JPH05229304A - Pneumatic radial tire - Google Patents

Pneumatic radial tire

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Publication number
JPH05229304A
JPH05229304A JP4073273A JP7327392A JPH05229304A JP H05229304 A JPH05229304 A JP H05229304A JP 4073273 A JP4073273 A JP 4073273A JP 7327392 A JP7327392 A JP 7327392A JP H05229304 A JPH05229304 A JP H05229304A
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JP
Japan
Prior art keywords
cord
belt
fiber
layer
rigidity
Prior art date
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Pending
Application number
JP4073273A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Yanagi
健司 柳
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
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Publication of JPH05229304A publication Critical patent/JPH05229304A/en
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Abstract

PURPOSE:To lighten a tire and improve compression or flectural rigidity by making combination belt structure with a belt reinforced layer, reinforced with a cord of a fiber-resin composite material strand, formed out of an organic fiber having given tensil strength, and an organic fiber belt layer. CONSTITUTION:A cord layer is formed by reinforcing at least one layer of belt reinforced layers with a cord, composed of a fiber-resin composite strand formed by wrappedly burying an organic fiber having a tensil strength of 15g/d or more in resin impregnant, and by burying the cord layer in rubber, so that the center axis of a cord cross-section can draw a spiral at a flectural rigidity of 20000-80000mg. Then combination belt structure is made which is having a belt layer composed of a cord, having a reflectural rigidity of 10000mg or less, in which an organic fiber having a tensile strength of 15g/d or more is stranded so as to be nipped in or between upper and lower layers of a belt layer. Consequently high grounding property and operation stability, lightening, sufficient low rolling resistance, and easy dumping can be realized with a belt of a tatally organic fiber cord.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ベルト層に特異な有機
繊維を強化材とするベルト補強層を有する空気入りラジ
アルタイヤに関する。更に詳しくは、接地性が高く、操
縦安定性が高く、全有機繊維ベルトで軽量かつ転がり抵
抗が低く、易廃棄性を有するラジアルタイヤに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pneumatic radial tire having a belt-reinforcing layer containing an organic fiber specific to the belt layer as a reinforcing material. More specifically, the present invention relates to a radial tire that has high ground contactability, high steering stability, is lightweight, has low rolling resistance with an all-organic fiber belt, and is easily discarded.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、一般に用いられているスチールラ
ジアルタイヤは、有機繊維撚りコードをベルトに用いた
タイヤよりも、はるかに高いベルト剛性が得られるの
で、操縦安定性、耐摩耗性などの点で極めて優れてい
る。しかし一方で、スチールコード故の欠点、つまり比
重が大きいためタイヤ重量が重くなり、転がり抵抗が劣
り、また外部から水が浸入した場合、錆が発生し、タイ
ヤ破壊の懸念がある。また廃タイヤを燃焼処理する場合
にスチールが残るという廃棄性が悪いといった問題も有
している。
2. Description of the Related Art At present, steel radial tires that are generally used have much higher belt rigidity than tires that use organic fiber twisted cords for their belts. Therefore, steering stability, wear resistance, etc. Is extremely excellent at. On the other hand, however, the drawback of the steel cord, that is, the specific gravity is large, the weight of the tire becomes heavy, the rolling resistance is inferior, and when water enters from the outside, rust occurs and there is a risk of tire destruction. In addition, there is a problem that the wasteability is poor because steel remains when the waste tire is burnt.

【0003】特にタイヤ軽量化による転がり抵抗の低
減、易廃棄性は社会的要求も非常に高く、これらの要件
を満たすベルト材としては、有機材料が最も適している
と考えられる。しかしながら、一般的な有機繊維撚りコ
ードでは、引張方向には十分な弾性率を有するものの、
圧縮や曲げに対しては、極めて低い弾性率しか示さな
い。このためコーナリング時の接地性は良好であるにも
かかわらず、ベルト曲げ剛性が小さいので、十分なコー
ナリングフォースが発生せず、操縦性が劣っていた。
In particular, reduction of rolling resistance due to weight reduction of tires and social disposal are very high in terms of easy disposal, and it is considered that an organic material is most suitable as a belt material satisfying these requirements. However, in a general organic fiber twisted cord, although it has a sufficient elastic modulus in the tensile direction,
It exhibits very low elastic modulus against compression and bending. For this reason, although the grounding property during cornering was good, the belt bending rigidity was small, so sufficient cornering force was not generated and maneuverability was poor.

【0004】これに対し、軽量で、転り抵抗が小さく、
かつ十分な操縦安定性を備えたベルト材として、特開昭
63−134310号公報、特開昭63−151505
号公報、特開平3−151229号公報などが提案され
ている。
On the other hand, it is lightweight and has a low rolling resistance,
Further, as a belt material having sufficient steering stability, there are JP-A-63-134310 and JP-A-63-151505.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-151229 and Japanese Patent Laid-Open No. 3-151229 are proposed.

【0005】特開昭63−134310号公報では、引
張強度10g/d以上、引張弾性率200g/d以上の
フィラメント多数本からなるコード状繊維束又は織物に
硬化後の引張弾性率が150kgf /mm2 以上の熱硬化性
樹脂を15重量%以上含浸付着させた繊維強化剤をベル
ト補強層に用いた空気入りラジアルタイヤが開示されて
いる。
In Japanese Patent Laid-Open No. 63-134310, a cord-like fiber bundle or a woven fabric comprising a large number of filaments having a tensile strength of 10 g / d or more and a tensile elastic modulus of 200 g / d or more has a tensile elastic modulus after curing of 150 kgf / mm. There is disclosed a pneumatic radial tire using a fiber reinforcing agent impregnated with 15% by weight or more of 2 or more thermosetting resins for a belt reinforcing layer.

