JP7154207B2 - 補強要素、エラストマー複合体、及び該補強要素を含むタイヤ - Google Patents
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Description
-芳香族ポリアミド又は芳香族コポリアミド製のマルチフィラメント・ストランドと、
-ポリエステル製のマルチフィラメント・ストランドと、
で構成された組立体を含む補強要素であり、これら2本のストランドは、互いにらせん状に巻き付けられ、補強要素は、撚り平衡化され(twist-balanced)、補強要素の撚り係数Kは、5.5から6.5までの範囲であり、Kは、式K=(R×Ti1/2)/957により定義され、ここでRは、撚り毎メートルで表された補強要素の撚りであり、Tiは、テックスで表された補強要素のマルチフィラメント・ストランドの番手の合計である。
K=(R×Ti1/2)/957
で定義され、ここでRは、撚り毎メートルで表された補強要素の撚り(上述の撚りR3)であり、Tiは、テックスで表された補強要素のマルチフィラメント・ストランドの番手の合計である。
通常のそれぞれタイヤの軸方向(X)、半径方向(Y)及び円周方向(Z)に対応する座標系X、Y、Zが、図中に描かれている。
カーカス・プライ34を得るための複合体を、ここで図2、図3a及び図4を参照して説明する。
図4に模式的に示すように、補強要素45は、芳香族ポリアミド又は芳香族コポリアミドで作られたマルチフィラメント・ストランド46と、ポリエステルで作られたマルチフィラメント・ストランド48とで構成された組立体49を含み、2本のストランド46、48は、互いの周りにらせん状に巻き付けられている。補強要素45は、撚り平衡化されている。説明の正確さのために、図5は、本発明による補強要素45の横断面図であり、各ストランドのモノフィラメントを識別することができる。
芳香族ポリアミド又は芳香族コポリアミド製のマルチフィラメント・ストランド46の番手は、140から210テックス、好ましくは150から190テックス、より好ましくは160から180テックスの範囲である。
補強要素45において、補強要素の撚りは、275から365撚り毎メートル、好ましくは275から350撚り毎メートル、より好ましくは300から330撚り毎メートルの範囲である。この具体的な例において、補強要素45の撚りは、315撚り毎メートルに等しい。
各補強要素45の初期引張りモジュラスは、5.0から10.5cN/テックスの範囲である。
補強要素45の撚り係数Kは、5.5から6.5までの範囲である。
図3aに戻ると、複合体36は、厚さEを有し、補強要素45は直径dを有する。直径dは、補強要素が内接することができる理論的な円の直径に対応する。図3aにおいて、各ストランドは、説明を簡単にするために、あえて模式的に描かれている。図5は、補強要素45を実際に見えるように示す。
上述のように、補強要素45は、撚り平衡化されており、これは要するに、2本のマルチフィラメント・ストランドが実質的に同じ撚りで巻き付けられ、各マルチフィラメント・ストランド内のモノフィラメントの撚りが実質的にゼロであることを意味する。第1のステップにおいて、モノフィラメントの各紡績糸(より適切には「ヤーン」と称される)が最初にそれ自体個別に315撚り毎メートルに等しい初期撚りで、所与の方向、この例ではZ方向に撚糸され、ストランド又はオーバーツイスト(より適切には「ストランド」と称される)を形成する。次いで、第2のステップの間に、2本のストランドが次に315撚り毎メートルに等しい最終撚りでS方向に一緒に撚り合わされて、補強要素の組立体(より適切には「コード」と称される)が得られる。
複合体36は、いくつかの補強要素45をエラストマー組成物に、例えばスキミングにより埋設することによって製造される。このような当業者に周知のスキミングステップの間に、補強要素が前進し、スキムと称されるエラストマー組成物で作られた2つのストップが、補強要素の各側に1つずつ導入され、補強要素が2つのスキムの間に挟まれるようになっている。補強要素は、このようにしてエラストマー組成物の中に埋設される。
タイヤの製造方法は、当業者が従来用いている方法である。この方法の工程の間に、既に上で説明したように、タイヤ10のカーカス・プライ34を形成することを意図した本発明による複合体を含む種々のプライ及び複合体が、最初の一連のタイヤ構築ステップ中に連続的に敷設される。このようにして得られた未硬化物は、次いで成形される。次に、タイヤ10のクラウン12を形成することを意図した他のプライ及び複合体が敷設される。最後に、このようにして得られた未硬化物は、タイヤ10を得るために加硫される。
図6は、本発明の第2の実施形態によるタイヤを示す。
第1の実施形態の要素と同様の要素は、同一の符号で示す。
図7は、本発明の第3の実施形態によるタイヤを示す。第1の実施形態の要素と同様の要素は、同一の符号で示す。
比較例として、図3bは、従来技術のタイヤの、全般的な符号NTで示される従来技術の複合体を示す。複合体NTは、補強要素ETを含み、各補強要素ETは、ポリエステル製の2本のマルチフィラメント・ストランドで構成された組立体を含み、2本のマルチフィラメント・ストランドは、互いに組み立てられ、270撚り毎メートルの撚りで互いのまわりにらせん状に巻き付けられている。各補強要素ETは、撚り平衡化されている。補強要素ETの各マルチフィラメント・ストランドは、334テックスに等しい番手を有する。
