JPH11254919A

JPH11254919A - 乗用車用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH11254919A
Application number: JP10363406A
Authority: JP
Inventors: Tomohisa Nishikawa; 智久西川; Kenji Matsuo; 健司松尾; Kazutomi Kobayashi; 一臣小林
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 1999-09-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】走行時、特にランフラット走行時においても、
カーカス内において接着劣化を起さず、更にゴム−フィ
ラメント繊維複合体層をタイヤサイドに配設すること
で、耐久性に優れた乗用車用空気入りタイヤを提供する
こと。【解決手段】ビードコア６と、カーカス４層と、トレッ
ド部と、サイドウォール部とを具備してなるタイヤにお
いて、サイドウォ−ルのカ−カスプライの内側に断面が
三日月状のゴム補強層８が配設され、直径又は最大径が
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９が少なくとも
１枚配設されており、さらに、カ−カスプライの補強コ
ードがＤＳＣで測定した融点が２５０℃以上の脂肪族ポ
リアミド繊維からなることを特徴とする乗用車用空気入
りタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車用空気入り
タイヤに関し、さらに詳しくは、耐久性にすぐれ、さら
に、内圧低下時にも安全に走行できる、乗用車用空気入
りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】ナイロン６６などの脂肪族ポリアミド繊
維コードは、その強度も高く耐疲労性にも優れているこ
とから、タイヤ補強用コードとしてかなり使用されてい
る。しかし、乗用車用空気入りタイヤ用としては必ずし
も満足のいく結果が得られなかった。

【０００３】近年、これらの繊維コードに代わり、寸法
安定性に優れ、しかも高強度のポリエステル繊維コード
をタイヤ補強用として使用することにより、乗用車用空
気入りタイヤの格段の改良がなされた。

【０００４】ポリエステル繊維としては、特にポリエチ
レンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）が、そのヤング率が
ナイロン６６繊維よりも高くてレーヨンと同程度であ
り、且つ他の繊維素材に比べて物性のバランスがとれて
いることから、タイヤコード等のゴム補強材として汎用
されている。

【０００５】しかしながら、ＰＥＴは室温では比較的高
いヤング率を有するものの、加熱時にはヤング率が低下
して寸法安定性が劣ったものになる。そのため、ゴム補
強用等の産業資材用に製造された高ヤング率のＰＥＴで
あっても、加熱時にはそのヤング率が通常の衣料用ＰＥ
Ｔと同じ程度まで低下するという欠点がある。

【０００６】また、充分な延伸熱処理を施したポリエチ
レンナフタレート繊維（ＰＥＮ）は室温においてＰＥＴ
の２倍近いヤング率を有している。しかも、そのような
ＰＥＮは、１００℃以上の加熱条件下でも０．１１Ｎ／
dtex以上の高いヤング率を有し、さらに１５０℃での乾
熱収縮率が２％以下という優れた熱寸法安定性を有して
いることから、タイヤコード等のゴム補強材としての使
用が試みられている。

【０００７】しかし、タイヤの内圧が低下した時の走
行、所謂ランフラット走行時は、タイヤの内部発熱が極
めて高くなる。そのため、ＰＥＴ、あるいは、ＰＥＮで
さえも、高温時の接着特性が十分でなく、ランフラット
走行末期の故障形態はコードとゴムの剥離が故障の原因
となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、走行時、特
にランフラット走行時においても、カーカス内において
接着劣化を起さず、更にゴム−フィラメント繊維複合体
層をタイヤサイドに配設することで、耐久性に優れた乗
用車用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

【００９】

【課題を解決する手段】本発明者らは、ランフラット走
行時のカーカスプライの挙動を詳細に検討した結果、補
強コードとして特定の脂肪族ポリアミドを用い、さら
に、サイドウォールにゴム−フィラメント繊維複合体を
配設することにより、耐久性に優れた乗用車用空気入り
タイヤを提供できることを見出し、本発明を完成した。

