JPS6064002A - 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】 本発明は高モジュラスで低熱収縮率の改質ナイロン６６
をキャップバンドのコードに用いることにより高速耐久
性、操縦安定性を改善したラジアルタイヤに関する。

一般にラジアルタイヤはゴム引きクイヤコードの少なく
とも１層のカーカスプライを、そのコードが実質的にタ
イヤ半径方向に配向するように配列されたカーカス構造
を有している。そしてカーカスに単一層のカーカスプラ
イよりなるラジアルタイヤではカーカスプライのコード
角度は通常タイヤ赤道面に対してほぼ９０°で配列され
、複数層のカーカスプライよりなるラジアルタイヤでは
カーカスプライのコードはタイヤ赤道面に対して８０°
〜９０’で、隣接するプライ相互間でコードが交差する
ように配列される。更にラジアルタイヤはカーカスのク
ラウン部外側とトレッド部の間にベルト層が挿置されト
レッド部を補強するように構成されており、そしてベル
ＨＪは通常高弾性率のコード、例えば、スチール、ガラ
スファイバー、レーヨン、高弾性ポリエスデノベあるい
は芳香族ポリアミド等のコードのゴム引きプライの複数
層で構成される。そしてベルト層のコードはタイヤ赤道
面に対して１０’〜３０’の角度で、しかも隣接するプ
ライ間で相互に反対方向に交差。

するように配列される。

この種のラジアルタイヤでは高速度で所定距離走行した
場合ベルト層の両端近傍でゴムとプライの間の剥離がし
ばしば起こる欠点がある。これはタイヤ回転時の繰り返
し変形に伴い熱が蓄積するとともにベルト層のコードの
切断りＩＭは自由端となっており、タイヤ回転時、特に
変形歪を受けやすいことと相俟ってベルト層端部でゴｌ
、剥離が生じやすいのである。

更にラジアルタイヤは同タイヤが装着されている車両の
運動方向に直角な方向、即ぢタイヤ回転軸方向にタイヤ
が蛇行し、これが高速走行時の操縦安定性を阻害すると
ともに、タイヤの早期摩耗、振動乗心地の低下の原因と
なる。この蛇行現象はタイヤの構造上の不均一に起因す
るもので、これはタイヤの製造工程に関連する。つまり
ランアルタイヤは予めトロイド状に形成したカーカスプ
ライにベルト層トレッドゴト、及びザイドゥオールゴム
などの構成部材を組み合わせて、ｌ・ロイド状の生カバ
ータイヤを成形し、これを金型に配置して加硫する。こ
こで加硫金型に従来がら多用されている分割されていな
い金型、即ちツーピースモールドを用いた場合、加硫工
程中にタイヤが膨張させられるが、この際ベルト層のコ
ードは相互ニその位置がずらされるように変形する。

つまりベルト層のコードはタイヤ赤道面に対して角度が
小さくなるようにパンクグラフされるが、このときタイ
ヤの構造上の不均一に起因して、タイヤが不均一な膨張
を受け、ベルト層のコードもまた不均一にパンクグラフ
され、これが前述の蛇行現象を生起するのである。

従来からこれらの問題点を解決する方法が提案されてい
るが、例えば、特公昭５４−１１５６２号公報があり、
これはタイヤ赤道面にＯｏの角度の非金属コードのキャ
ップバンドをベルト層の外側に隣接して、円周方向に巻
きつけるものである。

このような構造によってベルト層の両端部のプライ剥離
の問題はかなり解決されるが、タイヤの不均一化のｐｒ
：Ｊ題はなお不充分である。そこで発明者は、タイヤの
加硫時の不均一な膨張の原因をタイヤ加硫条件とキャッ
プハンドのコード物性の関連につき実験を重ねた結果、
コードの乾熱収縮率及び中間伸度が大きく影響している
ことが判明し、これらの特性を特定範囲に調整した改質
ナイロン６６をキャップバンドのコードに用いることに
より前述の不均一膨張が抑制され、走行時の蛇行が防止
できたのである。そこで本発明は、上記した改質ナイロ
ン６６をキャップバンドのコードに用いることにより高
速耐久性、操縦安定性等の緒特性に優れたラジアルタイ
ヤを提供することを目的とする。

