JPH0976707A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JPH0976707A
JPH0976707A JP7235572A JP23557295A JPH0976707A JP H0976707 A JPH0976707 A JP H0976707A JP 7235572 A JP7235572 A JP 7235572A JP 23557295 A JP23557295 A JP 23557295A JP H0976707 A JPH0976707 A JP H0976707A
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JP
Japan
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cord
bundle
twisted
tire
polyester
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JP7235572A
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Naoko Momose
直子 百瀬
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Bridgestone Corp
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Bridgestone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐疲労性に優れ、軽量なプライコードを
使用することにより、振動乗心地性、操縦安定性が良好
で、転がり摩擦抵抗は低く、低燃費を達成しうる空気入
りタイヤを提供する。 【解決手段】 ポリエステル下撚り束とポリアミド下撚
り束とを撚り合わせてなるコードをカーカスプライコー
ドとして用いることを特徴とする空気入りタイヤであっ
て、ポリエステル下撚り束とポリアミド下撚り束との撚
り方向が同じであり、これら撚り合わせたコードの撚り
方向が前記各下撚り束の撚り方向と逆であり、且つ、コ
ードの撚り数をNu、ポリエステル下撚り束の撚り数を
Ne、ポリエステル下撚り束の撚り数をNaとしたと
き、下記式の関係が成り立つ。 Nu≧Ne>Na

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は乗用車用として好適
に用いられる空気入りタイヤに関し、詳しくは、振動乗
心地性、耐疲労性に優れ、軽量な空気入りタイヤに関す
る。
【0002】
【従来の技術】空気入りタイヤは、通常、路面に接触す
るゴム組成物からなるトレッド部、タイヤの内圧を保つ
ための補強部材であるカーカス及びカーカスの端部を巻
付け固定するとともに、タイヤの内寸を規定するビード
コアから構成される。従来、空気入りタイヤのカーカス
は、補強材としてのタイヤコードをゴムでコーティング
したものを使用するのが一般的であった。タイヤコード
を使用するカーカスの場合、コードの材料に用いる繊維
材料であるフィラメント糸を撚り合わせて下撚り束を形
成し、複数の下撚り束をさらに撚り合わせてコードを作
成する。
【0003】このコードには、ポリエステル又はポリア
ミドのみを用いたものが一般的であり、さらに、近年、
芳香族ポリアミドの如き高弾性繊維と低弾性繊維とを組
み合わせて、異種繊維を撚り合わせたコードも用いられ
るようになった。
【0004】ポリエステル繊維を用いたプライコード
は、コード弾性率が高く、操縦安定性が良好であるが、
熱及び水分の多い環境における耐疲労性が悪く、タイヤ
に用いた場合、使用環境によってはビード部付近で強力
低下を起こす虞があった。
【0005】ポリアミド繊維を用いたプライコードは、
コード弾性率が低く、振動乗心地性が良好であるが、寸
法安定性に問題があり、ユニフォーミティ、フラットス
ポット等の欠点を有していた。
【0006】また、高弾性繊維と低弾性繊維とを撚り合
わせたコードは、コードの初期弾性率の差が大きく、強
