JPH0261129A - タイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） 本発明は、タイヤ補強層に用いられる有機繊維コードの
ゴムとの接着性、コード剛性等を向上させることによっ
て、耐久性能及び運動性能を向上させたタイヤに関する
。

〔従来の技術〕

タイヤに用いられる繊維補強層のコード材料としては、
ナイロン、ポリエステル、スチール、芳香族ポリアミド
、ガラス繊維等が使用されている。スチールコードは、
トラック・バス用大型ラジアルタイヤのカーカス、ベル
ト、乗用車用ラジアルタイヤのベルト等にその高い強度
及び弾性率から用いられるが、タイヤ重量が増加するた
め、強度をそれほど必要としない乗用車用タイヤや自動
二輪車用タイヤのカーカスには有機繊維コードが用いら
れる。また、変形が大きく高い伸度を必要とする航空機
用タイヤや大型バイアスタイヤにも主として有機繊維コ
ードが使用されている。

有機繊維コードとしては。、ナイロン、ポリエステルが
大部分を閉めている。

ナイロンはゴムとの接着性が良好であり、特に高温度条
件下での劣化が少ない利点がある。このため、ナイロン
コードは高荷重で用いられるトランク・バス用大型タイ
ヤや航空機用タイヤのカーカス、ベルトに使用される。

特に、６．６−ナイロンは高温下での安定性に富むため
、温度上昇の激しいヘルドや航空機用タイヤの補強層に
使用される。

しかし、ナイロンコードは、クリープ現象を生じやすい
ため、タイヤに用いたとき、寸法安定性に欠け、また、
フラントスボットを発生しやすく、剛性が低く運動性能
も劣る。従って、ラジアルタイヤのカーカスやベルトに
用いることはできない。

一方、ポリエステルコードは、前記ナイロンコードの欠
点がなく、弾性率もナイロンコードより高いため、現在
、乗用車用ラジアルタイヤのカーカスには、はとんどポ
リエステルコードが用いられているが、ナイロンコード
に比し、熱によって劣化しやすく、高温下でのゴムとの
接着性も劣る。このため、トランク・バス用大型タイヤ
や航空機用タイヤには使用しにり＜、加硫条件や、ゴム
配合に大幅な制約がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のようにナイロンコードとポリエステルコードはそ
れぞれの特性によって用途に応じて使い分けられている
。一般に、耐久性を重視されるものには、ナイロンコー
ドが、比較的荷重条件が緩やかで操縦性、静粛性等の運
動性能を重視されるものには、ポリエステルコードが使
用される傾向にある。

しかし、近年、タイヤに対する要求性能が厳しくなり、
両者の性能をトータル的に満足するタイヤが、各カテゴ
リーにおいて望まれてきている。

以下にその数例を挙げる。

■大型及び小型トラック・バス用バイアスタイヤはラジ
アルタイヤに比べ、トレッド部の剛性が低く、そのため
トレッドパターンのエアーボンピングによる騒音が大き
い。カーカス材にポリエステルコードを使えば、騒音減
少の効果があるが、前述の問題から使用することが困難
である。

■レーシング用タイヤは、２００〜３００　ｋｍ／ｈあ
るいはそれ以上の高速で使用され、タイヤ温度が高く、
そのためナイロンコードがカーカス材として使用される
。タイヤの温度の上昇につれてナイロンコードのモジュ
ラスが変化し、操縦安定性が低下する。ポリエステルコ
ードを使えば操縦安定性が向上するが、前述の高温時の
接着性の不足からセパレーションを発生することがある
。

■高性能乗用車用ラジアルタイヤには、高速でのベルト
のリフティング現象を防止するためベルトの半径方向外
側に有機繊維コードからなるバンド層が載置される。こ
のコードは高温になるため、前述の理由からナイロンが
使用される。この場合、ナイロンコードのタイヤ加硫中
の熱収縮によるジヨイント部の変形に伴うタイヤのユニ
フォミティーの悪化が問題となる。ポリエステルコード
は熱収縮が小さく、また、弾性率が大きいのでユニフォ
ミティーを悪化させることなく高速耐久性を向上できる
ため、バンドとしては望ましいが、高温でのゴムとの接
着性の点から使用することができない。

■トラック・バス用大型ラジアルタイヤ等において、そ
のと−ド部を補強するため有機繊維コード層が配置され
るものがある。このようなタイヤのビード部は、ブレー
キドラムからのリムを通しての伝熱、ビード部の屈曲に
よる発熱により、高い温度になるため、ナイロンコード
が使用される。