【００１０】すなわち、本発明は、左右一対のビードコ
アと、並列された複数のコードが被覆ゴム中に埋設され
た層からなるカーカス層と、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
るタイヤにおいて、上記サイドウォ−ルのカ−カスプラ
イの内側に断面が三日月状のゴム補強層が配設され、直
径又は最大径が０. ０００１から０．１ｍｍ、長さが８
ｍｍ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から２．０ｍｍのゴム−フィラメント繊維複
合体が少なくとも１枚配設されており、さらに、上記カ
−カスプライの補強コードがＤＳＣで測定した融点が２
５０℃以上の脂肪族ポリアミド繊維繊維からなることを
特徴とする乗用車用空気入りタイヤである。

【００１１】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から５０重量％であること、前記ゴ
ム−フィラメント繊維複合体が、目付けが１０から３０
０ｇ／ｍ² である不織布とゴムとからなることが好まし
く、さらに、上記カーカスプライの補強コードがナイロ
ン６６、又は、ナイロン４６であることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の乗用車用空気入りタイヤ
のカーカスプライの補強コードは、ＤＳＣで測定した融
点が２５０℃以上の脂肪族ポリアミド繊維からなる。こ
れらの繊維を用いることにより、高温においてもゴム部
材との強固な接着が得られ、コードとゴムの剥離を抑制
することができる。また、これらポリアミド繊維は、
熱、光、酸素等に対する耐久性を付与するために、たと
えば銅塩と酸化防止剤からなる安定剤を配合して用いる
こともできる。

【００１３】本発明の空気入りタイヤのカーカスプライ
の補強コードに用いられる脂肪族ポリアミド繊維として
は、高温時の接着特性の観点から、ナイロン６６、また
は、ナイロン４６が好ましい。

【００１４】また、カーカスプライの補強コードのＤＳ
Ｃで測定した融点が２５０℃未満であると、高温時のタ
イヤ形状の保持が困難となるため、ランフラット走行時
の耐久性が劣る。

【００１５】本発明において、繊維補強部材層としての
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わせたり、織り合わせたりはしてお
らず、不織布が好適に用いられる。

【００１６】ゴム−フィラメント繊維複合体を構成する
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、芳香族ポリアミド、脂肪
族ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、
ポリイミドなどの合成高分子繊維、及びカーボン繊維、
ガラス繊維、スチールワイヤのうちから選択した一種又
は複数種の繊維を混合することが出来るが、高温時の寸
法安定性の観点から、芳香族ポリアミド、レーヨン、ポ
リエチレンナフタレート、ポリイミド、及びカーボン繊
維、ガラス繊維、スチールワイヤが好ましい。芳香族ポ
リアミド繊維の具体例としては、ポリパラフェニレンテ
レフタルアミド、ポリメタフェニレンテレフタルアミ
ド、ポリパラフェニレンイソフタルアミド、ポリメタフ
ェニレンイソフタルアミドなどが挙げられる。

【００１７】ゴム−フィラメント繊維複合体に適用する
繊維の直径又は最大径は、０．０００１ｍｍから０．１
ｍｍの範囲でなければならず、０．０００１ｍｍから
０．００５ｍｍであることが好ましい。また、ゴム−フ
ィラメント繊維複合体に使用する繊維の長さは、８ｍｍ
以上でなければならず、１０ｍｍ以上であることが好ま
しい。繊維の長さが短いと、フィラメント繊維−フィラ
メント繊維間の絡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。

【００１８】繊維は、その断面形状が円状のもの、又は
円と異なる断面形状のもの、中空部を有するものを用い
ることが出来る。さらに、異なる材質を内層と外層に配
置した芯鞘構造、或いは米字形、花弁形、層状形等の複
合繊維も用いることができる。

【００１９】ゴム−フィラメント繊維複合体中における
フィラメント繊維の含有率は４から５０重量％であるこ
とが好ましい。フィラメント繊維の割合が４重量％未満
では、均一性が維持できず、補強層としての剛性が発現
しにくく好ましくない。また、５０重量％を超えると、
ゴム−フィラメント繊維複合体において繊維連続層の比
率が多くなり、ゴム−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する傾向にあり
好ましくない。

