JPH06247105A

JPH06247105A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH06247105A
Application number: JP5337215A
Authority: JP
Inventors: Sunao Kodama; 直児玉
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1994-09-06

Abstract

(57)【要約】【構成】本発明は、ベルトエッジカバー層６を構成す
るベルトエッジカバー層コードの撚構造が双撚で、コー
ドの総デニール（Ｄ）が１５００≦Ｄ≦４０００の脂肪
族ポリアミド繊維コードであり、撚係数（Ｎ_t）が０．
０６≦Ｎ_t≦０．３０であるとともに、幅当たりの残留
張力（Ｆ_W）が８０ｋｇｆ≦Ｆ_W≦４００ｋｇｆである
空気入りラジアルタイヤ１に関するものである。【効果】ベルトエッジカバー層コードの作業不良性、
タイヤ変形、コードの破断、蛇行、耐熱接着性の問題も
なく、高速耐久性を向上することができるという優れた
効果を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗用車或いはトラック
・バス等種々の車両に使用される高速耐久性能の優れた
空気入りラジアルタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年高速道路網の整備、車両の高出力、
高性能化により、車両の運行速度は益々速くなり、これ
に伴い、タイヤの高速耐久性も強く求められている。タ
イヤの高速耐久性を向上させるために種々の試みがなさ
れている。例えば、タイヤの高速回転時の故障は、高速
時のタイヤトレッド部に働く遠心力によるタイヤの径成
長やスタンディングウェーブが大きな要因であり、これ
を抑制するために、ベルト層の外側にその補強層として
ベルトエッジカバー層を備えることが有効な試みの一つ
として知られている。

【０００３】タイヤの高速耐久性を高めるために、ベル
トエッジカバー層の重要な構成要素であるベルトエッジ
カバー層コードの弾性率を高めることが知られており、
その一つには、芳香族ポリアミド（アラミド）繊維、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維等の高弾性率
素材を使用する手段が知られており、また、他の手段と
しては、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、レーヨン
繊維、特にポリアミド繊維を使用し、かつ、片撚りで撚
数１０〜４０回／１０ｃｍ、打込数６０〜３００本／１
０ｃｍのものを用いる方法（特公昭５９−１６０１号公
報）が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベルト
エッジカバー層コードとして、アラミド繊維等の低伸度
コードを使用すると、タイヤ製造時のタイヤ拡張により
タイヤ変形が起きたり、ベルトエッジカバー層コードが
破断してしまうことがあり、このようなことを防止する
ためにタイヤ製造時のタイヤ拡張を小さくすれば、アラ
ミド繊維コードの熱収縮がほとんど無いために、タイヤ
の加硫時にコードが蛇行してしまうことがあり好ましく
ない。

【０００５】また、ＰＥＴ繊維のようなポリエステル繊
維を使用する場合には、ポリアミド繊維よりも弾性率が
高いためタイヤの径成長は抑制されるものの、特に高速
で使用した場合、タイヤ部材との耐熱接着性が悪く、こ
の部分からセパレーションが起こり易くなりタイヤ故障
の原因となる。

【０００６】更に、片撚りコードを使用する場合には、
コード自体に残留トルクがあるために、製織、接着剤デ
ィップ処理工程での作業性が悪く、タイヤ製造時の支障
となり易く、また、コードの撚数、打込数を規定しても
タイヤの高速耐久性は十分とは言えず、抜本的な対策が
望まれていた。

