WO2013125095A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2013125095A1
WO2013125095A1 PCT/JP2012/077530 JP2012077530W WO2013125095A1 WO 2013125095 A1 WO2013125095 A1 WO 2013125095A1 JP 2012077530 W JP2012077530 W JP 2012077530W WO 2013125095 A1 WO2013125095 A1 WO 2013125095A1
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WO
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layer
adhesive sheet
tire
carcass
less
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/077530
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French (fr)
Inventor
亮 大場
大輔 内海
典男 林
Original Assignee
住友ゴム工業株式会社
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Publication date
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Priority to CN201280070101.5A priority patent/CN104114379B/zh
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    • B60C2011/016Shape of the shoulders between tread and sidewall, e.g. rounded, stepped or cantilevered different rubber for tread wings
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    • B60C13/00Tyre sidewalls; Protecting, decorating, marking, or the like, thereof
    • B60C13/04Tyre sidewalls; Protecting, decorating, marking, or the like, thereof having annular inlays or covers, e.g. white sidewalls
    • B60C2013/045Tyre sidewalls; Protecting, decorating, marking, or the like, thereof having annular inlays or covers, e.g. white sidewalls comprising different sidewall rubber layers

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire. Specifically, the present invention relates to a tire in which a tread includes a base layer and a cap layer.
  • a typical tread has a base layer and a cap layer.
  • the base layer is made of a crosslinked rubber having excellent adhesiveness.
  • the cap layer is made of a crosslinked rubber having excellent wear resistance.
  • a strip wind method is known as a method for forming the base layer and the cap layer.
  • a ribbon-like first strip made of uncrosslinked rubber is spirally wound to form a base layer laminate.
  • a ribbon-like second strip made of another uncrosslinked rubber is spirally wound on the laminate, thereby forming a cap layer laminate.
  • the laminate for the cap layer is joined to the laminate for the base layer by the adhesiveness of the uncrosslinked rubber, and the two are integrated.
  • This strip winding method is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-160508.
  • the second strip When the second strip is wound, the second strip may not be sufficiently bonded to the base layer laminate. Insufficient bonding is likely to occur near the end of the tread. When the bonding is insufficient, air remains between the two laminates. The raw cover including the tread is discarded.
  • the end of the tread may be stacked on the carcass. Even between the end portion and the carcass, air may remain due to poor bonding. The raw cover in which this residue has occurred is discarded.
  • This tire employs a cap layer that can suppress rolling resistance.
  • This cap layer has a low adhesion index. In molding of a raw cover provided with this cap layer, joint failure is particularly likely to occur.
  • An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that is unlikely to cause poor bonding between members during molding.
  • the pneumatic tire according to the present invention is (1) A tread including a base layer and a cap layer that is positioned radially outside the base layer and laminated with the base layer; (2) a pair of sidewalls each extending substantially inward in the radial direction from the end of the tread; (3) a pair of beads each positioned substantially radially inward of the sidewalls; (4) A part of the carcass and (5) the base layer and the cap layer sandwiched between the beads and along the tread and the side wall, and the remaining part is the axis of the side wall.
  • a pair of adhesive sheet layers laminated with the carcass is provided on the inner side in the direction.
  • the width of the portion of the adhesive sheet layer sandwiched between the base layer and the cap layer is 5 mm or more and 20 mm or less.
  • stacked with the carcass of the adhesive sheet layer is 10 mm or more and 20 mm or less.
  • the thickness of the adhesive sheet layer is 0.5 mm or more and 2.0 mm or less.
  • the ratio between the adhesive strength of the adhesive sheet layer and the adhesive strength of the cap layer is 1.30 or more.
  • the loss tangent tan ⁇ in the cap layer is 0.30 or less, and the complex elastic modulus E * is 10.5 or more.
  • Loss tangent tan ⁇ and complex elastic modulus E * are as follows: initial strain is 10%, dynamic strain is ⁇ 2%, frequency is 10 Hz, deformation mode is tensile, and temperature is 30 ° C. Measured.
  • the base layer and the cap layer are firmly joined by the adhesive sheet layer. Further, in this tire, the tread and the carcass can be firmly joined by the adhesive sheet layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the tire of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an adhesive sheet layer of the tire of FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a pneumatic tire 2.
  • the vertical direction is the radial direction of the tire 2
  • the horizontal direction is the axial direction of the tire 2
  • the direction perpendicular to the paper surface is the circumferential direction of the tire 2.
  • an alternate long and short dash line CL represents the equator plane of the tire 2.
  • the shape of the tire 2 is symmetrical with respect to the equator plane except for the tread 4 pattern.
  • the tire 2 includes a tread 4, a sidewall 6, a clinch portion 8, a bead 10, a carcass 12, a belt 14, a band 16, an edge band 18, an inner liner 20, an insulation 22, a cushion layer 24, a chafer 26, and an adhesive sheet.
  • Layer 28 is provided.
  • the tire 2 is a tubeless type.
  • the tire 2 according to this embodiment is mounted on a passenger car.
  • the tread 4 has a shape protruding outward in the radial direction.
  • the tread 4 forms a tread surface that contacts the road surface.
  • Grooves 30 are carved on the tread surface.
  • the groove 30 forms a tread pattern.
  • the tread 4 has a base layer 32 and a cap layer 34.
  • the cap layer 34 is located on the outer side in the radial direction of the base layer 32.
  • the cap layer 34 is laminated on the base layer 32.
  • the base layer 32 is made of a crosslinked rubber having excellent adhesiveness.
  • a typical base rubber of the base layer 32 is natural rubber.
  • the cap layer 34 is made of a crosslinked rubber having excellent wear resistance, heat resistance, and grip properties.
