JPH04110208A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、操縦安定性能等の実用性能を損なうことなく
、タイヤ軽量化により大幅に転がり抵抗が改善された空
気入りタイヤに関するものである。

（従来の技術） これまで、乗用車用ラジアルタイヤのベルト材には、様
々なコードが使われてきたが、近年では、主としてスチ
ールコードもしくはスチールコードと６．６−ナイロン
繊維とを混用したものを使用する場合が多い。また、一
部側外的にアラミド繊維やポリビニルアルコール繊維（
ＰＶＡｉａｌｉｍ）ヲ使用する例もある。

高速走行時の安定性や耐摩耗性等の要求性能を満足させ
るためには比較的高弾性率の繊維をベルト材として使用
し、ラジアルタイヤの剛性を高める必要がある。このた
め、上記で述べたコードの中で、スチールコードはその
弾性率が最も高く、乗用車用ラジアルタイヤのベルト材
として、これまで最も好適に使用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、スチールコードは比重が大きく、タイヤ
性能のうち、とりわけ転がり抵抗を増大させるという問
題点を有する。また、錆びの発生等の欠点もあり、その
取り扱いには、水分等への細心の注意が必要である。

一方、有機繊維は錆びることもなく、また比重もスチー
ルコードに比べて５分の１以下と小さく、その点におい
て好ましい材料であるが、例えばポリステル繊維はスチ
ールコードに比べて弾性率が極端に低く、同じタイヤ剛
性にするためにはベルト枚数を増す必要があり、結果と
して、タイヤのトータルゲージの増加につながり、タイ
ヤの性能上好ましくない結果を招くことになる。

アラミド繊維やＰＶＡ繊維は、汎用の６．６−ナイロン
繊維等よりも高い弾性率を有するが、スチールコートに
比べるとまだ低く、スチールコードとの単純な置換では
、タイヤ性能、とりわけベルト層の剛性が不足して、操
紺安定性で劣ることになる。

そこで本発明の目的は、上述した問題点を解決し、操縦
安定性能等の実用性能を損なうことなく、タイヤ軽量化
により大幅に転がり抵抗が改善された空気入りタイヤを
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討を重
ねた結果、比重が小さい有機繊維をベルト材として用い
ることによりタイヤ重量を軽減して転がり抵抗を改良し
、この際、無内圧時のタイヤ形状を、使用するベルト材
のコード弾性率によって変えることにより、タイヤの操
縦安定性をも著しく向上させることができることを見い
出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、タイヤ赤道面に対して０゜〜４０
’の角度で配置したコードを有する少なくとも２層以上
のベルト補強層を備えた空気入りラジアルタイヤにおい
て、該ベルト補強層の少なくとも１層から取り出したコ
ードが２．０以下の比重ρと、１０００ｋｇ　／　ｍｍ
　”以上の引張り弾性率Ｅとを有し、無内圧時のクラウ
ンセンター部付近がタイヤ内方向に凸であり（第１図参
照）、該クラウンセンター部の外径Ｌｃ（ａｎ）と、最
も外径の大きくなる部分の外径Ｌｍ（ａＩＩｍ）と、タ
イヤから取り出したベルト補強層のコードの引張り弾性
率Ｅ　（ｋｇ／ｍ２）とが次式、 ０＜ＥＸ　（Ｌｍ−Ｌｃ）　＜　２０００００で表され
る関係を満たすことを特徴とする空気入りラジアルタイ
ヤに関するものである。

ただし、クラウンセンター部に丁度グループ（溝）があ
る場合、そのすぐ近（のグループではない部分の外径を
Ｌｃとする。

本発明においては、ベルト補強層のコードとして有機繊
維を実質的に平行に束ねて形成した繊維芯と、該繊維芯
の繊維間に充填された樹脂とからなる樹脂複合線状体を
用いることが好ましい。

（作　用） 本発明に用いることのできる有機繊維のコード物性を、
スチールコードおよびポリエステル繊維コードと比較し
て第１表に示す。

第１表から、明らかなように、スチールコートは比重が
大きく、タイヤの軽量化を図る上で大きな妨げとなる。

しかし、スチールコートの弾性率は１８０００ｋｇ　／
　ｍ　２と、比較した有機繊維の３倍以上高く、有機繊
維を単純にスチールコートと置換しただけでは、タイヤ
の剛性面が不足してしまい、操縦安定性が劣ってしまう
。

本発明は、この点を解決するために、無内圧時のタイヤ
形状をトレッドのクラウンセンター部分でタイヤ内方向
に凸とし、内圧をかけたときには外方間に出っ張るよう
なタイヤとすることにより、ベルトコードにかかる張力
を増し、タイヤの剛性を高めたものである。

