JPH0257406A - 空気入りバイアスタイヤ - 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） 本発明は空気入りバイアスタイヤのエアー入り防止に関
するものである。

（従来の技術） 従来より、空気入りバイアスタイヤのカーカスプライコ
ードには２〜１０デニ一ル／フイラメント程度の細デニ
ールフィ、ラメントを数１００本合糸後、下撚加熱し、
更に上撚加熱したタイヤコードが使用されている。この
様な所謂撚糸コードは、この加熱工程において大きなエ
ネルギー、人的労働力、設備が必要であった。この様な
観点から従来より撚数を減らす等の対策が考えられてい
るが、撚数を減らすと耐疲労性が低下するとか、接着力
が低下する等の欠点があり、現実には、撚数の低減は困
難であった。

一方、上記概念を打破するものとして、米国特許第３９
６３６７８号、同第３９８４６００号、同第４６３４６
２５号°等公報には、モノフィラメント又は楕円形状断
面のコードが開示されているが、耐疲労性、接着性、コ
スト等の問題があり、タイヤコード用としては実用に供
し得ないと判断されてきた。

しかしながら、モノフィラメントコードは前述したよう
に撚工程が不要な為、本発明者らはモノフィラメントコ
ードのタイヤ適用可能性について鋭意検討した結果、以
下の問題がある事を見い出すに至った。

（発明が解決しようとする課題） 本発明者らはモノフィラメントコードで各種タイヤを試
作したが、モノフィラメントコードには重大な欠点があ
る事が分かった。この欠点とは、即ちバイアスタイヤ中
にエアー入り個所が多数発生するという事である。一般
に、バイアスタイヤは、複数枚のカーカスプライゴム引
き布をタイヤ成型機の上で貼り合わせる為にどうしても
貼り合わせ中にエアーが入り易く、ましてやバイアスタ
イヤは角度をつけて貼り合わせねばならない為に余計に
エアーが入り易いという問題がある。このように元来バ
イアスタイヤはエアーが入り易い為に通常以下２つの方
策がとられている。

（１）タイヤ成型後、加硫前にタイヤ全周に亘り錐突き
を実施し５、加硫中にエアーを逃す （２）プライコード自体のエアー透過性を良くして、加
硫中にコードを伝わってエアーを逃す以上２つの方法に
よって通常ではエアー入りのタイヤは皆無なのであるが
、モノフィラメントコートをカーカスに使う場合には錐
突きをするとモノフィラメントコードを傷つけ、又コー
ド自体も全くエアーを通さない等の問題があり、通常の
エアー入り対策はモノフィラメントコードには全く適用
出来ないのである。

参考の為下記の第１表にモノフィラメントコードをバイ
アスタイヤのカーカスプライに適用した場合のエアー入
り不良率を示す。

第　　１　　表 第１表より、プライ枚数が多い程エアー入り不良率が大
きい事が分かる。一般に、カーカスプライはドラム成型
機上で貼り付ける場合ステッチャ−を十分かけてエアー
を逃がし、はとんどエアーは入っていないのであるが、
加硫中に１５０℃以上の高温にさらされる為、タイヤ内
に取り残された気泡程のエアーでも加硫後には大きな空
洞がタイヤ内、特にショルダ一部及びビード部に発生し
てしまうのである。

（課題点を解決する為の手段） 上記課題に対し、本発明者らは鋭意検討したところ、左
右一対のビード部とその一方のビード部からクラウン部
を横切って他方のビード部に達し、それぞれビード部に
固着したタイヤ周方向に対し、３０〜４５°の角度で交
錯するバイアスコード配列よりなるカーカスプライとこ
のカーカスプライの外側を覆うトレッド層と前記カーカ
スプライの外側でトレッドの内側のクラウン部に有機繊
維もしくはスチールコードから成るブレーカ−とを備え
たバイアスタイヤにおいて、カーカスプライコードの２
７３以上がモノフィラメントコードである事を特徴とす
るバイアスタイヤにおいてエアー入りが大幅に改良出来
る事を見出し、本発明を完成するに至ったのである。

