特許 6109558 空気入りラジアルタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6109558

(24)【登録日】2017年3月17日

(45)【発行日】2017年4月5日

(54)【発明の名称】空気入りラジアルタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 9/00 20060101AFI20170327BHJP

   B60C 9/20 20060101ALI20170327BHJP

   D07B 1/06 20060101ALI20170327BHJP

【ＦＩ】

   B60C9/00 J

   B60C9/20 E

   D07B1/06 A

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-277317(P2012-277317)

(22)【出願日】2012年12月19日

(65)【公開番号】特開2014-118124(P2014-118124A)

(43)【公開日】2014年6月30日

【審査請求日】2015年10月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】東洋ゴム工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003528

【氏名又は名称】東京製綱株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100059225

【弁理士】

【氏名又は名称】蔦田 璋子

(74)【代理人】

【識別番号】100076314

【弁理士】

【氏名又は名称】蔦田 正人

(74)【代理人】

【識別番号】100112612

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲士

(74)【代理人】

【識別番号】100112623

【弁理士】

【氏名又は名称】富田 克幸

(74)【代理人】

【識別番号】100124707

【弁理士】

【氏名又は名称】夫 世進

(74)【代理人】

【識別番号】100163393

【弁理士】

【氏名又は名称】有近 康臣

(72)【発明者】

【氏名】東 浩司

(72)【発明者】

【氏名】玉田 聡

(72)【発明者】

【氏名】横山 崇志

(72)【発明者】

【氏名】杉丸 聡

(72)【発明者】

【氏名】大橋 章一

(72)【発明者】

【氏名】藤田 崇史

【審査官】 細井 龍史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１０６５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６４９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３２３９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７３３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０７３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０２２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４７１８２２４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２３５１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０９６４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４８４０２１４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０８２６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３２２４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−００２２２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｃ ９／００−９／３０

Ｄ０７Ｂ １／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

炭素含有量が０．８５質量％以上０．９５質量％未満かつ直径が０．１５〜０．３０ｍｍかつ引張り強度ＴＳ（MPa）が下記式（Ｉ）を満たすスチールフィラメントからなる主フィラメントを、複数本撚り合わせることなく一列に引き揃えて主フィラメント束とし、１本の真直の金属フィラメントをラッピングフィラメントとして前記主フィラメント束の周囲に巻き付けてなるｎ＋１構造（但し、ｎ＝３〜６）の扁平なスチールコードを、その長径方向がベルト面に平行になるように配置したベルトプライを備える空気入りラジアルタイヤであって、
前記スチールコードは、長径方向での曲げ剛性である面内剛性が３Ｎ／８本以上であり、短径方向での曲げ剛性である面外剛性が０．２Ｎ／８本以上であり、かつ、面外剛性に対する面内剛性の比（面内剛性／面外剛性）が１０以上である
ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
−2000×ｄ＋4000≦ＴＳ（MPa）≦−2000×ｄ＋5400・・・（Ｉ）
（但し、ｄは主フィラメントの直径をｍｍ単位で示した数値である。）

【請求項2】

少なくとも２枚の前記ベルトプライを備え、各ベルトプライの幅方向における前記スチールコードの占有率が５０〜７５％である、請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スチールコードをベルトの補強材として用いた空気入りラジアルタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

空気入りラジアルタイヤは、一般に、カーカスプライの外面とトレッドゴムとの間に、複数のベルトプライを交差させ積層したベルトを備えており、ベルトプライには、優れた引張り強度や引張り弾性を有するスチールコードが使用されている。従来、このようなスチールコードとしては、複数本のフィラメントを撚り合わせたものが一般的である。例えば、１×ｎ構造（ｎ＝３〜５）のものや、引き揃えた複数本のフィラメントの周りに金属フィラメントを撚り合わせてなるｍ＋ｎ構造のものが挙げられる。

