JPS60131302A - ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の関連する゛技術分野 本発明はう１シア、ル、タイｙ５関し、とくにポリエス
テルカーカスを５有す、る、ラジアルタイヤにおいて、
：♂ 低燃費、性０、軽紘性、耐高速性を著しく改善し、且つ
操縦性、振乗、、性、を保持、した１枚のポリエステル
カーカスを有するラジアルタイヤに関する０従来技術 従来、ラジアルタイヤのうち、ＪＩＳ正規荷重（内圧１
．７０　ｋｇｆ　７ｃｍ”時）　４５　ｏｋｇ以上ノ比
較的大型の乗用車タイヤにおいてはタイヤ強力及びタイ
ヤ剛性確保を目的として比較的細いポリエステルフード
２層が使用されている。例えばＪＩＳ正規荷重（内圧１
．７０　ｌｃｇｆ　／（ｍ”　）　４８５　ｋｆｌ　（
７）　１９５　／７０ＨＲ１４？イズではコード直径約
０．６０Ｍｍ程度のｌ　ＯＯＯａ　／　２の２枚のゴム
引き布がタイヤカーカスとして用いられている。

従来、上記タイヤの低燃費化手段としてトレッドのキャ
ップベース化、最適部材配置による低歪化、ゴム部材の
低発熱比等によりタイヤ全゛体□の発熱を抑える手段が
知られている０゛シがしながら設計上および製造上、こ
のような手段によらない低燃費化手段が強く望まれる場
合が多く、さらに２層からなるカーカス相互の層間剪断
に起因する高速走行時のカーカスのセパレーション現象
も上記２１１＃構成によるポリエステルカーカス固有の
問題点であり解決が望まれていた〇 発明の開示 本発明はポリエステルカーカスを有する比較的大型の乗
用車用ラジアルタイヤにおいて低燃費比を前記従来手段
によらずに改善し、同時に従来の２層からなるポリエス
テルカーカス固有の問題であった耐高速性を改善し、し
かも操縦性および振乗性を保持したラジアルタイヤを提
供することを目的とする・ 本発明者らは上記目的に対して鋭意研究を重ねた結果、
カーカスをポリエステルカーカスの１枚構成とし、しか
もコード直径およびコード占有率（後述）を特定したタ
イヤがこの目的に適合することを確かめ本発明を達成す
るに至った。

本発明はトレッド部とそのトレッド部の両肩で連なる１
対のサイド部とサイド部の内周にそれぞれ形成した１対
のビード部とをそなえ、タイヤの半径方向にポリエステ
ルコードを配列してなるポリエステルカーカスおよびこ
のカーカスを取巻きトレッド部の内側に埋設したベルト
で補強したラジアルタイヤにおいて、前記ポリエステル
カーカスがポリエステルコードの直径が０．７６〜１．
８０鶴の範囲内で、クラウンセンタ一部においてタイヤ
周方向に測ったコードの外径すのコード間距離ａに対す
る百分率で示されｇコ□−ド占有率が８０〜５０チの範
囲内にある１枚のポリエステルカーカスよりなるラジア
ルタイヤである〇 上記コード占有率をざらに爾１図によって説明する。第
１図はクラウンセンタ一部線０−０に沿ってタイヤ軸に
垂直な平面でカニカスをきった断面を示す説明図であり
カーカスｌの中に平行に埋められたポリエステルコード
２の外径すのコード間距離ａに対する百分率すなわち−
ＨＸ、１００（％）がコード占有率を示す。