但し、残りのマルチフィラメントから成る撚コードのカ
ーカスプライコードはエアー透過性が４ｋｇ−ｃｎｆ／
時間以上である事が必要であり、これはマルチフィラメ
ントから成る撚コードを通してエアーを透過させない為
に必要最少条件であり、該マルチフィラメントから成る
撚コードのエアー透過性が４ｋｇ−ｃｎｆ／時間以下で
はエアー入りを防止する事が出来なくなる。

尚、エアー透過性は８　ｋｇ−ＣＩ（／時間がよりエア
ーを透過し易く好ましい。また、ここでカーカスプライ
コードの２／３以上がモノフィラメントコードである事
が好ましく、モノフィラメントコードが全カーカスプラ
イコードの２７３より少ない場合にはモノフィラメント
コードの特徴であるタイヤ剛性、プランジャーエネルギ
ー向上効果が少なくなり、好ましくない。

又、全カーカスプライがモノフィラメントコードから成
るバイアスタイヤは、エアー入りが多発するが、そのエ
アー入りの大部分はカーカスプライ最外層に発生する為
に、エアー透過性が４　ｋｇ・ｃｔ／時間以上であるマ
ルチフィラメント撚コードを最外層プライに適用する事
が好ましい。又、最外層にエアー透過性の良いマルチフ
ィラメントコードから成る撚コードを適用する事により
、モノフィラメントコードでは不可能であった加硫前の
錐突きが可能となる。このような錐突きはマルチフィラ
メントコードの撚コードでは錐の先端がコードにつきさ
さっても、マルチフィラメントコードを大きく傷つける
ことはないが、モノフィラメントコードでは錐先端がも
ろにコードを傷つける為、損傷したコードは強力が７０
％以下に低下し、又耐疲労性も著しく劣ってしまう。従
ってモノフィラメントコードを錐突きによって損傷させ
る事は絶対に避けねばならない。従ってカーカスプライ
最外層にマルチフィラメントコードの撚コードを用い、
錐突きの先端が最外層カーカスプライに到達するかしな
いか程度までにエアー抜き用の穴を加硫前のタイヤにあ
けてやり、これによりエアー抜きの効果を飛曜的に向上
させることができる。

更に、本発明においては、バイアスタイヤの複数枚のカ
ーカスプライ層の最外層のみがマルチフィラメントから
成る撚コードであり、該マルチフィラメントコードのエ
アー透過性が４　ｋｇ−ｃイ／時間以上であり、次式、 ＮアーＮＸ６■「下扉Ｘｌ０−’ （式中のＮはコードの撚り数（回／１０ｃｍ）　、Ｄは
コートノド−クルデニール数の１／２、ρはコードの比
重を示す）で表わされるコードの撚係数ＮＴが０．３７
≦Ｎ７≦０．５７の範囲内にあり、カーカス最外層以外
のカーカスプライコードがモノフィラメントコードより
構成されていることが好ましい。

一般に、タイヤコードは耐疲労性が要求される為に、撚
係数が０．３７以上、０．５７以下が必要であり、撚係
数が０．５７よりも大きいと強力、耐疲労性も低下する
為、撚係Ｎ７は０．４３≦ＮＴ≦０．５３の範囲内にあ
ることが好ましい。

この様なモノフィラメントコードは耐疲労性の観点から
ポリアミド系繊維が好ましいが、タイヤハネ定数を特に
要求される様なバイアスタイヤではポリエステル、ポリ
ビニルアルコール等のモノフィラメントコードでも構わ
ない。

しかしながら、−口にモノフィラコードといっても、モ
ノフィラメント断面形状は楕円形状である事が好ましい
。これはモノフィラ断面形状が真円であるとフィラメン
ト１本内の圧縮歪と、引張り歪が大きくなり、耐疲労性
が著しく低下する為である。よって断面形状は楕円であ
る事が好ましく、フィラメント断面の長径と短径の比ｂ
　／　ｃは１５＜ｂ／ｃ＜５（但しｂは断面の長径、Ｃ
は断面の短径）である事が好ましい。尚、ｂ／ｃが１．
５以下であれば耐疲労性が劣り、ｂ　／　ｃ≧５である
場合には、コードが偏平すぎる為に所謂コード強力Ｘ打
込数で規定される総強力が稼げなくなり、好ましくない
。