【０００７】本発明の目的は、上述した課題を解決し、
ベルトエッジカバー層コードの作業不良性、タイヤ変
形、コードの破断、蛇行、耐熱接着性の問題もなく、高
速耐久性を向上することができる空気入りラジアルタイ
ヤを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、タイヤ周方向
へ延びる溝を有するトレッド踏面部、一対のサイドウォ
ール、ビード部及びタイヤ半径方向へ実質的に平行に配
置されたコードを有する少なくとも一層のカーカス層を
具備するとともに、カーカス層の半径方向外方で実質的
にトレッド踏面幅いっぱいにわたって配置されたベルト
層及びベルト端上部にはベルトエッジカバー層を備え、
ベルト層はタイヤ周方向に対して比較的小さい角度で互
いに交叉するコードを有し、該ベルトエッジカバー層は
ベルト層の半径方向外方にベルト層の最大幅の１０〜４
０％の幅で、かつ、ベルト層の最端部からショルダー方
向へ０〜２０ｍｍの位置に該ベルトエッジカバー層端部
がくるように配置され、更に、該ベルトエッジカバー層
が該ベルトエッジカバー層コードを複数本含むゴム引き
された狭幅のストリップを該ベルトエッジカバー層コー
ドがタイヤ周方向へ実質的に平行になるようにベルト層
上に少なくとも一層以上スパイラル状に巻回することに
より形成された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記
ベルトエッジカバー層コードは撚構造が双撚でコードの
総デニール（Ｄ）が１５００≦Ｄ≦４０００の脂肪族ポ
リアミド繊維コードであり、下記式（１）で表される撚
係数（Ｎ_t）が０．０６≦Ｎ_t≦０．３０であるととも
に、下記式（２）で表される幅当たりの残留張力
（Ｆ_W）が、８０ｋｇｆ≦Ｆ_W≦４００ｋｇｆであるこ
とを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。記Ｎ_t＝Ｔ×（０．１３９×Ｄ／ρ）^1/2×１０^-3 ----（１）ここで、Ｔ；撚数（回数／１０ｃｍ）、Ｄ；総デニール、 ρ；比重（ｇ／ｃｍ³）Ｆ_W＝Ｆ×Ｅ×部材枚数 ----------（２）ここで、Ｆ；タイヤから採取直後のベルトエッジカバー層コード
一本当たりの残留張力Ｅ；ベルトエッジカバー層コードのタイヤ幅方向５ｃｍ
当たりの打込数発明者は、タイヤの高速耐久性能を向上させるために、
ベルトエッジカバー層コードに着目し、鋭意検討の結
果、上述したようにベルトエッジカバー層コードとし
て、その素材、撚構造、撚係数、タイヤ中のコードの残
留張力等の要素を組合せた新規なコードを用いることに
よって、上述したような目的の空気入りラジアルタイヤ
を得ることに成功し、本発明を完成するに至った。

【０００９】本発明に用いられるタイヤにおけるトレッ
ド踏面部、サイドウォール部、ビード部、カーカス層及
びベルト層は通常の材料、形状、配置でよい。

【００１０】本発明の特徴であるベルトエッジカバー層
コードを有するベルトエッジカバー層は、ベルト層の補
強の役割を持つもので、タイヤの要求性能にマッチした
種々の配置、構造をとりうるが、一般には、該ベルト層
の半径方向外方でかつ該ベルト層の１０〜４０％の幅で
かつベルト層の最端部からショルダー方向へ０〜２０ｍ
ｍの位置にベルトエッジカバー層端部がくるように配置
され、ベルトエッジカバー層コードを複数本含むゴム引
きされた狭幅のストリップを該コードがタイヤ周方向へ
実質的に平行になるようにベルト層上に少なくとも一層
以上スパイラル状に巻回することにより形成される。こ
こに述べたベルトエッジカバー層は通常一層或いは二層
構造のものが採用される。

【００１１】本発明のベルトエッジカバー層の必須の構
成要素であるコードとしては、脂肪族ポリアミド繊維を
挙げることができる。脂肪族ポリアミド繊維を例示すれ
ば６−ナイロン、６Ｔ−ナイロン、６，６−ナイロン、
４，６−ナイロン、これらの単位の組合せによる共重合
体またはこれらの混合物の繊維等が挙げられるが、中で
も、６，６−ナイロン単位または４，６−ナイロン単位
が８０重量％以上の割合となっている脂肪族ポリアミド
繊維が好ましい。また、これらポリアミド繊維は通常、
熱、光、酸素等に対する耐久性を付与するために、銅塩
と酸化防止剤からなる安定剤を配合してもちいることも
できる。このような好適なポリアミド繊維を、ベルトエ
ッジカバー層コードとして、本発明の要件を満足させな
がら使用すれば、従来の繊維コードと異なり、上述した
ようなタイヤの変形、コードの破断、蛇行等を惹起する
こともなく、また、タイヤ部材との耐熱接着性も良好な
ものとなる。

