferential direction. Have been placed.
As the reinforcing cord, the belt auxiliary reinforcing layer 24 is, for example, a strip-shaped member in which one or a plurality of organic fiber cords are aligned and coated with the above-mentioned cord-coated rubber or the like. The belt auxiliary reinforcing layer 24 is a belt auxiliary reinforcing layer in the tire circumferential direction, which is formed by spirally winding a band-shaped member in the tire circumferential direction. The belt auxiliary reinforcing layer 24 is arranged spirally in the tire circumferential direction.

図1に示すベルト補助補強層24は、例えば、ベルト層22の端部22eを含め、ベルト層22をタイヤ幅方向に端から端まで覆う構成、いわゆるフルカバーと呼ばれるものである。なお、ベルト補助補強層24は、フルカバーを複数積層した構成でもよく、エッジショルダーと、フルカバーとを組み合わせた構成でもよい。
ベルト補助補強層24の有機繊維コードには、例えば、ナイロン66(ポリヘキサメチレンアジパミド)繊維、アラミド繊維、アラミド繊維とナイロン66繊維とからなる複合繊維(アラミド/ナイロン66ハイブリッドコード)、PEN繊維、POK(脂肪族ポリケトン)繊維、耐熱PET繊維、及びレーヨン繊維等が用いられる。
The belt auxiliary reinforcing layer 24 shown in FIG. 1, for example, includes the end portion 22e of the belt layer 22, and covers the belt layer 22 from end to end in the tire width direction, so-called full cover. The belt auxiliary reinforcing layer 24 may be configured by laminating a plurality of full covers, or may be configured by combining an edge shoulder and a full cover.
The organic fiber cord of the belt auxiliary reinforcing layer 24 includes, for example, nylon 66 (polyhexamethylene adipamide) fiber, aramid fiber, composite fiber composed of aramid fiber and nylon 66 fiber (aramid / nylon 66 hybrid cord), PEN. Fibers, POK (aliphatic polyketone) fibers, heat-resistant PET fibers, rayon fibers and the like are used.

次に、カーカス層20について詳細に説明する。図2は本発明の実施形態の空気入りタイヤのカーカス層の一例を示す模式的断面図である。 Next, the carcass layer 20 will be described in detail. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the carcass layer of the pneumatic tire according to the embodiment of the present invention.

カーカス層20は、図2に示すように、ゴム層50と、補強コード(カーカスコード)として複数本の有機繊維コード52を有し、複数本の有機繊維コード52が引き揃えて配列されてゴム層50に被覆された帯状部材である。
図示はしないが、有機繊維コード52は緯糸ですだれ状に編まれている。複数本の有機繊維コード520が緯糸で編まれた状態でゴム層50に被覆されている。ゴム層50は上述のコードコーティングゴムで構成される。有機繊維コード52の構成は、特に限定されるものではなく、例えば、1本(単糸)でも複数本を撚ったものでもよい。
As shown in FIG. 2, the carcass layer 20 has a rubber layer 50 and a plurality of organic fiber cords 52 as reinforcing cords (carcus cords), and the plurality of organic fiber cords 52 are aligned and arranged to form rubber. It is a strip-shaped member coated on the layer 50.
Although not shown, the organic fiber cord 52 is knitted in a warp and weft shape. A plurality of organic fiber cords 520 are coated on the rubber layer 50 in a state of being knitted with warp and weft. The rubber layer 50 is composed of the above-mentioned cord-coated rubber. The configuration of the organic fiber cord 52 is not particularly limited, and may be, for example, one (single yarn) or a plurality of twisted ones.

次に、有機繊維コード52について詳細に説明する。
有機繊維コード52は、ポリエチレンテレフタレート(PET)繊維のフィラメント束を撚り合わせて構成されたものであり、以下に示す特性値を有する。
なお、ポリエチレンテレフタレート繊維のフィラメント束を撚り合わせて構成されたもののことをPETコードともいう。PETコードは、紡糸等の製造条件を変えることにより、破断伸び、中間伸度等の物性値を調整することができる。
Next, the organic fiber cord 52 will be described in detail.
The organic fiber cord 52 is formed by twisting filament bundles of polyethylene terephthalate (PET) fibers, and has the following characteristic values.
It should be noted that a cord made by twisting filament bundles of polyethylene terephthalate fibers is also referred to as a PET cord. The PET cord can adjust physical property values such as elongation at break and intermediate elongation by changing the manufacturing conditions such as spinning.