【0003】

近年、車両の低燃費化の要請から空気入りラジアルタイヤの軽量化が求められており、ベルトについても、スチールコードを被覆するゴム厚みを減少させるなどして、軽量化が図ることが検討されている。その具体的手段の一つとして、複数本のフィラメントを並列に配置し、その周囲に１本のラッピングフィラメントを巻き付けてなる扁平なスチールコードが提案されている（特許文献１〜４参照）。

【0004】

例えば、特許文献３，４では、炭素含有量が０．９５〜１．２０質量％である高炭素鋼を主フィラメントに用い、該主フィラメントを複数本撚り合わせることなく一列に引き揃えて主フィラメント束とし、その周囲に真直な金属フィラメントからなるラッピングフィラメントを巻き付けて、ｎ＋１構造の扁平なスチールコードを得ることが開示されている。しかしながら、これらの文献は、該スチールコードの面内剛性と面外剛性の比については開示しておらず、また特に、炭素含有量が０．９５質量％未満の主フィラメントを用いた場合でも、面内剛性と面外剛性の比を規定することで、タイヤとしての諸性能を低下させることなく、操縦安定性能を向上できる点も教示していない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０８−１２０５７８号公報

【特許文献2】特開２００４−０６０１２８号公報

【特許文献3】特開２０１２−１０６５７０号公報

【特許文献4】特開２０１２−１０７３５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明者らは、ベルトプライを構成するスチールコードとして、面内剛性と面外剛性の比がある一定以上のスチールコードを用いることにより、耐久性を損なうことなく、操縦安定性能を向上させ、かつ軽量化を図れることを見出した。すなわち、本発明は、耐久性を損なうことなく、操縦安定性能を向上させることができ、かつ軽量化された空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、炭素含有量が０．８５質量％以上０．９５質量％未満かつ直径が０．１５〜０．３０ｍｍかつ引張り強度ＴＳ（MPa）が下記式（Ｉ）を満たすスチールフィラメントからなる主フィラメントを、複数本撚り合わせることなく一列に引き揃えて主フィラメント束とし、１本の真直の金属フィラメントをラッピングフィラメントとして前記主フィラメント束の周囲に巻き付けてなるｎ＋１構造（但し、ｎ＝３〜６）の扁平なスチールコードを、その長径方向がベルト面に平行になるように配置したベルトプライを備えるものである。前記スチールコードは、長径方向での曲げ剛性である面内剛性が３Ｎ／８本以上であり、短径方向での曲げ剛性である面外剛性が０．２Ｎ／８本以上であり、かつ、面外剛性に対する面内剛性の比（面内剛性／面外剛性）が１０以上である。

【0008】

−2000×ｄ＋4000≦ＴＳ（MPa）≦−2000×ｄ＋5400・・・（Ｉ）
（但し、ｄは主フィラメントの直径をｍｍ単位で示した数値である。）

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、面内剛性／面外剛性の比が１０以上である上記特定のスチールコードをベルトプライに用いることにより、耐久性を損なうことなく、操縦安定性能を向上させることができ、また軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態に係る空気入りラジアルタイヤの半断面図である。

【図2】一実施形態に係るベルトプライの一部断面図である。

【図3】一実施形態に係るスチールコードの構成を示す図である。

【図4】他の実施形態に係るスチールコードの構成を示す図である。

【図5】面外剛性測定用サンプルの断面図である。

【図6】面内剛性測定用サンプルの断面図である。

【図7】面外及び面内剛性の測定方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

【0012】

図１に示すように、実施形態の空気入りタイヤは、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、左右一対のビード部（１）及びサイドウォール部（２）と、左右のサイドウォール部（２）の径方向外方端部同士を連結するように両サイドウォール部（２）間に設けられたトレッド部（３）とを備えて構成されており、一対のビード部（１）間にまたがって延びるカーカス（４）が設けられている。