  • the sidewall 6 extends from the end of the tread 4 substantially inward in the radial direction. A radially outer end of the sidewall 6 is joined to the tread 4. At the joint portion, the sidewall 6 is located on the outer side in the axial direction of the tread 4.
  • the tire 2 has an SOT structure (sidewall over tread structure). The radially inner end of the sidewall 6 is joined to the clinch portion 8.
  • the sidewall 6 is made of a crosslinked rubber having excellent cut resistance and light resistance. This sidewall 6 prevents the carcass 12 from being damaged.
  • the sidewall 6 includes a rib 36. The rib 36 protrudes outward in the axial direction. The ribs 36 prevent damage to the flange of the rim to which the tire 2 is mounted.
  • the clinch portion 8 is located substantially inside the sidewall 6 in the radial direction.
  • the clinch portion 8 is located outside the bead 10 and the carcass 12 in the axial direction.
  • the clinching portion 8 is made of a crosslinked rubber having excellent wear resistance.
  • the clinch portion 8 abuts on the flange of the rim.
  • the bead 10 is located inside the sidewall 6 in the radial direction.
  • the bead 10 includes a core 38 and an apex 40 that extends radially outward from the core 38.
  • the core 38 is ring-shaped and includes a wound non-stretchable wire.
  • a typical material for the wire is steel.
  • the apex 40 is tapered outward in the radial direction.
  • the apex 40 is made of a highly hard crosslinked rubber.
  • the carcass 12 includes a first carcass ply 42 and a second carcass ply 44.
  • the first carcass ply 42 and the second carcass ply 44 are bridged between the beads 10 on both sides, and extend along the tread 4 and the sidewall 6.
  • the first carcass ply 42 is folded around the core 38 from the inner side to the outer side in the axial direction. Due to this folding, a main portion 46 and a folding portion 48 are formed in the first carcass ply 42.
  • the second carcass ply 44 is folded around the core 38 from the inner side to the outer side in the axial direction. Due to this folding, a main portion 50 and a folding portion 52 are formed in the second carcass ply 44.
  • the end of the folded portion of the first carcass ply 42 is located outside the end of the folded portion of the second carcass ply 44 in the radial direction.
  • each of the carcass plies 42 and 44 includes a large number of cords arranged in parallel and a topping rubber.
  • the absolute value of the angle formed by each cord with respect to the equator plane is 45 ° to 90 °, and further 75 ° to 90 °.
  • the carcass 12 has a radial structure.
  • the cord is made of organic fiber. Examples of preferable organic fibers include polyester fibers, nylon fibers, rayon fibers, polyethylene naphthalate fibers, and aramid fibers.
  • the carcass 12 may be formed from a single carcass ply.
  • the belt 14 is located outside the carcass 12 in the radial direction.
  • the belt 14 is laminated with the carcass 12.
  • the belt 14 reinforces the carcass 12.
  • the belt 14 includes an inner layer 54 and an outer layer 56.
  • the width of the inner layer 54 is slightly larger than the width of the outer layer 56 in the axial direction.
  • each of the inner layer 54 and the outer layer 56 includes a plurality of cords arranged in parallel and a topping rubber. Each cord is inclined with respect to the equator plane.
  • the absolute value of the tilt angle is usually 10 ° to 35 °.
  • the inclination direction of the cord of the inner layer 54 with respect to the equator plane is opposite to the inclination direction of the cord of the outer layer 56 with respect to the equator plane.
  • a preferred material for the cord is steel.
  • An organic fiber may be used for the cord.
  • the axial width of the belt 14 is preferably 0.7 times or more the maximum width of the tire 2.
  • the belt 14 may include three or more layers.
  • the band 16 is located outside the belt 14 in the radial direction. In the axial direction, the width of the band 16 is larger than the width of the belt 14.
  • the band 16 is composed of a cord and a topping rubber.
  • the cord is wound in a spiral.
  • the band 16 has a so-called jointless structure.
  • the cord extends substantially in the circumferential direction.
  • the angle of the cord with respect to the circumferential direction is 5 ° or less, and further 2 ° or less. Since the belt 14 is restrained by this cord, lifting of the belt 14 is suppressed.
  • the cord is made of organic fiber. Examples of preferable organic fibers include nylon fibers, polyester fibers, rayon fibers, polyethylene naphthalate fibers, and aramid fibers.
  • the belt 14 and the band 16 constitute a reinforcing layer.
  • the reinforcing layer may be formed only from the belt 14.
  • a reinforcing layer may be formed only from the band 16.
  • the edge band 18 is located on the outer side in the radial direction of the belt 14 and in the vicinity of the end of the belt 14.
  • the edge band 18 is made of a cord and a topping rubber.
  • the cord is wound in a spiral.
  • the band 16 has a so-called jointless structure.
  • the cord extends substantially in the circumferential direction.
  • the angle of the cord with respect to the circumferential direction is 5 ° or less, and further 2 ° or less. Since the end of the belt 14 is restrained by this cord, the lifting of the belt 14 is suppressed.
  • the cord is made of organic fiber. Examples of preferable organic fibers include nylon fibers, polyester fibers, rayon fibers, polyethylene naphthalate fibers, and aramid fibers.
  • the inner liner 20 is joined to the inner peripheral surface of the carcass 12 in the vicinity of the equator plane CL.
  • the inner liner 20 is made of a crosslinked rubber.
  • the inner liner 20 is made of rubber having excellent air shielding properties.
  • a typical base rubber of the inner liner 20 is butyl rubber or halogenated butyl rubber.
  • the inner liner 20 holds the internal pressure of the tire 2.
  • the insulation 22 is located inside the sidewall 6 in the axial direction.
  • the insulation 22 is sandwiched between the carcass 12 and the inner liner 20.