一般に通常のタイヤ成型法によりタイヤを成型する場合
にタイヤは成型時拡張される。例えば直径０．７０關の
コードを最密に゛打ち込んだゴム引き布の最大打込可能
本数は５ｃＩｉＬあたり７１本となるが、この様なゴム
引き布を成型した場合、タイヤクラウンセンタ一部周方
向の打込本数は５ｃｒＩＬあた９５９本になり、クラウ
ンセンタ一部においてタイヤ局方向に測ったコードの外
径すのコード間距離ａに対する百分率（コード占有率と
いう）は５５チとなる。この様に所謂打込数の多い１枚
カーカスのタイヤは乗心地を著しく低下させる為に、゛
・コード直径が０．７５Ｍより小さいと振動乗心地性（
振乗性という）を満足させる事が出来ない。即ちコード
とコードの間隔が狭くなりコード間のゴム層が狭い程タ
イヤの衝撃入力が増大ｊる＠タイヤ女の衝撃入力はタイ
ヤ進行方向にあたいする前後軸力と、床面から垂直方向
の上下軸力とに分離出来るが、コードの□打込数が多い
と前者の前後軸ガの衝撃入力が大きくなる為、コードの
占有率を５０係以下とする事が必要である０又直径０．
７０絹のポリエステルコードの強力は２ｔ、ｓ＃／本で
あり、クラウンセンタ一部の周方向ｂｃＩｒＬ幅あたり
の強力は最大にコードを打込んだ場合でも２枚カーカス
の通常のタイヤよりカーカス強度が劣り、タイヤ安全上
も問題がある。従ってコード直径０．７５１１１以上の
コードでコード占有率６０チ以下の１枚カーカスのみが
振乗性と低燃費化を両立させる手段となり得るのである
０コード直径が１．８゜關より大きいと、通常の成型法
ではゴム引き布のジヨイント部が重ね合せジヨイントの
為に、タイヤ表面の凹凸がジヨイント部で外観上でも明
確に識別出来る程大きくなり実用上好ましくない〇又コ
ード占有率が３０％より小さい所謂打込数の少ないタイ
ヤは前述の前後軸力は教養されるのであるが、操縦安定
性が著しく低下するというデメリットが生じる０操縦安
定性はタイヤ剛性が高い程向上するのであるが、コード
モジュラスＸ打込数で代表される所謂サイド剛性を向上
させる為にはコードモジュラスの増大が望ましい。しか
し：２−　）’　％　ジュラスの増大も限度があり、ポ
リエステルコードではタイヤに埋め込まれたコードのＬ
２５．ｌｉｌ’／ｄあたりの伸度を８．２チ以下とする
事はどの様なコードの処理条件、タイヤの加工条件をも
ってしても困難である。従ってコード直径の比較的細い
０．７０１１１１程度のコードでは転り抵抗は向上する
ものの操縦性、振乗性の両立を図る事は困難であり、直
径０．７５罪以上のコードにより始めて操縦性と振乗性
の両立が可能となるのであるＯ本発明においてポリエス
テルコードが式（式中のαは撚係数、Ｎはコード１０ｃ
ＩｒＬ当りの撚数、Ｄはコードのトータルデニールの１
　／　２　、ρは繊維の比重を示す） で表わされる撚係数αがｏ、ａｅ＜α（０，６０の範囲
内にあり、２．２５９　／　ｄ時の伸度εが８．８チく
ε＜ｅ、ｏｓの範囲内にあり、且つ上撚本数が２本又は
８本であるポリエステルコードであることが好ましい。

