(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビードコア間でラジアル方向に延びるゴム被覆コードのプライによるカーカス本体と、該プライを各ビードコアのまわりにそれぞれタイヤの内側から外側へ巻返してタイヤ径方向外側に延ばした折返し部とから成るカーカスを骨格として、このカーカスのクラウン部の径方向外側に少なくとも２層のベルトを配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤであって、上記カーカスは、その折返し部をビードコアの径方向外側に配置したビードフィラーのタイヤ外側面に沿って、さらに巻き上げて折返し部の端末をベルト下またはベルト層間に配置し、該カーカスプライを構成するコードの切断時の強さとビードのタイヤ径方向上端部におけるカーカスの折り返し部でのコードの打ち込み数との積で定義される、カーカスプライ強度が２１０００Ｎ／５０mm以上であり、該コードは径が１．４mm以下、強度が０．０５Ｎ／ｄｔｅｘ以上および撚係数が０．２５０〜０．６００の有機繊維コードであることを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
一対のビードコア間でラジアル方向に延びるゴム被覆コードのプライによるカーカス本体と、該プライを各ビードコアのまわりにそれぞれタイヤの内側から外側へ巻返してタイヤ径方向外側に延ばした折返し部とから成るカーカスを骨格として、このカーカスのクラウン部の径方向外側に少なくとも２層のベルトを配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤであって、上記カーカスは、その折返し部をビードコアでタイヤ外側から内側にさらに折り曲げたのちカーカス本体に沿ってタイヤ径方向外側に延ばして折返し部の端末をベルト下またはベルト層間に配置し、該カーカスプライを構成するコードの切断時の強さとビードのタイヤ径方向上端部におけるカーカスの折り返し部でのコードの打ち込み数との積で定義される、カーカスプライ強度が２１０００Ｎ／５０mm以上であり、該コードは径が１．４mm以下、強度が０．０５Ｎ／ｄｔｅｘ以上および撚係数が０．２５０〜０．６００の有機繊維コードであることを特徴とする重荷重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、有機繊維コードが、芳香族ポリアミド、ポリエステルおよびポリオレフィンケトンから選ばれた少なくとも１種から成ることを特徴とする重荷重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、小型トラックやトラック・バスなどの比較的重い荷重の加わる車両に供する重荷重用空気入りラジアルタイヤ、とくに軽量で走行耐久性に優れた重荷重用空気入りラジアルタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
重荷重用空気入りラジアルタイヤは、乗用車用タイヤと比較すると、負荷荷重の大きい過酷な条件下での使用に耐える必要があるため、タイヤの骨格を形成するカーカスプライには、高強度のスチールコードを使用するのが通例である。
【０００３】
ところで、近年では、環境保護および省エネルギーの観点から、自動車の低燃費化が進められ、それに伴いタイヤの軽量化が強く求められている。この要請に応えるために、最近では、重荷重用タイヤの分野においても、そのカーカスプライの補強材として、スチールコードを軽量な有機繊維コードに置き換える試みがなされている。
【０００４】
例えば、特開昭６３−５７３０５号公報には、カーカスプライコードに比較的太径の芳香族ポリアミド（以下アラミド）繊維を用いた重荷重用空気入りラジアルタイヤが開示されている。ここでは、太径のプライコードを用いた場合、タイヤの走行時にカーカスへ繰り返し入力があると、該カーカスのプライコードの端部に応力が集中し易くなる結果、いわゆるプライ端セパレーションを誘発する不利があることから、プライコード端部での応力集中を緩和することを目的として、該カーカスプライを１対のビードコアの回りでタイヤの内側から外側に折り返しビードフィラーに沿わせて配置し、その折り返し端を、スチールコードからなる第１補強層で覆い、さらに第１補強層を有機繊維からなる第２補強層で覆う、ビード構造が提案されている。
【０００５】
このビード構造を採用したタイヤは、確かに、タイヤが完全に摩耗するまでの期間、カーカスのプライ端セパレーションによる故障を起こさずに走行することができる。
【０００６】
