WO2013108464A1 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

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福本　徹
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住友ゴム工業株式会社
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    • B60C2009/2261—Modulus of the cords

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a pneumatic tire using a rigid core.
  • vulcanization stretch As a method for producing a pneumatic tire, a step of forming a raw tire smaller than a finished tire, and the raw tire are expanded in a vulcanization mold (hereinafter, sometimes referred to as “vulcanization stretch”).
  • vulcanization stretch There is known one including a step of vulcanization molding by pressing an outer surface of a green tire against an inner surface of a mold.
  • the band cord of a tire manufactured by this method has an elongation of 3 to 4% due to vulcanization stretch even when the internal pressure is not filled. Therefore, even when a nylon cord having a relatively small modulus is adopted as the band cord, a sufficient tagging effect is exhibited when the tire is used, and lifting can be suppressed.
  • Patent Document 1 proposes a tire manufacturing method using a rigid core having an outer surface that approximates the inner shape of the finished tire (hereinafter sometimes referred to as “core method”). ing.
  • core method tire components such as uncured carcass ply, belt ply, band ply, bead core, tread rubber, and sidewall rubber are sequentially attached to the outer surface of the rigid core, so that the finished tire A green tire having substantially the same shape is formed.
  • the raw tire is vulcanized and molded together with a rigid core into a vulcanization mold.
  • the tire formed by the core method hardly receives vulcanization stretch. For this reason, the band cord of the tire does not have elongation in a state where the internal pressure is not filled. Therefore, when a nylon cord having a small modulus is adopted as the band cord of the tire, the restraining force on the belt layer is insufficient, and it is difficult to suppress lifting.
  • High modulus aramid fiber cords may be used for the band cords to increase the binding force of the band ply.
  • an aramid fiber cord does not shrink by heat, when an aramid fiber cord is used for a band cord of a tire manufactured by a core method, the band cord is not subjected to tension and is easily slackened or meandered inside the tire. In such a tire, there is a possibility that compression distortion repeatedly occurs in the meandering portion of the band cord during traveling, and the cord is broken.
  • the present invention has been devised in view of the above problems, and as a band cord, a composite cord of an aramid fiber and a heat-shrinkable organic fiber is used, and the inflection point of the composite cord is used.
  • Air that can improve high-speed durability performance by exhibiting high restraint force while suppressing meandering of the band cord during vulcanization molding and suppressing breakage of the cord, based on defining the modulus in elongation and low elastic range It aims at providing the manufacturing method of a entering tire.
  • the present invention includes a carcass made of a carcass ply extending from a tread portion through a sidewall portion to a bead portion, a belt layer including a belt ply disposed outside the carcass in the tire radial direction and inside the tread portion,
  • a pneumatic tire manufacturing method comprising a band layer including a band ply disposed on the outer side in the tire radial direction of a belt layer, wherein an unvulcanized carcass ply, a belt ply, and a band are formed on an outer surface of a rigid core.
  • the green tire forming step includes a ribbon in which a band cord array in which one band cord or a plurality of band cords are arranged is covered with a topping rubber.
  • the composite cord has an elongation at the inflection point of 0.9 to 3.3%, and a modulus of 11 to 31 N / in the low elasticity region. %.
  • the heat-shrinkable organic fiber is preferably nylon, polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN).
  • the first strand preferably has a total fineness of 2200 dtex or less.
  • the second strand has a total fineness of 1100 dtex or less.
  • a pneumatic tire is manufactured by a core method.
  • a composite cord in which a first strand made of aramid fibers and a second strand made of heat-shrinkable organic fibers are twisted is adopted as the band cord of the pneumatic tire.
  • the composite cord When the composite cord is vulcanized, the second strand receives heat and contracts. Therefore, even in the core method without vulcanized stretch, the composite cord shrinks in the tire and receives tension. As a result, loosening and meandering of the band cord is suppressed, and as a result, breakage of the band cord is suppressed.
  • the composite cord has an elongation in the range of 0.9 to 3.3% at the inflection point of its stress-elongation curve.
  • the composite cord has a low elastic region, and the modulus in the low elastic region is in the range of 11 to 31 N /%.
  • the elongation at the inflection point of the composite cord exceeds 3.3%, the restraint force on the belt layer becomes insufficient during high speed running of a tire on which a large centrifugal force acts, and improvement in high speed durability cannot be expected.
  • the elongation at the inflection point of the composite cord is less than 0.9%, it is necessary to reduce the number of twists of the first strand made of the aramid fiber.
  • such cords are greatly affected by the physical properties of the aramid fibers, and there is a possibility that the riding comfort performance deteriorates due to high modulus and the cord breaks due to meandering of the composite cord.
  • the modulus in the low elastic region is less than 11 N /%, the restraining force on the belt layer is lowered and the effect of improving the high-speed durability is sufficient. I can't get it. If the modulus in the low elastic region exceeds 31 N /%, the influence of the physical properties of the aramid fiber increases, and there is a possibility that the riding comfort performance deteriorates due to the high modulus and the cord breaks due to the meandering of the composite cord. Therefore, in order to achieve both high-speed durability and cord breakage, it is important to regulate both the elongation at the inflection point and the modulus at the low elastic range.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a pneumatic tire 1 manufactured by the manufacturing method of the present invention.
  • the pneumatic tire 1 includes a carcass 6 extending from the tread portion 2 through the sidewall portion 3 to the bead portion 4, a belt layer 7 disposed on the radially outer side of the carcass 6 and inside the tread portion 2, And a band layer 9 disposed radially outside the belt layer.