【0013】

カーカス（４）は、トレッド部（３）からサイドウォール部（２）をへて、ビード部（１）に埋設された環状のビードコア（５）にて両端部が係止された少なくとも１枚のカーカスプライからなる。カーカスプライは、有機繊維コード等からなるカーカスコードをタイヤ周方向に対し実質上直角に配列してなる。

【0014】

トレッド部（３）におけるカーカス（４）の外周側（即ち、タイヤ径方向外側）には、カーカス（４）とトレッドゴム部（８）との間に、ベルト（７）が配されている。ベルト（７）は、カーカス（４）のクラウン部の外周に重ねて設けられており、１枚又は複数枚のベルトプライ、通常は少なくとも２枚のベルトプライで構成することができ、本実施形態では、カーカス（４）側の第１ベルトプライ（７Ａ）と、トレッドゴム部（８）側の第２ベルトプライ（７Ｂ）との２枚のベルトプライで構成されている。ベルト（７）の外周側には、タイヤ周方向に対して０〜５度の角度で螺旋状に巻回する有機繊維コードからなるベルト補強層（９）が、ベルト（７）の幅方向全体を覆うように設けられている。

【0015】

ベルトプライ（７Ａ）（７Ｂ）は、スチールコード（10）をタイヤ周方向に対して所定の角度（例えば、１５〜３５度）で傾斜させかつタイヤ幅方向に所定の間隔にて配列させてなるものであり、図２に示すようにコーティングゴム（11）で被覆されている。スチールコード（10）は、上記２枚のベルト層（７Ａ）（７Ｂ）間で互いに交差するように配設されている。

【0016】

本実施形態では、スチールコード（10）として、図３に示すように、金属フィラメント（以下、主フィラメントという。）（12）を、複数本撚り合わせることなく一列に引き揃えて配置した主フィラメント束（13）を、１本の真直の金属フィラメント（以下、ラッピングフィラメントという。）（14）でラッピングしてなるｎ＋１構造（但し、ｎ＝３〜６）の扁平なコードが用いられている。

【0017】

主フィラメント（12）としては、直径（フィラメント径）ｄが０．１５〜０．３０ｍｍであるものが用いられる。直径ｄが０．１５ｍｍ未満であると、必要な強度を満たすために主フィラメント束（13）を形成する際の引き揃え本数を７本以上にする必要があり、主フィラメント束（13）を一列に並ぶ形状とすることが困難となる。逆に、直径ｄが０．３０ｍｍを超えると、フィラメントが金属疲労しやすく、タイヤ走行中にベルトの疲労性が悪化し、タイヤの耐久性が低下する。この直径ｄは、より好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍである。

【0018】

主フィラメント（12）としては、その引張強度ＴＳ（MPa）が下記式（Ｉ）を満たすものが用いられる。式（Ｉ）において、ｄは、主フィラメント（12）の直径をｍｍ単位で示した数値である。

【0019】

−2000×ｄ＋4000≦ＴＳ（MPa）≦−2000×ｄ＋5400・・・（Ｉ）
式（Ｉ）において、−2000×ｄの項は、強度の径依存性を打ち消すための補正項であり、フィラメント径０．１５〜０．３０ｍｍの範囲で、ほぼフィラメント径の影響を除けることが実験的に確かめられている。引張強度ＴＳが−2000×ｄ＋4000（MPa）未満であると、必要なベルト強度を得るためにスチールコードの打ち込み本数が密になりすぎるため、コード間距離が狭くなりコードセパレーションを生じやすくなり、タイヤの耐久性が低下する。逆に、引張強度ＴＳが−2000×ｄ＋5400（MPa）を超えると、延性が極端に悪くなり、脆化による早期破壊を誘発するため、タイヤの耐久性が低下する。

【0020】

主フィラメント（12）の炭素含有量は、特に限定しないが、０．８５〜１．２０質量％であることが好ましい。一実施形態として、炭素含有量が０．８５質量％以上０．９５質量％未満（例えば、０．９４質量％以下）のものを用いることができる。本実施形態では、後述する面内剛性と面外剛性の比を規定することにより、このような炭素含有量が０．９５質量％未満のスチールフィラメントを主フィラメント（12）に用いた場合でも、操縦安定性能を向上することができ、そのため、フィラメントの生産性も良好に維持することができる。

