JPH07276910A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 撚糸工程の簡略化によるコストダウンメリッ
トを有しつつ、高荷重ドラム耐久性、操縦安定性、タイ
ヤ製造作業性等に優れた空気入りラジアルタイヤを提供
することである。 【構成】 タイヤ周方向に対して実質的に直交する方向
にコードを並列に配置してなるカーカス層を少なくとも
一層有する空気入りラジアルタイヤにおいて、前記コー
ドが５０〜２０００デニールの太デニールフィラメント
を２〜４０本集束してなることを特徴とする空気入りラ
ジアルタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高荷重ドラム耐久性、
操縦安定性及びタイヤ製造工程における作業性等に優れ
た空気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りラジアルタイヤは、通常、タイ
ヤ周方向に対して実質的に直交する方向に配置されたコ
ードを含むカーカス層で補強されたサイドウォール部、
カーカス層を固定し、リムとの密着性をだすビード部、
タイヤ周方向に沿って極めて剛性の高いベルト層で補強
されたクラウン部を有している。

【０００３】従来、カーカス層を構成するコードとし
て、非常に小さいデニール、例えば、４〜６デニールの
多数のフィラメントを使用し、さらに、糸の集束性、耐
疲労性を向上せしめる為に、該細デニールフィラメント
の下撚、上撚からなる撚糸が行われている。一方、近
年、特開平２−５７４０５や特開平２−１７５９１０に
は、サイドウォール部の剛性を上げ、車両の操縦安定性
を向上せしめる為、また、撚糸工程を排除し、コストダ
ウンを図る為に、無撚の太デニールモノフィラメントコ
ードをカーカスコードとして使用するタイヤが開示され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した様なモノフィ
ラメントコードは、外層の複屈折を内層対比低下させる
技術や断面形状を楕円にすることにより、太単糸の問題
点である柔軟性、耐疲労性をかなり向上させている。し
かしながら、カーカス強度を保持する為に、こういった
大きいデニールのモノフィラメントをカーカスコードと
して使用すると、高荷重によりタイヤの歪が増大した際
に、ビード部周辺のコード破壊が比較的早い段階で発生
するという問題がある。

【０００５】すなわち、高歪、高圧縮応力といった厳し
い条件下において、モノフィラメントはその形状ゆえに
応力集中が起こり、クラック等を起点として、フィブリ
ル破壊が進行するのである。これは、モノフィラメント
コードをゴム中に埋め込み、２プライのベルトを作り、
プーリーにかけ、一定荷重下で反復動作を連続して行う
ベルト屈曲疲労試験によっても、再現することができ
る。プーリー径が大きいと、すなわち歪が小さいと、モ
ノフィラメントコードは良好な耐疲労性を示すが、プー
リー径が小さいと、すなわち歪が大きいと、非常に早い
段階でコード破壊が起こるのである。また、モノフィラ
メントコードは、マルチフィラメントと比べ、ゴムとの
接着面積が小さいので、ゴムとの接着性が不充分となる
といった問題がある。この問題は、特に、高荷重下でタ
イヤが発熱し、高温になった際に顕著に現れてくる。す
なわち、特に高温となるビード部の耐久性に悪影響を及
ぼす事となる。

【０００６】また、モノフィラメントコードは他にも、
タイヤ成型加工時において極端な高剛性に起因したビー
ド部のプライ折り返し性の悪さや、該モノフィラメント
コードをスダレ織りにしたものに接着剤を付与し、熱処
理加工（一般にＤＩＰ処理加工と呼ばれる）を行う工程
において、プライのミシンジョイント不能（針折れ）が
発生するといった問題点を有している。なお、ここで言
うビード部のプライ折り返し性とは、折り返したプライ
部の平坦性及びコード間ゴムの切り裂きの有無をいう。

【０００７】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解消するために創作されたものであり、その目的とす
るところは、撚糸工程の簡略化によるメリットを有しつ
つ、ビード部耐久性、操縦安定性、タイヤ製造工程にお
ける作業性等に優れた空気入りラジアルタイヤを提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、空気入りラジアルタ
イヤのカーカス層に特定のフィラメントからなるコード
を用いることにより、上記目的を達成することができる
空気入りラジアルタイヤを得ることに成功し、本発明を
完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明の空気入りラジアルタイ
ヤは、タイヤ周方向に対して実質的に直交する方向にコ
ードを並列に配置してなるカーカス層を少なくとも一層
有する空気入りラジアルタイヤにおいて、前記コードが
５０〜２０００デニールの太デニールフィラメントを２
〜４０本充分集束してなることを特徴とするものであ
る。

【００１０】フィラメント１本当たりのデニール数、コ
ード１本当たりのフィラメント本数は、タイヤ形状、プ
ライ数、所望コードデニール及びポリマー種により異な
るが、５０〜２０００デニール／フィラメント、２〜４
０本／コード、好ましくは、１００〜１０００デニール
／フィラメント、４〜３０本／コード、さらに好ましく
は、２００〜５００デニール／フィラメント、６〜２０
本／コードである。しかし、フィラメントの本数が４０
本を超えると、多数回の撚りをかけなければ充分な集束
性が得られなくなり、結果として、コード弾性率の低下
及びタイヤ性能メリットの減少をもたらす。すなわち、
撚りが少ないと、充分な集束性が得られず、剛性が低下
するのである。

