JPH0930210A

JPH0930210A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH0930210A
Application number: JP7186001A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Sato; 隆之佐藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【課題】軽量性を改善し、操縦安定性を高め、高速耐
久性に優れた空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部１６の内側に配置された一層
の角度付きスチールコードベルト層２０の外側に少なく
とも一枚よりなるベルト補強層２２をトレッド部全体に
配設し、このベルト補強層が繊維コード含有ストリップ
をラセン状に巻きつけることにより形成され、このベル
ト層のスチールコード角度が４０〜７０度であり、この
ベルト補強層がポリエチレンテレフタレート繊維コード
又はポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードか
らなり、この繊維コードは総デニール１０００〜６００
０の双撚りであり、撚係数が０．１〜０．５であり、か
つ下撚数対上撚数の比が１．５〜２．５である空気入り
ラジアルタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軽量性を改善し、
操縦安定性を高め、高速耐久性に優れた空気入りラジア
ルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】車輌の高級化、高品質化に伴い、タイヤ
の軽量性、操縦安定性、高速耐久性等の改良要求が極め
て高くなってきている。

【０００３】現在、ラジアルタイヤのベルト層には、主
として角度付きスチールベルトを２枚以上を用い、一方
ベルト補強層には、ナイロン等の双撚り有機繊維コード
が主に用いられ、その撚係数を低撚りにしてコードモジ
ュラスを高め、タイヤの操縦安定性、高速耐久性を向上
させる試みがなされている。

【０００４】しかし、このようなベルト層構造では、高
速耐久性を向上させるには、例えばベルト層が二層とベ
ルト補強層が一層で、計三層となってしまい、重量増は
避けられない。また、ベルト補強層にナイロン繊維コー
ドを用い、モジュラスを高めると、コードとコーティン
グゴムの接着が低下するため、タイヤ剛性の向上に見あ
う高速耐久性の向上が見られない。軽量化のため、角度
付きスチールベルトを一層用いた場合、ベルト補強層に
従来のナイロン繊維コードを用いて、接着を無視してモ
ジュラスを高めたとしても、そもそも剛性が不足してい
るため、操縦安定性が損なわれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は軽量性を改善し、操縦安定性を高め、高速耐久性に優
れた空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため、ベルト層構造、ベルト補強層に用いる繊
維コードの材質、形状、物性、繊維の撚り方等に着目
し、鋭意検討した結果、下記の手段により、上記要求特
性を同時に満足することができることを見出し、本発明
を完成するに至った。（１）本発明の空気入りラジアルタイヤは、一対のビー
ト部と、両ビート部にまたがって延びるトロイド状のカ
ーカスと、前記のカーカスのクラウン部に位置するトレ
ット部と、前記カーカスのサイドウォール部と、を備え
ると共に、前記トレッド部の内側に配置された一層の角
度付きスチールコードベルト層の外周側に少なくとも一
枚よりなるベルト補強層をトレッド部の少なくとも全体
に配設し、前記ベルト補強層が繊維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前記コードがタイヤ
周方向に実質上、平行になるようにラセン状に巻きつけ
ることにより形成される空気入りラジアルタイヤであっ
て、前記ベルト層のスチールコード角度が４０〜７０度
であり、前記ベルト補強層の繊維コードがポリエチレン
テレフタレート繊維コード又はポリエチレン−２，６−
ナフタレート繊維コードからなり、前記繊維コードは総
デニール１０００〜６０００の双撚りであり、下記一般
式（１）で表される撚係数ＮＴが０．１〜０．５であ
り、かつ下記一般式（２）で表される下撚数対上撚数の
比ＴＲが１．５〜２．５であることを特徴とする。

【０００７】

【数３】

【０００８】［式中、ＮＴは撚係数、Ｔは撚数（回／１
０ｃｍ）、Ｄは総デニール、ρは比重を各々表す。］

【０００９】

【数４】

【００１０】［式中、ＴＲは下撚数対上撚数の比、ＰＴ
は下撚数（回／１０ｃｍ）、ＣＴは上撚数（回／１０ｃ
ｍ）を各々表す。］（２）本発明の空気入りラジアルタイヤは、前（１）項
において、前記スチールコード角度が５０〜６０度であ
ることを特徴とする。（３）本発明の空気入りラジアルタイヤは、前（１）項
において、前記繊維コードが総デニール２０００〜４５
００の双撚りであることを特徴とする。（４）本発明の空気入りラジアルタイヤは、前（１）項
において、前記撚係数ＮＴが０．１５〜０．３５である
ことを特徴とする。（５）本発明の空気入りラジアルタイヤは、前（１）項
において、前記下撚数対上撚数の比ＴＲが１．７〜２．
２であることを特徴とする。

