JPH09263106A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗り心地性能や耐久性やラジアルタイヤ本来
の特質を損なうことなく、また製法を複雑化することな
く、タイヤサイドウォール部の剛性を高め、タイヤの操
縦安定性の向上した空気入りラジアルタイヤを提供す
る。 【解決手段】 左右一対のビードコアと、カーカス層
と、ベルト部と、トレッド部と、サイドウォール部とを
具備してなる空気入りラジアルタイヤにおいて、直径ま
たは最大径が０．０００１〜０．１ｍｍ、長さが８ｍｍ
以上のフィラメント繊維とゴム成分からなる、厚さが
０．０５〜２．０ｍｍのゴム−フィラメント繊維複合体
が少なくとも１枚、前記カーカス層のタイヤ内面側に隣
接して少なくともビード部からベルト部下位に至るまで
配設されてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サイド剛性を高め
ることにより操縦安定性能の改善された空気入りラジア
ルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】乗用車用、二輪車用などの小型の一般の
ラジアルタイヤにおいては、カーカス部が各種タイプの
ベルト構造と厚いトレッドゴムで補強されたタイヤ踏面
部に比較して、ラジアル方向に配列されたカーカスコー
ドと薄いサイドウォールゴムを主構成要素とするサイド
部では、特にサイドウォール面内の曲げ剛性が小さく、
このためタイヤのサイド剛性に左右されるタイヤの操縦
安定性能を、乗心地性能や耐久性能などの他のタイヤ特
性を犠牲にすることなく改良することが困難であった。

【０００３】ここで、タイヤサイド部の剛性を直接的に
高めるために、サイド部のカーカス層に隣接して従来の
撚り糸簾織り構造の繊維補強部材を貼着する対策が提案
されたが、この場合は、該繊維補強部材が成形、加硫工
程でのサイド部の大伸張変形に追従し得ず、従来の製法
では製造が困難であることと、製品タイヤにおいてサイ
ドウォールの柔軟性が極度に失われ、ラジアルタイヤ本
来の特質が失われる可能性が大きいことからこのような
対策は実用化されていなかった。

【０００４】従って従来では、前記問題に対する対策と
して、カーカスコードに高弾性、低熱収縮性のコードを
利用して、タイヤサイド部の剛性を高めると共に、加硫
時の熱収縮を小さくしてサイド形状の安定化を図る種々
の提案が数多くなされてきた。また最近では、乗用車用
ラジアルタイヤにおいて一般的なスチールコードベルト
層に、各種の有機繊維補強ベルト層を組み合わせたり、
更には、これらの層を補強する被覆ゴムの物性を変更し
て操縦安定性を改良する試みが提案されてきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術のよう
にカーカスコードに高弾性、低熱収縮性のコードを利用
することは、コードの高弾性率化によってコード方向と
一致するタイヤラジアル方向の引張り剛性を効果的に高
めることはできても、サイドウォールの面内の曲げ剛性
やラジアル方向に直交するタイヤ周方向剛性を直接高め
ることはできず、有効な対策となり得ず、また低熱収縮
性のコードによって確かに加硫後のタイヤの熱収縮変形
は減少するが、製造時のコード打込み本数（一定幅当た
りのコード配列本数）のバラツキやサイド部材の肉厚の
バラツキに起因する内圧時のタイヤサイド凹凸を抑制す
ることができず、いずれにしても十分な効果を得ること
ができなかった。更に、スチールコードベルト層にナイ
ロン、ポリエステル等の有機繊維コードを用いた有機繊
維補強ベルト層を併用組み合わせたり、これらのベルト
補強層の被覆ゴムの物性を変更する前記従来の対策の場
合では、踏面部の接地面内の摩擦力に起因するタイヤの
操縦安定性を向上させることは可能であるが、スラロー
ム走行など車両走行中にタイヤサイドを強制的に直接変
形させる様な入力を受けた場合には操縦安定性の向上効
果を得ることはできなかった。

【０００６】更にまた近年では、車両の低燃費化の要求
からタイヤの転がり抵抗の低減が進められており、タイ
ヤ重量軽減のためにタイヤカーカス層の薄肉化が益々指
向され、従来の対策のみでは対応が難しくなってきてい
た。

【０００７】そこで本発明の目的は、上述の事情に鑑
み、乗り心地性能や耐久性やラジアルタイヤ本来の特質
を損なうことなく、また製法を複雑化することなく、タ
イヤサイドウォール部の剛性を高め、タイヤの操縦安定
性の向上した空気入りラジアルタイヤを提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく特にタイヤサイドウォール部とタイヤ性能と
の関係について鋭意検討した結果、以下の（イ）〜
（ハ）の知見を得るに至り、本発明を完成するに至っ
た。

