| 【発明の名称】 |
空気入りラジアルタイヤ |
| 【発明者】 |
【氏名】宮崎 眞一
【住所又は居所】兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内
【氏名】戸田 攻
【住所又は居所】兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】乗り心地性を高く維持しながら操縦安定性を向上できかつ転がり抵抗を低減しうる。
【解決手段】カーカスコードは、コード太さが２５００〜３６００ｄ、撚り数が３０〜４０回／１０ｃｍのポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードからなる。該ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードは、２５℃において、初期モジュラスを５０〜６５ｇｆ／ｄ、損失正接（ tanδ）を０．０６〜０．０９、動的弾性率（Ｅ＊）を２８００〜４０００Ｎ／コードとし、かつ２５℃〜７０℃の間の初期モジュラスの変化率、損失正接（ tanδ）の変化率、動的弾性率（Ｅ＊）の変化率を、ぞれぞれ±２０％以下としている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配される少なくとも２枚のベルトプライからなるベルト層とを具える空気入りラジアルタイヤであって、前記カーカスプライは、コード太さが２５００〜３６００ｄ、撚り数が３０〜４０回／１０ｃｍのポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードをカーカスコードに用いるとともに、該ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードは、２５℃において、初期モジュラスを５０〜６５ｇｆ／ｄ、損失正接（ tanδ）を０．０６〜０．０９、動的弾性率（Ｅ＊）を２８００Ｎ／コード〜４０００Ｎ／コードとし、かつ２５℃〜７０℃の間の初期モジュラスの変化率、損失正接（ tanδ）の変化率、動的弾性率（Ｅ＊）の変化率は、ぞれぞれ±２０％以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】前記ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードは、荷重２．０ｇｆ／ｄにおけるコードの伸びが０．５〜２．５％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】前記ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードは、フィラメント数が４００〜６００本であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】前記トレッド部は、前記ベルト層の外側に、バンドコードがタイヤ周方向に対して５度以下の角度で螺旋状に巻回される少なくとも１枚のバンドプライからなるバンド層を具えるとともに、前記バンドコードに前記ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードを用いたことを特徴とする請求項１〜３の何れか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、操縦安定性、乗り心地性及び転がり抵抗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、及び発明が解決しようとする課題】一般に、乗用車用ラジアルタイヤに求められる性能として、操縦安定性、乗り心地性、低燃費性、耐久性等があり、これら性能向上のために、従来、乗用車用ラジアルタイヤのカーカス層にはポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）コードが広く用いられている。
【０００３】ところが、最近の車両の高級化に伴い、さらに一層の性能改善が要望されており、そのためカーカスコードに、初期張力時のモジュラスがより高いものを用いることが提案されている。しかし、この場合には、サイドウォール部の剛性が高くなるために乗り心地性にはむしろ悪影響を及ぼすという問題点があった。又環境上転がり抵抗を低減させ、燃費性を向上させることも重要となっている。
【０００４】このような状況下、本発明者が研究した結果、カーカスコードとして、特定物性を有するポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードを用い、しかも走行時のタイヤの内部温度範囲における前記物性値の変動をできるだけ抑えることにより、乗り心地性を高く維持しながら操縦安定性を向上できかつ転がり抵抗を減じうることを究明し得た。