【0021】

主フィラメント束（13）は、上述した同一径の複数本の主フィラメント（12）を、撚り合わせることなく横一列に引き揃えて配置することにより形成される。すなわち、主フィラメント（12）は、一つの平面に沿って１層をなすように並列される。そのため、得られるスチールコード（10）は扁平であり、図２に示すように長径Ｄ１と短径Ｄ２を持つ。長径Ｄ１と短径Ｄ２の値は特に限定されないが、長径Ｄ１が１．００〜１．５０ｍｍ、短径Ｄ２が０．３０〜０．６０ｍｍであることが好ましい。

【0022】

主フィラメント束（13）を構成する主フィラメント（12）の本数は３〜６本である。この本数が３本未満であると、後述する面内剛性と面外剛性の比を１０以上とすることが困難となり、優れた操縦安定性能の向上効果が得られない。逆に、この本数が６本を超えると、主フィラメント束（13）を一列に並ぶ形状とすることが困難となる。引き揃える主フィラメント（12）の本数は、より好ましくは４〜６本であり、更に好ましくは５〜６本である。

【0023】

該主フィラメント束（13）の周囲に巻き付けるラッピングフィラメント（14）としては、波付け等していない真直なスチールフィラメントが用いられる。ラッピングフィラメント（14）に用いられる鋼材としては、特に限定されるものではなく、例えば炭素含有量が０．６０〜１．０２質量％の炭素鋼線材を用いることができ、ＪＩＳ Ｇ３５０２規定のピアノ線材からなる各種炭素鋼（例えば、ＳＷＲＳ７２Ａ、ＳＷＲＳ８２Ａなど）を用いることができる。

【0024】

ラッピングフィラメント（14）の直径（フィラメント径）ｄ０は、主フィラメント（12）の直径ｄに対して同等以下のものが用いられ、特に限定されないが、０．０５〜０．２０ｍｍであることが好ましい。より好ましくは、上記主フィラメント（12）の直径ｄよりも小径のものを用いることである。ラッピングフィラメント（14）の直径ｄ０は、より好ましくは０．１０〜０．１５ｍｍである。

【0025】

スチールコード（10）は、上記主フィラメント束（13）に対し、ラッピングフィラメント（14）を巻き付けることでラッピングしてなるものである。ラッピングフィラメント（14）の巻きピッチｐは、フィラメント径ｄ，ｄ０や主フィラメント（12）の本数などによって異なるので特に限定されないが、２．０〜３０．０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは３．０〜５．０ｍｍである。

【0026】

図３に示すように、主フィラメント（12）は、波付けされていない真直な金属フィラメントであってもよい。あるいはまた、図４に示された他の実施形態に係るスチールコード（10A）のように、波付け加工された金属フィラメントを、主フィラメント（12）として用いることもできる。

【0027】

波付け加工する場合、主フィラメント（12）は、スチールコードの長径方向（Ｂ）にのみ波付けされること、すなわち、長径方向（Ｂ）及び長手方向（Ｌ）に沿った平面内にて、二次元的に波付けされることが好ましい。この場合、複数本の金属フィラメントを長手方向（Ｂ）に同じ波高さｈ及び波長ｉで型付けしたものを用いてもよい。また、その場合、波付けの位相を複数本の金属フィラメントで一致させて引き揃えてもよく、あるいはまた、位相をずらして引き揃えてもよい。好ましくは、図４に示すように位相を一致させて引き揃えることである。主フィラメント（12）の波高さｈは、特に限定しないが、０．０３〜０．１１ｍｍであってもよく、また０．０５〜０．１０ｍｍであってもよい。主フィラメント（12）の波長（即ち、波付けピッチ）ｉは、特に限定しないが、２．０〜３０．０ｍｍであってもよく、また３．０〜５．０ｍｍであってもよい。なお、主フィラメント（12）の波長ｉは、ラッピングフィラメント（14）の巻きピッチｐと一致させて、波付けの凹所にラッピングフィラメントが巻き付くように構成してもよい。