ところで、近年では、トラックやバスなどにおいて、その積載能力を高める目的で車両の低床化が進められているのに伴って、当該車両に用いる重荷重用タイヤの扁平化、例えば扁平比が７０％以下となる扁平化が要求されている。この扁平化されたタイヤは、通常の扁平比のタイヤに比べて、タイヤの負荷能力が高くなり、またタイヤサイド部の曲率が小さくなるため、カーカスプライ端末での上記応力はより大きくなる。従って、とりわけ扁平比が７０％以下の扁平タイヤでは、上記公報で提案されたビード部補強構造を採用しても、未だ充分な耐久性は得られなかった。
【０００７】
一方、特開平８−９９５０２号公報には、カーカスのプライ端セパレーションを回避する方法について、芳香族ポリアミドからなるカーカスプライをビードコアのまわりに巻回した後、ビードフィラーに沿って上げて、その端末をベルト下に配置する、方途が提案されている。この構造によってプライ端セパレーションを確かに回避することができるが、この構造を扁平比が７０％以下の扁平タイヤを適用すると、カーカスの折り返し部におけるコード強力が、タイヤ走行に伴って低下することが、新たに問題として浮上した。これは、タイヤが低内圧下や高荷重下で走行した場合に、カーカス折り返し部のプライコードに大きな圧縮入力が加わるためである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の目的は、例えば扁平比が７０％以下の扁平な重荷重用タイヤにおいて、有機繊維をカーカスプライに用いた場合に問題となるカーカスのプライ端セパレーション、そしてカーカス折り返し部のコード強力の低下をより一層抑制することによって走行耐久性を向上した、軽量の重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記の問題を解決するための方途について、鋭意究明した。すなわち、従来のタイヤは、一般にカーカスプライの両端を一対のビードコアの回りで、それぞれタイヤの内側から外側に巻き返し、ビードコアの径方向外側に据えたビードフィラーに沿わせて配置しているが、カーカスプライの端末は、タイヤをリム組みした状態において、タイヤサイド部からリムフランジが離隔する位置に対して僅かに径方向内側に位置しているのが普通である。換言すると、カーカスプライの端末は、リムフランジによって固定される部分と撓み易いサイドウォール部との境界近傍に位置しているため、タイヤが回転するたびに、カーカスプライの端末に圧縮と引張りの入力が加わることになる。
【００１０】
ここで、カーカスプライの端末における応力集中は、次式で表されるように、コード径が大きいほど大きくなるため、上述の公報に開示のビード部補強構造を採用したとしても、走行距離が長くなるに従ってカーカスプライの端末が徐々にタイヤ径方向内側に引抜け、各コードの先端に小さなセパレーションが発生し、このセパレーションがやがてタイヤ周方向に繋がり、タイヤ故障に至ることが判明した。
【数１】
プライ端末での応力集中∝ tan（コード径／コード相互間距離）
【００１１】
従って、タイヤの軽量化のためにカーカスに有機繊維コードを用いる場合、コード径がスチールコードより太径になるのは避けることができないから、当該タイヤにおける耐久性を向上するには、カーカスプライコードの端末を、伸長および圧縮が繰返される位置から外すことが、極めて有効な手段となり得るのである。この発明は、以上の知見に基づくものである。
【００１２】
すなわち、この発明の要旨構成は、次のとおりである。
(1)一対のビードコア間でラジアル方向に延びるゴム被覆コードのプライによるカーカス本体と、該プライを各ビードコアのまわりにそれぞれタイヤの内側から外側へ巻返してタイヤ径方向外側に延ばした折返し部とから成るカーカスを骨格として、このカーカスのクラウン部の径方向外側に少なくとも２層のベルトを配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤであって、上記カーカスは、その折返し部をビードコアの径方向外側に配置したビードフィラーのタイヤ外側面に沿ってさらに巻き上げて折返し部の端末をベルト下またはベルト層間に配置し、該カーカスプライを構成するコードの切断時の強さとビードのタイヤ径方向上端部におけるカーカスの折り返し部でのコードの打ち込み数との積で定義される、カーカスプライ強度が２１０００Ｎ／５０mm以上であり、該コードは径が１．４mm以下、強度が０．０５Ｎ／ｄｔｅｘ以上および撚係数が０．２５０〜０．６００の有機繊維コードであることを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【００１３】