【００２０】本発明の乗用車用空気入りタイヤに用いる
ゴム−フィラメント繊維複合体においては、不織布を用
いることが好ましい。不織布の製法としてニードルパン
チ法、カーディング法、メルトブロー法及びスパンボン
ド法などが適合する。これらの製法のうちとりわけ、水
流又は針でフィラメントを交絡させるカーディング法及
びフィラメントを互いに接合させるスパンボンド法によ
り得られる不織布が好適に用いられる。

【００２１】不織布の目付（１ｍ² 当たりの重量）は、
１０ｇから３００ｇの範囲にあるのが好ましい。目付が
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耐剥離性の観
点から好ましくない。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りムラの多
い不織布となり、加硫後のゴム−不織布複合体としたと
きの強度、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。

【００２２】２０ｇ／ｃｍ² の加圧下で測定した不織布
の厚さは、０．０５ｍｍから２．０ｍｍの範囲であるこ
とが好ましく、０．１ｍｍから０．５ｍｍであることが
更に好ましい。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、さらに、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、ゴムとの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。

【００２３】ゴムとフィラメント繊維の複合体化は、そ
の未加硫部材の段階にて予めフィラメント繊維に未加硫
ゴム組成物を適用して複合化する。具体的にはロール、
バンバリーミキサーなど、通常ゴム業界で用いられる混
練り機を用いて混練りすることができるが、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。フィラメント繊維として不織布を用いる場
合は、プレスまたはヒート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又は片面から不織布に対し
て圧着して、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。また、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。

【００２４】また、これら複合化に際し、加硫後におけ
るゴムとの接着性が十分であれば、フィラメント繊維に
予め接着処理を施さずとも良く、接着が不十分な時はタ
イヤ用繊維コードとゴムとの接着力を高めると同様にデ
ィッピング・ヒートセット処理をフィラメント繊維に施
すことができる。

【００２５】本発明のカーカスプライ、ゴム−フィラメ
ント繊維複合体、ゴム補強層に使用されるゴム成分は特
に制限されないが、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジ
エンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢ
Ｒ）、イソプレンゴム（ＩＲ）を用いることができる。

【００２６】複合部材に使用するゴム組成物の物性に関
し、５０％伸長時の引っ張り応力（Ｍ₅₀）は２から９Ｍ
Ｐａ、１００％伸長時の引っ張り応力（Ｍ₁₀₀ ）は４か
ら１５ＭＰａであるのが望ましい。

【００２７】本発明において使用するカーカスプライは
脂肪族ポリアミドとゴム組成物から成り、従来の方法で
製造することができる。このカーカスプライを適用して
グリーンタイヤを成型し、これに加硫成型を施す。

【００２８】本発明にかかる空気入りタイヤのカーカス
の構造に付いては特に制限はなく、プライが一層の所謂
１Ｐ構造、プライが二層の所謂２Ｐ構造、プライが三層
の所謂３Ｐ構造等が挙げられる。それぞれのプライは、
ビードコアの周りを巻き上げた折り返しプライでも、ビ
ードコアに向かって降りているダウンプライでもよく、
折り返しプライのプライ端がベルト下まで延びている所
謂エンベロープ構造でもよい。ただし、少なくとも一層
は折り返しプライとする。

【００２９】ゴム−フィラメント繊維複合体は、タイヤ
のサイドウォール部に配設される。サイドウォール部の
少なくとも一部に配置されていればよいが、ビードコア
からベルト下までのサイドウォール部全体に配設されて
いてもよい。また、カーカスプライの内側に配設されて
も、外側に配設されてもよく、複数のカーカスプライの
間に配設されてもよい。