【0006】特開昭63−151505号公報では、こ
の熱硬化性樹脂の代りに熱可塑性樹脂を含浸させたベル
ト層を有する空気入りラジアルタイヤが開示されてい
る。
Japanese Patent Laid-Open No. 63-151505 discloses a pneumatic radial tire having a belt layer impregnated with a thermoplastic resin instead of the thermosetting resin.

【0007】特開平3−151229号公報には、ポリ
パラフェニレンテレフタルアミドの連続フィラメントに
対して、少なくとも15重量%のエポキシ樹脂を含浸さ
せ、フィラメント束の線密度が300〜2000デシテ
ックスであり、合成物質の量がフィラメント束の20〜
50重量部であるラジアルタイヤの強化部材が開示され
ている。
In Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-151229, a continuous filament of polyparaphenylene terephthalamide is impregnated with at least 15% by weight of an epoxy resin, and a filament bundle has a linear density of 300 to 2000 decitex and is synthesized. The amount of substance is 20 to 20
A radial tire reinforcement member of 50 parts by weight is disclosed.

【0008】このように、高強度、高弾性の繊維状フィ
ラメントに熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含浸させ
た繊維強化材を用いることは既に提案されているが、こ
のコードはドラム上でスリップアングルをかけ、連続走
行させる条件下で耐久性を評価したところ、コードに圧
縮入力が加わり、コードが座屈し、更にはコード破断に
至ることが判った。
As described above, it has been already proposed to use a fiber reinforcing material obtained by impregnating a high-strength, high-elasticity fibrous filament with a thermosetting resin or a thermoplastic resin, but this cord slips on the drum. When the durability was evaluated under conditions of continuous running with an angle applied, it was found that compression input was applied to the cord, the cord buckled, and further the cord ruptured.

【0009】この耐久性を改良すべく、本出願人は先に
コード横断面の中心軸がコード長手方向に対し、螺旋を
描くようにゴム中に埋設することによって操縦安定性を
損なうことなく耐久性を大幅に向上させたラジアルタイ
ヤを出願している。しかし、前記のコードは、スチール
コードに近い曲げ剛性を持っているためコーナリング時
もスチールベルトタイヤと同等のバックリング変形が発
生し、接地性が悪化して、その結果操縦性が十分なもの
でないことが判った。
In order to improve the durability, the present applicant has previously made the cord transversely embedded by embedding it in rubber so that the center axis of the cord cross section is spiral with respect to the longitudinal direction of the cord without impairing the steering stability. We have applied for a radial tire with significantly improved performance. However, since the above cords have bending rigidity close to that of steel cords, buckling deformation equivalent to that of steel belt tires occurs even when cornering, resulting in poor ground contact, resulting in insufficient maneuverability. I knew that.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は空気入
りラジアルタイヤにおいて、有機繊維コードを使用する
ことによるタイヤ軽量化により、転り抵抗の低減、易廃
棄性の要件を満たすと共に、有機繊維コードで問題とな
る圧縮や曲げ剛性を高く保つと共に、接地性を改良し
て、良好な操縦性を有する空気入りラジアルタイヤを提
供することである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the present invention is to reduce the rolling resistance and the requirements of easy disposal in a pneumatic radial tire by using an organic fiber cord to reduce the weight of the tire, and at the same time, the organic fiber It is an object of the present invention to provide a pneumatic radial tire having good maneuverability while maintaining high compression and bending rigidity, which are problems in cords, and improving ground contact.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するため鋭意研究を重ねた結果、複数のベルト補強
層のうち少なくとも1層が、コード断面の中心軸が螺旋
を描く、繊維−樹脂複合コードからなるベルト層であ
り、この上層、又は下層又はこれに挟み込むように有機
繊維撚りコードよりなるベルト層を配したコンビネーシ
ョンベルト構造とすることにより解決し得ることを見い
出し本発明を完成した。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has found that at least one of a plurality of belt reinforcing layers has a cord whose central axis has a spiral shape. -A belt layer made of a resin composite cord, and it has been found that a combination belt structure in which an upper layer, a lower layer, or a belt layer made of an organic fiber twisted cord so as to be sandwiched between the layers is provided as a combination belt structure, and the present invention is completed. did.

【0012】すなわち、本発明は、(1) タイヤ周方
向に対するコード角度が10〜35°で互いに交差する
複数層のベルト補強層を有する空気入りラジアルタイヤ
において、該ベルト補強層の少なくとも1層が引張強度
15g/d以上の有機繊維を樹脂含浸剤中に包埋して形
成した繊維−樹脂複合材素線1本もしくは複数本で構成
されたコードで補強され、このコードの曲げ剛性が20
000mg以上、80000mg以下であり、コード長手方
向にコード横断面の中心軸が螺旋を描くようにゴム中に
埋設されたベルト層であり、該ベルト層の上層もしくは
下層または間に挟み込むように引張強度15g/d以上
の有機繊維を撚り合わせた曲げ剛性10000mg以下の
コードよりなるベルト層を一層もしくは複数層有するコ
ンビネーションベルト構造を含んでなる空気入りラジア
ルタイヤである。
That is, the present invention relates to (1) a pneumatic radial tire having a plurality of belt reinforcing layers intersecting with each other at a cord angle of 10 to 35 ° with respect to the tire circumferential direction, wherein at least one of the belt reinforcing layers is A fiber-resin composite material wire formed by embedding an organic fiber having a tensile strength of 15 g / d or more in a resin impregnating agent is reinforced with a cord composed of one or a plurality of strands, and the bending rigidity of this cord is 20.
The belt layer is 000 mg or more and 80000 mg or less and is embedded in rubber so that the center axis of the cord cross-section in the cord longitudinal direction draws a spiral, and the tensile strength so as to be sandwiched between the upper layer or the lower layer of the belt layer or between them. A pneumatic radial tire including a combination belt structure having one or a plurality of belt layers each having a bending rigidity of 10000 mg or less and twisted with organic fibers of 15 g / d or more.