  • the carcass 6 is formed from at least one carcass ply 6A in which a carcass cord is radially arranged, in this example, one carcass ply 6A.
  • the carcass ply 6 ⁇ / b> A has a toroidal shape straddling the pair of bead portions 4 and 4.
  • Each bead portion 4 is provided with a bead core 5.
  • Each bead core 5 includes a core piece 5i on the inner side in the tire axial direction and a core piece 5o on the outer side in the tire axial direction.
  • the end portions on both sides of the carcass ply 6 ⁇ / b> A terminate at the position of the bead core 5 without being folded around the bead cores 5 arranged in each bead portion 4, for example.
  • both ends of the carcass ply 6 ⁇ / b> A are sandwiched between the core pieces 5 i and 5 o of each bead core 5.
  • the core pieces 5i and 5o of the bead core 5 are formed by winding a non-extensible bead wire 5a in a spiral shape in the tire circumferential direction.
  • the number of turns of the bead wire 5a of the outer core piece 5o is preferably about 1.2 to 2.0 times greater than that of the inner core piece 5i.
  • the outer core piece 5i has a larger rigidity than the inner core piece 5i. This is useful for improving the steering stability and the like by relatively increasing the bending rigidity of the bead portion 4 while suppressing the total number of turns of the bead wire 5a.
  • a bead apex 8 is arranged in the bead section 4.
  • the bead apex 8 is made of, for example, rubber having a hardness of, for example, 80 to 100 degrees, and extends outwardly in the tire radial direction in a tapered manner from the core pieces 5i and 5o.
  • the hardness of rubber means durometer A hardness measured in an environment of 23 ° C. based on JIS-K6253.
  • the belt layer 7 is formed of at least one belt ply 7A, 7B in this example in which belt cords are arranged at an angle of, for example, 10 to 35 ° with respect to the tire circumferential direction.
  • the belt cords cross each other between the plies 7A and 7B.
  • the belt layer 7 has high rigidity and exhibits a tagging effect over substantially the entire width of the tread portion 2.
  • the band layer 9 includes a band ply 9A in which a band cord is spirally wound in the tire circumferential direction.
  • a band ply 9A a pair of left and right edge band plies that covers only the outer end of the belt layer 7 in the tire axial direction, or a full band ply that covers substantially the entire width of the belt layer 7 is appropriately selected.
  • the band layer 9 is formed from one full band ply.
  • the inner liner 10 is made of a non-air permeable rubber such as butyl rubber or halogenated butyl rubber, for example, in order to prevent leakage of air filled in the tire lumen.
  • a side wall rubber 11 forming the outer surface of the side wall portion 3 is disposed outside the carcass 6.
  • the tread rubber 12 that forms the outer surface of the tread portion 2 is disposed outside the band layer 9 in the radial direction.
  • a method for manufacturing the pneumatic tire 1 will be described.
  • a rigid core 20 is used as shown in FIG.
  • the outer surface of the rigid core 20 has a tire forming surface portion 20 ⁇ / b> S that substantially matches the shape of the lumen surface 1 ⁇ / b> S of the pneumatic tire 1.
  • a tire constituent member is pasted on the tire forming surface portion 20 ⁇ / b> S of the rigid core 20 to form a raw tire 1 ⁇ / b> N having a shape close to that of the pneumatic tire 1.
  • the tire component includes at least an unvulcanized carcass ply 6A, belt plies 7A and 7B, a band ply 9A, and the like.
  • the raw tire 1N is put into the vulcanization mold 21 together with the rigid core 20 and vulcanized. Thereby, the pneumatic tire 1 is manufactured.
  • the raw tire forming step Ka includes, for example, an inner liner forming step of attaching a member for forming the inner liner 10 to the tire forming surface portion 20S of the rigid core 20, a carcass ply forming step of attaching a member for forming the carcass ply 6A, Bead core forming step for attaching a member for forming the bead core 5; Bead core forming step for attaching a member for forming the bead apex 8; Belt ply forming step for attaching a member for forming the belt plies 7A and 7B; A side wall forming step for attaching the member, a tread forming step for attaching a member for forming the tread rubber 12, and a band ply forming step for forming the band ply 9A are performed.
  • well-known various methods are suitably employ
  • a band cord array in which one band cord 15 or a plurality of band cords 15 are arranged in parallel is covered with a topping rubber 16.
  • the strip 17 is spirally wound around the outside of the belt ply 7B to form the band ply 9A.
  • the band cord 15 is composed of a composite cord 19 in which a first strand 18A made of an aramid fiber and a second strand 18B made of a heat-shrinkable organic fiber are twisted together.
  • each strand 18 is pre-twisted beforehand.
  • A As shown in FIG. 6 (A), a cord comprising a total of two strands 18 including one first strand 18A and one second strand 18B
  • the cord is composed of a total of three strands 18 including two first strands 18A and one second strand 18B.
  • C Although not shown, one first strand A cord composed of a total of three strands 18 including one strand 18A and two second strands 18B
  • the two first strands 18A are twisted to form an intermediate strand, and then the intermediate strand and one second strand 18B are twisted to form.
  • FIG. 7 shows a stress-elongation curve J of the composite cord 19.
  • the composite cord 19 has a low elastic region YL that is a region from the origin 0 to the inflection point P and a high elastic region YH that is a region beyond the inflection point P.