【００１１】また、フィラメント１本当たりのデニール
が５０未満になると、所望のコードデニールを得るのに
フィラメント本数を多くしなければならないといった不
都合が生ずる。逆に、フィラメント１本当たりのデニー
ルが２０００を超えると、所望のコードデニールとする
には、フィラメントの本数を一本にしなければならず、
上述したようなモノフィラメントコードが有する問題が
発生するので好ましくない。なお、本発明において用い
られるコードのデニールは、２０００〜４０００デニー
ルの範囲にあるのが望ましい。

【００１２】また、コードを形成する際に、フィラメン
トは充分な集束性をもっていることが重要である。この
充分な集束性がないと、タイヤ製造工程中でばらけた
り、また、タイヤ中で、特にビード部折り返し部でコー
ド断面が楕円もしくは平たい形状になり、隣接するコー
ドと接触したり、もしくは重なるといった不具合が生じ
る。

【００１３】したがって、フィラメントの充分な集束性
を得るためには、コードに一方向又は二方向の撚りをか
け、かつ、コードの撚り数Ｎ（回／10cm）が次式を満た
すことが望ましい。

【数２】 上記式の範囲外の撚り数では、上述した様なコードとし
ての充分な集束性が得られない。ただし、太デニールフ
ィラメントは、細デニールフィラメントと比較して、撚
り数の増加に伴い強力の低下が大きくなるという傾向を
有しており、極端に撚り数を大きくすることは逆に好ま
しくない。したがって、撚り数はフィラメントデニール
及び所望のコード強力により設定すべきである。

【００１４】ここで言う撚りとは、紡糸延伸工程中もし
くはその後に行っても良く、また、ディップ工程直前に
行い、そのまま連続してディップ処理を行っても良い。
さらに、撚糸工程として行っても撚り数が少ない分、コ
ストメリットがあり良いが、ディップ工程に組み込む方
が理想的である。その他の集束性を得る手段としては、
撚りと空気交絡を組み合わせる方法、接着性が良く柔軟
な樹脂、例えば非常に低分子量のポリエステル、ナイロ
ン等を含浸させ、表面に凹凸形状を有する円形に近い断
面のコードとする方法等がある。通常の４〜６デニール
／フィラメントのフィラメントを多数本撚り合わせる場
合に比べ、本発明中の集束性を得る為の撚りの撚数は、
極端に少なく、単糸当たりのデニールも大きいので、コ
ード表面積はかなり小さい。しかしながら、凹凸が大き
いため、接着剤が内部まで浸漬しやすく、接着剤付着量
がモノフィラメント対比かなり多くなる。その結果、モ
ノフィラメント対比、ゴム接着性は著しく改善され、通
常の撚りコードと同レベルまで達する。撚り以外の方法
で集束性を得る場合でも、例えば樹脂に含浸させる場合
でも樹脂量をコントロールして、表面に凹凸を付与する
べきである。

【００１５】太デニールフィラメントに供する材料は、
特に限定されるものではないが、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナ
フタレート等のポリエステル、６６ナイロン、６ナイロ
ン等のポリアミド、前記ポリエステルまたはポリアミド
に１０％以下の共重合成分を加えたもの、または１０％
以下の柔軟剤、安定剤等の添加物を加えたもの等が有利
に適合する。また、上記ポリマーをブレンドしたもの
や、内層、外層に異なるポリマーを用いた芯鞘構造にし
たものでも良い。フィラメントの断面形状も特に限定さ
れないが、円形もしくは円形に近い形状が好ましい。

【００１６】

【作用】上記のように、ある条件下において、太デニー
ルフィラメント数本を集束体としてカーカスコードに使
用することにより、高い剛性を有しつつ、タイヤ内にお
いて応力集中によるコード破壊、ゴム接着不良問題を避
けることができる。特に、高荷重によりタイヤの歪みが
増大した際のビード近辺部の耐久性は、本発明によりモ
ノフィラメント対比著しく向上せしめることができる。
また、本発明によるカーカスプライは、プライコード剛
性がモノフィラメント程高くない為、タイヤ成形時のプ
ライ折り返し性も問題の無いレベルとなる。コードが複
数のフィラメントより構成されているので、ミシンジョ
イントにおいても針折れの確立が低くなる。さらに、本
発明によるタイヤのカーカス剛性は、通常の撚糸コード
カーカスの剛性とモノフィラメントコードカーカスの剛
性の間にあり、適度な強さである為、タイヤのクラウン
部剛性と良好にバランスし、操縦安定性および乗心地性
も高いレベルとなる。

【００１７】

【実施例】次に、本発明を実施例、比較例により具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。 （実施例１〜５、比較例１〜４）下記表１に種々の製造
条件で得られたコードを用いた各試作タイヤについて、
それぞれの測定結果を示す。試作タイヤ、各特性の測定
方法は下記のとおりである。

