| 【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】高速耐久性とロードノイズの大幅な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の外周側にベルト層６を埋設した空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層６の外周側に、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ベルトカバー層７を配置し、その繊維コードのタイヤ中の伸張率を２．５％以下にする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 左右一対のビード部間に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ベルト層を埋設した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層の外周側に、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ベルトカバー層を配置し、該ベルトカバー層を構成する繊維コードのタイヤ中の伸張率が２．５％以下である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】 前記ベルトカバー層は少なくとも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ものであり、該ベルトカバー層を構成する繊維コードの１．０％伸張時の強度が０．７７ｇ／Ｄ以下で、２．０％伸張時の弾性率が５０〜１７０ｇ／Ｄである請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】 前記ベルトカバー層を構成する繊維コードの切断伸度が４％以上である請求項１又は請求項２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カバー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、高速耐久性とロードノイズを改善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】近年の車両の高級化及び高速化に伴って、走行時のロードノイズを低減し、更にはタイヤの高速耐久性を改善することが要求されている。このような要求に答えるために、空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層の外周側に配置するベルトカバー層に所定の強度及び弾性率を有するポリオレフィンケトンの繊維コードを使用することが提案されている。
【０００３】しかしながら、ベルトカバー層にポリオレフィンケトンの繊維コードを用いた場合、その繊維コードが持つ弾性率が十分に活かされず、ロードノイズの改善レベルとして満足できるものではなかった。つまり、ポリオレフィンケトン繊維は、ナイロン繊維等に比べて切断伸度が相対的に低く、加硫時のリフト変形に追従し難いのである。そのため、コード破断や食い込みが発生し易く、タイヤ中で繊維コードが持つ弾性率を最大限に発揮することができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高速耐久性とロードノイズの大幅な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ベルト層を埋設した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層の外周側に、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ベルトカバー層を配置し、該ベルトカバー層を構成する繊維コードのタイヤ中の伸張率が２．５％以下である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】このようにベルト層の外周側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ベルトカバー層を配置し、該ベルトカバー層を構成する繊維コードのタイヤ中の伸張率を２．５％以下にしたことにより、ポリオレフィンケトンの繊維コードが持つ弾性率を最大限に発揮することを可能にし、それにより高速耐久性とロードノイズを従来に比べて大幅に改善することができる。
【０００８】本発明では、高速耐久性とロードノイズについて十分な改善効果を得るために、ベルトカバー層は少なくとも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ものであり、該ベルトカバー層を構成する繊維コードの１．０％伸張時の強度が０．７７ｇ／Ｄ（０．６８ｃＮ／dtex）以下で、２．０％伸張時の弾性率が５０〜１７０ｇ／Ｄ（４４．１〜１５０．０ｃＮ／dtex）であることが好ましい。また、ベルトカバー層を構成する繊維コードの切断伸度は４％以上であることが好ましい。
【０００９】本発明では、便宜上、繊維コードの太さとしてデニールを用いているが、このデニールは１Ｄ＝１．１１１dtexの関係に基づいてデシテックスに変換することが可能である。
【００１０】
【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。
【００１１】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。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層６，６が埋設されている。これらベルト層６，６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】上記空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層６，６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６，６を全幅にわたって覆うフルカバーと、ベルト層６，６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。
