| 【発明の名称】 |
空気入りラジアルタイヤ |
| 【発明者】 |
【氏名】兼平 尚樹
【住所又は居所】神奈川県平塚市追分２番１号 横浜ゴム株式会社平塚製造所内
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| 【要約】 |
【課題】タイヤ重量を低減しつつ、耐久性と乗り心地の改善を可能にした空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】左右一対のビード部３，３間にスチールコードを用いた少なくとも１層のスチールカーカス層４を装架し、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側に複数層のベルト層６ａ，６ｂを埋設した空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層６ｂに下記（１）式で表される構造を有するポリオレフィンケトンのフィラメントからなる繊維コードを用いる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 左右一対のビード部間にスチールコードを用いた少なくとも１層のスチールカーカス層を装架し、トレッド部における前記カーカス層の外周側に複数層のベルト層を埋設した空気入りラジアルタイヤにおいて、少なくとも１層のベルト層に下記（１）式で表される構造を有するポリオレフィンケトンのフィラメントからなる繊維コードを用いた空気入りラジアルタイヤ。
−（ＣＨ2 −ＣＨ2 −ＣＯ）ｎ−（Ｒ−ＣＯ）ｍ− ・・・（１）
ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００、Ｒは炭素数が３以上のアルキレン基である。
【請求項２】 前記ベルト層の外周側に、前記（１）式で表される構造を有するポリオレフィンケトンのフィラメントからなる少なくとも１本の繊維コードを引き揃えてゴム被覆したリボン材をタイヤ周方向に対して実質的に０°で連続的に巻回してなるベルトカバー層を配置した請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィンケトンの繊維コードをベルト層に用いた空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、スチールコードをカーカス層に用いた場合の不都合を解消するようにした空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、超高張力のスチールコードをカーカス層に用いた空気入りラジアルタイヤが上市されている。このような空気入りラジアルタイヤは、その性能面において特に転がり抵抗が小さいという利点がある。しかしながら、上記タイヤはカーカス層を構成するスチールコードに起因して重量増加を伴うばかりでなく、剛性の増加が大きくなるため乗り心地の悪化が懸念される。
【０００３】このような不都合を解消するために、トレッド部に埋設するベルト層にスチールコードの替わりにアラミド繊維のような有機繊維コードを使用することが考えられる。しかるに、空気入りラジアルタイヤにおいて、トレッド部は走行時の変形が大きいため、アラミド繊維ではゴムに対する接着性が不十分であり、実用上好ましいものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、タイヤ重量を低減しつつ、耐久性と乗り心地の改善を可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部間にスチールコードを用いた少なくとも１層のスチールカーカス層を装架し、トレッド部における前記カーカス層の外周側に複数層のベルト層を埋設した空気入りラジアルタイヤにおいて、少なくとも１層のベルト層に下記（１）式で表される構造を有するポリオレフィンケトンのフィラメントからなる繊維コードを用いたことを特徴とするものである。
【０００６】
−（ＣＨ2 −ＣＨ2 −ＣＯ）ｎ−（Ｒ−ＣＯ）ｍ− ・・・（１）
ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００、Ｒは炭素数が３以上のアルキレン基である。
【０００７】このようにスチールコードからなるカーカス層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、特定の条件を満足するポリオレフィンケトンの繊維コードからなるベルト層を用することにより、タイヤ重量の低減しつつ、耐久性と乗り心地を改善することができる。