【０００９】（イ）ビードフィラーを小さくするか、ま
たはビードフィラーを軟らかくする等の従来の手法で
は、タイヤの縦バネを低下させることにより乗心地は改
良することができるが、一方でタイヤの横バネまで低下
してしまうために操縦安定性が悪化してしまう。

【００１０】（ロ）操縦安定性について、タイヤ剛性と
の関係を解析した結果、横バネだけでなくタイヤ回転方
向のねじりバネも操縦安定性に大きく影響することが判
明した。

【００１１】（ハ）そこで、縦バネを維持しつつねじり
剛性を高めることができれば乗心地と操縦安定性を両立
できることに着目し、フィラメント繊維をゴムで被覆一
体化した繊維補強部材層（ゴム−フィラメント繊維複合
体）を、カーカス層のタイヤ内面側に隣接させてサイド
ウォールに相当する箇所に貼着させたところ、前記目的
を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【００１２】すなわち、本発明の空気入りラジアルタイ
ヤは、左右一対のリング状のビードコアと、並列された
複数のコードが被覆ゴム中に埋設された層から成るカー
カス層の両端部が該ビートコアの回りに折り返し巻回さ
れて円環状に成されたカーカス層と、該カーカス部のタ
イヤ半径方向外側に配置された複数層のベルト部と、該
ベルト部のタイヤ半径方向外側配置された環状のトレッ
ド部と、該トレッド部の左右に配置された一対のサイド
ウォール部とを具備してなる空気入りラジアルタイヤに
おいて、直径または最大径が０．０００１〜０．１ｍ
ｍ、長さが８ｍｍ以上のフィラメント繊維とゴム成分か
らなる、厚さが０．０５〜２．０ｍｍのゴム−フィラメ
ント繊維複合体が少なくとも１枚、前記カーカス層のタ
イヤ内面側に隣接して少なくともビード部からベルト部
下位に至るまで配設されてなることを特徴とするもので
ある。

【００１３】前記ゴム−フィラメント繊維複合体中、フ
ィラメント繊維が４〜５０重量％であることが好まし
く、また前記ゴム−フィラメント繊維複合体が、目付け
が１０〜３００ｇ／ｍ^２である不織布とゴムとからなる
ことが好ましい。

【００１４】本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて
は、前記繊維補強部材層が貼着された隣接カーカス部材
は、カーカスコードによってラジアル方向に補強されて
いる他に、繊維によってタイヤの周方向にも補強されて
いるので、補強部分の面内の曲げ剛性が著しく高くな
り、サイドウォールの面内曲げ剛性が補強されてタイヤ
の操縦安定性が向上する。しかも、その一方で面外曲げ
剛性が維持されるため、タイヤ走行時に垂直荷重による
サイド部の大きな縦たわみに良好に追従することがで
き、タイヤの乗り心地性能を低下させることもない。

【００１５】更に、従来の硬質なビードフィラーゴムを
ショルダー上部まで延在させる方法や、あるいはビード
フィラーゴム上部からショルダー上部まで硬質なゴムシ
ートを貼着する方法では、タイヤの耐久性が低下すると
いう問題があったが、前記繊維補強部材層を上述のよう
に貼着することで、かかる耐久性の低下問題も解消する
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明において、繊維補強部材層
に使用するフィラメント繊維は、タイヤ用繊維コードの
簾織りとは異なり、多数本の繊維束を撚り合せたり、織
り合せたりはしておらず、不織布が好適に用いられる。

【００１７】不織布の製法としては、カーディング法、
抄紙法、エアレイ法、メルトブロー、スパンボンド法な
どがあり、これら製法によりウェブを作製する。メルト
ブロー、スパンボンド法以外のウェブでの繊維の結合方
法として、熱融着、バインダによる方法、水流または針
の力で繊維を交絡させる水流絡合法、ニードルパンチ法
を好適に利用することができる。とりわけ、水流または
針で繊維を交絡させる水流絡合法、ニードルパンチ法お
よびメルトブロー、スパンボンド法により得られた不織
布が好適である。

【００１８】本発明においては、かかるゴム−フィラメ
ント繊維複合体は、繊維フィラメントの間までゴムが含
浸する構造を有していること、そして比較的長い距離、
広い範囲でフィラメント繊維とゴムが相互に連続層を形
成できる構造を有していることが重要な基本的要件であ
る。このため、フィラメント繊維の直径または最大径は
０．１〜１００μｍ、好ましくは０．１〜５０μｍの範
囲であることを要する。但し、その断面形状は円状のも
の、または円と異なる断面形状のもの、中空部を有する
もの等を用いることができる。

