JP2007196898A - Pneumatic radial tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リヨセル繊維コードをベルトカバー層に用いた空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性を改善し、かつ加硫故障を抑制することを可能にした空気入りラジアルタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic radial tire using a lyocell fiber cord as a belt cover layer, and more specifically, air that improves road noise, flat spots, high-speed durability, and suppresses vulcanization failures. Related to radial tires.
空気入りラジアルタイヤにおいて、高速耐久性を改善し、走行時のロードノイズを低減するために、ベルト層の外周側に補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルトカバー層を配置することが行われている。このようなベルトカバー層の補強コードとしては、熱収縮性を有するナイロン繊維コードを用いることが一般的である。 In pneumatic radial tires, in order to improve high-speed durability and reduce road noise during driving, a belt cover layer formed by winding a reinforcing cord in the tire circumferential direction is arranged on the outer periphery side of the belt layer. It has been broken. As a reinforcing cord for such a belt cover layer, a nylon fiber cord having heat shrinkability is generally used.
しかしながら、近年では高速耐久性及びロードノイズの更なる低減が求められており、ナイロン繊維コードからなるベルトカバー層では要求特性を十分に満足することが難しくなっている。また、ナイロン繊維コードからなるベルトカバー層を採用した場合、温度変化に伴う伸張率の変化に起因して車両停止時にタイヤにフラットスポットを生じ易く、そのフラットスポットが振動の原因になっている。 However, in recent years, further reduction in high-speed durability and road noise has been demanded, and it is difficult to sufficiently satisfy the required characteristics in a belt cover layer made of a nylon fiber cord. In addition, when a belt cover layer made of nylon fiber cord is employed, a flat spot is likely to be generated in the tire when the vehicle is stopped due to a change in the elongation rate due to a temperature change, and the flat spot causes vibration.
そこで、ベルトカバー層の補強コードとして、リヨセル繊維コードを使用することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。リヨセル繊維コードは、ナイロン繊維コードに比べて高弾性であると共にゴムに対する接着性が良好であるため高速耐久性及びロードノイズの改善効果が大きく、しかも一般的なタイヤ発熱温度範囲では軟化点を持たないためフラットスポットを生じ難いという特性を備えている。 Therefore, it has been proposed to use a lyocell fiber cord as a reinforcing cord for the belt cover layer (see, for example, Patent Document 1). Lyocell fiber cords have higher elasticity and better adhesion to rubber than nylon fiber cords, so they are highly effective in improving high-speed durability and road noise, and have a softening point in the general tire heating temperature range. Therefore, it has a characteristic that it is difficult to generate a flat spot.
しかしながら、リヨセル繊維コードからなるベルトカバー層をベルト層の全域にわたって配置した場合、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性の改善効果が得られるものの、加硫時に未加硫タイヤが径方向に拡張される際に、タイヤ周方向に巻回された高弾性のリヨセル繊維コードがベルト層に食い込み、加硫故障を生じ易いという問題がある。また、リヨセル繊維コードは比較的高価であるので、そのベルトカバー層をベルト層の全域にわたって配置した場合、タイヤの製造コストが大幅に増大するという不都合もある。これら事情により、リヨセル繊維コードからなるベルトカバー層は実用化に至っていないのが現状である。
本発明の目的は、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性を改善し、かつ加硫故障を抑制することを可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic radial tire that can improve road noise, a flat spot, high-speed durability, and can suppress a vulcanization failure.
上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、トレッド部における前記カーカス層の外周側に複数層のベルト層を埋設すると共に、前記ベルト層の外周側に補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルトカバー層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルトカバー層を中央領域部分とそのタイヤ幅方向両外側のショルダー領域部分とに区分し、該ベルトカバー層の中央領域部分の補強コードとしてナイロン繊維コードを用い、該ベルトカバー層のショルダー領域部分の補強コードとしてリヨセル繊維コードを用いたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the pneumatic radial tire of the present invention has a carcass layer mounted between a pair of left and right bead parts, and a plurality of belt layers are embedded on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread part, In a pneumatic radial tire in which a belt cover layer formed by winding a reinforcing cord in the tire circumferential direction is arranged on the outer peripheral side of the belt layer, the belt cover layer includes a central region portion and shoulder region portions on both outer sides in the tire width direction. And a nylon fiber cord is used as a reinforcing cord in the central region of the belt cover layer, and a lyocell fiber cord is used as a reinforcing cord in the shoulder region of the belt cover layer.
