(57)【要約】【課題】ビード部のカーカス層の折返し部及び折返し端部領域の耐久性を向上させた空気入りラジアルタイヤを得る。【解決手段】カーカス層の折返し端部を不織布とゴムとの一体複合部材で覆うことにより、カーカス層とビード部のゴム層との接着力を高めると共に、さらに不織布とゴムとの一体複合部材をビードコアとカーカス層の間を折返して配設することによりビードコアとカーカス層との接触を緩和することができる。これによって、ビード部のカーカス層の折返し部及び折返し端部領域の耐久性を向上させることができる。【選択図】図１
2006199087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のビード部と、
左右一対のリング状のビードコアと、
一方のビードコアから他方のビードコアへ延在する本体部と端末を一対のビードコア回りに折返した折返部とを持つ少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカス層と、
前記折返部の端末部で折返し前記カーカスプライの両面を覆うと共に、その一端側を延設することにより前記ビードコアと前記カーカスプライとの間を折返して配設されている不織布とゴムとの一体複合部材と、
を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
不織布と未加硫のゴムとを複合させて一体複合部材を形成する工程を含み、
前記不織布は、ゴムとの複合前の厚が０．６〜２．５ｍｍの範囲内であり、目付が２０〜２００ｇ／ｍ2の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤ及びその製造方法に係り、特にビード部の耐久性を向上させた空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤにおけるビード部の構造としては、特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
この文献によるビード部の構造としては、ゴムーフィラメント繊維複合体が、カーカス層の折返し端部領域に配設されている構造となっている。
【特許文献１】特開平１０−２５０３２２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、タイヤが装着される車両の過積載化、車両の高速性能向上等の傾向を鑑みた場合、このカーカス層を構成するカーカスプライコードの強度と、このカーカスプライコードとゴムとの接着力の走行による耐久性の低下を抑制することは、将来的に重要な課題である。かかる走行による耐久性の低下は、ビード部内のカーカス層折返し部及び折返し端部領域で顕著である。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮し、ビード部のカーカス層の折返し部及び折返し端部領域の耐久性を向上させた空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る空気入りタイヤは、１対のビード部と、左右一対のリング状のビードコアと、一方のビードコアから他方のビードコアへ延在する本体部と端末を一対のビードコア回りに折返した折返部とを持つ少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカス層と、前記カーカス層の端末部で折返しカーカス層の両面を覆うと共にその一端を延設することにより前記ビードコアと前記カーカス層の間を折返して配設されている不織布とゴムとの一体複合部材と、を有することを特徴とする。
【０００７】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【０００８】
車両の過積載及び高速度での走行によってカーカス層の折返し端部領域に大きな歪みが生じ、この歪みによってのカーカス層の折返し端部領域からタイヤに亀裂が生じ、さらにビードコアとカーカス層との接触が生じ、この接触によってカーカス層を構成するカーカスプライコードの破断が生じることがある。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤでは、カーカス層の折返し端部を不織布とゴムとの一体複合部材で覆うことにより、カーカス層とビード部のゴム層との接着力を高めて折返し端部領域からの亀裂を抑えると共に、さらに不織布とゴムとの一体複合部材をビードコアとカーカス層の間を折返して配設することによりビードコアとカーカス層との接触を防止することができる。