【０００５】すなわち本発明は、カーカスコードとしてポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードを用いるとともに、そのコード太さ、撚り数、初期モジュラス、損失正接、並びにこの初期モジュラス、損失正接、動的弾性率の２５℃〜７０℃の温度範囲における変化率を特定することを基本として、乗り心地性を高く維持しながら操縦安定性を向上できかつ転がり抵抗を減じうる空気入りラジアルタイヤの提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配される少なくとも２枚のベルトプライからなるベルト層とを具える空気入りラジアルタイヤであって、前記カーカスプライは、コード太さが２５００〜３６００ｄ、撚り数が３０〜４０回／１０ｃｍのポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードをカーカスコードに用いるとともに、該ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードは、２５℃において、初期モジュラスを５０〜６５ｇｆ／ｄ、損失正接（ tanδ）を０．０６〜０．０９、動的弾性率（Ｅ＊）を２８００Ｎ／コード〜４０００Ｎ／コードとし、かつ２５℃〜７０℃の間の初期モジュラスの変化率、損失正接（ tanδ）の変化率、動的弾性率（Ｅ＊）の変化率は、ぞれぞれ±２０％以下であることを特徴としている。
【０００７】又請求項２の発明では、前記ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードは、荷重２．０ｇｆ／ｄにおけるコードの伸びが０．５〜２．５％であることを特徴としている。
【０００８】又請求項３の発明では、前記ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードは、フィラメント数が４００〜６００本であることを特徴としている。
【０００９】又請求項４の発明では、前記トレッド部は、前記ベルト層の外側に、バンドコードがタイヤ周方向に対して５度以下の角度で螺旋状に巻回される少なくとも１枚のバンドプライからなるバンド層を具えるとともに、前記バンドコードに前記ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードを用いたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤが乗用車用タイヤである場合の子午断面を示している。
【００１１】図１において、空気入りラジアルタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の外側に配されるベルト層７とを具えている。
【００１２】前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して７０〜９０゜の角度で配列した１枚以上、本例では、１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両側に、ビードコア５の周りで折り返される折返し部６ｂを具え、該プライ本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。
【００１３】そして本実施形態では、前記カーカスコードとして、コード太さが２５００〜３６００ｄ、撚り数が３０〜４０回／１０ｃｍのポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードを使用する。なお前記撚り数が３０〜４０回／１０ｃｍとは、下撚り数と上撚り数とが共に３０〜４０回／１０ｃｍであることを意味し、特に下撚り数と上撚り数とが同数の双撚り構造のものが好適に採用しうる。
【００１４】ここで、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードの強度と伸び、耐疲労性とのバランスを適正に得るために、コードの撚り数を前記３０〜４０回／１０ｃｍとすることが重要であり、３０回／１０ｃｍ未満では、伸びおよび耐疲労性が不十分となって、必要なコード耐久性を得ることができなくなる。又撚り数が４０回／１０ｃｍを越えると、コードの伸びが過大となってタイヤの寸法維持が難しくなる。
【００１５】又タイヤの剛性および強度を確保するために、前記ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードの太さを２５００〜３６００ｄとすることが重要である。２５００ｄ未満ではコードが細すぎてカーカスプライ枚数を増加する必要が生じ、又３６００ｄを越えるとカーカスプライ６Ａが必要以上に厚くなるなど、何れの場合にも軽量化にとって不利となる。
【００１６】又ポリエチレン２，６ナフタレート繊維としては、単独重合体のみならず、８５モル％以上のポリエチレン２，６ナフタレートと１５モル％未満の共重合可能な第３成分とからなる共重合体であっても良い。この第３成分として、例えば、２，６ナフタレンジカルボン酸以外のナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸等がある。
【００１７】このような、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維は、高弾性であるため、前記撚り数に基づく強度と伸び、耐疲労性とのバランスを適正に保ちながら、２５℃における初期モジュラスを５０〜６５ｇｆ／ｄ、動的弾性率（Ｅ＊）を２８００〜４０００Ｎ／コードの範囲に高めることができる。
【００１８】なおカーカスコードは、加硫成型時のストレッチにより、１〜３％程度の伸びを有してタイヤ内に埋設されており、従って、カーカスコードによるタイヤ剛性等を考えた時、この低伸度でのモジュラス、即ち初期モジュラスＭが重要となる。そして、この初期モジュラスＭが５０〜６５ｇｆ／ｄの範囲内、および前記動的弾性率Ｅ＊が２８００〜４０００Ｎ／コードの範囲内であると、操縦安定性と乗り心地性との両方にバランスがとれ、優れた性能を奏することができる。なお、初期モジュラスＭおよび動的弾性率Ｅ＊が、夫々前記範囲の下限値を下回ると操縦安定性が損なわれ、又上限値を超えると乗り心地性が損なわれる。