この様な楕円形断面を有するモノフィラメントコードの
短径は０．１５ｎ＋＋ｎ以上が好ましく、デニール数で
言えば１０００デニール以上が好ましい。また、このモ
ノフィラメントコードのデニール数は１０００デニール
以下でも別に支障はないが、あまりにデニール数が小さ
いと、強力Ｘ打込数で規定されるタイヤカーカスプライ
総強力を得る為にカーカスプライ枚数を多くせざるを得
なくなり、タイヤ重量の増加、成型工程の低下を招き、
好ましくない。

このため、少なくとも１０００デニール以上であること
が好ましく、より好ましくは２０００ｄ〜５０００ｄ程
度とする。

（作　用） 以上述べた様に本発明によるモノフィラメントコードと
、マルチフィラメントヤーンを合糸合撚したカーカスプ
ライコードとの複合コード化によるバイアスタイヤにお
いては、エアー入りが大幅に減少するばかりでなく、タ
イヤ性能も大幅に向上する。即ち、カーカスプライコー
ドの剛性向上により転がり抵抗、操縦安定性、ドラムラ
イフ等の飛躍的向上が可能とする。

（実施例） 次に本発明を実施例及び比較例により具体的に説明する
。

タイヤはＬＴ３７．００−１５８　ＰＲを用い、コント
ロールとして６゜６−ナイロン、撚り構造１２６０ｄ／
２　、撚数３９　Ｘ　３９Ｔ／１０ｃｍのフィラメント
（６デニール）から成る通常のマルチフィラメントヤー
ン撚コードを試作し、他はプライコードの材質又は処理
条件等を変えて各々３０本ずつタイヤを試作し、エアー
入り、タイヤ性能のテストを実施した。なお、加硫前錐
突きは全タイヤともビート部、ショルダ一部で実施した
が、カーカスプライには損傷を与えない様通常よりも錐
の侵入深さを浅くした。また、比較例１、比較例２は通
常のナイロン又はポリエステルの撚コードを用いクラウ
ンセンタ一部のコード打込本数は２１．２本／インチで
あった。比較例３〜比較例６、実施例１〜実施例３は１
〜３プライ目までをモノフィラメントコード、４プライ
目に各種処理条件を変えてエアー透過性を変えたマルチ
フィラメントの撚コードを用いた。

実施例４及び比較例７．８ではカーカスプライコードと
してモノフィラメントとマルチフィラメント撚コードと
を混合したカーカスプライコードを用いた。なお、比較
例１〜比較例６、実施例１〜実施例３では通常のスダレ
織りにデイツプ液塗布後、緊張熱処理を施し、しかる後
ゴムシートをかぶせたゴム引き布をカーカスプライとし
て用いたが、実施例４と比較例７．８ではコード単線を
デイツプ液塗布し、緊張熱処理を施したマルチフィラメ
ントからなる撚コードとモノフィラメントコードをドラ
ム上で１本１本巻きつけた後、ゴム引き布としたカーカ
スプライ層を用いた。

マルチフィラメント撚コードのエアー透過性は該コード
の熱処理工程（ドライゾーン、ヒートセットゾーン、ノ
ルマライズゾーン）での熱処理条件（゛通常は３Ｔ条件
と言われ、程度、時間、張力の組み合わせで決定する）
を各種選定する事により決定し得た。下記の第２表に本
比較例及び実施例で使用したマルチフィラメントの撚コ
ードの処理条件・を示す。

第２表 この様な処理条件の前に下記の第３表に示す液組成から
なるデイツプ液を塗布した。

第３表 第４表 又、モノフィラメントコードの処理条件は、ドライゾー
ン１３０℃×１２０秒ＸＩ、３　ｋｇ／本、ホットゾー
ン２１５℃×３６秒Ｘ　１．３ｋｇ／本、ノルマゾーン
２１０　℃Ｘ３６秒Ｘ　１．３ｋｇ／本とし、デイツプ
液はマルチフィラメント撚コードと同一組成のものを用
いた。なお、本発明に用いたモノフィラメントコードは
全て４０００デニールの楕円形状断面を有するナイロン
６．６モノフイラメントコードであり、長径は１．Ｉｍ
ｍ、短径は０．４ｍｍである。