有機繊維コード52、すなわち、PETコードは、破断伸びが20%以上である。破断伸びが20%以上であれば、高いプランジャー強度を得ることができる。なお、有機繊維コード52の破断伸び、すなわち、PETコードの破断伸びの上限値としては30%であることが好ましい。
破断伸び(%)については、温度20℃で、PETコードについて強度(cN/dtex)と伸びの関係を求める際に、PETコードが破断する迄の強度を求めることにより、破断伸びを得ることができる。
PETコードは、上述の破断伸びを満たせば、中間伸度及び乾燥収縮率等の物性値は、特に限定されるものではないが、中間伸度(2.0cN/dtex)は4.5~6.0%であることが好ましく、乾熱収縮率(150℃×30分)は0.5~2.5%であることが好ましい。
The organic fiber cord 52, that is, the PET cord has a breaking elongation of 20% or more. When the breaking elongation is 20% or more, high plunger strength can be obtained. The upper limit of the breaking elongation of the organic fiber cord 52, that is, the breaking elongation of the PET cord is preferably 30%.
Regarding the breaking elongation (%), when determining the relationship between the strength (cN / dtex) and the elongation of the PET cord at a temperature of 20 ° C., the breaking elongation can be obtained by determining the strength until the PET cord breaks. can.
As long as the PET code satisfies the above-mentioned breaking elongation, the physical property values such as the intermediate elongation and the dry shrinkage rate are not particularly limited, but the intermediate elongation (2.0 cN / dtex) is 4.5 to 6. It is preferably 0.0%, and the dry heat shrinkage rate (150 ° C. × 30 minutes) is preferably 0.5 to 2.5%.

カーカス層20は、有機繊維コード52、すなわち、PETコードの中間伸度がタイヤ10のサイド部C2と、ベルト下部C1とでは、サイド部C2<ベルト下部C1である。
ベルト下部C1とサイド部C2とは、ショルダー部14を示す直線Eで区画される。タイヤ10では、直線Eとタイヤ赤道面CLと直線Eとの間がベルト下部C1であり、直線Eと、トウ先部11を通る水平線Eとの間がサイド部C2である。
PETコードの中間伸度が小さいと剛性が高く、逆にPETコードの中間伸度が大きいと剛性が低くなる。
中間伸度は、単位が%であり、JIS L1017に準拠して測定された値である。2.0cN/dtexにおける値である。中間伸度(%)は、2.0cN/dtex負荷時の値である。
The carcass layer 20 has an organic fiber cord 52, that is, a side portion C2 <belt lower portion C1 in the side portion C2 of the tire 10 and the belt lower portion C1 having an intermediate elongation of the PET cord.
The lower belt portion C1 and the side portion C2 are partitioned by a straight line E1 indicating the shoulder portion 14. In the tire 10 , the belt lower portion C1 is between the straight line E1 and the tire equatorial plane CL and the straight line E1, and the side portion C2 is between the straight line E1 and the horizontal line E2 passing through the toe tip portion 11 .
When the intermediate elongation of the PET cord is small, the rigidity is high, and conversely, when the intermediate elongation of the PET cord is large, the rigidity is low.
The intermediate elongation is a value measured in accordance with JIS L1017 in%. It is a value at 2.0 cN / dtex. The intermediate elongation (%) is a value under a 2.0 cN / dtex load.