【００１３】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。
【００１４】
−（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。
【００１５】（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。
【００１６】上記ポリオレフィンケトンの繊維コードのタイヤ中の伸張率は２．５％以下、更に好ましくは１．４％以下である。この伸張率が２．５％を超えると、たとえ切断伸度が大きく、低伸張時の高いポリオレフィンケトンの繊維コードであっても、その繊維コードが持つ弾性率を十分に活かすことができなくなり、ロードノイズの改善効果が得られなくなる。
【００１７】繊維コードのタイヤ中の伸張率は、以下のようにして求めることができる。即ち、タイヤトレッドを剥がし、ベルトカバー層が埋め込まれた状態でそのコード長手方向のスパン長さをＸ（例えば、５００ｍｍ）とする印を付ける。その後、スパン長さＸに相当する部分のコードを丁寧に取り出し、取り出した状態でのコード長さＸ’を測定する。このとき、伸張率Ｒは、Ｒ＝（Ｘ−Ｘ’）／Ｘ’から求められる。
【００１８】ポリオレフィンケトンの繊維コードとしては、１．０％伸張時の強度が０．７７ｇ／Ｄ以下で、２．０％伸張時の弾性率が５０〜１７０ｇ／Ｄである繊維コードを用いることが好ましい。１．０％伸張時の強度が０．７７ｇ／Ｄを超えると、加硫時にタイヤがブラダーに押されて膨張する際に、ベルトカバー層の繊維コードがベルト層に食い込み易くなり、その結果として、高速耐久性の改善効果が得られなくなる。また、２．０％伸張時の弾性率が５０ｇ／Ｄ未満であると、走行時にベルト層の振動を十分に抑えることができないためロードノイズの改善効果が得られず、逆に１７０ｇ／Ｄを超えると高速耐久性の改善効果が得られなくなる。
【００１９】１．０％伸張時の強度及び２．０％伸張時の弾性率は、以下のようにして求めることができる。即ち、２００ｍｍ／ｍｉｎの引張り速度にてコードを引張り、応力−歪み曲線（Ｓ−Ｓカーブ）を測定する。そして、所定の伸度における強度及び弾性率（傾き）は上記応力−歪み曲線から求められる。
【００２０】上記ポリオレフィンケトンの繊維コードは、切断伸度が４％以上、更に好ましくは６％以上であることが望ましい。この切断伸度が４％未満であると、高速耐久性が不十分になる。
【００２１】また、ポリオレフィンケトンの繊維コードは、Ｋ＝Ｔ√Ｄで表される撚り係数Ｋが１０００〜２５００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はコードの総デニール数である。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２５００を超えるとモジュラスの低下が大きく高速耐久性の確保が困難となる。
【００２２】
【実施例】タイヤサイズ２２５／６０Ｒ１６ ９８ＨＹ３９０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、ベルトカバー層を構成する繊維コードの種類、タイヤ中の伸長率、１．０伸張時の強度、２．０％伸張時の弾性率及び切断伸度を表１のように種々異ならせた実施例１〜４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（ＰＯＫ）の繊維コードには、（ｎ＋ｍ）／ｎ＝１．００のものを使用した。
【００２３】これら試験タイヤについて、下記の方法により、高速耐久性及びロードノイズを評価し、その結果を表１に示した。
【００２４】高速耐久性：試験内圧２１０ｋＰａ、速度８１ｋｍ／ｈの条件にて、ＪＡＴＭＡで規定された空気圧条件に対応する荷重の８８％で１２０分間ならし走行する。次いで３時間以上放冷した後、空気圧を再調整し、１２１ｋｍ／ｈの速度から試験を開始し、３０分毎に速度を８ｋｍ／ｈづつ段階的に上昇させ、故障が発生するまで走行する。タイヤの故障が発生するまでの距離を、基準タイヤ（比較例２）の故障距離を１００として指数で表した値を高速耐久性とする。この指数値が大きいほど高速耐久性が優れている。
【００２５】ロードノイズ：運転席窓側の耳位置にマイクロフォンを設置し、粗い路面のテストコースを速度６０ｋｍ／ｈで定常走行した際の音圧を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、基準タイヤ（比較例２）を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほどロードノイズが少ないことを意味する。
【００２６】
【表１】
【００２７】この表１から明らかなように、実施例１〜３は比較例２に比べて高速耐久性に優れ、しかもロードノイズについて大幅な改善効果が得られた。実施例４は高速耐久性を維持しつつ、ロードノイズについて大幅な改善効果が得られた。一方、比較例１はベルトカバー層にポリオレフィンケトンの繊維コードを用いているものの、高速耐久性及びロードノイズの改善効果が殆どなかった。他の材料を用いた比較例３，４においても実施例１〜４に優る結果は得られなかった。
【００２８】
【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ベルト層を埋設した空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層の外周側に、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ベルトカバー層を配置したから、ポリオレフィンケトンの繊維コードが持つ弾性率を最大限に発揮することを可能にし、高速耐久性とロードノイズを大幅に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２００３−１４６０１４（Ｐ２００３−１４６０１４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年５月２１日（２００３．５．２１） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３４５８５４（Ｐ２００１−３４５８５４） |
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