本発明は、両端をビードコアのまわに折り返し、そのコ
ード角度をタイヤ周方向に８０°〜９０゜で配置してな
るカーカスと、該カーカスの外側にり）ヤ周方向に５°
〜３０’のコード角度で配列される、ベルト層と、該ベ
ルト層外側に配置されるトレッド部とカーカスとその折
り返し部に挾まれる領域に配置され、サイドウオール方
向に延びるビードエーペックスと、前記ベルト層の半径
方向最外方に位置する第２プライと、直接接触して、同
プライを円周方向に取巻いて、同プライと前記トレッド
部の間に挿置された少なくとも１層のキャップバンドを
有し、該キャップバンドがベルト層の最大幅のプライの
幅の少なくとも９０％を越える幅を有し、キャップバン
ド内のコードが、相互にかつタイヤ赤道面に実質的に平
行であり、しかも該コードには１８０℃、３０分間の乾
熱収縮率と、２．２５ｇ／ｄでの中間伸度の和が、１２
％以下で５％以上で、強度７．０ｇ／ｄ以上である改質
ナイロン６６を用いていることを特徴とするラジアルタ
イヤである。以下、本発明の一実施例を図面にしたがっ
て詳細に説明する。

第１図は本発明のラジアルタイヤの断面図の右半分を示
す。図において、本発明のラジアルタイヤ（１）は、ビ
ードコア（２）と該ビートドコア（２）のまわりを内側
から外側にかけて折り返し、その端部がサイドウオール
の中央部領域にまで延びるトロイド状カーカス（３）と
該カーカスのラジアル方向外側でクラウン部領域に配置
され、り゛イヤ周方向に比較的浅い角度で傾斜するコー
ドを備えたベルト層　（４）と前記カーカス（３）とそ
の折り返し部（３ａ）に囲まれる領域でビードコア上部
からサイドウオール方向に厚さを漸減して延びる硬いビ
ードエーペックスゴム（５）が配置されている。そして
、ベルト層の半径方向最外方に位置する第２プライ　（
４ｂ）と直接接触して、同プライを円周方向に取巻いて
、キャップバンド（８）が挿置されている。

まず本発明でギャッ？−［］いられる改質ナイロン６６
コードは、１８０℃３０分間の乾熱収縮率と２．２５ｇ
／ｄでの中間伸度の和が１２％以下で５％以上である。

ここで乾熱収縮率とは、試料をカセ状にとり２０℃、６
５％ＲＩ−Ｉの温湿度調節室で２４時間以上放置したの
ち試料の０．１ｇ／ｄに相当する荷重をかけて測定した
長さβ０の試料を無張力状態で１８０℃のオーブン中に
３０分間放置したのち、オーブンから取り出して上記温
湿度調節室で４時間放置し、再び、上記荷重をかけて測
定した長さβ　から次式により算出した値を意味する。

即ち、乾熱収縮率△Ｓ− Ｃ（Ａ　ｏ−Ｒ）　／ｊ！　ｏ）　Ｘ　１００　（％）
この乾熱収縮率はタイヤの加硫の際の加熱あるいはその
後のポスト、キュアーインフレーション工程におけるベ
ルト層のコードの寸法安定性の尺度となるものでこの数
値が小さいほど仕上りタイヤの均一性が高くなる。

一方、２．２５ｇ／ｄでの中間伸度とは引張強度を測定
する際に得られる荷重、伸張曲線に於て、２．２５ｇ／
ｄ荷重における伸度である。この中間伸度はコードの弾
性率の尺度となるもので、この数値が小さい程、操縦安
定性が改善される。

したがって、乾熱収縮率と中間伸度の和によって表わさ
れるパラメーターはコードの熱的安定性及び寸法安定性
の特性を示し、これがタイヤの均一性、操縦安定性に重
大な影響を及ぼず。従来の標準的なナイロン６６コード
は処理コードとして乾熱収縮率と中間伸度の和が約１４
％程度であったが本発明はこれを改質し１２％以下とし
たものをキャップバンドに用いるものである。１２％を
越えるとタイヤ均一性、操縦安定性の改善の効果が少な
い。

