(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のビードコア間でトロイド状にラジアル方向へ延びる有機繊維コードのプライからなるカーカスを骨格とし、このカーカス上に、タイヤの赤道面に対して傾斜配置したスチールコードによる、少なくとも２層のベルトをそなえる、扁平比が50％以下の空気入りラジアルタイヤにおいて、該カーカスの有機繊維コードが、1000〜10000 ｄtex の双撚りのポリエチレン−２，６−ナフタレートから成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】
請求項１において、ビードコアは、1.2 〜1.8 mm径のスチールワイヤを螺旋状に７〜30回巻き回して成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３】
請求項１または２において、カーカスが１層または２層から成ることを特徴とする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】
この発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤ、特に耐久性能を犠牲にすることなしに操縦安定性および乗り心地性を向上し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】
舗装道路を主に走行する車両、中でも乗用車は、年々性能が向上され、かつ良好な整備の下に使用され、また道路網の一層の拡充がはかられていることから、乗用車に供するタイヤには、その走行性能、特に操縦安定性の更なる向上が求められている。また、路面が整備されるとともに、乗用車の乗り心地性能が向上しているのに伴って、橋や高速道路におけるアスファルト継ぎ目の通過など、突起を乗り越す際の乗り心地性についても、その改善が強く求められている。
【０００３】
ここで、乗用車用空気入りラジアルタイヤでは、その骨格をなすカーカスを構成する補強材に、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと示す）繊維のコードを用いることが通例である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このＰＥＴコードによるカーカスでは、上記した乗用車の性能向上に伴う、操縦安定性および乗り心地性に対する要求に、充分に答えることができなくなってきた。
【０００５】
ところで、タイヤの操縦安定性や乗り心地性を向上するには、カーカスが強靱であること、つまりカーカスを構成する補強コードの弾性率を高めることが有利である。従って、カーカスを構成する補強コードを現状のＰＥＴコードより弾性率の高いもの、例えば同じポリエステルの中でも弾性率の高いポリエチレンナフタレート（以下、ＰＥＮと示す）繊維コードを用いることが考えられる。しかしながら、ＰＥＮコードは、在来のＰＥＴコードに比較して弾性率が高い分、耐疲労性に劣るため、このＰＥＮコードをタイヤのカーカスに用いた場合、タイヤの耐久性が保証されない、おそれがある。
【０００６】
そこで、この発明は、ＰＥＮコードを乗用車用タイヤのカーカスに適用するに当たり、耐久性を犠牲にすることなしに操縦安定性および乗り心地性を向上するための方途を与えようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、乗用車用タイヤのカーカスにＰＥＮコードを使用するに当たり、そのコードの耐疲労性およびタイヤの耐久性について鋭意検討したところ、
（ア）一般に有機繊維コードは、引張り歪みではほとんど疲労せずに、圧縮歪みにより疲労すること、
（イ）カーカスにおいて圧縮歪みを受けるのは、カーカスをビードコアでタイヤの外側に折り返した部分であること、
（ウ）このカーカスの折り返し部分の歪みは、タイヤに荷重が負荷された際のビード部のたわみが少ないほど小さくなること、
（エ）扁平比の小さいタイヤは、剛性が高く上記たわみが少ないため、カーカスコードの折り返し部分に作用する歪みが小さく、従って、カーカスコードの耐疲労性には有利であること、
（オ）さらに、タイヤのビード部の剛性を高めると、タイヤサイド部の変形が緩やかになるため、カーカスコードに加わる歪みが減少すること、
を見出し、この発明を完成するに到った。
【０００８】
すなわち、この発明の要旨構成は、次のとおりである。
(1) １対のビードコア間でトロイド状にラジアル方向へ延びる有機繊維コードのプライからなるカーカスを骨格とし、このカーカス上に、タイヤの赤道面に対して傾斜配置したスチールコードによる、少なくとも２層のベルトをそなえる、扁平比が50％以下の空気入りラジアルタイヤにおいて、該カーカスの有機繊維コードが、1000〜10000 ｄtex の双撚りのポリエチレン−２，６−ナフタレートから成ることを特徴とする乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
【０００９】
(2) 上記(1) において、ビードコアは、1.2 〜1.8 mmのスチールワイヤを螺旋状に７〜30回巻き回して成ることを特徴とする乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
【００１０】