【００１８】（１）試作タイヤ 試作タイヤのサイズは、全て１６５／７０Ｒ１３であ
り、フィラメントの材質は、ポリエチレンテレフタレー
トである。また、カーカスコードの打ち込み数及びタイ
ヤ構造についても、各実施例において全て同一である。

【００１９】（２）高荷重ドラム耐久性 試作タイヤを２５℃±２℃の室内中でＪＩＳ規格の最大
空気圧に調整した後、２４時間放置後、空気圧の再調整
を行い、ＪＩＳ規格の最大荷重の２倍荷重をタイヤに負
荷し、直径約１．７ｍのドラム上で速度６０ｋｍ／時で
走行させ、故障発生時までの走行距離を測定した。な
お、コントロールタイヤを１００とした場合の相対指数
で評価した。

【００２０】（３）操縦安定性、乗り心地性 各試作タイヤを乗用車に装着し、専門のドライバーによ
り操縦安定性と振動乗り心地性のフィーリングテストを
行った。評価はコントロールタイヤを５とした１０点法
の相対評価にて、コントロール対比で以下のように区別
した。 ０：変わらない ±２：やや良い（やや悪い） ±４：良い（悪い） なお、＋のタイヤは操縦安定性及び乗り心地性がそれぞ
れコントロールタイヤより良いことを示している。

【００２１】（４）プライ折り返し性 折り返した後のプライ折り返し部の平坦性やコード間ゴ
ムの切り裂きの有無を、目視による総合評価を行い、以
下のように区別した。 ○：良好 △：ほぼ良好 ×：問題あり

【００２２】（５）ミシンジョイント性 プライ同士をミシンジョイントした際の針折れの頻度
を、以下のように評価した。 ○：全く無し △：ほとんど無し ×：問題あり

【００２３】（６）ゴム接着性 ゴムにエポキシ処理を行い、その後、ＲＦＬ樹脂に浸漬
し、１６０℃で６０秒間乾燥し、更に、２４０℃で６０
秒熱処理して、接着剤組成物処理コードを作成した。こ
の接着剤組成物処理コードを未加硫状態の配合ゴム組成
物に埋め込み、１７０℃×３０分、２０ｋｇ／ｃｍ²の
加圧下で加硫し、得られた加硫物からコードを掘り起こ
し、３０ｃｍ／分の速度でコードを加硫物から剥離する
時の抗力をゴム接着力とした。なお、コントロールタイ
ヤを１００とした場合の相対指数で評価した。

【００２４】

【表１】

【００２５】上記表１から以下のことが確認された。比
較例１は、円形断面のモノフィラメントコード（請求の
範囲外）をカーカスコードとして使用したものであり、
これをコントロールタイヤとした。比較例２はフィラメ
ントデニールを３０、フィラメント本数を１００とした
ものである（共に請求の範囲外）。ビード部耐久性、作
業性、ゴム接着性はコントロールタイヤ対比良好である
が、フィラメントデニールが小さく、所望のコードデニ
ールを得るために、フィラメント本数が多いので、コー
ド剛性が不足しており、操縦安定性がコントロールタイ
ヤと対比して低い。比較例３は、フィラメントデニール
を５０、フィラメント本数を６０（請求の範囲外）とし
たものである。フィラメント本数がやはり多いので、コ
ード剛性が不足しており、操縦安定性がコントロールタ
イヤと対比して低い。比較例４は、フィラメントデニー
ルを３００、フィラメント本数を１０、撚り数を３（請
求の範囲外）としたものである。用いられたフィラメン
トデニールに対して撚り数が少ないために、フィラメン
トの充分な集束性を満たしていない。したがって、断面
形状が一定でなく、ビード部では特につぶれた形状にな
り、コードの重なり等が多発していた。また、ドラム耐
久性もビード部の故障により非常に低いレベルであっ
た。

【００２６】実施例１〜５は、本願発明のコード製造条
件に従って調製されたものである。各実施例とも、ビー
ド部耐久性が著しく向上していることがわかる。また、
カーカス剛性が適切な範囲に入っている為、実車フィー
リング（操縦安定性、乗り心地性）も、コントロールタ
イヤ（比較例１）と対比して向上している。さらに、各
実施例の作業性、ゴム接着性においても、モノフィラメ
ントコードを使用した比較例１に対して向上が認められ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。す
なわち、本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、カ
ーカス層を構成するコードとして２〜４０本の太デニー
ルフィラメントの集束体を使用することにより、ビード
部耐久性、操縦安定性及びタイヤ製造工程における作業
性等を向上せしめることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤ周方向に対して実質的に直交する
   方向にコードを並列に配置してなるカーカス層を少なく
   とも一層有する空気入りラジアルタイヤにおいて、前記
   コードが５０〜２０００デニールの太デニールフィラメ
   ントを２〜４０本充分集束してなることを特徴とする空
   気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】 コードに一方向又は二方向の撚りをか
   け、かつ、コードの撚数Ｎ（回／10cm）が次式を満足す
   る請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。 【数１】