【００１１】本発明に用いられる繊維コードとしてはモ
ジュラスが比較的高く、前記諸特性を満足し易く、延い
てはタイヤの要求性能に優れており、さらに経済性の点
から、ポリエチレンテレフタレート繊維コード、ポリエ
チレン−２，６−ナフタレート繊維コードを用いること
が必要である。特に、ポリエチレンテレフタレート繊維
コードが好ましい。

【００１２】本発明の空気入りラジアルタイヤでは、一
層の４０〜６０度角度付きスチールコードベルト層の外
周側にベルト補強層をトレッド部の少なくとも全体に配
設し、ベルト補強層が繊維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コードがタイヤ周方向に実質
上平行になるようにラセン状にエンドレスに巻きつけら
れ、またベルト補強層がポリエチレンテレフタレートま
たポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードから
なり、さらにこの繊維コードは総デニール１０００〜６
０００の双撚りであり、前記撚係数が０．１〜０．５で
あり、かつ前記下撚数対上撚数の比が１．５〜２．５と
している。このように、一層のスチールベルト層を用い
て、軽量化を図り、またトレッド部全体に、ベルト補強
層をラセン状に巻きつけ、さらにこの補強層に用いるコ
ードとして、高モジュラスのポリエステル繊維コードを
用い、上撚りの撚係数を最もコードモジュラスが大きく
なるように設定し、タイヤ周方向の張力の高いバリヤー
状補強層が配置されることによって、タイヤの操縦安定
性、高速耐久性を高レベルで保ち、さらに撚数を最適化
してコードとゴムの接着を向上することによって、タイ
ヤの高速耐久性を一層向上させることができる。

【００１３】ベルト補強層は前記のようなラセン状に巻
回した構造でなければ、タイヤ周方向にジョイントがで
きてしまうため、周方向の張力が向上するよりも、ジョ
イント部でのジョイント上、下の層間のズレが発生して
しまい、前記のようなコード特性を限定しても効果が見
られない。

【００１４】本発明において、ベルト層のスチールコー
ド角度は４０〜７０度、好ましくは５０〜６０度として
いる。これによって、高レベルの操縦安定性が得られ
る。角度が４０度未満および７０度を越えると操縦安定
性の点より好ましくない。

【００１５】本発明では、ベルト補強層の繊維コードは
総デニール１０００〜６０００、好ましくは２０００〜
４５００の双撚り構造としている。１０００デニール未
満では操縦安定性の点より、また６０００デニールを越
えると重量増の点より好ましくない。

【００１６】本発明では、ベルト補強層の繊維コードは
撚係数が０．１〜０．５、好ましくは０．１５〜０．３
５としている。このように、低撚りにして、コードのモ
ジュラスを高くすることによって、タイヤの操縦安定
性、高速耐久性を高レベルに保つことができる。撚係数
が０．５を越えるとコードのモジュラスが低下するので
好ましくない。また、０．１未満ではタイヤ製造作業性
が悪化して、量産に不適となる。

【００１７】本発明において、ベルト補強層の繊維コー
ドは、下撚数対上撚数の比が１．５〜２．５、好ましく
は１．７〜２．２としている。これによって、低撚りの
繊維コードであっても、このコードとゴムとの接着性を
十分なレベルとすることができ、タイヤの高速耐久性が
更に向上する。この比が１．５未満では接着性に劣るの
で好ましくない。また、この比が２．５を越えると撚り
回数が増大することになり、コスト高になると共にコー
ドモジュラスの低下が著しくなり、タイヤの操縦安定性
も不良となる。

【００１８】以上のように、一層のベルト層のスチール
コード角度を最適角とし、ベルト補強層にポリエステル
繊維コードを用い、そのコードを最適なデニール、最適
な撚係数、最適な下撚数対上撚数の比とすることによっ
て、軽量性、操縦安定性、高速耐久性を高レベルで同時
に満足することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１〜５は本発明の実施例の空気
入りラジアルタイヤの断面図を示し、図６は比較例の空
気入りラジアルタイヤの断面図を示す。