  • the composite cord 19 has an elongation Ep at the inflection point P in the range of 0.9 to 3.3%.
  • the modulus M of the composite cord 19 is in the range of 11 to 31 N /% in the low elastic region YL.
  • the inflection point P is a vertical line passing through the intersection point Px between the tangent line T1 of the stress-elongation curve J passing through the point Pa of 0% elongation and the tangent line T2 of the stress-elongation curve J passing through the breaking point Pb.
  • -It is defined as the point that intersects the elongation curve J.
  • the tangent line T2 is obtained by excluding this breaking point vicinity Ypb.
  • the modulus M of the composite cord 19 in the low elastic region YL is defined as the slope of the tangent line T1.
  • the composite cord 19 in which the first strand 18A made of an aramid fiber and the second strand 18B made of a heat-shrinkable organic fiber are twisted together is heated by the heat received in the vulcanization step Kb.
  • the strand 18B is thermally contracted. Therefore, even in the case of the core method, slack and meandering of the composite cord 19 inside the tire are suppressed, and cord breakage is suppressed.
  • the composite cord 19 When the elongation Ep at the inflection point P of the composite cord 19 exceeds 3.3%, for example, when traveling at a high speed where a large centrifugal force acts, the composite cord 19 shows only a low modulus, and the composite cord 19 (band cord) The restraining force due to 15) becomes insufficient, and the high-speed durability cannot be sufficiently improved.
  • the elongation Ep at the inflection point P of the composite cord 19 is less than 0.9%, it is necessary to reduce the number of twists of the first strand 18A made of aramid fibers.
  • the elongation Ep at the inflection point P of the composite cord 19 is preferably 1.6% or more.
  • the composite cord 19 Even if the elongation Ep at the inflection point P is appropriate, when the modulus M in the low elastic region YL is less than 11 N /%, the composite cord 19 has a lower binding force and sufficiently improves high-speed durability. I can't. On the other hand, when the modulus M exceeds 31 N /%, the physical properties of the aramid fibers are dominant, and there is a possibility that the riding comfort performance is deteriorated or the cord is broken. Therefore, in order to achieve both high-speed durability and cord breakage, the composite cord 19 needs to regulate both the elongation Ep at the inflection point P and the modulus M at the low elastic region YL within the above range. is there.
  • the modulus M is preferably 11 N /% or more, and preferably 18 N /% or less.
  • the elongation Ep at the inflection point P of the composite cord 19 and the modulus M at the low elastic region YL are the thickness (fineness), the number of lower twists, and the number of upper twists of the first and second strands 18A and 18B. It can be adjusted by.
  • the heat-shrinkable organic fiber has a heat shrinkage rate of 3.0% or more.
  • the heat shrinkage rate is less than 3.0%, the effect of suppressing the meandering of the band cord is not sufficiently exhibited.
  • an organic fiber for example, nylon, polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN) is desirable.
  • the “heat shrinkage rate” is in accordance with “Post-heating dry heat shrinkage rate (Method B)” in Section 8.10 (b) of JIS-L1017, and the cord is heated for 30 minutes at a temperature of 180 ° C. under no load. It means the dry heat shrinkage after heating.
  • the first strand 18A and the second strand 18B have the same direction in the lower twist direction and the upper twist direction.
  • the primary strand number na of the first strand 18A is, for example, about 42 ⁇ 5 times / 10 cm, and is set smaller than the primary strand number nb and the primary twist number nc of the second strand 18B.
  • the first strand 18A preferably has a total fineness of aramid fibers of 2200 dtex or less. If this is exceeded, ride comfort may be reduced. Further, the total fineness of the heat-shrinkable organic fibers of the second strand 18A is preferably 1100 dtex or less, and if it exceeds this, the modulus of the low elastic region YL is difficult to be set within the above range.
  • a pneumatic tire (size 215 / 45R17) having the internal structure shown in FIG. 1 was prototyped based on the manufacturing method of the present invention using a rigid core and the specifications shown in Tables 1 and 2. Each test tire was tested for ride comfort performance, durability performance (band cord breakability), and high-speed durability performance.
  • the inflection point P of the band cord and the modulus M of the low elastic region YL were subjected to a tensile test at a clamp interval of 250 mm and a speed of 300 mm / min until the cord broke, and the “stress-elongation curve J obtained at that time was obtained. ” Further, when the band cord is made of one kind of organic fiber and does not have an inflection point, the modulus M of the low elastic region YL was obtained as the slope of the tangent of the “stress-elongation curve J” at 3% elongation.
  • N is nylon 66
  • A is aramid
  • PET is polyethylene terephthalate
  • PEN is polyethylene naphthalate.
  • the thermal shrinkage rate of N was 4.5%
  • the thermal shrinkage rate of A was 0%
  • the thermal shrinkage rate of PET was 4.0%
  • the thermal shrinkage rate of PEN was 1.6%.
  • X / 2 a cord obtained by twisting two strands X of a twisted strand X with each other in an upper twist X / Y / 2: one strand X of a twisted strand X and one strand Y of a strand twisted Cords twisted together by upper twist X / 1: Cord consisting of a single strand X twisted (single twist cord) X / X / Y / Y / 4: A cord in which a total of four strands of two strands X of the lower twisted strand X and two strands of the lower twisted strand Y are twisted together by the upper twist X / X / Y / 3: Cord in which a total of three strands of two strands X of the twisted strand X and one strand of the twisted strand Y are twisted together by the top twist
  • the tires of the examples can improve the high-speed durability performance and suppress the cord breakage while maintaining the riding comfort performance.

