(57)【要約】【課題】  中間伸度の低い有機繊維コードを有効活用して、高速耐久性を一層向上した空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  ベルト補強層４の補強コードが６７Ｎ負荷時の中間伸度が５．５％以下の有機繊維コードからなり、かつ該有機繊維コードが未加硫タイヤ成形時に３〜１２Ｎ／コードのプリテンションで巻き付けられている空気入りラジアルタイヤ。補強コードとして有機繊維コードを使用し、該有機繊維コードに未加硫タイヤ成形時に３〜１２Ｎ／コードのプリテンションを付与するように巻き付けてベルト補強層４を形成し、該有機繊維コードの中間伸度を未加硫タイヤの加硫後に５．５％以下にするように製造する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカス層の外周にベルト層を配置し、該ベルト層の周辺に補強コードを実質的にタイヤ周方向に周回させたベルト補強層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト補強層の補強コードが６７Ｎ負荷時の中間伸度が５．５％以下の有機繊維コードからなり、かつ該有機繊維コードが未加硫タイヤ成形時に３〜１２Ｎ／コードのプリテンションで巻き付けられている空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記有機繊維コードの未加硫タイヤ成形時の乾熱収縮率が２．５％以上である請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
未加硫タイヤ成形時に前記補強コードに乾熱収縮率２．５％以上の有機繊維コードが１〜２0重量％合糸されて巻き付けられている請求項1に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記未加硫タイヤの加硫時の膨径率が３％以下である請求項１、２又は３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記ベルト補強層が、前記補強コードを複数本引き揃えてゴム引きされたストリップ材がタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けられて形成されている請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項６】
カーカス層の外周にベルト層を配置し、該ベルト層の周辺に補強コードがタイヤ周方向に周回するベルト補強層を配置した未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを金型内で膨径させて加硫する空気入りラジアルタイヤの製造方法において、前記補強コードとして有機繊維コードを使用し、該有機繊維コードに前記未加硫タイヤ成形時に３〜１２Ｎ／コードのプリテンションを付与するように巻き付けて前記ベルト補強層を形成し、該有機繊維コードの６７Ｎ負荷時の中間伸度を前記未加硫タイヤの加硫後に５．５％以下にする空気入りラジアルタイヤの製造方法。
【請求項７】
前記未加硫タイヤ成形時の前記有機繊維コードの乾熱収縮率が２．５％以上である請求項６に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
【請求項８】
前記未加硫タイヤ成形時に前記有機繊維コードに乾熱収縮率２．５％以上の有機繊維コードを１〜２０重量％合糸して巻き付ける請求項６に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
【請求項９】
前記未加硫タイヤの加硫時の膨径率を３％以下にする請求項６、７又は８に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
【請求項１０】
前記補強コードを複数本引き揃えてゴム引きされたストリップ材をタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けて前記ベルト補強層を形成する請求項６〜９のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、ベルト補強層の改良により高速耐久性を向上するようにした空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に高速走行用に設計された空気入りラジアルタイヤは、トレッド部の内側に配置したベルト層の外周側に熱収縮性のナイロンコードをほぼタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けたベルト補強層を配置している。このベルト補強層により高速走行時にベルト層の両端部が遠心力でせり上がるのを抑制し、ゴム層からの剥離を防止することにより高速耐久性を確保するようにしている。