【0028】

本実施形態において、スチールコード（10）は、面内剛性が３Ｎ／８本以上であり、面外剛性が０．２Ｎ／８本以上であり、かつ、面外剛性に対する面内剛性の比（面内剛性／面外剛性）が１０以上であることを特徴とする。ここで、面内剛性とは、スチールコード（10）を長径方向（Ｂ）（図２における左右方向）に曲げる際の曲げ剛性であり、タイヤでは幅方向の剛性に相当する。また、面外剛性とは、スチールコード（10）を短径方向（Ａ）（図２における上下方向）に曲げる際の曲げ剛性であり、タイヤでは径方向の剛性に相当する。このような面内剛性及び面外剛性を持たせるためには、引き揃える主フィラメントの太さや本数などを適切に設定すればよく、例えば、主フィラメントの直径を大きくすることで、面内剛性及び面外剛性ともに高くすることができ、また、主フィラメントの引き揃え本数を多くすることで、面内剛性を高めて、面内剛性／面外剛性の比を大きくすることができる。

【0029】

スチールコード（10）の面内剛性が３Ｎ／８本を下回ると、操縦安定性能が低下する。操縦安定性能を維持しようとするとコードの打ち込み本数を増やす必要があり、コード間距離が狭くなることにより、コードセパレーションを生じやすくなるため、タイヤの耐久性が低下する。一方、スチールコード（10）の面外剛性が０．２Ｎ／８本を下回ると、タイヤ踏面の剛性が不足し、高速走行時の径成長が大きくなり、耐摩耗性能が悪化し、また、高速耐久性も低下する。また、面内剛性／面外剛性の比が１０未満であると、耐久性を維持しつつ、操縦安定性能を向上することが困難となる。面内剛性は４Ｎ／８本以上であることが好ましく、より好ましくは５Ｎ／８本以上である。面内剛性の上限は特に限定されないが、通常は７Ｎ／８本以下である。面外剛性は０．２５Ｎ／８本以上であることが好ましく、上限は特に限定されないが、通常は０．５Ｎ／８本以下である。面内剛性／面外剛性の比は、１５以上であることが好ましく、より好ましくは２０以上である。この比の上限は特に限定されないが、通常は２５以下である。

【0030】

図２に示すように、ベルトプライは、スチールコード（10）を、その長径方向（Ｂ）がベルト面（即ち、ベルト外周面）に平行になるように配置することで形成されている。すなわち、ベルトプライ内において、スチールコード（10）は、その短径方向（Ａ）がベルトプライの厚み方向（Ｋ）と一致するようにして、所定間隔でコーティングゴム（11）内に埋設されている。そのため、スチールコード（10）は、その長径方向（Ｂ）がトレッド面に平行になるように配置される。このように構成することにより、スチールコード（10）をゴム被覆する際に加工しやすく、またベルトプライの厚みを薄くしてタイヤ重量の増加を抑えることができる。また、得られたベルトプライでは、タイヤ幅方向における曲げ剛性が高くなるので、操縦安定性能を向上することができる。

【0031】

本実施形態では、各ベルトプライ（７Ａ）（７Ｂ）の幅方向におけるスチールコード（10）の占有率（即ち、ベルトプライ断面の幅寸法中においてスチールコードが占める長さの割合。「コード占有率」という。）が、５０〜７５％であることが好ましい。コード占有率を５０〜７５％とすることにより、耐久性を損なわずに、操縦安定性能や乗り心地を確保しやすくなる。コード占有率が５０％未満であると、スチールコード間の距離が開き過ぎることから、ベルトとして必要な強度を十分に得ることが難しくなる。一方、７５％を超えると、スチールコード間の距離が過度に狭くなることにより、コードセパレーションと呼ばれる、スチールコード間の分離・剥離が生じやすくなり、タイヤの耐久性が低下するおそれがある。ここで、コード占有率（％）とは、コードを所定の打ち込み密度で引き揃えて配列しゴム被覆された、いわゆるトッピング反において、次式で計算される値を使用する。コード占有率（％）＝コードの長径（ｍｍ）×コード打ち込み本数（本／25.4ｍｍ）×100／25.4（ｍｍ）。