より高い弾性率のものが補強効果を高めるうえで望まし
く、芳香族ポリアミドを使用することもあるが、圧縮に
よる破壊を発生しやすい欠点がある。ポリエステルコー
ドは前述のようにナイロンコードよりも高い弾性率を有
するが、高温でのゴムとの接着破壊を発生しやすく使用
することができない。

本発明はナイロン、及び、ポリエステルの両者の長所を
有する有機繊維コードを補強層として用いることにより
、補強層としての効果を高め、併せて、耐久性をも向上
させたタイヤを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明のタイヤは、中心部
がポリエステル、表面部がナイロンからなるいわゆるス
キンコアー構造を有する有機繊維フィラメントからなる
コードを配列したコード層により補強されたことを特徴
とするものである。

ここで、スキンコアー構造を有する有機繊維フィラメン
トとは、中心部（コア一部）と表面部（スキン部）とか
らなり、各々が異なる物質からなる有機繊維フィラメン
トをいう。第２図はそれを模式的に表したものである。

有機繊維１０は、中心部１１と表面部１２からなる。本
発明では、中心部１１は、ポリエステルであり、表面部
１２は、ナイロンからなる。ナイロンはいずれの種類の
ナイロンを用いることができるが、ｍｎ型、もしくは、
ｎ型の脂肪族ナイロンが望ましく、特に、６．６−ナイ
ロンが、高温での強力、及び、融点の高さから好適に用
いられる。

該有機繊維フィラメント１０の弾性、強度等の特性は、
中心部１１の材質によって決定される程度に、該有機繊
維全体に対する中心部の占める割合を定めることが望ま
しい。表面部１２は、後述するように、ゴムとの接着性
に影響する。

このような有機繊維フィラメントを従来の方法で数１０
乃至数１００本集書きせてコードを作成する。

第３図は、このようにして作られたコード１３を２本撚
り合わせたものを複数本平行に配列し、ゴム層１５に埋
設してなるコード層１４を示す。

タイヤ加硫中にコード１３はゴムと化学結合により接着
する。この結合は、有機繊維フィラメント１０の表面部
１２が関与する。

゛第１図は、タイヤ構造の１例を示す半径方向断面図で
あり、タイヤ赤道面より右半分を示している。タイヤ１
は、その補強層としてカーカス２、ベルト３、バンド４
、チェイファ−８、フィラー９を含む。カーカス２は、
トレッド部、サイドウオール部を通り、一対のビードコ
ア６．６に係止される。本例では、カーカス２は、コー
ド層１プライからなるが、２ブライ、もしくは、それ以
上の複数プライから構成することもできる。また、ラジ
アル構造、バイアス構造のいずれの構造のカーカスにも
本発明は適用することができる。ベルト３は、カーカス
２の半径方向外側に載置され、さらにその外側にバンド
４が設けられている。バンド４は、ベルト３の全体を覆
ういわゆるフルパント、または、ベルト３の端部を覆う
いわゆるエツジバンドの構成がとられる０本例ではその
両者わ組み合わせたものを示している。

ビードコア６の半径方向外側には、略三角形の先細り断
面形状を有し、硬質ゴムからなるビードエイペックス７
が載置され、ビードエイペックス７とビードコア６の全
体を覆い補強するフィラー９が設けられている。チェイ
ファ−８は、カーカス巻上げ部、ビードコア６、ビード
エイペックス７の全体を覆い、それらを保護するととも
に、ビード部５の剛性を増加して、操縦安定性、及び、
耐久性を向上させている。

本例では以上説明したようにベルト、バンド、チェイフ
ァ−、フィラーの全てを備えたものを示しているが、必
ずしも全てを備えている必要はなく、また、それらの一
部の補強層に前記コード層１４を適用してもよい。

〔作用］ 上記のように構成された本発明のタイヤは、ポリエステ
ルコードの弾性及び強度等を存し、ナイロンコードの接
着性を有する補強層を含むことによって、前記の課題を
解決し、目的を達成することができる、以下、本発明を
実施例により詳述する。

〔実施例〕

災胤桝土 タイヤサイズ７．００−１５　１０ＰＲの小型トラック
・バス用バイアスタイヤのカーカスに中心部がポリエス
テル、表面部がナイロンからなるいわゆるスキンコアー
構造を有する有機繊維フィラメントからなるコードを配
列したコード層を用いて、第１表の仕様に基づいてタイ
ヤを試作し耐久試験及び騒音試験を行った。その結果、
第１表下欄に示すように実施例１及び２は、従来品の比
較例１　（６，６ナイロンコード使用）に比べ耐久性能
は同等に維持しつつ騒音を低減することができた。比較
例２は、比較例１と同じカーカスを含みブレーカ枚数と
ブレーカコード太さを増すことによって、騒音低減を図
ったものであり、騒音レベルは本発明の実施例と同等で
あるが、ブレーカ層の厚さが増加するため、走行中の温
度が上昇し、耐久性が低くなっている。また、実施例１
及び２は、比較例３（ポリエステルコード使用）に比べ
騒音レベルは同等であり、耐久性能が向上していること
が分かる。

