JPS61188204A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は特定の高タフネスで、低収縮率の改質ポリエス
テルをカーカスコードに用いることにより高速耐久性、
操縦安定性、耐衝撃性等の緒特性を総合的に改善したラ
ジアルタイヤ特に悪路走行レース用ラジアルタイヤに関
する。

（従来技術） 一般にタイヤカーカスに用いられる繊維コードは耐熱性
、耐疲労性、寸法安定性、接着性、及び弾性率等の初特
性に優れることが必要である。そこでカーカスの繊維コ
ードとして、レーヨン、ナイロン、ポリエステル等のマ
ルチフィラメント糸が広く使用されている。しかし、ナ
イロンコードを使用したタイヤは自動車に装着した状態
で長時間放置すると、接地による変形がセットされた、
いわゆるフラットスポットが生じ、運転を開始した初期
において、乗心地が悪いという欠点がありまたモジュラ
スが低いため操縦安定性が劣る欠点がある。また、レー
ヨンコードは強度が小さく、吸湿により接着が低下し、
工程管理が手間である欠点があり、更にポリエステルは
レーヨンにくらべ繊維剛性が不足し、操縦安定性に劣り
、クリープや熱収縮が大きく、バルジプント等の問題が
生じ、またナイロンに比べてタフネスが不足し、耐衝撃
性が劣り、悪路走行時のサイドカットバーストが生じ易
い。そこで、このポリエステルの剛性を高めるため低分
子量のいわゆる高モジユラスポリエステルをタイヤのカ
ーカスコードとして使用することが提案されている。（
特公昭５０−３８０６号） しかし、この種のポリエステルは強度、伸度が低いため
これをカーカスコードに使用した場合、高速耐久性、耐
衝撃性（サイドカットバースト）に劣る。

（解決すべき問題点） 本発明では乾湿強力、耐熱性及び吸湿性が大きいと言う
ポリエステル繊維本来の特性を維持しながら寸法安定性
、伸度およびタフネスに優れた改質ポリエステルを特定
の構成でタイヤカーカスに用いることにより、高速耐久
性、操縦安定性、耐衝撃性等の緒特性に優れたラジアル
タイヤを提案するものである。

（技術手段） 本発明は、両端をビードコアのまわりに折り返し、その
コード角度をタイヤ周方向にほぼ９０゜で配置してなる
カーカスと該カーカスの外側にタイヤ周方向に５°〜３
０’のコード角度で配列されるベルト層と該ベルト層外
側に配置されるトレッドゴムとカーカスとその折り返し
部に挟まれる領域に配置さ、サイドウオール方向に延び
るビードエーペックスを有し、前記カーカスには１８０
”Ｃ３０分間の乾熱収縮率と中間伸度の和が１１％以下
、強度５．５　ｇ　／　ｄ以上、中間伸度が４．０〜７
゜０％タフネスが６０％ｇ／ｄ以上である改質ポリエス
テル繊維コードを用いていることを特徴とするラジアル
タイヤである。

まず本発明で用いられる改質ポリエステル繊維コードは
、１８０℃３０分間の乾熱収縮率（加熱後乾熱自由収縮
率）と中間伸度即ち２．２５ｇ　／　ｄでの荷重時伸び
率の和が１１以下である。ここで乾熱収縮率とは、試料
をカセ状にとり２０℃、６５％ＲＨの温湿度調節室で２
４時間以上放置した相当する荷重をかけて測定した長さ
Ｉｌｏの試料を無張力状態で１８０℃のオーブンφに３
０分間放置したのちオーブンから取り出して上記温湿度
調節室で４時間以上放置し、再び、上記荷重をかけて測
定した長さｌから次式により算出した値を意味する。

即ち、乾熱収縮率△ｓ−’ （（Ｉｌｏ−ｊ！　　）　　／ｊ！ｏ）”Ｘ’ｌＯＯ（
％）この乾熱収縮率はタイヤの加硫の際の加熱あるいは
その後のポスト、キュアーインフレーション工程におけ
るカーカスコードの寸法安定性の尺度と′　　　−性が
高くなる。

一方、２．２５ｇ／ｄでの中間伸度とは引張強度を測定
する際に得られる荷重、伸張曲線に於て、伸度はコード
の弾性率の尺度と°なるもので、この数値が小さい程、
操縦安定性が改善される。

したがって、乾熱収縮率と中間伸度の和によって表され
るパラメーターはコードの熱的安定性および寸法安定性
の特性を示し、これがタイヤの均一性、操縦安定性に重
大な影響を及ぼす。従来の標準的なポリエステル繊維コ
ードは処理コードとして乾熱収縮率と中間伸度の和が約
１３％程度であったが本発明はこれを改質し１１％以下
としたものをカーカスに用いるものである。１１％を越
えるとタイヤ均一性、操縦安定性き改善効果が少ない。

又、本発明でもちいる改質ポリエステル繊維の処理コー
ドの乾熱収縮率は３．０〜６．０％の範囲であり６．０
％を越えるとタイヤの均一性が充分でなく、また中間伸
度は４．０〜′７．０％であり、６．０％を越えると操
縦安定性が阻害され、３．０％未満では熱収縮が大きく
なり□、製造工程−Ｌ困難となる。