【実施例】

【0032】

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例２〜４は参考例である。

【0033】

下記表１に示す構造を持つスチールコードを作製した。従来例のスチールコードは、２本の金属フィラメントを引き揃えた芯部の周りに、同一径の１本の金属フィラメントを撚り合わせてなる２＋１の複層撚り構造であり、それ以外のスチールコードは、全て、複数本の主フィラメントを撚り合わせることなく１列に引き揃えて配置した主フィラメント束を、１本の真直のラッピングフィラメント（直径ｄ０＝０．１３ｍｍ）でラッピングしてなるｎ＋１構造のスチールコードである。実施例及び比較例のスチールコードでは、主フィラメントに波付け加工を施しており、いずれも波高さｈ＝０．０６ｍｍ、波長ｉ＝４．５ｍｍとした。また、ラッピングフィラメントの巻きピッチｐ＝４．５ｍｍとした。

【0034】

得られたスチールコードをベルトコードとして用いて、表１に示すベルト構成に従い、図１に示す断面形状を持つタイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５のラジアルタイヤを、常法に従い加硫成形した。各タイヤについて、ベルト以外の構成は、全て共通の構成とした。ベルトプライ（７Ａ）／（７Ｂ）におけるスチールコードの角度は、タイヤ周方向に対して＋２５°／−２５°とした。各タイヤは、ベルト強力がほぼ同一となるように、スチールコードのエンド数を設定した。ベルトプライは、スチールコードをその長径方向がベルト面に平行になるように、表１記載の打ち込み本数にて配置した上で、カレンダー装置を用いて、表１記載のトッピングゲージにて、トッピング反とすることにより作製し、その質量を測定して、タイヤ一本当たりのベルト質量を算出した。該ベルト質量は、従来例を１００とする指数で、表１中に示した。

【0035】

なお、カーカスプライは、ポリエステルコード１６７０ｄｔｅｘ／２、打ち込み数２２本／25.0ｍｍで１プライとした。また、ベルト補強層は、ナイロン６６コード１４００ｄｔｅｘ／１、打ち込み本数２４本／25.0ｍｍとした。

【0036】

得られた各タイヤについて、タイヤ質量を測定するとともに、タイヤ高速耐久性、ベルト耐久性、実車操縦安定性能、轍路面走行性能を評価した。タイヤ質量は、従来例を１００とする指数で、表１中に示した。

【0037】

各測定方法及び評価方法は以下の通りである。

【0038】

・フィラメントの炭素含有量：ＪＩＳ Ｇ１２１１に準拠した赤外線吸収法（附属書３：全炭素定量法−高周波誘導加熱炉燃焼）により測定した値である。より詳細には、ＬＥＣＯ製「ＣＳ−４００」なる装置を用い、鋼を高周波加熱により溶解し、赤外線吸収法で定量分析を行うことにより求めた。

【0039】

・フィラメント径、コード径：ＪＩＳ Ｇ３５１０に準拠し、所定の厚み計により金属フィラメント及びスチールコードの直径を計測した。コード径については、長径側の外径（長径Ｄ１）と短径側の外径（短径Ｄ２）を計測した。

【0040】

・フィラメント引張強度、コード引張強力：ＪＩＳ Ｇ３５１０に準拠し、フィラメントとスチールコードの強伸度特性を引張試験機（島津製作所（株）製オートグラフ）を用いて測定した。