【００１０】
本発明の請求項２に係る空気入りタイヤの製造方法は、不織布と未加硫のゴムとを複合させて一体複合部材を形成する工程を含み、前記不織布は、ゴムとの複合前の厚が０．６〜２．５ｍｍの範囲内であり、目付が２０〜２００ｇ／ｍ2の範囲にあることを特徴とする。
【００１１】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法の作用を説明する。
【００１２】
ゴムとの複合前の不織布の厚さを、０．６〜２．５ｍｍ、目付を２０〜２００ｇ／ｍ2の範囲とすることで、ゴムとの複合化の際、不織布内部の空隙に十分な量のゴムが浸透し、ビードコアとカーカス層との接触を防止するための十分な剛性が得られる一体複合部材を形成できる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の本発明の空気入りタイヤによれば、カーカス層とビード部のゴム層との接着力を高めることにより、カーカス層の折返し端部領域からの亀裂を防ぎ、さらにビードコアとカーカス層との接触を防止することにより、カーカスプライコードの破断を防ぐことができる。これによって、ビード部のカーカス層の折返し部及び折返し端部領域の耐久性を向上させることができる。
【００１４】
請求項２の本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、カーカスプライコードの破断を確実に防ぐことができ、さらに不織布とゴムとの一体複合部材がタイヤ部材としての耐剥離性を十分に確保できる空気入りタイヤを製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の空気入りタイヤの実施形態を図１、２に従って説明する。
【００１６】
図２に示されるように、空気入りラジアルタイヤ１０は、左右一対のビード部１２（図２では片側のみ図示）と、一対のビードコア１４にトロイド状に跨がるカーカス層１６とを有している。
【００１７】
カーカス層１６は、第１カーカスプライ２８及び第２カーカスプライ３０から構成されている。第１カーカスプライ２８及び第２カーカスプライ３０の各々の両端部分は、ビードコア１４の回りをタイヤ内側から外側へ折返されている。何れのカーカスプライの折返し高さＡも、確実に折返す観点から１０ｍｍ以上とすることが好ましい。なお、いずれのカーカスプライの折返し高さＡも４５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００１８】
なお、上記折返し高さＡは、ビードヒールを通りタイヤ回転軸に対して平行な基準線Ｌ（通常のタイヤ断面高さを測定する基準と同一）からタイヤ径方向外側に計測した高さ寸法である。
【００１９】
カーカス層１６の本体部１６Ａと折返部１６Ｂとの間には、ビード部１２の剛性を確保するために、硬度の高いゴム（後述するサイドゴム層１８及びインナーライナー２０よりも高い硬度を有する。）からなるスティフナー３２が配設されている。
【００２０】
また、第１カーカスプライ２８及び第２カーカスプライ３０は、何れも複数本のカーカスプライコード（例えば、ナイロン、ポリエステル、芳香族ポリアミド、高張カビニロン等の有機繊維。図示せず。）を互いに平行に並べてゴムコーティングしたものであり、カーカスプライコードは、図２に示すトレッド部３４において空気入りラジアルタイヤ１０赤道面ＣＬに対する角度が例えば７０°〜９０°の範囲内にあり、第１カーカスプライ２８のコードと第２カーカスプライ３０のコードとは互いに反対方向に傾斜して交差している。
【００２１】
カーカス層１６のタイヤ半径方向外側には、少なくとも２枚以上、本実施形態では４枚のベルトプライ２２からなるベルト２４が配設されている。
【００２２】
ベルト２４のタイヤ半径方向外側にはトレッドゴム層２６が、カーカス層１６のタイヤ軸方向外側にはサイドゴム層１８が、カーカス層１６の内面にはインナーライナー２０が設けられている。
【００２３】
さらに、第１カーカスプライ２８の折返し端部２８Ａと第２カーカスプライ３０の折返し端部３０Ａにて折返しカーカス層１６の両面を覆うと共にスティフナー３２に接している側をビードコア側へ延設することによりビードコア１４とカーカス層１６の間を折返す不織布とゴムとの一体複合部材３６が、配設されている。なお、一体複合部材３６は、同じ厚みのゴム層と比較してその弾性率は、はるかに大きい。
【００２４】