力利用率及び耐疲労性に問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、耐疲労性に優れ、軽量なプライコードを使用するこ
とにより、振動乗心地性、操縦安定性が良好で、転がり
摩擦抵抗は低く、低燃費を達成しうる空気入りタイヤを
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、鋭意検討の
結果、カーカスプライコードとして、ポリエステル繊維
とポリアミド繊維を特定条件下で用いることにより、上
記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成した。
【0009】即ち、本発明の請求項1記載の空気入りタ
イヤは、ポリエステル下撚り束とポリアミド下撚り束と
を撚り合わせてなるコードをカーカスプライコードとし
て用いることを特徴とする。
【0010】さらに、前記ポリエステル下撚り束とポリ
アミド下撚り束との撚り方向が同じであり、これら撚り
合わせたコードの上撚り方向が前記各下撚り束の撚り方
向と逆であり、且つ、コードの上撚り数をNu、ポリエ
ステル下撚り束の撚り数をNe、ポリアミド下撚り束の
撚り数をNa、としたとき、下記式の関係が成り立つこ
とが好ましく、 Nu≧Ne>Na さらに、 Nu>Ne>Na の関係が成り立つことが好ましい。
【0011】また、前記ポリエステル下撚り束のデニー
ルをDe、前記ポリアミド下撚り束のデニールをDaと
したとき、下記式の関係が成り立つことが好ましい。 1.15<De/Da<1.25 また、かくして得られるコードの熱収縮率が、4.8〜
6.5%の範囲であることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の態様】以下、本発明を詳細に説明する。
【0013】空気入りタイヤ10は、図1に示すよう
に、路面に接触するトレッド部12、タイヤの内圧を保
つための補強部材であるカーカス14、カーカス頂部1
4Aとトレッド12との中間にある補強部材であるプラ
イコード16及びカーカスの端部を巻付け固定するとと
もに、タイヤの内寸を規定するビードコア18から構成
される。
【0014】前記の如く、空気入りタイヤのカーカスと
しては、一般的に、タイヤコードをゴム材料層で被覆し
たものが使用されている。タイヤコードは、繊維材料を
撚り合わせた下撚り束を複数本さらに撚り合わせて構成
され、得られたタイヤコードはゴム材料との接着性を向
上させる目的で、所望により接着活性剤及び接着剤で処
理される。
【0015】本発明のカーカスプライコードに用いられ
るられるポリエステル繊維としては、特に制限はなく、
ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフ
タレート繊維等の公知のものを用いることができる。下
撚り束を形成する原糸繊維は、その太さを500〜20
00デニール程度まで任意に選択することができる。ポ
リエステル繊維原糸に撚りをかけて形成したポリエステ
ル繊維下撚り束の太さは500〜3000デニール、さ
らには、1000〜2000デニール程度のものが耐疲
労性の点で好ましい。また、下撚り束の撚り数は10〜
50回/10cm程度が好ましく、10〜40回/10
cm程度がさらに好ましい。
【0016】また、ポリアミド繊維としては、特に制限
はなく、ナイロン66、ナイロン46等の公知のものを
用いることができる。下撚り束を形成する繊維は、原糸
太さを500〜2000デニール程度まで任意に選択す
ることができる。ポリアミド繊維原糸に撚りをかけて形
成したポリアミド繊維の下撚り束の太さは500〜30
00デニール、さらには、500〜2000デニール程
度のものが耐疲労性の点で好ましい。また、下撚り束の
撚り数は10〜50回/10cm程度が好ましく、10
〜40回/10cm程度がさらに好ましい。
【0017】このポリエステル下撚り束のデニールをD
e、ポリアミド下撚り束のデニールをDaとしたとき、
下記式の関係が成り立つことが好ましい。
【0018】1.15<De/Da<1.25 De/Daが1.25を超えた場合及び1.15未満で
ある場合は、いずれも各々の下撚り束の径が異なるた