【００１２】本発明のベルトエッジカバー層コードは総
デニール（Ｄ）が１５００≦Ｄ≦４０００であり、好ま
しくは１０００≦Ｄ≦２０００のものが用いられる。総
デニールが４０００を越えると、コードが太すぎて発熱
が大きくなり、またコードとコード間のゴム量も増大
し、ベルトエッジカバー層のゲージ及び重量が増大して
しまう。総デニールが１５００より小さいと、コード本
数をできる限り多くしても、タイヤ周方向の総弾性率が
小さくなってしまい、充分な剛性が得られないので好ま
しくない。

【００１３】ベルトエッジカバー層コードの撚構造には
種々のものがあるが、本発明の撚構造は、上撚りと下撚
りが逆方向、即ち、上撚りＺ／下撚りＳまたは上撚りＳ
／下撚りＺの双撚構造が好ましい。片撚構造のコードは
残留トルクがあり、製織、接着剤ディップ処理工程等で
の作業性が悪く好ましくない。

【００１４】タイヤの高速耐久性を向上させるための発
明の重要な特徴の一つは、ベルトエッジカバー層コード
に撚係数という要素を新規に導入したことにある。撚係
数（Ｎ_t）は上述した式（１）で表され、その値を０．
０６≦Ｎ_t≦０．３０であり、好ましくは０．１５≦Ｎ
_t≦０．２８の範囲とする。撚係数は、コードの高弾性
率化の要素が加味されており、０．３０を越えると十分
な高弾性率が得られないし、一方、０．０６より小さく
すると耐疲労性が悪化しコードの破断を起こし易くなる
ので好ましくない。

【００１５】本発明の他の重要な特徴は、新品タイヤ中
のベルトエッジカバー層コードにおけるタイヤ周方向幅
当たりの残留張力が、タイヤ製造時のタイヤ変形、タイ
ヤの高速耐久性等に大きな影響をもたらすことを新たに
見出したことにある。ベルトエッジカバー層コードの幅
当たりの残留張力（Ｆ_W）は前述した式（２）で表され
る。

【００１６】ここで、コード一本当たりの残留張力
（Ｆ）の値はベルトエッジカバー層が二層の場合、タイ
ヤ半径方向外方の層での測定値、タイヤ半径方向内方の
層での測定値または両者の平均値が用いられる。

【００１７】幅当たりの残留張力（Ｆ_W）は８０ｋｇｆ
≦Ｆ_W≦４００ｋｇｆであり、１００ｋｇｆ≦Ｆ_W≦３
００ｋｇｆが好ましい。この幅当たりの残留張力は、前
述した式（２）で表されるパラメーターで算出される
が、これは総じて言えば、コードの物性、撚数、接着剤
ディップ処理時における従来より高いテンションの条件
及びタイヤの加硫前後のベルトエッジカバー層の従来よ
り高い拡張率等を選択することによって達成される。幅
当たりの残留張力がこの範囲の値をとれば、タイヤの高
速回転時の径成長は小さく、またスタンディングウェー
ブ発生速度も抑えられ、タイヤの高速耐久性によい効果
を与えるが、この値が４００ｋｇｆを越えるとタイヤ製
造時のタイヤ変形或いはベルト層の変形を起こし易くな
り、また、タイヤのユニフォミティー、フラットスポッ
トに悪影響を及ぼすことになる。一方、この値が８０kg
ｆ未満になると、タイヤの径成長が大きくなり満足な高
速耐久性が得られない。

【００１８】

【実施例】以下に、本発明の空気入りラジアルタイヤの
実施例について説明するが、本発明の主旨を越えない限
り、本実施例に何ら限定されるものではない。図１に示
されている実施例においては、空気入りラジアルタイヤ
１は、主として、トレッド部２、ビード部３、カーカス
層４、二層構造のスチールベルト層５及び一層構造のベ
ルトエッジカバー層６から構成されている。図１に示さ
れている一層構造のベルトエッジカバー層６を有する空
気入りラジアルタイヤ１は、実施例１、実施例２、実施
例３、実施例５、比較例１及び比較例５に用いられてい
る。