【０００３】
従来、上記ベルト補強層の補強コードとして中間伸度の低い（従って、弾性率の高い）繊維コードを使用すれば、ベルト補強層の拘束力（たが効果）が向上することにより、高速耐久性を一層向上できるのではいかとの期待があり、いくつかの提案がある（例えば、特許文献１など）。
【０００４】
しかしながら、実際に実現している向上代は非常に低いレベルにとどまり、従来の高い中間伸度のナイロンコードを使用した場合に比較して、わずか４％程度の性能向上にしかなっていないのが現状である。
【特許文献１】特開平１０−８６６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、中間伸度の低い有機繊維コードを有効に活用することにより、高速耐久性を一層向上するようにした空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤは、カーカス層の外周にベルト層を配置し、該ベルト層の周辺に補強コードを実質的にタイヤ周方向に周回させたベルト補強層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト補強層の補強コードが６７Ｎ負荷時の中間伸度が５．５％以下の有機繊維コードからなり、かつ該有機繊維コードが未加硫タイヤ成形時に３〜１２Ｎ／コードのプリテンションで巻き付けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法は、カーカス層の外周にベルト層を配置し、該ベルト層の周辺に補強コードがタイヤ周方向に周回するベルト補強層を配置した未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを金型内で膨径させて加硫する空気入りラジアルタイヤの製造方法において、前記補強コードとして有機繊維コードを使用し、該有機繊維コードに前記未加硫タイヤ成形時に３〜１２Ｎ／コードのプリテンションを付与するように巻き付けて前記ベルト補強層を形成し、該有機繊維コードの６７Ｎ負荷時の中間伸度を前記未加硫タイヤの加硫後に５．５％以下にすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
上述のようにベルト補強層の補強コードに有機繊維コードを使用し、この有機繊維コードに未加硫タイヤの成形時に３〜１２Ｎ／コードの高プリテンションを与えて巻き付けている上に、加硫後の６７Ｎ負荷時の中間伸度を５．５％以下にしているため、加硫後のタイヤにおけるベルト補強層の補強コードの初期張力を高い緊張状態にすることができる。したがって、本発明の空気入りタイヤは、ベルト補強層によるベルト層に対するたが効果及び／又はせり上がり抑制効果が一層強化され、高速耐久性を大きく向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に適用されるタイヤは、トレッド内側にベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤであり、かつ高速耐久性強化のために、ベルト層の周辺に補強コードを実質的にタイヤ周方向に周回させたベルト補強層を配置したものを対象とし、特に乗用車用の空気入りラジアルタイヤを対象とする。ベルト層は、ベルトコードがスチールコードであるが、アラミドコードなどの高弾性率有機繊維コードを一部または全部に使用する場合もある。
【００１０】
図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一例について、その要部を判断面図にして示す。
【００１１】
１はトレッド部であり、２はタイヤ内側に配置されたカーカス層である。このカーカス層２の外周側に上下２層のベルト層３が配置され、さらにベルト層３の外周側に全幅にわたってベルト補強層４が配置されている。そのベルト補強層４は、補強コードが実質的にタイヤ周方向に周回するように形成されている。
【００１２】
ベルト補強層４は、図２に示すように、複数層のベルト層２の層間に配置したものでもよく、或いは、図３に示すように、ベルト層２とカーカス層２との間に配置したものでもよい。
【００１３】
本発明において、上記ベルト補強層が重要な構成であり、以下に詳細を説明するように構成されている。
【００１４】
本発明において、ベルト補強層をベルト層の周辺に配置するとは、図１のように複数層のベルト層の外周側に配置する場合のほか、図２のように複数層のベルト層の層間に配置する場合、図３のように複数層のベルト層の内周側とカーカス層との間に配置する場合などを含む。また、図１〜図３の配置を組み合わせて複数層を配置するようにしてもよい。
【００１５】
