(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部と、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカスと、該カーカスのクラウン部を箍締めするベルト交錯層とを有する乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいて、
上記ベルト交錯層のコードとしてスチールモノフィラメントと有機繊維モノフィラメントが交互に等間隔で、若しくは両者を一対のペアとして該ぺアが等間隔で配設され、上記スチールモノフィラメントの抗張力が３５０ｋｇ／ｍｍ2以上で、かつ該フィラメント径が０．３５ｍｍ以下であることを特徴とする乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記スチールモノフィラメントが波形に型付けされている請求項１記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記ベルト交錯層のコーティングゴムの常温、１００％伸長時のモジュラスが５０ｋｇ／ｃｍ2以上である請求項１または２記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤに関し、詳しくは、ベルト剛性および耐ベルト端セパレーション性（以下「耐ＢＥＳ性」と略記する）および耐ベルト折れ性を実質的に損なうことなく、軽量化を図った乗用車用空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気入りラジアルタイヤのベルト材には１×３×０．３０ｍｍ等の撚り構造のスチールコードが主に使われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる撚り構造のスチールコードの場合は、ベルト層が重くなるため、最近の低燃費性能の向上のためのタイヤ軽量化要求には合わなくなってきている。
【０００４】
重量を軽くする狙いでベルトコーティングゴムのゲージ（厚さ）を低下させるために撚りコードのフィラメント径を細くすると、コストの大幅な上昇を招き、またプランジャー試験（タイヤに規定内圧を充填し、これに規定寸法の丸棒を押し付けてタイヤを破壊させ、タイヤの強度を調べる試験）における破壊エネルギー（以下「ＰＥ」と略記する）、ベルト引張剛性および耐摩耗性の維持のために打込み数を増加させると、耐ＢＥＳ性が低下するという問題を生じた。
【０００５】
また、撚りコードをスチールフィラメントに置き換えると、コーティングゴムゲージはそれなりに薄くできるが、フィラメント径を太くしなければならなくなり、ベルト折れが発生しやすくなる。かかるベルト折れを防ぐためにスチールフィラメント径を細くすると、ＰＥ、引張剛性および耐摩耗性の維持のために打込み数を増加させなければならず、大幅な耐ＢＥＳ性の低下をきたした。
【０００６】
一方、ベルト層に有機繊維コードを用いたタイヤも提案されているが（例えば、特開平２−１７９５０４号、特開平２−１８５８０５号および特開昭６１−１８８２０５号公報等）、かかるタイヤの諸性能はスチールベルトタイヤ対比全く見劣りするものであった。
【０００７】
そこで本発明の目的は、耐ＢＥＳ性および耐ベルト折れ性を実質的に損なうことなく、ベルトコーティングゴムゲージを薄くすることのできる、すなわち軽量化を実現することのできる乗用車用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の構成とすることにより上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、一対のビード部と、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカスと、該カーカスのクラウン部を箍締めするベルト交錯層とを有する乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいて、
上記ベルト交錯層のコードとしてスチールモノフィラメントと有機繊維モノフィラメントが交互に等間隔で、若しくは両者を一対のペアとして該ぺアが等間隔で配設され、上記スチールモノフィラメントの抗張力が３５０ｋｇ／ｍｍ2以上で、かつ該フィラメント径が０．３５ｍｍ以下であることを特徴とするものである。
【０００９】
前記スチールモノフィラメントは波形に型付けされていてもよい。
【００１０】
