JPH0226946A - 重荷重用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〕 この発明は重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
特に高速、高荷重で使用されるラジアルタイヤの耐熱、
耐久性能の改良に関するものでおる。

〔従来の技術〕

近年、自動車の高性能化、道路の整備と相まって、タイ
ヤのラジアル化が進み、ラジアル化率は増大し続けてい
る。これは近年のいわゆる省エネルギーの社会的要請と
合致したことによるものである。この省燃費要求により
、タイヤの部品としての軽量化ニーズが高まり、この面
からタイヤ補強材としてのスチールコードに代り、ポリ
エステルコードを使用したタイヤも提供されている。ま
た、最近では芳香族ポリアミド繊維を利用したラジアル
タイヤも提案されている。いずれも、タイヤの軽量化を
はかることができ、高内圧保持が可能となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記芳香族ポリアミド繊維は分子構造が高度に
配向しているため、他部材との接着性が悪く、耐屈曲疲
労性が劣っている等の難点があり、カーカスプライコー
ドに使用すると、タイヤ走行中にセパレーションないし
バーストを生じ、タイヤ耐久性が著しく悪化するという
問題点がある。

一方、ポリエステルコードを使用すれば、上記芳香族ポ
リアミド繊維で発生する問題点は解消されるが、他面ゴ
ム中のアミン成分に対して加水分解を起し、タイヤの発
熱性をできるだけ小さくする工夫が必要となり、発熱性
の小さなタイヤしか使用できない。しかるに最近この種
重荷重用空気入リラジアルタイヤは高速、高荷重及び長
距離走行の必要性が増大しており、益々タイヤ発熱が増
加する傾向にある。

そこでこの発明の目的は、ポリエステルコードを補強材
として使用したラジアルタイヤの問題点を解消し、軽量
でかつ耐熱性、耐久性が改良された重荷重用空気入りラ
ジアルタイヤを提供するところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明者は上記目的を達成すべく、ポリエステル繊維
の有する初期モジュラスの特性を維持しながら、ナイロ
ン繊維の有する耐熱性を兼ね備えたカーカス材料につい
て鋭意研究を重ねた結果、芯成分がポリエステル、鞘成
分がポリアミドである芯鞘型複合フィラメントをカーカ
ス材とすることにより意図する重荷重用空気入りラジア
ルタイヤが得られることを知見しこの発明を完成するに
至った。

すなわち、この発明は、トレッド部とそのトレッド部の
両側で連なる一対のサイド部とサイド部の内周にそれぞ
れ形成した一対のビード部とを備え、タイヤの半径方向
にプライコードを配列してなるカーカスプライ及びこの
カーカスを取り巻きトレッド部の内側に埋設したベルト
コード層で補強したラジアルタイヤにおいて、上記カー
カスを構成するコードが、芯成分がポリエステル、鞘成
分がポリアミドであって鞘成分が全体の４０〜６０重量
％を占めた芯鞘型複合フィラメントを撚り合わせてなり
、次式： ％式％（１） 〔式中のＴはコード長ざ１０ｃｍ当りの撚数（Ｔ／　１
０ｃｍ＞　、Ｄはコードのトータルデニール数、ρはコ
ードの比重を示す〕で表わされる前記カーカスプライコ
ードの撚係数Ｋが １．２２＜Ｋ＜２．２４　　・・・・・・・・・・・・
　（２）を満足し、かつ前記カーカスプライコードの特
性が、 Ｍｄ＞４５．０　　・・・・・・・・・・・・　（３）
〔式中のＭｄは室温で２％伸張するに要する荷重から求
めたコードの初期モジュラスＩｌｌ／ｄ）　）を満足す
るコードを使用したことを特徴とする重荷重用空気入り
ラジアルタイヤである。

ところでかかる芯鞘型複合フィラメントの芯成分を形成
するポリエステルは、エチレンテレフタレート単位を主
たる繰返し単位とするポリエステルを意味し、ポリエチ
レンテレフタレートを主たる対象とするが、他にその性
質を本質的に変化させない範囲で、第３成分を共重合さ
せたコポリエステルでもよい。

一方鞘成分を形成するポリアミドは、重合可能なジアミ
ンとジカルボン酸、モノアミノカルボン酸あるいはこれ
らのアミド形成性のある誘導体から得られる繊維形成性
のあるポリアミドである。

そしてこれら２種以上の共重合体も使用できる。

この発明においては、上記ポリエステルを芯成分として
、上記ポリアミドを鞘成分として芯鞘型複合繊維とする
。

なお上述のごとく、モジュラスが高い繊維としては他に
レーヨン、ビニロン、ケブラー（デュポン社製芳香族ポ
リアミド繊維、商品名）も考えられるが、レーヨンは強
度が低く、タイヤ安全率を一定にするために打込み数、
枚数を多くする必要があり、ビニロンはこの発明におけ
る芯鞘型複合フィラメントに比し耐疲労性が、ケブラー
は前述のごとく接着性、耐疲労性が劣り、実用上好まし
くない。