又、本発明で用いる改質ナイロン６６の処理コードの乾
熱収縮率は２．　０％〜６．　０％の範囲であり６．０
％を越えるとタイヤの均一性が充分てなく、また中間伸
度は５．　０％〜８．　０％であり、８、　０％を越え
ると操縦安定性が阻害され、５．　０％未満では熱収縮
が大きくなり、製造］１程」二困難となる。

本発明で使用される改質ナイロン６６のコードは、次の
方法で製造される。

（イ）硫酸相対粘度は２．９以」二の高重合度のナイロ
ン６６を溶融紡糸する。

（ロ）溶融紡出、糸条を口金下の少なくとも１０ｃｍ以
上の雰囲気がナイロン６６の融点以上に加熱された筒で
かこまれたゾーンを通過させたのぢ急冷して引取るとと
もに、引取ロールを通過した糸条の複屈折が２０Ｘ１０
　以上となる引取速度で引取る。

（ハ）取引ロールを通過した糸条を３．５倍以下の延伸
倍率で熱伸する。

（ニ）得られたナイロン６６繊維を下撚及び上撚りをそ
れぞれ次式で示される撚係数ＮＴがｏ、３４〜０．６４
、好ましくは、０．３６〜０．５４の範囲で撚糸し、未
処理コードとしたものをまず製造する。

ＮＴ＝ＮＸ　ｆ７］１了ＩフｐＸ１０−３（式中ＮＴは
撚係数、Ｎは１０ｃｍ当りの撚数、Ｄはコードのトータ
ル繊度の１／２：ρは繊維の密度である） 前記未処理コードをレゾルンン・ホルムアルデヒド・ラ
テックス（ＲＦＬ）を主成分とする接着剤を付与して乾
燥したのち、霊囲気温度が１８０〜２３５℃、好ましく
は２１０〜２３０℃で３０〜３００秒間緊張熱処理して
処理コードを製造する。

ここで本発明で用いられる改質ナイロン６６の原糸及び
、処理コードの基本特性を第１表に示す。

第１表 前記処理コードを用いてプライを形成するには次式で表
わされるプライ１枚あたりのコード充填率が、３５〜６
０％の範囲となるようにコードを配列しゴム中に埋設す
る。

コード充填率（％）−仕上りエンド数（埋込本数１５ｃ
ｍ）ｘ生コードゲージ（ｍ＋ｎ）　Ｘ　１／　５０　Ｘ
００ ここで生コードゲージはＪＩＳＬ−１０１７による同デ
ニールコードのコードゲージ（ｍｍ）である。尚コード
充填率（％）が３５％より小さいと耐久性、操縦安定性
が充分でなく、一方、６０％を越えると、乗心地が低下
する。

キャップバンドのコードはタイヤ赤道面に対して実質的
に０°で、相互に平行に配列される。

そして、キャップバンドの幅（ＷＣ）は、最も幅の広い
ベルト層のプライ幅（ＷＢ）の少なくとも９０％を越え
ることが必要であり、好ましくは、１０５％〜１１０％
の範囲である。例えば、キャップバンドはベルト層の片
側で、５　［１１１１１−３０１１１ＬＩ＋越える広さ
で配置される。

次に第１図に示されているキャップハンドく８）の縮尺
側面の略図を示す第３図において、キャップバンドのタ
イヤ円周方向の両端部（８ａ）（８ｂ）は、所定の重合
幅（ＷＤ）を形成するように配置される。これは加硫工
程中、タイヤの膨張を抑制するためには、両端部（８ａ
）　（８ｂ）における滑りを最少限にする必要があるか
らであり、かかる観点からバンドはタイヤ円周方向に２
回巻きの構造を採用することがより好ましいといえる。