上述のカーカス層20のPETコードの中間伸度がサイド部C2<ベルト下部C1である場合、図1に示すように、ベルト下部C1ではショルダー部14からタイヤ赤道面CLに向う圧縮力Scが作用し、サイド部C2では引張力Stが作用する。
この場合、図3(a)に示すように、ベルト層22は、加硫後のPCI(ポストキュアインフレーション)の内圧によりタイヤ周方向に延伸され、ベルト層22はタイヤ幅方向の幅が狭くなる。これにより、カーカス層20のPETコードの中間伸度は、図3(b)に示す折線60のようにタイヤのセンタ(ベルト下部C1)のPETコードの中間伸度が高く、サイド部のPETコードの中間伸度が低くなる。すなわち、タイヤのセンタ(ベルト下部C1)の剛性が、サイド部C2の剛性よりも低くなる。
図3(b)の折線60に示すカーカス層20のPETコードの中間伸度の分布は、図1に示す構成のタイヤを製造する際に、加硫後にPCI(ポストキュアインフレーション)を実施することにより実現できる。なお、PCI(ポストキュアインフレーション)とは、加硫後の放冷中のコード収縮によるタイヤ変形を防止するためタイヤに使用時程度の内圧を充填して所定温度に冷却するまで放置する処理である。
When the intermediate elongation of the PET cord of the carcass layer 20 is <side portion C2 <belt lower portion C1, as shown in FIG. 1, a compressive force Sc acting from the shoulder portion 14 toward the tire equatorial plane CL acts on the belt lower portion C1. However, a tensile force St acts on the side portion C2.
In this case, as shown in FIG. 3A, the belt layer 22 is stretched in the tire circumferential direction by the internal pressure of PCI (post-cure inflation) after vulcanization, and the width of the belt layer 22 in the tire width direction becomes narrower. .. As a result, the intermediate elongation of the PET cord of the carcass layer 20 has a high intermediate elongation of the PET cord at the center of the tire (belt lower portion C1) as shown by the polygonal line 60 shown in FIG. 3 (b), and the PET cord at the side portion. The intermediate elongation of is low. That is, the rigidity of the tire center (belt lower portion C1) is lower than the rigidity of the side portion C2.
The distribution of the intermediate elongation of the PET cord of the carcass layer 20 shown in the polygonal line 60 of FIG. 3 (b) is that PCI (post-cure inflation) is performed after vulcanization when the tire having the configuration shown in FIG. 1 is manufactured. Can be realized by. PCI (post-cure inflation) is a process in which the tire is filled with an internal pressure at the time of use and left to cool to a predetermined temperature in order to prevent the tire from being deformed due to cord shrinkage during cooling after vulcanization. ..

上述のように、タイヤのセンタ(ベルト下部C1)よりもサイド部C2のカーカス層の剛性が高いことにより、高速走行時のベルト層22の端部22eのせり上がり抑制され、高速耐久性を向上させることができる。なお、ベルト層22のPETコードは破断伸び20%以上と大きいため、PETコードの中間伸度がサイド部C2<ベルト下部C1であっても、プランジャー強度は高い状態が維持される。
このように、カーカス層20の各位置におけるPETコード(補強コード)の剛性を制御して、剛性分布を適正化することにより、プランジャー強度と高速耐久性とが両立したタイヤ10を得ることができる。
As described above, the rigidity of the carcass layer of the side portion C2 is higher than that of the center of the tire (belt lower portion C1), so that the end portion 22e of the belt layer 22 is suppressed from rising during high-speed driving, and high-speed durability is improved. Can be made to. Since the PET cord of the belt layer 22 has a large breaking elongation of 20% or more, the plunger strength is maintained at a high state even if the intermediate elongation of the PET cord is the side portion C2 <the belt lower portion C1.
In this way, by controlling the rigidity of the PET cord (reinforcing cord) at each position of the carcass layer 20 and optimizing the rigidity distribution, it is possible to obtain a tire 10 having both plunger strength and high-speed durability. can.

図3(b)に示す折線62は、加硫後にPCIを実施しない場合におけるカーカス層のPETコードの中間伸度の分布を示している。PCIを実施しない場合、タイヤのセンタ(ベルト下部C1)のPETコードの中間伸度が小さく、サイド部C2のPETコードの中間伸度が高くなる。すなわち、タイヤのセンタ(ベルト下部C1)の剛性がサイド部C2の剛性よりも高くなる。 The polygonal line 62 shown in FIG. 3B shows the distribution of the intermediate elongation of the PET code of the carcass layer when PCI is not performed after vulcanization. When PCI is not performed, the intermediate elongation of the PET cord at the center of the tire (belt lower portion C1) is small, and the intermediate elongation of the PET cord at the side portion C2 is high. That is, the rigidity of the tire center (belt lower portion C1) is higher than the rigidity of the side portion C2.