【００１９】また、フィラメント繊維の長さは、８ｍｍ
以上、好ましくは１０ｍｍ以上であることを要する。か
かるフィラメント繊維の長さが８ｍｍ未満では、繊維フ
ィラメント−繊維フィラメント間のからみ合いが十分で
なく、補強層としての強度を保持できなくなる。

【００２０】不織布を用いる場合、その厚さは０．０５
〜２．０ｍｍ、好ましくは０．１〜０．５ｍｍの範囲で
あり（２０ｇ／ｃｍ^２の加圧下で測定）、目付（１ｍ^２
当たりの重量）は１０〜３００ｇ、好ましくは１０〜１
００ｇの範囲内であることを要する。不織布の厚さが
０．０５ｍｍ未満では不織布としての均一性を維持する
ことが困難となり、更にゴムとの複合体としての強度、
剛性が不足する。一方２．０ｍｍを超えるとゴムと複合
化をしたときにゲージが厚くなり、タイヤ部材としての
観点より好ましくない。また、目付が１０ｇ未満では不
織布自体の均一性を維持することが困難となってムラの
多い不織布となり、加硫後の不織布／ゴム複合体とした
時の強度、剛性、破断伸度のバラツキが大きくなるた
め、好ましくない。一方、３００ｇを超えるとゴムの流
動性にもよるが、不織布内部の空隙にゴムが浸透しなく
なり、タイヤ部材として考えた場合、ゴム−不織布複合
体としての繊維補強部材層の耐剥離性の観点から好まし
くない。

【００２１】尚、フィラメント繊維の材質としては、
綿、レーヨン、セルロースなどの天然高分子繊維、脂肪
族ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、
ポリイミド、芳香族ポリアミドなどの合成高分子繊維、
およびカーボン繊維、ガラス繊維、スチールワイヤのう
ちから選択される一種又は複数種の繊維を混合すること
ができる。また、隣接層と素材が異なる多層構造のフィ
ラメント繊維でもよい。更に、異なる材質を内層と外層
に配置した芯鞘構造、あるいは米字型、花弁型、層状型
等の複合繊維も用いることができる。

【００２２】本発明において使用する繊維補強部材層に
おけるフィラメント繊維とゴムとの複合化は、その未加
硫部材の段階にて予め繊維に未加硫ゴム組成物を適用し
て複合化する。具体的には、ゴムシートを製造する際の
混練りは、ロール、バンバリーミキサーなど、通常ゴム
業界で用いるどの方法によってもよい。但し、繊維の分
散性の点から、フィラメント繊維は、少量ずつ投入する
ことが好ましい。不織布を用いる場合は不織布に対し
て、プレスまたはロールなどによりシート状未加硫ゴム
組成物を上下両表面または片面から圧着して、不織布内
部の空気を未加硫ゴム組成物と十分に置換する。未加硫
ゴム組成物の流動性によっては、実質的に加硫反応が開
始しない程度の温度条件下で圧着を行うことも必要であ
る。あるいは、他の方法としては、未加硫ゴム組成物を
溶媒を用いて液状化させ、不織布に塗布することでタッ
キネスを付与する方法もある。このようにして得られた
未加硫複合部材を繊維補強部材層として適用してグリー
ンタイヤを成型し、これに加硫成型を施す。

【００２３】なお、上述の複合化に際し、加硫後におけ
るゴムとの接着性が十分であれば、繊維に予め接着処理
を施さずともよいが、接着が不十分な時にはタイヤ用繊
維コードとゴムとの接着力を高める場合と同様にディッ
ピィング・ヒートセット処理をフィラメント繊維に施し
てもよい。

【００２４】本発明の一例空気入りラジアルタイヤの横
断面を図１に示すと、コード方向がタイヤ１のラジアル
方向に向く一層のカーカス層２の両端末が左右一対のビ
ードワイヤ３、３’回りに巻回されて折り返され、該カ
ーカス層２のタイヤ半径方向の上部に２層のスチールベ
ルト４がリング状に配置され、更にその上部のタイヤ踏
面部５にはトレッドゴム６が配置されている。また、ト
レッドゴム６の両サイドのカーカス層の上には、サイド
ゴム７、７’が貼着されている。この例では、繊維補強
部材層８、８’が、ビード部からベルト部下位に至るま
で配置されている。

【００２５】かかる繊維補強部材層８は、図２に示すよ
うに、一方のビード部の内側端部（ビードトウ部９）か
ら踏面部を通り他方のビード部の内側端部（ビードトウ
部９’）に至る範囲に亘り、カーカス層の内側に配置し
てもよい。また、この繊維補強部材層８は、好ましくは
１層または２層より構成する。