(3) 上記(1) または(2) において、カーカスが１層または２層から成ることを特徴とする乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明に従う乗用車用ラジアルタイヤの具体例を図解する。このタイヤは、１対のビードコア１間でラジアル方向にトロイド状に延びるＰＥＮコードのプライの少なくとも１枚からなるカーカス２、このカーカス２のクラウン部のタイヤ径方向外側に配置した、少なくとも２層のベルト３およびこのベルト３のタイヤ径方向外側に配置したトレッド４から成る。なお、図示例では、ベルト３とトレッド４との間に、有機繊維コードを周方向に巻き付けて形成したベルト補強層５を、ベルト３の全幅にわたって配置してある。
【００１２】
カーカス２は、ラジアル方向に延びるＰＥＮコードを30〜70本／50mmで打ち込んでなるプライの１枚または２枚を、ビードコア１間にトロイド状に張り渡すとともに、両端部をビードコア１でタイヤの外側に折り返して成る。そして、ＰＥＮコードとして、繊度が1000〜10000 ｄtex でかつ双撚りのコードを用いることが肝要である。すなわち、ＰＥＮコードの繊度が1000ｄtex 未満では、タイヤに所定の強度を保持するためにカーカスを３層以上にする必要があり、その結果タイヤの製造コストが増加することになる。一方、繊度が10000 ｄtex をこえると、コードが太くなってカーカスの厚みが増加する結果、タイヤ重量の増加をまねくため、好ましくない。
【００１３】
また、ＰＥＮコードを双撚りとしたのは、製造時の作業性を良好に保ち、かつコード弾性率の低下を抑制するためである。すなわち、双撚りに対し、単撚りはフィラメントにねじれが残るため、コードをゴムで被覆したトリート材も丸まりやすくなり、作業性が悪化してしまう。同様の理由でコード弾性率の低下も避けることができない。
【００１４】
ここで、この発明において、コードの素材であるＰＥＮは、エチレン−２，６−ナフタレート単位を90モル％以上含んでおればよく、10モル％未満の割合で適当な第３成分を含む重合体であっても差し支えない。一般にポリエチレン２，６−ナフタレートは、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を触媒の存在下で適当な反応条件のもとにエチレングリコールと縮重合せしめることによって合成される。このとき、ポリエチレン２，６−ナフタレートの重合完結前に適当な１種または２種以上の第３成分を添加すれば、共重合ポリエステルが合成される。
【００１５】
適当な第３成分としては、（ａ）２個のエステル形成性官能基を有する化合物；例えばシュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸；ジクロプロパンジカルボン酸、シクロブタンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸などの脂環族ジカルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸；ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのカルボン酸，グリコール酸、ｐ−オキシ安息香酸、ｐオキシエトキシ安息香酸などのオキシカルボン酸，プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチレングリコール、ｐ−キシリレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡ、ｐ，ｐ′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、２，２−ビス（ｐ−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、ポリアルキレングリコールなどのオキシ化合物；それらの機能的誘導体；前記カルボン酸、オキシカルボン酸、オキシ化合物またはそれらの機能的誘導体から誘導される高重合度化合物や、（ｂ）１個のエステル形成性官能基を有する化合物、例えば安息香酸、ベンジルオキシ安息香酸、メトキシポリアルキレングリコールなどが挙げられる。
【００１６】
さらに（ｃ）３個以上のエステル形成性官能基を有する化合物、例えばグリセリン、ペンタエリスルトール、トリメチロールプロパンなども重合体が実質的に線状である範囲内で使用可能である。
【００１７】
また、前記ポリエステル中に二酸化チタンなどの艶消剤やリン酸、亜リン酸およびそれらのエステルなどの安定剤が含まれていてよいことはいうまでもない。
【００１８】
なお、上記のようにカーカスにＰＥＮコードを適用するに当たり、タイヤの扁平比を50％以下にすることが、重要である。なぜなら、扁平比が50％以下のタイヤは、剛性が高く乗用車の荷重を支える際のタイヤサイド部の撓みが少ないため、カーカスコードにかかる圧縮歪みが小さくなり、結果として、コードの耐疲労性を高めることになるからである。なお、タイヤの扁平比が65％をこえると、荷重負荷時のタイヤサイド部の撓みが大きくなり、ＰＥＮコードでの疲労が許容値をこえる、おそれがある。
【００１９】
上記のように、対象タイヤの扁平比を限定することによって、タイヤ耐久性が阻害されずに、そのカーカスにＰＥＮコードを適用することが初めて可能になり、以下のようなＰＥＮコードによる効果を享受できるのである。すなわち、カーカスにＰＥＮコードを適用すると、ＰＥＮは高弾性であるため、タイヤ全体としての剛性が向上し、操縦安定性が改善される。又、タイヤ全体としての剛性が向上するため、その分トレッドのパターン部分やサイド部およびトレッド部のゴムを柔らかくしたり、タイヤ全体を柔らかくしたりすることによって、乗り心地性をも改善する余裕ができ、タイヤの操縦安定性と乗心地性とをバランスよく向上させることができる。