この発明において鞘成分のポリアミドを全体の４０〜６
０重量％としたのは、ポリアミドが４０重量％より少な
いと耐熱性能の向上が小さく、この発明の目的とする耐
熱性の改良されたラジアルタイヤの提供が困難となるか
らである。また一方、６０重量％より多いと耐熱性能は
向上するが、ポリエステルの特長的な高モジユラス特性
が損われ（第２図参照）、タイヤの寸法安定性が低下し
てユニフｔミティーを悪化させ、ざらにコードのクリー
プ量が大きくなり、ラジアルタイヤのベルト端にかかる
歪が大きくなり耐久性が悪くなる。

さらにまた、この発明においては撚係数Ｋが１．２２＜
Ｋ＜２．２４の範囲内、特に１．４１＜Ｋ＜２．１０の
範囲内であることが好ましい。これはＫが１．２２以下
では耐疲労性が劣り、また２、２４以上ではコード強力
の低下を招くと共にモジュラスが低下してクリープが大
きくなり（第３図参照）、上記と同様、タイヤの耐久性
が悪くなる。またこの発明においては、ざらに芯鞘型複
合繊維のモジュラスを次式Ｍｄ＞４５．０を満足するよ
うにした結果、この発明の目的とする軽量でかつ耐熱性
、耐久性の改良された重荷重用空気入りラジアルタイヤ
が得られた。

（作用〕 この発明は上述の通りであるため、耐熱性か向上し、か
つまたポリエステルが具有する高モジユラス特性をも維
持し、ユニフｔミティーも良好で、耐疲労性にすぐれ、
コード強力も良好なため、耐久性の点でもすぐれている
。

〔実施例〕

次にこの発明に係る実施例を比較例との関係において説
明する。

実施例１〜５、比較例１〜５．６ 第１表に示す特性を有する繊維から成るコードを用いた
カーカスプライおよびスチールコードより成る４枚のベ
ルトコード層で各層のコードが°交叉するベルトコード
層とで補強されている実施例１〜５、比較例１〜５を第
１図に示すようなタイヤサイズ１０００Ｒ２０のトラッ
クバス用ラジアルタイヤとして試作した。なお第１図に
おいて１はトレッド部、２はそのトレッド部１の両側で
連なる一対のサイド部、３は一対のサイド部２とサイド
部２の内周にそれぞれ形成された一対のビード部である
。４はタイヤの半径方向にプライコードを配列してなる
カーカスプライであり、この実施例では内側カーカスプ
ライコード４ａが２枚、外側カーカスブイコード４ｂが
２枚配されている。

また５、６．７．８はこのカーカスプライ４を取り巻き
、トレッド部１の内側に埋設したスチールベルトコード
Ｍである。９はビードワイヤー１０はチエ−ファーであ
る。

ところで比較例６はスチールコードの１７ライタイヤ、
実施例１〜３、比較例１〜５は内側２枚巻上げ、外側２
枚巻ぎ込みの２アツプ２ダウン構造のタイヤである。な
お特に比較例１では、通常のポリエステルであるポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）４枚のゴム引き布をカ
ーカスとして用いた従来の２アツプ２ダウンカーカスプ
ライのタイヤであり、カーカスプライの構造は第１表に
示すように１５００　ｄ／２　、撚数は上撚、下撚とも
４０Ｘ４０　Ｔ／１０　Ｃ１１ｌの通常の撚数のＤ−ド
をコントロールとして用いた。比較例２〜５、実施例１
〜５はいずれもタイヤカーカス構成（打込数、プライ枚
数、巻上げ方法）は比較例１と同一でカーカスコードを
芯鞘型複合フィラメントを使用し、芯成分はＰＥＴ、鞘
成分はナイロン６６を用いた例を示すが、この発明はこ
れに限定されるものではない。第１表は次の方法による
性能の評価試験結果を示す。

（１）初期モジュラスＭｄ ＪＩＳ　　Ｌ−１０１７に従いオートグラフにて２３±
２℃の室温で引張り、２％伸張時の荷重から初期モジュ
ラス（Ｍｄ）を求めた。

（２）タイヤ安全指数 ポリエステルタイヤ（比較例１）のカーカス強力〔コー
ド強力Ｘ打込数（本１５ｃｍ　）　Ｘプライ数〕を１０
０として指数化した数値で示す。

なおスチールプライのタイヤは走行時の摩滅等を考慮し
て安全指数を高めにした。

（３）タイヤ重量 ポリエステルタイヤ（比較例１）の重量を１００として
指数化した数値で示す。

（４）ユニフＡミティー ＪＩＳ　　Ｄ−４２０２に規定された空気圧および荷重
をもってタイヤを回転させ、タイヤの半径方向に力の変
動の大きざを等級で示し、５扱は最良を示す。

