JPS6067201A - 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】 本発明は高モジコラスで低熱収縮率の改質ナイロン６６
をベルト層の両端部を被覆する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タイヤコードの少な（
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（ご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
ド角度は通常り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
ルト層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、高弾性ポリエステノペある
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
切断端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ム剥離
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、即ち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
ラジ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、トレッドゴム、及びサイドウオールゴ
ムなどの構成部材を組み合わせて、トロイド状の生カバ
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か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
ードは相互に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タグラフされるが、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タグラフ
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０°の角度の非金属コードのキャ
ップノζ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問題
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バンドのコー
ド物性及び配置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をハ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をバンド
のコードに用いることにより不均一膨張を抑制し、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タイヤ周方向に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プライと、直接接触して、同プライ
の少な（とも両端部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層のバン
ドを有し、該バンドがベルト層の最大幅のプライの両端
部を被覆するのに充分の幅を有し、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．’Ｏｇ／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、タ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半径方向外側ブライ
　（４ｂ）と直接接触して、同プライの両端部を円周方
向に取巻いて、一対のバンド（８）が挿置されている。

まず本発明でバンドに用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％ＲＨの温湿度副筒室で２４時間以上放置したの塾試
料の０．１ｇ／ｄに相当する荷重をかけて測定した長さ
ｌＯ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
削節室で４時間放置し、再び、上記荷重をかけて測定し
た長さｌ　から次式により算出した値を意味する。

即ち、乾熱収縮率△５− （（ｊ２ｏ−１！　）／Ｒｏ〕Ｘ１００　（％）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／
ｃｌ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でなく、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、製造工程上困難となる。

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以上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１０Ｃ［０
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ち急冷して引取ると
ともに、引取ロールを通過した糸条の複屈折が２０Ｘ１
０　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０．３４〜０，６４
、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　Ｖ［１Ｔ丁ＸＤ１０　Ｘｌ０−’（式中Ｎ
Ｔ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シン・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、雰囲気温度が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、３０〜
６０％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（ｍｍ）　Ｘ　１／　５０　Ｘ０
０ ここで生コードゲージはＪＩＳＬ−１０１７による同テ
ニールコードのコードゲージ（卸）である。尚コード充
填率（％）が３０％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。

バンドのコードはタイヤ赤道面に対して実質的にＯｏで
、相互に平行に配列される。また、バンドの幅（ＷＣ）
はいずれもベルト層の幅（ＷＢ）の５〜３０％の範囲に
することを好適とする。そしてバンドはベルト層の端部
を完全に被覆するように、つまりバンドの端部がベルト
層の端部を越えて配置することが望ましい。このように
ベルト層の両端部にバンドを配置することにより、加硫
時のベルト層のコードの不均一なパンタグラフを抑制で
きるが、本発明では第牟図に示す如く、バンド（８）の
下側もしくは上側にベルト層の幅と実質的に同じか、越
える幅のフルパント（９）を追加することに一層効果的
である。

次に第１図に示されているバンド（８）の縮尺側面の略
図を示す第３図において、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
る滑りを最小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、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
イヤのタガ効果を一層高め、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、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド、高弾
性率ポリエステル収あるいはスチール等が使用できるが
、その種類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列される。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
香族ポリアミド繊維コード、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％伸長時のモジユラス
が少なくとも２０ｋｇ／βｄ１好ましくは５５〜７０ｋ
ｇ／ｃｎ！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距離りは、該基部からトレッド頂点
までの垂直距離Ｈの１／３以上とし、タイヤの高速性能
を一層向上させるにはｈ／Ｈが約１／２か、あるいは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。

１１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ユラスが高いコード、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Ｇ）。

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才で
延びており、その上端は、前記ピードニーペック（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。金型の土合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端
部のコードは同様に伸張を受けパンタグラフされること
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バンドのコードに用いたため、前
記ベルト層のコード力（、不均一にパンタグラフされる
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エステル繊維コードを用い
、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、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、耐プライ端部亀裂性等について評価した。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の鉄製ドラム上に幅５ｃｍ、高さ１ｃｍ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
時記録された波形から第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てドラムを
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。指数が人なる程、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／ｃｎｆ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ムを
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。

（ホ）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。

第４表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、第４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。 １、クイヤ　４．ベルト層 ２、　ビードコア　５．　ビードニーペック３、　カー
カス　６．補強層 ８、　バンド 特許出願人　住友ゴム工業株式会社 代理人　弁理士　仲　村　義　平 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）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）１１の半径方
   向最外方に位置するプライと直接接触して、同プライの
   少なくとも両端部を円周方向に取巻いて同ブライと前記
   トレッド部の間に挿置された少なくとも１層のバンドを
   有し、該バンドがベルト層の最大幅のブライの両端部を
   被覆するのに充分の幅を有し、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．Ｏｇ／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。 く２）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）バンドはベルト層の幅の５〜３０％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。