【0013】この発明に用いられる繊維樹脂複合材素線
の繊維材としては、高強度、高弾性、かつ軽量の芳香族
ポリアミド繊維、高強力、高弾性ポリビニルアルコール
繊維などが好適に用いられる。これらの繊維の比重は
1.3〜1.5位であり、スチールコードの比重7.9
に比べ非常に小さく、更に引張り強度も高いために使用
する繊維量が少なくてすみ、軽量化を考える上で必要不
可欠である。この比重が小さく、強度が高いという条件
さえ満たせば、繊維樹脂複合材素線の繊維材料に使える
ので、繊維種は前記の2種に限られるものではない。
As the fiber material of the fiber-resin composite material wire used in the present invention, high-strength, high-elasticity and lightweight aromatic polyamide fiber, high-strength, high-elasticity polyvinyl alcohol fiber and the like are preferably used. The specific gravity of these fibers is 1.3 to 1.5, and the specific gravity of steel cord is 7.9.
It is much smaller than the above, and since it has high tensile strength, it requires only a small amount of fibers and is indispensable for weight reduction. The fiber type is not limited to the above-mentioned two types because it can be used as the fiber material of the fiber-resin composite material wire as long as the conditions of low specific gravity and high strength are satisfied.

【0014】この発明で用いられる芳香族ポリアミド繊
維としては、例えばポリ(1,4‐フェニレンテレフタ
ルアミド)繊維、ポリ1,4‐フェニレンテレフタルア
ミド‐3,4′ジアミノジフェニルエーテル共重合体繊
維、ポリ(1,4‐ベンズアミド)繊維、ポリ(1,3
‐フェニレンイソフタルアミド)繊維等が挙げられる。
The aromatic polyamide fiber used in the present invention includes, for example, poly (1,4-phenylene terephthalamide) fiber, poly 1,4-phenylene terephthalamide-3,4 'diaminodiphenyl ether copolymer fiber, poly ( 1,4-benzamide) fiber, poly (1,3)
-Phenylene isophthalamide) fiber and the like.

【0015】高強度高弾性ポリビニルアルコール繊維と
しては、ジメチルスルホキシド(DMSO)、エチレン
グリコール、グリセリン等の有機溶剤系紡糸原液から半
乾半湿式紡糸方法にて紡糸し、延伸して得られる高強度
高弾性のポリビニルアルコール繊維であって、15g/
d以上の原糸強度を有し、従来のビニロンと区別される
繊維が挙げられ、特にこのような繊維のポリビニルアル
コール分子内の水酸基の一部を脱水酸基又は水酸基封鎖
処理したものが耐疲労性にすぐれており好適に使用され
る。
The high-strength and high-elasticity polyvinyl alcohol fiber is a high-strength and high-strength polyvinyl alcohol fiber obtained by spinning from an organic solvent-based spinning stock solution such as dimethyl sulfoxide (DMSO), ethylene glycol or glycerin by a semi-dry semi-wet spinning method and stretching. Elastic polyvinyl alcohol fiber, 15 g /
Examples of such fibers include a fiber having a yarn strength of d or more and distinguished from conventional vinylon. Particularly, those obtained by subjecting a part of the hydroxyl groups in the polyvinyl alcohol molecule to dehydroxylation or blocking of hydroxyl groups are fatigue resistant. It is excellent and suitable for use.

【0016】この発明で用いられる前記繊維のヤーン引
張強度TY が15g/d以上であることが必要であり、
この値より小さいと、コードを過度に太くしたり、ベル
ト層数を増加しなければならないので、十分な軽量化が
達成できない。
The yarn tensile strength T Y of the fiber used in the present invention must be 15 g / d or more,
If it is less than this value, the cord must be excessively thickened or the number of belt layers must be increased, so that sufficient weight reduction cannot be achieved.

【0017】前記繊維を包埋するのに用いられる樹脂含
浸剤としては、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂のいずれ
でも使用することができる。熱硬化性樹脂としては、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹
脂、メラミン樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹
脂、ビスマレイミド樹脂、フリーデルクラフツ樹脂、フ
ラン樹脂、シリコン樹脂、アリル樹脂などが挙げられ
る。熱可塑性樹脂としては、66ナイロン、6ナイロ
ン、4,6ナイロン、ポリエステル、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリカーボネート、ポリアセタールなどが
挙げられる。これら樹脂は、熱硬化性樹脂の2種以上、
熱可塑性樹脂の2種以上又は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹
脂との適宜選択されたブレンドでもよい。
As the resin impregnating agent used for embedding the fibers, either a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used. Examples of the thermosetting resin include epoxy resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, melamine resin, vinyl ester resin, polyimide resin, bismaleimide resin, Friedel-Crafts resin, furan resin, silicone resin and allyl resin. Examples of the thermoplastic resin include 66 nylon, 6 nylon, 4,6 nylon, polyester, polyether ether ketone, polycarbonate, polyacetal and the like. These resins are two or more thermosetting resins,
It may be a blend of two or more thermoplastic resins or an appropriately selected blend of a thermosetting resin and a thermoplastic resin.