このようにキャップバンドを備えたタイヤを、従来の方
法で金型中で加硫する場合、キャップバンドのコードは
、膨張の応力を受け、長手方向に伸長されるが、その仕
上りタイヤにおいては、そのコードは加硫前の状態から
１〜４％伸長されることとなる。したがってキャップバ
ンドのコードは、その内側に配置されるベルト層に、圧
縮応力を加えて拘束し、タイヤのクガ効果を一層高め、
転勤時の緒特性を一層均一化するとともにベルト層両端
部でのプライ剥離を抑制する効果をも有する。

本発明のタイヤに用いられるカーカスコードは、ナイロ
ン、ポリエステノベレーヨン、芳香族ポリアミド、高弾
性率ポリエステル、あるいはスチール等が使用できるが
、その種頚はタイヤサイズに応じて適宜選択することが
できる。そしてカーカスコードはタイヤ赤道面に対して
８０’〜９０゜の角度範囲で配列される。

また本発明で用いられるベルト層は、プライを通常複数
枚としコードをタイヤ赤道面に５〜３０’の角度でプラ
イ面で相互に交叉するように配置１工される。そしてコ
ードには、スチールコード、ガラスファイバー、あるい
は芳香族ポリアミド繊δ１ｆコード、高弾性率ポリエス
テル繊維コード、レーヨン繊維コード等の比較的高弾性
率の有機繊維コードが使用されるが、特にスチールコー
ドが好適である。

前記ビードエーペックスは、２０％伸長時のモジュラス
が少なくとも２０ｋｇ／ｃＩ［ｔ、好ましくは５５〜７
０ｋｇ／ｃｎｔの範囲のものである。

この発明において、ビード部の基部からビードエーペッ
クス先端までの垂直圧ｉｉ７＋１　ｈは、該基部からト
レッド頂点までの垂直圧１ｉｉｌｌの１／３以上とし、
タイヤの高速性能を一層向」ニさせるにはｈ／■１が約
１／２か、場合によっては、１／２以上にトレッド部方
向へ延長し、フレックスゾーンＦをブレーカとの間で小
区域に限定するのが一層好ましい。

第１図に示す実施例において、ビード部にはビードエー
ペックス（５）とカーカス（３）との間に補強層（６）
が１枚、カーカス側で長く、カーカス折返しく３ａ）側
で一層短くなるように挟み込んである。この補強層（６
）はカーカスコードよりもモジュラスが高いコード、た
とえばケブラー（デュポン社製、商品名）より成る繊維
コードをタイヤのラジアル平面に対し４５°〜７５°の
最大角度で傾斜したすだれ布層で、必ずしも使用する必
要はないが、補強のため用いる方が好ましい。

次に本発明のタイヤはカーカスの折り返し部（３ａ）は
リムフランジ上端を越えサイドウオール中央部領域まで
延びており、その上端は、前記ビードニーペック（５）
の上端を越えた位置で終っている。このような構造を採
用することにより弾性率の高いビードエーペックスと一
体となってビード部の剛性を高め、操縦安定性を向上す
る。

なお、カーカス折り返し部（３ａ）はビードエーペック
スの上端から段差を付けて下方に配置してもよい。

本発明のラジアルタイヤを加硫するには下金型にトロイ
ド状のグリーンタイヤを配置する。ここの金型の内径は
タイヤの外径よりもわずか大きくなるように調整されて
いる。金型の上金型と下金型は閉じられた後、蒸気等の
高圧加熱流体で加熱するとともに、カーカスを膨張させ
、タイヤ外表面が金型内面に接触せしめ、金型内面に形
設されたトレッド形状をタイヤ表面に刻印せしめる。カ
ーカスの加硫後の最終の膨張率は加硫前の状態から１〜
４％である。ここで加硫工程の膨張に際しベルト層のコ
ードは同様に伸張を受けパンクグラフされることになる
が、本発明では前述の如く、特定の熱的特性を有する改
質ナイロン６６をキャップバンドのコードに用いたため
、前記ベルト層のコードが、不均一にパンクグラフされ
るのを抑制することができる。