(2)一対のビードコア間でラジアル方向に延びるゴム被覆コードのプライによるカーカス本体と、該プライを各ビードコアのまわりにそれぞれタイヤの内側から外側へ巻返してタイヤ径方向外側に延ばした折返し部とから成るカーカスを骨格として、このカーカスのクラウン部の径方向外側に少なくとも２層のベルトを配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤであって、上記カーカスは、その折返し部をビードコアでタイヤ外側から内側にさらに折り曲げたのちカーカス本体に沿ってタイヤ径方向外側に延ばして折返し部の端末をベルト下またはベルト層間に配置し、該カーカスプライを構成するコードの切断時の強さとビードのタイヤ径方向上端部におけるカーカスの折り返し部でのコードの打ち込み数との積で定義されるカーカスプライ強度が２１０００Ｎ／５０mm以上であり、該コードは径が１．４mm以下、強度が０．０５Ｎ／ｄｔｅｘ以上および撚係数が０．２５０〜０．６００の有機繊維コードであることを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【００１４】
(3) 上記(1) または(2) において、有機繊維コードが、芳香族ポリアミド、ポリエステルおよびポリオレフィンケトンから選ばれた少なくとも１種から成ることを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明の重荷重用空気入りタイヤの典型例として、トラック・バス用タイヤについて示す。図において、１は一対のビードコアであり、これらビードコア１間でトロイド状に跨がるカーカス２を骨格とし、このカーカス２のクラウン部の径方向外側に、複数層、図示例で径方向内側から順に第１〜４のベルト層からなる４層構造のベルト３およびトレッド４を配置して成る。また、符号５は、ビードコア１のタイヤ径方向外側に据えた、硬質ゴムによるビードフィラーである。なお、トレッド４には、タイヤの赤道面Ｏに沿って延びる複数本の周溝、さらに必要に応じて、これら周溝を横切る向きに延びる横溝を適宜配置するのが一般的である。
【００１６】
カーカス２は、タイヤの赤道面Ｏに対して、実質上直交する向きに延びる有機繊維コードの多数本をゴムで被覆したカーカスプライをビードコア１間にトロイド状に張り渡したカーカス本体20と、このカーカス本体20の両端部をビードコア１のまわりでタイヤの内側から外側に折り返してタイヤ径方向外側に延ばした折り返し部21とから成る。
【００１７】
ここで、この折返し部21の端末21ａを、伸長および圧縮が繰返される位置から外すことが肝要である。
すなわち、図１に示すように、カーカス２の折返し部21を、ビードコア１の径方向外側に配置したビードフィラー５のタイヤ外側面に沿って、タイヤ径方向外側にさらに巻き上げて、その端末21ａをベルト３の第１ベルト層または第２ベルト層の径方向内側に配置する。
【００１８】
この折返し部21の構造によって、カーカスプライの端末21ａは、カーカス本体20とベルト３との間に挟持されて、該端末21ａにおける走行時の変形および歪みの発生が抑制される結果、端末21ａを起点としたセパレーションは、未然に防止されるのである。
【００１９】
また、図１に示した折返し部21の構造において、図２に示すように、折返し部21をビードフィラー５のタイヤ外側面に沿わさずに、ビードコア１でタイヤ外側から内側にさらに折り曲げたのち、ビードフィラー５のタイヤ内側面に沿って、つまりカーカス本体20に沿ってタイヤ径方向外側に延ばして、端末21ａを同様にベルト３の第１ベルト層または第２ベルト層の径方向内側に配置してもよい。この場合、折り返し部21をカーカス本体20に沿わせることによって、折り返し部21をよりタイヤ内側の領域に配置するから、当該折り返し部21のコードへの入力は主に引張り側になるため、コードの耐疲労性を向上することが可能である。
【００２０】
なお、カーカス折り返し部21の端末21ａはベルト３領域にあればよいが、第１ベルト層下であって第１ベルト層端から第１ベルト層の幅の１／２の範囲、もしくは第２ベルト層の幅が第１ベルト層の幅より長い場合には、第１ベルト層端から第２ベルト層端の間に設置することが好ましい。第１ベルト層下に設置する場合、カーカス折り返し部２１の末端２１ａを第１ベルト層の１／２を越えた位置に配置すると重量が増加し好ましくない。
【００２１】
さらに、カーカスの折り返し部21において、該カーカスプライを構成するコードの切断時の強さ（Ｎ）とビードのタイヤ径方向上端部における折り返し部21でのコードの打ち込み数（本／50mm）との積で定義されるカーカスプライ強度（以下、単にカーカスプライ強度と示す）を２１０００Ｎ／50mm以上とすることが、肝要である。すなわち、カーカスプライ強度が２１０００Ｎ／50mm未満では、特に扁平比の小さいタイヤのケース強度が不足しタイヤの安全性が低下することから、２１０００Ｎ／50mm以上、好ましくは２４０００Ｎ／50mm以上とする。なお、この発明においては、１枚のカーカスプライを折り返し、カーカスプライ端末をベルト下に配置しているため、実質的にタイヤサイド部のカーカスプライが２層となり、タイヤサイド部の総カーカスプライ強度（以下ケース強度と言う）が前記カーカスプライ強度（１層）の２倍となる。