【００３０】次に、本発明にかかるタイヤの一例を図を
用いて説明する。図１において、カーカス４は、タイヤ
１のラジアル方向に、実質的に互いに平行に配設され
た、ナイロン６６製のコードで補強された折り返しプラ
イ４ａ、及び、該折り返しプライ４ａの外側に配設され
たダウンプライ４ｂとの二枚のプライから成る２Ｐ構造
であり、その折り返しプライ４ａの端は、それぞれ、左
右一対のビードコア６及び、ビードフィラー７の周りに
巻回されて折り返されている。該カーカス４のクラウン
部のタイヤ半径方向外側には、スチールコードで補強さ
れた２枚のプライから成るベルト５が配設され、さら
に、該ベルト５のタイヤ半径方向外側に、トレッドゴム
３が配設されている。また、該トレッドゴム３の両サイ
ドのカーカス層上には、サイドウォールゴム２が配設さ
れている。サイドウォール部には、折り返しプライ４ａ
の内側に、荷重を分担支持する、断面が三日月型をした
ゴム補強層８が配設されており、さらに、該ゴム補強層
８の内側に、ゴム−フィラメント繊維複合体９が配設さ
れている。ゴム補強層は、表１に従う配合で加硫後の硬
度が８０。のゴム組成物よりなり、最大厚みが１３ｍｍ
である。また、ゴム−フィラメント繊維複合体に用いら
れたゴム組成物も、ゴム補強層に用いられたゴムと同じ
である。

【００３１】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明するが、本発明の主旨を超えない限り、本実施例
に限定されるものではない。

【００３２】ＤＳＣによる融点の測定は、ＤＵＰＯＮＴ
社製ＤＳＣにより、昇温速度１０℃／分、サンプル重量
約５ｍｇの条件にて測定した融点ピーク温度とした。

【００３３】ゴム−フィラメント繊維複合体、ゴム補強
層に用いるゴム組成物の引張り応力、硬度は、ＪＩＳ
Ｋ６３０１−１９９５に準拠して測定した。

【００３４】カーカスプライの補強コードの引張り強さ
及び切断時の伸びは、ＪＩＳＬ１０１７−１９８３に
準拠して測定した。

【００３５】タイヤの性能は、以下の方法にて測定し
た。（１）ランフラット耐久性内圧３．０ｋｇ／ｃｍ² でリム組みし、３８℃の室温中
に２４時間放置後、バルブのコアを抜き内圧を大気圧に
して、荷重５７０ｋｇ、速度８９ｋｍ／ｈｒｓ、室温３
８℃の条件でドラム走行テストを行った。この時の故障
発生までの走行距離をランフラット耐久性とし、コント
ロールを１００とした指数で表わした。指数が大きいほ
ど、ランフラット耐久性は良好である。（２）通常走行耐久性( 内圧充填時耐久性) 内圧３．０ｋｇ／ｃｍ ²でリム組みし、２５℃の室温中
に２４時間放置後、内圧を３．０ｋｇ／ｃｍ² に再調整
して、ＪＡＴＭＡ最大荷重の２倍の荷重下周速度６０ｋ
ｍ／ｈｒｓで回転するドラムに押し当て、故障発生まで
の走行距離を測定した。タイヤの実用化判断の評価とし
て、２万ｋｍ以下を×、２万ｋｍを超えるものを○とし
た。

【００３６】サイドウォール部のカーカスプライの内側
に断面三日月状の補強ゴム層を配置したサイズ２２５／
６０Ｒ１６のタイヤを常法により作成した。

【００３７】ゴム−フィラメント繊維複合体のゴム組成
物の配合を表１に示す。Ｍ₅₀は４．５ＭＰａ、Ｍ₁₀₀ は
１０．５ＭＰａである。

【００３８】

【表１】

【００３９】ゴム−フィラメント繊維複合体は、フィラ
メント繊維として不織布を用いない場合は、バンバリー
ミキサーを用い、不織布を用いる場合は、７０℃でプレ
スによりシート状未加硫ゴム組成物を上下両表面から不
織布に対して圧着して作成した。用いたゴム組成物は、
補強ゴム層と同じである。

【００４０】カーカスの構造は、以下の４種類である。構造：２枚の折り返しカーカスに加え、その外側に１
枚のｄｏｗｎカーカスを配置した３Ｐ構造である。構造：２枚の折り返しカーカスに加え、その外側に１
枚のｄｏｗｎカーカスを配置した３Ｐ構造であり、ゴム
−フィラメント繊維複合体を断面三日月状の補強ゴム層
の内側に配設してある。構造：１枚の折り返しカーカスに加え、更に１枚のカ
ーカスの端をトレッド部まで折り返した２Ｐ構造ある。構造：１枚の折り返しカーカスに加え、更に１枚のカ
ーカスの端をトレッド部まで折り返した２Ｐ構造あり、
ゴム−フィラメント繊維複合体を断面三日月状の補強ゴ
ム層の内側に配設してある。