【００２０】図１〜６において、空気入りラジアルタイ
ヤ１０はビードコア１２の周りにタイヤ内側から外側に
折返して係止されるカーカス１４と、このカーカス１４
のクラウン部に位置するトレッド部１６と、カーカス１
４のサイドウォール部１８と、トレッド部１６の内側に
配置された一層のベルト層２０（図６のみ二層）と、こ
のベルト層２０の外周側にトレッド部の少なくとも全体
に少なくとも一枚よりなるベルト補強層２２と、を備え
ると共に、このベルト補強層２２は繊維コードを復数本
含むゴム引きされた狭幅のストリップを、前記コードが
タイヤ周方向に実質的に平行（０°〜５°）になるよう
にラセン状（スパイラル状）に、エンドレスに巻きつけ
られている。ベルト補強層２２はベルト層２０の軸方向
外側にはみ出しているが、はみ出さなくてもよい。カー
カス１４は繊維コードを実質的に周方向と直交する方向
に配列されており、少なくとも一枚の層から構成されて
いる。前記ベルト層２０はスチールコードが周方向（ま
たはタイヤの赤道面）に対し４０°〜７０°の傾斜角度
で配列されており、図６では２枚、コードが異なる方向
に交差するように重ね合わされている。

【００２１】図１〜６はいずれもベルト補強層２２の配
置例を示したものである。図１はトレッド部１６全体
に、ベルト層２０の外周側にセリアル側〜反セリアル側
にまんべんなくベルト補強層２２を一層巻きつけたタイ
ヤの断面図である。図２はトレッド部１６全体にベルト
補強層２２を一層巻きつけ、その外周側の両端部にさら
にベルト補強層２２を一層巻きつけたタイヤの断面図で
ある。図３はトレッド部１６全体にベルト補強層２２を
一層巻きつけ、その外周側のトレッド部１６センターに
さらにベルト補強層２２を一層巻きつけたタイヤの断面
図である。図４はトレッド部１６全体にベルト補強層２
２を一層巻きつけて、その外周側の両端部にさらにベル
ト補強層２２を二層巻きつけたタイヤの断面図である。
図５はベルト補強層２２をトレッド部１６全体に二層と
両端部に一層、巻きつけたタイヤの断面図である。比較
例図６はトレッド部１６全体に、二層のベルト層２０の
外周側に、ベルト補強層２２を一層巻きつけたタイヤの
断面図である。

【００２２】（１）後記の実施例１〜４及び比較例１〜
６に用いられるタイヤは下記の通りである。使用タイヤ
サイズは、２０５／６５Ｒ１５のチューブレス構造であ
り、タイヤの製造は、加硫条件１７０°Ｃ×１３分、ポ
ストキュアインフレーション条件内圧２．５ｋｇ／ｃｍ
²、２６分で行った。

【００２３】カーカスは、１５００D/2 （１５００デニ
ール２本撚り）の撚り数（下撚り×上撚り）４０×４０
（回／１０ｃｍ）のポリエチレンテレフタレートコード
を使用したものを１枚、打込み数は５５．０本／５ｃｍ
にものを用いた。

【００２４】ベルト層は、１×５×０．２３構造のスチ
ールコードベルトを１枚（比較例４は２枚）配置し、打
込み角度は、周方向に対して所定の角度（比較例４は左
右それぞれ６８°）、打込み数は４０．０本／５ｃｍを
用いた。

【００２５】ベルト補強層は、周方向に対して０〜５°
にベルト層外側にラセン状に巻きつけた。ベルト補強層
は図１（比較例４は図６）に示す配置とした。この際、
ベルト補強層はトレッド部全体に一層をベルト層の軸方
向外側両端で５ｍｍ広く巻きつけられた。さらに、この
補強層は５〜２０ｍｍ程度の狭幅のストリップを用い
て、前記方法によりベルト層上に形成された。

【００２６】ベルト補強層に用いられるポリエチレンテ
レフタレート繊維コードは次のようにして得られる。

【００２７】ポリエチレンテレフタレート重合体は次の
ようにして得た。テレフタル酸２モル、エチレングリコ
ール３モル、触媒として三酸化アンチモン（テレフタル
酸に対して、２×１０^-4モル）、を攪拌機付き反応容器
に仕込み、窒素ガスで十分置換した後、反応容器内を窒
素ガスにて１．８ｋｇ／ｃｍ²に加圧し２４０℃で反応
を行った。ほぼ理論量の水と副生成物を系外へ除去した
後、４０ｍｍＨｇ・２５５℃で６０分間、１５ｍｍＨｇ
・２７０℃で６０分間、１ｍｍＨｇ・２７５℃で所定の
分子量になるまで重縮合反応を行い、反応終了後直ちに
氷水中で冷却した。重縮合反応終了後、氷水中で急冷し
た試料を、２ｍｍ〜３ｍｍのペレット状にカットし、５
ｇを１００ｍｌの丸底フラスコに入れ、減圧後（０．１
ｍｍＨｇ）丸底フラスコをオイルバス中に入れ、１６０
℃中３０ｒｐｍの攪拌速度で２時間の結晶化及び予備乾
燥を行った。その後、各試料の（融点−１８℃）の温
度、３０ｒｐｍの攪拌速度で所定の時間、固相重合を行
った。尚、固相重合時間は、重合開始時のポリマー固有
粘度＝０．６０（重量平均分子量＝５．５×１０⁴）を
用いた場合、２３７℃にて固有粘度＝０．９８（重量平
均分子量＝７．５×１０⁴レベル）となるまで、約７時
間とした。