  • the insulation 22 is made of a crosslinked rubber having excellent adhesiveness.
  • the insulation 22 is firmly joined to the carcass 12 and is also firmly joined to the inner liner 20.
  • the insulation 22 prevents the inner liner 20 from being peeled from the carcass 12 on the inner side in the axial direction of the sidewall 6.
  • the cushion layer 24 is laminated with the carcass 12 in the vicinity of the end of the belt 14.
  • the cushion layer 24 is made of a soft crosslinked rubber.
  • the cushion layer 24 absorbs stress at the end of the belt 14.
  • the cushion layer 24 suppresses the lifting of the belt 14.
  • the chafer 26 is located in the vicinity of the bead 10. When the tire 2 is incorporated into the rim, the chafer 26 comes into contact with the rim. By this contact, the vicinity of the bead 10 is protected.
  • the chafer 26 is integral with the clinch portion 8. Therefore, the material of the chafer 26 is the same as that of the clinch portion 8.
  • the chafer 26 may be made of cloth and rubber impregnated in the cloth.
  • a part of the pressure-sensitive adhesive sheet layer 28 is sandwiched between the base layer 32 and the cap layer 34.
  • this portion is referred to as a clamping portion 58.
  • Portions of the adhesive sheet layer 28 other than the sandwiching portion 58 are laminated with the carcass 12.
  • this portion is referred to as a protruding portion 60.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet layer 28 is obtained by crosslinking a rubber composition.
  • This rubber composition (before crosslinking) is excellent in adhesiveness. Since this rubber composition is excellent in adhesiveness, the base layer 32 and the cap layer 34 are sufficiently bonded via the sandwiching portion 58 when the raw cover is molded. The sandwiching portion 58 suppresses remaining of air between the base layer 32 and the cap layer 34.
  • the tread 4 is sufficiently joined to the carcass 12 by the protruding portion 60.
  • the protruding portion 60 suppresses the remaining of air between the tread 4 and the carcass 12. In the manufacture of the tire 2, the low cover defect rate is low.
  • the loss tangent tan ⁇ of the cap layer 34 is 0.30 or less and the complex elastic modulus E * is 10.5 or more, the remaining of air is suppressed.
  • the cap layer 34 having a loss tangent tan ⁇ of 0.30 or less and a complex elastic modulus E * of 10.5 or more can contribute to low fuel consumption of the tire 2.
  • the loss tangent tan ⁇ and the complex elastic modulus E * are measured in accordance with the rules of “JIS K 6394”. The measurement conditions are as follows. Viscoelastic spectrometer: "VESF-3" from Iwamoto Seisakusho Initial strain: 10% Dynamic strain: ⁇ 2% Frequency: 10Hz Deformation mode: Tensile Measurement temperature: 30 ° C
  • the adhesiveness of the adhesive sheet layer 28 can be enhanced.
  • the amount of the tackifier is preferably 1 part by mass or more and particularly preferably 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the base rubber. This amount is preferably 10 parts by mass or less.
  • Natural rubber 40 parts by weight Polybutadiene: 60 parts by weight Carbon black: 50 parts by weight Tackifier: 5 parts by weight Mineral oil: 10 parts by weight Anti-aging agent: 3 parts by weight Wax: 2 parts by weight Stearic acid: 3 parts by weight Zinc oxide : 3 parts by mass Sulfur: 2 parts by mass Vulcanization accelerator NS: 1.5 parts by mass
  • the ratio of the adhesive strength of the adhesive sheet layer 28 to the adhesive strength of the cap layer 34 is preferably 1.30 or more, more preferably 1.50 or more, and particularly preferably 1.75 or more. This ratio is preferably 2.5 or less.
  • the adhesive strength is measured by the product name “PICMA Tack Test” of Toyo Seiki Seisakusho.
  • the measurement conditions are as follows. Ascent speed: 30mm / min Measurement time: 2.5 seconds Temperature: 23 ° C Humidity: 55%
  • the Mooney viscosity (ML 1 + 4 (100 ° C.)) of the rubber composition of the pressure-sensitive adhesive sheet layer 28 is preferably 45 or more. With the rubber composition having a Mooney viscosity of 45 or more, remaining of air can be suppressed. In this respect, the Mooney viscosity is particularly preferably 60 or more. The Mooney viscosity is preferably 80 or less.
  • the ratio of the adhesive strength of the base layer 32 and the adhesive strength of the cap layer 34 is preferably 1.10 or more and 1.80 or less.
  • the ratio between the adhesive strength of the topping rubber of the carcass 12 and the adhesive strength of the cap layer 34 is preferably 1.10 or more and 1.65 or less.
  • the width of the clamping portion 58 is preferably 5 mm or greater and 20 mm or less. Due to the sandwiching portion 58 having the width W1 of 5 mm or more, remaining of air between the base layer 32 and the cap layer 34 is suppressed. In this respect, the width W1 is particularly preferably 10 mm or more.
  • the tire 2 having the sandwiching portion 58 having a width W1 of 20 mm or less is lightweight and can be obtained at low cost. Furthermore, in the tire 2 having the sandwiching portion 58 having the width W1 of 20 mm or less, a good contact shape can be obtained. A good grounding shape contributes to wear resistance. In this respect, the width W1 is particularly preferably 15 mm or less.
  • the width of the protruding portion 60 is preferably 10 mm or greater and 20 mm or less.
  • the protrusion 60 having a width W2 of 10 mm or more suppresses air remaining between the tread 4 and the carcass 12.
  • the width W2 is particularly preferably equal to or greater than 13 mm.
  • the tire 2 having the protruding portion 60 having a width W2 of 20 mm or less is measured and can be obtained at a low cost.