【００２６】

【実施例】次に、本発明を実施例および比較例に基づき
説明する。前記繊維補強部材層は、比較例１および実施
例１〜７においては、下記の表１に示す構造を有する不
織布を厚さ０．４ｍｍのゴムシート二枚で挟み込み、ロ
ールで圧着して作製し、実施例８においては、長さ５０
ｍｍ、直径０．０２ｍｍのポリエチレンテレフタレート
のフィラメント４０ｇとカーカスコーティングゴム９０
ｇとを混練りしたのち、ロールを用いて厚さ０．２ｍｍ
のゴムシートとし、しかる後これと厚さ０．３５ｍｍの
ゴムシートとの２枚をロールで上下に圧着して作製し
た。次に、この繊維補強部材層を、図１に示すようにビ
ード部からベルト部下位に至るまでの間に配置するか、
または図２に示すようにカーカス層の内側全体に亘り配
置した。また、カーカス層は、２本撚り１５００デニー
ルのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）コードから
成るカーカス層が一層で構成されているものを使用し
た。かかる条件下で、サイズ２０５／６５Ｒ１５の空気
入りラジアルタイヤを製造した。また、比較例として、
繊維補強部材層を用いない従来の空気入りラジアルタイ
ヤも製造した。

【００２７】製造された空気入りラジアルタイヤについ
て、操縦安定性、乗心地性および耐久性の評価を以下の
ようにして行なった。 （操縦安定性）試験タイヤを車輌（国産ＦＦ２０００ｃ
ｃ）に装着し、速度４０〜１２０ｋｍ／ｈｒｓ、直進、
レーンチェンジの条件にて実車走行を行ない、ドライバ
ーのフィーリングにより操縦安定性を評価した。評価は
１０点を満点として行なった。 （乗心地性）操縦安定性のときと同様の車輛にて、速度
４０〜８０ｋｍ／ｈｒｓで良路、継ぎ目路および悪路の
実車走行を行ない、ドライバーのフィーリングにより乗
心地性を評価した。評価は１０点を満点として行なっ
た。 （耐久性）耐久ドラム試験を実施した。試作タイヤを２
５℃±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ない、９５
年度ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫにおける適用サイ
ズ・プライレーテイングでの最大負荷能力の１．５倍を
タイヤに負荷し、直径約１．７ｍのドラム上で速度６０
ｋｍ／時で走行させた。故障なしで、１万ｋｍを走行し
たものを完走とした。得られた結果を下記の表１に併記
する。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の空気
入りラジアルタイヤにおいては、フィラメント繊維をゴ
ムで被覆一体化した繊維補強部材層をカーカス層のタイ
ヤ内面側に隣接させてサイドウォールに相当する箇所に
貼着させたことにより、乗り心地性能や耐久性やラジア
ルタイヤ本来の特質を損なうことなく、また製法を複雑
化することなく、タイヤサイドウォール部の剛性が高ま
り操縦安定性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例空気入りラジアルタイヤの断面図
である。

【図２】本発明の他の一例空気入りラジアルタイヤの断
面図である。

【符号の説明】

１ 空気入りラジアルタイヤ ２ ポリエステルカーカス層 ３，３’ ビードワイヤ ４ スチールベルト ５ タイヤ踏面部 ６ トレッドゴム ７，７’ サイドゴム ８，８’ 繊維補強部材層 ９，９’ ビードトウ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右一対のリング状のビードコアと、並
   列された複数のコードが被覆ゴム中に埋設された層から
   成るカーカス層の両端部が該ビートーコアの回りに折り
   返し巻回されて円環状に成されたカーカス層と、該カー
   カス部のタイヤ半径方向外側に配置された複数層のベル
   ト部と、該ベルト部のタイヤ半径方向外側配置された環
   状のトレッド部と、該トレッド部の左右に配置された一
   対のサイドウォール部とを具備してなる空気入りラジア
   ルタイヤにおいて、直径または最大径が０．０００１〜
   ０．１ｍｍ、長さが８ｍｍ以上のフィラメント繊維とゴ
   ム成分からなる、厚さが０．０５〜２．０ｍｍのゴム−
   フィラメント繊維複合体が少なくとも１枚、前記カーカ
   ス層のタイヤ内面側に隣接して少なくともビード部から
   ベルト部下位に至るまで配設され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】 前記ゴム−フィラメント繊維複合体中、
   フィラメント繊維が４〜５０重量％である請求項１記載
   の空気入りラジアルタイヤ。
3. 【請求項３】 前記ゴム−フィラメント繊維複合体が、
   目付けが１０〜３００ｇ／ｍ^２である不織布とゴムとか
   らなる請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。