【００２８】得られた固相重合ポリエチレンテレフタレ
ート（固有粘度０．９８）を紡糸口金下で１０〜６０°
Ｃ（例えば２５°Ｃ）のガス雰囲気にて急冷し、紡糸速
度１５００〜６０００ｍ／分（例えば４２００ｍ／分）
で紡糸して巻き取り、次いで延伸倍率１．２〜２．３０
（例えば１．３１）で延伸し、ポリエチレンテレフタレ
ート原糸を作成した。

【００２９】この原糸を所定の総デニール、撚係数、下
撚数対上撚数の比となるように調整し、撚糸コードを得
た。この撚糸コードを次の条件にて接着剤付与と熱処理
を施した。

【００３０】接着剤はレゾルシン−ポリサルファイドと
レゾルシン過多レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物と
を固形分比２０：１００に混合し、その中から固形分で
１８部取り出し、これに９部の２８％アンモニア水を加
え、さらに全体を５０部になるように水を加えて完全に
溶解させ、次に５０部のレゾルシン−ホルムアルデヒド
縮合物／ラテックス（ＲＦＬ）を加えたものを用いた。
ここでＲＦＬは下記の組成に調整し、４８時間以上熟成
したものである。・水５１８．８（重量部）・レゾルシン１１．０・ホルマリン（３７％）１６．２・水酸化アンモニウム（２８％）１０．０・ビニルピリジン−スチレン−ブタジエンの２４４．０共重合体ラテックス（４１％）まず、撚糸コードをこの接着剤に浸漬し、乾燥ゾーンの
処理温度を１７０℃、処理時間を６０〜１６０秒間と
し、またヒートセットゾーンおよびノルマライジングゾ
ーンの処理温度を２５０〜２６５℃、処理時間を６０〜
１７０秒間とし、更にヒートセットゾーンコード張力を
０．４〜１．１ｇ／ｄ、ノルマライジングゾーンコード
張力を０．０３〜０．５０ｇ／ｄの範囲に設定し、その
後、アニーリングゾーンにて処理温度１５０〜１８０
℃、処理時間３０〜１７０秒間、コード張力を０．０１
〜０．７０ｇ／ｄの範囲に設定することで、所定の接着
処理コードを得ることができる。

【００３１】（２）後記の実施例１〜４及び比較例１〜
６で用いられる各種の試験方法は次の通りである。・操縦安定性試験２０５／６５Ｒ１５，内圧２．０ｋｇｆ／ｃｍ²，リム
サイズ６Ｊ−１５の供試タイヤを２０００ｃｃ排気量セ
ダンタイプの自動車に４輪とも装着し、操縦安定性評価
テストコースで走行した。

【００３２】各供試タイヤを乗用車に装着し、６０〜２
００ｋｍ／時の速度で実車フィーリングテストを実施
し、（i）直進安定性、（ii）旋回安定性、（iii）剛性
感、（iv）ハンドリング等の項目について１〜１０点の
評点をつけ、各項目を平均して操縦安定性の評点とし
た。尚、評価は専門のドライバー２名で行い、２名の評
点の平均を求め、比較例１のコントロールタイヤをポイ
ント０として指数で示した。ポイントは十が良く、一が
悪く、３ポイント以上の差は明確な差である。・高速耐久性試験タイヤの高速耐久性の評価は米国規格ＦＭＶＳＳ No.
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分ごとにスピードを増して故障するま
で行い、故障した時の速度を比較例１のコントロールタ
イヤを１００として指数で示した。指数の大きい方が高
速耐久性は良好である。・タイヤの軽量性タイヤの重量で表す。〔実施例１〕ベルト層に用いられるスチールコードは１
枚であり、その角度は６０度である。

【００３３】ベルト補強層繊維コードとして用いられる
ポリエチレンテレフタレート繊維コード（ＰＥＴ）は２
４回／１０ｃｍにて下撚りし、これを２本合糸して逆方
向に１２回／１０ｃｍにて上撚りし、総デニールが３０
００であり、下撚数対上撚数の比が２．０であり、撚係
数が０．２である。