【００１９】図２に示されている空気入りラジアルタイ
ヤ１は、ベルトエッジカバー層６が二層構造である点で
図１に示されている空気入りラジアルタイヤ１と相違す
るものであり、この空気入りラジアルタイヤ１は、実施
例４、比較例２、比較例３及び比較例４に用いられてい
る。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１に各実施例の空気入りラジアルタイヤ
のタイヤサイズ、ベルトエッジカバー層構造及びベルト
エッジカバー層コードに関する各種パラメータを示し
た。

【００２２】コードの撚構造は表１に記載の撚方向の双
撚構造である。撚係数（Ｎ_t）は、上述した式（１）、
即ち、Ｎ_t＝Ｔ×（０．１３９×Ｄ／ρ）^1/2×１０^-3 ----（１）Ｔ；撚数（回数／１０ｃｍ）、Ｄ；総デニール、ρ；比
重に基づいて算出した。

【００２３】幅当たりの残留張力（Ｆ_W）は、上述した
式（２）、即ち、Ｆ_W＝Ｆ×Ｅ×部材枚数Ｆ；タイヤから採取直後のベルトエッジカバー層コード
一本当たりの残留張力Ｅ；ベルトエッジカバー層コードのタイヤ幅方向５ｃｍ
当たりの打込数に基づいて算出した。

【００２４】ベルトエッジカバー層コード１本当たりの
残留張力（Ｆ）は次のように測定した。未走行新品タイ
ヤのショルダー部のゴムを、ベルトエッジカバー層コー
ドの辺りに達するまで剥がし取る（図３の丸く点線で囲
んだ部分及びその付近の拡大図を表す図４の斜線部分
７）。試験に供するタイヤは周上カットしていない丸タ
イヤとする。残留応力が変化するため、カットされたタ
イヤまたはタイヤセクションは使用できない。また、正
確な測定をするために、剥がし取る際は、できる限りベ
ルトエッジカバー層コード上にゴムが残らないようにす
ると同時に、コードを傷めないように最新の注意を払う
ことが大事である。計１０本のコード（図４において、
黒丸のコード８）に対して、タイヤ上で３００mmの長さ
を正確に測定し、その部分にマーキングする。そのマー
キング地点より外側に各々２００ｍｍ以上離れた地点で
コードをカットする。

【００２５】その後、このコードを１本づつ取り出して
残留応力を測定する。この場合、取り出されたコードは
すぐに残留応力の開放により縮むし、更に、そのまま放
置すると、空気中の湿度の影響により一層コードが収縮
してしまうので、コード採取後直ちに（例えば、５分以
内に）、コードサンプル９を、タイヤより採取直後のサ
ンプルをセットした状態を示す図５に示されている島津
製作所製のオートグラフ（Ｓ−５００）のチャック間隔
４５０ｍｍのチャック１１にセットし、１０ｍｍ／分の
速度で、収縮しているコードサンプル９のマーク地点１
０が元の３００ｍｍになるまで引っ張って、その時の張
力を読み取り、その１０本の平均値をベルトエッジカバ
ー層コード１本当たりの残留張力（Ｆ）とする。

【００２６】

【表２】

【００２７】比較例のタイヤのタイヤサイズ、ベルトエ
ッジカバー層構造及びベルトエッジカバー層コードに関
する各種パラメーターを表２に示した。なお、コードの
撚構造は表２に記載の撚方向の双撚構造である。撚係数
（Ｎ_t）及び単位幅当りの残留張力（Ｆ_w）の算出は上
記実施例と同様に行った。ここで、コード１本当たりの
残留張力（Ｆ）の値はベルトエッジカバー層が二層の場
合（実施例４、比較例２、比較例３及び比較例４）、タ
イヤ半径方向外方の層で測定した。

【００２８】表１に示される各実施例のタイヤと表２に
示される各比較例のタイヤについて、高速耐久性の評価
試験を行った。タイヤの高速耐久性の評価は米国規格Ｆ
ＭＶＳＳＮo.１０９のテスト方法に準じステップスピ
ード方式にて行い、即ち、３０分毎にスピードを増して
故障するまで行い、故障した時の速度（ｋｍ／ｈ）及び
その速度での経過時間（分）を測定して、表１及び表２
にその結果を示した。実施例に関する表１及び比較例に
関する表２から明らかなように、本発明による空気入り
ラジアルタイヤの高速耐久性は、極めて優れたものであ
ることがわかる。