【００１９】又これらの物性は、走行時のタイヤの内部温度範囲において、その変動をできるだけ抑えて均一に維持することが、優れた操縦安定性と乗り心地性とを、高くかつ安定して発揮するために必要である。
【００２０】そのために、本実施形態ではさらに、２５℃〜７０℃の間の前記初期モジュラスＭの変化率、および動的弾性率Ｅ＊の変化率を、ぞれぞれ±２０％以下に規制している。即ち、２５℃〜７０℃の温度範囲における初期モジュラスの最大値、最小値をＭｍａｘ、Ｍｍｉｎとしたとき、２５℃における初期モジュラスＭとの差Ｍｍａｘ−Ｍ、及びＭ−Ｍｍｉｎを、夫々前記２５℃における初期モジュラスＭの２０％以下とする、および２５℃〜７０℃の温度範囲における動的弾性率の最大値、最小値をＥ＊ｍａｘ、Ｅ＊ｍｉｎとしたとき、２５℃における動的弾性率Ｅ＊との差Ｅ＊ｍａｘ−Ｅ＊、及びＥ＊−Ｅ＊ｍｉｎを、夫々前記２５℃における動的弾性率Ｅ＊の２０％以下としている。
【００２１】特に、前述の操縦安定性と乗り心地性との向上のために、初期モジュラスの変化率、および動的弾性率Ｅ＊の変化率は、±１５％以下、さらには±１０％以下が好ましい。
【００２２】なおポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードにおいて、エチレン２，６ーナフ夕レート単位を９０％以上含み、ＤＳＣのピ―クを２８０℃以上、極限粘度を０．７以上、複屈折率を０．３０以上等とすることにより、前述の如き変化率が低く熱的に安定性のよいものとすることができる。またＲＦＬ処理時の処理条件、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードの撚り数、繊度、フィラメント本数等によっても、前記変化率をコントロールしうる可能性がある。
【００２３】又操縦安定性と乗り心地性との向上のために、前記ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードを構成するフィラメントの本数を、４００〜６００本とするのも好ましく、４００本より少ないと、１本当たりのフィラメントが太くなりすぎて乗り心地性が低下傾向となり、逆に６００本より多いと細くなりすぎて操縦安定性が低下傾向となる。
【００２４】又転がり抵抗の観点からは、カーカスコードの損失正接（ tanδ）を減じるとともに、走行時のタイヤの内部温度範囲において、その変動をできるだけ抑えることが必要である。従って、本実施形態では、前記ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードとして、２５℃における損失正接（ tanδ）を０．０６〜０．０９のものを使用するとともに、２５℃〜７０℃の間の前記損失正接（ tanδ）の変化率を２０％以下、好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１０％以下に規制している。
【００２５】この変化率も同様に、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードにおいて、エチレン２，６ーナフ夕レート単位を９０％以上含み、ＤＳＣのピ―クを２８０℃以上、極限粘度を０．７以上、複屈折率を０．３０以上等とすることにより、前記範囲に規制することが可能となる。またＲＦＬ処理時の処理条件、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードの撚り数、繊度、フィラメント本数等によっても、前記変化率をコントロールしうる可能性がある。
【００２６】ここで、前記初期モジュラスＭとは、ＪＩＳ Ｌ１０１７の化学繊維タイヤコード試験方法に準拠して求めたコードの「荷重−伸び」曲線における原点での傾きを意味する。又コードの損失正接（ tanδ）および動的弾性率（Ｅ＊）は、岩本製作所製の粘弾性測定装置を用い、周波数（１０Ｈｚ）、初期荷重（１０００ｇ／コード）、試料長（３０ｍｍ）、動歪み（０．０１ｍｍ）で測定した値である。
【００２７】又カーカスコードでは、タイヤの寸法安定性の観点から、荷重２．０ｇｆ／ｄにおけるコードの伸びを０．５〜２．５％の範囲とすることも好ましく、この範囲から外れるとタイヤの寸法安定性が損なわれる傾向となるなど、ユニフォミティーに不利となる。
【００２８】次に、前記ベルト層７は、従来的なタイヤと同様に、スチールコード等の高強力のベルトコードをタイヤ周方向に対して１０゜〜３５゜の角度で傾斜配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードがプライ間相互で交差するように向きを違えて重置され、これによってベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して補強する。なお半径方向内側のベルトプライ７Ａのプライ巾は、外側のベルトプライ７Ｂに比べて巾広に形成され、これによってこのプライ巾がベルト層７のベルト巾ＷＢを構成する。
【００２９】又本例では、前記ベルト層７のリフティングを抑え高速耐久性を高めるために、ベルト層７の外側にバンド層９を設けたものを例示している。このバンド層９は、バンドコードをタイヤ周方向に対して５度以下の角度で螺旋状に巻回してなる１枚以上、本例では１枚のバンドプライ９Ａから形成される。
【００３０】本例では、このバンドプライ９Ａが、ベルト層７の略全巾を覆う所謂フルバンドである場合を例示しているが、ベルト層７の両端部のみを覆う両側の所謂エッジバンドとして形成することもできる。なお前記フルバンドに関して、ベルト層７の「略全巾を覆う」とは、前記ベルト巾ＷＢの９５％以上を覆うことを意味し、本例では、バンドプライの巾Ｗが前記ベルト巾ＷＢと実質的に等しい場合を例示している。