参考の為に、かかるコードの物性値を下記の第４表に示
す。

上記試作タイヤにつき、以下の試験を実施した。

（１）エアー入り発生 加硫後のタイヤ全周をポログラフィ検査にてタイヤ内部
にエアーが入っているか否かを６１忍し、エアー入り個
数の多少に拘らず、エアーの入っているタイヤをエアー
入りタイヤと特定し、各条件で各３０本のタイヤ中のエ
アー入りタイヤ本数を調べた。なお、エアーの全く入っ
ていないタイヤをドラム試験又は性能試験に供した。

（２）　　マルチフィラメント撚コードエアー透過性ゴ
ムでコーティングされたコーテッドファブリック（厚さ
１肛程度）を第１図に示す様に準備し、次いで第２図に
示す装置にセットし、初期圧力５．４ｋｇ／ｃｍ２から
の圧力低下率（ｋｇ／ｃｍ２／ｈｒ）を読み取った。圧
力測定は５分おきにふこなうか、圧力低下の大きいサン
プルは２分毎に測定し、１０〜３０分間測定を行った。

なお測定は２５±２℃の室温中で行い、測定値を平均し
、１時間あたりの圧力減少量に換算して、エアー透過性
と称した。

サンプルの加硫条件１５３℃×２０分、加硫圧力２０ｋ
ｇ／ｃｍ２にてサンプル作成を行い、サンプル中のコー
ド打込本数は５０本１５ｃ＋ｎとし、ファブリツタ層は
１層とした。

（３）低燃費性能測定試験 外径１７０８ｍｍのドラム上に供試タイヤであるしＴＳ
７．０Ｏ−１５８ＰＲタイヤを１１８０ｋｇ荷重、５．
７５ｋｇ／ｃｍ２内圧の各条件下にて取り付け、８０ｋ
ｇ／時の速度で３０分間予予備行させた後無負荷で内圧
を再調整し、再度上記荷重を負荷し１５０ｋｍ　／時の
速度までドラム回転速度を上昇させた後、ドラムを惰行
させ１５０ｋｍ／時から２０ｋ［Ｉｌ／時までの慣性モ
ーメントから次式に従いタイヤの転がり抵抗を算出した
。

ドラム単体の抵抗 式中ＩＤ：　　ドラムの慣性モーメント■ｔ：　タイヤ
の慣性モーメント ＲＤ：　　ドラム半径 Ｒｔ：　タイヤ半径 上式にて求めた５０ｋｇ／時の転がり抵抗値を代表値と
して用い、低燃費性能指数を次式に従い算出した。

低燃費性能指数＝　１００＋ｌＯＯｘ なお、低燃費性能指数が大きい程、転がり抵抗値が小さ
く良好となる。

（４）操縦安定性、振動乗心地性 各試作タイヤをライトトラックに装着し、専門のドライ
バーにより操縦安定性と、振動乗心地性のフィーリング
テストを行った。評価はコントロールタイヤを５とした
１０点法の相対評価にてコントロール対比で、 ０：変わらない 上２；やや良い（悪い）と思われる 上４；良い（悪い） と区別した。なお、十のタイヤは操縦安定性がコントロ
ールタイヤより良いことを示している。

（５）　　ドラムライフＡ（耐高速性能）外径１７０８
ｍｍのドラム上に供試タイヤであるＬＴＳ７．００−１
５８ＰＲのタイヤを１０４０ｋｇ、内圧５．７５ｋｇ／
ｃｍ２の各条件下にて取り付け、下記の第５表に示す条
件で徐々にスピードを段階的に高めて行った。但し、供
試タイヤは３８±３℃の室内で２４時間以上放置し、ド
ラム装置直前で再度エアー圧を再調整した。

第５表 （６）ドラムライフＢ（耐荷重性能） ドラムＡと同一ドラムで４，２ｋｇ／Ｃｒｌの内圧、速
度８１ｋｍ／時で順次荷重を一定時間毎に第６表に示す
如く段階的に高めて行き、タイヤ破壊に至るまでのステ
ップを測定した。