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Abstract

　剛性中子を用いた製造方法において、バンドコードの破断を抑制しつつ、高速耐久性能を向上させる。本発明の空気入りタイヤの製造方法は、剛性中子の上にタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程を含む。生タイヤ形成工程は、バンドコード配列体がトッピングゴムで被覆されたリボン状のストリップを、螺旋状に巻き付けられるバンドプライ形成ステップを含む。バンドコードは、アラミド繊維の第１のストランドと、熱収縮性の有機繊維の第２のストランドとが撚り合わされた複合コードからなる。複合コードは、応力－伸び曲線において、原点から変曲点に至る低弾性域と該変曲点を越える高弾性域とを有する。複合コードの伸びは、前記変曲点において０．９～３．３％の範囲であり、かつ、複合コードのモジュラスは、前記低弾性域において１１～３１Ｎ／％の範囲である。

Description

空気入りタイヤの製造方法
　本発明は、剛性中子を用いた空気入りタイヤの製造方法に関する。
　ラジアル構造の空気入りタイヤには、回転時の遠心力により、トレッド部が半径方向外方に膨らむリフティングと呼ばれる現象が発生する。このリフティングは、ベルト層の外端を起点とした剥離損傷を発生させる。従って、リフティングは、空気入りタイヤの高速耐久性に大きな影響を与える。リフティングの発生を抑えるために、ベルト層の外側に、有機繊維のバンドコードを螺旋状に巻回させたバンドプライを設けることが提案されている。このようなバンドプライは、タガ効果によってリフティングを抑える。
　従来、空気入りタイヤの製造方法として、生タイヤを仕上がりタイヤよりも小さく形成するステップ、及び、生タイヤを加硫金型内で膨張させ（以下、「加硫ストレッチ」という場合がある。）、生タイヤの外面を金型内面に押し付けることにより加硫成形するステップを含むものが知られている。この方法で製造されたタイヤのバンドコードは、加硫ストレッチにより、内圧が充填されていない状態でも３～４％の伸びを有している。従って、バンドコードとして比較的小さいモジュラスを有するナイロンコードが採用された場合にも、タイヤの使用時には、充分なタガ効果が発揮され、リフティングを抑えることができる。
　これに対して、例えば、特許文献１は、仕上がりタイヤの内面形状に近似した外表面を有する剛性中子を用いたタイヤ製造方法（以下、「中子工法」という場合がある。）を提案している。中子工法では、剛性中子の外表面に、未加硫のカーカスプライ、ベルトプライ、バンドプライ、ビードコア、トレッドゴム、サイドウォールゴムなどのタイヤ構成部材が順次貼り付けられことにより、仕上がりタイヤとほぼ同形状の生タイヤが形成される。また、生タイヤは、剛性中子とともに加硫金型に投入されて加硫成形している。
　しかしながら、中子工法で形成されたタイヤは、加硫ストレッチを殆ど受けない。このため、前記タイヤのバンドコードは、内圧が充填されていない状態では、伸びを有していない。従って、前記タイヤのバンドコードとして、小さいモジュラスを有するナイロンコードが採用された場合、ベルト層への拘束力が不足し、リフティングを抑えることは困難である。
　バンドプライの拘束力を高めるため、バンドコードに、高モジュラスのアラミド繊維コードが採用されることがある。しかしながら、アラミド繊維コードは、熱収縮しないので、中子工法で製造されるタイヤのバンドコードにアラミド繊維コード用いられた場合、バンドコードは張力を受けず、タイヤの内部で弛み又は蛇行しやすい。このようなタイヤは、走行時にバンドコードの蛇行部に圧縮歪みが繰り返し発生し、コードが破断するおそれがある。
特開平１１－２５４９０６号公報
　本発明は、以上のような問題点に鑑み、案出なされたもので、バンドコードとして、アラミド繊維と熱収縮性の有機繊維との複合コードが用いられ、該複合コードの変曲点での伸び及び低弾性域におけるモジュラスを規定することを基本として、加硫成形時のバンドコードの蛇行を抑え、コードの破断を抑制しつつ、高い拘束力を発揮して高速耐久性能を向上しうる空気入りタイヤの製造方法を提供することを目的としている。
　本発明は、トレッド部からサイドウォール部を通ってビード部に至るカーカスプライからなるカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつ前記トレッド部の内部に配されるベルトプライを含むベルト層と、前記ベルト層のタイヤ半径方向外側に配されるバンドプライを含むバンド層とを具える空気入りタイヤの製造方法であって、剛性中子の外表面に、未加硫のカーカスプライとベルトプライとバンドプライとを含むタイヤ構成部材を順次貼り付けて生タイヤを形成する生タイヤ形成工程、及び、前記生タイヤを、前記剛性中子とともに加硫金型に投入して加硫成形する加硫工程を含み、前記生タイヤ形成工程は、１本のバンドコード又は複数本のバンドコードを並列したバンドコード配列体がトッピングゴムで被覆されたリボン状のストリップを、前記ベルトプライの外側に螺旋状で巻き付けることによりバンドプライを形成するバンドプライ形成ステップを含み、前記バンドコードは、アラミド繊維からなる第１のストランドと、熱収縮性の有機繊維からなる第２のストランドとを撚り合わせた複合コードからなり、前記複合コードは、その応力－伸び曲線において、原点から変曲点に至る領域である低弾性域と、前記変曲点を越えた領域である高弾性域とを有し、前記複合コードは、前記変曲点での伸びが０．９～３．３％の範囲であり、かつ、前記低弾性域でのモジュラスが１１～３１Ｎ／％であることを特徴とする。
