JP2001010305A - 自転車タイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤ側面における耐カット性、耐擦れ性を
向上し、しかも走行性能に優れたオープンサイドタイプ
自転車タイヤを提供する。 【解決手段】 カーカスをタイヤのサイドウォール部３
において露出させたオープンサイドタイプ自転車タイヤ
１において、ゴム層で被覆した織物からなる１層の補強
材７をカーカス５とは別にトレッド部６からサイドウォ
ール部３にかけて配置し、補強材７にはイソシアネート
化合物もしくはエポキシ化合物を付着させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自転車タイヤに関す
るものであり、特にオープンサイドタイプのタイヤのサ
イドウォール部における耐カット性、耐擦れ性などの耐
パンク性に優れるとともに十分な走行性能を維持した自
転車タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】自転車タイヤとして用いられるタイヤに
も、様々な種類がありその中でもタイヤ重量の軽減のた
めに適した構造のタイヤとして、オープンサイドタイプ
のタイヤがある。

【０００３】自転車タイヤは、スダレなどの織物の表面
に薄くゴムを付着させたカーカス層にビードワイヤを包
含して折りたたみ、トレッドゴムを積層した構造からな
っている。トレッドゴムは比較的厚みのあるゴム層であ
るとともに耐摩耗性に優れ、また路面とのあいだの摩擦
も一定以上あるようなゴムが用いられることになる。

【０００４】そのようなトレッドゴムをカーカスのほぼ
全面に積層したようなタイヤの場合、トレッドゴムによ
ってタイヤが保護された状態であって外からの衝撃や鋭
利物などの突き刺しに対して強く、パンクなどの問題が
発生しにくいタイヤであるということができる。しか
し、重量の面ではトレッドゴムのゴム量が多くなる分、
不利であり、どうしても重いタイヤになってしまわざる
を得なかった。

【０００５】それに対してオープンサイドタイプのタイ
ヤの場合はトレッドゴムがタイヤの路面と接触する部分
にしか設けられていない。そのためにオープンサイドタ
イプのタイヤは軽量化が可能で例えばレース用のタイヤ
などに好適に用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、オープンサイ
ドタイプのタイヤの場合は、側面においてゴムの付着量
が少なく、耐外傷性などに劣ることは確かである。例え
ば、特開平１０−２３０７０６号公報に示すようにカー
カスに用いる織物のロープとして特定のサイズのモノフ
ィラメントを所定本数撚り合わせたロープを用いてカー
カスの補強性を上げてタイヤの耐カット性や耐擦れ性を
向上させたものが提案されている。

【０００７】上記のような技術で、タイヤの走行性能を
落とすことなく耐カット性、耐擦れ性などの性能を改善
することはできたが、走行性能の維持を重視した改善で
あると言え、十分な耐カット性や耐擦れ性を得ることは
できなかった。

【０００８】それに対して、カーカス以外に織物からな
る補強材をカーカスに積層する状態で配置し、タイヤ側
面における織物の層をプライアップするやことによって
補強性を高める方法が提案されている。

【０００９】しかし、なかなか１プライ程度の補強材を
積層しただけでは絶対的な補強効果を得ることができ
ず、２枚以上の補強材を積層するということも考えられ
るが、あまり多くの補強材を配置するとタイヤの重量増
加になり、しかも走行性能をかなり犠牲にせざるを得な
かった。耐カット性や耐擦れ性に関する高い性能と高い
走行性能をあわせもった自転車タイヤが求められてい
た。

【００１０】そこで本発明では前記のような問題を解決
し、タイヤの重量を増加させたり、走行性能を著しく低
下させることなく、タイヤ側面における耐カット性、耐
擦れ性などの耐パンク性を改善し、オープンサイドタイ
プのタイヤで軽量を実現しながら長寿命な自転車タイヤ
の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を達成するために請求項１では、一対のビード部を、ゴ
ム層で被覆した織物からなるカーカスで包み、該カーカ
スをタイヤのサイドウォール部とトレッド部に延出さ
せ、少なくとも前記トレッド部にはトレッドゴムを積層
するとともに、ゴム層で被覆した織物からなる１層の補
強材をカーカスとは別にトレッド部からサイドウォール
部にかけて配置した自転車タイヤにおいて、前記カーカ
スを形成する織物にはレゾルシンホルマリンラテックス
処理液で処理し、補強材にはレゾルシンホルマリンラテ
ックス以外にイソシアネート化合物を付着させている。

【００１２】そうすることによって、補強材自身の耐カ
ット性が向上するので１層のプライアップであっても十
分な補強効果が得られ、しかもカーカスに積層するかた
ちで配置する補強材は１層なのでタイヤの重量の増加も
抑えることができ、走行性能に関しても十分に良好なも
のを維持することができる。