すなわち、ベルトコードの弾性率が低ければ低いほど、
無内圧時のクラウンセンター部分のタイヤ内方向への出
っ張り度合を大きくし、内圧をかけたとき、より大きな
張力がベルトコードにかかるようにした。つまり、ベル
トコードの弾性率Ｅ　（ｋｇ／ｍｍ”　）と、クラウン
センター部分の外径Ｌｃ（ｍｍ）と、最も外径の大きく
なる部分での外径Ｌｍ（１）との関係が次式、 ○＜Ｅｘ　（Ｌｍ−Ｌ　ｃ）　＜　２０００００更に好
ましくは次式、 ０＜ＥＸ　（Ｌｍ−Ｌ　ｃ）　＜　１５００００更に好
ましくは次式、 １００＜Ｅｘ　（Ｌｍ−Ｌ　ｃ）　＜１０００００で表
される関係を満たす場合に、初めて、操縦安定性能等の
実用性能を損なうことなく、大幅に転がり抵抗を改善す
ることが可能となる。

第１表に示すＰＶＡ繊維は、通常のレゾルシン・ホルム
アルデヒド／ラテックス（ＲＦ／Ｌ）系接着剤に浸漬後
、乾燥熱処理した。

本発明で使用することのできる襄強度・高弾性率のＰＶ
Ａ繊維は、例えばジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、
エチレングリコール、グリセリン等の有機溶剤系紡糸原
液から半乾半湿式紡糸方法によって紡糸し、延伸して得
られる高強度・高弾性率のＰＶＡ繊維で、従来のビニロ
ンとは区別され、１５　ｇ／ｄ以上の原糸強度を有する
ものである。

また、第１表に示すアラミド繊維は、ＲＦ／Ｌ系接着接
着剤塗布前エポキシ水溶液に浸漬後、乾燥熱処理した。

本発明で使用することのできるアラミド繊維（芳香族ポ
リアミド繊維）は、例えば、ポリ　（１４−フェニルテ
レフタルアミド）繊維、ポリ１４−フェニレンテレフタ
ルアミド−３，４′−ジアミノジフェニルエーテル共重
合体繊維、ポリ（１，４−ベンズアミド）繊維、ポリ　
（１，３フエニレンイソフタルアミド）繊維等である。

第１表に示すアラミド繊維のエポキシ樹脂複合線状体は
、単糸繊維を束ね１５００デニールになるようにし、こ
れに、エポキシ樹脂として液状ビスフェノールＡ型エポ
キシ、硬化剤として液状メチルへキサヒドロ無水フタル
酸、硬化促進剤としてヘンシルジメチルアミン、更にエ
ラストマーとして酸末端液状アクロニトリルブタジェン
ゴム（ＮＢＲ）を十分に浸透させ、その後１５０°Ｃで
３分間熱処理を行うことにより作成し、この繊維−樹脂
の複合線状体をＩＸｎ本の単撚り構造でｎ＝２〜５木を
撚りピッチｆ＝５〜３０の範囲で撚り合わせ、コードと
した。

有機繊維を包埋するかかる樹脂の種類としては、熱硬化
性樹脂、熱可塑性樹脂ともに使用することができるが、
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエス
テル樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂等が挙
げられる。一方、熱可塑性樹脂としては、ナイロン、ポ
リエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボ
ネート、ポリアセタール、ポリエーテルスルホン等が挙
げられる。また、これらの中から、２種以上の重合体を
ブレンドした物でも良く、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂
のブレンド物であっても良い。

ポリエステル繊維は、硫黄変性レゾルシンとＲＦ／Ｌ系
接着剤との混合液に浸漬後、乾燥熱処理した。

スチールコードは、プラスめっき処理したものを使用し
た。弾性率は、タイヤから取り出したコードのゴム付着
部分を注意深く取り除き、ＪＩＳ規格Ｌ　１０１３に準
した方法で、強伸度試験を行い、この強伸度曲線から得
た。

（実施例） 次に、本発明を実施例および比較例に基づき具体的に説
明する。

１〜４、　　　１〜５ 第２表に示す各条件の下に供試タイヤを作製し、これら
タイヤについて、重量および操縦安定性の評価を行った
。得られた結果を第２表に併記する。

操縦安定性の評価は、６０〜２００　ｋｍ／時の速度で
プロドライバーによる実車走行試験を行い、各項目につ
いてのフィーリング評点を１０点満点で評価した。評点
は高い程良いことを示す。