次に本発明では改質ポリエステル繊維のタフネスが６０
ｇ％／ｄ以上、好ましくは６８ｇ％／ｄ以上であり、こ
の改質されたタフネスにより高速走行時の衝撃に充分耐
え、耐パンク性は向上する。

ここでタフネスはコードの引張り試験における応カー歪
曲線の応力（ｇ／ｄ）Ｘ伸び率（％）の積分値として定
義される。

また改質ポリエステル繊維の切断伸度が１８％以上であ
り、従来より伸び率が高くなっている。

このため、タフネスが上記の値を得られるものであり、
これにより高速耐久性、衝撃強さが改善される。

本発明で使用される改質ポリエステル繊維のコードは、
従来の高モジュラス、低熱収縮タイプポリエステルの紡
糸時の温度及び延伸条件を改良し、更に撚糸時の強力利
用率の低下を防ぐことによって製造される。

改質ポリエステル繊維コードは下撚及び上撚りをそれぞ
れ次式で示される撚係数ＮＴが０．３４〜０゜６４、好
ましくは、０．３６〜０．５４の範囲で撚糸し、未処理
コードとしたものをまず製造する。

ＮＴ＝Ｎｘ　　０．１３９ｘＤ／ｐ　　ｘｌＯ−’（式
中ＮＴは撚係数、Ｎは１０ｃｍ当たりの撚数、Ｄはコー
ドのトータル繊度のＶ２：ρは繊維の密度である） ルの接着熱処理方法によって処理し、タイヤ製造に用い
る。

ここで本発明で用いられる改質ポリエステル繊維の処理
の基本特性を従来のポリエステルと比較して第１表に示
す。

前記処理コードを用いてプライを形成するには次式で表
されるカーカスプライ１枚あたりのコード充填率が、タ
イヤクラウンセンターで３０〜４５％の範囲となるよう
にコードを配列しゴム中に埋設する。

コード充填率（％）−仕上りエンド数（埋込本数１５ｃ
ｍ）ｘ生コードゲージ（ｍｍ）ＸＩ１５０Ｘここで生コ
ードゲージはＪＩＳＬ−１０１７による同デニールコー
ドのコードゲージ（曹ｌ）である。尚コード充填率（％
）が３０％より小さいと耐久性、操縦安定性が充分比な
く、一方、４５％を越えると、乗心地が低下する。カー
カスに該プライを用いる場合は前記コード充填率は、若
干小さくしてもよく、例えば２０〜４３％の範囲にする
ことができる。

上述のカーカスプライを用いたラジアルタイヤを以下図
面にしたがって説明する。第１図は本発明のラジアルタ
イヤの断面図の右半分を示す。図において、本発明のラ
ジアルタイヤ（１）は、ビ−ドコア（２）と該ビードコ
ア（２）の回りを内側から外側にかけて折り返し、その
端部がサイドウオールの中央部領域にまでのびるトロイ
ド状カーカス（３）と該カーカスのラジアル方向外側で
クラウン部領域に配置され、タイヤ周方向に比較的浅い
角度で傾斜するコードを備えたベルト層（４）と前記カ
ーカス（３）とその折り返し部（３ａ）に囲まれる領域
でビードコア上部からサイドウオール方向に厚さを漸減
して延びる硬いビードエイペックスゴム（５）が配置さ
れている。

前記ビードエイペックスは、２０％伸長時のモジュラス
が少な（とも２５ｋｇ／ａＪ、好ましくは５５〜７０ｋ
ｒ／ｃＪの範囲のものである。

この発明において、ビード部の基部からビードエイペッ
クス先端までの垂直距離りは、該基部からトレッド頂点
までの垂直距離Ｈの２以上とし、タイヤの高速性能を一
層向上させるにはｈ／Ｈが約１八か、場合によっては、
１八以上にトレッド部方向へ延長し、フレックスゾーン
Ｆをベルト層との間で小区域に限定するのが一層好まし
い。

第１図に示す実施例において、ビード部にはビードエイ
ペックス（５）とカーカス（３）との間に補強層（６）
力月枚、カーカス側で長く、カーカス折返しく３ａ）側
で一層短くなるように配置している。この補強層（６）
はカーカスコードよりもモジュラスが高いコード、たと
えばケブラー（デュポン社製、商品名）よりなる繊維コ
ードをタイヤのラジアル平面に対し４５″〜７５″の最
大角度で傾斜したすだれ布層で、必ずしも使用する必要
はないが、補強のため用いる方が好ましい。

次に本発明のタイヤはカーカスの折り返し部（３ａ）は
リムフランジ上端を越えサイドウオール中央部領域まで
延びており、その上端は、前記ビードエイペックス（５
）の上端を越えた位置で終わっている。このような構造
を採用することにより弾性率の高いビードエイペックス
と一体となってビード部の剛性を高め、操縦安定性を向
上する。