カーカス層20は、サイド部C2の中間伸度が5%以上であることが好ましい。
サイド部C2のPETコードの中間伸度が低すぎると、サイド部C2の剛性が高すぎ、接地直下でのカーカス層20のターンナップ部21の圧縮歪が大きくなって、PETコードが破断しやすくなり、プランジャー強度の改善効果を十分に得にくくなる。
有機繊維コード52の総繊度は、特に限定されるものではなく、例えば、1400~7000dtexである。
また、有機繊維コード52は、撚り係数Kも、特に限定されるものではなく、例えば、1500~2200である。
撚り係数Kは、K=N×D1/2で表されるものである。ここで、Nは撚り数(回/10cm)、Dは総繊度(dtex)である。
The carcass layer 20 preferably has an intermediate elongation of the side portion C2 of 5% or more.
If the intermediate elongation of the PET cord of the side portion C2 is too low, the rigidity of the side portion C2 is too high, the compression strain of the turn-up portion 21 of the carcass layer 20 directly under the ground becomes large, and the PET cord is easily broken. Therefore, it becomes difficult to sufficiently obtain the effect of improving the plunger strength.
The total fineness of the organic fiber cord 52 is not particularly limited, and is, for example, 1400 to 7000 dtex.
Further, the twist coefficient K of the organic fiber cord 52 is not particularly limited, and is, for example, 1500 to 2200.
The twist coefficient K is expressed by K = N × D 1/2 . Here, N is the number of twists (times / 10 cm), and D is the total fineness (dtex).

カーカス層20の有機繊維コード52は、タイヤ周方向に対するコード角度が80°~88°であることが好ましい。
上述のコード角度が80°未満であると高速耐久性が不十分になる可能性があり、一方、上述のコード角度が88°を超えると操縦安定性に代表される運動性能が不十分になる可能性がある。特に、高速耐久性を重視する場合、上述のように、カーカス層20の有機繊維コード52のコード角度は80°~88°にすることが好ましい。
The organic fiber cord 52 of the carcass layer 20 preferably has a cord angle of 80 ° to 88 ° with respect to the tire circumferential direction.
If the above-mentioned cord angle is less than 80 °, high-speed durability may be insufficient, while if the above-mentioned cord angle exceeds 88 °, the maneuverability represented by steering stability will be insufficient. there is a possibility. In particular, when high-speed durability is important, the cord angle of the organic fiber cord 52 of the carcass layer 20 is preferably 80 ° to 88 °, as described above.

タイヤ10の構成は、図1に示す構成に特に限定されるものではなく、カーカス層20がターンアップされてサイド部19で積層されている、ハーフラジアルと呼ばれる構造でもよい。ハーフラジアル構造では、カーカス層20は、1層構造であり、折り返し部20bの端部Aが、最大幅位置39aよりもトレッド面12a側にあり、例えば、ショルダー部14にある。カーカス層20はサイド部19で重なっており、サイド部19で2層構造になる。
折り返し部20bの端部Aは、上述のように、ショルダー部14にある必要は必ずしもなく、サイド部19にカーカス層20の折り返し部20bの端部Aがあればよい。
ここで、タイヤ10のサイド部19とは、ビード部18からサイドウォール部16までの領域のことである。
ハーフラジアル構造とすることにより、サイド部19の剛性を高くすることができる。
また、カーカス層20は2層構造でもよい。2層構造のカーカス層では、各カーカス層の有機繊維コード52が層間で互いに交差するように配置することにより、タイヤ10の剛性を高くすることができる。
2層構造のカーカス層とした場合でも、上述のように、折り返し部40bの端部Aをサイド部19に位置させて、サイド部19でカーカス層を重ねて多層構造としてもよい。すなわち、ハーフラジアル構造でもよい。
The configuration of the tire 10 is not particularly limited to the configuration shown in FIG. 1, and a structure called half radial may be used in which the carcass layer 20 is turned up and laminated at the side portions 19. In the half-radial structure, the carcass layer 20 has a one-layer structure, and the end portion A of the folded-back portion 20b is on the tread surface 12a side of the maximum width position 39a, for example, on the shoulder portion 14. The carcass layer 20 overlaps with the side portion 19, and has a two-layer structure at the side portion 19.
As described above, the end portion A of the folded portion 20b does not necessarily have to be on the shoulder portion 14, and the end portion A of the folded portion 20b of the carcass layer 20 may be provided on the side portion 19.
Here, the side portion 19 of the tire 10 is a region from the bead portion 18 to the sidewall portion 16.
By adopting a half radial structure, the rigidity of the side portion 19 can be increased.
Further, the carcass layer 20 may have a two-layer structure. In the carcass layer having a two-layer structure, the rigidity of the tire 10 can be increased by arranging the organic fiber cords 52 of each carcass layer so as to intersect each other between the layers.
Even in the case of a carcass layer having a two-layer structure, as described above, the end portion A of the folded-back portion 40b may be positioned on the side portion 19, and the carcass layers may be overlapped on the side portion 19 to form a multi-layer structure. That is, a half radial structure may be used.