【0018】この発明に用いられる繊維樹脂複合コード
は、コードの横断面の各素線の中心軸がそのコード長手
方向に対し、螺旋を描くようにゴム中に埋設され、コー
ドに圧縮入力が加わった時に、コード全体が歪み入力を
緩和し、耐久性が向上する。この螺旋は、螺旋ピッチが
長過ぎると、圧縮入力が加わった時に、螺旋変形が起き
ず、全く螺旋形状を施していないコードと同様にコード
の座屈が早期に生じてしまう。また螺旋ピッチが短過ぎ
ると、圧縮入力を加えた時に、充分な圧縮剛性がなく、
タイヤのベルト材としての機能を果さない。
In the fiber-resin composite cord used in the present invention, the central axis of each strand of the cord in cross section is embedded in rubber so as to draw a spiral in the cord longitudinal direction, and a compression input is applied to the cord. The entire cord relieves strain input when it is used, improving durability. If the spiral pitch of this spiral is too long, the spiral deformation does not occur when a compression input is applied, and the buckling of the cord occurs at an early stage like the cord having no spiral shape at all. If the spiral pitch is too short, there is not enough compression rigidity when applying a compression input,
Does not function as a tire belt material.

【0019】また、螺旋ピッチと同様に螺旋の描く螺旋
半径についても同じことが言え、螺旋半径が小さいと、
圧縮入力を加えてもコードが螺旋変形を生じないため、
コードの座屈がやはり早期に生じる。逆に螺旋半径が大
き過ぎると圧縮入力を加えた場合、圧縮剛性が低く、タ
イヤの性能上好ましくない。
The same can be said for the spiral radius drawn by the spiral as well as the spiral pitch. If the spiral radius is small,
Since the code does not undergo a spiral deformation even if a compression input is applied,
Buckling of the cord still occurs early. On the other hand, if the spiral radius is too large, when a compression input is applied, the compression rigidity is low, which is not preferable in terms of tire performance.

【0020】一般に螺旋のモデルを図1に示した場合、
螺旋の座標をθの関数で表わすと x=f(θ)=γcos θ y=g(θ)=γsin θ z=h(θ)=λ×θ/2π (θ=0の時、z=
0,θ=2πの時、z=λの条件) いま1ピッチの螺旋の描く、軌跡の長さを線分Lとする
Generally, in the case of the spiral model shown in FIG.
Representing the coordinates of the spiral as a function of θ, x = f (θ) = γ cos θ y = g (θ) = γ sin θ z = h (θ) = λ × θ / 2π (when θ = 0, z =
When 0, θ = 2π, the condition of z = λ) Now, assuming that the length of the locus drawn by the spiral of one pitch is a line segment L

【0021】[0021]

【数1】 [Equation 1]

【0022】によってL=(4π2 γ2 +λ2 1/2
表わせる。螺旋ピッチも螺旋半径も、この螺旋の描く軌
跡の長さに含まれるから1ピッチ当りの螺旋の描く軌跡
の長さが 1.01<L/λ<1.50 の範囲にあると前述した耐久性と圧縮剛性の両方を満た
し、タイヤのベルト材に好適に用いられる。更に好まし
くは、1.01<L/λ<1.30である。また、コー
ド断面の平面に螺旋の描く軌跡を投影した場合、円に限
られる訳ではなく、楕円であってもよい。
Can be expressed as L = (4π 2 γ 2 + λ 2 ) 1/2 . Since both the spiral pitch and the spiral radius are included in the length of the trajectory drawn by this spiral, the length of the trajectory drawn by the spiral per pitch is in the range of 1.01 <L / λ <1.50. Satisfies both properties and compression rigidity, and is suitable for use as a tire belt material. More preferably, 1.01 <L / λ <1.30. Further, when the trajectory drawn by the spiral is projected on the plane of the code cross section, it is not limited to a circle and may be an ellipse.

【0023】この螺旋形状の繊維樹脂複合コードは曲げ
剛性が20000mg以上、80000mg以下の範囲であ
ると、スチールベルト並のベルト曲げ剛性を得ることが
でき、操縦安定性向上のために好適に用いられる。曲げ
剛性が20000mg未満であると、ベルト曲げ剛性が小
さくなり、十分な操縦性が得られなくなる。また曲げ剛
性が80000mg超であると、コードが剛直すぎて、疲
労性で問題が生じてくる。
When the flexural rigidity of the spiral-shaped fiber-resin composite cord is in the range of 20,000 mg or more and 80,000 mg or less, it is possible to obtain a belt bending rigidity comparable to that of a steel belt, and it is preferably used for improving steering stability. .. If the flexural rigidity is less than 20000 mg, the flexural rigidity of the belt becomes small, and sufficient maneuverability cannot be obtained. If the flexural rigidity is more than 80000 mg, the cord is too rigid, causing a problem in fatigue property.