【００２０】
次に、ベルト３は、図示例でカーカス２側から順に、第１ベルト層３ａおよび第２ベルト層３ｂの積層構造になり、カーカス２のプライコードに対して傾斜して、好ましくは22〜30°の傾斜角度で配列した多数本のスチールコードによるゴム被覆層の複数層を、その層間でスチールコードが互いに交差する配置で重ね合わせた、構造を有する。
【００２１】
さらに、ビードコア１は、径が1.2 mm以上のスチールワイヤの１本を螺旋状に７回以上連続して巻き回して形成した、図２〜５に典型例を示す構造とすることが、タイヤサイド部の急激な変形を緩和するのに有利である。すなわち、ビードコア１を構成するスチールワイヤは、その径が1.2 mm未満または図６に示すように巻き数が６回以下になると、充分なビード部剛性が得られず、タイヤサイド部の急激な変形を緩和することが難しい。しかし、径が1.8 mmをこえるか、または巻き数が30回をこえると、ビード部の剛性が高くなりすぎて、タイヤのリムに対する装着または脱着が難しくなる。従って、1.2 〜1.8 mm径のスチールワイヤを７〜30回巻き回してビードコアを形成することとした。
【００２２】
【実施例】
図１に示した構造の乗用車用ラジアルタイヤのビードコア１およびカーカス２を、表１および２に示す仕様の下に作製し、種々のサイズのタイヤを試作した。なお、カーカスに適用した有機繊維コードは全て1670ｄtex ／２であり，該コードを50本／50mmで配置して成る。また、ベルト３は、１×５×0.25（mm）のスチールコードをタイヤの赤道面に対して左20°の角度で傾斜する向きで打ち込み数40本／50mmで配置した第１ベルト層３ａと、その上に同スチールコードをタイヤの赤道面に対して右20°の角度で傾斜する向きで同打ち込み数で配置した第２ベルト層３ｂとから成る。さらに、その上には、ほぼラジアル方向に延びるナイロン1400ｄtex ／２のコードを50本／50mmで配置した、ベルト補強層５を設けた。
【００２３】
かくして得られた各タイヤについて、その標準リムに組み込み最大負荷能力に対応する空気圧に調整したのち、排気量が2000cc級の乗用車に装着し、60〜200 km／ｈの速度でテストコースを走行し、２名のドライバーによって、操縦安定性および乗り心地性をフィーリング評価した。
【００２４】
なお、操縦安定性は、２名のドライバーが直進安定性、旋回安定性、剛性感およびハンドリング等の項目について、それぞれ評価を行い、すべての項目そしてドライバー２名の評点を平均した。同様に、乗り心地性は、２名のドライバーが継ぎ目路での振動特性および石畳路走行性等の項目について、それぞれ評価を行い、すべての項目そしてドライバー２名の評点を平均した。
【００２５】
この評価は、比較例１の成績を基準にして、この比較例１のタイヤに対する性能差を、次のように表示した。すなわち、±０はテストドライバーが比較例１のタイヤ対比で性能差を検知できない場合、＋１はテストドライバーが比較例１のタイヤ対比で有意に性能差を検知できる程度の性能を有する場合、＋２はテストドライバーが比較例１のタイヤ対比で明確に性能差を検知できる程度の性能を有する場合、＋３は一般のドライバーが比較例１のタイヤ対比で有意に性能差を検知できる程度の性能を有する場合、＋４は一般のドライバーが比較例１のタイヤ対比で明確に性能差を検知できる程度の性能を有する場合、＋５は一般のドライバーが比較例１のタイヤ対比で極めて明確に性能差を検知できる程度の性能を有する場合、をそれぞれ示す。一方、−１〜−５の評価は、上記＋側の評価と同じ段階で逆に性能が劣る場合をそれぞれ示すこととする。
【００２６】
さらに、タイヤの耐久性は、上記試験に供したタイヤにＪＡＴＭＡの内圧2.0kgf／cm2 時の規定荷重の150 ％を負荷し、表面が平滑な鋼鉄製ドラム（直径：３ｍ）上において、50km／ｈで走行させ、故障発生までの時間を測定することによって、評価した。測定結果は、比較例１の走行時間を100 としたときの指数にて表示した。
以上の各評価結果および測定結果を、表１および２に示した。
【００２７】
【表１】
0004480194.tif 000002
【００２８】
【表２】
0004480194.tif 000003
【００２９】
【発明の効果】
この発明によれば、ＰＥＮコードをカーカスに適用した場合にあってもタイヤに充分な耐久性が確保されるため、ＰＥＮコードの適用によって、耐久性を犠牲にすることなしに、操縦安定性および乗り心地性の向上を達成し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明のタイヤ構造を示した図である。
【図２】  この発明に従うビードコアを示した図である。
【図３】  この発明に従うビードコアを示した図である。
【図４】  この発明に従うビードコアを示した図である。
【図５】  この発明に従うビードコアを示した図である。
【図６】  他のビードコアを示した図である。
【符号の説明】
１  ビードコア
２  カーカス
３    ベルト
３ａ  第１ベルト層
３ｂ  第１ベルト層
４  トレッド
５  ベルト補強層
【図１】
0004480194.tif 000004
【図２】
0004480194.tif 000005
【図３】
0004480194.tif 000006
【図４】
0004480194.tif 000007
【図５】
0004480194.tif 000008
【図６】
0004480194.tif 000009