これは撚り係数が０．８６以下ではコードの耐屈曲疲労
性が極端に劣りこのようなコードはタイヤのプライ材と
して不適当であり、０．６０以上ではコードの充分な強
力、モジュラスが得られないためである０又２，２５９
　／　ｄ時の伸度εを８．８−以下とする事はコードの
モジュラスひいてはタイヤ剛性向上には有効と考えられ
るが、この様に伸度が低いコードはコード処理時の高張
力化によるコード切れの恐れがあり、又ボストキュアー
インフレーション（ＰＣＩ）圧の高圧化に伴い製造時の
バースト等の危険性がある為、生産性、安全性の点から
も実用上値がある０一方２．２５９／ａ時の伸度が６．
０９６以上では充分な剛性を得られない為に操縦性が著
しく低下するという欠点を有するＯ又上撚り本数は２本
或は８本であることがゴムとの接着力及び強力の点から
好ましい０例えば接着力を比較すると２本撚（コード太
さａｏｏｏｄ／２、上撚数と下撚数は各ｇ、８Ｘｇ８Ｔ
／１０ｃｍ）の接着力はｓ、ｑ５＃ｔ／本、８本撚（ｇ
ｏｏｏａ／８．２８　Ｘ　２８　Ｔ　／　１０（ｍ）は
８．９０＃／本の高い接着力を示すが、片撚（６０００
ｄ／１．２８Ｔ　／　１ｏ　ｃｍ　）、４本撚（１５０
０ｄ　／　４．２８Ｘ２８　Ｔ　／　１０　（ｍ　）、
６本撚（１０００ｄ　／　６．２８　Ｘ　２８　Ｔ　／
　１０　ｃｍ　）は８．’　０　＃　７本でありタイヤ
耐久上問題があり、又強力も２本又は８本撚が高い０ 発明の実施例 以下実施例および比較例によって更に詳細に説明する０
本発明およびこれら比較例における各緒特性の測定方法
は次のとおりである。

（１）コード占有率 タイヤクラウンセンタ一部をタイヤ周方向にカットし５
Ｃ１Ｉ幅に切り出したカットサンプルをグラインターテ
ハプし、第１図に示すようにカーカス１の中のコード２
の断面の外径すとコード間距離ａを測定し、ｂ／ａを１
００分率表示した。

（２）コードの伸度 タイヤから取り出したコードをＪ工Ｓ　Ｌ１０１７に従
いオートグラフにて２５−１：２℃の室温で引張り、２
．２５９　／　ａ荷重時の伸度（ｌをめた。

ナオ、デニール数は撚糸前の原糸デニールを用いた０こ
れは撚糸、ディッピング処理及びタイヤ加硫時の収縮等
によるコード長さ変化によるデニール変化による煩雑化
を避ける為である◇（３）タイヤ重量指数 コントロールを１００とし次式によって表示したＯ テストタイヤ指数＝　１００　＋　１００　Ｘ（々イヤ
重量が少ない方が指数が大きくなる）（４）転り抵抗 外径１７０８ｍｍのドラム上に内圧１．７０　ｋｌ／ａ
ｍ”に調整した試験タイヤを設置し、荷重４８５＃を負
荷させた後、ｓ　ｏ　Ｋｍ／ｈｒで８０分間予予備行さ
せ、空気圧を再調整し２００　Ｋｍ／ｈｒの速度迄ドラ
ム回転速度を上昇させた後ドラムを惰行させ、１８５　
Ｋｍ／　ｈｒから２０　Ｋｍ／　ｈｒ迄ドラム回転速度
が低下する迄の慣性モーメントから算出するタイヤの転
り抵抗 よりニドラムの慣性モーメント エｔ：タイヤの ＲＤニドラム半径 Ｒｔ：タイヤ　ｌ 上式にてめた５　０　Ｋｍ／ｈｒ時の転り抵抗値を代表
値としてめた。なお環境は２４±２℃にコントロールさ
れた室内で測定を実施した０指数化はテストタイヤ指数
＝　１００　＋　１００　Ｘで表わし転り抵抗値が小さ
い方が指数が大きくなる０ （５）耐高速性試験 直径１７０７１１１１のドラム上に内圧Ｌ　１０　ｋｇ
／ＣＲ”に調整した試験タイヤを設置し、荷重４８５Ｉ
ｃｇを負荷させた後、８　ｉ　Ｋｍ／ｈｒの速度で２時
間予備走行させた後、無負荷状態で８８℃以下迄放冷し
、内圧を１．７０　ｋｇ／ｃｍ”に再調整後、４８５Ｉ
ｃｇの負荷荷重で１２１Ｋｍ／ｈｒ、　１２９．１８フ
、・山■と各８ｔｌＨ／ｈｒずつ速度を段階的に上げる
。なお各速度での走行時間は８０分とし、同一速度で８
０分走行させた後次の速度段階迄速度を増加させタイヤ
バースト迄速度を段階的に上昇させ、バースト時の速度
で耐高速性を表わす＠ （６）操縦性 外径２５００ｓｎのドラム上に内圧１．ｔｏｋｙ／α２
に調整した試験タイ、ヤを設置し、荷重４８５＃を負荷
させた後ａｏＫｍ／ｈｒの速度で８０分間予予備行させ
、無負荷状態で内圧を１．７０　ｋｇ／ＣＩＩＬ”に再
調整し、再度４８５＃の荷重を負荷し、同一速度の前記
ドラム上でスリップアングルを最大±１４゜迄正負連続
してつけ・る０正負６角度でのコーナリングフォース（
ＯＦ）を測定し、 ＯＦ（／Ｃ９／度） ４゜ 上式にてコーナリングパワー（ｃｐ）をめた０なお指数
化は各試験タイヤの０ＰをコントロールタイヤのＣＰで
除算し、コントロールタイヤを１００とした０この指数
が大きい程操縦性が良好である。