第６表 （７）プランジャーエネルギー測定 プランジャー試験法 タイヤをリムサイズ５．５Ｊ−１５、空気圧５．７５ｋ
ｇｆ／ｃｍ２にてリム組し、無負荷の状態で試験機に固
定し、先端が半球面（φ１９＋＋ｏｎ）のプランジャー
ピンを５０±２．５ｎ＋ｍ／分でタイヤクラウンセンタ
ー位置に垂直に押し込んでいき、プランジャーがタイヤ
に接してから破壊するまでのプランジャー移動量Ｙ　（
ｃｍ）　　と、タイヤ破壊時のプランジャー押込力Ｆ　
（ｋｇ）より次式； ％式％） に従いプランジャーエネルギー（ＰＥ）を算出しコント
ロールタイヤを１００として指数化した。

試験結果を下記の第６表に示す。

比較例１ 一般市場に出廻っているタイヤをコントロールとした。

１〜３プライ目迄は５６．６本／　５　ａｍの打込数の
ゴム引き布で、４プライ目は５１本／　５　ｃｍの打込
数のゴム引き布をカーカスプライとして用いた。

３０本中エアー入りは皆無であり、各種タイヤ性能ドラ
ム試験を実施した。

比較例２ １〜３プライ目迄は２７本／　５　ｃｍで、４プライ目
目は２４．４本／　５　ｃｍの打込数のモノフィラメン
トコードから成るゴム引き布をカーカスプライとして用
いた。実質強力はコントロールタイヤ対比約８０％と低
下したが、プランジャーエネルギーはコントロールと同
等レベルを維持出来た。しかし、モノフィラメントコー
ドの為にエアー透過性が悪く、３０本中１９本にエアー
入りが発生した。又、操縦安定性、転がり抵抗、ドラム
ライフ等はコントロール対比大幅に向上した。

実施例１ １〜３ブライ目まではモノフィラメントコードで、４プ
ライ目は１２６０ｄ／２．３９Ｘ３９Ｔ／１０ｃｍのマ
ルチフィラメント撚コードを用いた。なお、１〜３プラ
イは３３．８本１５ｃｍ、４ブライは５１本／　５　ｃ
ｎ＋の打込数とし、コントロールと同等のカーカス強度
としたが、プランジャーエネルギーはカーカス強度が同
一にも拘わらずコントロール対比２０％も向上した。

又、転がり抵抗、操縦安定性、ドラムライフともにコン
トロールより向上し、エアー入りもｊ［（かった。

実施例２．３ １〜３ブライ目まではモノフィラメントコードを、また
４プライ目は１２６０ｄ／２．３９　Ｘ３９　Ｔ／１（
１ｃｍのマルチフィラメント撚コードを用いた。

１〜３プライは２７本１５ｃｍ、４プライは５１本１５
　ｃｍの打込数のゴム引き布としたため、実施例、１よ
りカーカス強度は１５％程低下したにも拘わらず、プラ
ンジャーエネルギーはコーコントロール対比３％向上し
、タイヤ性能、及びドラム耐久性とも大に幅内上した。

又、カーカスの打込数の低減により、実施例１より転が
り抵抗、ドラムライフは飛曜的に向上した。

更に、４プライの最外層にマルチフィラメントコードよ
りなる撚コードを用いたが、エアー透過性の良いこのデ
イツプコードのため、エアー入りは無かった。

比較例３，４ タイヤ性能、ドラムライフとも実施例２，３と同等であ
ったが、４プライのマルチフィラメントコードのエアー
透過性が悪化したため、エアー入りが発生した。

実施例４ １〜４プラ３迄を、１２６０ｄ／２のマルチフィラメン
ト本数が３３．３本１５ｃｍ、モノフィラメントコード
の打込数が７．０本／　５　ａｍとなるようにして同一
ゴム引き布中にモノフィラメント、マルチフィラメント
撚コードを混在させたカーカスプライを用いた。マルチ
フィラメント撚コードのエアー透過性は５Ｊ／ｃｍ２／
ｈｒであったため、エアー発生タイヤも３忍められなか
った。

