JP4279031B2

JP4279031B2 - Pneumatic radial tire and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4279031B2
Application number: JP2003098875A
Authority: JP
Inventors: 拓也吉見; 護滝村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2023-04-02
Also published as: JP2004306637A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤ、特にロードノイズ及びフラットスポットが低く、且つ高速耐久性が高く、更にベルト補強層とベルトとのコードが互いに接触することがない空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用ラジアルタイヤのベルトには、主としてタイヤの赤道面に対し或るコード角度に傾斜配列されたスチールコードを含有する少なくとも２枚のベルト層が、これら層中のコードが互いに交差するようにして用いられ、またタイヤ走行時の安定性を確保するため、特に高速走行時におけるべルト層の剥離（特にベルト層端部で顕著に起こる剥離）を防止し耐久性を向上させるために、該ベルトの径方向外側にナイロンコード等よりなるベルト補強層が配置されている。
【０００３】
現在、高速耐久性を向上させるために、ベルト補強層を採用することは一般的となっており、該ベルト補強層におけるコードの材質としては低発熱、低コストのナイロンが主として用いられている。しかし、かかるベルト補強層を具えたラジアルタイヤにおいて、近年、ロードノイズの低減、フラットスポットの低減、及び高速走行時のベルト層端部の迫出し性の改善がさらに求められている。
【０００４】
かかる改善策として、ナイロンに比べ高弾性であり、かつガラス転移点（Ｔｇ）が高くてロードノイズ及びフラットスポットの低減に有効なポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、芳香族ポリアミド（アラミド）等のいずれかの材質よりなるコードをベルト補強層に適用しているが、これらの材質はナイロンに比べ接着性が劣るため、高速耐久性の評価において迫出し量の低減効果が反映されず、高速耐久性の大幅な向上には至っていない。また、これらの材質は何れもコストが高いという問題がある。更に、これらの材質よりなるコードは加硫時の伸長が少ないので、これらのコードをベルト補強層に用いたタイヤを、ベルト補強層にナイロンを用いた場合と同じ製造条件（成形時巻きつけテンション、加硫時拡張率等）で製造すると、加硫後のタイヤにおいてベルト補強層がベルトに食い込んで、ベルトが挫屈する可能性があった。そのため、芳香族ポリアミド繊維等よりなるコードを単独でベルト補強層に用いても、ベルト補強層のベルトへの食い込みがベルト端部の剥離の原因となり、目標とするタイヤ性能が得られず、加硫拡張率の高いタイヤサイズで特に問題であった。
【０００５】
また、芳香族ポリアミドとナイロンとの複合コードをベルト補強層に用いる技術が開示されている（特許文献１〜２参照）が、上記ＰＥＮやアラミドからなるコードを用いた場合に比べて高速耐久性の改善、ロードノイズ及びフラットスポットの低減が不充分であった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１−２４７２０４号公報
【特許文献２】
特開２００１−６３３１０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、ロードノイズ及びフラットスポットが低減されており、ベルト補強層とベルトとのコードが互いに接触することがなく、更に高速耐久性が改善された空気入りラジアルタイヤを提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかる空気入りラジアルタイヤの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【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に鋭意検討した結果、ベルト補強層を備えたタイヤにおいて、該ベルト補強層を構成するコードとして、荷重−伸び曲線の変曲点における伸びが2％未満で且つタイヤ中でのコードの長さに対するタイヤから取り出したコードの長さの収縮率が前記変曲点における伸び以下である複合コードを採用することによって、タイヤのロードノイズ及びフラットスポットが低減されることに加え、ベルト補強層のコードとベルトのコードとの接触が抑制