表1に、本発明によるタイヤ10の補強要素45、対照補強要素ET’及び従来技術の補強要素ETの特性をまとめる。破断力測定値は、ISO6892規格(1984年)に準拠した引張試験下で取得される。
補強要素45を含む本発明による複合体36を、対照補強要素ET’を含む対照複合体NT’及び補強要素ETを含む従来技術の複合体NTと比較した。これらの複合体の幾何学的性質を下記の表2において照合する。
表3は、167テックスに等しい番手を有するアラミド(Teijin社によるTwaron 1000)製のマルチフィラメント・ストランドと、144テックスに等しい番手を有するPET(Hyosung社によるPET HMLS)製のマルチフィラメント・ストランドとを含み、2つのストランドが互いにらせん状に巻き付き、各補強要素が撚り平衡化されている、補強要素の破断力を示す。撚りは、撚り係数Kが3.7から7.0まで変化するように変化させた。破断力測定値は、ISO6892規格(1984年)に準拠した引張試験下で取得する。
補強要素45の耐久性を、他のアラミド/PET補強要素I、II、III及びET’の耐久性と比較した。補強要素II及び45は、本発明によるものである。補強要素I、III及びET’は、本発明によるものではない。耐久性を評価するために、補強要素をエラストマー組成物に埋設して厚さが30mmに等しいストリップの形態の試験片を形成し、これを円筒形のバーの周りでサイクルさせた。190,000サイクル後、各補強要素の最終破断力を測定した。190,000サイクル後の破断力における損失に対応するドロップオフを%として計算した。ドロップオフが高いほど、耐久性が低い。試験の結果及び試験された補強要素の特性を下記の表5において照合する。
本発明によるタイヤ10を、複合体NTから得られるカーカス・プライを含む従来技術のタイヤPTに対して比較した。
12:クラウン
14:クラウン補強体
15:ワーキング補強体
16、18:ワーキング・プライ
17:フープ補強体
19:フーピング・プライ
20:トレッド
22:サイドウォール
24:ビード
28:ビードワイヤ
32:カーカス補強体
34:カーカス・プライ
36:エラストマー複合体
38:主ストランド
40:ターンアップ・ストランド
43:気密内側ライナ
45:補強要素
46:芳香族ポリアミド又は芳香族コポリアミド製のマルチフィラメント・ストランド
48:ポリエステル製のマルチフィラメント・ストランド
49:組立体
50:サイドウォール・インサート
Claims (9)
- 補強要素(45)であって、組立体(49)を含み、
前記組立体(49)は、
・芳香族ポリアミド又は芳香族コポリアミド製のマルチフィラメント・ストランド(46)と、
・ポリエステル製のマルチフィラメント・ストランド(48)と、
で構成され、
前記2本のストランド(46、48)は、互いにらせん状に巻き付けられ、前記補強要素(45)は、撚り平衡化され、前記補強要素(45)の撚り係数Kは、5.5から6.5までの範囲であり、Kは、式
K=(R×Ti1/2)/957により定義され、
ここでRは、撚り毎メートルで表された前記補強要素(45)の撚りであり、Tiは、テックスで表された前記補強要素(45)の前記マルチフィラメント・ストランドの番手の合計であり、前記補強要素(45)の撚りが300から330撚り毎メートルの範囲であり、前記補強要素(45)の初期引張りモジュラスが、5.0から10.5cN/テックスである、ことを特徴とする、補強要素(45)。 - 前記補強要素(45)の前記撚り係数Kが、5.9から6.1までの範囲であることを特徴とする、請求項1に記載の補強要素(45)。
- 前記補強要素(45)の初期引張りモジュラスが、5.7から8.5cN/テックスの範囲であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の補強要素(45)。
- 前記補強要素(45)の最終引張りモジュラスが、14.0から21.5cN/テックスの範囲であることを特徴とする、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の補強要素(45)。
- 初期モジュラスに対する最終モジュラスの比が、2.10から2.75の範囲であることを特徴とする、請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の補強要素(45)。
- エラストマー複合体(36)であって、エラストマー組成物に埋設された請求項1~請求項5のいずれかに記載の少なくとも1つの補強要素(45)を含むことを特徴とする、エラストマー複合体(36)。
- 少なくとも1つのカーカス・プライ(34)を含むカーカス補強体(32)を含むタイヤ(10)であって、前記カーカス・プライ(34)が、請求項6に記載のエラストマー複合体(36)から得られることを特徴とする、タイヤ(10)。
- 前記カーカス補強体(32)は、単一のカーカス・プライ(34)を含むことを特徴とする請求項7に記載のタイヤ(10)。
- ランフラット用に設計された請求項7または請求項8に記載のタイヤ(10)。
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