め、上撚りを行う際の作業性が低下し、均一なコードが
得難くなり好ましくない。ポリエステル下撚り束とポリ
アミド下撚り束のコード径を同じにすると上撚りを容易
に行い得るという観点から、De/Daは1.19に近
似する値であることがより好ましい。
【0019】このようにして得られたポリエステル下撚
り束とポリアミド下撚り束とを撚り合わせてコードを構
成するが、この構成とすることにより、ポリエステル繊
維に起因する高温、高湿下における耐疲労性が向上し、
プライコードの強力に打ち込みコード数を掛けたカーカ
ースプライの強力にあたるプライトリートのケース剛性
が低下し、タイヤサイドの張力が低下するため振動乗心
地性が向上する。さらに、タイヤサイドの張力が低下す
ることにより、周方向の剛性が向上し、転がり抵抗が低
くなり、燃費の低下にもつながるという効果を有する。
【0020】さらに、ポリエステルの比重は1.38で
あり、ポリアミドの比重は1.14であるため、従来の
ポリエステルのみで構成されたコードと同様の径を有す
るものを作成しても、重さはより軽量であり、ケース剛
性は同等のレベルを達成できるため、タイヤの軽量化の
観点からも、燃費の低下を達成しうるという効果を有す
る。
【0021】コードの上撚り数は30〜50回/10c
m程度であることが耐疲労性の観点から好ましい。
【0022】この時、さらに、ポリエステル下撚り束と
ポリアミド下撚り束との撚り方向が同じであり、これら
撚り合わせたコードの上撚り方向が前記各下撚り束の撚
り方向と逆であることが好ましい。ポリエステル下撚り
束とポリアミド下撚り束との撚り方向が逆であると、所
望の伸度が得られないため好ましくない。また、ポリエ
ステル下撚り束とポリアミド下撚り束との撚り方向とコ
ードの上撚り方向とが同じであると、求めるコード物性
が得難いため好ましくない。
【0023】コードの上撚り数をNu、ポリエステル下
撚り束の撚り数をNe、ポリエステル下撚り束の撚り数
をNa、としたとき、下記式の関係が成り立つことが好
ましく、 Nu≧Ne>Na さらに、 Nu>Ne>Na の関係が成り立つことが好ましい。
【0024】ここで、Ne<Naであると、コードにか
かる張力が弾性率の高いポリエステル下撚り束に集中
し、強力利用率、即ちコードを構成する全てのフィラメ
ントのうちで実際に応力が掛かるフィラメントの割合、
が低下し、結果として十分な強度が確保できないため、
好ましくない。また、コードの上撚り数が下撚り束の撚
り数よりも大きくなる場合、即ち、Nu<Ne又はNa
であると、下撚り束に上撚りと逆方向の撚りが残るた
め、下撚り束における強力利用率が低下し、耐疲労性が
悪化する。
【0025】さらに、下撚り束の撚り数間に次の関係が
成り立つことが好ましい。 1.2≦Ne/Na≦3.5 Ne/Naが1.2未満であると、各下撚り束の初期弾
性率の差が大きくなり、強力利用率が低下し、十分な強
度が確保できないおそれがある。Ne/Naが3.5を
超えると、ポリアミド下撚り束の挙動が強くなり、ユニ
フォーミティー等に欠点が出やすくなる。
【0026】このコードの熱収縮率は、4.8〜6.5
%の範囲であることが好ましい。熱収縮率は小さい程好
ましいが、本発明に係るコードの好ましいデニールによ
れば4.8%未満を達成するのは困難であり、6.5%
を超えるとタイヤの外観が悪化する。
【0027】このようにして得られたコードを1000
〜1500本程度引き揃えて、ゴム材料でコーティング
してシートを形成し、このシートを2〜3枚はり合わせ
てカーカスプライとなす。このとき、コードに従来のタ
イヤコードに施される如きディッピング加工、例えば、
レゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス接着剤(以
下、RFL接着剤と称する)処理等、を施すことができ
る。また、水溶性脂肪族ポリグリシジルエーテルの如き
エポキシ化合物やイソシアネート等による接着活性前処
理を行った後、RFL接着剤処理を行ってもよい。RF
L接着剤処理には公知の方法と同様に、調整したRFL
水溶液にフィルムを浸漬し、減圧又はビーター棒等によ
り過剰の水溶液を除去したのち加熱乾燥する方法、さら
