WO2016190299A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2016190299A1
WO2016190299A1 PCT/JP2016/065284 JP2016065284W WO2016190299A1 WO 2016190299 A1 WO2016190299 A1 WO 2016190299A1 JP 2016065284 W JP2016065284 W JP 2016065284W WO 2016190299 A1 WO2016190299 A1 WO 2016190299A1
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layer
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organic fiber
elongation
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竹中 雄一
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横浜ゴム株式会社
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    • B60C2009/208Modulus of the cords

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire in which a plurality of tire skeleton portions are formed by covering a plurality of arranged reinforcing cords with a rubber layer, and in particular, maintaining the steering stability while preventing damage to the tire side portions.
  • the present invention relates to a pneumatic tire that has been secured.
  • Patent Document 2 describes a pneumatic tire using a single twisted cord as a carcass cord constituting a carcass layer.
  • the polyester fiber multifilament yarn having a toughness index G of 25 or more, a single yarn fineness of 4.5 to 8.5 dtex, and an entanglement degree of 5 / m or less is formed of a single twisted cord provided with a unidirectional twist. .
  • G T ⁇ E 1/2
  • An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that solves the problems based on the above-described conventional technology, maintains the steering stability, and ensures the damage resistance of the tire side portion.
  • the present invention provides a pneumatic tire having a tire frame portion in which a plurality of arranged reinforcing cords are covered with a rubber layer, wherein the reinforcing cords are formed of polyethylene terephthalate.
  • the organic fiber cord has an intermediate elongation (2.0 cN / dtex) of 3.0% to 4.0%, a dry heat shrinkage (%) at 150 ° C. and an intermediate elongation (2.
  • the present invention provides a pneumatic tire characterized in that the difference in elongation at the time is 11% to 16%.
  • the organic fiber cord preferably has a twist coefficient of 1700 to 2100.
  • the rubber layer preferably has a storage elastic modulus of 7.0 MPa to 9.0 MPa.
  • the rubber thickness of the side tread at the maximum width position on the tire side is 1.0 mm to 2.5 mm.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • a pneumatic tire (hereinafter simply referred to as a tire) 10 shown in FIG. 1 includes a tread portion 12, a shoulder portion 14, a sidewall portion 16, and a bead portion 18 as main components.
  • the tire width direction refers to a direction parallel to a tire rotation axis (not shown), and the tire radial direction is orthogonal to the rotation axis.
  • the tire circumferential direction refers to the direction of rotation with the rotation axis as the axis serving as the center of rotation.
  • the tire inner side means the lower side of the tire in FIG.
  • the tire outer side means the upper side of the tire in FIG. That is, it means the tire outer surface side that is visible to the user, on the side opposite to the tire inner peripheral surface.
  • the tire 10 includes a carcass layer 20, a belt layer 22, a belt auxiliary reinforcing layer 24, a side reinforcing layer 26, a bead core 28, a bead filler 30, a tread rubber layer 32, a sidewall rubber layer 34, a rim. It mainly includes a cushion rubber layer 36 and an inner liner rubber 38 layer.
  • the tread portion 12 is provided with a land portion 12b constituting a tread surface 12a outside the tire and a tread groove 12c formed in the tread surface 12a.
  • the land portion 12b is partitioned by the tread groove 12c.
  • the tread groove 12c has a main groove formed continuously in the tire circumferential direction and a plurality of lug grooves (not shown) extending in the tire width direction.
  • a tread pattern is formed on the tread surface 12a by the tread groove 12c and the land portion 12b.
  • the carcass layer 20 extends in the tire width direction from a portion corresponding to the tread portion 12 to a bead portion 18 through a portion corresponding to the shoulder portion 14 and the sidewall portion 16 to form a tire skeleton.
  • the carcass layer 20 has a configuration in which reinforcing cords are arranged and covered with a cord coating rubber.
  • the carcass layer 20 is folded back from the tire inner side to the tire outer side by a pair of left and right bead cores 28, which will be described later.
  • the carcass layer 20 forms an end A in the region of the side wall part 16, and the main body part 20a and the folded part with the bead core 28 as a boundary. 20b.
  • the carcass layer 20 is mounted between one pair of left and right bead portions 18.
  • the number of carcass layers 20 is not limited to one, and there may be a plurality of layers depending on the structure and application.
  • the carcass layer 20 is preferably a one-layer structure (one ply) from the viewpoint of weight reduction because the effect of weight reduction is small when two or more layers are used.
  • the carcass layer 20 may be composed of one sheet material or a plurality of sheet materials. In the case of a plurality of sheet materials, the carcass layer 20 has a joint portion (splice portion).
  • one or more kinds of rubbers selected from natural rubber (NR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), and isoprene rubber (IR) are preferably used.
  • These rubbers were also end-modified with functional groups containing elements such as nitrogen, oxygen, fluorine, chlorine, silicon, phosphorus, or sulfur, such as amine, amide, hydroxyl, ester, ketone, siloxy, or alkylsilyl. Or those end-modified with epoxy can be used.
  • the carbon black to be blended into these rubbers for example, an iodine adsorption amount 20 ⁇ 100 (g / kg) , preferably 20 ⁇ 50 (g / kg) , DBP absorption amount of 50 ⁇ 135 (cm 3 / 100g ), preferably 50 ⁇ 100 (cm 3 / 100g ), and CTAB adsorption specific surface area of 30 ⁇ 90 (m 2 / g ), preferably those which are 30 ⁇ 45 (m 2 / g ) is used.
  • the amount of sulfur to be used is, for example, 1.5 to 4.0 parts by mass, preferably 2.0 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber.
  • the carcass layer 20 will be described in detail later.
  • the belt layer 22 is a reinforcing layer that is attached in the tire circumferential direction to reinforce the carcass layer 20.
  • the belt layer 22 is provided in a portion corresponding to the tread portion 12, and includes an inner belt layer 22a and an outer belt layer 22b.
  • the inner belt layer 22a and the outer belt layer 22b include a plurality of reinforcing cords that are inclined with respect to the tire circumferential direction, and the reinforcing cords are arranged so as to intersect each other between the layers.
  • the inner belt layer 22a and the outer belt layer 22b are configured such that a reinforcing cord is, for example, a steel cord and is covered with the above-described cord coating rubber or the like.
  • the cord angle of the reinforcing cord with respect to the tire circumferential direction is, for example, 24 ° to 35 °, and preferably 27 ° to 33 °. Thereby, high-speed durability can be improved.
  • the inner belt layer 22a and the outer belt layer 22b of the belt layer 22 are not limited to the steel cord being the reinforcing cord, and the steel belt may be applied to only one of them, or at least one of them.
  • a belt auxiliary reinforcing layer 24 that reinforces the belt layer 22 is disposed on the outer side belt layer 22 b that is the uppermost layer of the belt layer 22 in the tire circumferential direction.