【００３４】このようなベルト層構造及びベルト補強層
の繊維コードを有する空気入りラジアルタイヤに関し、
タイヤの軽量性、操縦安定性、高速耐久性等の諸特性を
評価した結果を表１に示す。〔実施例２〜４〕実施例１に対して、表１に示すよう
に、ベルト層構造及びポリエチレンテレフタレート繊維
コードの諸要素（総デニール、下撚数対上撚数の比、撚
係数）の数値を特許請求範囲内に変えて、実施例２〜４
とした。実施例１と同様にして得られたタイヤに関し、
諸特性を評価した結果を表１に示す。〔比較例１〜６〕実施例に対して、表１に示すように、
ベルト層構造及びポリエチレンテレフタレート繊維コー
ドの諸要素の少なくとも１つを請求範囲外として、数値
を変えて比較例１〜３及び５〜６とした。また、ナイロ
ン繊維コードを用いて、比較例４とした。実施例１と同
様にして得られたタイヤに関し、諸特性を評価した結果
を表１に表す。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１に示されるように、本発明の空気入り
ラジアルタイヤはタイヤの軽量性、操縦安定性、高速耐
久性がいずれもバランスよく優れていることがわかる。

【００３７】比較例に示すように、ベルト層のスチール
コードの枚数、その角度、ベルト補強層繊維コードの総
デニール、撚係数、下撚数対上撚数の比の少なくとも１
つが特許請求の範囲外であるラジアルタイヤでは、タイ
ヤ３特性のいずれかが実施例に比べて、十分でないこと
がわかる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の空気入りラジアルタイヤは、上
記構成としたので、タイヤの軽量性を改善し、操縦安定
性を高め、高速耐久性を向上するという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一実施例を
示す断面図である。

【図２】本発明の空気入りラジアルタイヤの他の実施例
を示す断面図である。

【図３】本発明の空気入りラジアルタイヤの他の実施例
を示す断面図である。

【図４】本発明の空気入りラジアルタイヤの他の実施例
を示す断面図である。

【図５】本発明の空気入りラジアルタイヤの他の実施例
を示す断面図である。

【図６】空気入りラジアルタイヤの一比較例を示す断面
図である。

【符号の説明】

１０空気入りラジアルタイヤ１２ビードコア１４カーカス１６トレッド部１８サイドウォール部２０ベルト層２２ベルト補強層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のビート部と、両ビート部にまたが
って延びるトロイド状のカーカスと、前記のカーカスの
クラウン部に位置するトレット部と、前記カーカスのサ
イドウォール部と、を備えると共に、前記トレッド部の
内側に配置された一層の角度付きスチールコードベルト
層の外周側に少なくとも一枚よりなるベルト補強層をト
レッド部の少なくとも全体に配設し、前記ベルト補強層
が繊維コードを複数本含むゴム引きされた狭幅のストリ
ップを前記コードがタイヤ周方向に実質上、平行になる
ようにラセン状に巻きつけることにより形成される空気
入りラジアルタイヤであって、前記ベルト層のスチールコード角度がタイヤ周方向から
４０〜７０度であり、前記ベルト補強層の繊維コードがポリエチレンテレフタ
レート繊維コード又はポリエチレン−２，６−ナフタレ
ート繊維コードからなり、前記繊維コードは総デニール１０００〜６０００の双撚
りであり、下記一般式（１）で表される撚係数ＮＴが０．１〜０．
５であり、かつ下記一般式（２）で表される下撚数対上
撚数の比ＴＲが１．５〜２．５であることを特徴とする
空気入りラジアルタイヤ。【数１】［式中、ＮＴは撚係数、Ｔは撚数（回／１０ｃｍ）、Ｄ
は総デニール、ρは比重を各々表す。］【数２】［式中、ＴＲは下撚数対上撚数の比、ＰＴは下撚数（回
／１０ｃｍ）、ＣＴは上撚数（回／１０ｃｍ）を各々表
す。］
【請求項２】前記スチールコード角度が５０〜６０度
であることを特徴とする請求項１記載の空気入りラジア
ルタイヤ。
【請求項３】前記繊維コードが総デニール２０００〜
４５００の双撚りであることを特徴とする請求項１記載
の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】前記撚係数ＮＴが０．１５〜０．３５で
あることを特徴とする請求項１記載の空気入りラジアル
タイヤ。
【請求項５】前記下撚数対上撚数の比ＴＲが１．７〜
２．２であることを特徴とする請求項１記載の空気入り
ラジアルタイヤ。