され、更にタイヤの高速耐久性が改善されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、ラジアルカーカスと、該カーカスのクラウン部の半径方向外側に配した少なくとも二枚のベルト層からなるベルトと、該ベルトの半径方向外側に配したベルト補強層と、トレッドとを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト補強層が高弾性フィラメントと低弾性フィラメントとを撚り合わせた複合コードをタイヤ円周方向に連続して螺旋状に巻回することにより形成されたものであり、前記複合コードは、荷重−伸び曲線の原点から変曲点に至る低弾性域と変曲点を超える高弾性域とを有し、かつ該変曲点における伸びが2％未満であり、タイヤ中での前記複合コードの長さに対するタイヤから取り出した複合コードの長さの収縮率が前記変曲点における伸び以下であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の空気入りラジアルタイヤの好適例においては、前記複合コードは、60℃で測定した荷重−伸び曲線の荷重29.4Ｎに対応する点における接線の傾きＧ(60)が19.6Ｎ/％以上である。
【００１１】
本発明の空気入りラジアルタイヤの他の好適例においては、前記高弾性フィラメントが、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、炭素繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール(ＰＢＯ)繊維及びリヨセル繊維のいずれかである。
【００１２】
本発明の空気入りラジアルタイヤの他の好適例においては、前記低弾性フィラメントが、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維及び脂肪族ポリケトン(ＰＫ)繊維のいずれかである。
【００１３】
本発明の空気入りラジアルタイヤの他の好適例においては、前記トレッドのショルダー部の加硫時拡張率が1.5％以下である。
【００１４】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法は、ラジアルカーカスと、該カーカスのクラウン部の半径方向外側に配した少なくとも二枚のベルト層からなるベルトと、該ベルトの半径方向外側に配したベルト補強層と、トレッドとを備える生タイヤを、該トレッドのショルダー部の加硫時拡張率が1.5％以下になるよう加硫成形することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明の空気入りラジアルタイヤは、ラジアルカーカスと、該カーカスのクラウン部の半径方向外側に配した少なくとも二枚のベルト層からなるベルトと、該ベルトの半径方向外側に配したベルト補強層と、トレッドとを備える。
【００１６】
本発明のタイヤを構成するベルト補強層は、高弾性フィラメントと低弾性フィラメントとを撚り合わせた複合コードをタイヤ円周方向に連続して螺旋状に巻回することにより形成されたものである。そのため、本発明のタイヤは、ナイロン繊維等の低弾性フィラメントのみを撚ったコードからなるベルト補強層を備えたタイヤに比べて、ロードノイズ及びフラットスポットが低く、かつ高速耐久性が高い。また、高弾性フィラメントと低弾性フィラメントとを撚り合わせた複合コードは、芳香族ポリアミド繊維等の高弾性フィラメントのみを撚ったコードに比べて、加硫時の伸びが大きい。そのため、かかる複合コードをベルト補強層に適用した本発明のタイヤは、加硫後のベルト補強層とベルト間のゲージが大きく、ベルト補強層とベルトとのコードが互いに接触することがない。更に、高弾性フィラメントと低弾性フィラメントとを撚り合わせた複合コードは、芳香族ポリアミド繊維等のみを撚ったコードに比べ低コストであることに加え、ゴムに対する接着性が高いため、高速走行時のベルト迫出し量の減少効果が反映され、高速耐久性に優れる。
【００１７】
また、本発明に用いる複合コードは、荷重−伸び曲線の原点から変曲点に至る低弾性域と変曲点を超える高弾性域とを有し、かつ該変曲点における伸びが2％未満であることを特徴とする。上述した特許文献１に記載されたベルト補強層に用いる複合コードの変曲点における伸びが2〜7％であるのに対し、本発明に用いる複合コードは、変曲点における伸びが2％未満であるので、低弾性域が狭く伸びにくい。そのため、該複合コードを用いたベルト補強層は、ベルトをより充分に補強することができ、高速走行時のベルト迫出し量を更に減少させることができる。なお、複合コードの変曲点は、該コードを構成する高弾性フィラメント及び低弾性フィラメントの夫々の太さ、本数、弾性率、撚りの際のテンションを適宜選択することによって、前記範囲内に調整される。