（７）突起乗越振動試験（振乗性） 外径２０００１１１１のドラム上の１箇所に鉄製突起（
上底１９酩、下底３８鶴、高さ９．５　ｍ　）を固定し
、内圧１．７０　＃／ｃＩＬ”に調整した試験タイヤを
荷重４０　ｏｋｇで負荷し、８０　Ｋｍ／ｈｒの速度で
２０分間予予備行させた後、無負荷状態で内圧を１．７
０に９／（−に再調整し、速度を２０　Ｋｍ／ｈｒに合
わせて荷重４００ｋｇを調整し、以後５ｆｌｓ／ｈｒ毎
に速度を増加させ各速度時において突起乗越時のタイヤ
固定軸荷重変動の平均波形をめ、ｐ−ｐ値を算出する。

タイヤ固定軸における突起乗越時の軸荷重変動方向は、
タイヤ進行方向（前後バネ）であり、８０〜４０　Ｋｍ
／　ｈｒの速度域で所謂前後バネ定数は最大となる。従
ってこの速度域でのｐ−ｐ値（＃）を算出した。

なお指数化はコントロールタイヤを１００としテストタ
イヤ指数＝　１００　＋　１００　Ｘ指数化はｐ−ｐ値
が小さい方が指数が大きくなるようにしたものであり指
数が大きい程振乗性が良好であることを示す。

（８）接着力 通常のディッピング処理加工したコードを未加硫配合ゴ
ム組成中に埋め込み１４５℃ＸａＯ分、２０　ｋｇ／ｃ
Ｉ！Ｌ”の加圧下に加硫し、得られた加硫物からコード
を堀り起こし、毎分８ｏｃＩｒＬの速度でコードを加硫
物から剥離し剥離抗力を測定してこれを接着力（勿／本
）とした〇 測定には下記配合ゴムを使用した・ 重量部 天然ゴム　８゜ スチレンブタジェン共重合ゴム　２゜ カーボンブラック　４゜ ステアリン酸　２ 石油系軟化剤　１゜ パインタール　４ 亜鉛華　５ Ｎ−ｙエニル−β−す７チルア門ン　１．５２−ベンゾ
チアゾリルジスルフィド　０．７５ジフエニルグアニジ
ン　０．７５ 硫　黄　２．５ （９）サイド凹凸 表面粗さ計を用いて、タイヤサイド部（径方向最大中位
ｉｔ）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℃、、の室内中で内圧２．５＃／ｃｍ
”に調整した後２４時開放、以後、空気圧の再調整を行
ない測定を実施した。この測定値が０．５０１１Ｌ以上
となると内圧１．７０４／一時に目視・で十分サイドの
凹凸が認められ外観上問題となる。