なお、カーカス折り返し部（３ａ）はビードエイペック
スの上端から段差を付けて下方に配置してもよい。

次に本発明で採用されるベルト層はスチールコードをタ
イヤ周方向に５°〜３０′。の角度に配列したプライが
少なくとも２枚用いられるが、ここでカーカスに隣接す
る第１プライ（４ａ）はその両端を半径方向外方に折り
返され、第２プライ（４ｂ）を包み込んだ構造のものが
好ましい。第１１ライ　（４ａ）は芳香族ポリアミド繊
維コード、低重合度ポリエステル、レーヨン等の比較的
高弾性率の有機繊維コード、第２プライ　（４ｂ）はス
チールコードが使用される。ベルト層をこのような構造
および材質を用いることにより、前述の改質ポリエステ
ル及びビードエイペックスと一体となって、操縦安定性
、耐久性、転動抵抗、及び、乗心地が一層改善される。

（実施例） タイヤのカーカスとして第１表に示す如く種類の異なる
材質のコードを用いて第１図に示す断面構造のタイヤを
試作した。タイヤサイズは１６５ＳＲ１３で、コーティ
ングゴムとして、第２表に示す配合を用いた。乗心地性
、転勤抵抗性、耐プライ端部亀裂性、フラントスボット
ついて評価した。なお評価方法は以下の通りであり、そ
の結果を第３表に示す。

（イ）乗心地性 直径３ｍの鉄製ドラム上に幅５ｃｍ、高さ１Ｇの突起物
を取り付はドラムにタイヤを接触させた後ドラムを回転
させる。タイヤが突起物を乗り越した時の上下方向振動
をレイヤ取付軸の力として加速度計にて測定し、この時
記録された波形から第１周期の振幅を当り指ｉとして、
比較例１に対する比逆数により、また−動の減衰は上記
記録波形より減衰係数を求め、比較例対比で指数として
表わす。数値の小さい程良好である。

（ロ）転勤抵抗 直径２ｍの鉄製ドラム上にタイヤを接触させてドラムを
回転させ、一定速度まで上昇後、ドラム駆動スイッチを
切り、ドラムを自由回転させ減速の度合より転勤抵抗を
求め、タイヤ比較例を１００として指数で表示した。指
数が小なる程、転勤抵抗性が良好である。

（ハ）耐カット性 各仕様のタイヤを装着した車を複数台、同一の悪路を同
一の距離走行させ、この間のサイド部でのパンク本数に
よって評価した。

（ニ）コード強力保持率 一般路にて６万に＋ｎ走行させた後タイヤを解剖しカー
カスプライのコードを取り出しコード強力を測定し、走
行前のコード強力対比のコード強力保持率（％）を求め
た。

（ホ）フラットスポット １、８　ｋｇ　／　ｃｌの内圧を充填したタイヤを８０
’Ｃのオーブン中に放置し、１時間後取り出してすぐ４
２０ｋｇの荷重をかけて放冷する。冷却後タイヤの接地
部の垂直方向のフォースバリエーションを熱をかける前
と比較し、その差をフラットスポット量として指数化し
た。数値が小さい程良好である。

（へ）タイヤ均一性 リム組し内圧を２．０　ｋｇ　／　ｃａ充填したタイヤ
を荷重３５７　ｋｇでトドラムに押し付はタイヤとドラ
ムを回転して、車軸に対し水平方向を垂直方向の応力の
変化を測定し、指数化した。数値が小さい程良好である
。

（ト）操縦安定性 実車走行テストによる運転者の惑能比較テストを指数で
表示した。指数が大なる程操縦安定性が良好である。

（発明の効果） 」１述の如く本発明は、カーカスコードに従来と異なっ
た高タフネスで低収縮率の改質ポリエステルを用いたた
め乗心地性、タイヤ均一性、操縦安定性、高速耐久性等
の諸性能が優れたラジアルタイヤが得られる。

第２表 第３表 表３から本発明の実施例は緒特性が総合的に優れている
ことが認められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のラジアルタイヤの断面図の右半分であ
る。 １・・・タイヤ、　４・・・ベル１〜層、２・・ビード
コア、５・・・ビードエイペックス、３・・カーカス、
　　６・・・補強層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端をビードコアのまわりに折り返し、そのコー
   ド角度をタイヤ周方向にほぼ９０°で配置してなるカー
   カスと、該カーカスの外側にタイヤ周方向に５０〜３０
   °のコード角度で配列される、ベルト層と、該ベルト層
   外側に配置されるトレッドゴムとカーカスとその折り返
   し部に挟まれる領域に配置さ、サイドウォール方向にの
   びるビードエーペックスを有し、前記カーカスには１８
   ０℃３０分間の乾熱収縮率と中間伸度の和が１１％以下
   で、強度５．５ｇ／ｄ以上、中間伸度が４．０〜７．０
   ％、タフネスが６０ｇ％／ｄ以上、切断伸度が１８％以
   上である、改質ポリエステル繊維コードを用いているこ
   とを特徴とするラジアルタイヤ。