【0041】

・コード形状：ラッピングフィラメントでラッピングした際に、引き揃えた主フィラメントが一列に並んでいるものを○（良好）とし、崩れているものを×（不良）とした。

【0042】

・面内剛性、面外剛性、面内剛性／面外剛性：図５に示す断面形状の面外剛性測定用サンプルと図６に示す断面形状の面内剛性測定用サンプルを作製した。

【0043】

面外剛性測定用サンプルは、スチールコードを、図５に示すように、その長径方向がトッピング反の表面に平行になるように打ち込み本数＝１５本／25.4ｍｍで配置し、その上下の被覆ゴム厚みを０．５０ｍｍとして、反幅３００ｍｍにてトッピング反を作製した。得られたトッピング反を１６０℃×２０分で加硫し、スチールコードが８本含まれるように切断して面外剛性測定用サンプルを得た。

【0044】

面内剛性測定用サンプルは、未加硫の上記トッピング反を長径方向同士が平行になるように８枚重ね合わせてから、１６０℃×２０分で加硫し、図６に示すように切り出すことで、スチールコードが８本含まれる面内剛性測定用サンプルを得た。

【0045】

面内剛性及び面外剛性の測定は、図７に示すように、一対の支えロール（22）（22）上にサンプル（20）をおき、上方から押込み治具（24）を用いて押込み量３０ｍｍでサンプル（20）を１０回押し込み、１０回目の押込み時における５ｍｍ押し込んだときの荷重を測定し、この荷重をそれぞれ面内剛性及び面外剛性とした。これらはともに、スチールコード８本当たりの曲げ剛性である。支えロール（22）は、回転時の負荷（回転抵抗）がほぼない回転自在のロールであり、ロール径は２０ｍｍ、ロール間距離（軸間距離）は１００ｍｍとした。サンプル（20）は、スチールコードの長手方向Ｎが支えロール（22）の軸方向に垂直になるように配置し、かつ、図５，６に示した各サンプルの上方から押込み治具で押し込まれるように配置した。押込み治具（24）は、直径１５ｍｍのロールであり、押込み速度は３００ｍｍ／分とした。

【0046】

なお、トッピング反を作製する際の被覆用ゴム組成物の配合は、天然ゴム（ＲＳＳ＃３）１００質量部に対し、カーボンブラックＨＡＦ（東海カーボン（株）製「シースト３００」）６０質量部、老化防止剤（フレキシス社製「サントフレックス６ＰＰＤ」）２．０質量部、ステアリン酸コバルト２．０質量部、フェノール系樹脂（田岡化学（株）製「スミカノール６２０」）２．０質量部、ヘキサメトキシメチルメラミン４．０質量部、亜鉛華３号８．０質量部、不溶性硫黄６．０質量部、及び加硫促進剤ＤＺ１．０質量部とした。

【0047】

・タイヤ高速耐久性：ＦＭＶＳＳ１０９（ＵＴＱＧ）に準拠し、表面が平滑な鋼製で、直径１７００ｍｍのドラム試験機を用いて行った。タイヤ内圧は２２０ｋＰａで、荷重はＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の８８％とした。８０ｋｍ／ｈで６０分慣らし走行した後、放冷し、再度空気圧を調整した後、本走行を実施した。本走行は１２０ｋｍ／ｈから開始し、３０分毎に８ｋｍ／ｈずつ段階的に速度を上昇させ、故障が発生するまで走行させるという条件で行った。故障が発生するまでの走行距離を、従来例のタイヤを１００として指数表示した。数字大きいほど高速耐久性能が良好である。

【0048】

・ベルト耐久性：タイヤを規定のリムに装着し、内圧１１０ｋＰａで、ＪＡＴＭＡ規定の最大荷重時の６２％撓み量まで、ドラムにタイヤを押し付けて負荷をかけた。試験速度は４２０ｒｐｍとし、異常発生もしくは７２０時間走行まで試験を行った。試験終了後にタイヤを解体し、ベルト端部におけるエッジセパレーションの長さを計測するとともに、コード折れの有無を確認した。エッジセパレーションの判定は、無：０ｍｍ、微小：１〜２ｍｍ、小：３〜５ｍｍ、中：６〜９ｍｍ、大：１０ｍｍ以上とした。