従って内圧２．５　ｋｇ／ｃｔｒＬ”で凹凸が０．５朋
以上のタイヤをサイド白凸矢とした。

カニカ長構造および」−ドの構造および特ｉを゛　変え
そつくったタイヤ（Ｐ　Ｓ　Ｒ１９５／７０　ＨＲ１４
□サイズ）にらい電前記ｉ特性を評価した結果を表２に
示す。　□ □ 比較例１は通常のポリエステル２枚のゴム引き布をカー
カスとして用いた従来のタイヤである〇タイヤクラウン
センタ一部の打込数は周方向５ｃｒＩＬ幅当り８８本で
あり、又コード構造は１０００　ｄ／２、撚数は上撚、
下撚ともに＋９Ｘ４９Ｔ／１ｏｃＷＬである。タイヤ重
置、耐高速性、転り抵抗値、操縦性、振乗性指数１００
のコントロールとした〇比較例２〜４は１５００　ａ　
／　２　、撚数は上撚、下撚ともに４０　Ｘ　４０　Ｔ
　／　１０　Ｃｍでコード直径０．７０１１１のポリエ
ステルコードを使用し、タイヤクラウンセンタ一部での
周方向ｂｃＷＬ幅当りの打込数は８９本、２９本、１８
本という８水準である０又コード処理張力はｏ、ｓ　９
　／　ｄ　、タイヤ加硫後の冷却過程で内圧ａ　、　ｏ
　ｋｇ　７ｃｍ”の内圧で所ｉ１１！ＪＰＯＩ（ポスト
キュアーインフレーション）を実施した０タイヤから取
り出したコードのｇ、ｇ５ｇ／ｄ当りの伸度は８．８％
である０この様にコードの引っ張り剛性を最大限に高め
たのは、１枚カーカス化による剛性低下を補う事を目的
としたものだが、転り抵抗は改善されるものの操縦性、
振乗性の両立は達成されなかった。

実施例１−５、比較例５及び６は１５００ｄ／８、撚数
は上撚、下撚ともに３８Ｘ８８　Ｔ／１０ｃＩＬでコー
ド直径０．７８〜０．８５１１１１のポリエステルコー
ドの１枚のゴム引き布をカーカスとして使用した◇ここ
でコード直径が異なるのはフード処理、又はタイヤ加工
中にコードが受ける歪量の差によりコードの引き伸ばさ
れる量が興なる為コード直径が変化するからである。

比較例５はコード処理張力ｏ、ｚ、ｌｉｔ／ｄでＰＣＩ
圧を１．２ｋｙ／ｃｍ”という比較的コードの伸び（を
大きくしたタイヤ加工条件であり、タイヤから取り出し
たコードのｚ、ｚ５９／ｃｌあたりの伸度εは６．０％
であった０しかしタイヤクラウンセンタ一部の周方向ｂ
ｃＩｒＬ幅当りの打込数は８２本、コード占有率は５２
％と打込数が多い為振乗性が劣る・又実施例１は前述の
１５００　ｄ　／　８のポリエステルコードをコード処
理張力０．０７９／ａという低張力下・で処理し、且□
つＰ０工時にコードが伸張されるのを防ぐ為にＰ０工内
圧をかけずにタイヤ中でコードを自由に収縮させた例で
ある０この様な条件下ではタイヤから取り出したコード
の２．２５１１７Ｃ１当りの伸度は８．５％となり、コ
ードの剛性が著しく低いが、操縦性と振乗性のバランス
は保たれる。