【００３１】なおバンドプライ９Ａは、１本のバンドコードまたは複数本のバンドコードの引き揃え体をトッピングゴム中に埋設してなるテープ状の帯状プライを用い、この帯状プライをタイヤ周方向に沿って螺旋巻することにより形成される。
【００３２】このときバンドコードとして、前記カーカスコードと同構成のポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードを用いることができる。なお同構成とは、コード太さ、撚り数、初期モジュラス、損失正接、および動的弾性率、並びに２５℃〜７０℃の間の初期モジュラス、損失正接、および動的弾性率の変化率が、夫々前述の範囲内に含まれるものを意味し、従って、カーカスコードと完全に同一のコード以外のものも含まれる。
【００３３】このようなコードを採用したときには、ベルト層７への拘束力が増し、そのタガ効果が向上する結果、トレッド部２の周方向剛性が大きくかつ均一となり、タイヤ走行時路面の振動を拾いにくくなるため、ロードノイズが低減される。
【００３４】以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００３５】
【実施例】図１に示す構造を有するタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの操縦安定性、乗り心地性、転がり抵抗性、およびロードノイズ性をテストし、その結果を、表１に示す。
【００３６】なおカーカスは、夫々表１のカーカスコードを用いた、コード角（９０度）、コード密度（５０本／５ｃｍ）の１枚のカーカスプライで形成している。又ベルト層は、プライ数（２枚）、コード（スチール；１×３／0.27）、コード角（＋２０度／−２０度）、コード密度（４０本／５ｃｍ）で同一仕様である。又バンド層は、バンドコードを用いた巾１０ｍｍ、コード密度（４９本／５ｃｍ）の帯状プライを螺旋巻きしたフルバンドの１枚のバンドプライで形成しており、実施例２はバンドコードにカーカスコードと同一のＰＥＮコード（１５００ｄ／２）を使用し、それ以外のタイヤ（比較例を含む）はバンドコードにナイロン６６コード（１２６０ｄ／２）を用いる。
【００３７】（１）操縦安定性；試供タイヤを、内圧（２００ｋＰａ）の下で、乗用車（１８００ｃｃ）の全輪に装着し、ドライアスファルト路面のタイヤテストを走行し、直進性、旋回性等の特性に関してドライバーの官能評価を行い、比較例１を５点とする１０点法で評価した。数値が大きいほど操縦安定性にすぐれている。
【００３８】（２）乗り心地性；前記車両を用い、乗り心地評価用のテストコ一スを走行し、ゴツゴツ感、突き上げ感、ダンピング感等に関してドライバーの官能評価を行い、比較例１を５点とする１０点法で評価した。数値が大きいほど乗り心地性にすぐれている。
【００３９】（３）転がり抵抗性；前記車両を用い、速度８０ｋｍ／ｈで３０分間走行後、傾き１０°の傾斜路６ｍ所から車のブレ一キを解放し、自然走行後停止するまでの距離を測定する。測定結果を、比較例１を１００とした指数で表示し、数値が大きいほど転がり抵抗が小さ。
【００４０】（４）ロードノイズ；前記車両を用い、ロードノイズ評価用のスムース路面のテストコースを時速８０ｋｍ／ｈの速度で走行させ、運転席に取り付けた集音マイクを用いて、２５０Hzバンドの騒音レベル（ｄＢ）を測定した。測定結果を比較例１を１００とした指数で表示し、数値が小さいほどロードノイズは低く良好である。
【００４１】
【表１】
【００４２】実施例は、操縦安定性、乗り心地性及び転がり抵抗がバランス良く改善されているのが確認できる。
【００４３】
【発明の効果】叙上のごとく本発明の空気入りタイヤは、カーカスコードとしてポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードを用い、しかもそのコード太さ、撚り数、初期モジュラス、損失正接、並びにこの初期モジュラス、損失正接、動的弾性率の２５℃〜７０℃の温度範囲における変化率を特定しているため、乗り心地性を高く維持しながら操縦安定性を向上できかつ転がり抵抗を低減しうる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１８３２３３
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
【住所又は居所】兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号
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| 【出願日】 |
平成１４年２月１４日（２００２．２．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８２９６８
【弁理士】
【氏名又は名称】苗村 正 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２３７３０８（Ｐ２００３−２３７３０８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年８月２７日（２００３．８．２７） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−３７１５０（Ｐ２００２−３７１５０） |
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