  • the belt auxiliary reinforcing layer 24 includes, for example, organic fiber cords arranged in a spiral shape in the tire circumferential direction as reinforcement cords, and these organic fiber cords are covered with the above-described cord coating rubber or the like. Yes.
  • the belt auxiliary reinforcing layer 24 is provided, for example, so as to cover only the end ⁇ of the belt layer 22.
  • the belt auxiliary reinforcing layer 24 in the illustrated example is a so-called edge cover.
  • the belt auxiliary reinforcing layer 24 is not limited to the one shown in FIG.
  • a configuration that covers the belt layer 22 from end to end in the tire width direction a so-called full cover may be used.
  • the belt auxiliary reinforcing layer 24 may have a configuration in which a plurality of full covers are stacked, or may have a configuration in which an edge shoulder and a full cover are combined.
  • nylon 66 polyhexamethylene adipamide
  • aramid fiber composite fiber composed of aramid fiber and nylon 66 fiber (aramid / nylon 66 hybrid cord)
  • PEN Fibers POK (aliphatic polyketone) fibers
  • heat-resistant PET fibers rayon fibers, and the like are used.
  • the bead portion 18 is provided with a bead core 28 that functions to fold the carcass layer 20 and fix the tire 10 to the wheel, and a bead filler 30 so as to contact the bead core 28. Therefore, the bead core 28 and the bead filler 30 are sandwiched between the main body portion 20a and the folded portion 20b of the carcass layer 20. Further, a side reinforcing layer 26 including a reinforcing cord that is inclined with respect to the tire circumferential direction is embedded in the bead portion 18.
  • the side reinforcing layer 26 includes the bead portion 18 between the main body portion 20a of the carcass layer 20 and the bead filler 30, and the side wall portion 16 includes the main body portion 20a and the folded portion 20b of the carcass layer 20. And extends from the bead core 28 to the end B on the shoulder 14 side along the tire radial direction from the end A of the folded portion 20b.
  • the other end portion C of the side reinforcing layer 26 exists in the vicinity of the bead core 28 between the main body portion 20 a of the carcass layer 20 and the bead filler 6.
  • the side reinforcing layer 26 is provided between the folded portion 20b of the carcass layer 20 and the bead core 28 and / or the bead filler 30 in the bead portion 18, and between the main body portion 20a and the folded portion 20b in the sidewall portion 16.
  • the bead portion 18 may be disposed outside the folded portion 20b in the tire width direction, and the sidewall portion 16 may be disposed outside the main body portion 20a. Furthermore, these may be arranged in combination.
  • the side reinforcing layer 26 is configured by arranging reinforcing cords made of steel cords in a direction inclined with respect to the tire circumferential direction at regular intervals, and covering with the above-described cord coating rubber or the like.
  • the reinforcing cord of the side reinforcing layer 26 for example, an organic fiber cord made of polyester, nylon, aromatic polyamide or the like is used in addition to the steel cord.
  • the side reinforcing layer 26 can reinforce the side (side surface) of the tire 10, that is, the bead portion 18 and / or the sidewall portion 16, only the whole or a part of the bead portion 18 and / or the sidewall portion 16 may be used.
  • the position of the end portion is not limited.
  • the end portion of the side reinforcing layer 26 may be extended to a region in contact with the belt layer 22 of the shoulder portion 14 and may be provided for all of the bead portion 18 and the sidewall portion 16, or only the bead portion 18.
  • it may be provided only for the side wall part 16, or may be provided by being divided into a plurality of parts, for example, divided into a bead part 18 and a side wall part 16.
  • the region where the side reinforcing layer 26 is provided may be changed according to the type of the reinforcing cord.
  • the side reinforcing layer 26 is preferably disposed between the bead filler 30 and the folded portion 20b of the carcass layer 20, and the organic fiber
  • the tire 10 is provided as a rubber material on a tread rubber layer 32 that constitutes the tread portion 12, a sidewall rubber layer 34 that constitutes the sidewall portion 16, a rim cushion rubber layer 36, and an inner peripheral surface of the tire.
  • An inner liner rubber layer 38 is provided.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the carcass layer of the pneumatic tire according to the embodiment of the present invention.
  • the carcass layer 20 has a plurality of organic fiber cords 40 arranged in the arrangement direction x as reinforcing cords.
  • the organic fiber cord 40 is made of PET (polyethylene terephthalate).
  • the organic fiber cord 40 is knitted in a weft shape with wefts.
  • a plurality of organic fiber cords 40 are covered with a rubber layer 42 in a state of being knitted with wefts.
  • the rubber layer 42 is made of the above-described cord coating rubber.
  • the configuration of the organic fiber cord 40 is not particularly limited. For example, one (single yarn) or a plurality of twisted strands may be used.
  • the organic fiber cord 40 is made of PET having high elasticity and high fracture energy, and has the following characteristic values.
  • the organic fiber cord 40 has an intermediate elongation (2.0 cN / dtex) of 3.0% to 4.0%.
  • the intermediate elongation (2.0 cN / dtex) is 3.0% to 4.0%, high rigidity can be secured for the carcass layer 20 and steering stability can be improved. If the intermediate elongation (2.0 cN / dtex) exceeds 4.0%, the tire stiffness decreases and steering stability deteriorates.
  • the intermediate elongation (2.0 cN / dtex) is less than 3.0%, it is difficult to produce the organic fiber cord 40.
  • the intermediate elongation (2.0 cN / dtex) can be measured as follows. First, a sample cord piece of an organic fiber cord having a length that can be used for a tensile test with a test length (distance between chucks) of 10 cm is prepared. For the sample code piece, two positions corresponding to the test length (distance between chucks) are colored so that the original length before the test and the length after the test can be known.
  • a sample cord piece is attached to a tensile tester with a coloring position at a distance of 10 cm between chucks, and a tensile force corresponding to 2.0 cN / dtex determined according to the fineness (dtex) of the sample cord is applied at a speed of 300 ⁇ 20 mm / min.
  • Perform a tensile test The tensile test is performed in a constant atmosphere at a temperature of 20 ° C. ⁇ 2 ° C. and a relative humidity of 65 ⁇ 2%.
  • the sample cord piece is removed and the distance between the coloring positions is determined.
  • the intermediate elongation (%) is obtained using the measured value and the following calculation formula.
  • Elongation (%) (Cord length after tensile test / Original cord length) ⁇ 100 The test is carried out assuming that the number of n is 5, the average value is obtained, and the value is further rounded off to the value of one decimal place to obtain the elongation (%) of the sample.
  • the organic fiber cord 40 has a dimensional stability index of 5.0% to 6.5%.
  • the dimensional stability index is expressed as the sum of dry heat shrinkage (%) at 150 ° C. and intermediate elongation (2.0 cN / dtex) (%).
  • the organic fiber cord 40 has a strength S 70 (cN) that is 70% of the strength Sr (cN / dtex) at the time of cutting in the strong elongation curve represented by strength (cN / dtex) and elongation (%) shown in FIG.