ここに不織布とはタイヤ用繊維コードのすだれ織りとは異なり、多数本の繊維束を撚り合わせたり、織り合わせたりせずに多数本の繊維を直接に布としたものであり、不織布の製法としてカーディング法、抄紙法、エアレイ法、メルトブロー法、スパンボンド法などが適合し、これらの製法によりウェブを作成する。メルトブロー法、スパンボンド法以外のウェブでの繊維の結合方法として、熱融着、バインダによる方法、水流又は針の力で繊維を交絡させる水流絡合法、ニードルパンチ法が好適に利用できる。とりわけ水流又は針で繊維を交絡させる水流絡合法、ニードルパンチ法及びメルトブロー法、スパンボンド法により得られた不織布が好適に用いられる。ここに不織布は、繊維の隅々までゴムが含浸する構造を有していること、そして比較的長い距離、広い範囲で繊維とゴムが相互に連続層を形成できる構造を有していることが、この発明による一体複合部材３６の要となる基本的要件である。
【００２５】
上記不織布に適用するフィラメントは、その直径又は最大径が１０〜２５μｍ程度の範囲内であり、断面形状が円板状のもの、又は円板とは異なる断面形状をもつもの、さらには中空部を有するものを含めて好適に用いることができる。またフィラメントは長さが３ｃｍ以上の長繊維が望ましい。
【００２６】
不織布の材質は、綿、レーヨン、セルロールアセテート、ナイロン、ポリエステル、ビニロン、アラミドなどの繊維の他、カーボン繊維、ガラス繊維及びスチールワイヤのうちから選択した一種又は複数種の混合が好適に用いられ、なかでもレーヨン、ナイロン、ポリエステルなどの繊維が特に望ましい。
【００２７】
不織布の厚さ（未加硫ゴムとの複合前）は、０．６〜２．５ｍｍの範囲内が望ましく、また目付（１ｍ2当り重量）は２０〜２００ｇ／ｍ2の範囲内にあるのが望ましい。
【００２８】
上述した不織布を一体複合部材３６とするため、その未加硫部材の段階にて予め不織布に未加硫ゴム組成物を適用して複合化する。この複合化に際し、不織布に予め接着処理を施さずとも加硫後におけるゴムとの接着性が十分な場合は未処理不織布に対し、またこの接着性が不十分なときはタイヤ用繊維コードとゴムとの接着力を高める場合と同様にディッピング・ヒートセット処理を施した不織布に対し、プレス又はロールなどによりシート状未加硫ゴム組成物を上下両表面から圧着して、不織布内部のエアを未加硫ゴム組成物と十分に置換する。このようにして得られた未加硫複合部材を適用してグリーンタイヤを成形し、これに加硫成形を施して一体複合部材３６を得る。
【００２９】
一体複合部材３６に使用する未加硫ゴム組成物は、加硫後に５０％モジュラスは、１０〜９０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内、硬度はＪＩＳ  ｋ  ６２５３  Ａ硬度で６０〜１００°の範囲内になるものが望ましい。
（作用）
次に、本実施形態の空気入りラジアルタイヤの作用を説明する。
【００３０】
車両の過積載及び高速度での走行によって、ビード部１２は図１に示す矢印Ｂの方向に繰返し変形を受け、これによってカーカス層１６の折返し端部領域に歪みが生じ、一体複合部材３６が設けられていな場合にはビードコア１４とカーカス層１６との接触が生じる。ビードコア１４とカーカス層１６との接触が、カーカス層１６を構成するカーカスプライコードの破断の要因となる。
【００３１】
また、カーカス層の１６折返し端部領域に歪みが生じるので、カーカスプライコードとゴム弾性率の急激な変化によって、微小領域で剪断入力が発生する。この剪断入力が、カーカスプライ端からのゴム層の亀裂の要因となる。
【００３２】
本実施形態の空気入りラジアルタイヤでは、このカーカス層１６の折返し端部領域に一体複合部材３６を配設することにより、車両の過積載及び高速度での走行によってカーカス層の折返し端部領域に発生する剪断入力を十分に緩和し、カーカス層１６とビード部１２のゴム層との接着力を高めることができ、さらに、一体複合部材３６をビードコア１４とカーカス層１６の間を折返して配設することによりビードコア１４とカーカス層１６の接触を防止することができる。
【００３３】
従って、カーカス層１６の折返し端部領域からの亀裂を防ぎ、さらにカーカスプライコードの破断を防ぐことができる。これによって、ビード部１２の耐久性を向上させることができる。さらに、不織布とゴムとの一体複合部材３６を採用することにより従来のスチールコード及び有機繊維コードを採用するのに対し軽量化となる。
【００３４】