本例においては有機繊維フィラメントのポリエステルと
６，６−ナイロンの比率は３０／７０〜１０／９０の範
囲であり、強度は５　ｇ　／　ｄ以上、次式で定義され
る撚係数ＮＴは、０．３５〜０゜７５の範囲にあること
が好ましい。

ＮＴ＝ＮＸＦ［８丁７１））×１０−３ここで、 Ｎ：撚数／　１０　ｃｍ Ｄ：コードのトータルデデニール ρ：コードの比重 である。

前記ポリエステルの比率が、３０％未満の時には、ポリ
エステルの特徴である高い剛性が得られず、９０％を越
えると、製造上、６．６−ナイロンが極端に薄い部分や
ポリエステルの部分的な露出等の問題が発生しやすくな
る。また、強度が５ｇ／ｄ未満の時には、強度を保持す
るためにコードを太くする必要があり、タイヤの発熱や
重量が増加する。撚係数ＮＴが、０．３５未満のときに
は、コードの耐疲労性が劣り、走行によるカーカスの切
断を生じやすくなり、０．７５を越えると、コードの強
度不足、剛性低下を生じやすくなる。さらに望ましくは
、０．５５〜０．７０の範囲である。

尖膳医斐 タイヤサイズ２８０１５０Ｒ１３のレース用ラジアルタ
イヤのカーカスに中心部がポリエステル、表面部がナイ
ロンからなるいわゆるスキンコアー構造を有する有機繊
維フィラメントからなるコードを配列したコード層を用
いて、第２表の仕様に基づいてタイヤを試作し耐久試験
及び操縦性試験を行った。その結果、第２表下欄に示す
ように実施例３は、従来品の比較例４　（６，６ナイロ
ンコード使用）に比べ耐久性能（走行終了後のカーカス
接着力指数で示す、以下、この実施例において同じ、）
はほぼ同等に維持しつつランプタイムを低減することが
できた。また、実施例３は、比較例５（ポリエステルコ
ード使用）に比ベラツブタイムは同等であって、耐久性
能が向上していることが分かる。

本例においても実施例１と同じく、有機繊維フィラメン
トのポリエステルと６．６−ナイロンの比率は３０／７
．０〜１０／９０の範囲であり、強度は５　ｇ　／　ｄ
以上であり、また、撚係数ＮＴは、０．１５〜０．７５
の範囲にあることが好ましい。前記ポリエステルの比率
が、３０％未満の時には、ポリエステルの特徴である高
い剛性が得られず、艮縦性能が向上しにくく、９０％を
越えると、製造上、６．６−ナイロンが極端に薄い部分
やポリエステルの部分的な露出等の問題が発生しやすく
なって、高速走行中のセパレーション発生の可能性があ
る。また、強度が５　ｇ／ｄ未満の時には、カーカス強
度が不足する。撚係数ＮＴが、０１５未満のときには、
コードの耐疲労性が不足する。ただし、予選用等の走行
距離が短い場合は、０．１５未満であってもよい、０．
７５を越えるとコードの強度、剛性の低下が生じ望まし
くない。さらに望ましくは、０．５５〜０．７０の範囲
である。

なお、本例の試験は、レース用車両にタイヤを装着し、
６ｋｍのテストコースを走行させてそのランプタイムを
測定し、その後、タイヤを解体してカーカスの接着力を
測定することによって行った。

実ＪＩｄＬエ タイヤサイズ１９５／６０Ｒ１４の高性能乗用車用ラジ
アルタイヤのバンドに中心部がポリエステル、表面部が
ナイロンからなるいわゆるスキンコアー構造を有する有
機繊維フィラメントからなるコードを配列したコード層
を用いて、第３表の仕様に基づいてタイヤを試作し高速
耐久試験及びベルトセパレーション耐久試験を行ない、
また、タイヤのユニフオミテイーレベルを測定した。こ
こでユニフォミティーレベルは、各タイヤのアンバラン
ス量、ランアウト量を総合評価した指数で示す。数値が
大きい程、良好であることを表す。

実施例４は、エツジバンドのみを有するものであり、実
施例５は、エツジバンド及びフルパントを有するもので
ある。また、比較例６は、６．６−ナイロンコードから
なるエツジバンド及びフルパントを有し、比較例７は、
ポリエステルコードからなるエツジバンド及びフルパン
トを有するものである。