  • the difference ⁇ between the elongation ⁇ 70 (%) and the elongation ⁇ r (%) at the time of cutting is 11% to 16%.
  • a tensile test is performed on the organic fiber cord 40 to obtain a strong elongation curve. The above-mentioned difference ⁇ can be obtained from the obtained strong elongation curve.
  • the above-mentioned difference ⁇ By setting the above-mentioned difference ⁇ to 11% to 16%, it is possible to secure high toughness and to improve the damage resistance of the tire side portion.
  • the above-mentioned difference ⁇ is less than 11%, sufficient toughness cannot be obtained, and the effect of improving the damage resistance of the tire side portion cannot be obtained.
  • the above-described strong elongation curve is obtained by a tensile test described below.
  • the tensile test will be described.
  • a sample cord piece of an organic fiber cord 40 having a length that can be used for a tensile test with a test length (distance between chucks) of 10 cm is prepared.
  • two positions corresponding to the test length (distance between chucks) are colored so that the original length before the test and the length after the test can be known.
  • a sample cord piece is attached to a tensile tester with a coloring distance of 10 cm between chucks and attached to a tensile tester, and tensioned at a speed of 300 ⁇ 20 mm / min in a constant atmosphere at a temperature of 20 ° C. ⁇ 2 ° C. and a relative humidity of 65 ⁇ 2%. Perform the test.
  • the sample code piece since the original length before the test and the length after the test are known as described above, the elongation of the sample code piece can also be obtained.
  • the organic fiber cord 40 satisfying the above-mentioned intermediate elongation (2.0 cN / dtex), dimensional stability index, and difference ⁇ physical property values is manufactured by changing the spinning speed such as increasing the spinning speed of the PET fiber. can do.
  • the total fineness of the organic fiber cord 40 is, for example, 2000 to 4500 dtex.
  • the organic fiber cord 40 preferably has a twist coefficient K of 1700 to 2100.
  • the twist coefficient K is represented by the following formula.
  • N is the number of twists (times / 10 cm)
  • D is the total fineness (dtex).
  • K N ⁇ D 1/2
  • the rubber layer 42 of the carcass layer 20 preferably has a storage elastic modulus of 7.0 MPa to 9.0 MPa.
  • a storage elastic modulus of 7.0 MPa to 9.0 MPa By combining the organic fiber cord 40 having high rigidity with the rubber layer 42 having a storage elastic modulus of 7.0 MPa to 9.0 MPa, higher rigidity can be obtained as the carcass layer 20 and steering stability can be further improved. Can do.
  • the storage elastic modulus of the rubber layer 42 is less than 7.0 Mpa, it is difficult to obtain high rigidity as the carcass layer 20 and the improvement effect is small.
  • the storage elastic modulus of the rubber layer 42 exceeds 9.0 Mpa, the rigidity of the carcass layer 20 becomes too high, and the durability of the tire may be reduced.
  • the rubber thickness ts of the side tread at the maximum width position 39a of the tire side 39 is 1.0 mm to 2.5 mm.
  • the maximum width position 39a (see FIG. 1) of the tire side 39 described above is a position indicating the maximum length in the tire width direction. In FIG. 1, the maximum width in the tire width direction is indicated by a symbol Wm.
  • a region within a range of ⁇ 30 (%) of the tire cross-section height SH in the tire radial direction with the maximum tire width position 39a as the center is referred to as a side tread.
  • the above-described rubber thickness ts of the side tread is a distance from the maximum width position 39a to the surface 20c of the carcass layer 20 in the tire width direction.
  • the above rubber thickness ts exceeds 2.5 mm, the advantage of reducing the tire mass is reduced.
  • the above-mentioned rubber thickness ts is less than 1 mm, the carcass layer 20 may be exposed due to wear due to rubbing of the tire side surface.
  • the organic fiber cord 40 is not limited to the reinforcing cord of the carcass layer 20 and is a tire skeleton portion that constitutes the tire skeleton. Can be used for reinforcement cords.
  • the tire skeleton includes a carcass layer 20, a belt layer 22 (inner belt layer 22 a and outer belt layer 22 b), and a belt auxiliary reinforcing layer 24.
  • the above-described organic fiber cord 40 can be used as a reinforcing cord for the belt auxiliary reinforcing layer 24.
  • the storage elastic modulus of the rubber layer covering the organic fiber cord 40 is preferably 7.0 MPa to 9.0 MPa as described above.
  • the carcass layer 20 having the organic fiber cord 40 of the present embodiment by using the carcass layer 20 having the organic fiber cord 40 of the present embodiment, it is possible to ensure the trauma resistance of the tire side portion while maintaining steering stability. Further, by using the carcass layer 20 having the organic fiber cord 40 of the above-described PET, even if the tire side portion is made thinner than in the case where rayon is used as the reinforcing cord, it is possible to ensure the damage resistance. Therefore, the thickness of the tire side portion can be reduced, and the weight of the tire can be reduced. Moreover, since carbon disulfide is not used in the production of PET, the environmental load in the production process can be reduced as compared with rayon. As described above, in the tire 10 of the present embodiment, it is possible to ensure the trauma resistance of the tire side portion while maintaining the steering stability, and further, it is possible to reduce the environmental load while reducing the weight of the tire. .
  • the present invention is basically configured as described above. As mentioned above, although the pneumatic tire of this invention was demonstrated in detail, this invention is not limited to the said embodiment, Of course, in the range which does not deviate from the main point of this invention, you may make a various improvement or change. is there.
  • pneumatic tires (hereinafter simply referred to as tires) of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 and Reference Examples having carcass layers having the structures shown in Tables 1 and 2 below were produced.
  • the tire mass was measured, and the steering stability, the tire trauma resistance (trauma resistance of the tire side portion), and the tire durability were evaluated.
  • the results of tire mass, steering stability, tire trauma resistance and tire durability are shown in Tables 1 and 2 below.
  • the tire size of each tire is 205 / 55R16.
  • the organic fiber cords were all arranged in the same manner, and the 20th cotton yarn was used as the weft.
  • the spinning speed of the PET fiber is increased for the characteristic value of the difference between the elongation at the strength of 70% of the intermediate elongation, the dimensional stability index, and the strength at the time of cutting and the elongation at the time of cutting. It adjusted by doing.
  • the column of “Cord material” in Tables 1 and 2 below shows the material of the organic fiber cord of the carcass layer.
  • “1670 dtex / 2” indicates that two yarns having a fineness of 1670 dtex are twisted.
  • “1840 dtex / 2” indicates that two yarns having a fineness of 1840 dtex are twisted.
  • the mass of the tire was measured with the balance of the tires of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 and the reference example.
  • the mass of the tire is indicated by an index with the mass of the tire of the reference example being 100.
  • the numerical value in the column of “Tire Mass Index” shown in Tables 1 and 2 below indicates that the smaller the numerical value, the lighter.