【0049】

・実車操縦安定性能：内圧２００ｋＰａで標準リムに組み込んだ試験タイヤを排気量２５００ｃｃの試験車両に装着し、訓練された３名のテストドライバーが、テストコースを走行し、官能評価した。採点は１０段階評価で、従来例のタイヤを６点とした相対比較にて行い、３人の平均点を従来例のタイヤを１００とした指数で表示した。数字大きいほど操縦安定性能が良好である。

【0050】

・轍路面走行性能：実車操縦安定性能と同様の条件にて、試験車両の前輪に試験タイヤを装着し、一般道の轍を模した試験路（轍の高さは２０ｍｍ）にてタイヤの乗り越し性能を官能評価した。轍をスムーズに乗り越せるものを○、やや乗り越しにくいものを△、非常に乗り越しにくいものを×とした。

【0051】

【表1】

【0052】

結果は表１に示す通り、従来の複層撚り構造のスチールコードを用いた従来例に対し、実施例１〜５では、タイヤの軽量化が達成され、また、耐久性が同等以上であり、かつ操縦安定性能が顕著に向上していた。

【0053】

これに対し、比較例１では、主フィラメントの引張強度が規定外の3350MPaと小さいため、ベルト強度を従来例と同等とするためにはコード打ち込み本数を多くする必要があり、コード占有率が80％を超えている。そのため、タイヤ高速耐久性が従来例に比べて劣り、ベルト耐久性も低下した。比較例２では、主フィラメントの引張強度が規定外の5100MPaと大きいため、コード折れが多発し、ベルト耐久性が低下するとともに、タイヤ高速耐久性も低下した。比較例３では、主フィラメント径が規定外の0.14ｍｍと小さいため、コード引張強力が小さく、ベルト強度を従来例と同等とするにはコード占有率が100％を超えてしまう。そのため、コード占有率が100％以下になるように打ち込み本数を設定したが、ベルトエッジセパレーションが大きかった。ベルトの強度不足も影響していると考えられる。比較例４では、従来例と比べて軽量化効果はあるが、主フィラメント径が規定外の0.31ｍｍと大きいため、耐疲労性が低下することによるコード破断により、ベルト耐久性が低下した。また轍路面走行性能にも劣っていた。比較例５では、従来例と比べて軽量化効果があり、またタイヤ高速耐久性、ベルト耐久性も同等であったが、スチールコードの面内剛性が規定外の2.95Ｎ／８本であり不十分であったため、実車操縦安定性能が劣っていた。比較例６では、スチールコードの面外剛性が規定外の0.19Ｎ／８本と小さいため、走行中のタイヤ踏面の変形が大きく、高速耐久性、操縦安定性が低下した。比較例７では、主フィラメントの引き揃え本数が規定外の２本であるため、面内剛性／面外剛性が１０を下回り、操縦安定性が向上しなかった。比較例８では、主フィラメントの引き揃え本数が規定外の７本であるため、主フィラメント束が一列に並ぶ形状を取れずタイヤの耐久性、操縦安定性能が低下し、轍路面走行性能にも劣っていた。また、スチールコードの形状が不安定であったため、ベルトプライのカレンダー時における薄肉化もあまりできず、軽量化効果も小さかった。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明は、乗用車用タイヤを始めとする各種の空気入りラジアルタイヤに好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0055】

７…ベルト、７Ａ，７Ｂ…ベルトプライ、10…スチールコード、12…主フィラメント、13…主フィラメント束、14…ラッピングフィラメント、Ａ…スチールコードの短径方向、Ｂ…スチールコードの長径方向、ｄ…主フィラメントの直径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】