【0024】この発明に用いられる有機繊維撚りコード
には、高強度、高弾性、かつ軽量の芳香族ポリアミド繊
維、高強力、高弾性ポリビニルアルコール繊維などが好
適に用いられる。これは、これら繊維の比重が1.3〜
1.5位で、スチールコードの比重7.9に比べ非常に
小さく、更に引張り強度も高いために使用する繊維量が
少なくてすみ、軽量化を考える上で必要不可欠である。
この比重が小さく、強度が高いという条件さえ満たせ
ば、有機繊維撚りコード用素線の繊維材料として使える
ので、繊維種は、前記2種に限られるものではない。
For the organic fiber twisted cord used in the present invention, aromatic polyamide fiber having high strength, high elasticity and light weight, polyvinyl alcohol fiber having high strength and high elasticity and the like are preferably used. This is because the specific gravity of these fibers is 1.3-
It has a specific gravity of about 1.5, which is much smaller than the specific gravity of steel cord of 7.9, and because it has high tensile strength, it requires only a small amount of fibers and is indispensable for weight reduction.
The fiber types are not limited to the above-mentioned two types because they can be used as the fiber material of the strand for organic fiber twisted cord as long as the conditions of low specific gravity and high strength are satisfied.

【0025】この有機繊維撚りコードは、曲げ剛性で1
0000mg以下の範囲であればベルト曲げ剛性が小さく
なるので、接地性向上のため有効に用いられる。曲げ剛
性が10000mg超であると、ベルトが剛くなるので、
接地性向上には効果がなくなる。
This organic fiber twisted cord has a flexural rigidity of 1
If it is in the range of 0000 mg or less, the belt bending rigidity becomes small, so that it is effectively used for improving the ground contact property. If the flexural rigidity exceeds 10,000 mg, the belt becomes stiff.
It has no effect on improving ground contact.

【0026】この発明に用いられるベルト構造としては
図2のようなものが考えられる。接地性向上を目指す場
合には、トレッド側ベルトに撚りコードベルトを用いれ
ばよい。ただし、図2ののように撚りコードベルトが
2枚になると接地性も増し、ベルト剛性もあがり、操縦
性もよくなるが、タイヤ重量がスチールベルト並になっ
てしまい、オール有機繊維ベルトの軽量効果がなくなっ
てしまう。従っての構造が好適に用いられる。
As a belt structure used in the present invention, a structure as shown in FIG. 2 can be considered. In order to improve the ground contact, a twisted cord belt may be used as the tread side belt. However, as shown in Fig. 2, when the twisted cord belt is two, the grounding property is increased, the belt rigidity is increased, and the maneuverability is improved, but the tire weight is similar to that of the steel belt, and the lightweight effect of the all-organic fiber belt is obtained. Disappears. Therefore, this structure is preferably used.

【0027】曲げ剛性の高い繊維樹脂複合コードベルト
と、曲げ剛性の低い有機繊維撚りコードベルトを組み合
わせることによって、ベルト剛性としては多少おちる
が、しかしながら接地性が高く、トータルとして操縦安
定性の高いタイヤを作ることができる。なおかつ、オー
ルテキスタイルベルトという事で軽量化、低転り抵抗、
易廃棄性を満たすことができる。
By combining a fiber-resin composite cord belt having a high flexural rigidity and an organic fiber twist cord belt having a low flexural rigidity, the belt rigidity is somewhat reduced, however, the tire having a high grounding property and a high steering stability as a whole. Can be made. Moreover, because it is an all-textile belt, it is lightweight, low rolling resistance,
Can be easily discarded.

【0028】[0028]

【実施例】以下に実施例によって、本発明を更に具体的
に説明するが、本発明は、この実施例によって限定され
るものでないことは勿論である。繊維樹脂複合材素線の
繊維には、アラミド繊維1500デニールの無撚りを用
い、これにエポキシ樹脂を繊維:樹脂の重量比率60:
40になるように含浸し、ヒートゾーンにて熱処理し、
半硬化させた後、適宜複合材素線を束ね、更に200℃
のヒートゾーン内で、径の中心を軸として回転している
金属棒にななめ方向から数回からませ、連続的にからん
でいる間に熱硬化させ、螺旋を型付けした。更に通常の
レゾルシノール‐ホルムアルデヒド‐ラテックス(RF
L)のディップ液を塗布し、乾燥熱処理したものを使用
した。有機繊維撚りコードの繊維には、アラミド繊維
(1500デニール2本撚)、ポリビニルアルコール繊
維(1500デニール2本撚)を使用した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to these examples. The fibers of the fiber-resin composite material strand are untwisted 1500 denier aramid fibers, and an epoxy resin is added to this, and the weight ratio of fiber: resin is 60 :.
It is impregnated to 40 and heat treated in a heat zone,
After semi-curing, bundle the composite material wires appropriately and further 200 ℃
In the heat zone of, the metal rod rotating around the center of the diameter was entwined several times from the licking direction, and while being continuously entangled, it was thermoset and the spiral was modeled. Furthermore, ordinary resorcinol-formaldehyde-latex (RF
The dip solution of L) was applied and dried and heat-treated. As the fibers of the organic fiber twisted cord, aramid fiber (1500 denier 2 strands) and polyvinyl alcohol fiber (1500 denier 2 strands) were used.