  • Steering stability was measured and evaluated as follows. Using the tires of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 and the reference example, a test course having a flat circuit is run at a speed of 60 to 100 km / h during lane change and cornering. The sensitivity was evaluated by three expert panelists regarding the steering performance and stability during straight running. The evaluation results are shown as an index with a reference example of 100. In addition, the numerical value of the column of “steering stability” shown in the following Tables 1 and 2 means that the larger the numerical value, the better the steering stability.
  • the damage resistance of the tire was measured and evaluated as follows.
  • the tires of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 and the reference example are assembled on a standard rim and mounted on a vehicle.
  • the air pressure is 200 kPa
  • the speed is 10 km / h
  • the curb is 15 ° in height of 30 °. I got on this angle and repeated this five times.
  • the number of organic fiber cords of the carcass layer damaged at the sidewall portion was counted.
  • the number of the organic fiber cords in the damaged carcass layer is indicated by an index with a reference example of 100.
  • the numerical value of the column of "trauma resistance" shown in the following Tables 1 and 2 means that the higher the numerical value, the better the tire's trauma resistance.
  • the durability performance of the tire was measured and evaluated as follows.
  • a drum testing machine made of steel having a smooth drum surface and a diameter of 1707 mm was used in accordance with the JIS D4230 durability performance test.
  • the tires of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 and the reference example were assembled in a rim having a rim size of 18 ⁇ 8 J and inflated at a test internal pressure of 230 kPa. Then, for each tire, the ambient temperature was controlled to 38 ⁇ 3 ° C, the running speed was 81 km / h, and the load was increased by 15% every 4 hours from the maximum load of 85% specified by JATMA.
  • the carcass separation length of the tire side part after running was evaluated by an index value with 100 as a reference example.
  • the numerical value in the column of “durability” shown in Tables 1 and 2 below indicates that the larger the numerical value, the better the carcass separation resistance and the better the durability of the tire.
  • Example 1 shown in Table 1 shows the characteristic values of the difference between the elongation at the strength of 70% of the intermediate elongation, the dimensional stability index and the strength at the time of cutting, and the spinning speed of the PET fiber. It was adjusted by making it faster. Thereby, the dimensional stability was improved, and the steering stability was ensured by making it high rigidity. Further, by making the difference between the elongation at 70% of the strength at the time of cutting and the elongation at the time of cutting larger than those of Comparative Examples 1 to 4, the trauma resistance of the tire could be improved. In Example 1, even when PET was used as the reinforcing cord, a characteristic value equal to or higher than that of the reference example using rayon as the reinforcing cord was obtained. Moreover, even if the tire side gauge (thickness of the tire side portion) was made thinner than that of the reference example, the tire side gauge was secured, so that the tire side gauge could be made thinner. Thereby, the weight of the tire could be reduced.
  • Example 2 has the same characteristic value as the organic fiber cord of Example 1, and further increases the storage elastic modulus of the rubber layer. Thereby, the rigidity of the carcass layer is further increased, and the steering stability is further improved. Moreover, even if the tire side gauge was made thinner than the reference example, the tire side gauge could be secured, so the tire side gauge could be made thinner. Thereby, the weight of the tire could be reduced.