【００２２】
上述の通り、この発明においては、タイヤの軽量化を目的としているため使用するカーカスプライの枚数は１枚である。そして、該カーカスプライに用いる有機繊維のコードは、径が１．４mm以下および引張り強さが０．０５Ｎ／ｄｔｅｘ以上のものを用いる必要がある。
すなわち、カーカスプライの強度を高めるには、各コードの引張り強さを高めるか、コードの打ち込み数を増加すればよいが、有機繊維コードのようにスチールコードと比べて引張り強さが低い場合は、コードの打ち込み数を増加するだけでは目標とするケース強度を得ることが難しいから、コードを太くしてコードの引張り強さを高める必要がある。しかし、コード径が１．４mmをこえると、カーカスプライが厚くなってタイヤの重量増をまねくほか、例えば図２に示したビード部構造では、ビードフィラー５内側のプライ厚みが増加してビードフィラー５の厚みが減少し、その結果ビード部の剛性が低下することから、コード径の上限を１．４mm、好ましくは１．３mmとする。
【００２３】
また、このコード径の上限の下に、カーカスプライ強度を高めるには、コードの打ち込み数を増加する必要があるが、打ち込み数を増加すると、プライにおけるコードの占有率｛コード径×コード打ち込み数÷50× 100（％）｝が大きくなり、タイヤの製造が困難になる。通常、このコードの占有率は76％以下にすることがタイヤの製造において好ましいとされ、この占有率が76％をこえることのないように、コードの引張り強さを高めてコードの打ち込み数を減らすのが通例である。そして、コードの強度が０．０５Ｎ／ｄｔｅｘ未満では、プライの強度が不足するため、コードの強度は０．０５Ｎ／ｄｔｅｘ以上とする。
【００２４】
以上の条件を満足する有機繊維コードとしては、アラミド繊維、ポリエステル繊維およびポリオレフィンケトン繊維を用いることが推奨される。ちなみに、ポリエステルとポリオレフィンケトンは比較的新しい繊維であるが、アラミド繊維と比べると原料が安価で、かつ製造方法も簡単であるため、潜在的な価格はアラミド繊維よりかなり安価になることが期待できる。
【００２５】
ここで、アラミド繊維には、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドおよびポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミドを用いることができる。ちなみに、前者はデュポン社が商品名ケブラーでおよびアクゾーノーベル社が商品名トワロンで販売しており、後者は帝人社が商品名テクノーラで販売している。
【００２６】
次に、ポリエステル繊維は、第一の基本構造として、テレフタル酸を主要な二官能性カルボン酸とし、エチレングリコールを主要なグリコール成分とするポリエチレンテレフタレートがある。なお、テレフタル酸の一部を、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４′−ジカルボキシフェノキシメタンまたはイソフタル酸等で置換することができ、またエチレングリコールの一部をジエチレングリコール、プロピレングリコールまたはブタンジオール等で置換することができる。さらに、二官能性カルボン酸は、グリコールに対する分子数で５％以下であれば、トリメシン酸、トリメリット酸、ホウ酸、リン酸、グリセリンまたはトリメチロールプロパン等の三官能化合物で置換することができる。
【００２７】
さらに、ポリエステル繊維の第二の基本構造は、２，６−ナフタレンジカルボン酸を主要な二官能性カルボン酸とし、エチレングリコールを主要なグリコール成分とするポリエステル繊維である。その代表例は、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート（以下、ＰＥＮと示す）である。なお、２，６−ナフタレンジカルボン酸の一部をテレフタル酸、４，４′−ジカルボキシフェノキシメタンまたはイソフタル酸等で置換することができ、またエチレングリコールの一部をジエチレングリコール、プロピレングリコールまたはブタンジオール等で置換することができる。さらに、二官能性カルボン酸は、グリコールに対する分子数で５％以下であれば、トリメシン酸、トリメリット酸、ホウ酸、リン酸、グリセリンまたはトリメチロールプロパン等の三官能化合物で置換することができる。
【００２８】
また、ポリオレフィンケトン（以下、ＰＯＫと示す）は、下記構造式で表される一酸化炭素とオレフィンの共重合体である。