【００２９】また、表２の比較例の結果が示すように、
ベルトエッジカバー層コードの撚数、打込数等の値は実
施例と同じで、これら従来から公知でもあるが、本発明
の特徴である撚係数及び／または幅当たりの残留張力を
満足しないと、加硫後のタイヤが変形し使用に耐えない
ものしか得られなかったり、得られてもタイヤの高速耐
久性が劣ることがわかる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。本
発明の空気入りラジアルタイヤは上述したような構成と
したので、ベルトエッジカバー層コードの作業不良性、
タイヤ変形、コードの破断、蛇行、耐熱接着性の問題も
なく、高速耐久性を向上することができるという優れた
効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はベルトエッジカバー層が一層である空気
入りラジアルタイヤの左半分の断面図である。

【図２】図２はベルトエッジカバー層が二層である空気
入りラジアルタイヤの左半分の断面図である。

【図３】図３はベルトエッジカバー層コードの残留張力
測定用サンプルの採取の部分を示したタイヤ断面図であ
る。

【図４】図４は図３のサンプル採取部分の拡大図であ
る。

【図５】図５はベルトエッジカバー層コードが一本当た
りの残留張力測定用のオートグラフにタイヤより採取直
後のサンプルをセットした状態を示す図である。

【符号の説明】

１空気入りラジアルタイヤ２トレッド部３ビード部４カーカス５スチールベルト層６ベルトエッジカバー層７トレッドの剥ぎ取る部分（斜線部分）８サンプリングするコード（黒丸）９一本のコード１０マーク地点１１コードチャック部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タイヤ周方向へ延びる溝を有するトレッ
ド踏面部、一対のサイドウォール、ビード部及びタイヤ
半径方向へ実質的に平行に配置されたコードを有する少
なくとも一層のカーカス層を具備するとともに、カーカ
ス層の半径方向外方で実質的にトレッド踏面幅いっぱい
にわたって配置されたベルト層及びベルト端上部にはベ
ルトエッジカバー層を備え、ベルト層はタイヤ周方向に
対して比較的小さい角度で互いに交叉するコードを有
し、該ベルトエッジカバー層はベルト層の半径方向外方
にベルト層の最大幅の１０〜４０％の幅で、かつ、ベル
ト層の最端部からショルダー方向へ０〜２０ｍｍの位置
に該ベルトエッジカバー層端部がくるように配置され、
更に、該ベルトエッジカバー層が該ベルトエッジカバー
層コードを複数本含むゴム引きされた狭幅のストリップ
を該ベルトエッジカバー層コードがタイヤ周方向へ実質
的に平行になるようにベルト層上に少なくとも一層以上
スパイラル状に巻回することにより形成された空気入り
ラジアルタイヤにおいて、前記ベルトエッジカバー層コ
ードは撚構造が双撚でコードの総デニール（Ｄ）が１５
００≦Ｄ≦４０００の脂肪族ポリアミド繊維コードであ
り、下記式（１）で表される撚係数（Ｎ_t）が０．０６
≦Ｎ_t≦０．３０であるとともに、下記式（２）で表さ
れる幅当たりの残留張力（Ｆ_W）が、８０ｋｇｆ≦Ｆ_W
≦４００ｋｇｆであることを特徴とする空気入りラジア
ルタイヤ。記Ｎ_t＝Ｔ×（０．１３９×Ｄ／ρ）^1/2×１０^-3 ----（１）ここで、Ｔ；撚数（回数／１０ｃｍ）、Ｄ；総デニール、 ρ；比重（ｇ／ｃｍ³）Ｆ_W＝Ｆ×Ｅ×部材枚数 ----------（２）ここで、Ｆ；タイヤから採取直後のベルトエッジカバー層コード
一本当たりの残留張力Ｅ；ベルトエッジカバー層コードのタイヤ幅方向５ｃｍ
当たりの打込数