前記ベルト交錯層のコーティングゴムの常温、１００％伸長時のモジュラスが５０ｋｇ／ｃｍ２以上であることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤのベルト層は、図１に示すように、スチールモノフィラメント１と有機繊維モノフィラメント２が交互に等間隔で配列されているか、若しくは図２に示すように、両者を一対のペア３として該ぺア３が等間隔で配列されている。このように、スチールモノフィラメントと有機繊維モノフィラメントコードとを組み合わせたことにより、これらコードの熱収縮性の違いからベルト引張剛性およびＰＥを保持しながら、スチールフィラメント間の間隔を、例えば０．５５ｃｍ以上に保てるため、耐ＢＥＳ性を損なうことがなく、またスチールフィラメント間において有機繊維モノフィラメントコードを用いていることから、軽量化効果も得られる。
【００１２】
なお、すべてのベルトコードを有機繊維モノフィラメントコードとするとベルト引張剛性が低くなり過ぎ、タイヤの形状が大幅に変化し、設備面で何等かの対応策を講じなければ耐摩耗性、操縦性等で大幅に劣り、使用することができない。
【００１３】
また、スチールモノフィラメントと共に、有機繊維撚りコードを使用すると、該撚りコード中に多く採り込まれている水分や酸素がスチールコードの錆びの発生原因となるため、かかる撚りコードを使用することは好ましくない。
【００１４】
本発明において使用することのできる有機繊維モノフィラメントとしては、例えばゴム強化用繊維として適当な重合体または共重合体、例えばポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール等のモノフィラメントが挙げられる。適当なポリアミドとしては、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリカプロアミド、ポリテトラメチレンアジパミド等およびこれらの共重合体が挙げられる。また、適当なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフトエート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメタノールテレフタレートおよびこれらの共重合体が挙げられる。中でも最も好ましいモノフィラメントコードは引張りモジュラスが高く、かつ容易に入手可能なポリエステル系モノフィラメントである。
【００１５】
また、本発明のベルトに用いるスチールモノフィラメントの直径は、０．３５ｍｍを超えると急速にベルトコード折れが起こりやすくなるため、０．３５ｍｍ以下であることを要する。さらに、ベルト剛性保持の観点から、スチールフィラメントの抗張力は３５０ｋｇ／ｍｍ２必要であり、かつコーティングゴムの常温、１００％伸長時のモジュラスが５０ｋｇ／ｃｍ２以上であることが好ましい。
【００１６】
さらに、タイヤの耐ＢＥＳ性の向上が特に要求される場合であって、引張剛性の多少の低下を許容できる場合は、ベルトスチールフィラメントに二次元的波形の型付けを施してもよい。但し、三次元の螺旋型付けはコーティングゴムのゲージが厚くなるため不適当である。
【００１７】
なお、本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいては、ベルト打込角度、ベルト枚数等のその他の条件は、従来より知られている当該タイヤの条件と何等変わるところがない。
【００１８】
【実施例】
以下に、本発明を実施例に基づき説明する。
実施例１〜４，比較例１〜３
下記の表１に示すコードおよびベルトコーティングゴムをベルト材として用いてサイズ１６５ＳＲ１３の乗用車用ラジアルタイヤを試作した。
【００１９】
表１に示す従来例のコントロールタイヤについては、スチールコードが１×３×０．３０ｍｍの構造を有し、打込数が３０本／５ｃｍになる様にゴム引き布を作製し、タイヤ周方向に対し２４°の角度になる様に裁断したベルト用ゴム引き布をベルトとして用いた。かかるベルト用ゴム引き布を２枚ベルト層として有する従来例のタイヤを以下の試験においてコントロールタイヤとした。また、実施例および比較例のタイヤはベルト構造およびベルトコーティングゴム以外は従来例と同様にした。尚、実施例１〜３におけるベルトのコード配列は図１に示す配列を採用し、また実施例４においては図２に示す配列を採用した。
上述の試作タイヤは、通常のタイヤ成型、加硫を経て、下記の各種試験に供した。
【００２０】
（１）コード径
マイクロメーター法で測定した。
（２）抗張力
真直ぐなフィラメントの強力をインストロン型引張り試験機で１サンプルにつき１０回測定し、得られた強力を上記マイクロメーター法で測定したフィラメント径を用いて算出した。
【００２１】
（３）コード強力
生コードの強力をインストロン型引張り試験機で１サンプルにつき１０回測定した。なお、コード両端はコード切れしないようにハンダ付けした。