なお、本実施形態では、第１カーカスプライ２８と第２カーカスプライ３０の折返し端部で折返し、カーカス層１６の両面を覆う不織布とゴムとの一体複合部材３６としたが、本発明はこれに限らず、例えば、図３に示されるように、第１カーカスプライ２８の折返し端部と第２カーカスプライ３０の折返し端部の各々を一体複合部材３６で覆っても良い。
【００３５】
また、一体複合部材３６に用いる不織布は、使用する繊維種により多少の変動を見込む必要があるが、目付が２００ｇ／ｍ2  を超えたり、厚さが２．５ｍｍを超えると、未加硫ゴムとの複合化の際、不織布内部の空隙に十分な量のゴムが浸透しなくなり、タイヤ部材としての耐剥離性に不利となるため望ましくない。
【００３６】
また、不織布の厚みが０．６ｍｍ未満となったり、目付けが２０ｇ／ｍ2未満になると、一体複合部材３６を設けた効果が十分に得られなくなる。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例および比較例に基づき説明する。
【００３８】
実施例のタイヤサイズは２０５／７５Ｒ１６、６００ｋＰａの内圧、１１５０ｋｇの荷重でドラム上を６０Ｋｍ／ｈで直進走行させ、カーカスプライ端のセパレーションによりタイヤが故障するまでの走行距離を比較した。また、内圧を６０ｋＰａ、荷重を１７２５ｋｇに高くした条件でドラム上を直進走行させ、ビードコア下のカーカスプライコードの破断を比較した。
【００３９】
実施例１のタイヤは、図１、図２に示す本願発明の最良の実施形態に記載したタイヤである。なお、図１に示すカーカスプライ折返し高さＡ1を４０ｍｍ、Ａ2を３５ｍｍ、一体複合部材がカーカスプライ端を折返し覆っている高さＣを２０ｍｍ、一体複合部材がビードコアを折返して覆っているタイヤ軸方向内側の端部の高さＤを２０ｍｍとした。
【００４０】
実施例２のタイヤは、図３に示す本願発明の最良の実施形態になお書きで記載した第１カーカスプライ２８の折返し端部と第２カーカスプライ３０の折返し端部の各々を一体複合部材で覆ったタイヤである。なお、図３に示すカーカスプライ折返し高さＡ1を４０ｍｍ、Ａ2を３５ｍｍ、一体複合部材がカーカスプライ端を折返し覆っている高さＣ1、Ｃ2を２０ｍｍ、一体複合部材がビードコアを折返して覆っているタイヤ軸方向内側の端部の高さＤを２０ｍｍとした。
【００４１】
また、従来例のタイヤは、一体複合部材を配設しないタイヤである。
【００４２】
上記高さＡ、及びＤは、ビードヒールを通りタイヤ回転軸に対して平行な基準線Ｌ（通常のタイヤ断面高さを測定する基準と同一）からタイヤ径方向外側に計測した寸法である。一方、上記高さＣは、最もタイヤ径方向外側に位置するカーカスプライ端から一体複合部材３６のタイヤ軸軸方向外側の端部までのタイヤ径方向に計測した寸法である。
【００４３】
一体複合部材を構成する不織布の材質はＰＥＴとし、繊維長５１ｍｍ、繊維径０．０２５ｍｍ、目付１００ｇ／ｍ2、厚さ（ゴムとの複合前）１．２ｍｍである。また、一体複合部材の厚さは、２．３ｍｍである。
【００４４】
【表１】
2006199087.tif 000003
評価はカーカスプライ端部にセパレーションが発生するまでの走行距離を測定し、従来例を１００とした指数表示とし表１に示した。指数の数値が大きい程、走行距離が長く耐久性に優れていることを意味する。
【００４５】
上記表１に示されるように、本発明が適用された実施例のタイヤは、従来例のタイヤに比較して、カーカスプライ端のセパレーション及びビードコア下カーカスプライコードの破断までの走行距離が長く、ビード部の耐久性に優れていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る空気入りラジアルタイヤのタイヤの回転軸に沿った断面であり、ビード部を拡大した図である。
【図２】本発明の実施形態に係る空気入りラジアルタイヤのタイヤの回転軸に沿った断面である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る空気入りラジアルタイヤのタイヤの回転軸に沿った断面であり、ビード部を拡大した図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    タイヤ
１２    ビード部
１４    ビードコア
１６    カーカス層
２８    第１カーカスプライ
３０    第２カーカスプライ
３６    一体複合部材
【図１】
2006199087.tif 000004
【図２】
2006199087.tif 000005
【図３】
2006199087.tif 000006