には、調整したRFL水溶液をスプレー、ローラー等で
塗布する等の方法を採用することができる。RFL接着
剤のラテックス成分は、用いるゴム材料の種類により、
好適なものを選択することができる。また、フィルム状
の材料とゴム材料との接着性を改良する方法としては、
これ以外でも、一般に未加硫ゴムと合成樹脂フィルムと
の接着に使用しうるものであればいずれも用いることが
でき、加工方法は、用いる素材、例えば、フィルムを構
成する素材、ゴム材料、接着剤、接着助剤等に最適であ
るように選択することができる。
【0028】次に、例としてラジアルタイヤ用のカーカ
スの製造方法を説明する。前記の如くして得られたコー
ドに、所望により前記の如きディッピング加工を施した
後、両面に任意の厚みのゴム材料シートを圧着コーティ
ングする。このコードを挟んだゴム材料シートをカーカ
ス材料として用いる。前記ゴム材料シートの幅は目的と
するカーカスの幅と同一になるように製造することが好
ましい。
【0029】得られたカーカスを成形機上で円筒形状と
なしてカーカスプライ層を形成させ、両端部を1〜2m
m重ね合わせる。円筒形状カーカスプライ層の両開口部
にビードコアを当接し、次いでビードコアの間隔を狭め
ながら膨径してトロイド状とする。トロイド状とする前
又は後にカーカスプライ層にスチールベルト、トレッド
ゴム、サイドゴムを重ね合わせてグリーンタイヤ(生タ
イヤ)を形成し、これをモールド中で加硫成形して、タ
イヤを作成する。加硫されたタイヤは、内部に圧縮空気
を封入して収縮を防止しながら冷却するポストインフレ
ーション処理を施すこともできる。
【0030】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【0031】下記の如きタイヤコードを作成し、下記の
方法に従って評価し、その後、得られたコードを用い
て、空気入りタイヤを製造し、得られたタイヤを下記の
方法に従って評価した。 (1)タイヤコードの評価 (タイヤコードの熱収縮率評価)上撚り後のコードに
0.0167g/D(1500d/2である場合、50
g)の重りを掛け、予め170℃に保たれたオーブン中
に30分間放置して熱収縮させ、その時点でのコードの
長さを測定した。オーブンにいれる前のコード長と、加
熱により収縮した長さを求め、下記式にしたがって熱収
縮率を算出した。
【0032】熱収縮率(%)=〔(熱収縮率前のコード
長−熱収縮率後のコード長)/熱収縮率前のコード長〕
×100(%) 数値が小さいもの程、熱収縮率が良好であると評価す
る。 (タイヤコードの伸度)JIS L1017に従って、
室温(25±2℃)雰囲気下、オートグラフにて引張試
験を行い、2.25g/D(6.75kg/1本)荷重
における伸度を求めた。なお、撚糸、接着処理における
コードの長さ変化によるデニール変化による生ずる煩雑
化を避けるため、デニール数は、撚糸まえの原糸のデニ
ール数を用いた。例えば、1000デニール2本撚りの
コードにおいては、これを2000デニールとして表示
する。
【0033】数値が小さいもの程、熱収縮率が良好であ
ると評価する。 (耐疲労性評価)強力測定及びベルト屈曲試験法に基づ
き、長さ50cm、幅5cmの金型の長さ方向にコード
50本を並列にして入れ、未加硫ゴム組成物と接合さ
せ、145℃の温度で、40分間、加熱、加圧し、加硫
を行い、試験片を得た。得られた試験片に対して、ベル
ト屈曲試験機でプーリー径30φ、荷重100kgの条
件下に10万回繰り返し屈曲疲労を与えた。この試験片
よりコードを取り出し、繊維コード引張試験装置を用い
て、引張速度300mm/分で強力を測定し、初期の疲
労付与前のコードの強力との比較を行った。数値が大き
い方が耐疲労性が良好であるとし、数値が60%以上で
あれば実用上問題がないと評価する。 (2)タイヤの評価 (タイヤ外観評価:サイド凹凸)表面粗さ計を用いてタ
イヤサイド部(径方向最大幅位置)のタイヤ周方向の凹
凸を全周にわたり測定した。タイヤは25±2℃の室温
中で内圧2.0kg/cm2 に調整したのち、24時間
放置後、空気圧2.0kg/cm2 に再調整し、測定を
実施した。