  • Example 3 is the same characteristic value as that of the organic fiber cord of Example 1, and the storage elastic modulus of the rubber layer is further increased. The storage elastic modulus of the rubber layer is higher than that of Example 2. In Example 3, although the rigidity of the carcass layer is further increased and the steering stability is improved, the storage elastic modulus of the rubber layer is too high.
  • Example 4 uses the same material as the organic fiber cord of Example 1 and has two finenesses of 1840 dtex to increase the total fineness. In Example 4, the total fineness was high, and the steering stability was improved. The durability of the tire was similar to that of the reference example. Moreover, even if the tire side gauge was made thinner than the reference example, the tire side gauge could be secured, so the tire side gauge could be made thinner. Thereby, the weight of the tire could be reduced.
  • Comparative Example 1 rayon is used for the reinforcing cord, and the tire side gauge has the same thickness as in Example 1. For this reason, the degree of exposure of the reinforcing cord was increased, and the damage resistance of the tire was deteriorated.
  • Comparative Examples 2, 3, and 4 PET is used for the reinforcing cord, but the intermediate elongation is high and the dimensional stability index is also high. As a result, steering stability deteriorated. Further, the difference between the elongation at 70% of the strength at the time of cutting and the elongation at the time of cutting was small, and the damage resistance of the tire was deteriorated.
  • the storage elastic modulus was larger than those of Comparative Examples 2 and 3, and higher rigidity was obtained as the carcass layer, and the steering stability was higher than that of Comparative Examples 2 and 3.

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Abstract

空気入りタイヤは複数本の配列された補強コードがゴム層で被覆されたタイヤ骨格部を有する。補強コードは、ポリエチレンテレフタレートで形成された有機繊維コードである。有機繊維コードは、中間伸度(2.0cN/dtex)が3.0%~4.0%であり、寸法安定性指数が5.0%~6.5%であり、かつ強伸度曲線において切断時の強度の70%の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異が11%~16%である。

Description

空気入りタイヤ
 本発明は、タイヤ骨格部が複数本の配列された補強コードがゴム層で被覆されたもので構成された空気入りタイヤに関し、特に、操縦安定性を維持しつつ、タイヤサイド部の耐外傷性を確保した空気入りタイヤに関する。
 従来から、乗用車用の空気入りタイヤにおいて、カーカス層等の補強コードにレーヨン、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)等の種々のものが利用されている。
 現在、空気入りタイヤを製造する上で、環境負荷軽減が技術課題とされており、中でも再生資源の利用及び省資源化が挙げられる。再生資源の利用については、セルロース繊維、例えば、レーヨンが挙げられるが、素原料の製造プロセスにおける環境負荷という点では、レーヨンは二硫化炭素を用いるため、PETの方がより好ましい。
 また、省資源化については、タイヤの軽量化が挙げられる。現状タイヤには補強コードとしてレーヨンが使用されているが、補強コードとして、より強度の高いPETを使うことが好ましい。それに加え、空気入りタイヤのタイヤサイド部の厚さ(タイヤサイドゲージ)を低減することが効果的である。
特許第3848763号公報 特開2011-11594号公報
 しかしながら、特許文献1において指摘されているように、補強コードにPETを用いた場合、高温でのモジュラス低下が大きいため、高速走行時における操縦安定性に問題がある。
 また、特許文献2には、カーカス層を構成するカーカスコードに片撚りコードを用いた空気入りタイヤが記載されている。特許文献2の空気入りタイヤでは、カーカスコードが、少なくとも強度が8cN/dtex以上であり、式G=T×E1/2(Tは強度(cN/dtex)、Eは破断伸び(%))で表わされるタフネス指数Gが25以上、単糸繊度が4.5~8.5dtex、交絡度が5個/m以下であるポリエステル繊維マルチフィラメントヤーンに一方向の撚りを付与した片撚りコードからなる。この場合、耐久性を悪化させることなく、軽量化は達成できるものの、操縦安定性及びタイヤサイド部の耐外傷性については言及されていない。現状、補強コードにPETを用いた場合、操縦安定性及びタイヤサイド部の耐外傷性の両立を図ったものがないのが現状である。
 本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、操縦安定性を維持しつつ、タイヤサイド部の耐外傷性を確保した空気入りタイヤを提供することにある。
 上記目的を達成するために、本発明は、複数本の配列された補強コードがゴム層で被覆されたタイヤ骨格部を有する空気入りタイヤであって、補強コードは、ポリエチレンテレフタレートで形成された有機繊維コードであり、有機繊維コードは、中間伸度(2.0cN/dtex)が3.0%~4.0%であり、150℃における乾熱収縮率(%)と中間伸度(2.0cN/dtex)(%)の和で表される寸法安定性指数が5.0%~6.5%であり、かつ強伸度曲線において切断時の強度の70%の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異が11%~16%であることを特徴とする空気入りタイヤを提供するものである。
 この場合、有機繊維コードは、撚り係数が1700~2100であることが好ましい。
 また、ゴム層は、貯蔵弾性率が7.0MPa~9.0MPaであることが好ましい。例えば、タイヤサイドの最大幅位置におけるサイドトレッドのゴム厚さが1.0mm~2.5mmである。
 本発明の空気入りタイヤによれば、上記構成により、操縦安定性を維持しつつ、タイヤサイド部の耐外傷性を確保することができる。
本発明の実施形態の空気入りタイヤの断面形状を示す断面図である。 本発明の実施形態の空気入りタイヤのカーカス層の構成の一例を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の空気入りタイヤの有機繊維コードの強度と伸びで表される強伸度曲線を示すグラフである。
 以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
 図1は、本発明の実施形態の空気入りタイヤの断面形状を示す断面図である。