尚、比較例１において示すタイヤは、現在一般に市販さ
れている構造のスチールベルト２枚のタイヤであり、こ
のタイヤの外径の最も大きい部分はクラウンセンター部
の外径であるため、Ｌｍ−Ｌｃ、すなわちＬｍ−Ｌｃ＝
Ｏとなる。

比較例２．３のタイヤは、比較例１で用いたタイヤ成形
用金型モールドと同しものを用いてベルトコードのみを
代えて造られており、これらタイヤの場合、第２表から
明らかなようにコート弾性率が最も低い比較例３が最も
実車操縦安定性試験において低い評点となっており、コ
ート弾性率が比較例１と３の間にある比較例２は、評点
においても比較例１と３の間に位置した。

実施例１．２のタイヤは、比較例２で用いたアラミド繊
維をベルト材として使用し、比較例１で用いたモールド
に代えて、無内圧時にクラウンセンター部がタイヤ内方
向に凸になるようなモールドを使って造られている。こ
れらタイヤについて上記試験を行ったところ、外径差（
Ｌｍ−Ｌｃ）が５ｍｍの実施例１のタイヤはフィーリン
グ評点がスチールベルトを使用した比較例１より高かっ
た。

また、外径差（Ｌｍ−Ｌｃ）が更に大きい（１５ｍｍ）
モールドを使って造った実施例２のタイヤでは、そのフ
ィーリング評点は更に１ポイント上がり、最も操縦安定
性に優れていた。

実施例３のタイヤは、比較例３で用いたＰＶＡ繊維をベ
ルト材として使用し、かつ実施例２で使用したモールド
を用いて造られている。この場合、Ｅｘ　（Ｌｍ−Ｌｃ
）の値が３００００と、実施例１とほぼ近い値となり、
フィーリング評点も８で実施例１と同してあった。

比較例４のタイヤは、ベルトコート弾性率が極端に低い
ため、外径差（Ｌｍ、−Ｌｃ）を大きく採らなければな
らないが、弾性率が１０００ｋｇ／［［Ｉ［［１２未満
では外径差が大きくなり過ぎ、内圧をかけても接地形状
がいびつでタイヤ試験を行うことはできなかった。

実施例４のタイヤは、アラミド繊維とエポキン樹脂との
複合線状体を５本撚り合わせ、撚りピ・ッチを１０ｍｍ
にしたコードをベルト材として使用し、外径差（Ｌｍ−
Ｌｃ）を１４皿としである。この場合、実施例２と同様
の結果を得ることができた。

比較例５のタイヤは、アラミド繊維を用いて極端に外径
差（Ｌｍ−Ｌｃ）を大きく採って造られている。この場
合、本来アラミド繊維の弾性率は高いために、内圧をか
けたところ接地形状が異常であったため、タイヤ試験は
行わなかった。このことから、高弾性率のコードをベル
ト材として使用する場合には、外径差を大きく採ること
は避けなければならないことが分かる。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の空気入りタイヤにお
いては、比重が小さい有機繊維をベルト材として用い、
かつ無内圧時のタイヤ形状を使用するベルト材のコード
弾性率によって適宜変えたことにより、タイヤ重量の軽
減による転がり抵抗の改良が図られ、同時にタイヤの操
縦安定性を著しく向上させることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一例タイヤの部分断面図である。 １・・・ベルト　　２・・・カーカスプライ第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タイヤ赤道面に対して０゜〜４０゜の角度で配置し
   たコードを有する少なくとも２層以上のベルト補強層を
   備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、 該ベルト補強層の少なくとも１層から取り 出したコードが２．０以下の比重ρと、１０００ｋｇ／
   ｍｍ＾２以上の引張り弾性率Ｅとを有し、 無内圧時のクラウンセンター部付近がタイ ヤ内方向に凸であり、該クラウンセンター部の外径Ｌｃ
   （ｍｍ）と、最も外径の大きくなる部分の外径Ｌｍ（ｍ
   ｍ）と、タイヤから取り出したベルト補強層のコードの
   引張り弾性率Ｅ（ｋｇ／ｍｍ＾２）とが次式、 ０＜Ｅ×（Ｌｍ−Ｌｃ）＜２０００００ で表わせる関係を満たすことを特徴とする空気入りラジ
   アルタイヤ。 ２、有機繊維を実質的に平行に束ねて形成した繊維芯と
   、該繊維芯の繊維間に充填された樹脂とからなる樹脂複
   合線状体をベルト補強層に適用した請求項１記載の空気
   入りラジアルタイヤ。