【化１】
0004242960.tif 000002
ただし、式中のＡはエチレン性結合によって重合された、エチレン性不飽和化合物由来の部分であり、各繰り返し単位において同一でも異なってもよい。
【００２９】
ここで用いるオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ドデセン、スチレン、メチルアクリレート、メチレメタクリレートおよびビニルアセテート等が適合するが、作り易さや耐熱性の視点から、エチレンを主体としたポリマーを用いることが有利である。
【００３０】
そして、ＰＯＫ繊維は、溶融紡糸法または溶液紡糸法によって製造することができる。例えば、特開平１−１２４６１７号公報に記載された方法に従って、ポリマーを最低融点＋２０℃、好ましくは融点＋４００℃の温度で溶融紡糸し、次いで最高融点−１０℃、好ましくは融点−４０℃の温度で、３倍以上好ましくは７倍以上の延伸比で延伸することにより得ることができる。
【００３１】
一方、溶液紡糸法を採用する場合は、例えば特開平２−１１２４１３号公報に記載された方法に従って、ポリマーを、例えばヘキサフルオロイソプロパノールやｍ−クレゾール等に、０．２５〜２０％好ましくは０．５〜１０％の濃度で溶解させ、紡糸ノズルより押し出して繊維化し、次いでトルエン、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ヘキサン、イソオクタン、アセトンまたはメチルエチルケトン等の浴、好ましくはアセトン浴中で溶剤を抽出除去し、洗浄して原糸とし、さらに融点−１００℃〜融点＋１０℃好ましくは融点−５０℃〜融点の温度で延伸すれば、所望の繊維が得られる。
【００３２】
また、有機繊維コードの繊度は、タイヤに求められるカーカス強度および繊維の強度によって決定することは、上述の通りである。そして、アラミド、ＰＥＴ、ＰＥＮおよびＰＯＫの原糸強度の目安を示すと、順に２２ｇ／ｄｔｅｘ、８ｇ／ｄｔｅｘ、８ｇ／ｄｔｅｘおよび１１〜１６ｇ／ｄｔｅｘである。アラミドのように、強度の大きい繊維を用いると、繊度を小さめに設計することができる。一方、ＰＥＴやＰＥＮのように、強度がアラミドより小さい繊維を用いる場合には、アラミドより繊度を大きく設計する必要がある。なお、コードの繊度は、後述の下撚する原糸の繊度と、上撚する下撚コードの本数との積で定義される。
【００３３】
次に、有機繊維コードの製造は、まず原糸に撚りを加え（これを下撚と言う）、次いでこの下撚りコードを２〜５本好ましくは２〜３本合わせ下撚の方向とは逆むきに撚糸（これを上撚と言う）することによって得ることができる。上撚の数は次式によって定義される撚係数Ｎｔが０．２５０〜０．６００、好ましくは０．３００〜０．５５０となるように、繊度に応じて決める。上撚りの撚係数が０．２５０未満ではコードの耐疲労性が低下し、一方０．６００をこえるとコード強力が低下する。また、下撚の数は通常上撚数と同一にするが、上撚数の６０％〜１２０％の範囲で変えることができる。
【数２】
0004242960.tif 000003
【外１】
0004242960.tif 000004
【００３４】
以上の有機繊維コードによる、すだれ状の織物にゴムを被覆してカーカスプライが得られるが、この有機繊維コードとゴムとの接着方法は、次のような公知の方法を採用することができる。
すなわち、有機繊維コードをエポキシ化合物あるいはブロックドイソシアネート化合物を含む第１液で処理した後、レゾルシンとホルマリンと各種ラテックスと苛性ソーダおよび／またはアンモニア水とを含む第２液（以下、ＲＦＬ液と示す）で処理する二浴型の接着方法、あるいはトリアリルシアヌレート、レゾルシン、ホルマリンおよびアンモニア水から生成する通称Ｎ３である液とＲＦＬ液との混合液で処理する一浴型の接着方法、ｐ−クロルフェノールおよびホルマリンから生成する２，６−ビス（２′，４′−ジヒドロキシフェニルメチル）−４−クロルフェノールを主成分とする反応生成物、レゾルシン、ホルマリンおよびアンモニア水からなる通称ＰＥＸＵＬである液を、ＲＦＬ液に混合した液で処理する一浴型の接着方法、あるいは特開昭６０−７２９７２号公報で開示されている、多価フェノールポリサルファイド、レゾルシンならびにホルマリンの縮合物をアルカリ下で熟成した液と、ＲＦＬ液とを混合した液で処理する一浴型の接着方法などがある。
【００３５】
上記の構造のカーカス２のクラウン部の径方向外側に配置するベルト３は、タイヤの赤道面Ｏに対して傾斜して延びかつ隣接相互で平行に配列した多数本のスチールコードまたはテキスタイルコードをゴムで被覆した、プライの複数枚を、その積層プライ間でコードが互いに交差する配置で重ね合わせた構造、またはタイヤの赤道面Ｏに沿って延びる多数本のスチールコードまたはテキスタイルコードをゴムで被覆した、プライの複数枚を重ね合わせた構造、のいずれかの構造あるいは両者の組み合わせ構造から成る。