　前記熱収縮性の有機繊維は、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）が望ましい。
　前記第１のストランドは、総繊度が２２００dtex以下であるのが望ましい。
　前記第２のストランドは、総繊度が１１００dtex以下であるのが望ましい。
　本発明では、中子工法で空気入りタイヤが製造される。この空気入りタイヤのバンドコードには、アラミド繊維からなる第１のストランドと、熱収縮性の有機繊維からなる第２のストランドとが撚り合わされた複合コードが採用される。
　複合コードは、加硫成形時、第２のストランドが熱を受けて収縮する。そのため、加硫ストレッチの無い中子工法においても、複合コードはタイヤ内で縮み、張力を受ける。これにより、バンドコードの緩みや蛇行が抑えられ、ひいてはバンドコードの破断が抑制される。
　複合コードは、その応力－伸び曲線の変曲点において、０．９～３．３％の範囲の伸びを有する。複合コードは、低弾性域を有し、その低弾性域でのモジュラスが１１～３１Ｎ／％の範囲とされている。複合コードの変曲点での伸びが３．３％を超える場合、大きな遠心力が作用するタイヤの高速走行時、ベルト層への拘束力が不十分となり、高速耐久性の向上が期待できない。一方、複合コードの変曲点での伸びが０．９％未満の場合、アラミド繊維からなる第１のストランドの撚り数を小さくする必要がある。しかし、そのようなコードは、アラミド繊維の物性の影響が大きくなり、高いモジュラスによる乗り心地性能の悪化や、複合コードの蛇行によるコードの破断が生じるおそれがある。
　複合コードの変曲点での伸びが適正の範囲にあっても、低弾性域でのモジュラスが１１Ｎ／％未満の場合、ベルト層への拘束力が低下し、高速耐久性の向上効果が充分に得られない。前記低弾性域でのモジュラスが３１Ｎ／％を超えると、アラミド繊維の物性の影響が大きくなり、高いモジュラスによる乗り心地性能の悪化や、複合コードの蛇行によるコードの破断が生じるおそれがある。従って、高速耐久性とコード破断とを両立させるには、変曲点での伸びと低弾性域でのモジュラスとの双方を規制することが重要となる。
本発明の製造方法によって形成された空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 生タイヤ形成工程を示す断面図である。 加硫工程を示す断面図である。 バンドプライ形成ステップを示す断面図である。 バンドプライ用のストリップを示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は複合コードを示す斜視図である。 複合コードの応力－伸び曲線を示すグラフである。
　以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
　図１は、本発明の製造方法によって製造された空気入りタイヤ１の一例の断面図である。空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつ前記トレッド部２の内部に配されるベルト層７と、該ベルト層の半径方向外側に配されるバンド層９とを具える。
　カーカス６は、カーカスコードをラジアル配列させた少なくとも１枚、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、一対のビード部４、４間を跨るトロイド状をなす。各ビード部４には、ビードコア５が配置されている。各ビードコア５は、タイヤ軸方向内側のコア片５ｉとタイヤ軸方向外側のコア片５ｏとからなる。カーカスプライ６Ａの両側の端部は、例えば、各ビード部４に配されたビードコア５の廻りで折り返されることなくビードコア５の位置で終端している。具体的には、カーカスプライ６Ａの両端は、各ビードコア５のコア片５ｉ、５ｏの間で挟まれている。
　ビードコア５のコア片５ｉ、５ｏは、非伸張性のビードワイヤ５ａがタイヤ周方向に渦巻き状に巻き付けられることにより形成されている。外のコア片５ｏのビードワイヤ５ａの巻回数は、内のコア片５ｉのそれに比べて、例えば、１．２～２．０倍程度多いのが望ましい。これにより、外のコア片５ｉは、内のコア片５ｉよりも大きい剛性を有する。これは、ビードワイヤ５ａのトータルの巻回数を抑えつつ、ビード部４の曲げ剛性を相対的に高め、操縦安定性などの向上に役立つ。
　ビード部４には、ビードエーペックス８が配置されている。該ビードエーペックス８は、例えば、例えば８０～１００度の硬度を有するゴムからなり、各コア片５ｉ、５ｏから先細状にタイヤ半径方向外側にのびている。
　本明細書においてゴムの硬度は、ＪＩＳ－Ｋ６２５３に基づき、２３℃の環境下で測定されたデュロメータＡ硬さを意味する。
　ベルト層７は、ベルトコードがタイヤ周方向に対して例えば１０～３５゜の角度で配列された少なくとも１枚、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。ベルト層７は、各ベルトコードがプライ７Ａ、７Ｂ間相互で交差している。これにより、ベルト層７は、高い剛性を有し、トレッド部２のほぼ全幅にわたってタガ効果を発揮する。