実施例２は比較例５と同一の処理を施したが、打込数が
比較例５より少なくコード占有率が低い為振乗性が改善
され操縦性と振乗性の両立化が可能となる。実施例８〜
５及び比較例６は１５００ｄ／８、撚数ａａｘａａ’ｒ
／１ｏｃＩＩＬのコードを比較例２〜４と同様なコード
処理、タイヤ加工条件を施したものである。これらの例
においては各々コード打込数を調整したが比較例６では
コード打込数が少なくコード占有率が少ない為にサイド
剛性不足による、タイヤ操縦性低下が紹められた〇実施
例６及び７はａｏｏｏｄ／ｇ、撚数２８×２８Ｔ／１０
Ｃａ又は８０００　ｄ　／　８　、撚数２８×２８Ｔ／
１０（１ｍのポリエステルコードをコード処理張力０．
ｆｉ　ｇ／（１、Ｐ　ＣＩ内圧２．ｓ＃／ｃｍ”で加工
したものである。いずれも耐高速性、転り抵抗を改善し
、且つ操縦性、振乗性を両立させる事が可能である。

比較例７〜１０は２５００　ａ　／　４　、撚数２２Ｘ
２２Ｔ／１０Ｃｌｉのポリエステルコードを用いた。

比較例７は実施例１と同一のタイヤ加工条件を用いたも
のだが打込数が多い為コード占有率が５０チを越え振乗
性が劣る。比較例８はコード処理張力０．２ｇ、／ａ、
ｐｏ：ｃ圧２．　Ｏｋ４１／ｃｒｒＬ”　テあり、タイ
ヤ性能は満足されるものの後述する様にタイヤサイド部
に凹凸が生じ、実用上難点がある。比較例９はコード処
理張力０．９　ｇ／Ｃ１１Ｐ　ＣＩ圧８．０ｋｇ　７ｃ
ｍ”のタイヤ加工条件を用いたがやはりタイヤサイド部
に凹凸が著しかった０比較例７〜１Ｏで噂まコード直径
が１．８０ｍより大きい為にサイド部特にジヨイント部
でサイド凹凸が顕著となり、どの様なコード処理条件、
タイヤ加工条件を用いてもサイド凹凸を解消する事は不
可能であった０発明の効果 以上実施例および比較例で説明したように、本発明はポ
リエステルカーカスを有するラジアルタイヤにおいて、
このポリエステルカーカスを１枚構成とし、そのコード
の直径を０．７５〜１．８０１１の範囲としコードの占
有率を８０〜５Ｏチの範囲内にすることによって、従来
のポリエステルカーカス２枚構成のタイヤでは得られな
かった新規且つ有利な低燃費化手段を提供するとともに
、前記従来タイヤより高速耐久性を顕著に改良し、軽量
化を実現するものであり、しかも操縦性および振乗性を
両立させ保持することができるものである〇

【図面の簡単な説明】

第１図はフード占有率の説明図である〇１・・・カーカ
ス ２・・・コード 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　トレッド部とそのトレン、ド部の両肩で連なる１対
   のサイド部とサイド部の内周にそれぞれ形成した１対の
   ビード部とをそなえ、タイヤの半径方向にポリエステル
   コード牽配列してなるポリエステルカーカスおよびこの
   カーカスを取巻きトレッド部の内側に埋設したベルトで
   補強したラジアルタイヤにおいて、前記ポリエステルカ
   ーカスがポリエステルコードの直径が０．７５〜１４．
   ０１１１の範囲内で、クラウンセンタ一部においてタイ
   ９ヤ周方、向に測ったコードの外径すのコーり間１距離
   １ａに対する百分率で示されるコード占、有率が８０〜
   ５０％ノ範囲内にある１枚のポリエステルカーカスより
   なることを特徴とするラジアルタイヤ。 ｉ　ポリエステルコードが式 （式中のα呻、撚係数、Ｎはコード１０（１７７１当、
   す、、、＋７７４　、　Ｄはコードのトータルデニール
   の１／２１．ρ、は繊轡の比率を示す） で表わされる撚、係数、αが０．８６＜α（０，６０の
   範囲内にあり、２４．５．ｌｉｔ／ｄ時の伸度εがａ、
   ａ　％　＜８＜　６．０．９６の範囲内にあり、且つ上
   部本数が２杢又は、８本であるポリエステルコードであ
   る、特許請求の範Ｈ８１項記載のラジアルタイヤ、０．
   　。