【００３６】
【実施例】
以下に、実施例に従って、この発明をさらに具体的に説明するが、この発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
発明例１
繊度が５５６０ｄｔｅｘのＰＥＴ繊維原糸にＺ方向の下撚りを１９．６回／１０ｃｍで与えた下撚りコードを２本合わせてからＳ方向に１９．６回／１０ｃｍの上撚りを施すことによって、５５６０ｄｔｅｘ／２のＰＥＴ繊維コードを作製した。このＰＥＴ繊維コードを用いてカーカスプライに供する、すだれ状織物を形成し、次いで織物を接着力付与のために特開昭６０−７２９７２号公報で開示されている多価フェノールポリサルファイド、レゾルシンおよびホルマリンの縮合物をアルカリ下で熟成した液と、ＲＦＬ液とを混合した液に浸漬した後、熱処理した。かくして得られた接着処理済の織物に、カレンダーロールを用いて両面からゴムをコーティングした。このゴム被覆織物をカーカスプライに用いて、図１に示したタイヤ構造に従う、サイズ：４３５／５０Ｒ１９．５のトラック・バス用ラジアルタイヤを製造した。すなわち、該カーカスプライを一対のビードコア１の間にタイヤ赤道面に対しほぼ９０°の角度でトロイダル状に配列し、さらにそれぞれのビードコア１の回りに内側から外側に巻き返し、引続き該カーカスプライをタイヤ赤道面に対しほぼ９０°の角度でビードフィラー５に沿ってプライ端末21ａがベルト３下に達するまで延ばした、図１に示す折返し部構造を持つラジアルタイヤを作製した。
【００３７】
また、ベルト３は、タイヤ赤道面に対して、径方向内側から順に第１ベルト層：５０°、第２ベルト層：２０°、第３ベルト層：２０°および第４ベルト層：２０°の傾斜角度で延びるスチールコードを各層２３．０本／５０mmで打ち込んだ４層構造とした。なお、ビード部を補強する目的で、図１に示すように、スチールコードによるチェーファー層６を、カーカスプライコードに対するスチールコードの傾斜角度：４０°でビード部に配した。
【００３８】
比較例１
また、比較のために、従来の方法に従って、スチールコードを２９．５本／５０mmで打ち込んで成るカーカスプライを用いて、同サイズの重荷重用ラジアルタイヤを作製した。すなわち、上記カーカスプライを一対のビードコアの間にタイヤ赤道面に対しほぼ９０度のコード角度でトロイダル状に配列し、さらにそれぞれのビードコアの回りにタイヤ内側から外側に巻き返すところまでは発明例１と同じにし、該カーカスプライの端末を、ビードベース面とビードコアとの間に配置し、さらにカーカスプライの端末付近を、スチールコードからなる第１補強層で覆うとともに、この第１補強層を互いに交錯する２枚のナイロン層からなる第２補強層で覆った。
【００３９】
比較例２
さらに、比較のために、スチールコードをカーカスプライに用いて、発明例１と同様の構造の同サイズの重荷重用ラジアルタイヤを作製した。
【００４０】
次に、上記した発明例１と比較例１および２の各タイヤは、ビード部の耐久性について評価を行った。すなわち、ベルトの発熱によるベルト故障が発生しない状態でカーカスの耐久性を評価するために、まずタイヤのトレッドをバフ研磨により削除した。そして、タイヤを標準リムに組み込んで内圧を９００ｋＰａに調整したのち、カーカスプライ端への入力が厳しくなるように、タイヤを、ＪＡＴＭＡに規定の最大負荷能力の１８５％に対応する負荷荷重および速度：60ｋｍ／ｈの条件下でドラム上で回転させ、カーカスプライにセパレーションやコード切れが発生して振動が大きくなり試験の中断を余儀なくされるまでのドラム走行距離を測定した。かくして得られた距離を、比較例１の走行距離を１００とした時の指数として、表１に示す。この値が大きいほど、カーカスプライの端部における耐セパレーション性に優れていることを表す。なお、比較例１の走行距離の１．８倍を走行した時点で充分な耐久性を備えると判断し、試験を中止しているために、１８０が最高指数である。
【００４１】
さらに、タイヤのケース強度を評価するために、タイヤをリム組みし、水を注入しタイヤが水圧で破壊した時の圧力を測定した。なお、水圧破壊圧は３０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上であれば、カーカス強度は充分であるため、その時点で試験を中止した。
【００４２】