　バンド層９は、バンドコードがタイヤ周方向に螺旋状に巻回されたバンドプライ９Ａからなる。バンドプライ９Ａとしては、ベルト層７のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライ、又は、ベルト層７の略全幅を覆うフルバンドプライが適宜選択される。本実施形態では、バンド層９が１枚のフルバンドプライから形成されている。
　カーカス６の内側には、タイヤの内腔面１Ｓをなす薄いインナーライナ１０が配される。インナーライナ１０は、タイヤ内腔内に充填される空気の漏れを防ぐために、例えば、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴム等の非空気透過性のゴムからなる。
　カーカス６の外側には、サイドウォール部３の外面をなすサイドウォールゴム１１が配置されている。
　バンド層９の半径方向外側には、トレッド部２の外面をなすトレッドゴム１２が配置されている。
　次に、空気入りタイヤ１の製造方法が説明される。
　本実施形態の製造方法は、図２に示されるように、剛性中子２０が用いられる。剛性中子２０の外表面は、空気入りタイヤ１の内腔面１Ｓの形状に実質的に一致するタイヤ形成面部２０Ｓを有する。
　図２に示されるように、生タイヤ形成工程Ｋａでは、剛性中子２０のタイヤ形成面部２０Ｓの上に、タイヤ構成部材がり付けられ、空気入りタイヤ１に近い形状を有する生タイヤ１Ｎが形成される。タイヤ構成部材は、少なくとも、未加硫のカーカスプライ６Ａ、ベルトプライ７Ａ、７Ｂ、及び、バンドプライ９Ａ等が含まれる。
　図３に示されるように、加硫工程Ｋｂでは、生タイヤ１Ｎが、剛性中子２０とともに加硫金型２１に投入されて加硫成形される。これにより、前記空気入りタイヤ１が製造される。
　生タイヤ形成工程Ｋａは、剛性中子２０のタイヤ形成面部２０Ｓに、例えば、インナーライナ１０形成用の部材を貼り付けるインナーライナ形成ステップ、カーカスプライ６Ａ形成用の部材を貼り付けるカーカスプライ形成ステップ、ビードコア５形成用の部材を貼り付けるビードコア形成ステップ、ビードエーペックス８形成用の部材を貼り付けるビードコア形成ステップ、ベルトプライ７Ａ、７Ｂ形成用の部材を貼り付けるベルトプライ形成ステップ、サイドウォールゴム１１形成用の部材を貼り付けるサイドウォール成形ステップ、トレッドゴム１２形成用の部材を貼り付けるトレッド形成ステップ、バンドプライ９Ａを形成するバンドプライ形成ステップが行われる。これらのうち、バンドプライ形成ステップ以外の工程には、周知の種々の方法が適宜採用される。従って、本明細書ではそれらの説明が省略される。
　バンドプライ形成ステップでは、図４又は図５に示すように、１本のバンドコード１５又は複数本のバンドコード１５を並列したバンドコード配列体がトッピングゴム１６で被覆された小巾のリボン状のストリップ１７が、ベルトプライ７Ｂの外側に、螺旋状に巻き付けられてバンドプライ９Ａが形成される。
　バンドコード１５は、図６に示されるように、アラミド繊維からなる第１のストランド１８Ａと、熱収縮性の有機繊維からなる第２のストランド１８Ｂとが撚り合わされた複合コード１９からなる。
　前記複合コード１９としては、例えば、下記のコード（ａ）～（ｃ）のいずれかが望ましい。なお各ストランド１８には、予め、下撚りが施されている。
（ａ）　図６（Ａ）に示されるように、１本の第１のストランド１８Ａと、１本の第２のストランド１８Ｂとを含む合計２本のストランド１８からなるコード
（ｂ）　図６（Ｂ）に示されるように、２本の第１のストランド１８Ａと、１本の第２のストランド１８Ｂとを含む合計３本のストランド１８からなるコード
（ｃ）図示されないが、１本の第１のストランド１８Ａと、２本の第２のストランド１８Ｂとを含む合計３本のストランド１８からなるコード
　前記コード（ｂ）の場合、先ず、２本の第１のストランド１８Ａが撚り合わされて中間ストランドが形成され、次に、中間ストランドと、１本の第２のストランド１８Ｂとが撚り合わされて形成される。
　同様に、前記コード（ｃ）の場合、先ず、２本の第２のストランド１８Ｂが撚り合わされて中間ストランドが形成され、次に、中間ストランドと、１本の第１のストランド１８Ｂとが撚り合わされて形成される。
　しかし、これらの場合、中間ストランドが形成されることにより、大きな撚りの影響により、所望の特性が得られにくいおそれがある。この場合、図６（Ｂ）に示されるように、中間ストランドを形成することなく、３本のストランドを同時に撚り合わせることもできる。
　図７には、複合コード１９の応力－伸び曲線Ｊが示されている。応力－伸び曲線Ｊにおいて、複合コード１９は、原点０から変曲点Ｐに至る領域である低弾性域ＹＬと、該変曲点Ｐを越える領域である高弾性域ＹＨとを有している。複合コード１９は、前記変曲点Ｐでの伸びＥｐが０．９～３．３％の範囲である。また、複合コード１９のモジュラスＭは、前記低弾性域ＹＬにおいて、１１～３１Ｎ／％の範囲である。
　前記変曲点Ｐは、伸び０％の点Ｐａを通る応力－伸び曲線Ｊの接線Ｔ１と、破断点Ｐｂを通る応力－伸び曲線Ｊの接線Ｔ２との交点Ｐｘを通る垂直線が、前記応力－伸び曲線Ｊに交わる点として定義される。
　図７に一点鎖線で示されるように、破断点Ｐｂを含む破断点近傍Ｙｐｂにおいて、応力－伸び曲線Ｊが急激に変化する場合、この破断点近傍Ｙｐｂを除外して前記接線Ｔ２を求める。また、複合コード１９の低弾性域ＹＬでのモジュラスＭは、前記接線Ｔ１の傾きとして定義される。
