JPH1053010A

JPH1053010A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH1053010A
Application number: JP9133983A
Authority: JP
Inventors: Tomohisa Nishikawa; 智久西川; Toshihiro Yotsumoto; 敏裕四元
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】乗り心地性能や耐久性といったラジアルタイ
ヤ本来の特性を損なうことなく、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
ヤの操縦安定性を向上させる。【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、前記カーカス層と前記サイドウォー
ルとの間にて、前記ビードフィラーの上端から前記ベル
ト部の最大幅端に至るまでの間の少なくとも３５％以上
にわたり配設されてなる。

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
ラジアルタイヤでは、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剪断剛性が小さく、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剪断剛性
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
操縦安定性を向上す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といったラジアルタイヤ本来
の特性を損なうことなく、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
縦安定性を向上させ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、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、カーカス層とサイドウォールとの
間にて所定領域にわたり貼着させたところ、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。

【０００９】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、該ビードコ
ア上に設けられたビードフィラーと、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周りに折り返し巻回されて
円環状に形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、前記カーカス層と前記サ
イドウォールとの間にて、前記ビードフィラーの上端か
ら前記ベルト部の最大幅端に至るまでの間の少なくとも
３５％以上にわたり配設されてなることを特徴とするも
のである。

【００１０】本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて
は、前記ゴム−フィラメント繊維複合体が、前記ビード
フィラーの略上端部から配設されていることが好まし
い。

【００１１】本発明においては、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。

【００１２】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、ゴム−フィラメント繊維複合体によってタイヤの
周方向にも補強されているので、補強部分の面内の剪断
剛性が著しく高くなり、サイドウォールの面内剪断剛性
が補強されてタイヤの操縦安定性が向上する。

【００１３】しかも、その一方でゴム−フィラメント繊
維複合体の柔軟性によって、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。

【００１４】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。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明において、繊維補強部材層
のゴム−フィラメント繊維複合体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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】ゴムーフィラメント繊維複合体中における
フィラメント繊維が４重量％未満であると、均一性が維
持できず、補強層としての剛性が発現せず、好ましくな
い。一方、この割合が５０重量％を超えると、ゴムーフ
ィラメント複合体において繊維連続層の比率が多くな
り、ゴムーフィラメント繊維複合体の耐久性が低下し、
タイヤとしての耐久性が低下して、好ましくない。

【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３ａ、３ｂの周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上には、繊
維補強部材層８ａ、８ｂを介してサイドウォールゴム７
ａ、７ｂが貼着されている。この例では、繊維補強部材
層８ａ、８ｂが、カーカス層２とサイドウォールゴム７
ａ、７ｂとの間にて、夫々ビードフィラー９ａ、９ｂの
上端からベルト部の最大幅端近傍に至るまで配設されて
いる。

【００２５】本発明においては、かかる繊維補強部材層
が、カーカス層とサイドウォールとの間にて、ビードフ
ィラーの上端からベルト部の最大幅端に至るまでの間の
少なくとも３５％以上、好ましくは４０％以上、さらに
好ましくは６０％以上にわたり配設されていることを要
する。これが、３５％未満であると操縦安定性が低下
し、好ましくない。

【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。本実施例においては、図２の構造II〜IVに示
すように、下記の表１に示す構造を有するゴム−フィラ
メント繊維複合体または比較のための補強ゴムを補強部
材層８として、カーカス層２とサイドウォールゴム７と
の間に配設した。表１に、ビードフィラーの上端からベ
ルト部の最大幅端に至るまでの間を補強部材が被覆する
割合（以下「被覆率（％）」と略記する）を示す。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、参考のため比較例１として、
繊維補強部材層８の代わりに、ワイヤ補強部材層１０を
用いた従来の空気入りラジアルタイヤも製造した。な
お、この従来のタイヤでは、ワイヤ補強部材１０がカー
カスの折返し端よりも高くなるに従い耐久性が低下する
ことも考慮し、構造Ｉに示すようにワイヤ補強部材１０
を主にビードフィラー９とカーカス層２との間に配設し
た。

【００２７】製造された空気入りラジアルタイヤについ
て、操縦安定性および振動乗り心地性を以下のようにし
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
１００点を満点として行なった。（振動乗り心地性）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
により振動乗り心地性を評価した。評価は１００点を満
点として行なった。得られた結果を下記の表１に併記す
る。

【００２８】

【表１】＊繊維補強部材層（不織布不使用）の繊維含有量：２
０重量％

【００２９】前記表１の比較例３、実施例１および実施
例２から分かるように、例え、ゴム−フィラメント繊維
複合体を配設していても、その被覆率が３５％に満たな
い場合は、操縦安定性が従来タイヤのレベルを大きく下
回るが、被覆率の増加とともに、操縦安定性が向上す
る。また、比較例２と比較例３、比較例４と実施例１、
比較例５と実施例２または３の、同じ補強部材配置構造
を持つもの同士で比較すると、ゴム−フィラメント複合
体を配設することにより操縦安定性が向上すること、更
に被覆率が高い方が、その効果が大きいことが分かる。

【００３０】

【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とサイ
ドウォールとの間にて所定領域にわたり貼着させたこと
により、乗り心地性能や耐久性といったラジアルタイヤ
本来の特性を損なうことなく、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ることがで
き、これによ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】実施例で用いた空気入りラジアルタイヤのタイ
ヤサイドウォール部の各構造の概略を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１空気入りラジアルタイヤ２カーカス層３，３ａ，３ｂビードワイヤ４ベルト５タイヤ踏面部６トレッドゴム７ａ，７ｂサイドウォールゴム８補強部材層（ゴム−フィラメント繊維複合体又は補
強ゴム）８ａ，８ｂ繊維補強部材層９，９ａ，９ｂビードフィラー１０ワイヤ補強部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】左右一対のリング状のビードコアと、該
ビードコア上に設けられたビードフィラーと、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ドコアの周りに折り返し巻回
されて円環状に形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に配置された環状
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
ス層と前記サイドウォールとの間にて、前記ビードフィ
ラーの上端から前記ベルト部の最大幅端に至るまでの間
の少なくとも３５％以上にわたり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。
【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。
【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または２記載の空気入りラジアルタイ
ヤ。
【請求項４】前記ゴム−フィラメント繊維複合体が、
前記ビードフィラーの略上端部から配設されている請求
項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタ
イヤ。