表１に示すように、発明例１のタイヤは、従来構造の比較例１のタイヤと同等の水圧破壊圧レベルを維持しながら、比較例１のタイヤより遥かに優れた走行耐久性を示した。また、比較例２のタイヤは、カーカスプライの端末をベルト下に配置したため、良好な耐久性が得られたが、カーカスプライコードがスチールであるため、タイヤの重量が重かった。これに対し、発明例１のタイヤは、カーカスプライに有機繊維コードを用いているため、比較例２のタイヤより１．５ｋｇも軽量のタイヤとなった。
【００４３】
比較例３
繊度が３８９０ｄｔｅｘのＰＥＴ繊維原糸にＺ方向の下撚りを２３．４回／１０ｃｍで与えた、下撚りコードを、２本合わせてからＳ方向に２３．４回／１０ｃｍの上撚りを施すことによって、３８９０ｄｔｅｘ／２のＰＥＴ繊維コードを作製した。このＰＥＴコードを用いてカーカスプライ用の織物を作成し、次いで接着力付与のためにＲＦＬ液に浸漬し熱処理した。これ以降は発明例１と同じ手法によりタイヤを作製した。このタイヤは、発明例１のタイヤより軽量にするために、カーカスプライコードの径を小さくし、カーカスプライにおけるコードの占有率が上限の７６％となるように、コードの打ち込み数を高くしたものであるが、カーカスプライ強度は目標の２１０００Ｎ／ｄｔｅｘに及ばず、また水圧破壊圧も２５ｋｇｆ／ｃｍ2 と、目標の３０ｋｇｆ／ｃｍ2 には達することができなかった。
【００４４】
【表１】
0004242960.tif 000005
【００４５】
比較例４
繊度が５５６０ｄｔｅｘのＰＥＴ繊維原糸にＺ方向の下撚りを１６．０回／１０ｃｍで与えた、下撚りコードを、３本合わせてからＳ方向に１６．０回／１０ｃｍの上撚りを施すことによって、５５６０ｄｔｅｘ／３のＰＥＴ繊維コードを作製した。このＰＥＴ繊維コードを用いてカーカスプライに供する、すだれ状織物を形成し、次いで織物を接着力付与のために特開昭６０−７２９７２号公報で開示されている多価フェノールポリサルファイド、レゾルシンおよびホルマリンの縮合物をアルカリ下で熟成した液と、ＲＦＬ液とを混合した液に浸漬した後、熱処理した。かくして得られた接着処理済の織物に、カレンダーロールを用いて両面からゴムをコーティングした。このゴム被覆織物をカーカスプライに用いて、図２に示したタイヤ構造に従う、サイズ：４３５／５０Ｒ１９．５のトラック・バス用ラジアルタイヤを製造した。すなわち、該カーカスプライを一対のビードコア１の間にタイヤ赤道面に対しほぼ９０°の角度でトロイダル状に配列し、さらにそれぞれのビードコア１の回りに内側から外側に巻き返し、引続き該カーカスプライをビードコア１の回りでタイヤ外側から内側へ折り曲げたのち、カーカス本体20に沿ってプライ端末21ａがベルト３下に達するまで延ばした、図２に示す折返し部構造を持つラジアルタイヤを作製した。
【００４６】
このタイヤでは、カーカスプライコードの径が１．６１mmであり、カーカスプライが２．０mmをこえる厚さとなり、図２に示すタイヤ構造では、カーカス本体と折り返し部とを合わせたカーカスの厚みが４．０mmをこえる厚さとなり、必然的にビードフィラーの厚さを削減しなくてはならなかったため、ビード部剛性の低下をまねいた。また、タイヤの軽量化は、比較例２のタイヤで達成された１．５ｋｇよりも少ない範囲であった。すなわち、カーカスプライコードの径が大き過ぎる場合には、ビード部の剛性および軽量化に関して、満足する結果が得られないことがわかった。
【００４７】
発明例２
繊度が５５６０ｄｔｅｘのＰＥＮ繊維原糸にＺ方向の下撚りを１９．６回／１０ｃｍで与えた、下撚りコードを２本合わせてから、Ｓ方向に１９．６回／１０ｃｍの上撚りを施すことによって、５５６０ｄｔｅｘ／２のＰＥＮコードを作製した。これより以降は、比較例４と全く同じ手法でタイヤを試作した。このタイヤのビード部耐久性ドラム試験による走行距離指数は、表２に示すとおり１８０と良好であり、また比較例２のタイヤより１．５ｋｇ以上も軽くなった。
【００４８】
発明例３
繊度が３３３０ｄｔｅｘのＰＯＫ繊維原糸にＺ方向の下撚りを３４．２回／１０ｃｍで与えた、下撚りコードを２本合わせてから、Ｓ方向に３４．２回／１０ｃｍの上撚りを施すことによって３３３０ｄｔｅｘ／２のＰＯＫコードを作製した。これより以降は、比較例４と全く同じ手法でタイヤを試作した。このタイヤのビード部耐久性ドラム試験結果を表２に示すように、走行距離指数は１８０と良好であり、また比較例２のタイヤより１．５ｋｇ以上も軽くなった。
【００４９】
【表２】
0004242960.tif 000006
【００５０】
発明例４
繊度が３３３０ｄｔｅｘのアラミド繊維原糸にＺ方向の下撚りを２０．６回／１０ｃｍで与えた、下撚りコードを２本合わせてから、Ｓ方向に２０．６回／１０ｃｍの上撚りを施すことによって３３３０ｄｔｅｘ／２のアラミド繊維コードを作製した。これより以降は、発明例１と全く同じ手法でタイヤを試作した。このタイヤのカーカスプライコードの撚係数は０．３５０であるが、ビード部耐久性ドラム試験による走行距離指数は、表３に示すとおり１３０と良好であった。