【0029】これらのコードの曲げ剛性はガーレー・ス
ティフネスの測定法で測定を行った。ガーレー・スティ
フネスの測定法は以下の通りである。処理コードを枠に
固定させ、繊維種に見合う温度で熱セットし、コードを
真直な状態に保たせる。これを規定の試料長さに切断
し、ガーレー・スティフネス・テスターでスティフネス
を測定する。図3にガーレー式試験機の斜視図を示す。
試料の取付け及び測定法は ア、チャック設定位置1.0インチ(駆動軸に任意設定
のチャックが取付けられている)にチャックを固定さ
せ、テストピースを取付ける。 イ、回転棒(軸より下部)に荷重任意設定孔が軸より1
インチ、2インチ、及び4インチの位置にあるので試料
の柔軟性に応じ荷重の重さ及び孔の位置を設定する。こ
の場合、目盛板に針が2〜4に指示する様、荷重及び孔
の位置を選ばなければならない。 ウ、テスト・ピースに見合う設定が出来たならば、駆動
ボタンを押し、駆動軸を左右に動かし、針が指す目盛板
の数値を0.1単位迄読取る。 エ、1つのテストピースにつき、左右1回、テストピー
ス10本、計20回の値を求め、1試料の平均値を求め
る。 計算法は次の通りである。各測定値の平均値を次式で計
算する。 スティフネス(mg)=RG× {(W1 ×1)+(W2 ×2)+(W3
×4)}/5 × L2 /W ×9.88 但し、RG:測定値の平均値 W1:1インチの荷重位置(孔)に掛ける荷重(単位
g) W2:2インチの荷重位置(孔)に掛ける荷重(単位
g) W3:4インチの荷重位置(孔)に掛ける荷重(単位
g) L :サンプル長−1/2インチ(インチ) W :サンプルの幅(mm)
The flexural rigidity of these cords was measured by the Gurley stiffness measurement method. The Gurley stiffness measurement method is as follows. The treated cord is fixed to the frame and heat set at a temperature suitable for the fiber type to keep the cord straight. This is cut into a specified sample length, and the stiffness is measured with a Gurley stiffness tester. FIG. 3 shows a perspective view of the Gurley type tester.
The sample is attached and measured by a. Fix the chuck at the chuck setting position of 1.0 inch (the chuck of arbitrary setting is attached to the drive shaft) and attach the test piece. B, the load setting hole on the rotating rod (below the shaft) is 1 from the shaft
Since the positions are inch, 2 inch, and 4 inch, the weight of the load and the position of the hole are set according to the flexibility of the sample. In this case, the load and the position of the hole must be selected so that the needle points 2 to 4 on the scale plate. C) If the setting is suitable for the test piece, press the drive button, move the drive shaft left and right, and read the value on the dial pointed by the needle to the nearest 0.1 unit. (D) For one test piece, the values are obtained once for the left and right sides and 10 times for the test pieces, for a total of 20 times. The calculation method is as follows. The average value of each measured value is calculated by the following formula. Stiffness (mg) = RG x {(W1 x 1) + (W2 x 2) + (W3
× 4)} / 5 × L 2 / W × 9.88 However, RG: average value of measured values W1: load applied at 1 inch load position (hole) (unit: g) W2: at 2 inch load position (hole) Load applied (unit: g) W3: Load applied at a load position (hole) of 4 inches (unit: g) L: Sample length-1 / 2 inch (inch) W: Sample width (mm)

【0030】実施例、比較例で使用した各コードの曲げ
剛性値を表1に示す。
Table 1 shows the flexural rigidity values of the cords used in Examples and Comparative Examples.

【表1】 上記複合コードの曲げ剛性は、撚り本数でコントロール
したが、含浸樹脂の種類及び複合コード径でコントロー
ルすることもできる。これらのコードを平行に並べ、上
下からコーティングゴムで挟み、繊維樹脂複合コードベ
ルトトリート、アラミドもしくはPVA繊維撚りコード
ベルトトリートとし、これらを用いた2枚切り離しベル
ト構造で、175/70R13サイズのベルト層に適用
して、各種試験を行った。カーカスとしてはポリエステ
ル1500デニール/2の1プライを適用した。ベルト
構造は図2ののタイプで下の1ベルトが繊維樹脂複合
コード、上の2ベルトがアラミド繊維又はPVA繊維撚
りコードである。
[Table 1] The flexural rigidity of the composite cord was controlled by the number of twists, but it can also be controlled by the type of impregnating resin and the diameter of the composite cord. These cords are arranged in parallel and sandwiched between coating rubbers from above and below to make a fiber resin composite cord belt treat, aramid or PVA fiber twist cord belt treat, and using these two separate belt structure, 175 / 70R13 size belt layer Was applied to various tests. As the carcass, 1 ply of 1500 denier polyester / 2 was applied. The belt structure is of the type shown in FIG. 2, where the lower one belt is a fiber-resin composite cord and the upper two belts are aramid fiber or PVA fiber twist cords.