その結果、第３表下欄に示すように実施例５は、同構造
の比較例６及び７に比べ、高速耐久性能、ヘルドセパレ
ーション試験結果及びユニフオミティーレベルのいずれ
においても優れた結果を示した。また、エツジバンドの
みを有する実施例４であっても、より強固なバンド構造
を有する比較例６．７の中間の高速耐久性能を示し、ヘ
ルドセパレーション耐久試験においては実施例５、比較
例６と同等の結果を示した。また、ユニフオミティーレ
ベルは、テストタイヤ中最高のレベルであった。

本例においては、有機繊維フィラメントのポリエステル
と６．６−ナイロンの比率は３０／７０〜Ｌ　Ｏ／９０
の範囲であり、また、撚係数ＮＴは、０．１５〜０．７
５の範囲にあることが好ましい。前記ポリエステルの比
率が、３０％未満の時には、ポリエステルの特徴である
高い剛性が得られず、また、熱による収縮も大きくなる
ためユニフォミティーレベルを低下させずに高速性能を
向上させることが難しくなり、９０％を越えると、製造
上、６．６−ナイロンが極端に薄い部分やポリエステル
の部分的な露出等の問題が発生しやすくなって、高速走
行中のセパレーション発生の可能性がある。撚係数ＮＴ
が、０．１５未満のときには、コードの集束性が劣り、
コード／ゴム間の接着力の低下を招きセパレージジン発
生の恐れがある。０．７５を越えるとコードの剛性が低
下し、また、熱収縮も大きくなる。

以上の実施例１〜５に用いた有機繊維コードは、タイヤ
加硫後、タイヤを解体して取り出し、２２５ｇ／ｄの力
を加えたときの伸びが３〜８％、さらには、４〜６％で
あることが望ましい。この伸びが３％未満では、コード
の特性上製造困難であり、また、８％を越えるとナイロ
ンコードより優れた性能は発現しにくい。

（発明の効果） 本発明によって、走行中の発熱により高い温度となる部
分の補強層や高温長時間の加硫条件を適用したタイヤの
補強層で、従来、ナイロンコードを用いていたもの、例
えば、カーカス、バンド、ブレーカ、チェイファ−、フ
ィラー等について、それらの接着性による耐久性能を維
持しつつ、弾性率の増加、熱収縮率の減少を実現でき、
その結果、静粛性、操縦安定性、耐フラットスポット性
、または、ユニフォミティーレベルを向上することがで
きた。

また、従来、ポリエステルコードを用いていた前記のよ
うな補強層の高温条件下におけるゴムとの接着性を改善
することができ、他の諸性能を維持しつつ、タイヤの耐
久性能を向上することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の詳細な説明するタイヤの半径方向断
面図、第２図は、有機繊維フィラメントの部分図、第３
図は、有機繊維コード層の部分図である。 ｉ　−一タイヤ、２−　カーカス、３−・ベルト、４−
・・バンド、５−　ビード部、６−　ビードコア、７−
・・ビードエイペックス、８−　チェイファ−２９−フ
ィラー、１〇　−有機繊維フィラメント、１１−　中心
部、１２−　表面部、１３・有機繊維コード、１４−　
コード層、１５　・ゴム層 特許出願人　住友ゴム工業株式会社

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）中心部がポリエステル、表面部がナイロンからな
   るいわゆるスキンコアー構造を有する有機繊維フィラメ
   ントからなるコードを配列したコード層により補強され
   たことを特徴とするタイヤ。
2. （２）前記スキンコアー構造を有する有機繊維フィラメ
   ントの表面部が６，６−ナイロンであることを特徴とす
   る請求項（１）記載のタイヤ。
3. （３）前記スキンコアー構造を有する有機繊維フィラメ
   ントからなるコードを配列したコード層の少なくとも１
   プライ以上からなるカーカスを有することを特徴とする
   請求項（１）、又は、（２）記載のタイヤ。
4. （４）ベルトの半径方向外側であってトレッドの半径方
   向内側に載置されたバンドを有し、該バンドが前記スキ
   ンコアー構造を有する有機繊維フィラメントからなるコ
   ードを配列したコード層の少なくとも１プライ以上から
   なることを特徴とする請求項（１）、又は、（２）記載
   のタイヤ。
5. （５）前記スキンコアー構造を有する有機繊維フィラメ
   ントからなるコードの次式であらわされる撚係数ＮＴが
   、０．１５〜０．７５の範囲であることを特徴とする請
   求項（１）、乃至、（４）のいずれかに記載のタイヤ。 ＮＴ＝Ｎ×√（０．１３９×Ｄ／ρ）×１０＾−＾３Ｎ
   ：撚数／１０ｃｍ Ｄ：コードのトータルデデニール ρ：コードの比重