本発明では、ベルトカバー層のショルダー領域部分にリヨセル繊維コードを選択的に用い、そのリヨセル繊維コードの弾性率に基づいてベルト層のせり上がりを抑え込むことにより、ナイロン繊維コードからなるベルトカバー層の場合に比べて、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性を改善することができる。また、加硫時に未加硫タイヤが径方向に拡張される際のリフト率が相対的に大きくなるベルトカバー層の中央領域部分にはナイロン繊維コードを選択的に用いることで、加硫故障を抑制し、更にはリヨセル繊維コードの使用量を少なくしてタイヤの製造コストの増大を抑えることができる。 In the present invention, the lyocell fiber cord is selectively used in the shoulder region portion of the belt cover layer, and the belt layer is made of nylon fiber cord by suppressing the rising of the belt layer based on the elastic modulus of the lyocell fiber cord. Compared to the case, road noise, flat spot and high-speed durability can be improved. In addition, a nylon fiber cord is selectively used in the central region of the belt cover layer where the lift rate when the unvulcanized tire is expanded in the radial direction during vulcanization is selectively used to prevent vulcanization failure. In addition, the amount of lyocell fiber cord used can be reduced, and an increase in tire manufacturing costs can be suppressed.
本発明において、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性の改善効果を確保しながら、加硫故障をより確実に抑制するために、カーカス層に隣接するベルト層の幅Lに対してベルトカバー層の各ショルダー領域部分の幅αをL/10≦α≦L/3の関係にすることが好ましい。同様の理由から、ベルトカバー層の各ショルダー領域部分をカーカス層に隣接するベルト層の端部及びその上に位置するベルト層の端部を覆うように配置し、カーカス層に隣接するベルト層の端部の位置とタイヤ幅方向外側へ20mmの位置との間の領域にベルトカバー層の各ショルダー領域部分の最外部を配置することが好ましい。 In the present invention, in order to more reliably suppress the vulcanization failure while ensuring the improvement effect of road noise, flat spot and high-speed durability, the belt cover layer has a width L of the belt layer adjacent to the carcass layer. It is preferable that the width α of each shoulder region is in a relationship of L / 10 ≦ α ≦ L / 3. For the same reason, each shoulder region portion of the belt cover layer is disposed so as to cover the end of the belt layer adjacent to the carcass layer and the end of the belt layer positioned thereon, and the belt layer adjacent to the carcass layer is arranged. It is preferable to arrange the outermost part of each shoulder region portion of the belt cover layer in a region between the position of the end portion and the position of 20 mm outward in the tire width direction.
更に、リヨセル繊維コードは、絶乾状態で25±5℃及び100±5℃の各雰囲気において1.2cN/dtex負荷時の伸張率が1.5%〜2.5%であることが好ましい。このように常温及び発熱時のモジュラス変化が少ない特性を有するリヨセル繊維コードをベルトカバー層に用いることは、高速耐久性を向上する上で有利である。なお、上記伸張率の測定方法はJIS L1017に規定される一定荷重時伸び率の絶乾時試験に準ずるものとする。 Furthermore, it is preferable that the lyocell fiber cord has an elongation rate of 1.5% to 2.5% when loaded with 1.2 cN / dtex in an atmosphere of 25 ± 5 ° C. and 100 ± 5 ° C. in an absolutely dry state. The use of the lyocell fiber cord having such a characteristic that the modulus change at normal temperature and heat generation is small as described above is advantageous in improving high-speed durability. In addition, the measuring method of the said elongation rate shall apply to the test at the time of the absolute dry of the elongation rate under a fixed load prescribed | regulated to JISL1017.
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示すものである。図1において、1はトレッド部、2はサイドウォール部、3はビード部である。左右一対のビード部3,3間にはカーカス層4が装架され、そのカーカス層4の端部がビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には、2層のベルト層61,62が埋設されている。これらベルト層61,62は補強コードがタイヤ周方向に対して傾斜し、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層61,62の補強コードとしては、例えば、スチールコードが使用されている。更に、ベルト層61,62の外周側には、補強コードをタイヤ周方向に延長するように配列してなるベルトカバー層7が配置されている。このベルトカバー層7はベルト層61,62の外周側に1本又は複数本の補強コードをタイヤ周方向に沿って連続的に巻き付けることで形成されている。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a pneumatic radial tire according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a tread portion, 2 is a sidewall portion, and 3 is a bead portion. A carcass layer 4 is mounted between the pair of left and right bead portions 3, 3, and an end portion of the carcass layer 4 is folded around the
