JPH04113904A - 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、スチールベルト補強層を有する空気入りラジ
アルタイヤに関し、さらに詳しくは高速耐久性を向上す
ると共にユニフォーミティを向上し、かつスチールベル
ト補強層の耐錆性を向上した空気入りラジアルタイヤ、
特に乗用車用空気入りラジアルタイヤに関する。

〔従来技術〕

一般に、高性能の乗用車用空気入りシアルタイヤは、ト
レッド部に設けるベルト補強層として強度とモジュラス
とが他の繊維に比べて著しく高いスチールコードからな
るスチールベルト補強層を、そのコード方向を互いに交
差させるように２層配置しており、それによって高速耐
久性と高い操縦安定性とを得るようにしている。

さらに、高速耐久性を向上するため、上記２層のスチー
ルベルト補強層の踏面側に、ポリアミド繊維コードをタ
イヤ周方向に対し実質的に００になるように配列した繊
維コード補強層を配置し、この繊維コード補強層のタガ
効果によってスチールヘルド補強層の遠心力による浮き
上がりを抑制し、エツジ部でのセパレーションを防止す
るようにしている。

しかしながら、上記繊維コード補強層は、繊維コードを
タイヤ周方向に対しθ″に配列しているため、その補強
層の端部同士をスプライスするとき互いに重ね合わせて
成形せざるを得す、それが段差となってタイヤのユニフ
ォーミティを低下させる原因になっていた。特に、タイ
ヤが半径方向に受ける反力の変化（振動）を表すラジア
ル・フォース・バリエーション（ＲＦ■）が著しく増大
する結果となっていた。しかも、繊維コードがほぼタイ
ヤ周方向に沿ってスチールベルト補強層を強く拘束して
いるため、タイヤ自体の剛性が高まり、踏面の凹凸等に
対して過剰に応答し、乗心地を悪化するようになってい
た。このようなスプライス部に伴う問題を防止するには
、繊維コードの配列方向をタイヤ周方向に対して例えば
１０’以上の角度にすることが考えられるが、このよう
に配列方向に角度を与えると繊維コード補強層が有する
本来のタガ効果が低下し、高速耐久性を低下させてしま
うため、事実上不可能なことであった。

また、スチールベルト補強層の踏面側に設けた繊維コー
ド補強層の繊維コードは、細径の多数本のマルチフィラ
メントが撚り合わされて構成されている。そのため、ト
レッドに受けた外傷が繊維コード補強層まで達した場合
には、この繊維コードの毛細管現象によって水分や不純
物をコード内心こ吸い込んで内部に拡散させ、それがス
チールベルト補強層の発錆やセパレーションを誘発する
原因になっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、上述したスチールベルト補強層とこれ
を覆う繊維コード補強層とを設けた空気入りラジアルタ
イヤが有する諸問題を解消し、繊維コード補強層のタガ
効果による高速耐久性を向上させながらユニフォーミテ
ィを向上させ、しかもスチールヘルド補強層の発錆問題
を解消するようにした空気入りラジアルタイヤ、特に乗
用車用空気入りラジアル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〕

上記目的を達成する本発明による空気入りラジアルタイ
ヤは、トレンド部に少なくとも１層のスチールベルト補
強層を含む２層以上のヘルド補強層を配置し、該スチー
ルベルト補強層の踏面側を超高分子量ポリエチレンから
なる薄膜補強層で被覆したことを特徴とするものである
。

上記超高分子量のポリエチレンからなる薄膜補強層は、
従来のマルチフィラメントを撚り合わせた繊維コードの
厚さに比べて著しく薄いため、そのスプライス部の影響
を実質的に無視し得るほど小さくし、さらに必要に応じ
て、巻付は枚数を増加することによってスチールベルト
補強層を高いタガ効果で拘束することができる。

したがって、ラジアル・フォース・バリエーション（Ｒ
ＦＶ）を低減することができる。

また、超高分子量のポリエチレンからなる薄膜補強層は
、スチールベルト補強層の面方向に連続して配置してい
るため、実質的に繊維コード補強層の繊維コードのエン
ド数を増加したのと同等の状態にすることができ、しか
も従来の繊維コードに比べて曲げ歪みの最大値を小さく
するため、耐疲労性を向上することができる。

また、超高分子量ポリエチレンの薄膜補強層は、繊維コ
ードのように毛細管現象を有しないから、たとえ超高分
子量ポリエチレンの薄膜補強層に達する外傷を受けても
スチールベルト補強層の発錆を促進するようなことはな
い。

