(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記芳香族系オキサジアゾール化合物コードは、耐熱温度が400℃であり、温度120℃での剛性E(120℃)と温度25℃での剛性E(25℃)の剛性比E(120℃)/E(25℃)が0.7〜0.9であり、破断伸びが10%以上である請求項1に記載の空気入りタイヤ。
前記カーカス層を2層有し、前記カーカス層の前記芳香族系オキサジアゾール化合物コードは、タイヤ周方向に対するコード角度が80°〜88°である請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
【0012】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の空気入りタイヤ及びその製造方法を詳細に説明する。
図1は本発明の実施形態の空気入りタイヤの第1の例の断面形状を示す断面図である。
【0013】
図1に示す空気入りタイヤ(以下、単にタイヤともいう)10は、トレッド部12と、ショルダー部14と、サイドウォール部16と、ビード部18とを主な構成部分として有するものであり、ハーフラジアル構造と呼ばれるものである。
なお、以下の説明において、
図1中に矢印で示すように、タイヤ幅方向とは、タイヤの回転軸(図示せず)と平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、回転軸と直交する方向をいう。また、タイヤ周方向とは、回転軸を回転の中心となる軸として回転する方向をいう。
更に、タイヤ内側とは、タイヤ径方向において
図1中タイヤの下側、すなわちタイヤに所定の内圧を与える空洞領域Rに面するタイヤ内面側をいい、タイヤ外側とは、
図1中タイヤの上側、すなわち、タイヤ内周面と反対側の、ユーザが視認できるタイヤ外面側をいう。
図1の符号CLは、タイヤ赤道面のことであり、タイヤ赤道面CLとは、空気入りタイヤ10の回転軸に直交するとともに、空気入りタイヤ10のタイヤ幅の中心を通る平面である。
【0014】
タイヤ10は、カーカス層20と、ベルト層22と、ベルト補助補強層24と、ビードコア28と、ビードフィラー30と、トレッド部12を構成するトレッドゴム層32と、サイドウォール部16を構成するサイドウォールゴム層34と、リムクッションゴム層36と、タイヤ内周面に設けられるインナーライナゴム層38とを主に有する。
【0015】
トレッド部12には、タイヤ外側のトレッド面12aを構成する陸部12bと、トレッド面12aに形成されるトレッド溝12cとが設けられ、陸部12bは、トレッド溝12cによって区画される。トレッド溝12cは、タイヤ周方向に連続して形成される主溝とタイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝(図示せず)を有する。トレッド面12aには、トレッド溝12cと陸部12bとによりトレッドパターンが形成される。
タイヤ10のタイヤ幅方向における最大幅Wmは、タイヤサイド39のタイヤ幅方向における最大長さを示す位置である最大幅位置39a間の距離のことである。タイヤの最大幅位置39aを中心としてタイヤ径方向にタイヤ断面高さSHの±30(%)の範囲内にある領域をサイドトレッドという。
【0016】
ビード部18には、カーカス層20を折り返し、タイヤ10をホイールに固定するために機能する左右一対のビードコア28と、ビードコア28に接するようにビードフィラー30が設けられている。そのため、ビードコア28及びにビードフィラー30は、カーカス層20の本体部20aと折り返し部20bとで挟み込まれている。
【0017】
カーカス層20は、タイヤ幅方向に、トレッド部12に対応する部分から、ショルダー部14及びサイドウォール部16に対応する部分を経てビード部18まで延在してタイヤ10の骨格をなすものである。