　このように、アラミド繊維からなる第１のストランド１８Ａと、熱収縮性の有機繊維からなる第２のストランド１８Ｂとが撚り合わされた複合コード１９は、加硫工程Ｋｂで受ける熱により、第２のストランド１８Ｂが熱収縮する。そのため、中子工法の場合でも、タイヤ内部での複合コード１９の弛みや蛇行が抑えられ、コードの破断が抑制される。
　複合コード１９の変曲点Ｐでの伸びＥｐが３．３％を超える場合、例えば、大きな遠心力が作用する高速走行時、複合コード１９は、低いモジュラスしか示さず、複合コード１９（バンドコード１５）による拘束力が不十分となり、高速耐久性を充分に向上することができない。一方、複合コード１９の変曲点Ｐでの伸びＥｐが０．９％未満の場合、アラミド繊維からなる第１のストランド１８Ａの撚り数を小さくする必要がある。しかし、そのようなコードは、アラミド繊維の物性の影響が大きくなり、高いモジュラスによる乗り心地性能の悪化や、複合コードの蛇行によるコードの破断が生じるおそれがある。このような観点より、複合コード１９の前記変曲点Ｐでの伸びＥｐは、１．６％以上が好ましい。
　複合コード１９は、変曲点Ｐでの伸びＥｐが適正であっても、低弾性域ＹＬでのモジュラスＭが１１Ｎ／％未満の場合、拘束力が低下し、高速耐久性を充分向上させることができない。逆に、前記モジュラスＭが、３１Ｎ／％を超える場合、アラミド繊維の物性が支配的となって乗り心地性能の低下やコードの破断のおそれがある。従って、高速耐久性とコード破断とを両立させるために、複合コード１９は、変曲点Ｐでの伸びＥｐと低弾性域ＹＬでのモジュラスＭとの双方を前記範囲に規制することが必要である。前記モジュラスＭは、１１Ｎ／％以上が好ましく、１８Ｎ／％以下が好ましい。
　複合コード１９の変曲点Ｐでの伸びＥｐ、及び、低弾性域ＹＬでのモジュラスＭは、第１、第２のストランド１８Ａ、１８Ｂの、太さ（繊度）、下撚り数、上撚り数などにより調整することができる。
　ここで、熱収縮性の有機繊維としては、熱収縮率が３．０％以上のものが望ましい。熱収縮率が３．０％を下回る場合、バンドコードの蛇行を抑制する効果が充分に発揮されない。このような有機繊維としては、例えば、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）が望ましい。前記「熱収縮率」は、ＪＩＳ－Ｌ１０１７の８．１０（ｂ）項の「加熱後乾熱収縮率（Ｂ法）」に準じ、コードを無荷重の状態にて温度１８０℃で３０分間加熱した後の加熱後乾熱収縮率を意味する。
　本実施形態の複合コード１９は、第１のストランド１８Ａ及び第２のストランド１８Ｂは、下撚り方向と上撚り方向が同方向である。第１のストランド１８Ａの下撚り数ｎａは、例えば４２±５回／１０cm程度であり、第２のストランド１８Ｂの下撚り数ｎｂ及び上撚り数ｎｃよりも小さく設定されている。
　第１のストランド１８Ａは、アラミド繊維の総繊度が２２００dtex以下であるのが好ましい。これを超えると乗り心地性が低下するおそれがある。又、第２のストランド１８Ａの熱収縮性の有機繊維の総繊度は、１１００dtex以下が好ましく、これを超えると低弾性域ＹＬのモジュラスが、前記範囲に設定され難くなる。
　以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施される。
　図１に示した内部構造を有する空気入りタイヤ（サイズ２１５／４５Ｒ１７）が、剛性中子を用いた本発明の製造方法と、表１、２の仕様とに基づいて試作された。そして、各試供タイヤの乗り心地性能、耐久性能（バンドコード破断性）、高速耐久性能についてテストが行われた。
　表１及び２に示された構成以外のカーカス、ベルト層、バンド層の仕様は、以下の如く同一である。
　・カーカス
　　　プライ数：２枚
　　　コード：１１００dtex（ＰＥＴ）
　　　コード角：９０度
　　　コード打込み数：３８本／５cm
　・ベルト層
　　　プライ数：２枚
　　　コード：１×３×０．２７ＨＴ（スチール）
　　　コード角：＋２０度／－２０度
　　　コード打込み数：４０本／５cm
　・バンド層
　　　プライ数：１枚（フルバンド）
　　　コード打込み数：４０本／５cm
　バンドコードの変曲点Ｐ、低弾性域ＹＬのモジュラスＭは、クランプ間隔２５０mm、速度３００mm／分にて、コードが破断するまで引っ張り試験が行われ、そのとき得られた「応力－伸び曲線Ｊ」に基づき求めた。また、バンドコードが１種類の有機繊維からなり変曲点を有さない場合、低弾性域ＹＬのモジュラスＭは、３％伸び時における「応力－伸び曲線Ｊ」の接線の傾きとして求めた。
（１）乗り心地性能：
　タイヤが１７×７．０ＪＪのリム、２００ｋＰａの内圧で乗用車（国産２０００cc）の全輪に装着され、タイヤテストコースのドライアスファルト路面上においてゴツゴツ感、突き上げ、ダンピングに関して、１０点法にてドライバーの官能評価が行われた。数値が大きいほど、性能が良好である。
（２）耐久性能（バンドコード破断）：
　ドラム走行試験機を用い、１７×７．０ＪＪのリム、２００ｋＰａの内圧、荷重（正規荷重）、速度６０ｋｍ／ｈの条件にて３００００ｋｍ走行させ、走行後タイヤを解体し、バンドコードの破断の有無が確認された。評価は、以下の通りである。
　Ａ：バンドコードの破断している箇所なし
　Ｂ：バンドコードの破断している箇所が１箇所