  • the tire 2 having the protruding portion 60 whose width W2 is 20 mm or less is excellent in durability. From these viewpoints, the width W2 is particularly preferably 17 mm or less.
  • FIG. 3 shows the pressure-sensitive adhesive sheet layer 28 before being subjected to the molding process.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet layer 28 is wound in the circumferential direction on the end of the base layer 32. The number of turns is 1.
  • the width W of the pressure-sensitive adhesive sheet layer 28 is preferably 15 mm or more and 40 mm or less. Air remaining is suppressed by the pressure-sensitive adhesive sheet layer 28 having a width of 15 mm or more. In this respect, the width W is particularly preferably 20 mm or more. The tire 2 having the pressure-sensitive adhesive sheet layer 28 having a width W of 40 mm or less can be obtained at low cost. In this respect, the width W is particularly preferably equal to or less than 35 mm.
  • the thickness T of the pressure-sensitive adhesive sheet layer 28 is preferably 0.5 mm or more and 2.0 mm or less. Air remaining is suppressed by the adhesive sheet layer 28 having a thickness T of 0.5 mm or more. In this respect, the thickness T is particularly preferably equal to or greater than 1.0 mm. The tire 2 having the pressure-sensitive adhesive sheet layer 28 having a thickness T of 2.0 mm or less can be obtained at low cost. In this respect, the thickness T is particularly preferably equal to or less than 1.5 mm.
  • the inner layer 54 and the outer layer 56 of the belt 14 are wound on the drum of the molding machine.
  • a band 16 is wound on the belt 14.
  • a ribbon-like rubber strip is supplied to the drum, and the base layer 32 is formed by spirally winding and laminating.
  • An adhesive sheet layer 28 is wound in the vicinity of the end of the base layer 32.
  • a part of the pressure-sensitive adhesive sheet layer 28 is wound on the base layer 32, and the remaining part is wound on the drum.
  • Another rubber strip is supplied to the molding machine, and the cap layer 34 is molded by being spirally wound and laminated.
  • a part of the adhesive sheet layer 28 is sandwiched between the base layer 32 and the cap layer 34.
  • the belt 14, the band 16, the tread 4, and the adhesive sheet layer 28 are joined to the carcass 12 formed at another stage. A portion of the adhesive sheet layer 28 that is not sandwiched between the base layer 32 and the cap layer 34 is laminated and bonded to the carcass 12.
  • the dimension and angle of each member of the tire are measured in a state where the tire is incorporated in a regular rim and the tire is filled with air so as to have a regular internal pressure. During the measurement, no load is applied to the tire.
  • the normal rim means a rim defined in a standard on which a tire depends.
  • “Standard rim” in the JATMA standard, “Design Rim” in the TRA standard, and “Measuring Rim” in the ETRTO standard are regular rims.
  • the normal internal pressure means an internal pressure defined in a standard on which the tire depends.
  • Maximum air pressure in JATMA standard “Maximum value” published in “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” in TRA standard, and “INFLATION PRESSURE” in ETRTO standard are normal internal pressures. In the case of passenger car tires, the dimensions and angles are measured with an internal pressure of 180 kPa.
  • Example 1 The pneumatic tire shown in FIG. 1 was manufactured.
  • the size of the tire was “235 / 45R18 94Y”.
  • This tire includes an adhesive sheet layer.
  • the adhesive strength index of this adhesive sheet layer was 140 when the adhesive strength of the cap layer of Comparative Example 2 described later was 100.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet layer had a loss tangent tan ⁇ of 0.30 and a complex elastic modulus E * of 10.5.
  • the pressure sensitive adhesive sheet layer had a thickness T of 0.5 mm.
  • the width W1 of the clamping part of this pressure-sensitive adhesive sheet layer was 5 mm, and the width W2 of the protruding part was 10 mm.
  • Comparative Example 1 A tire of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as Example 1 except that the adhesive sheet layer was not provided.
  • Example 2-4 A tire of Example 2-4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness T of the pressure-sensitive adhesive sheet layer was changed as shown in Table 1 below.
  • Example 5-9 A tire of Example 5-9 was obtained in the same manner as Example 1 except that the widths W1 and W2 were as shown in Table 2 below.
  • Example 10 A tire of Example 10 was obtained in the same manner as Example 1, except that the thickness T of the adhesive sheet layer and the widths W1 and W2 were as shown in Table 3 below.
  • Example 11-12 Tires of Examples 11-12 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition of the adhesive sheet layer was changed and the adhesive strength was changed as shown in Table 3 below.
  • Example 13 A tire of Example 13 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition of the cap layer was changed and the complex elastic modulus E * was changed as shown in Table 3 below.
  • Comparative Example 2 The tire of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition of the cap layer was changed, the loss tangent tan ⁇ was as shown in Table 3 below, and the adhesive sheet layer was not provided.
  • a tire was incorporated in a regular rim, and the tire was filled with air so that the internal pressure was 230 kPa.
  • a load of 4.2 kN was applied to the tire, and the ground contact shape was measured with a static testing machine. The measurement results of each tire were rated based on the following criteria.
  • a tire was incorporated into a regular rim, and the tire was filled with air to adjust the internal pressure to 230 kPa.
  • This tire was mounted on a drum-type running test machine, and a vertical load of 4.14 kN was applied to the tire.
  • This tire was run on a drum having a radius of 1.7 m at a speed of 80 km / h. The distance traveled until the tire broke was measured.
  • Each tire was rated based on the measurement results. The results are shown in Table 1-3 below.
  • Rolling resistance The tire was incorporated into a regular rim, and rolling resistance was measured under the following measurement conditions using a rolling resistance tester. Internal pressure: 230 kPa Load: 4.41kN Speed: 80km / h The measurement results of each tire were rated based on the following criteria. A: Rolling resistance is 110 or less. B: The rolling resistance is more than 110 and 114 or less. C: The rolling resistance exceeds 114. The results are shown in Table 1-3 below.