カーカス層20は、1層構造であり、折り返し部20bの端部Aが、最大幅位置39aよりもトレッド面12a側にあり、例えば、ショルダー部14にある。カーカス層20はビード部18でターンアップされて、カーカス層20はサイド部19で重なって積層されており、カーカス層20はサイド部19で2層構造になっている。カーカス層20は、ビード部18でターンアップされたカーカスターンアップ部を有する。
折り返し部20bの端部Aは、上述のように、ショルダー部14にある必要は必ずしもなく、サイド部19にカーカス層20の折り返し部20bの端部Aがあればよい。
ここで、タイヤ10aのサイド部19とは、ビード部18からサイドウォール部16までの領域のことである。
【0018】
カーカス層20は、左右一対のビードコア28にタイヤ内側からタイヤ外側に折り返され、サイドウォール部16の領域で端部Aを成しており、ビードコア28を境とする本体部20aと折り返し部20bとから構成されている。すなわち、カーカス層20が1層、左右一対のビード部18間に装架されている。
また、カーカス層20は、1つのシート材で構成されても、複数のシート材で構成されてもよい。複数のシート材で構成する場合、カーカス層20は継部(スプライス部)を有することになる。
カーカス層20は、カーカスコードがコードコーティングゴムで被覆された構成であり、カーカスコードとして芳香族系オキサジアゾール化合物コードが用いられる。カーカス層20については後に詳細に説明する。
【0019】
カーカス層20のコードコーティングゴムとしては、天然ゴム(NR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)から選ばれた1種類又は複数種類のゴムが好ましく用いられる。また、これらのゴムを窒素、酸素、フッ素、塩素、ケイ素、リン、又は硫黄等の元素を含む官能基、例えば、アミン、アミド、ヒドロキシル、エステル、ケトン、シロキシ、若しくはアルキルシリル等により末端変性したもの、又はエポキシにより末端変性したものを用いることができる。
これらゴムに配合するカーボンブラックとしては、例えば、ヨウ素吸着量が20〜100(g/kg)、好ましくは20〜50(g/kg)であり、DBP吸収量が50〜135(cm
3/100g)、好ましくは50〜100(cm
3/100g)であり、かつCTAB吸着比表面積が30〜90(m
2/g)、好ましくは30〜45(m
2/g)であるものが用いられる。
また、使用する硫黄の量は、例えば、ゴム100質量部に対して1.5〜4.0質量部であり、好ましくは2.0〜3.0質量部である。
【0020】
ベルト層22は、タイヤ周方向に貼り付けられ、カーカス層20を補強するための補強層である。ベルト層22はカーカス層20のタイヤ径方向の外側に設けられている。このベルト層22は、トレッド部12に対応する部分に設けられ、内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bを有する。
内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、その補強コードが層間で互いに交差するように配置されている。内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、補強コードが、例えば、スチールコードであり、上述のコードコーティングゴム等で被覆して構成されている。
内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、ベルト層22に関し、補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度が、例えば、24〜35°であり、好ましくは27〜33°である。これにより、高速耐久性を向上させることができる。
【0021】
ベルト層22の内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、いずれも補強コードがスチールコードであることに限定されるものではなく、いずれか一方のみにスチールベルトを適用しても良いし、少なくとも一方を、ポリエステル、ナイロン、芳香族ポリアミド等からなる有機繊維コード等からなる従来公知の補強コードとしても良い。
【0022】