【０００８】本発明では、耐久性と乗り心地について十分な改善効果を得るために、ベルト層の外周側に、前記（１）式で表される構造を有するポリオレフィンケトンのフィラメントからなる少なくとも１本の繊維コードを引き揃えてゴム被覆したリボン材をタイヤ周方向に対して実質的に０°で連続的に巻回してなるベルトカバー層を配置することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】図１は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間には少なくとも１層のカーカス層４が装架され、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。このカーカス層４は複数本のスチールコードをタイヤ径方向に延長するように引き揃えたものである。カーカス層４に用いるスチールコードは、１×Ｎの撚り構造を有するものであることが好ましい。上記スチールコードは素線径が０．１０〜０．２５ｍｍで、炭素含有量が０．９〜１．１重量％であると良い。
【００１１】トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には２層のベルト層６ａ，６ｂが埋設されている。タイヤ内側に位置するベルト層６ａは複数本のスチールコードを引き揃えたものであり、タイヤ外側に位置するベルト層６ｂは複数本のポリオレフィンケトンの繊維コードを引き揃えたものである。これらベルト層６ａ，６ｂはコードがタイヤ周方向に対して傾斜し、かつ層間でコードが互いに交差するように配置されている。
【００１２】但し、本発明では少なくとも１層のベルト層をポリオレフィンケトンの繊維コードから構成すれば良く、全てのベルト層にポリオレフィンケトンの繊維コードを用いたり、必要に応じてベルト層の総数を増やすことも可能である。いずれの場合も、従来から使用されているベルト層のスチールコードをゴムに対する接着性が優れているポリオレフィンケトンの繊維コードに置き換えることで、スチールカーカス層を有するタイヤの軽量化と乗り心地の改善が可能になる。
【００１３】ベルト層６ａ，６ｂの外周側には、ポリオレフィンケトンの繊維コードをタイヤ周方向に配向してなるベルトカバー層７が配置されている。このベルトカバー層７は少なくとも１本の繊維コードを引き揃えてゴム被覆してなるリボン材をタイヤ周方向に対して実質的に０°で連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。また、ベルトカバー層７は、ベルト層６ａ，６ｂを全幅にわたって覆うフルカバーと、ベルト層６ａ，６ｂの両端部だけを覆うエッジカバーとから構成すると良い。
【００１４】ここで用いるポリオレフィンケトン繊維は、特開平１−１２４６１７号公報、特開平２−１１２４１３号公報、米国特許第５１９４２１０号公報、特開平９−３２４３７７号公報、特開２００１−１１５００７号公報、特開２００１−１３１８２５号公報などで開示された溶融紡糸や湿式紡糸によって得ることができるが、下記（１）式で表される構造を有するポリオレフィンケトン繊維を用いることが必要である。
【００１５】
−（ＣＨ2 −ＣＨ2 −ＣＯ）ｎ−（Ｒ−ＣＯ）ｍ− ・・・（１）
ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００、Ｒは炭素数が３以上のアルキレン基である。
【００１６】（１）式において、ｍの分率（エチレン以外のアルキレンユニット）が増えると、タイヤの走行成長が大きくなり、耐久性が低下する。これは、紡糸繊維の結晶構造がｍユニットの増加により変化し、分子鎖間の二次結合力が低下するためと考えられる。また、該繊維の強度が低くなると撚りコードとした時に更に強度が低下するので、タイヤの破壊強度を確保するためにコードの使用量を多くする必要があり、軽量で経済性の高いタイヤの提供が困難となる。ここでより好ましくはｍ＝０である実質的にエチレンと一酸化炭素だけからなる交互共重合ポリマーを用いるのが良い。このような繊維を製造するには湿式紡糸を用いるのが好適である。
【００１７】更に、ポリオレフィンケトンの繊維コードとしては、引張り強度が８．８３ｃＮ／dtex以上で、１．９９ｃＮ／dtex時の伸び率が３．５％以下である繊維コードを用いることが好ましい。引張り強度が８．８３ｃＮ／dtex未満であると繊維コードの打ち込み本数を増加させたり、コードの太さを太くする必要がある。ところが、打ち込み数が多過ぎるとコード間のゴムが実質的に存在しない状態となり、ベルト層（或いは、ベルトカバー層）と周りのゴムと間での接着破壊が生じ易くなり耐久性が低下する。一方、コードが太くなるとベルト層（或いは、ベルトカバー層）が厚くなり軽量性の確保が困難となる。また、１．９９ｃＮ／dtex時の伸び率が３．５％を超えるとベルト層の剛性確保が難しく操縦安定性に不利を招くことになる。
【００１８】また、ポリオレフィンケトンの繊維コードは、Ｋ＝Ｔ√（Ｄ／１．１１１）で表される撚り係数Ｋが１０００〜３５００の範囲であることが好ましい。ここでＫは撚り係数、Ｔはコードの上撚り数（回／１０ｃｍ）、Ｄはコードの総デシテックス数である。撚り係数Ｋが１０００未満であると耐疲労性の確保が困難となるばかりでなく、破断伸びが低下して耐外傷性が悪化する。撚り係数Ｋが３５００を超えるとモジュラスの低下が大きく操縦安定性の確保が困難となる。