　Ｃ：バンドコードの破断している箇所が２箇所以上
（３）高速耐久性能：
　ドラム試験機を用い、１７×７．０ＪＪのリム、２００ｋＰａの内圧の条件にて、ＥＣＥ３０により規定された荷重／速度性能テストに準拠し、ステップスピード方式により実施された。テストは、時速８０ｋｍ／ｈからスタートし、１０分間走行毎に１０ｋｍ／ｈづつ速度を増加させ、タイヤが破壊するまでの走行距離が測定された。評価は、比較例１を１００とする指数で表示されており、数値が大きいほど良好である。
（４）タイヤ質量：
　タイヤ１本当たりの重量が測定され、比較例１を１００とする指数で表示されている。指数は小さい方が良好である。
　なお表１、２の素材において、「Ｎ」はナイロン６６、「Ａ」はアラミド、「ＰＥＴ」はポリエチレンテレフタレート、「ＰＥＮ」はポリエチレンナフタレートである。また、Ｎの熱収縮率は４．５％、Ａの熱収縮率は０％、ＰＥＴの熱収縮率は４．０％、ＰＥＮの熱収縮率は１．６％であった。
　又表１、２のコード構成において、符号の意味は次の通りである。
　Ｘ/2：下撚りしたストランドＸの２本を、上撚りにて互いに撚り合わせたコード
　Ｘ/Ｙ/2：下撚りしたストランドＸの１本と、下撚りしたストランドＹの１本とを、上撚りにて互いに撚り合わせたコード
　Ｘ/1：下撚りした１本のストランドＸからなるコード（片撚りコード）
　Ｘ/Ｘ/Ｙ/Ｙ/4：下撚りしたストランドＸの２本と、下撚りしたストランドＹの２本との合計４本のストランドを上撚りにて互いに撚り合わせたコード
　Ｘ/Ｘ/Ｙ/3：下撚りしたストランドＸの２本と、下撚りしたストランドＹの１本との合計３本のストランドを上撚りにて互いに撚り合わせたコード
　（Ｘ/2＋Ｙ/2)/2：下撚りしたストランドＸの２本を撚り合せた１本の中間ストランドと、下撚りしたストランドＹの２本を撚り合せた１本の中間ストランとを上撚りにて互いに撚り合わせたコード
　（Ｘ＋Ｙ/2)/2：下撚りしたストランドＸの１本と、下撚りしたストランドＹの２本を撚り合せた１本の中間ストランとを上撚りにて互いに撚り合わせたコード
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　実施例のタイヤは、乗り心地性能を維持しながら、高速耐久性能を向上しかつコード破断を抑制しうるのが確認できた。
１Ｎ 生タイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
６ カーカス
６Ａ カーカスプライ
７ ベルト層
７Ａ、７Ｂ ベルトプライ
９ バンド層
９Ａ バンドプライ
１５ バンドコード
１６ トッピングゴム
１７ ストリップ
１８ ストランド
１８Ａ 第１のストランド
１８Ｂ 第２のストランド
１９ 複合コード
２０ 剛性中子
２１ 加硫金型
Ｋａ 生タイヤ形成工程
Ｋｂ 加硫工程
Ｐ 変曲点
ＹＨ 高弾性域
ＹＬ 低弾性域

Claims (4)

  1. 　トレッド部からサイドウォール部を通ってビード部に至るカーカスプライからなるカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつ前記トレッド部の内部に配されるベルトプライを含むベルト層と、前記ベルト層のタイヤ半径方向外側に配されるバンドプライを含むバンド層とを具える空気入りタイヤの製造方法であって、
    　剛性中子の外表面に、未加硫のカーカスプライとベルトプライとバンドプライとを含むタイヤ構成部材を順次貼り付けて生タイヤを形成する生タイヤ形成工程、及び、前記生タイヤを、前記剛性中子とともに加硫金型に投入して加硫成形する加硫工程を含み、
    　前記生タイヤ形成工程は、１本のバンドコード又は複数本のバンドコードを並列したバンドコード配列体がトッピングゴムで被覆されたリボン状のストリップを、前記ベルトプライの外側に螺旋状で巻き付けることによりバンドプライを形成するバンドプライ形成ステップを含み、
    　前記バンドコードは、アラミド繊維からなる第１のストランドと、熱収縮性の有機繊維からなる第２のストランドとを撚り合わせた複合コードからなり、
    　前記複合コードは、その応力－伸び曲線において、原点から変曲点に至る領域である低弾性域と、前記変曲点を越えた領域である高弾性域とを有し、
    　前記複合コードは、前記変曲点での伸びが０．９～３．３％の範囲であり、かつ、前記低弾性域でのモジュラスが１１～３１Ｎ／％であることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
  2. 　前記熱収縮性の有機繊維は、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）である請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
  3. 　前記第１のストランドは、総繊度が２２００dtex以下である請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
  4. 　前記第２のストランドは、総繊度が１１００dtex以下である請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
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