比較例５ １〜４プライ迄を、１２６０ｄ／２のマルチフィラメン
ト本数が２６．２本１５ｃ＋ｎ、モノフィラメントコー
ドの打込数が１１本ノ５ｃｌＩＩとなるようにして同一
コム引キ布巾にモノフィラメントとマルチフィラメント
撚コードとを混在させたカーカスプライを用いた。マル
チフィラメント量が実施例４より増加したため、ドラム
ライフが低下した。又、プランジャーエネルギーもブラ
イ総強力同−にも拘わらず、若干低下した。これはモノ
フィラメントコードとマルチフィラメント撚コードとの
モジュラスが異なる為に、剪断歪が大きくなった為と考
えられる。

１〜４プライ迄を、１２６０ｄ／２のマルチフィラメン
ト撚コード本数が１７．４本／　５　ｃｍ、モノフィラ
メント本数が１６．４本／　５　ｃｍとなるようにして
比較例５と同様にタイヤを試作した。比較例５よりも更
にドラムライフ、プランジャーエネルギーが低下した。

又マルチフィラメント撚コードのエアー透過性も悪い為
、エアー入りが発生した。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明の空気入りバイアスタイ
ヤにおいては、エアー入りが大幅に減少すると同時に、
カーカスプライコードの剛性向上により転がり抵抗性、
操縦安定性、ドラムライフ等のタイヤ性能が大幅に向上
するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、マルチフィラメント撚コードのエアー透過性
試験に使用するサンプルの説明図、第２図は、上記エア
ー透過性試験の方法を示す説明図である。 特許出願人　株式会社　ブリヂストン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、左右一対のビード部と、この一方のビード部からク
   ラウン部を横切って他方のビード部に達し、それぞれビ
   ード部に固着したタイヤ周方向に対し、３０〜４５°の
   角度で交差するバイアスコード配列より成るカーカスプ
   ライと、このカーカスプライの外側を覆うトレッド層と
   、前記カーカスプライの外側でトレッド内側のクラウン
   部に有機繊維もしくはスチードコードから成るブレーカ
   ーとを備えた空気入りバイアスタイヤにおいて、 カーカスプライコードの２／３以上がモノフィラメント
   コードより構成され、残りの１／３以下のカーカスプラ
   イコードがマルチフィラメントから成る撚りコードであ
   り、該マルチフィラメントコードのエアー透過性が４ｋ
   ｇ・ｃｍ＾２／時間以上である事を特徴とする空気入り
   バイアスタイヤ。 ２、上記バイアスタイヤの複数枚のカーカスプライ層の
   最外層がマルチフィラメントから成る撚りコードであり
   、該マルチフィラメントコードのエアー透過性が４ｋｇ
   ・ｃｍ＾２／時間以上である事を特徴とする請求項１記
   載の空気入りバイアスタイヤ。 ３、上記バイアスタイヤの複数枚のカーカスプライ層の
   最外層のみがマルチフィラメントから成る撚りコードで
   あり、該マルチフィラメントコードのエラー透過性が４
   ｋｇ・ｃｍ＾２／時間以上であり、かつ次式： Ｎ＿Ｔ＝Ｎ×（√０．１３９×Ｄ／ρ）×１０＾−＾３
   （式中のＮはコードの撚り数（回／１０ｃｍ）、Ｄはコ
   ードのトータルデニール数の１／２、ρはコード比重を
   示す）で表させるコードの撚り係数Ｎ＿Ｔが０．３７≦
   Ｎ＿Ｔ≦０．５７の範囲にあり、カーカス最外層以外の
   カーカスプライコードがモノフィラメントコードより構
   成されている事を特徴とする請求項１または２記載の空
   気入りバイアスタイヤ。 ４、上記モノフィラメントコード断面が楕円形状であり
   、その断面は長径（ｂ）と短径（ｃ）の比ｂ／ｃが１．
   ５＜ｂ／ｃ＜５にある事を特徴とする請求項１〜３のう
   ちいずれか一項記載の空気入りバイアスタイヤ。