【００１３】請求項２では、補強材の繊維量に対するイ
ソシアネート化合物もしくはエポキシ化合物の固形分付
着量が０．５〜２０％であるとしており、耐カット性や
耐擦れ性に関する効果が得られるとともに織物が硬くな
りすぎて逆に走行性能を落としてしまわない範囲を示し
ている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる自転車タイ
ヤ１の具体的実施例を、図面を用いて説明する。図１は
この発明を実施した自転車タイヤ１の斜視図であり、図
２は図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【００１５】本発明自転車タイヤ１はオープンサイドタ
イプのタイヤであり、ビード部２及びサイドウォール部
３、トレッド部４からなっている。

【００１６】ビード部２の中のビードワイヤ２ａは通常
の金属製のワイヤもしくは芳香族ポリアミド繊維、ガラ
ス繊維、カーボン繊維などの有機、無機の繊維構成ロー
プよりなり、０．１０〜０．５０ｍｍ厚み程度のゴム層
を被覆した織物からなるカーカス５によって前記ビード
ワイヤ２ａがつつまれている。そして、タイヤのサイド
ウォール部３はカーカス５が２層構造になっており、タ
イヤの接地部分であるトレッド部４においては前記カー
カス５が３層重ねられている。

【００１７】また、タイヤの接地部分の表面にはトレッ
ドゴム６が一体積層されている。本発明が適用されるタ
イヤのタイプはオープンサイドタイプであり、トレッド
ゴム６はタイヤの接地部分のみに設けられているのが通
常であるが、多少タイヤの側面を覆うようなトレッドゴ
ム６を有するタイヤであっても、タイヤ側面にカーカス
５が露出する部分が存在し、その部分の劣化によってタ
イヤの寿命が短くなってしまう問題を持ったものは本発
明の範囲に含まれる。

【００１８】本発明の特徴となる部分は補強材７であ
り、図２に示す例ではタイヤのカーカス５を形成する織
物のタイヤ外周側に積層配置している。前記カーカス５
および補強材７を構成する織物の素材としてはポリアミ
ド糸やポリエステル糸、アラミド糸、レーヨン、綿糸か
らなる平織り、綾織、スダレ織りなどの織物であり、接
着処理を施してから、極薄いゴムの層をフリクション、
コーチング、糊引きなどの方法で被覆したものである。

【００１９】そして、カーカス５の接着処理は前記のよ
うな織物にレゾルシンホルマリンラテックス（ＲＦＬ）
処理液で処理し、ゴムを被覆したものである。補強材７
はやはり前記のような織物にイソシアネート化合物もし
くはエポキシ化合物にて前処理を行った後にレゾルシン
フォルマリンラテックス（ＲＦＬ）処理液で接着処理を
施して、ゴムを被覆したものである。

【００２０】補強材７の接着処理に用いたイソシアネー
ト化合物やエポキシ化合物は、織物を付着させることに
よって強度を上げることができ、この前処理を施すこと
によって補強材７の耐カット性、耐擦れ性などの耐パン
ク性を向上させることができる。補強材７の配置形態と
しては図２の例に限られるものではなく図３に示すよう
に織り返したカーカス５の内部に配置したものでもよ
い。

【００２１】イソシアネート化合物やエポキシ化合物
は、ＲＦＬ処理の前処理として行うだけでなくＲＦＬ処
理液に配合して、ＲＦＬ処理と同時に織物に付着させて
も構わない。そして、補強材７の繊維量に対するその固
形分付着量は０．５〜２０％とすることが好ましい。

【００２２】イソシアネート化合物もしくはエポキシ化
合物の付着量が０．５％未満であると、織物を補強する
効果が少なく、タイヤとしても十分な耐カット性、耐擦
れ性が得られない。そして２０％を超えてしまうと、補
強効果は極めて優れたものになるが織物の硬度が上がり
過ぎてローリングレジスタンスやコーナーリングフォー
スなどの走行性能を低下させてしまうので好ましくな
い。

【００２３】本発明で用いることのできるイソシアネー
ト化合物としては、例えば４，４’−ジフェニルメタン
ジイソシアネート、トリレン−２，４−ジイソシアネー
ト、、ポリアリールポリイソシアネートなどが挙げられ
る。このイソシアネート化合物もトルエン、メチルエチ
ルケトンなどの有機溶剤に混合して使用される。

【００２４】エポキシ化合物としては、エチレングリコ
ール、グリセリン、ペンタエリスリトールなどの多価ア
ルコールや、ポリエチレングリコールなどのポリアルキ
レングリコールとエピクロルヒドリンのようなハロゲン
含有エポキシ化合物との反応生成物や、レゾルシン、ビ
ス（４−ヒドロキシフェニル）ジメチルメタン、フェノ
ール・ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン・ホルムアル
デヒド樹脂などの多価フェノール類やハロゲン含有エポ
キシ化合物との反応生成物である。このエポキシ化合物
もイソシアネート化合物と同様にトルエン、メチルエチ
ルケトンなどの有機溶剤に混合して使用される。