本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良又は変更をしてもよいのはもちろんである。 The present invention is basically configured as described above. Although the pneumatic tire of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various improvements or changes may be made without departing from the gist of the present invention. be.

以下、本発明の空気入りタイヤの実施例について実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、及び、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the features of the present invention will be described in more detail with reference to examples of the pneumatic tire of the present invention. The materials, reagents, amounts of substances and their ratios, operations and the like shown in the following examples can be appropriately changed as long as they do not deviate from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

本実施例においては、複数本の有機繊維コードが配置されたカーカス層を1層有する、下記表1に示す構成の実施例1、2、従来例1及び比較例1、2の空気入りタイヤ(以下、単にタイヤという)を作製した。実施例1、2、従来例1及び比較例1、2の各タイヤについて、高速耐久性及びプランジャー強度を評価した。高速耐久性及びプランジャー強度の評価結果を下記表1に示す。
なお、実施例1、2、従来例1及び比較例1、2の各タイヤは、タイヤサイズを245/40R18とし、カーカス層の有機繊維コードの配置は全て同じとした。
なお、下記表1に示すPCIの欄の「180kPa×20分」は内圧が180kPaで20分間、ポストキュアインフレーション(PCI)を実施したことを示す。PCIの欄の「250kPa×20分」は内圧が250kPaで20分間、ポストキュアインフレーション(PCI)を実施したことを示す。
In this embodiment, the pneumatic tires of Examples 1 and 2, Conventional Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 having one layer of a carcass layer in which a plurality of organic fiber cords are arranged and having the configuration shown in Table 1 below ( Hereinafter, it is simply referred to as a tire). High-speed durability and plunger strength were evaluated for each of the tires of Examples 1 and 2, Conventional Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. The evaluation results of high-speed durability and plunger strength are shown in Table 1 below.
The tires of Examples 1 and 2, Conventional Examples 1 and Comparative Examples 1 and 2 had a tire size of 245 / 40R18, and the arrangement of the organic fiber cords in the carcass layer was the same.
In addition, "180 kPa x 20 minutes" in the column of PCI shown in Table 1 below indicates that post-cure inflation (PCI) was performed at an internal pressure of 180 kPa for 20 minutes. "250 kPa x 20 minutes" in the column of PCI indicates that post-cure inflation (PCI) was performed at an internal pressure of 250 kPa for 20 minutes.

下記表1の「高伸度PET」と「PET」は、いずれもポリエチレンテレフタレート繊維のことである。PETに比して、高伸度PETの方が、中間伸度、乾燥収縮率及び破断伸びが大きい。 “High elongation PET” and “PET” in Table 1 below refer to polyethylene terephthalate fibers. The high elongation PET has a larger intermediate elongation, drying shrinkage rate and breaking elongation than PET.