【００１８】
ここに複合コードの変曲点とは、図１に示す複合コードの荷重−伸び曲線において、伸び0の状態における曲線Ｃに接する接線Ｓ１と破断点における曲線Ｃに接する接線Ｓ２とが交わる交点Ｘを通る垂直線と、荷重−伸び曲線Ｃとの交点Ｖとして定義する。
【００１９】
また、上記複合コードは、該複合コードのタイヤ中での長さに対するタイヤから取り出した複合コードの長さの収縮率が前記変曲点における伸び以下である。即ち、加硫後の補強層中での複合コードは、低弾性域で伸びた状態にあり、且つ伸びが充分に小さい。そのため、該複合コードを用いたベルト補強層は、ベルトに食い込むことがなく、ベルト端部の剥離を充分に抑制することができる。なお、本発明においてコードの収縮率は、以下のようにして測定した。
【００２０】
まず、加硫後のタイヤからベルト補強層を取り出し、その状態でベルト補強層中（加硫中）での複合コードの原長(Ｌ)を測定する。次いで、ベルト補強層から複合コードを分離するように取り出し、ＪＩＳＬ１０１７-１９９５に準拠し、表示dtex×0.45mＮの初期荷重をかけてコード長さ(Ｌ')を常温にて測定し、下記式により、収縮率Ｓを算出する。
式：Ｓ＝［（Ｌ−Ｌ'）／Ｌ］×１００ (％)
【００２１】
本発明に用いる複合コードは、60℃で測定した荷重−伸び曲線の荷重29.4Ｎに対応する点における接線の傾きＧ(60)が19.6Ｎ/％以上であるのが好ましい。ここに、荷重−伸び曲線の荷重29.4Ｎに対応する点における接線の傾きとは、タイヤに最高空気圧を充填し、最大負荷能力下でコード１本当りに加わる荷重が29.4Ｎとした際に、図２に示すような複合コードの荷重−伸び曲線Ｃの荷重29.4Ｎに相当する点における接線Ｓ３の傾きを意味し、以降、かかる接線の傾きを剛性度Ｇ(ｘ)と略記する（ｘは荷重−伸び曲線の測定温度である）。
【００２２】
上記複合コードの60℃での剛性度Ｇ(60)が19.6Ｎ/％未満では、高速耐久性の改善、ロードノイズ及びフラットスポットの低減が不充分である。なお、複合コードの剛性度Ｇ(ｘ)は、該コードを構成する高弾性フィラメント及び低弾性フィラメントの夫々の太さ、本数、撚りの際のテンションを適宜選択することによって、前記範囲内に調整される。
【００２３】
本発明のタイヤでは、上記複合コードをタイヤ円周方向に連続して螺旋状に巻回することによりベルト補強層が形成される。ここで、一本又は複数本のコードを単位としコーティングゴムで被覆してなるリボンを螺旋状に巻回することにより、該ベルト補強層を形成してもよい。
【００２４】
本発明のタイヤは、従来より通常に行われているブラダーを用いた加硫成形により製造することができ、製造の際のトレッドのショルダー部の加硫時拡張率が1.5％以下であるのが好ましい。前述の複合コードは収縮率が前記範囲内にあり、加硫時の伸びが小さいが、加硫時のトレッドのショルダー部の拡張率を1.5％以下とすることにより、ベルト補強層のベルトへの食い込みを確実に防止することができる。
【００２５】
本発明にかかわる複合コードを構成する高弾性フィラメントとしては、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、炭素繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール(ＰＢＯ)繊維及びリヨセル繊維等を挙げることができる。ここで、全芳香族ポリエステル繊維としては、ポリアリレート繊維等が挙げられる。また、上記リヨセル繊維は、原料のセルロースから溶剤紡糸法によって得られるセルロース繊維であり、例えば、特公昭６０−２８８４８号公報、特表平１１−５０４９９５号公報に記載されているように、有機溶剤中に溶解されたセルロースと水等の非溶媒を含む溶液を、空気中又は非沈殿性媒体中に紡糸し、その際、紡糸口金から出た繊維形成溶液を送り出す速度より早い速度で引張って、３倍以上の延伸倍率で延伸した後に、非溶媒で処理することによって得ることができる。
【００２６】
一方、本発明にかかわる複合コードを構成する低弾性フィラメントとしては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維（但し、前記全芳香族ポリエステル繊維を除く）、ポリビニルアルコール繊維及び脂肪族ポリケトン(ＰＫ)繊維等を挙げることができる。ここで、ポリエステル繊維としては、ＰＥＴ繊維、ＰＥＮ繊維、ＰＴＴ繊維、ＰＢＴ繊維等が挙げられる。なお、低弾性フィラメントとしてポリビニルアルコール繊維を選択した場合、高弾性フィラメントには該ポリビニルアルコール繊維より弾性率の高い繊維を適宜選択して用いる。また、高弾性フィラメントとしてポリビニルアルコール繊維を選択した場合、低弾性フィラメントには該ポリビニルアルコール繊維より弾性率の低い繊維を適宜選択して用いる。