【００４１】カーカスプライの補強コードとしては、ナ
イロン６６( 融点２６０℃) 及びナイロン４６( 融点２
９０℃) を用いた。それぞれのタイヤの構造、及び、タ
イヤの性能評価結果を表２に示す。

【００４２】

【表２】補強部材欄の○は、その部材を有することを意味する。
＊１：比較例１は実施例１〜３の、比較例２は実施例４
と５の、それぞれコントロールである。

【００４３】カーカスプライの構造によらず、ゴム−フ
ィラメント繊維複合体をサイドウォールに配設すること
により、タイヤの耐久性が向上することが判る。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、走行時、特にランフラ
ット走行時においても、カーカス内における接着劣化を
起さず、更にゴム−フィラメント繊維複合体層をタイヤ
サイドに配設することで、耐久性に優れた乗用車用空気
入りタイヤを提供することができる。

【００４５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の乗用車用空気入りタイヤの概略断面図
の一例である。

【図２】本発明の乗用車用空気入りタイヤの概略断面図
の他の例である。

【図３】本発明の乗用車用空気入りタイヤのサイドウォ
ール部におけるカーカス構造の概略の一例を示す説明図
である。

【図４】本発明の乗用車用空気入りタイヤのサイドウォ
ール部におけるカーカス構造の概略の他の例を示す説明
図である。

【図５】本発明の乗用車用空気入りタイヤのサイドウォ
ール部におけるカーカス構造の概略の他の例を示す説明
図である。

【図６】本発明の実施例で用いたタイヤのサイドウォー
ル部の該略図の一例である。

【図７】本発明の実施例で用いたタイヤのサイドウォー
ル部の該略図の一例である。

【図８】ゴム−フィラメント繊維複合体の配設位置の一
例の説明図である。

【図９】ゴム−フィラメント繊維複合体の配設位置の他
の例の説明図である。

【図１０】ゴム−フィラメント繊維複合体の配設位置の
他の例の説明図である。

【図１１】ゴム−フィラメント繊維複合体の配設位置の
他の例の説明図である。

【図１２】ゴム−フィラメント繊維複合体の配設位置の
他の例の説明図である。

【図１３】ゴム−フィラメント繊維複合体の配設位置の
他の例の説明図である。

【図１４】ゴム−フィラメント繊維複合体の配設位置の
他の例の説明図である。

【図１５】ゴム−フィラメント繊維複合体の配設位置の
他の例の説明図である。

【図１６】ゴム−フィラメント繊維複合体の配設位置の
他の例の説明図である。

【符号の説明】

１乗用車用空気入りタイヤ２サイドウォールゴム３トレッドゴム４カ−カス４ａ折り返しカーカスプライ４ｂダウンカーカスプライ５ベルト６ビードコア７ビードフィラー８ゴム補強層９ゴム−フィラメント複合体１０ベルト補強層１１ベルト補強層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】左右一対のビードコアと、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なるカーカ
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タイヤにおいて、上記サイドウォ−ルのカ−カスプライの内側に断面が三
日月状のゴム補強層が配設され、直径又は最大径が０.
０００１から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から２．
０ｍｍのゴム−フィラメント繊維複合体が少なくとも１
枚配設されており、さらに、上記カ−カスプライの補強
コードがＤＳＣで測定した融点が２５０℃以上の脂肪族
ポリアミド繊維からなることを特徴とする乗用車用空気
入りタイヤ。
【請求項２】前記ゴム−フィラメント繊維複合体中の
フィラメント繊維の含有率が４から５０重量％であるこ
とを特徴とする請求項１記載の乗用車用空気入りタイ
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から３００ｇ／ｍ² である不織布とゴムと
からなることを特徴とする特許請求の範囲１又は２記載
の乗用車用空気入りタイヤ。
【請求項４】前記カーカスプライの補強コードがナイ
ロン６６、又は、ナイロン４６であることを特徴とする
特許請求の範囲1 項記載の乗用車用空気入りタイヤ。