下記表1の「乾燥収縮率(%)」は、以下のようにして測定した値である。
一定長さ(L)の有機繊維コードをオーブン中に150℃、30分無荷重の状態で放置し、その後、有機繊維コードの長さを測定し、測定した有機繊維コードの長さ(L)から、以下の式を用いて乾熱収縮率(%)を求めた。
(乾熱収縮率)=(L-L)/L×100(%)
The “dry shrinkage rate (%)” in Table 1 below is a value measured as follows.
An organic fiber cord of a certain length (L 0 ) was left in an oven at 150 ° C. for 30 minutes with no load, and then the length of the organic fiber cord was measured and the measured length of the organic fiber cord (L). ), The dry heat shrinkage rate (%) was obtained using the following formula.
(Dry heat shrinkage rate) = (L 0 −L) / L 0 × 100 (%)

高速耐久性は、以下のようにして測定して評価した。
また、高速耐久性の評価では、タイヤの故障形態も調べた。
タイヤを、リムサイズ18×8.0Jのリムに組み込み、試験内圧240kPaでインフレートさせる。その後、ドラム表面が平滑な鋼性でかつ直径1707mmのドラム試験機を用い、周辺温度を38±3℃に制御し、各タイヤについて、2名乗車相当の荷重を与え、速度170km/hで1時間走行させる。以降10分毎に速度を10km/hずつステップアップさせながらタイヤが破壊するまでドラム走行を続けた。
高速耐久性の評価結果は、従来例1を100とする指数にて示した。なお、下記表1に示す「高速耐久性」の欄の数値は、数値が大きい程、高速耐久性が優れていることを意味する。
故障形態の欄の「トレッドチャンクアウト」とは、トレッドゴムが剥離する現象をいう。
「ターンナップCBU」とは、カーカス層のターンナップ部におけるカーカスコードの切断を伴う損傷のことであり、Cord Broken Up(CBU)と称されるものである。
High-speed durability was measured and evaluated as follows.
In addition, in the evaluation of high-speed durability, the failure form of the tire was also investigated.
The tire is installed in a rim with a rim size of 18 x 8.0J and inflated at a test internal pressure of 240 kPa. After that, using a drum tester with a smooth steel drum surface and a diameter of 1707 mm, the ambient temperature was controlled to 38 ± 3 ° C., a load equivalent to two passengers was applied to each tire, and the speed was 170 km / h. Run for hours. After that, the drum running was continued until the tires were destroyed while stepping up the speed by 10 km / h every 10 minutes.
The evaluation result of the high-speed durability is shown by an index with the conventional example 1 as 100. The numerical value in the column of "high-speed durability" shown in Table 1 below means that the larger the numerical value is, the better the high-speed durability is.
"Tread chunk out" in the failure type column means the phenomenon that the tread rubber peels off.
"Turn-up CBU" refers to damage associated with cutting the carcass cord at the turn-up portion of the carcass layer, and is referred to as Cord Broken Up (CBU).

プランジャー強度は、以下のようにして測定して評価した。
タイヤを、リムサイズ18×8.0Jのリムに組み付けて空気圧240kPaとし、先端が半球状の鋼製丸棒をトレッド中央部に所定の速さで押し付けて、タイヤの破壊エネルギーを測定した。
プランジャー強度の評価結果は、従来例1を100とする指数にて示した。なお、下記表1に示す「プランジャー強度」の欄の数値は、数値が大きい程、プランジャー強度が優れていることを意味する。
The plunger strength was measured and evaluated as follows.
The tire was assembled to a rim having a rim size of 18 × 8.0J to have an air pressure of 240 kPa, and a steel round bar having a hemispherical tip was pressed against the center of the tread at a predetermined speed to measure the fracture energy of the tire.
The evaluation result of the plunger strength is shown by an index with the conventional example 1 as 100. The numerical value in the column of "plunger strength" shown in Table 1 below means that the larger the numerical value is, the better the plunger strength is.