【0034】この測定値が0.5mm以上となると、目
視で明確にサイドの凹凸が認められ、外観上問題とな
る。従って、外観評価は、測定値が0.5mm以上の場
合を(悪)、0.49〜0.54mmの場合を(普)、
0.44mm以下の場合を(良)とした。 (振動乗心地評価)振動乗心地は、前記操縦安定性評価
と同様に、各試作タイヤを乗用車に装着し、種々の速度
で走行する実車フィーリングテストを実施することによ
り評価した。
【0035】2名の専門のドライバーによる1〜10点
の評点の平均を求めて振動乗心地評価とし、比較例1の
コントロールタイヤの結果を100として、指数表示し
た。
【0036】数値が大きいほど、振動乗心地性能が良好
であると評価する。前記実車フィーリングテストによ
る、操縦安定性、振動乗心地性能は、両性能がともに2
%以上、好ましくは3%以上の評点の向上において、性
能向上が認められる。
【0037】(実施例1)ポリエステル繊維に30回/
10cmの撚りをかけ1500デニールのポリエステル
下撚り束を作成し、ポリアミド繊維に20回/10cm
の撚りをかけ1260デニールのポリアミド下撚り束を
作成し、これらを撚り合わせてコードを作成した。上撚
り回数は39回/10cmで行った。得られたコードの
熱収縮率は5.5%であった。このコードをRFL接着
剤に浸漬し、240℃の熱風で2分間熱処理を施して処
理コードを得た。このコードをクリールスタンドに10
00本かけ巻き出し、打ち込み規定ミゾ付きトー等にて
打ち込みを均一に引き揃えた後、ゴムシートをコードの
両側からかぶせてゴムトッピングシートとした。コード
の打ち込み数は50本/5cmとした。次に、タイヤの
大きさに必要な長さに切断し、一定の長さのトッピング
シートを作製した。このシートを2枚筒状に貼り合わせ
てプライコードを作製した。
【0038】この筒状トッピングコードを使用して、以
後は通常の加工方法に従い、サイドゴム、ビード、トレ
ッドゴムその他必要部材を貼り合わせ成型後加硫を行っ
て評価用タイヤを作製した。
【0039】得られたタイヤを上記の方法に従って評価
した結果を表1に示す。 (実施例2)ポリアミド繊維の下撚り数を10回/10
cmとした以外は実施例1と同様にしてタイヤを作成し
た。得られたコードの熱収縮率は6.3%であった。こ
のタイヤを実施例1と同様に評価した。結果を表1に示
す。
【0040】(実施例3)ポリエステル繊維の下撚り数
を39回/10cmとした以外は実施例1と同様にして
タイヤを作成した。得られたコードの熱収縮率は6.1
%であった。このタイヤを実施例1と同様に評価した。
結果を表1に示す。
【0041】(実施例4)ポリエステル繊維の下撚り数
を35回/10cm、ポリアミド繊維の下撚り数を30
回/10cmとした以外は実施例1と同様にしてタイヤ
を作成した。得られたコードの熱収縮率は4.9%であ
った。このタイヤを実施例1と同様に評価した。結果を
表1に示す。
【0042】(実施例5)ポリアミド繊維の下撚り数を
5回/10cmとした以外は実施例1と同様にしてタイ
ヤを作成した。得られたコードの熱収縮率は6.3%で
あった。このタイヤを実施例1と同様に評価した。結果
を表1に示す。
【0043】(比較例1)ポリエステル繊維に30回/
10cmの撚りをかけ1500デニールのポリエステル
下撚り束を作成し、この下撚り束2本を上撚り回数39
回/10cmで撚り合わせてコードを作成した以外は実
施例1と同様にしてタイヤを作成した。得られたコード
の熱収縮率は3.8%であった。このタイヤを実施例1
と同様に評価した。結果を表1に示す。
【0044】(比較例2)ポリアミド繊維に30回/1
0cmの撚りをかけ1260デニールの下撚り束を作成
し、この下撚り束2本を上撚り回数39回/10cmで
撚り合わせてコードを作成した以外は実施例1と同様に
してタイヤを作成した。得られたコードの熱収縮率は
7.0%であった。このタイヤを実施例1と同様に評価
した。結果を表2に示す。
【0045】(比較例3)ポリエステル繊維の下撚り数
を20回/10cm、ポリアミド繊維の下撚り数を39
回/10cmとした以外は実施例1と同様にしてタイヤ
を作成した。得られたコードの熱収縮率は5.2%であ