【００２５】本発明で用いられるＲＦＬ処理液は、ラテ
ックスがスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）系ラテッ
クス、スチレン―ブタジエン―ビニルピリジン三元共重
合体（ＶＰ）、天然ゴム等の一種又は二種以上のブレン
ド物を使用することができる。

【００２６】カーカス５や補強材７に接着処理を施した
後にフリクション、コーティング、糊引きなどの手段で
被覆させるゴムおよびトレッドゴム６として使用される
のは天然ゴム（ＮＲ）、エチレン・プロピレンゴム（Ｅ
ＰＤＭ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニト
リルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＢＲ）、クロロプレ
ンゴム（ＣＲ）等の単体またはブレンドが挙げられる。

【００２７】

【実施例】次に本発明を実施したタイヤと従来のタイヤ
を含む本発明の範囲を外れたタイヤ用いて、タイヤ側面
における耐カット性を比較する試験を行った。

【００２８】［実施例１］ナイロン製の４２０Ｄ／１の
糸を、密度１３０本／５ｃｍで織ったスダレ織り帆布を
ＲＦＬ処理したものに未加硫の天然／ＳＢＲ系ゴムを
０．１ｍｍ厚みで付着させたカーカスを用い、ピアノ線
からなるビードを包み、カーカスと同様のスダレ織り帆
布にイソシアネート化合物で前処理した後ＲＦＬ処理し
て、繊維量に対するイソシアネート化合物の固形分付着
量が１％になるようにし、未加硫の天然／ＳＢＲ系ゴム
を０．１ｍｍ厚みで被覆したものを補強材として図１の
形態でカーカスに重ね、次いで未加硫の天然／ＳＢＲ系
ゴムからなるトレッドゴムを積層し、金型にセットして
加硫した。

【００２９】サイド部耐カット性の試験として、得られ
たタイヤ（７００×２３Ｃ）を用いて、島津製作所製オ
ートグラフ（ＡＧ−５０００）１０に鋭角刃（ＮＴカッ
ター：Ｌ３００）１１を下面に設置し、図４に示すよう
にタイヤ１２をセットして、鋭角刃が矢印方向に移動し
てタイヤのサイドウォール部に当たるようにした。そし
てタイヤがパンクに至るまでの強力を測定した。

【００３０】また、サイド部擦れ性の試験として図５に
示すようにドラム２０走行中タイヤ２１に先端が５ｍｍ
φの鉄棒２２の先端２２ａが直角に当たるようにして５
００ｇの荷重をかけ、パンクするまでの時間を測定し
た。ドラム走行条件は速度４０ｋｍ／時、荷重８０ｋｇ
であり、タイヤ内圧は８００ｋＰａとした。

【００３１】更に大和製衡製路面測定試験機にてローリ
ングレジスタンスとコーナーリングフォースを測定し
た。このときの試験条件は、タイヤ内圧が８００ｋＰ
ａ、オｒ―リングレジスタンス測定時の荷重が４０ｋ
ｇ、速度４０ｋｍ／時、コーナーリングフォース測定時
の荷重が４０ｋｇ、速度３０ｋｍ／時、キャンバ角度が
２０°、スリップ角度２°とした。以上の試験の結果を
表１に示す。

【００３２】［実施例２］実施例１において補強材のイ
ソシアネート化合物の固形分付着量が５％になるように
した以外は実施例１と同じタイヤを作成した。実施例１
と同じようにタイヤがパンクに至るまでの強力を測定し
た。その結果を表１に示す。

【００３３】［実施例３］実施例１において補強材のイ
ソシアネート化合物の固形分付着量が１０％になるよう
にした以外は実施例１と同じタイヤを作成した。実施例
１と同じようにタイヤがパンクに至るまでの強力を測定
した。その結果を表１に示す。

【００３４】［実施例４］実施例１において補強材のイ
ソシアネート化合物の固形分付着量が１５％になるよう
にした以外は実施例１と同じタイヤを作成した。実施例
１と同じようにタイヤがパンクに至るまでの強力を測定
した。その結果を表１に示す。

【００３５】［実施例５］実施例１において補強材のイ
ソシアネート化合物の固形分付着量が１８％になるよう
にした以外は実施例１と同じタイヤを作成した。実施例
１と同じようにタイヤがパンクに至るまでの強力を測定
した。その結果を表１に示す。

【００３６】［比較例１］実施例１において補強材のイ
ソシアネート化合物の固形分付着量が０．３％になるよ
うにした以外は実施例１と同じタイヤを作成した。実施
例１と同じようにタイヤがパンクに至るまでの強力を測
定した。その結果を表２に示す。