Figure 0007087477000001
Figure 0007087477000001

上記表1に示す実施例1、2は、従来例1、比較例1及び比較例2に比して、高速耐久性に優れ、かつプランジャー強度も高く、高速耐久性とプランジャー強度の両立を図ることができた。
従来例1と比較例1はPCIを実施しておらず、中間伸度がサイド部>ベルト下部の関係にある。従来例1は高速耐久性が悪く、プランジャー強度が低かった。比較例1は、破断伸びが20%を超えているが、中間伸度がサイド部>ベルト下部の関係にあることにより、高速耐久性が悪かった。
比較例2は、中間伸度がサイド部<ベルト下部の関係にあるが、破断伸びが小さく、高速耐久性が悪く、プランジャー強度が低かった。また、比較例2は、サイド部の中間伸度が5%未満であるため、故障形態が実施例1とは異なり、ターンナップCBUであった。
実施例2は、サイド部の中間伸度が5%未満であり、サイド部の剛性が高くなり、高速耐久性が実施例1に比してわずかに低かった。また、実施例2は、サイド部の中間伸度が5%未満であるため、故障形態が実施例1とは異なり、ターンナップCBUであった。
Examples 1 and 2 shown in Table 1 are superior in high-speed durability and high in plunger strength as compared with Conventional Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, and have both high-speed durability and plunger strength. I was able to plan.
In Conventional Example 1 and Comparative Example 1, PCI is not performed, and the intermediate elongation is in the relationship of side portion> lower belt portion. Conventional example 1 has poor high-speed durability and low plunger strength. In Comparative Example 1, although the breaking elongation exceeded 20%, the high-speed durability was poor due to the relationship of the intermediate elongation of the side portion> the lower portion of the belt.
In Comparative Example 2, the intermediate elongation was in the relationship of the side portion <the lower part of the belt, but the breaking elongation was small, the high-speed durability was poor, and the plunger strength was low. Further, in Comparative Example 2, since the intermediate elongation of the side portion was less than 5%, the failure mode was different from that of Example 1, and it was a turn-up CBU.
In Example 2, the intermediate elongation of the side portion was less than 5%, the rigidity of the side portion was high, and the high-speed durability was slightly lower than that of Example 1. Further, in Example 2, since the intermediate elongation of the side portion was less than 5%, the failure mode was different from that of Example 1, and it was a turn-up CBU.

10 空気入りタイヤ(タイヤ)
12 トレッド部
14 ショルダー部
16 サイドウォール部
18 ビード部
20 カーカス層
21 ターンナップ部
22 ベルト層
24 ベルト補助補強層
28 ビードコア
30 ビードフィラー
32 トレッドゴム層
34 サイドウォールゴム層
36 リムクッションゴム層
38 インナーライナゴム層
50 ゴム層
52 有機繊維コード
60、62 折線
A 端部
C1 ベルト下部
C2 サイド部
10 Pneumatic tires (tires)
12 Tread part 14 Shoulder part 16 Side wall part 18 Bead part 20 Carcus layer 21 Turn-up part 22 Belt layer 24 Belt auxiliary reinforcement layer 28 Bead core 30 Bead filler 32 Tread rubber layer 34 Side wall rubber layer 36 Rim cushion rubber layer 38 Inner liner Rubber layer 50 Rubber layer 52 Organic fiber cord 60, 62 Folded line A End C1 Belt bottom C2 Side

Claims (2)

左右一対のビード部間に装架されるカーカス層を有する空気入りタイヤであって、
前記カーカス層は、補強コードとして有機繊維コードを備え、
前記カーカス層の前記有機繊維コードは、ポリエチレンテレフタレート繊維のフィラメント束を撚り合わせて構成されたものであり、かつ加硫後の破断伸びが20%以上であり、
前記カーカス層は、前記有機繊維コードの加硫後の中間伸度がサイド部<ベルト下部である、空気入りタイヤ。
A pneumatic tire with a carcass layer mounted between a pair of left and right bead parts.
The carcass layer includes an organic fiber cord as a reinforcing cord.
The organic fiber cord of the carcass layer is formed by twisting filament bundles of polyethylene terephthalate fibers, and has a breaking elongation of 20% or more after vulcanization .
The carcass layer is a pneumatic tire in which the intermediate elongation after vulcanization of the organic fiber cord is the side portion <the lower part of the belt.
前記カーカス層は、前記サイド部の前記有機繊維コードの前記中間伸度が5%以上である、請求項1に記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to claim 1, wherein the carcass layer has an intermediate elongation of 5% or more of the organic fiber cord on the side portion.
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