【0031】ベルト剛性の測定は、タイヤからベルト交
錯層部を一定長さの板状に切り出し、3点曲げ治具を用
いて、サンプルに一定速度の歪みを加え、その時の応力
変化を記録し、その初期の傾きより求めた。(図4、
A、B参照) スリップアングル(S.A.)付加時の接地性の評価
は、タイヤをリム組後、内部に石膏を流し込み、内圧
1.8kg/cm2 、加重440kgをかけ、スリップアング
ル10°を与えたままタイヤを半回転させ、そのまま固
定し、路面内部に発生した波うち(バックリング)の型
をとったものを取り出して、その波うちの深さを測定し
て接地性の評価とした。操縦性は375kgの負荷をかけ
た時のCP(kgf /deg.)で評価した。外径1,500
mmのドラム上に内圧1.70kg/cm2 に充填した
試験タイヤを設置し、荷重375kgを負荷させた後3
0km/hrの速度で30分間予備走行させ、無負荷状
態で、内圧を1.70kg/cm2 に再充填し、再度3
75kgの荷重を負荷し、同一直径の前記ドラム上でス
リップアングルを最大±14°迄正負連続してつける。
正負各角度でのコーナリングフォース(CF)を測定
し、次式でコーナーリングパワー(CP)を決めた。 CP(kg/deg)={CF(1°)(kg) +CF(2°)(kg) /2 +CF(3
°)(kg)/3 +CF(4°)(kg) /4 }/4 更にコーナリングの際の操縦性のフィーリング評点を1
0点満点評価した。即ち、各試作タイヤを乗用車に装着
し、専門のドライバーにより操縦安定性フィーリングテ
ストを行なった。 評価はコントロールとの対比で 0:「変らない」 +2:「やや良いと思われる」 +4:「やや良い」 +8:「良い」 +9:「かなり良い」 に区分した。測定結果を表2に示す。
To measure the belt rigidity, the belt crossing layer portion was cut out from the tire into a plate having a constant length, and a three-point bending jig was used to apply strain at a constant speed to the sample, and the stress change at that time was recorded. , And calculated from the initial slope. (Fig. 4,
(Refer to A and B) Evaluation of ground contact when slip angle (S.A.) is added, after assembling the tire, plaster is poured inside, internal pressure of 1.8 kg / cm 2 and load of 440 kg are applied, slip angle of 10 Rotate the tire half a turn while keeping the angle of °, fix it as it is, take out the model of the corrugation (back ring) generated inside the road surface, measure the depth of the corrugation and evaluate the grounding property And The maneuverability was evaluated by CP (kgf / deg.) When a load of 375 kg was applied. Outer diameter 1,500
A test tire filled with an internal pressure of 1.70 kg / cm 2 was installed on a drum of mm, and after applying a load of 375 kg, 3
Preliminarily run for 30 minutes at a speed of 0 km / hr, recharge the internal pressure to 1.70 kg / cm 2 with no load, and repeat 3 times.
A load of 75 kg is applied, and the slip angle is continuously applied on the drum having the same diameter up to ± 14 °.
The cornering force (CF) was measured at each positive and negative angles, and the cornering power (CP) was determined by the following formula. CP (kg / deg) = {CF (1 °) (kg) + CF (2 °) (kg) / 2 + CF (3
°) (kg) / 3 + CF (4 °) (kg) / 4} / 4 Further, the maneuverability feeling score during cornering is 1
A perfect score of 0 was evaluated. That is, each trial tire was mounted on a passenger car, and a driving stability test was conducted by a professional driver. The evaluation was divided into 0: "no change" +2: "somewhat good" +4: "somewhat good" +8: "good" +9: "pretty good" in comparison with the control. The measurement results are shown in Table 2.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】実施例1に対し、比較例1は1ベルト、2
ベルト共にスチールコード並の高い曲げ剛性を持つ複合
コードを使用しているためベルト曲げ剛性が非常に高く
またCP値も高い。しかし接地性が非常に悪いためコー
ナリング時のフィーリング評点では早期にスリップが発
生してしまい操縦性は悪い。また比較例2では1ベル
ト、2ベルト共に曲げ剛性の低いアラミド撚コードを使
用しているためベルト曲げ剛性は非常に低く、接地性は
良いにも拘らずCP値が低くコーナリング時のフィーリ
ング評点では応答性が悪い。以上の事より曲げ剛性の高
い繊維樹脂複合コードと曲げ剛性の低い撚りコードを組
み合わせるコンビネーションベルト構造によって、ベル
ト剛性としては若干落ちるが全体として操縦安定性が高
くなるといえる。更に以下のような比較を行いコンビネ
ーションベルト構造が十分な操縦安定性を示すコード曲
げ剛性の範囲を定めた。実施例1に対し、比較例3は、
複合コードの曲げ剛性が低すぎて、十分なベルト剛性を
もつことができず、接地性は良いにも拘らず、CP値が
低く、ドライブフィーリング、特にコーナリング時の応
答性が遅い。また比較例4では、複合コードの曲げ剛性
が高すぎ、ベルト剛性が高くまたCP値も高いにも拘ら
ず、接地性が極端に悪化し、コーナリング時のフィーリ
ング評点では早期にスリップが発生してしまい操縦性は
悪い。
In comparison with Example 1, Comparative Example 1 has 1 belt, 2
Since both belts use a composite cord with a bending rigidity as high as steel cord, the belt bending rigidity is very high and the CP value is also high. However, since the grounding performance is very poor, the maneuverability is poor because slippage occurs early in the feeling score during cornering. Further, in Comparative Example 2, since the 1st belt and the 2nd belt use aramid twisted cords having low bending rigidity, the belt bending rigidity is very low, and the CP value is low despite the good grounding property, and the feeling rating at the time of cornering. Then the responsiveness is poor. From the above, it can be said that due to the combination belt structure in which the fiber-resin composite cord having high bending rigidity and the twisted cord having low bending rigidity are combined, the belt rigidity is slightly lowered but the steering stability is increased as a whole. Furthermore, the following comparison was performed to determine the range of cord bending rigidity at which the combination belt structure shows sufficient steering stability. Comparative Example 3 is different from Example 1 in that
The bending rigidity of the composite cord is too low to have sufficient belt rigidity, and although the grounding property is good, the CP value is low, and the responsiveness during drive feeling, particularly cornering is slow. Further, in Comparative Example 4, the bending rigidity of the composite cord is too high, the belt rigidity is high, and the CP value is also high, but the ground contact property is extremely deteriorated, and slip occurs early in the feeling score during cornering. The controllability is poor.