 図1に示す空気入りタイヤ(以下、単にタイヤという)10は、トレッド部12と、ショルダー部14と、サイドウォール部16と、ビード部18とを主な構成部分として有する。
 なお、以下の説明において、図1中に矢印で示すように、タイヤ幅方向とは、タイヤの回転軸(図示せず)と平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、回転軸と直交する方向をいう。また、タイヤ周方向とは、回転軸を回転の中心となる軸として回転する方向をいう。
 更に、タイヤ内側とは、タイヤ径方向において図1中タイヤの下側、すなわちタイヤに所定の内圧を与える空洞領域Rに面するタイヤ内面側をいい、タイヤ外側とは、図1中タイヤの上側、すなわち、タイヤ内周面と反対側の、ユーザが視認できるタイヤ外面側をいう。
 タイヤ10は、カーカス層20と、ベルト層22と、ベルト補助補強層24と、サイド補強層26と、ビードコア28と、ビードフィラー30と、トレッドゴム層32と、サイドウォールゴム層34と、リムクッションゴム層36と、インナーライナゴム38層とを主に有する。
 トレッド部12には、タイヤ外側のトレッド面12aを構成する陸部12bと、トレッド面12aに形成されるトレッド溝12cとが設けられ、陸部12bは、トレッド溝12cによって区画される。トレッド溝12cは、タイヤ周方向に連続して形成される主溝とタイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝(図示せず)を有する。トレッド面12aには、トレッド溝12cと陸部12bとによりトレッドパターンが形成される。
 カーカス層20は、タイヤ幅方向に、トレッド部12に対応する部分から、ショルダー部14及びサイドウォール部16に対応する部分を経てビード部18まで延在してタイヤの骨格をなすものである。
 カーカス層20は、後に詳細に説明するが補強コードが配列され、コードコーティングゴムで被覆された構成である。カーカス層20は、後述する左右一対のビードコア28にタイヤ内側からタイヤ外側に折り返され、サイドウォール部16の領域で端部Aを成しており、ビードコア28を境とする本体部20aと折り返し部20bとから構成されている。すなわち、本実施形態においては、カーカス層20が1層、左右一対のビード部18間に装架されている。カーカス層20の数は1層に限定されるものではなく、構造及び用途に応じて複数層あってもよい。本実施形態のタイヤ10においては、カーカス層20は、2層以上では軽量化の効果が少ないため、軽量化の観点から、1層構造(1プライ)であることが好ましい。
 また、カーカス層20は、1つのシート材で構成されても、複数のシート材で構成されてもよい。複数のシート材で構成する場合、カーカス層20は継部(スプライス部)を有することになる。
 カーカス層20のコードコーティングゴムとしては、天然ゴム(NR)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)から選ばれた1種類又は複数種類のゴムが好ましく用いられる。また、これらのゴムを窒素、酸素、フッ素、塩素、ケイ素、リン、又は硫黄等の元素を含む官能基、例えば、アミン、アミド、ヒドロキシル、エステル、ケトン、シロキシ、若しくはアルキルシリル等により末端変性したもの、又はエポキシにより末端変性したものを用いることができる。
 これらゴムに配合するカーボンブラックとしては、例えば、ヨウ素吸着量が20~100(g/kg)、好ましくは20~50(g/kg)であり、DBP吸収量が50~135(cm/100g)、好ましくは50~100(cm/100g)であり、かつCTAB吸着比表面積が30~90(m/g)、好ましくは30~45(m/g)であるものが用いられる。
 また、使用する硫黄の量は、例えば、ゴム100質量部に対して1.5~4.0質量部であり、好ましくは2.0~3.0質量部である。
 なお、カーカス層20については、後に更に詳細に説明する。
 ベルト層22は、タイヤ周方向に貼り付けられ、カーカス層20を補強するための補強層である。このベルト層22は、トレッド部12に対応する部分に設けられ、内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bを有する。
 本実施形態においては、内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、その補強コードが層間で互いに交差するように配置されている。内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、補強コードが、例えば、スチールコードであり、上述のコードコーティングゴム等で被覆して構成されている。
 内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度が、例えば、24°~35°であり、好ましくは27°~33°である。これにより、高速耐久性を向上させることができる。
 ベルト層22の内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、いずれも補強コードがスチールコードであることに限定されるものではなく、いずれか一方のみにスチールベルトを適用しても良いし、少なくとも一方を、ポリエステル、ナイロン、芳香族ポリアミド等からなる有機繊維コード等からなる従来公知の補強コードとしても良い。
 タイヤ10には、ベルト層22の最上層である外側ベルト層22b上に、ベルト層22の補強を行うベルト補助補強層24がタイヤ周方向に配置されている。
 このベルト補助補強層24は、補強コードとして、例えば、有機繊維コードが、タイヤ周方向に螺旋状に配置されており、これらの有機繊維コードが上述のコードコーティングゴム等で被覆して構成されている。
 ベルト補助補強層24は、図1に示すように、例えば、ベルト層22の端部βだけを覆うように設けられている。図示例のベルト補助補強層24は、いわゆるエッジカバーと呼ばれるものである。
 なお、ベルト補助補強層24は、図1に示すものに限定されるものではない。例えば、ベルト層22をタイヤ幅方向に端から端まで覆う構成、いわゆるフルカバーと呼ばれるものでもよい。更には、ベルト補助補強層24は、フルカバーを複数積層した構成でもよく、エッジショルダーと、フルカバーとを組み合わせた構成でもよい。
 ベルト補助補強層24において、有機繊維コードとして、例えば、ナイロン66(ポリヘキサメチレンアジパミド)繊維、アラミド繊維、アラミド繊維とナイロン66繊維とからなる複合繊維(アラミド/ナイロン66ハイブリッドコード)、PEN繊維、POK(脂肪族ポリケトン)繊維、耐熱PET繊維、及びレーヨン繊維等が用いられる。
 ビード部18には、カーカス層20を折り返し、タイヤ10をホイールに固定するために機能するビードコア28と、ビードコア28に接するようにビードフィラー30が設けられている。そのため、ビードコア28及びにビードフィラー30は、カーカス層20の本体部20aと折り返し部20bとで挟み込まれている。
 また、ビード部18には、タイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含むサイド補強層26が埋設されている。
 本実施形態においては、サイド補強層26は、ビード部18では、カーカス層20の本体部20aとビードフィラー30との間に、サイドウォール部16では、カーカス層20の本体部20aと折り返し部20bとの間に配置され、ビードコア28から折り返し部20bの端部Aよりもタイヤ径方向に沿って、ショルダー部14側の端部Bまで延在している。
 なお、サイド補強層26の他端部Cは、カーカス層20の本体部20aとビードフィラー6との間の、ビードコア28近傍に存在する。なお、サイド補強層26は、ビード部18では、カーカス層20の折り返し部20bとビードコア28及び/又はビードフィラー30との間に、サイドウォール部16では、本体部20aと折り返し部20bとの間に配置されていても良いし、ビード部18では、折り返し部20bのタイヤ幅方向外側に、サイドウォール部16では、本体部20aの外側に配置されていても良い。更に、これらを組み合わせて配置しても良い。
 サイド補強層26は、スチールコードからなる補強コードを一定間隔でタイヤ周方向に対して傾斜した方向に向かって配列し、上述のコードコーティングゴム等で被覆して構成されている。このサイド補強層26の補強コードは、スチールコード以外にも、例えば、ポリエステル、ナイロンもしくは芳香族ポリアミド等からなる有機繊維コード等が用いられる。
 サイド補強層26は、タイヤ10のサイド(側面)、すなわち、ビード部18及び/又はサイドウォール部16の補強を行うことができれば、ビード部18及び/又はサイドウォール部16の全部又は一部のみに設けられるものであってもよく、端部の位置も、限定されるものではない。例えば、サイド補強層26の端部をショルダー部14のベルト層22と接する領域まで延在させて、ビード部18及びサイドウォール部16の全部に対して設けられても良いし、ビード部18のみ、又はサイドウォール部16のみに対して設けられても良いし、例えば、ビード部18とサイドウォール部16とに分割する等、複数に分割して設けられていても良い。