  • Steping stability A tire was incorporated in a regular rim, and the tire was filled with air so that the internal pressure was 230 kPa. This tire was mounted on a passenger car having a displacement of 4300 cc. The driver was driven on the racing circuit. This driver was rated for handling stability based on criteria. A: Steering stability is good. B: Steering stability is slightly poor. C: Steering stability is poor. The results are shown in Table 1-3 below.
  • the pneumatic tire according to the present invention can be mounted on various vehicles.

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Abstract

【課題】耐久性に優れた空気入りタイヤ82の提供。 【解決手段】タイヤ2は、粘着シート層28を備えている。この粘着シート層28は、挟持部58及びはみ出し部60を備えている。挟持部58は、トレッド4のベース層32とキャップ層34とに挟まれている。はみ出し部60は、カーカス12と積層されている。粘着シート層28は、ゴム組成物が架橋されることで得られる。このゴム組成物は、粘着付与剤を含んでいる。挟持部58の幅W1は、5mm以上20mm以下が好ましい。はみ出し部60の幅W2は、10mm以上20mm以下が好ましい。粘着シート層28の厚みは、0.5mm以上2.0mm以下が好ましい。粘着シート層28の粘着力とキャップ層34の粘着力との比は、1.30以上が好ましい。

Description

空気入りタイヤ
 本発明は、空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、トレッドがベース層及びキャップ層を備えたタイヤに関する。
 典型的なトレッドは、ベース層及びキャップ層を備えている。ベース層は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。キャップ層は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層及びキャップ層の成形方法として、ストリップワインド工法が知られている。ストリップワインド工法では、未架橋ゴムからなるリボン状の第一ストリップが螺旋状に巻き回されて、ベース層用の積層体が成形される。この積層体の上に、他の未架橋ゴムからなるリボン状の第二ストリップが螺旋状に巻き回されて、キャップ層用の積層体が成形される。未架橋ゴムが有する粘着性により、キャップ層用の積層体はベース層用の積層体に接合され、両者が一体化される。このストリップワインド工法が、特開2002-160508公報に開示されている。
特開2002-160508公報
 第二ストリップが巻き回されるとき、この第二ストリップがベース層用の積層体と十分には接合しないことがある。不十分な接合は、トレッドの端の近傍で生じやすい。接合が不十分である場合、両積層体の間にエアーが残存する。このトレッドを含むローカバーは、廃棄される。
 ローカバーの成形時に、トレッドの端部がカーカスに積層される場合がある。この端部とカーカスとの間でも、接合不良に起因したエアーの残存が生じうる。この残存が生じたローカバーは、廃棄される。
 近年、低燃費性能に優れたタイヤへのニーズが高まっている。このタイヤには、転がり抵抗を抑制しうるキャップ層が採用される。このキャップ層の粘着指数は、低い。このキャップ層を備えたローカバーの成形において、特に接合不良が発生しやすい。
 本発明の目的は、成形時に部材間の接合不良が生じにくい空気入りタイヤの提供にある。
 本発明に係る空気入りタイヤは、
(1)ベース層と、このベース層の半径方向外側に位置しておりこのベース層と積層されたキャップ層とを備えたトレッド、
(2)それぞれが、トレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォール、
(3)それぞれが、サイドウォールよりも半径方向略内側に位置する一対のビード、
(4)トレッド及びサイドウォールに沿っており、両ビードの間に架け渡されたカーカス及び
(5)ベース層とキャップ層とにその一部が挟まれており、残余の部分がサイドウォールの軸方向内側においてカーカスと積層された一対の粘着シート層
を備える。
 好ましくは、粘着シート層の、ベース層とキャップ層とに挟まれた部分の幅は、5mm以上20mm以下である。好ましくは、粘着シート層の、カーカスと積層された部分の幅は、10mm以上20mm以下である。
 好ましくは、粘着シート層の厚みは、0.5mm以上2.0mm以下である。
 好ましくは、粘着シート層の粘着力とキャップ層の粘着力との比は、1.30以上である。
 好ましくは、キャップ層における、損失正接tanδは0.30以下であり、複素弾性率Eは10.5以上である。損失正接tanδ及び複素弾性率Eは、初期歪みが10%であり、動歪みが±2%であり、周波数が10Hzであり、変形モードが引張であり、温度が30℃である条件下で測定される。
 本発明に係る空気入りタイヤでは、粘着シート層により、ベース層とキャップ層とが堅固に接合される。このタイヤではさらに、粘着シート層により、トレッドとカーカスとが堅固に接合されうる。
図1は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図2は、図1のタイヤの一部が示された拡大断面図である。 図3は、図1のタイヤの粘着シート層が示された斜視図である。
 以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
 図1には、空気入りタイヤ2が示されている。図1において、上下方向がタイヤ2の半径方向であり、左右方向がタイヤ2の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ2の周方向である。図1において、一点鎖線CLはタイヤ2の赤道面を表わす。このタイヤ2の形状は、トレッド4パターンを除き、赤道面に対して対称である。
 このタイヤ2は、トレッド4、サイドウォール6、クリンチ部8、ビード10、カーカス12、ベルト14、バンド16、エッジバンド18、インナーライナー20、インスレーション22、クッション層24、チェーファー26及び粘着シート層28を備えている。このタイヤ2は、チューブレスタイプである。本実施形態に係るタイヤ2は、乗用車に装着される。