タイヤ10には、ベルト層22の最上層である外側ベルト層22b上に、すなわち、ベルト層22のタイヤ径方向の外側に、ベルト層22の補強を行うベルト補助補強層24がタイヤ周方向に配置されている。
ベルト補助補強層24は、補強コードとして、例えば、1本又は複数本の有機繊維コードが引き揃えられ、上述のコードコーティングゴム等で被覆された帯状部材である。ベルト補助補強層24は、帯状部材をタイヤ周方向に螺旋状に巻き回すことで構成されたタイヤ周方向のベルト補助補強層である。ベルト補助補強層24は、タイヤ周方向に螺旋状に配置されている。
【0023】
図1に示すベルト補助補強層24は、例えば、ベルト層22の端部22eを含め、ベルト層22をタイヤ幅方向に端から端まで覆う構成、いわゆるフルカバーと呼ばれるものである。なお、ベルト補助補強層24は、フルカバーを複数積層した構成でもよく、エッジショルダーと、フルカバーとを組み合わせた構成でもよい。
ベルト補助補強層24の有機繊維コードには、例えば、ナイロン66(ポリヘキサメチレンアジパミド)繊維、アラミド繊維、アラミド繊維とナイロン66繊維とからなる複合繊維(アラミド/ナイロン66ハイブリッドコード)、PEN繊維、POK(脂肪族ポリケトン)繊維、耐熱PET繊維、及びレーヨン繊維等が用いられる。
【0024】
次に、カーカス層20について詳細に説明する。
図2は本発明の実施形態の空気入りタイヤのカーカス層を示す模式的断面図である。
カーカス層20は、
図2に示すように、ゴム層50と、補強コードとして複数本のカーカスコード52を有し、複数本のカーカスコード52が引き揃えて配列されてゴム層50に被覆された帯状部材である。例えば、ゴム層50は上述のコードコーティングゴムで構成される。カーカスコード52は少なくとも1本あればよい。
カーカスコード52は、芳香族系オキサジアゾール化合物コードで構成される。芳香族系オキサジアゾール化合物コードの構成は、1本(単糸)に限定されるものではなく、複数本撚ったものでもよい。
【0025】
カーカスコード52(芳香族系オキサジアゾール化合物コード)は、上撚り係数Kが1800〜2200であることが好ましい。上撚り係数Kが1800〜2200であれば、耐疲労性が更に向上し、荷重耐久性を改善することができ好ましい。
上撚り係数Kが2200を超えると、剛性が低下してしまうため、操縦安定性が低下する。一方、上撚り係数Kが1800未満では、芳香族系オキサジアゾール化合物コードの耐疲労性が悪化するため、タイヤの耐久性が低下する。
上撚り係数Kは、K=N×D
1/2で表されるものである。ここで、Nは撚り数(回/10cm)、Dは総繊度(dtex)である。上撚り係数Kの単位は(回・(dtex)
1/2)/10cmである。
【0026】
カーカス層20のカーカスコード52は、タイヤ周方向に対するコード角度が80°〜88°であることが好ましい。コード角度が80°〜88°であれば耐疲労性を確保することができ好ましい。
【0027】
タイヤ10は、ハーフラジアル構造であり、カーカス層20のカーカスコード52に芳香族系オキサジアゾール化合物コードを用いることにより、高速走行時の操縦安定性を確保し、更には荷重耐久性を確保することができる。
【0028】
次に、空気入りタイヤの第2の例について説明する。
図3は本発明の実施形態の空気入りタイヤの第2の例の断面形状を示す断面図である。
図3において、
図1に示す空気入りタイヤ10及び
図2に示すカーカス層20と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図3の空気入りタイヤ10a(以下、単にタイヤ10aという)は、カーカス層40が2層構造であり、これ以外の構成は
図1に示す空気入りタイヤ10と同じである。タイヤ10aは上述のタイヤ10(
図1参照)と同じくハーフラジアル構造である。
【0029】
タイヤ10aは、カーカス層40が、第1のカーカス層42と第2のカーカス層44の2層構造である。第1のカーカス層42がタイヤ内側にあり、第2のカーカス層44がタイヤ外側にある。
第1のカーカス層42及び第2のカーカス層44は、いずれも上述の