また、ベルト補強層は少なくともベルト層の両端部に配置するようにすればよく、必ずしも図１〜図３の例のようにベルト層の全幅にわたって設けるものだけに限定されない。
【００１６】
上記ベルト補強層は、補強コードが実質的にタイヤ周方向に配列するように巻き付けられて形成される。実質的にタイヤ周方向とは、補強コードがタイヤ周方向に対して０°の関係にある場合は勿論であるが、１５°以内の範囲であればタイヤ周方向と同等であるとみなす意味で使用される。
【００１７】
ベルト補強層の形成方法としては、従来公知の方法がいずれも使用可能である。好ましくは、複数本（２〜３０本程度）の補強コードが引き揃られてゴム引きされたストリップ材を、実質的にタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けるようにして形成する方法が生産性の上から好適である。ストリップ材の幅は特に限定されないが、好ましくは、３〜２０ｍｍ程度にするのがよい。
【００１８】
本発明に使用されるベルト補強層の形成方法としては、生産性はやや悪いが、多数本の補強コードを引き揃えてゴム引きされたシート材を、その補強コードの延長方向にタイヤ１周分だけバイアスカットし、これをタイヤ周方向に巻き付けて両端部をスプライスするものであってもよい。
【００１９】
本発明において、ベルト補強層の補強コードには有機繊維コードが使用される。かつ、この有機繊維コードには、加硫後のタイヤにおいて、或いは加硫後のタイヤから取り出した状態において、その中間伸度が５．５％以下になるものが使用される。このように加硫後のタイヤにおいて、ベルト補強層の補強コードの中間伸度が５．５％以下に伸びにくい状態にしてあることにより、初期張力を高緊張状態に維持し、ベルト層に対するベルト補強層のたが効果及び／又はせり上がり抑制効果を増大することができる。中間伸度が５．５％よりも高いと、初期張力を高緊張状態に維持することが難しくなり、さらなる高速耐久性の向上効果は得られない。
【００２０】
補強コードの中間伸度は低いほど好ましく、製造可能な下限まで使用することができる。その製造可能な下限は一般的には１％である。ここで、中間伸度とは、６７Ｎ負荷時の伸度をいう。
【００２１】
有機繊維コードの種類は、加硫後のタイヤにおいて中間伸度が５．５％以下になるものであれば特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ），芳香族ポリアミド，ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール，ポリビニルアルコール，ナイロンなどを例示することができる。中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレートは特に好ましい。
【００２２】
この有機繊維コードは、単独のポリマーだけで構成されたものであってもよく、また２種類以上のポリマーから構成されたものであってもよい。２種類以上のポリマーから構成する場合の繊維コードの形態は、各ポリマーからなる繊維コードを２種類以上引き揃えるとか、或いは撚り合わせたものでよい。また、２種類以上の液状のポリマーを同一紡糸孔から芯鞘状又はバイメタル状に紡糸した複合糸を使用した繊維コードでもよい。
【００２３】
複合糸の例としては、例えばポリエチレンテレフタレート又はポリエチレン−２，６−ナフタレートなどのポリエステルを芯にし、ナイロンを鞘にした芯鞘型複合糸を挙げることができる。この芯鞘型複合糸は、ポリエステル繊維による低中間伸度を得やすいという特長を活かしながら、ゴムに対する接着性が低いという欠点をカバーすることができ、またポリエステルを主成分としながら高い乾熱収縮率を得やすくする。
【００２４】
本発明は、さらに未加硫タイヤの成形時に上記有機繊維コードによりベルト補強層を形成するとき、その有機繊維コードに３〜１２Ｎ／コード、好ましくは５〜８Ｎ／コードのプリテンションを付与することを特徴とする。このように有機繊維コードに高いプリテンションを与えてベルト補強層を形成することにより、加硫後のタイヤにおいてベルト補強層コードの初期張力を高緊張状態に維持することができる。したがって、この高い初期張力と上記中間伸度が５．５％以下である条件とが相まって、ベルト補強層のベルト層に対するたが効果及び／又はせり上がり抑制効果を一層増大し、高速耐久性の一層の向上を図ることができる。
【００２５】
未加硫タイヤの成形時に与えるプリテンションが３Ｎ／コードよりも低いと、上述した中間伸度との相乗効果が得られない。また、プリテンションを１２Ｎ／コードよりも高くすると、ベルト補強層の形成時に補強コードが未加硫ゴムに食い込むため、それが高速耐久性を低下させる原因になる。
【００２６】
本発明において、さらに好ましくは、未加硫タイヤの成形時にベルト補強層の形成に使用する有機繊維コードとして、乾熱収縮率が２．５％以上、好ましくは２．５〜５．０％、さらに好ましくは２．５〜３．５％のものを使用するとよい。