以下、本発明を図に示す実施例によって説明する。

第１図及び第２図に示す乗用車用空気入りラジアルタイ
ヤにおいて、１はトレッド、２はトレッド１の両側にそ
れぞれ延長するサイドウオールである。３はタイヤ内側
に設けた１層又は２層からなるカーカスであり、その各
層は繊維コードからなり、それぞれタイヤ周方向に対し
て７０″〜９０°の角度をなしている。このカーカス３
は、両端部をそれぞれビードコア４に対してタイヤ内側
から外側に折り返すように巻き付けられている。

トレッド１とカーカス３との間にはスチールコードから
なる２層のスチールベルト補強層５が配置され、その踏
面側を覆うように超高分子量ポリエチレンの薄膜補強層
６が配置されている。２層のスチールヘルド補強層５ｄ
、５ｕは、それぞれコード方向をタイヤ周方向に対して
互いに反対側に１５″〜３０６の角度をなし、互いに交
差する関係になっている。これら２層のスチールベルト
補強層のうち、踏面側のスチールヘルト補強層５ｕは、
下側のスチールベルト補強層５ｄよりも両端部で少なく
とも５１ずつ幅を狭くするように構成されることが好ま
しい。

また、超高分子量ポリエチレンの薄膜補強層６は、スチ
ールベルト補強層５の踏面側全体を覆い、その幅が下側
のスチールベルト補強層５ｄよりも広幅になるようにす
ることが望ましい。

本発明において、超高分子量ポリエチレンとは、分子量
が１００万以上、融点が１００℃以上であるポリエチレ
ンをいう。好ましくは分子量が５００万〜６００万であ
り、融点が１１５℃以上のポリエチレンであるのがよい
。

ポリエチレンは、一般に、他の物質との接着性に乏しく
、ゴムに対しても同様であるが、その分子量を１００万
以上という超高分子量にした場合は、スチールベルト補
強層コートゴムやトレンドゴムに対し優れた接着性を示
し、接合−体化を可能にすることができる。

また、超高分子量ポリエチレンからなる薄膜の厚さは、
５０〜５００μの範囲であることが好ましい。５０μ以
上にすることにより補強効果を大きくすることができ、
５００μ以下にすることによりタイヤ重量の増加を防止
することができる。

この超高分子量ポリエチレンの薄膜補強層は、従来の繊
維コードに比べて高モジュラスな特性を有している。す
なわち、従来の繊維コードは、細径の多数本のマルチフ
ィラメントを撚り合わせることによりコードの収束性と
耐疲労性とを与えるようにしているが、逆にその撚り掛
けによってモジュラスを低下させてしまっている。

超高分子量ポリエチレンの薄膜補強層の場合は、薄膜だ
けからなるため収束性を付与するための撚り合わせが不
要であり、また薄膜であるため繊維コードに比べて高い
モジュラスを発揮することができるのである。

また、薄膜の場合は耐疲労性が低下するところであるが
、本発明では超高分子量ポリエチレンを薄膜の形状にし
、しかもその薄膜をスチールベルト補強層の面方向に沿
わせて曲げ歪みの最大値を小さくすることによって、上
記耐疲労性の低下を補うと共に向上を図るようにしてい
る。上記のように耐疲労性の低下を補える理由は、第３
図から次のように説明することができる。

第３図において、補強層６が超高分子量ポリエチレンの
薄膜６０　（実線で図示）からなるものと、繊維コード
６０′（鎖線で図示）からなるものとを比較してみる。

いま、この薄膜６ｏとコード６０゛　とが中立軸Ｎを中
心として同じ面外曲げ変形を受けたとすると、それぞれ
に発生する曲げ歪みεは、次の式によって表される。

ε　＝　ε。　＋ｚｋ ただし、ε。は曲げの中立軸での歪み ２　は曲げの中立軸がらの距離 ｋ　は曲率変化 この曲げ歪みの式から、曲げの中立軸Ｎがら距離が最も
離れた薄膜最上部及びコード最上部において曲げ歪みε
は最大になる。第３図から明らかなように、超高分子量
ポリエチレンの薄膜６０は、その最大距離Ｚａが繊維コ
ード６０’の最大距ＭＺｂに比べて小さい（Ｚａ　＜　
Ｚｂ　）関係になっているから、その曲げ歪みの最大値
を繊維コード６０゛　のそれに比べて小さくすることが
できるのである。

さらに、第３図で前述したように、超高分子量ポリエチ
レンの薄膜は、曲げの中立軸から最も遠い外表面までの
距離を繊維コードに比べて小さ（することができる上に
、複数層重ね合わせて層間にコートゴムを介在させるこ
とができるため、繊維コードを使用した場合に比較して
、引張り剛性を低下させることなく曲げ剛性を小さくす
ることができる。したがって、これによってトレンドの
接地長さを大きくすると共に、コーナリングパワーを高
くできるため、上述のトレンドの面内剛性を高くするこ
とと相まって、操縦安定性を向上することが可能になる
。