 トレッド4は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド4は、路面と接地するトレッド面を形成する。トレッド面には、溝30が刻まれている。この溝30により、トレッドパターンが形成されている。トレッド4は、ベース層32とキャップ層34とを有している。キャップ層34は、ベース層32の半径方向外側に位置している。キャップ層34は、ベース層32に積層されている。ベース層32は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層32の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。キャップ層34は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。
 サイドウォール6は、トレッド4の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール6の半径方向外側端は、トレッド4と接合されている。この接合箇所では、サイドウォール6は、トレッド4の軸方向外側に位置している。このタイヤ2は、SOT構造(サイドウォールオーバートレッド構造)を有する。サイドウォール6の半径方向内側端は、クリンチ部8と接合されている。サイドウォール6は、耐カット性及び耐光性に優れた架橋ゴムからなる。このサイドウォール6は、カーカス12の損傷を防止する。サイドウォール6は、リブ36を備えている。リブ36は、軸方向外側に向かって突出している。このタイヤ2が装着されるリムのフランジの損傷を、リブ36は防止する。
 クリンチ部8は、サイドウォール6の半径方向略内側に位置している。クリンチ部8は、軸方向において、ビード10及びカーカス12よりも外側に位置している。クリンチ部8は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。クリンチ部8は、リムのフランジと当接する。
 ビード10は、サイドウォール6の半径方向内側に位置している。ビード10は、コア38と、このコア38から半径方向外向きに延びるエイペックス40とを備えている。コア38はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス40は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス40は、高硬度な架橋ゴムからなる。
 カーカス12は、第一カーカスプライ42及び第二カーカスプライ44からなる。第一カーカスプライ42及び第二カーカスプライ44は、両側のビード10の間に架け渡されており、トレッド4及びサイドウォール6に沿っている。第一カーカスプライ42は、コア38の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、第一カーカスプライ42には、主部46と折り返し部48とが形成されている。第二カーカスプライ44は、コア38の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、第二カーカスプライ44には、主部50と折り返し部52とが形成されている。第一カーカスプライ42の折り返し部の端は、半径方向において、第二カーカスプライ44の折り返し部の端よりも外側に位置している。
 図示されていないが、それぞれのカーカスプライ42、44は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、45°から90°、さらには75°から90°である。換言すれば、このカーカス12はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。カーカス12が、1枚のカーカスプライから形成されてもよい。
 ベルト14は、カーカス12の半径方向外側に位置している。ベルト14は、カーカス12と積層されている。ベルト14は、カーカス12を補強する。ベルト14は、内側層54及び外側層56からなる。図1から明らかなように、軸方向において、内側層54の幅は外側層56の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層54及び外側層56のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は10°以上35°以下である。内側層54のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層56のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。ベルト14の軸方向幅は、タイヤ2の最大幅の0.7倍以上が好ましい。ベルト14が、3以上の層を備えてもよい。
 バンド16は、ベルト14の半径方向外側に位置している。軸方向において、バンド16の幅はベルト14の幅よりも大きい。図示されていないが、このバンド16は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド16は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、5°以下、さらには2°以下である。このコードによりベルト14が拘束されるので、ベルト14のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
 ベルト14及びバンド16は、補強層を構成している。ベルト14のみから、補強層が構成されてもよい。バンド16のみから、補強層が構成されてもよい。
 エッジバンド18は、ベルト14の半径方向外側であって、かつベルト14の端の近傍に位置している。図示されていないが、このエッジバンド18は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド16は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、5°以下、さらには2°以下である。このコードによりベルト14の端が拘束されるので、ベルト14のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
 インナーライナー20は、赤道面CLの近傍において、カーカス12の内周面に接合されている。インナーライナー20は、架橋ゴムからなる。インナーライナー20には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー20の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー20は、タイヤ2の内圧を保持する。
 インスレーション22は、サイドウォール6の軸方向内側に位置している。インスレーション22は、カーカス12とインナーライナー20とに挟まれている。インスレーション22は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。インスレーション22は、カーカス12と堅固に接合し、インナーライナー20とも堅固に接合する。インスレーション22により、サイドウォール6の軸方向内側における、インナーライナー20のカーカス12からの剥離が抑制される。
 クッション層24は、ベルト14の端の近傍において、カーカス12と積層されている。クッション層24は、軟質な架橋ゴムからなる。クッション層24は、ベルト14の端の応力を吸収する。このクッション層24により、ベルト14のリフティングが抑制される。