【００５１】
発明例５
繊度が３３３０ｄｔｅｘのアラミド繊維原糸にＺ方向の下撚りを２５．９回／１０ｃｍで与えた、下撚りコードを２本合わせてから、Ｓ方向に２５．９回／１０ｃｍの上撚りを施すことによって３３３０ｄｔｅｘ／２のアラミド繊維コードを作製した。これより以降は、発明例１と全く同じ手法でタイヤを試作した。このタイヤのカーカスプライコードの撚係数は０．４４０であり、ビード部耐久性ドラム試験による走行距離指数は、表３に示すとおり１８０で故障することなく完走できた。
【００５２】
比較例５
繊度が３３３０ｄｔｅｘのアラミド繊維原糸にＺ方向の下撚りを１４．１回／１０ｃｍで与えた、下撚りコードを２本合わせてから、Ｓ方向に１４．１回／１０ｃｍの上撚りを施すことによって３３３０ｄｔｅｘ／２のアラミド繊維コードを作製した。これより以降は、発明例１と全く同じ手法でタイヤを試作した。このタイヤのカーカスプライコードの撚係数は０．２４０であり、ビード部耐久性ドラム試験による走行距離指数は、表３に示すとおり８０であり、従来構造の比較例１のタイヤより劣る結果となった。
【００５３】
発明例６
繊度が３３３０ｄｔｅｘのアラミド繊維原糸にＺ方向の下撚りを２０．６回／１０ｃｍで与えた、下撚りコードを２本合わせてから、Ｓ方向に２０．６回／１０ｃｍの上撚りを施すことによって３３３０ｄｔｅｘ／２のアラミド繊維コードを作製した。これより以降は、比較例４と全く同じ手法でタイヤを試作した。このタイヤのカーカスプライコードの撚係数は０．３５０であるが、ビード部耐久性ドラム試験による走行距離指数は、表３に示すとおり１８０で故障することなく完走でき、発明例４より良い結果となった。
【００５４】
発明例７
繊度が１１１０ｄｔｅｘのアラミド繊維原糸にＺ方向の下撚りを４４．８回／１０ｃｍで与えた、下撚りコードを２本合わせてから、Ｓ方向に４４．８回／１０ｃｍの上撚りを施すことによって１１１０ｄｔｅｘ／２のアラミド繊維コードを作製した。これより以降は、発明例１と全く同じ手法でタイヤを試作した。このタイヤのカーカスプライコードの撚係数は０．４４０であり、ビード部耐久性ドラム試験による走行距離指数は、表３に示すとおり１８０で故障することなく完走でき、またコード径が小さいために軽量化効果も得られた。
【００５５】
比較例６
コードの引張り強さが０．０４２８Ｎ／ｄｔｅｘと比較的小さい、レーヨン繊維コードを用いて、図１に示した構造のタイヤを試作した。すなわち、コード径がこの発明の上限の１．４mmとなるコードを得るため、繊度が１８３０ｄｔｅｘのレーヨン原糸３本を合糸し、繊度が５５００ｄｔｅｘの原糸を作製し、この原糸にＺ方向の下撚りを２７．１回／１０ｃｍで与えた下撚りコードを２本合わせてから、Ｓ方向に２７．１回／１０ｃｍの上撚りを施すことによって、５５００ｄｔｅｘ／２のレーヨンコードを作製した。そして、該レーヨンコードにてカーカスプライを作製するに当たり、コードの占有率が最大の７６％となるように、コードの打ち込み数を設定した。かくして得られたプライの強度は、１２７４０Ｎ／５０mmであり、この発明で規定する２１０００Ｎ／５０mmに達することはできなかった。このプライを用いて、発明例１と同様にタイヤを作製したところ、得られたタイヤの水圧破壊圧は２０ｋｇｆ／ｃｍ2 と低いレベルにあった。
このように、コードの強度が小さいと、タイヤの破壊圧力に関して充分な安全率を確保することができない。
【００５６】
【表３】
0004242960.tif 000007
【００５７】
【発明の効果】
この発明によれば、カーカスプライコードにアラミド繊維、ポリエステル、ポリオレフィンケトンなどの太径のコードを用いた１層のカーカスプライを有する重荷重用ラジアルタイヤにおいて、カーカスプライの端末の位置を応力が集中する領域から外すことにより、従来タイヤに比較して耐プライ端セパレーション性が大幅に改善され、また所定のコードをカーカスプライに適用することによって充分な破壊強度を有する、軽量のタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に従うタイヤの幅方向断面を示す図である。
【図２】  この発明に従う別のタイヤの幅方向断面を示す図である。
【符号の説明】
１  ビードコア
２  カーカス
３  ベルト
４  トレッド
５  ビードフィラー
６  チェーファー
20  カーカス本体
21  折返し部
21ａ  端末
【図１】
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【図２】
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