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルトカバー層7は中央領域部分7aとそのタイヤ幅方向両外側のショルダー領域部分7bとに区分されている。ベルトカバー層7の中央領域部分7aの補強コードとしては、ナイロン繊維コードが使用されている。特に、その材質は66ナイロンが好ましい。ナイロン繊維コードの太さは、例えば、総デシテックス数で1500〜3000dtexの範囲から選択すれば良い。
In the pneumatic radial tire, the
一方、ベルトカバー層7のショルダー領域部分7bの補強コードとしては、リヨセル繊維コードが使用されている。リヨセル繊維は、原料のセルロースから溶剤紡糸法により得られるセルロース繊維であり、レーヨンと同様にゴムとの接着性が良好である。リヨセル繊維コードの太さは、例えば、総デシテックス数で1500〜4000dtexの範囲から選択すれば良い。リヨセル繊維コードはナイロン繊維コードに比べて高弾性であるためロードノイズや高速耐久性の改善効果が大きい。また、リヨセル繊維コードは一般的なタイヤ発熱温度範囲では軟化点を持たないためフラットスポットを生じ難い材料である。
On the other hand, a lyocell fiber cord is used as the reinforcing cord of the
特に、リヨセル繊維コードは、ディップ処理後の状態において、即ち、タイヤ中に埋設された状態において、絶乾状態における25±5℃及び100±5℃の各雰囲気での1.2cN/dtex負荷時の伸張率が1.5%〜2.5%であると良い。このように常温及び発熱時のモジュラス変化が少ないリヨセル繊維コードは高速耐久性の向上に寄与する。ここで、上記雰囲気での伸張率が1.5%未満であると加硫故障を生じ易くなり、逆に2.5%を超えると高速耐久性の改善効果が不十分になる。なお、上記伸張率を測定する雰囲気は原則として25℃及び100℃とするが、それぞれ±5℃の誤差を許容するものである。 In particular, the lyocell fiber cord is in a state after dip treatment, that is, in a state where it is buried in a tire, at a load of 1.2 cN / dtex in each atmosphere of 25 ± 5 ° C. and 100 ± 5 ° C. in an absolutely dry state. It is preferable that the elongation ratio of the film is 1.5% to 2.5%. As described above, the lyocell fiber cord with little change in modulus at normal temperature and heat generation contributes to improvement of high-speed durability. Here, if the elongation rate in the above atmosphere is less than 1.5%, vulcanization failure is likely to occur, and conversely if it exceeds 2.5%, the effect of improving high-speed durability becomes insufficient. The atmosphere for measuring the elongation rate is 25 ° C. and 100 ° C. in principle, but an error of ± 5 ° C. is allowed.
上述した空気入りラジアルタイヤによれば、ベルトカバー層7のショルダー領域部分7bにリヨセル繊維コードを用いることにより、ナイロン繊維コードからなるベルトカバー層の場合に比べて、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性を改善することができる。また、加硫時のリフト率が相対的に大きくなるベルトカバー層の中央領域部分7aにはナイロン繊維コードを用いることで、加硫故障を抑制し、更にはリヨセル繊維コードの使用量を削減することができる。
According to the pneumatic radial tire described above, by using lyocell fiber cords in the
図2に示すように、カーカス層4に隣接する最内側のベルト層61の幅をLとし、ベルトカバー層7の各ショルダー領域部分7bの幅をαとしたとき、幅Lに対して幅αをL/10≦α≦L/3の関係に設定すると良い。この幅αがL/10未満であるとロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性の改善効果が不十分になり、逆にL/3を超えると加硫故障を生じ易くなる。
As shown in FIG. 2, when the width of the
また、ベルトカバー層7の各ショルダー領域部分7bはカーカス層4に隣接する最内側のベルト層61の端部61e及びその上に位置するベルト層62の端部62eを覆うように配置されている。そして、カーカス層4に隣接する最内側のベルト層61の端部61eの位置をAとし、カーカス層4に隣接する最内側のベルト層61の端部61eからタイヤ幅方向外側へ20mmの位置をBとしたとき、これら位置A,B間の領域Xにベルトカバー層7のショルダー領域部分7bの最外部7eを配置すると良い。ショルダー領域部分7bの最外部7eが位置Aよりもタイヤ幅方向内側にあるとロードノイズ、高速耐久性の改善効果が不十分になり、逆に位置Bよりもタイヤ幅方向外側にあると加硫故障を生じ易くなる。
Each
タイヤサイズ195/65R15 81Hで、左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側に複数層のベルト層を埋設すると共に、ベルト層の外周側に補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルトカバー層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルトカバー層を中央領域部分とそのタイヤ幅方向両外側のショルダー領域部分とに区分し、中央領域部分及びショルダー領域部分に用いる繊維コードの種類、ショルダー領域部分の幅α、ショルダー領域部分の最外部の位置を表1のように種々異ならせた実施例1〜5及び比較例1〜2の空気入りラジアルタイヤをそれぞれ製作した。 With a tire size of 195 / 65R15 81H, a carcass layer is mounted between a pair of left and right bead portions, and a plurality of belt layers are embedded on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread portion, and a reinforcing cord is provided on the outer peripheral side of the belt layer. In a pneumatic radial tire with a belt cover layer wound around the tire in the circumferential direction, the belt cover layer is divided into a central region portion and shoulder region portions on both outer sides in the tire width direction, and the central region portion and the shoulder region portion The pneumatic radial tires of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 in which the types of fiber cords used, the width α of the shoulder region portion, and the outermost position of the shoulder region portion are varied as shown in Table 1 respectively. Produced.