 更に、サイド補強層26を設ける領域を補強コードの種類に応じて変えても良い。例えば、サイド補強層26の補強コードとして、従来公知のスチールコードを用いる場合には、ビードフィラー30とカーカス層20の折り返し部20bとの間にサイド補強層26を配置するのが好ましく、有機繊維コードを用いる場合には、ビードコア28及びビードフィラー30を包み込むようにサイド補強層26を配置するのが好ましい。
 タイヤ10は、この他にゴム材として、トレッド部12を構成するトレッドゴム層32と、サイドウォール部16を構成するサイドウォールゴム層34、リムクッションゴム層36、及びタイヤ内周面に設けられるインナーライナゴム層38を有する。
 次に、カーカス層20について詳細に説明する。図2は本発明の実施形態の空気入りタイヤのカーカス層の構成の一例を示す模式的断面図である。
 カーカス層20は、図2に示すように、補強コードとして、複数本の有機繊維コード40が配列方向xに配列されている。有機繊維コード40は、PET(ポリエチレンテレフタレート)で形成されている。図示はしないが、有機繊維コード40は緯糸ですだれ状に編まれている。複数本の有機繊維コード40が緯糸で編まれた状態でゴム層42に被覆されている。ゴム層42は上述のコードコーティングゴムで構成される。有機繊維コード40の構成は、特に限定されるものではなく、例えば、1本(単糸)でも複数本を撚ったものでもよい。
 次に、有機繊維コード40について詳細に説明する。有機繊維コード40は、高弾性、かつ破壊エネルギーの高いPETで形成されており、以下に示す特性値を有する。
 有機繊維コード40は、中間伸度(2.0cN/dtex)が3.0%~4.0%である。中間伸度(2.0cN/dtex)が3.0%~4.0%であると、カーカス層20について高い剛性を確保でき、かつ操縦安定性を改善することができる。
 中間伸度(2.0cN/dtex)が4.0%を超えると、タイヤの剛性が低下し、操縦安定性が悪化する。一方、中間伸度(2.0cN/dtex)が3.0%未満では、有機繊維コード40の製造が困難である。
 中間伸度(2.0cN/dtex)は、以下のようにして測定することができる。
 まず、10cm長さの試験長(チャック間距離)での引張試験に供し得る長さの有機繊維コードの試料コード片を用意する。試料コード片については、試験長(チャック間距離)に対応した位置2箇所を着色して、試験前の元長及び試験後の長さがわかるようにする。
 試料コード片を、チャック間距離10cmで着色位置を合わせて引張試験機に取り付け、試料コードの繊度(dtex)に応じて定まる2.0cN/dtex相当の引張力を速度300±20mm/分で加えて引張試験を行う。引張試験は、温度20℃±2℃、相対湿度65±2%の一定雰囲気内で行う。引張力を解除した後、試料コード片を取り外し、着色位置間の距離を求める。その測定値と以下の計算式を用いて中間伸度(%)を求める。中間伸度(%)は、以下の計算式から小数点1桁まで求める。
 伸度(%)=(引張り試験後のコード長さ/元のコード長)×100
 n数は5として試験を行い、その平均値を求めて、更にその値を四捨五入して、小数点1桁までの値にしてその試料の伸度(%)とする。
 有機繊維コード40は、寸法安定性指数が5.0%~6.5%である。寸法安定性指数は150℃における乾熱収縮率(%)と中間伸度(2.0cN/dtex)(%)の和で表される。有機繊維コード40について、寸法安定性指数を5.0%~6.5%とすることで、操縦安定性を確保し、かつ安定したタイヤ製造が可能である。
 寸法安定性指数が6.5%を超えるとタイヤ幅寸法が大きくなる。一方、寸法安定性指数が5.0%未満では、有機繊維コード40の製造が困難である。
 寸法安定性指数の中間伸度(2.0cN/dtex)(%)の求め方は上述の通りであるため、詳細な説明は省略する。乾熱収縮率(%)は、以下のようにして測定することができる。
 一定長さ(L)の有機繊維コードをオーブン中に150℃、30分無荷重の状態で放置し、その後、有機繊維コードの長さを測定し、測定した有機繊維コードの長さ(L)から、以下の式を用いて乾熱収縮率(%)を求める。
(乾熱収縮率)=(L-L)/L×100(%)
 有機繊維コード40は、図3に示す、強度(cN/dtex)と伸び(%)で表される強伸度曲線において切断時の強度Sr(cN/dtex)の70%の強度S70(cN/dtex)における伸び率ε70(%)と切断時の伸び率εr(%)の差異δが11%~16%である。有機繊維コード40について引張試験を行い、強伸度曲線を得る。得られた強伸度曲線から上述の差異δを求めることができる。
 上述の差異δを11%~16%とすることで、高いタフネスを確保し、タイヤサイド部の耐外傷性を改善することが可能である。上述の差異δが11%未満の場合、十分なタフネスが得られず、タイヤサイド部の耐外傷性の改善効果が得られない。一方、差異δが16%を越える有機繊維コード40の製造が困難である。
 上述の強伸度曲線は、以下に説明する引張試験により得られるものである。以下、引張試験について説明する。
 引張試験では、まず、10cm長さの試験長(チャック間距離)での引張試験に供し得る長さの有機繊維コード40の試料コード片を用意する。試料コード片については、試験長(チャック間距離)に対応した位置2箇所を着色して、試験前の元長及び試験後の長さがわかるようにする。試料コード片を、チャック間距離10cmで着色位置を合わせて引張試験機に取り付け、温度20℃±2℃、相対湿度65±2%の一定雰囲気内で、速度300±20mm/分の条件で引張試験を行う。試料コード片では、上述のように試験前の元長及び試験後の長さがわかるようにしているため、試料コード片の伸びを求めることもできる。
 なお、上述の中間伸度(2.0cN/dtex)、寸法安定性指数及び差異δの物性値を満たす有機繊維コード40は、PET繊維の紡糸速度を速くする等、紡糸速度を変えることによって製造することができる。
 有機繊維コード40は総繊度が、例えば、2000~4500dtexである。
 有機繊維コード40は、撚り係数Kが1700~2100であることが好ましい。撚り係数Kを1700~2200とすることで、高い剛性とすることができ、かつ操縦安定性を確保することができる。
 本発明において撚り係数Kは下記式で表されるものである。下記式においてNは撚り数(回/10cm)、Dは総繊度(dtex)である。
 K=N×D1/2
 カーカス層20のゴム層42は、貯蔵弾性率が7.0MPa~9.0MPaであることが好ましい。上述の剛性が高い有機繊維コード40に貯蔵弾性率が7.0MPa~9.0Mpaのゴム層42を組み合わせることで、カーカス層20として、より高い剛性が得られ、操縦安定性を更に改善することができる。
 なお、ゴム層42の貯蔵弾性率が7.0Mpa未満では、カーカス層20として高い剛性が得られにくく、改善効果が小さい。一方、ゴム層42の貯蔵弾性率が9.0Mpaを超える場合、カーカス層20の剛性が高くなり過ぎ、タイヤの耐久性が低下する虞がある。
 図1に示すタイヤ10において、タイヤサイド39の最大幅位置39aにおけるサイドトレッドのゴム厚さtsが1.0mm~2.5mmであることが好ましい。
 上述のタイヤサイド39の最大幅位置39a(図1参照)とは、タイヤ幅方向における最大長さを示す位置のことである。図1では、タイヤ幅方向における最大幅は符号Wmで示される。タイヤの最大幅位置39aを中心としてタイヤ径方向にタイヤ断面高さSHの±30(%)の範囲内にある領域をサイドトレッドという。
 上述のサイドトレッドのゴム厚さtsとは、最大幅位置39aとタイヤ幅方向におけるカーカス層20の表面20c迄の距離のことである。
 上述のゴム厚さtsが2.5mmを超えるとタイヤ質量低減の利点が低下する。一方、上述のゴム厚さtsが1mm未満の場合、タイヤ側面の擦れによる摩耗で、カーカス層20が露出する可能性が生じる。
 カーカス層20の補強コードに有機繊維コード40を用いた例について説明したが、有機繊維コード40は、カーカス層20の補強コードに限定されるものではなく、タイヤの骨格を構成するタイヤ骨格部の補強コードに用いることができる。タイヤ骨格部には、カーカス層20、ベルト層22(内側ベルト層22a及び外側ベルト層22b)、及びベルト補助補強層24が含まれる。カーカス層20以外にベルト補助補強層24の補強コードに上述の有機繊維コード40を用いることができる。
 この場合も、有機繊維コード40を覆うゴム層は上述のように貯蔵弾性率が7.0MPa~9.0MPaであることが好ましい。
 本実施形態のタイヤ10においては、本実施形態の有機繊維コード40を有するカーカス層20を用いることにより、操縦安定性を維持しつつ、タイヤサイド部の耐外傷性を確保することができる。
 また、上述のPETの有機繊維コード40を有するカーカス層20を用いることにより、補強コードにレーヨンを用いた場合に比してタイヤサイド部を薄くしても、耐外傷性を確保することができるため、タイヤサイド部の厚さを低減でき、ひいてはタイヤを軽量化できる。しかも、PETでは製造に二硫化炭素を用いることがないため、レーヨンに比して製造プロセスにおける環境負荷も低減することができる。
 このように、本実施形態のタイヤ10では、操縦安定性を維持しつつ、タイヤサイド部の耐外傷性を確保することができ、更にはタイヤを軽量化しつつ、環境負荷も低減することができる。