った。このタイヤを実施例1と同様に評価した。結果を
表2に示す。
【0046】(比較例4)1500デニールのケブラー
繊維に39回/10cmの撚りをかけ下撚り束を作成
し、これをポリエステル下撚り束に代えて用い、ポリア
ミド繊維の下撚り数を39回/10cmとした以外は実
施例1と同様にしてタイヤを作成した。得られたコード
の熱収縮率は3.6%であった。このタイヤを実施例1
と同様に評価した。結果を表2に示す。
【0047】(比較例5)上撚り数を20回/10cm
とした以外は実施例1と同様にしてタイヤを作成した。
得られたコードの熱収縮率は5.1%であった。このタ
イヤを実施例1と同様に評価した。結果を表2に示す。
【0048】(比較例6)ポリエステル繊維の下撚り数
を39回/10cm、ポリアミド繊維の下撚り数を39
回/10cmとした以外は実施例1と同様にしてタイヤ
を作成した。得られたコードの熱収縮率は4.9%であ
った。このタイヤを実施例1と同様に評価した。結果を
表2に示す。
【0049】
【表1】
【0050】
【表2】
【0051】表1及び2に明らかなように、本発明の空
気入りタイヤはいずれも、外観、耐疲労製、振動乗心地
性、操縦安定性ともに良好であったが、ポリエステル下
撚り束のみで構成されたコードを用いた比較例1のタイ
ヤは耐疲労性に劣り、ポリアミド下撚り束のみで構成さ
れたコードを用いた比較例2のタイヤは熱収縮率が悪
く、良好な外観を有するタイヤを得られなかった。ま
た、コードの上撚り数が本発明の範囲外である比較例
3、5、6はいずれもポリエステル下撚り束とポリアミ
ド下撚り束で構成されたコードを用いていても耐疲労性
に劣っており、高強度ケブラー繊維下撚り束を用いた比
較例4は耐疲労性、振動乗心地性に劣っていることがわ
かった。
【0052】
【発明の効果】本発明の空気入りタイヤは、耐疲労性に
優れ、軽量なプライコードを使用することにより、振動
乗心地性、操縦安定性が良好で、転がり摩擦抵抗は低
く、低燃費を達成しうるという優れた効果を示した。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の空気入りタイヤの軸線に沿った部分
断面図である。
【符号の説明】
10 空気入りタイヤ 14 カーカス 16 プライコード

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエステル下撚り束とポリアミド下撚
    り束とを撚り合わせてなるコードをカーカスプライコー
    ドとして用いることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】 前記ポリエステル下撚り束とポリアミド
    下撚り束との撚り方向が同じであり、これらを撚り合わ
    せたコードの上撚り方向が前記各下撚り束の撚り方向と
    逆であり、且つ、コードの上撚り数をNu、ポリエステ
    ル下撚り束の撚り数をNe、ポリアミド下撚り束の撚り
    数をNa、としたとき、下記式の関係が成り立つことを
    特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤ。 Nu≧Ne>Na
  3. 【請求項3】 前記コードの上撚り数Nu、ポリエステ
    ル下撚り束の撚り数Ne、ポリアミド下撚り束の撚り数
    Naに、下記式の関係が成り立つことを特徴とする請求
    項2記載の空気入りタイヤ。 Nu>Ne>Na
  4. 【請求項4】 前記ポリエステル下撚り束のデニールを
    De、前記ポリアミド下撚り束のデニールをDaとした
    とき、下記式の関係が成り立つことを特徴とする請求項
    1乃至3記載の空気入りタイヤ。 1.15<De/Da<1.25
  5. 【請求項5】 前記コードの熱収縮率が、4.8〜6.
    5%の範囲であることを特徴とする請求項1乃至3記載
    の空気入りタイヤ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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