（４）ＰＥ
内圧１．７ｋｇｆ／ｃｍ２とし、先端の直径が１９ｍｍのプランジャー棒を押し込み、破壊までの移動量と押込み力（破壊時の荷重）との積から破壊エネルギー（ＰＥ）を算出した。コントロールタイヤのＰＥを１００として指数にて表示した。数値が大なる程ＰＥが大きいことを示す。
【００２２】
（５）ベルトコード間隔
タイヤセンター部において、各スチールコードの直角方向の距離を測定した。（６）ゴムモジュラス（１００％Ｍｏｄ．）
ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１に従い、ＪＩＳ  ３号のダンベル形状のコーティングゴムサンプルを室温、５００ｍｍ／ｍｉｎの速度にて引っ張り試験を行い、１００％伸長させたときの弾性率を測定した。
【００２３】
（７）総引張剛性
タイヤから切り出した長さ５０ｃｍ、幅５ｃｍのベルトサンプルを引張り試験機で測定し、コントロールを１００として指数にて表示した。数値が大なる程総引張剛性が高いことを示す。
（８）耐摩耗性
１００％荷重、内圧１．８ｋｇ／ｃｍ２にて一般路を２万ｋｍ走行させる実地試験にて、コントロールタイヤの摩耗量を１００として、指数にて表示した。数値が大なる程耐摩耗性が良好であることを示す。
【００２４】
（９）耐ベルト折れ性
新品タイヤからベルトコードを取り出しベルト湾曲試験（プーリー径３０ｍｍ）にてコードを破断させ、破断するまでの湾曲回数を測定し、コントロールタイヤを１００として、指数にて表示した。数値が大なる程耐ベルト折れ性が良好であることを示す。
（１０）耐ＢＥＳ性
１００％荷重、内圧１．８ｋｇ／ｃｍ２にて一般路を２万ｋｍ走行させる実地試験にて、コントロールタイヤの耐ＢＥＳ性を１００として、指数にて表示した。数値が大なる程耐ＢＥＳ性が良好であることを示す。
【００２５】
（１１）トリート重量
１０ｃｍ２当りのベルトトリート重量を実測し、コンロールタイヤを１００として、指数にて表示した。数値が小さい程軽量であることを示す。
得られた結果を下記の表１および表２に併記する。
【００２６】
【表１】
0003602239.tif 000002
【００２７】
【表２】
0003602239.tif 000003
＊波形波高（山と谷の間）
【００２８】
上記表１および表２より以下のことが分かった。
比較例１においては有機繊維モノフィラメントは使用せず、直径０．３０ｍｍのスチールモノフィラメントのみをベルトに用いた例である。この例では、コード総強力を従来例と同等にするためにコード間隔を０．３３ｍｍとしてあり、その結果耐ＢＥＳ性が大幅に低下している。コード間隔を０．５５ｍｍ以上に保つために打込み数を粗くするとＰＥが８０％以下と大幅に低下し、実用に供し得なくなる。ＰＥの低下を防ぐためには抗張力を４５０ｋｇｆ／ｍｍ２以上にしなければならず、技術的およびコスト的に困難である。
【００２９】
実施例１は、軽量化が大幅に達成されているにもかかわらず、他の性能もほぼ満足し得るレベルに維持されている。これに対し、比較例２は実施例１におけるスチールフィラメント径を本発明の範囲を逸脱して太くした例であるが、かかる比較例では耐ベルト折れ性が大幅に低下している。
【００３０】
また、比較例３は実施例１における抗張力を本発明の範囲を逸脱して３５０ｋｇｆ／ｍｍ２以下としたため打込数を増加させなければならず、結果として耐ＢＥＳ性が大幅に低下している。
【００３１】
実施例２は実施例１に比しベルトコーティングゴムの１００％伸長時のモジュラスを５２ｋｇ／ｃｍ２と高めた例であり、この例では実施例１に比し各性能が向上している。また、実施例３は実施例１におけるスチールモノフィラメントを波形に型付けした例であり、この例では実施例１に比し耐ベルト折れ性が向上しているが、他の性能は若干低下している。更に、実施例４はベルトコード配列を図２に示すものに変更した例であり、この例では実施例１に比し、耐摩耗性のほんの僅かの低下が観られるが、全体的には実施例１と同程度の性能が得られている。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいては、耐ＢＥＳ性および耐ベルト折れ性を実質的に損なうことなくベルトコーティングゴムゲージを薄くすることができ、タイヤの軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例空気入りタイヤのベルト部分断面図である。
【図２】本発明の他の一例空気入りタイヤのベルト部分断面図である。
【符号の説明】
１    スチールモノフィラメント
２    有機繊維モノフィラメント
３    ペア
【図１】
0003602239.tif 000004
【図２】
0003602239.tif 000005