【００３７】［比較例２］実施例１において補強材のイ
ソシアネート化合物の固形分付着量が２３％になるよう
にした以外は実施例１と同じタイヤを作成した。実施例
１と同じようにタイヤがパンクに至るまでの強力を測定
した。その結果を表２に示す。

【００３８】［比較例３］実施例１において補強材にイ
ソシアネート化合物を付着させなかった以外は実施例１
と同じタイヤを作成した。実施例１と同じようにタイヤ
がパンクに至るまでの強力を測定した。その結果を表２
に示す。

【００３９】［比較例４］補強材を用いなかった以外は
実施例と同じタイヤを作成した。実施例１と同じように
タイヤがパンクに至るまでの強力を測定した。その結果
を表３に示す。

【００４０】［比較例５］実施例１において補強材の代
りに天然／ＳＢＲ系ゴムからなる１．０ｍｍ厚みのゴム
シートを同じ位置に配置した以外は実施例１と同じタイ
ヤを作成した。実施例１と同じようにタイヤがパンクに
至るまでの強力を測定した。その結果を表２に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】表１及び表２からわかるように、実施例で
はイソシアネート化合物の固形分付着量が少ない比較例
１、３、４と比べてサイド部の耐カット性および耐擦れ
性の面でかなり優れた結果が得られている。そして比較
例５がローリングレジスタンスおよびコーナーリングフ
ォースの走行性能が比較例３、４に比べて落ちているの
に対して実施例では、走行性能の面でも同等の結果とな
っている。

【００４４】また、比較例２の結果より、イソシアネー
ト化合物の付着率が２０％を超えてしまうと、補強材が
固くなりすぎてコーナーリングフォースやローリングレ
ジスタンスなどの走行性能を落としてしまうことがわか
る。

【００４５】

【発明の効果】請求項１では、一対のビード部を、ゴム
層で被覆した織物からなるカーカスで包み、該カーカス
をタイヤのサイドウォール部とトレッド部に延出させ、
少なくとも前記トレッド部にはトレッドゴムを積層する
とともに、ゴム層で被覆した織物からなる１層の補強材
をカーカスとは別にトレッド部からサイドウォール部に
かけて配置した自転車タイヤにおいて、前記カーカスを
形成する織物にはレゾルシンホルマリンラテックス処理
液で処理し、補強材にはレゾルシンホルマリンラテック
ス以外にイソシアネート化合物もしくはエポキシ化合物
を付着させている。

【００４６】そうすることによって、補強材自身の耐カ
ット性が向上するので１層のプライアップであっても十
分な補強効果が得られ、しかもカーカスに積層するかた
ちで配置する補強材は１層なのでタイヤの重量の増加も
抑えることができ、走行性能に関しても十分に良好なも
のを維持することができる。

【００４７】請求項２では、補強材の繊維量に対するイ
ソシアネート化合物もしくはエポキシ化合物の固形分付
着量が０．５〜２０％であるとしており、耐カット性や
耐擦れ性に関する効果が顕著に得られるとともに織物が
硬くなりすぎて逆に走行性能を落としてしまわない。

【図面の簡単な説明】

【図１】自転車タイヤの斜視断面図である。

【図２】自転車タイヤの断面図である。

【図３】本発明の別の例を示す自転車タイヤの断面図で
ある。

【図４】耐カット性を測定しているところの概要図であ
る。

【図５】耐擦れ性を測定しているところの概要斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ 自転車タイヤ ２ ビード部 ３ サイドウォール部 ４ トレッド部 ５ カーカス ６ トレッドゴム ７ 補強材

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｃ 13/00 Ｂ６０Ｃ 13/00 Ｆ // Ｂ２９Ｄ 30/40 Ｂ２９Ｄ 30/40

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビード部を、ゴム層で被覆した織
   物からなるカーカスで包み、該カーカスをタイヤのサイ
   ドウォール部とトレッド部に延出させ、少なくとも前記
   トレッド部にはトレッドゴムを積層するとともに、ゴム
   層で被覆した織物からなる１層の補強材をカーカスとは
   別にトレッド部からサイドウォール部にかけて配置した
   自転車タイヤにおいて、前記カーカスを形成する織物に
   はレゾルシンホルマリンラテックス処理液で処理し、補
   強材を形成する織物にはレゾルシンホルマリンラテック
   ス以外にイソシアネート化合物もしくはエポキシ化合物
   を付着させたことを特徴とする自転車タイヤ。
2. 【請求項２】 補強材の繊維量に対するイソシアネート
   化合物もしくはエポキシ化合物の付着固形分量が０．５
   〜２０％である請求項１記載の自転車タイヤ。