【0034】実施例2のように撚り本数を変えて、複合
コードの曲げ剛性を低くしていくと、接地性は良くなる
が、CP値は多少小さくなる。実施例3のように、複合
コードの曲げ剛性を高くしていくと、接地性は悪化する
ものの、CP値は高くなる。実施例2,3をフィーリン
グ評点で比較すると、トータルとして殆ど同じ結果とな
った。また実施例4のようにPVA繊維撚りコードを使
用すると、曲げ剛性が多少大きくなるが、ベルト剛性、
接地性共に実施例1のアラミド繊維撚りコードベルトと
殆ど変らず、フィーリング評点もほぼ同等である。すな
わち、複合コードの曲げ剛性が20000mg以上、80
000以下の範囲であると、ベルト剛性と接地性のバラ
ンスがうまく取れて、フィーリング評価において十分な
操縦安定性を示す。
When the flexural rigidity of the composite cord is lowered by changing the number of twists as in Example 2, the grounding property is improved, but the CP value is somewhat reduced. As in Example 3, as the bending rigidity of the composite cord is increased, the ground contact property deteriorates, but the CP value increases. When Examples 2 and 3 were compared in terms of feeling rating, almost the same results were obtained in total. Further, when the PVA fiber twisted cord is used as in Example 4, the bending rigidity is slightly increased, but the belt rigidity,
The groundability is almost the same as that of the aramid fiber twisted cord belt of Example 1, and the feeling scores are almost the same. That is, the bending rigidity of the composite cord is 20000 mg or more, 80
When it is in the range of 000 or less, the belt rigidity and the grounding property are well balanced, and sufficient steering stability is shown in the feeling evaluation.

【0035】[0035]

【発明の効果】曲げ剛性の高い繊維樹脂複合コードと曲
げ剛性の低い撚りコードベルトを組み合わせるコンビネ
ーションベルト構造によって、ベルト剛性としては若干
落ちるが、接地性が高くなり、全体として操縦安定性の
高いタイヤを作ることができる。またオールテキスタイ
ルベルトということで、軽量化、低転り抵抗性、易廃棄
性を満たすことができる。
EFFECT OF THE INVENTION A combination belt structure in which a fiber-resin composite cord having a high bending rigidity and a twisted cord belt having a low bending rigidity are combined, but the belt rigidity is slightly lowered, but the grounding property is increased, and the tire having a high steering stability as a whole. Can be made. Also, because it is an all-textile belt, it can satisfy weight reduction, low rolling resistance, and easy disposal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は繊維−樹脂複合材のコードの螺旋形の説
明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a spiral shape of a cord of a fiber-resin composite material.

【図2】図2はベルト補強層中の繊維樹脂複合コードベ
ルト(螺旋コード)と繊維撚りコードベルトとの配置を
示した説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing an arrangement of a fiber resin composite cord belt (spiral cord) and a fiber twist cord belt in a belt reinforcing layer.

【図3】図3はガーレー・スティフネス試験機(A)及
びその主要部(B)の説明図であり、コード曲げ剛性測
定法の説明用図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a Gurley / Stiffness tester (A) and its main part (B), and is an explanatory diagram of a cord bending stiffness measuring method.

【図4】図4はベルト剛性の測定法(A)とその概念の
説明図(B)である。
FIG. 4 is an explanatory view (B) of a belt rigidity measuring method (A) and its concept.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29K 21:00 105:10 B29L 30:00 4F ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location // B29K 21:00 105: 10 B29L 30:00 4F

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 タイヤ周方向に対するコード角度が10
〜35°で互いに交差する複数層のベルト補強層を有す
る空気入りラジアルタイヤにおいて、該ベルト補強層の
少なくとも1層が引張強度15g/d以上の有機繊維を
樹脂含浸剤中に包埋して形成した繊維−樹脂複合材素線
1本もしくは複数本で構成されたコードで補強され、こ
のコードの曲げ剛性が20000mg以上、80000mg
以下であり、コード長手方向にコード横断面の中心軸が
螺旋を描くようにゴム中に埋設されたベルト層であり、
該ベルト層の上層もしくは下層または間に挟み込むよう
に引張強度15g/d以上の有機繊維を撚り合わせた曲
げ剛性10000mg以下のコードよりなるベルト層を一
層もしくは複数層有するコンビネーションベルト構造を
含んでなる空気入りラジアルタイヤ。
1. A cord angle with respect to a tire circumferential direction is 10
In a pneumatic radial tire having a plurality of belt reinforcing layers intersecting each other at ~ 35 °, at least one of the belt reinforcing layers is formed by embedding an organic fiber having a tensile strength of 15 g / d or more in a resin impregnating agent. The fiber-resin composite material is reinforced with a cord composed of one or more strands, and the bending rigidity of this cord is 20,000 mg or more, 80,000 mg.
Below is a belt layer embedded in rubber so that the central axis of the cord cross section in the cord longitudinal direction draws a spiral,
Air comprising a combination belt structure having one or a plurality of belt layers made of cords having a bending rigidity of 10,000 mg or less in which organic fibers having a tensile strength of 15 g / d or more are twisted so as to be sandwiched between the upper layer and the lower layer of the belt layer or between them. Radial tires containing.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6774172B1 (en) 1998-12-28 2004-08-10 Bridgestone Corporation Adhesive composition, resin material, rubber article and pneumatic tire
WO2018083939A1 (en) * 2016-11-02 2018-05-11 株式会社ブリヂストン Pneumatic tire

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