表1において、「66N」は66ナイロン繊維コード(940dtex/2)を意味し、「リヨセル」はリヨセル繊維コード(1840dtex/2)を意味する。ショルダー領域部分の幅αはカーカス層に隣接するベルト層の幅Lに対する相対的な寸法にて表示する。ショルダー領域部分の最外部の位置はカーカス層に隣接するベルト層の端部(基準位置)からの距離にて示し、プラス値は基準位置からタイヤ幅方向外側への距離を意味し、マイナス値は基準位置からタイヤ幅方向内側への距離を意味する。 In Table 1, “66N” means 66 nylon fiber cord (940 dtex / 2), and “Lyocell” means lyocell fiber cord (1840 dtex / 2). The width α of the shoulder region portion is indicated by a relative size with respect to the width L of the belt layer adjacent to the carcass layer. The outermost position of the shoulder region is indicated by the distance from the end (reference position) of the belt layer adjacent to the carcass layer. The positive value means the distance from the reference position to the outside in the tire width direction, and the negative value is It means the distance from the reference position to the inside in the tire width direction.
これら試験タイヤについて、下記の方法により、加硫故障率、ロードノイズ、フラットスポット及び高速耐久性を評価し、その結果を表1に併せて示した。 These test tires were evaluated for vulcanization failure rate, road noise, flat spot and high-speed durability by the following methods, and the results are also shown in Table 1.
加硫故障率:
多数本のタイヤを加硫し、ベルト層へのベルトカバー層の食い込みに起因する加硫故障の発生率を調べた。
Vulcanization failure rate:
A large number of tires were vulcanized, and the incidence of vulcanization failure due to the bite of the belt cover layer into the belt layer was investigated.
ロードノイズ:
試験タイヤを空気圧200kPaとして車両に装着し、車室内運転席窓側耳の位置にマイクロフォンを設置し、粗い路面を速度100km/hで走行した時の音圧を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、基準タイヤ(比較例2)を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどロードノイズの低減効果が大きいことを意味する。
Road noise:
The test tire was mounted on the vehicle with an air pressure of 200 kPa, a microphone was installed at the position of the driver's seat window side ear, and the sound pressure when traveling on a rough road surface at a speed of 100 km / h was measured. The evaluation results are shown as an index with the reference tire (Comparative Example 2) as 100 using the reciprocal of the measured value. A larger index value means a greater road noise reduction effect.
フラットスポット:
試験タイヤを空気圧200kPaとして車両に装着し、走行により高温になったタイヤに負荷を掛けた状態で完全に冷えるまで放置した。冷却前後のタイヤの真円度を測定し、その差をフラットスポット量とした。評価結果は、基準タイヤ(比較例2)を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどフラットスポット量が小さいことを意味する。
Flat spot:
The test tire was mounted on a vehicle with an air pressure of 200 kPa, and was left until it was completely cooled in a state where a load was applied to the tire that became hot by running. The roundness of the tire before and after cooling was measured, and the difference was defined as the flat spot amount. The evaluation results are indicated by an index with the reference tire (Comparative Example 2) as 100. A larger index value means a smaller flat spot amount.
高速耐久性:
JIS D4230の自動車用タイヤの高速耐久性能試験方法に準拠して耐久試験を実施した後、引き続き試験を継続し、タイヤに故障が発生するまでの走行距離を測定した。評価結果は、基準タイヤ(比較例2)を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど高速耐久性が優れていることを意味する。
High speed durability:
After the endurance test was carried out in accordance with the high speed endurance performance test method for automobile tires of JIS D4230, the test was continued and the mileage until the failure occurred in the tire was measured. The evaluation results are indicated by an index with the reference tire (Comparative Example 2) as 100. It means that high speed durability is excellent, so that this index value is large.
この表1から明らかなように、実施例1〜5のタイヤは比較例2に比べてロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性の改善効果が大きく、しかも加硫故障を生じ難いものであった。一方、比較例1のタイヤはリヨセル繊維コードをベルトカバー層の全体に使用しているため、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性の改善効果が認められるものの加硫故障率が高いものであった。 As can be seen from Table 1, the tires of Examples 1 to 5 were more effective in improving road noise, flat spots and high-speed durability than Comparative Example 2, and were less likely to cause vulcanization failure. On the other hand, since the tire of Comparative Example 1 uses lyocell fiber cord for the entire belt cover layer, road noise, flat spot and high-speed durability are improved, but the vulcanization failure rate is high. .
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
61,62 ベルト層
7 ベルトカバー層
7a 中央領域部分
7b ショルダー領域部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tread part 2 Side wall part 3 Bead part 4
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