実施例 タイヤのカーカスとしてポリニスデル繊維コードを用い
、キャップバンドに第２表に示す如く種類の異なる材質
のコードを用いて第１図に示す断面構造のタイヤを試作
した。タイヤサイズは１６５ＳＲ１３で、キャップバン
ドのコーティングゴムとして、第３表に示す配合を用い
た。乗心地性、転勤抵抗性、耐プライ端部亀裂例につい
て評価した。なお評価方向は以下の通りであるが、その
結果を表４に示す。

（イ）乗心地性 直径３ｍの鉄製ドラム」二に幅５　ｃｍ、高さ１　ｃｍ
の突起物を取り付はドラムにタイヤを接触させた後ドラ
ムを回転させる。タイヤが突起物を乗り越した時の上下
方向振動をタイヤ取付軸の力として加速度計にて測定し
、この時記録された波形がら第１周期の振幅を当り指数
として、比較例１に対する比逆数により、また振動の減
衰は上記記録波形より減衰係数をめ、比較例対比で指数
として表わす。数値の小さい程良好である。

（ロ）転勤抵抗 直径２ｍの鉄製ドラム上にタイヤを接触させ°〔ドラム
を回転させ、一定速度まで上昇後、ドラム駆動スイッチ
を切り、ドラムを自由回転させ減速の度合より転勤抵抗
をめ、タイヤ比較例を１００として指数で表示した。指
数が小なる程、転勤抵抗性が良好である。

（ハ）耐プライ端部亀裂性 一般路にて６万ｋｍ走行させた後、タイヤのプライ端部
をナイフで切り出し、プライ端部の亀裂の大きさを測定
し、その逆数をとった上で比較例１を１００として指数
で表示した。指数が犬なる程、耐プライ端部亀裂性が良
好である。

（ニ）タイヤ均一性 リム組し内圧を２．　０ｋｇ／ｃｕｔ充てんしたタイヤ
を荷重３５７ｋｇでドラムに押し付はタイヤとドラノ・
を回転して、車軸に対し水平方向ヒ垂直方向の応力の変
化を測定し、指数化した。数値が小さい程良好である。

（ボ）操縦安定性 実車走行テストによる運転者の感能比較テストを指数で
表示した。指数が大なる程操縦安定性が良好である。

表４から本発明の実施例は緒特性が総合的に優れている
ことが認められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のラジアルタイヤの断面図の右半分、第
２図はキャップバンドの配置を示す概略平面図、第３図
は同概略側面図である。 ■、タイヤ　４．ベル１信・１ ２、　ビードコア　５．　ビードニーペック３、　カー
カス　６．　ｈｌｉ強層 ７、　キャップバンド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端をピードコアのまわに折り返し、そのコード
   角度をタイヤ周方向に８０’〜９０’で配置してなるカ
   ーカスと、該カーカスの外側にタイヤ周方向に５°〜３
   ０°のコード角度で配列される、ベルト層と、該ベルト
   層外側に配置されるトレッド部とカーカスとその折り返
   し部に挟まれる領域に配置され、サイドウオール方向に
   延びるビードエーペックスと、前記ベルト層の半径方向
   最外方に位置する第２ブライと直接接触して、同プライ
   を円周方向に取巻いて同プライと前記トレッド部の間に
   挿置された少な（とも１層のキャップバンドを有し、該
   キャップバンドがベルト層の最大幅のプライの幅の少な
   くとも９０％を越える幅を有し、キャップバンド内のコ
   ードが相互にかつタイヤ赤道面に実質的に平行であり、
   しかも該コードには１８０℃、３０分間の乾熱収縮率と
   ２．２５ｇ／ｄでの中間伸度の和が１２％以下で５％以
   上で、強度７．０ｇ／ｄ以上である改質ナイロン６６を
   用いていることを特徴とするラジアルタイヤ。
2. （２）キャップバンドはタイヤ周方向に２回巻れている
   特許請求の範囲第１項記載のラジアルタイヤ。
3. （３）キャップバンドはベルト層の幅の１０５〜１１０
   ％の範囲である特許請求の範囲第１項記載のラジアルタ
   イヤ。