なお、上述した実施例ではトレンド部のベルト補強層と
してスチールベルト補強層を２枚配置した場合について
説明したが、スチールベルト層を１層だけにし、他を芳
香族ポリアミド繊維等の高強度、高モジュラスの繊維コ
ードからなるヘルド補強層とを組み合わせるようにして
もよい。

また、実施例では、乗用車用の空気入りラジアルタイヤ
について説明したが、本発明は乗用車以外のラジアルタ
イヤにも適用可能である。

〔実施例〕

分子量５００万の超高分子量ポリエチレンからなる厚さ
５０ミクロンの薄膜を成形し、この薄膜を第１図のよう
に２層のスチールベルト補強層の踏面側を覆う補強層と
して使用した本発明の空気入りラジアルタイヤを製作し
た。上記薄膜補強層は、超高分子量ポリエチレンの薄膜
を１層に巻回して形成した。また、２層のスチールベル
ト補強層は、それぞれタイヤ周方向に対するコード角度
を２２６にし、かつ互いに交差する関係にした。

一方、従来例として、ナイロン６６マルチフィラメント
を施撚した太さ８４０Ｄ／２．撚り数４６回／１０ｃｍ
　Ｓ　／４６回／１０ｃｍ　Ｚの撚りコードを作り、５
４本１５ｃｍの打ち込み本数で未加硫ゴム中に埋設した
繊維コード補強層を製作した。この繊維コード補強層を
、本発明タイヤと同じ構成からなる２層のスチールベル
ト補強層の踏面側を覆うカバー層に使用して空気入りラ
ジアルタイヤを製作した。繊維コード補強層のタイヤ周
方向に対するコード角度はＯＤとした。

上記２種類のタイヤについて、次のユニフォーミティ測
定試験法と室内高速耐久性試験法により、タイヤのユニ
フォーミティと高速耐久性とを測定したところ、表に示
すような結果が得られた。

くユニフォーミティ測定試験法〉 ＪＡＳＯに準する試験方法で、試験条件を下記の通りに
して測定した。測定結果は、従来例によるタイヤを１０
０とする指数で表示した。指数が小さいほど良好である
ことを意味する。

リム：　　　　１４Ｘ５Ｊ 空気圧：　　２．４　ｋｇ／ｃｍ２ 荷重：　　　３８０ｋｇ く室内高速耐久性試験法〉 ＪＩＳ高速性能試験の認定延長破壊試験に従い、次の条
件で測定した。荷重４７５ｋｇ、空気圧３．０　ｋｇ／
ｃｍ”とし、最初の速度として１７０　ｋｍ／ｈｒから
出発し、１０分毎に１０　ｋｍ／ｈｒずつ速度を上昇さ
せてタイヤが破壊するまで走行させ、その破壊したとき
の速度を以って高速耐久性を評価した。測定結果は、従
来例によるタイヤを１００とする指数で表示した。指数
が大きいほど良好であることを意味する。

上記の表から本発明によるタイヤは、従来例のタイヤム
こ比べて高速耐久性及ヒユニフォーミティのいずれにお
いても優れていることがわかる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明の空気入りラジアルタイヤは、ト
レッド部に少なくとも１層のスチールベルト補強層を含
むベルト補強層を配置し、そのスチールヘルド補強層の
踏面側を超高分子量ポリエチレンからなる薄膜補強層で
被覆したので、そのタガ効果によって高速耐久性を向上
し、かつユニフォーミティを向上することができる・ま
た、超高分子量ポリエチレンの薄膜は、水分を遮断する
ため、スチールベルト補強層の発錆問題を解消すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例からなる乗用車用空気入りラジ
アルタイヤの要部を一部断面にして示す斜視図、第２図
は同ラジアルタイヤのカーカスと補強層だけを示す要部
展開図、第３図はスチールベルト補強層を被覆する超高
分子量ポリエチレンからなる薄膜補強層と繊維コード補
強層のコードとの関係を模式的に示す説明図である。 ｌ・・・トレッド、３・・・カーカス層、５，５ｕ。 ５ｄ ・・・スチールヘルド補強層、 ６・・・超高分子量 ポリエチレンからなる薄膜補強層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トレッド部に少なくとも１層のスチールベルト補強層を
   含む２層以上のベルト補強層を配置し、該スチールベル
   ト補強層の踏面側を超高分子量ポリエチレンからなる薄
   膜補強層で被覆した空気入りラジアルタイヤ。