【００１９】
【実施例】タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６ ８９ＶＡ０４１とし、図１のタイヤ構造を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカス層にスチールコードを使用する一方で、ベルト層及びベルトカバー層を構成するコードの種類を表１のように種々異ならせた実施例１〜３及び比較例１〜４の空気入りラジアルタイヤをそれぞれ製作した。なお、ポリオレフィンケトンの繊維コードには、以下のものを使用した。
【００２０】ＰＯＫ繊維１：ポリオレフィンケトン （ｎ＋ｍ）／ｎ＝１．０７撚り係数１５００、強度９．２７ｃＮ／dtex、１．９９ｃＮ／dtex時の伸び率２．９％ＰＯＫ繊維２：ポリオレフィンケトン （ｎ＋ｍ）／ｎ＝１．００撚り係数３５００、強度１０．６８ｃＮ／dtex、１．９９ｃＮ／dtex時の伸び率３．５％ＰＯＫ繊維３：ポリオレフィンケトン （ｎ＋ｍ）／ｎ＝１．００撚り係数１５００、強度１２．７１ｃＮ／dtex、１．９９ｃＮ／dtex時の伸び率１．６％これら試験タイヤについて、下記の方法により、乗り心地及び耐水圧強度を評価し、またベルト層間剥離面を観察し、その結果を表１に示した。
【００２１】乗り心地：実車乗り心地評価（フィーリング相対評価）を５名のドライバーにより行った。評価結果は、基準タイヤ（比較例４）との相対比較にて、以下の判定基準をもとに５点法で採点し、最高点と最低点を除いた３名の平均点で表した。
【００２２】耐水圧強度：試験タイヤの内部に水圧を負荷し、その水圧を増大させてタイヤが破壊したときの圧力を測定した。評価結果は、基準タイヤ（比較例４）を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐水圧強度が大きいことを意味する。
【００２３】ベルト層間剥離面観察：試験タイヤを標準リムに装着し、内圧３００ｋＰａとして、周上３か所に高さ１０ｃｍの突起を設けたドラム上を速度５０ｋｍ／ｈで３０００ｋｍ走行させた後、タイヤからベルト層を取り出し、これらベルト層に対して層間剥離試験を行い、その剥離面の状態を観察した。評価結果は、剥離面がゴム破壊である場合もしくは突起乗り越し部分と非乗り越し部分との差が認められない場合を「ＯＫ」で示し、コード部分が露出している場合もしくは突起乗り越し部分のコード露出が非乗り越し部分に比べて増加している場合を「ＮＧ」で示した。
【００２４】
【表１】
【００２５】この表１から明らかなように、実施例１〜３はスチールベルト層を使用した比較例１に比べて乗り心地に優れ、しかも耐水圧強度やベルト層間剥離面観察については比較例４に比べて良好な結果が得られ、耐久性も優れていた。一方、ベルト層にポリオレフィンケトン以外の有機繊維コードを用いた比較例２，３は、耐水圧強度やベルト層間剥離面観察の結果が不十分であった。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、左右一対のビード部間にスチールコードを用いた少なくとも１層のスチールカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側に複数層のベルト層を埋設した空気入りラジアルタイヤにおいて、少なくとも１層のベルト層に特定の条件を満足するポリオレフィンケトンの繊維コードを用いたから、タイヤ重量を低減しつつ、耐久性と乗り心地を改善することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７１４
【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社
【住所又は居所】東京都港区新橋５丁目３６番１１号
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| 【出願日】 |
平成１３年１１月１２日（２００１．１１．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６６８６５
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 信一 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１４６０１１（Ｐ２００３−１４６０１１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年５月２１日（２００３．５．２１） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３４５８６２（Ｐ２００１−３４５８６２） |
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