図1に示すカーカス層20と同じ構成である。コード角度は80°〜88°であることが好ましい。第1のカーカス層42と第2のカーカス層44とは、層間でカーカスコード52(
図2参照)を互いに交差して配置されている。第1のカーカス層42と第2のカーカス層44とでは、タイヤ周方向に対するカーカスコード52(
図2参照)の向きが異なる。
カーカス層40は、上述の
図1に示すカーカス層20と同様に,左右一対のビードコア28にタイヤ内側からタイヤ外側に折り返され、サイドウォール部16の領域で端部Aを成しており、ビードコア28を境とする本体部40aと折り返し部40bとから構成されている。すなわち、2層構造のカーカス層40が左右一対のビード部18間に装架されている。
【0030】
タイヤ10aは、
図1に示すタイヤ10と同様の効果を得ることができる。また、タイヤ10aでは、2層構造のカーカス層40とし、第1のカーカス層42と第2のカーカス層44のカーカスコード52が層間で互いに交差するように配置することで、タイヤ10aの剛性を高くすることができ、耐疲労性を更に向上させることができる。なお、タイヤ10aにおいても、第1のカーカス層42と第2のカーカス層44のカーカスコード52としては芳香族系オキサジアゾール化合物コードが用いられる。
【0031】
次に、カーカスコード52である芳香族系オキサジアゾール化合物コードについて説明する。芳香族系オキサジアゾール化合物コードには、芳香族系オキサジアゾール化合物ヤーンも含まれる。
芳香族系オキサジアゾール化合物コードは、下記に示す一般構造式で表されるオキサジアゾール芳香族で構成される。
【0033】
芳香族系オキサジアゾール化合物コードは、耐熱温度が400℃であることが好ましい。耐熱温度が400℃であれば、十分な耐熱性が得られ、高速走行時のタイヤの発熱による剛性低下が抑制されるため好ましい。
芳香族系オキサジアゾール化合物コードは、温度120℃での剛性E(120℃)と温度25℃での剛性E(25℃)の剛性比E(120℃)/E(25℃)が0.7〜0.9であることが好ましい。剛性比E(120℃)/E(25℃)を0.7〜0.9とすることにより、高速走行時の操縦安定性を確保することができる。
温度120℃での剛性E(120℃)と温度25℃での剛性E(25℃)は、温度以外は同じ測定条件で、芳香族系オキサジアゾール化合物コードについて強度(cN/dtex)と伸びの関係を求めることで得ることができる。芳香族系オキサジアゾール化合物コードの強度(cN/dtex)と伸びの関係に基づき、温度25℃での最大の強度を剛性E(25℃)とし、温度120℃での最大の強度を剛性E(120℃)とする。
【0034】
芳香族系オキサジアゾール化合物コードは、破断伸びが10%以上であることが好ましい。破断伸びが10%以上であれば、耐疲労性を確保することができる。一方、破断伸びが10%未満であると耐疲労性が悪化する虞がある。
なお、アラミド繊維は破断伸びが3%程度である。
破断伸びについては、温度20℃で、芳香族系オキサジアゾール化合物コードについて強度(cN/dtex)と伸びの関係を求める際に、芳香族系オキサジアゾール化合物コードが破断する迄の強度を求めることにより、破断伸びを得ることができる。
【0035】
伸びが0〜2%の領域における芳香族系オキサジアゾール化合物の剛性Eoとナイロンの剛性Enの比Eo/Enで表される初期剛性比が4.5以上であることが好ましい。初期剛性比を4.5以上とすることで、高速耐久性を確保することができる。
初期剛性比は、芳香族系オキサジアゾール化合物コード及びナイロンコードについて、それぞれ同じ測定条件で強度(cN/dtex)と伸びの関係を求める。芳香族系オキサジアゾール化合物コード及びナイロンコードの各強度(cN/dtex)と伸びの関係を用いて、伸びが0〜2%の領域における、芳香族系オキサジアゾール化合物の剛性Eoとナイロンの剛性Enを求める。剛性Eoと剛性Enは、伸びが0〜2%の領域における強度(cN/dtex)に相当する。なお、ナイロンコードは、ナイロン66で構成されたものである。