 チェーファー26は、ビード10の近傍に位置している。タイヤ2がリムに組み込まれると、このチェーファー26がリムと当接する。この当接により、ビード10の近傍が保護される。この実施形態では、チェーファー26は、クリンチ部8と一体である。従って、チェーファー26の材質はクリンチ部8の材質と同じである。チェーファー26が、布とこの布に含浸したゴムとからなってもよい。
 図2に示されるように、粘着シート層28の一部は、ベース層32とキャップ層34とに挟まれている。以下、この部分は、挟持部58と称される。粘着シート層28のうち挟持部58以外の部分は、カーカス12と積層されている。以下、この部分は、はみ出し部60と称される。
 粘着シート層28は、ゴム組成物が架橋されることで得られる。このゴム組成物(架橋前)は、粘着性に優れる。このゴム組成物が粘着性に優れるので、ローカバーの成形のとき、挟持部58を介して、ベース層32とキャップ層34とが十分に接合される。挟持部58は、ベース層32とキャップ層34との間におけるエアーの残存を抑制する。ローカバーの成形のとき、はみ出し部60により、トレッド4がカーカス12と十分に接合される。はみ出し部60は、トレッド4とカーカス12との間におけるエアーの残存を抑制する。このタイヤ2の製造では、ローカバーの不良率が低い。
 粘着シート層28を備えたタイヤ2では、キャップ層34の損失正接tanδが0.30以下であり、複素弾性率Eが10.5以上である場合でも、エアーの残存が抑制される。損失正接tanδが0.30以下であり、複素弾性率Eが10.5以上であるキャップ層34は、タイヤ2の低燃費に寄与しうる。損失正接tanδ及び複素弾性率Eは、「JIS K 6394」の規定に準拠して測定される。測定の条件は、以下の通りである。
   粘弾性スペクトロメーター:岩本製作所の「VESF-3」
   初期歪み:10%
   動歪み:±2%
   周波数:10Hz
   変形モード:引張
   測定温度:30℃
 粘着シート層28のゴム組成物が粘着付与剤を含むことにより、粘着シート層28の粘着性が高められうる。粘着性の観点から、粘着付与剤の量は基材ゴム100質量部に対して1質量部以上が好ましく、5質量部以上が特に好ましい。この量は10質量部以下が好ましい。
 粘着シート層28の好ましい組成の一例が、以下に示される。
    天然ゴム:40質量部
    ポリブタジエン:60質量部
    カーボンブラック:50質量部
    粘着付与剤:5質量部
    鉱物油:10質量部
    老化防止剤:3質量部
    ワックス:2質量部
    ステアリン酸:3質量部
    酸化亜鉛:3質量部
    硫黄:2質量部
    加硫促進剤NS:1.5質量部
 エアーの残存の抑制の観点から、粘着シート層28の粘着力とキャップ層34の粘着力との比は1.30以上が好ましく、1.50以上がより好ましく、1.75以上が特に好ましい。この比は、2.5以下が好ましい。
 粘着力は、東洋精機製作所の商品名「PICMAタックテスト」によって測定される。測定条件は、以下の通りである。
  上昇スピード:30mm/min
  測定時間:2.5秒
  温度:23℃
  湿度:55%
 粘着シート層28のゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4(100℃))は45以上が好ましい。このムーニー粘度が45上であるゴム組成物により、エアーの残存が抑制されうる。この観点から、ムーニー粘度は60以上が特に好ましい。ムーニー粘度は、80以下が好ましい。
 ベース層32の粘着力とキャップ層34の粘着力との比は、1.10以上1.80以下が好ましい。カーカス12のトッピングゴムの粘着力とキャップ層34の粘着力との比は、1.10以上1.65以下が好ましい。
 図2において矢印W1で示されているのは、挟持部58の幅である。幅W1は、5mm以上20mm以下が好ましい。幅W1が5mm以上である挟持部58により、ベース層32とキャップ層34との間におけるエアーの残存が抑制される。この観点から、幅W1は10mm以上が特に好ましい。幅W1が20mm以下である挟持部58を有するタイヤ2は、軽量であり、かつ低コストで得られうる。さらに、幅W1が20mm以下である挟持部58を有するタイヤ2では、良好な接地形状が得られる。良好な接地形状は、耐摩耗性に寄与する。この観点から、幅W1は15mm以下が特に好ましい。
 図2において矢印W2で示されているのは、はみ出し部60の幅である。幅W2は、10mm以上20mm以下が好ましい。幅W2が10mm以上であるはみ出し部60により、トレッド4とカーカス12との間におけるエアーの残存が抑制される。この観点から、幅W2は13mm以上が特に好ましい。幅W2が20mm以下であるはみ出し部60を有するタイヤ2は、計量であり、かつ低コストで得られうる。さらに、幅W2が20mm以下であるはみ出し部60を有するタイヤ2は、耐久性に優れる。これらの観点から、幅W2は17mm以下が特に好ましい。
 図3には、成形工程に供される前の粘着シート層28が示されている。成形工程では、この粘着シート層28が、ベース層32の端の上において、周方向に巻かれる。巻き数は、1である。
 粘着シート層28の幅Wは、15mm以上40mm以下が好ましい。幅が15mm以上である粘着シート層28により、エアーの残存が抑制される。この観点から、幅Wは20mm以上が特に好ましい。幅Wが40mm以下である粘着シート層28を有するタイヤ2は、低コストで得られうる。この観点から、幅Wは35mm以下が特に好ましい。
 粘着シート層28の厚みTは、0.5mm以上2.0mm以下が好ましい。厚みTが0.5mm以上である粘着シート層28により、エアーの残存が抑制される。この観点から、厚みTは1.0mm以上が特に好ましい。厚みTが2.0mm以下である粘着シート層28を有するタイヤ2は、低コストで得られうる。この観点から、厚みTは1.5mm以下が特に好ましい。
 このタイヤ2の製造では、成形機のドラムの上に、ベルト14の内側層54及び外側層56が巻かれる。このベルト14の上に、バンド16が巻かれる。このドラムにリボン状のゴムストリップが供給され、螺旋状に巻かれて積層されることで、ベース層32が成形される。このベース層32の端の近傍に、粘着シート層28が巻かれる。粘着シート層28の一部はベース層32の上に巻かれており、残余の部分はドラムの上に巻かれている。この成形機に他のゴムストリップが供給され、螺旋状に巻かれて積層されることで、キャップ層34が成形される。粘着シート層28の一部は、ベース層32とキャップ層34とに挟まれる。他のステージにて成形されたカーカス12に、ベルト14、バンド16、トレッド4及び粘着シート層28が接合される。粘着シート層28のうちベース層32とキャップ層34とに挟まれていない部分は、カーカス12と積層・接合される。
 本発明では、タイヤの各部材の寸法及び角度は、タイヤが正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤに空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤには荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤが依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤが依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。乗用車用タイヤの場合は、内圧が180kPaの状態で、寸法及び角度が測定される。