（５）ドラムライフ ＦＭＶＳＳ１１９に準随して評価し、成績を故障した速
度で表示する。

（以下余白） 第１表から明らかな様に、比較例２は芯鞘複合フィラメ
ントの芯（ＰＥＴ）／鞘（ＮＹ６６）比か高く、耐熱性
の改良効果が発現しない。比較例３は逆に芯（ＰＥＴ）
／鞘（ＮＹ６６）比が小ざく、コードモジュラスが低下
してドラム耐久性が低下した。これに対し、実施例２は
芯（ＰＥＴ）／鞘（ＮＹ６６）比が適切な範囲にあり、
ドラムライフが１ランク向上している。また比較例４は
コードの撚係数が低く、耐久性が１ランク低下したが、
少なくとも実施例３の撚係数の下限にあればドラムライ
フは低下しないｄ一方、比較例５はコード撚係数が大き
く、コードモジュラスが低くなりドラムライフを低下さ
せた。

このように、実施例１．２．３．４．５は芯鞘型複合フ
ィラメントの芯（ＰＥＴ）／鞘（ＮＹ６６）比、及びコ
ード撚係数を既述の通りの所定の範囲内に設定すればド
ラムライフが改善される。

一方第２図は芯鞘型複合フィラメントの芯（ＰＥＴ＞　
／鞘（ＮＹ６６）の比によるコードのモジュラス及び耐
熱性の関係を示している。なおコードは１５００　ｄ／
２．４０ｘ４０　Ｔ／１０　ｃｍ　、耐熱性はゴム中に
おける１７０’ＣＸ３時間後のコードの強力保持率（％
）により、耐疲労性を測定した。図から、ＰＥＴ／ＮＹ
６６比が４０〜６０％の範囲において両特性を同時に満
足することが認められる。

第３図は芯（ＰＥＴ）／鞘（ＮＹ６６）＝５０７５０に
おける撚係数Ｔとコード特性の関係を示す図である。な
おコードは１５００ｄ／２で、コード特性としてはコー
ド強力（ｋｇ）、コードモジュラス、ディスク疲労試験
１麦のコード強力保持率（％）　（耐疲労性）を測定し
た。ディスク疲労試験の条件は、＋６／−１２，５％で
１．０８Ｘ１０７サイクルを試験条件とした。図から撚
係数には１．２２〜２．２４の範囲において良好な効果
を奏していることが認められる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明の重荷重用空気入りラジ
アルタイヤはポリエステル／ポリアミドの適性比率の芯
鞘型複合フィラメントをカーカス」−ドとして用いるこ
とにより、スチールプライのタイヤよりも軽く、しかも
ポリアミド及びポリエステルブライのタイヤに比して耐
熱性及び耐久性において同時に優れたラジアルタイヤを
提供することかできた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の重荷重用ラジアルタイヤの一例を示
す一品切欠状態における内部構造斜視図、第２図は芯鞘
型複合フィラメントの芯（ＰＥＴ）／′鞘（ＮＹ６６）
比と、コードのモジュラス及び耐熱性能の関係を示す線
図、 第３図は芯（ＰＥＴ）／鞘（ＮＹ６６）＝５０１５０に
おける撚係数と、コード強力、モジュラス及びディスク
疲労試験後のコード強力保持率（耐疲労性）との関係を
示す線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トレッド部とそのトレッド部の両側で連なる一対
   のサイド部とサイド部の内周にそれぞれ形成した一対の
   ビード部とを備え、タイヤの半径方向にプライコードを
   配列してなるカーカスプライ及びこのカーカスを取り巻
   き、トレッド部の内側に埋設したベルトコード層で補強
   した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、上記カ
   ーカスを構成するコードは、芯成分がポリエステル、鞘
   成分がポリアミドであつて鞘成分が全体の４０〜６０重
   量％を占めた芯鞘型複合フィラメントを撚り合わせてな
   り、次式： Ｋ＝Ｔ√（Ｄ／ρ）×１０＾−＾３…………（１） 〔式中のＴはコード長さ１０ｃｍ当りの撚数（Ｔ／１０
   ｃｍ）、Ｄはコードのトータルデニール数、ρはコード
   の比重を示す〕で表わされる前記カーカスプライコード
   の撚係数Ｋが １．２２＜Ｋ＜２．２４…………（２） を満足し、かつ前記カーカスプライコードの特性が、 Ｍｄ＞４５．０…………（３） 〔式中のＭｄは室温で２％伸張するに要する荷重から求
   めたコードの初期モジュラス（ｇ／ｄ）〕を満足するコ
   ードを使用したことを特徴とする重荷重用空気入りラジ
   アルタイヤ。