【0036】
本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良又は変更をしてもよいのはもちろんである。
【実施例】
【0037】
以下、本発明の空気入りタイヤの実施例について具体的に説明する。
本実施例においては、複数本の有機繊維コードが配置されたカーカス層を2層有するハーフラジアル構造の下記表1に示す構成の実施例1〜実施例3、比較例1〜比較例3及び基準例の空気入りタイヤ(以下、単にタイヤという)を作製し、各タイヤについて、高速操縦安定性及び荷重耐久性を評価した。高速操縦安定性及び荷重耐久性の評価結果を下記表1に示す。
【0038】
なお、実施例1〜実施例3、比較例1〜比較例3及び基準例では、タイヤサイズを240/40R18とした。実施例1〜実施例3のカーカス層の芳香族系オキサジアゾール化合物コードの配置は全て同じとし、打ち込み密度を33本/50mmとした。また、比較例1〜比較例3のカーカス層のレーヨンコードの配置、及び基準例のカーカス層のナイロン66の配置は、芳香族系オキサジアゾール化合物コードと同じとし、打ち込み密度を33本/50mmとした。
【0039】
下記表1の「有機繊維コード材質」の欄にカーカス層の有機繊維コードの素材を示す。
下記表1の「有機繊維コード構造」の欄において、「/2」は2本撚ったものであることを示す。
下記表1の「カーカス構造」の欄は、カーカス層の構造を示すものであり、カーカス層は2層構造である。このため、「カーカス構造」の欄に2層と記した。
【0040】
高速操縦安定性は、以下のようにして測定して評価した。
実施例1〜実施例3、比較例1〜比較例3及び基準例の各タイヤを、リムサイズ18×8 1/2Jのリムに内圧250kPaで組んだ後、各試験タイヤを排気量2500ccの乗用車に装着し、訓練された5名のドライバーにてテストコースを走行してフィーリングを評価した。
結果は、基準例との相対比較にて、以下の判定基準をもとに5点法で採点し、平均点で表した。下記表1に示す「高速操縦安定性」の欄の数値は、3.0が基準であり、5.0に近い程、高速操縦安定性が優れていることを意味する。
判定基準
5:すばらしい、4:優れる、3.5:やや優れる、3:基準同等、2.5:やや劣る(実用下限)、2:劣る、1:大きく劣る
【0041】
次に、荷重耐久性及び高速操縦安定性について説明する。
荷重耐久性は、以下のようにして測定して評価した。
実施例1〜実施例3、比較例1〜比較例3及び基準例の各タイヤを、リムサイズ18×8 1/2Jのリムに組み付けた後、空気を抜いた状態で排気量2500ccの後輪駆動車の後輪右側に装着した。この状態で、楕円形の周回コースを90km/hの速度で反時計廻りに走行し、テストドライバーがタイヤ故障による異常振動を感じ、走行を中止するまでの走行距離を測定した。荷重耐久性は、基準例を100とする指数値にて評価した。
なお、下記表1に示す「荷重耐久性」の欄の数値は、数値が大きい程、荷重耐久性が優れていることを意味する。
【0042】
【表1】
【0043】
上記表1に示すように、実施例1〜実施例3は、カーカスコードに芳香族系オキサジアゾール化合物コードを用いており、高速操縦安定性、及び荷重耐久性のいずれも良好な結果が得られた。実施例1〜実施例3のうち、実施例2は上撚り係数が2000と適正な範囲にあり、荷重耐久性に関し、更に良好な結果が得られた。実施例3は、上撚り係数が2600であり、荷重耐久性に関し、更に良好な結果が得られたが、高速操縦安定性は基準例程度であった。
【0044】
上記表1に示す基準例は、カーカスコードにナイロン66繊維を用いたものである。
比較例1は、カーカスコードにレーヨンコードを用いており、高速操縦安定は良いが、荷重耐久性が悪かった。
比較例2は、カーカスコードにレーヨンコードを用いており、剛性比が比較例1よりも高い。比較例2は、高速操縦安定については良いが、荷重耐久性が悪かった。
比較例3は、カーカスコードにレーヨンコードを用いており、上撚り係数が比較例1よりも大きい。比較例3は、高速操縦安定については良いが、荷重耐久性が悪かった。