【００２７】
このように高いプリテンションを付与した上に、乾熱収縮率が２．５％以上である有機繊維コードを使用したことにより、加硫後のタイヤにおけるベルト補強層コードの緊張状態を一層増大し、上述した高速耐久性を一層向上することができる。乾熱収縮率は余り高くしても、加硫時のコードの収縮量が過大になるため、ゴムに対する食い込みが大きくなってしまう原因になるので、５．０％を上限とすることが好ましい。
【００２８】
乾熱収縮率が２．５％以上の有機繊維コードは、原糸の溶融紡糸条件、延伸条件、延伸時または延伸後の熱処理条件などを適宜選択することにより、加硫後のタイヤ内において中間伸度を５．５％以下になるようにすることができる。このような繊維特性を有する有機繊維コードは、単一ポリマーからなる有機繊維だけで形成するほか、前述した２種類以上のポリマーの複合糸を利用してもよい。特に、芯鞘型複合糸を使用することが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレン−２，６−ナフタレートなどのポリエステルを芯にし、ナイロンを鞘にした芯鞘型複合糸を使用するとよい。
【００２９】
また、各単独のポリマーからなる繊維コードを２種類以上引き揃えたコード、または撚り合わせたコードを利用するようにしてもよい。２種類の繊維コードを組み合わせる場合では、一方を加硫後の中間伸度が５．５％以下になる有機繊維コードとし、他方を未加硫タイヤ成形時の乾熱収縮率が２．５％以上である有機繊維コードにすることである。例えば、中間伸度が５．５％以下になるコードをポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル繊維コードにし、乾熱収縮率が２．５％以上のコードをナイロン繊維コードにして組合せるなどである。
【００３０】
上記の組合せにおいて、補強コード全体に対して乾熱収縮率２．５％以上の有機繊維コードの配合割合は１〜２０重量％の範囲にするのがよい。１重量％よりも少なくては、加硫後のタイヤにおける熱収縮による初期張力の増加効果を得ることがむずかしい。また、２０重量％よりも多いと、加硫時にゴム対するコードの食い込みを生ずるようになる。
【００３１】
また、上記のような有機繊維コードでベルト補強層を形成した未加硫タイヤを成形した後、この未加硫タイヤを加硫する場合には、加硫時の膨径率（リフト率ともいう）を３％以下にすることが好ましい。ベルト補強層の補強コードとして、加硫後の中間伸度が５．５％以下になる有機繊維コードを使用しているので、膨径率を３％より大きくするとゴムに対するコードの食い込みを生じ、高速耐久性を低下させるようになる。
【実施例】
【００３２】
タイヤサイズが２２５／５０Ｒ１７で、図１のタイヤ構造を有し、かつベルト補強層を形成するための補強コードとして、加硫後の６７Ｎ負荷時の中間伸度が４．５％になるポリエチレンテフタレートコードと、加硫前の乾熱収縮率が３．５％であるナイロンコードとを重量比８５／１５の割合で合糸した撚りコードを用意し、このコードをそれぞれ表１のようにプリテンションを異ならせて螺旋巻きしてベルト補強層を形成した６種類の未加硫タイヤを成形し、これら未加硫タイヤを膨径率２％で加硫することにより空気入りラジアルタイヤを製造した。
【００３３】
これら６種類の空気入りラジアルタイヤについて、下記の試験法により高速耐久性を測定し、その結果を比較例１のタイヤの測定結果を１００とする指数にして、表１に示した。表１の結果から、実施例１〜４のタイヤは、いずれも高速耐久性に優れていることがわかる。
【００３４】
〔高速耐久性の試験法〕
ドラム径１７０７ｍｍの回転ドラムを使用し、試験タイヤをＪＩＳ  Ｄ４２３０規定の高速耐久試験法を終了した後、引き続き１０分毎に速度を１０ｋｍ／ｈづつ増加させてタイヤが破壊するまで走行し、その破壊した時の速度の大きさをもって評価した。
【００３５】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤのトレッド域要部を示す半断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤのトレッド域要部を示す半断面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤのトレッド域要部を示す半断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  トレッド部
２  カーカス層
３  ベルト層
４  ベルト補強層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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