 以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
 [実施例1]
 図1に示された空気入りタイヤを製作した。このタイヤのサイズは、「235/45R18 94Y」であった。このタイヤは、粘着シート層を備えている。この粘着シート層の粘着力の指数は、後述される比較例2のキャップ層の粘着力が100とされたとき、140であった。この粘着シート層の、損失正接tanδは0.30であり、複素弾性率Eは10.5であった。この粘着シート層の厚みTは、0.5mmであった。この粘着シート層の、挟持部の幅W1は5mmであり、はみ出し部の幅W2は10mmであった。
 [比較例1]
 粘着シート層を設けなかった他は実施例1と同様にして、比較例1のタイヤを得た。
 [実施例2-4]
 粘着シート層の厚みTを下記の表1に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例2-4のタイヤを得た。
 [実施例5-9]
 幅W1及びW2を下記の表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例5-9のタイヤを得た。
 [実施例10]
 粘着シート層の厚みT並び幅W1及びW2を下記の表3に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例10のタイヤを得た。
 [実施例11-12]
 粘着シート層の組成を変更し、その粘着力を下記の表3に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例11-12のタイヤを得た。
 [実施例13]
 キャップ層の組成を変更し、その複素弾性率Eを下記の表3に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例13のタイヤを得た。
 [比較例2]
 キャップ層の組成を変更し、その損失正接tanδを下記の表3に示される通りとし、かつ粘着シート層を設けなかった他は実施例1と同様にして、比較例2のタイヤを得た。
 [不良率]
 100本のローカバーを製作した。これらのローカバーを目視で観察し、トレッドの端の近傍にエアーが残存しているものを不良とした。各タイヤの不良率を算出し、下記の基準に基づいて格付けした。
  A:不良率が、1%以下である。
  B:不良率が、1%を超えて5%以下である。
  C:不良率が、5%を超えている。
この結果が、下記の表1-3に示されている。
 [接地形状]
 タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに内圧が230kPaとなるように空気を充填した。このタイヤに4.2kNの荷重を負荷し、静的試験機にて接地形状を測定した。各タイヤの測定結果を、下記の基準に基づいて格付けした。
  A:接地形状が、良好である。
  B:接地形状が、やや不良である。
  C:接地形状が、不良である。
この結果が、下記の表1-3に示されている。
 [耐久性]
 タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに空気を充填して内圧を230kPaとした。このタイヤをドラム式走行試験機に装着し、4.14kNの縦荷重をタイヤに負荷した。このタイヤを、80km/hの速度で、半径が1.7mであるドラムの上を走行させた。タイヤが破壊するまでの走行距離を、測定した。測定結果に基づき、各タイヤを格付けした。この結果が、下記の表1-3に示されている。
 [転がり抵抗]
 タイヤを正規リムに組み込み、転がり抵抗試験機を用いて下記の測定条件で転がり抵抗を測定した。
  内圧:230kPa
  荷重:4.41kN
  速度:80km/h
各タイヤの測定結果を、下記の基準に基づいて格付けした。
  A:転がり抵抗が、110以下である。
  B:転がり抵抗が、110を超えて114以下である。
  C:転がり抵抗が、114を超えている。
この結果が、下記の表1-3に示されている。
 [操縦安定性]
 タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに内圧が230kPaとなるように空気を充填した。このタイヤを、排気量が4300ccである乗用車に装着した。ドライバーに、この乗用車をレーシングサーキットで運転させた。このドライバーに、基準に基づいて操縦安定性及を格付けさせた。
  A:操縦安定性が、良好である。
  B:操縦安定性が、やや不良である。
  C:操縦安定性が、不良である。
この結果が、下記の表1-3に示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表1-3に示されるように、各実施例のタイヤは、諸性能に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
 本発明に係る空気入りタイヤは、種々の車輌に装着されうる。
 2・・・タイヤ
 4・・・トレッド
 6・・・サイドウォール
 8・・・クリンチ部
 10・・・ビード
 12・・・カーカス
 14・・・ベルト
 16・・・バンド
 18・・・エッジバンド
 20・・・インナーライナー
 22・・・インスレーション
 24・・・クッション層
 26・・・チェーファー
 28・・・粘着シート層
 32・・・ベース層
 34・・・キャップ層
 58・・・挟持部
 60・・・はみ出し部

Claims (6)

  1.  ベース層と、このベース層の半径方向外側に位置しておりこのベース層と積層されたキャップ層とを備えたトレッド、
     それぞれが上記トレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォール、
     それぞれが上記サイドウォールよりも半径方向略内側に位置する一対のビード、
     上記トレッド及び上記サイドウォールに沿っており、両ビードの間に架け渡されたカーカス、
    及び
     上記ベース層と上記キャップ層とにその一部が挟まれており、残余の部分が上記サイドウォールの軸方向内側において上記カーカスと積層された一対の粘着シート層
    を備えた空気入りタイヤ。
  2.  上記粘着シート層の、上記ベース層と上記キャップ層とに挟まれた部分の幅が5mm以上20mm以下である請求項1に記載のタイヤ。
  3.  上記粘着シート層の、上記カーカスと積層された部分の幅が10mm以上20mm以下である請求項1に記載のタイヤ。
  4.  上記粘着シート層の厚みが0.5mm以上2.0mm以下である請求項1に記載のタイヤ。
  5.  上記粘着シート層の粘着力と上記キャップ層の粘着力との比が1.30以上である請求項1に記載のタイヤ。
  6.  初期歪みが10%であり、動歪みが±2%であり、周波数が10Hzであり、変形モードが引張であり、温度が30℃である条件下で測定された、上記キャップ層における、損失正接tanδが0.30以下であり、複素弾性率Eが10.5以上である請求項1に記載のタイヤ。
PCT/JP2012/077530 2012-02-21 2012-10-25 空気入りタイヤ WO2013125095A1 (ja)

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