 本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良又は変更をしてもよいのはもちろんである。
 以下、本発明の空気入りタイヤの実施例について、具体的に説明する。
 本実施例においては、下記表1、2に示す構成のカーカス層を有する実施例1~実施例4並びに比較例1~比較例4及び基準例の空気入りタイヤ(以下、単にタイヤという)を作製し、各タイヤについて、タイヤ質量を測定し、操縦安定性、タイヤの耐外傷性(タイヤサイド部の耐外傷性)及びタイヤの耐久性能を評価した。タイヤ質量、操縦安定性、タイヤの耐外傷性及びタイヤの耐久性能の結果を下記表1、2に示す。なお、各タイヤのタイヤサイズは205/55R16である。
 実施例1~実施例4並びに比較例1~比較例4及び基準例のカーカス層では、有機繊維コードの配置は全て同じにし、緯糸に20番手の綿糸を用いた。
 有機繊維コードがPETの場合、中間伸度、寸法安定性指数及び切断時の強度の70%の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異の特性値については、PET繊維の紡糸速度を速くする等して調整した。
 下記表1、2の「コード材質」の欄には、カーカス層の有機繊維コードの素材を示す。
 下記表1、2の「コード構造」の欄において、「1670dtex/2」は、繊度が1670dtexの糸を2本撚ったものであることを示す。「1840dtex/2」は、繊度が1840dtexの糸を2本撚ったものであることを示す。
 タイヤの質量は、実施例1~実施例4並びに比較例1~比較例4及び基準例のタイヤをはかりで測定した。タイヤの質量は基準例のタイヤの質量を100として指数表示した。
 なお、下記表1、2に示す「タイヤ質量指数」の欄の数値は、数値が小さい方が軽いことを示す。
 操縦安定性は、以下のようにして測定して、評価した。
 実施例1~実施例4並びに比較例1~比較例4及び基準例の各タイヤを用いて、平坦な周回路を有するテストコースを60~100km/hで実車走行させ、レーンチェンジ時及びコーナリング時の操舵性と直進時の安定性について、専門パネラー3名による感応評価を行った。評価結果は、基準例を100とする指数にて示した。
 なお、下記表1、2に示す「操縦安定性」の欄の数値は、数値が大きい程、操縦安定性が優れていることを意味する。
 タイヤの耐外傷性は、以下のようにして測定して、評価した。
 実施例1~実施例4並びに比較例1~比較例4及び基準例の各タイヤを標準リムに組み付けて車両に装着し、空気圧200kPaとして、速度10km/hにて高さ15cmの縁石に30°の角度で乗り上げ、これを5回繰り返した。そして、実施例1~実施例4並びに比較例1~比較例4及び基準例の各タイヤについて、サイドウォール部で損傷を受けたカーカス層の有機繊維コードの本数を数えた。損傷を受けたカーカス層の有機繊維コードの本数を、基準例を100とする指数にて示した。
 なお、下記表1、2に示す「耐外傷性」の欄の数値は、数値が大きい程、タイヤの耐外傷性が優れていることを意味する。
 タイヤの耐久性能は、以下のようにして測定して、評価した。
 タイヤの耐久性能には、JIS D4230耐久性能試験に準拠し、ドラム表面が平滑な鋼製でかつ直径1707mmのドラム試験機を用いた。
 実施例1~実施例4並びに比較例1~比較例4及び基準例の各タイヤを、リムサイズが18×8Jのリムに組み込み、試験内圧230kPaでインフレートさせた。その後、各タイヤについて、周辺温度を38±3℃に制御し、走行速度を81km/h、負荷荷重をJATMA規定の最大荷重85%から4時間毎に15%ずつ荷重を増加させながらタイヤが破壊する迄走行した(最終荷重は280%として故障まで走行)。走行後のタイヤサイド部のカーカスセパレーション長さを、基準例を100とする指数値で評価した。なお、下記表1、2に示す「耐久性能」の欄の数値は、数値が大きい程、耐カーカスセパレーション性が優れ、タイヤの耐久性能が優れていることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 上記表1に示す実施例1は、中間伸度、寸法安定性指数及び切断時の強度の70%の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異の特性値を、PET繊維の紡糸速度を速くする等して調整した。これにより、寸法安定性が改善され、高剛性にすることで操縦安定性が確保された。また、切断時の強度の70%の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異を比較例1~4よりも大きくすることで、タイヤの耐外傷性を改善することができた。実施例1では、補強コードにPETを用いても補強コードにレーヨンを用いた基準例と同等以上の特性値が得られた。また、タイヤサイドゲージ(タイヤサイド部の厚さ)を基準例よりも薄くしてもタイヤの耐外傷性が確保されたため、タイヤサイドゲージを薄くできた。これにより、タイヤを軽量化できた。
 実施例2は、実施例1の有機繊維コードと同じ特性値で、ゴム層の貯蔵弾性率を更に高くしたものである。これにより、カーカス層の剛性が更に高くなり、操縦安定性が更に向上した。また、タイヤサイドゲージを基準例よりも薄くしてもタイヤの耐外傷性が確保できたため、タイヤサイドゲージを薄くできた。これにより、タイヤを軽量化できた。
 実施例3は、実施例1の有機繊維コードと同じ特性値で、ゴム層の貯蔵弾性率を更に高くしたものであり、実施例2よりもゴム層の貯蔵弾性率が高い。実施例3では、カーカス層の剛性が更に高くなり、操縦安定性は向上するものの、ゴム層の貯蔵弾性率が高すぎる。このため、カーカス層の剛性が高くなり過ぎ、圧縮疲労により、タイヤの耐久性は基準例よりも高いものの実施例2よりも低かった。また、タイヤサイドゲージを基準例よりも薄くしてもタイヤの耐外傷性が確保できたため、タイヤサイドゲージを薄くできた。これにより、タイヤを軽量化できた。
 実施例4は、実施例1の有機繊維コードと同じ素材で、繊度が1840dtexのものを2本用い、総繊度を高くしたものである。実施例4は総繊度が高く、操縦安定性が向上した。タイヤの耐久性は基準例と同程度であった。また、タイヤサイドゲージを基準例よりも薄くしてもタイヤの耐外傷性が確保できたため、タイヤサイドゲージを薄くできた。
 これにより、タイヤを軽量化できた。
 比較例1では、補強コードにレーヨンを用いており、タイヤサイドゲージは実施例1と同じ厚さである。このため、補強コードの露出度が高まり、タイヤの耐外傷性が悪化した。
 比較例2、3、4では、補強コードにPETを用いているが、中間伸度が高く、寸法安定性指数も高い。これにより、操縦安定性が悪化した。また、切断時の強度の70%の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異も小さくタイヤの耐外傷性が悪化した。
 比較例4は、貯蔵弾性率が比較例2、3よりも大きく、カーカス層としてより高い剛性が得られ、比較例2、3よりも操縦安定性が高かった。
10 空気入りタイヤ(タイヤ)
12 トレッド部
14 ショルダー部
16 サイドウォール部
18 ビード部
20 カーカス層
22 ベルト層
22a 内側ベルト層
22b 外側ベルト層
24 ベルト補助補強層
26 サイド補強層
28 ビードコア
30 ビードフィラー
32 トレッドゴム層
34 サイドウォールゴム層
36 リムクッションゴム層
38 インナーライナゴム層
40 有機繊維コード
42 ゴム層

Claims (4)

  1.  複数本の配列された補強コードがゴム層で被覆されたタイヤ骨格部を有する空気入りタイヤであって、
     前記補強コードは、ポリエチレンテレフタレートで形成された有機繊維コードであり、
     前記有機繊維コードは、中間伸度(2.0cN/dtex)が3.0%~4.0%であり、
     150℃における乾熱収縮率(%)と中間伸度(2.0cN/dtex)(%)の和で表される寸法安定性指数が5.0%~6.5%であり、
     かつ強伸度曲線において切断時の強度の70%の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異が11%~16%であることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2.  前記有機繊維コードは、撚り係数が1700~2100である請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3.  前記ゴム層は、貯蔵弾性率が7.0MPa~9.0MPaである請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
  4.  タイヤサイドの最大幅位置におけるサイドトレッドのゴム厚さが1.0mm~2.5mmである請求項1~3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
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