【００２７】
以下に、図を参照して本発明の空気入りラジアルタイヤを詳細に説明する。図３は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一実施態様の断面図である。図３に示すタイヤは、一対のビード部１と、一対のサイド部２と、トレッド部３と、該ビード部１に埋設されたビードコア４間にトロイド状に延在させたカーカス５と、該カーカス５のクラウン部でタイヤ半径方向外側に配した少なくとも二枚のベルト層からなるベルト６と、該ベルト６のタイヤ半径方向外側でベルト６の全体を覆うように配置したベルト補強層７からなる。ここで、ベルト補強層７は、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列した複合コードのゴム引き層からなる。図示例のベルト補強層７は、一層であるが、二層以上であってもよい。
【００２８】
本発明のタイヤの製造方法では、成形ドラム上にインナーライナー（図示せず）、カーカス５、ベルト６を順次積層した後、上述の複合コードをベルト６のタイヤ半径方向外側において、複合コードをタイヤ周方向に対し実質的に平行に且つ連続して螺旋状に巻回してベルト補強層７を形成する。また、ベルト補強層７形成の後、ビードリング、トレッドゴム、サイドゴム等のタイヤ部材を載せ、生タイヤを形成する。次に、モールド内で該生タイヤを加硫するが、本発明のタイヤの製造方法においては、トレッドのショルダー部の加硫時拡張率が1.5％以下になるよう加硫成形する。ベルト補強層７に用いる複合コードは、前述のように収縮率が小さいが、トレッドのショルダー部の加硫時拡張率が1.5％以下になるよう加硫成形することにより、ベルト補強層７がベルト６に食い込むのを防止することができる。
【００２９】
次に、本発明の空気入りラジアルタイヤの他の実施態様を図４及び図５に示す。図４のタイヤにおいてベルト補強層は、ベルト６の両端部のみに配置された一対の複合コード層７ａからなる。また、図５のタイヤにおいてベルト補強層は、ベルト６の両端部のみに配置された一対の複合コード層７ａと、該複合コード層７ａの上面を覆い、かつ一方の複合コード層７ａの外方端部から他方の複合コード層７ａの外方端部まで実質的にタイヤの幅方向に延在する複合コード層７ｂとからなる。図示例の複合コード層７ａ，７ｂは何れも一層であるが、二層以上であってもよい。
【００３０】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３１】
表１に示す構成のコードをベルト補強層に用いたタイヤサイズ:２０５／６５Ｒ１５の空気入りラジアルタイヤを作製した。これら試作タイヤは、表１に示すような構成のコードをベルト補強層に用いる以外、総て同一のタイヤ構造を有する。なお、これらタイヤのベルト補強層は、図３に示す構造である。これらのタイヤに対し、後述する方法により高速耐久性、ロードノイズ、フラットスポット、及びベルト補強層とベルトとの層間ゲージを測定し、結果を表１に示す。
【００３２】
（１）高速耐久性
試作タイヤをサイズ６Ｊ−１５のリムに組み付け、200kPaの内圧充填下、150km/hの速度で30分間走行させ、故障が無ければ速度を6km/hづつ上げていき、故障発生時の速度を測定し、比較例１の故障発生速度を100として指数表示した。指数値が大きくなる程、耐久限界速度が高く高速耐久性に優れることを示す。
【００３３】
（２）ロードノイズ
試作タイヤを６Ｊ−１５のリムサイズのリムに組み付け200kPaの内圧を充填し、2000ccの排気量を有するセダンタイプの乗用車の４輪すべてに装着し、２名乗車してロードノイズ評価路のテストコースを60km/hの速度で走行させながら、運転席の背もたれの中央部分に取り付けた集音マイクを介して周波数:100〜500Hz及び300〜500Hzの全音圧（デシベル）を測定し、該測定値からロードノイズを評価し、比較例１のロードノイズを100として指数表示した。指数値が大きくなる程、ロードノイズが小さく良好であることを示す。
【００３４】
（３）フラットスポット
試作タイヤを実車に装着し、一定時間走行させて充分高温となったタイヤに負荷をかけて完全に冷えるまで放置した後のタイヤの変形を、真円度の変化として測定することにより評価した。すなわち、負荷の前後における真円度をそれぞれ測定して、その差をフラットスポット量として求め、比較例１のフラットスポット量を100として指数表示した。指数値が大きくなる程、フラットスポット量が小さく良好であることを示す。
【００３５】
（４）ベルト補強層とベルトとの層間ゲージ
試作タイヤ中のベルトの端部から最短でのベルト補強層までの距離を測定し、比較例１の距離を100として指数表示した。指数値が大きくなる程、加硫後の層間ゲージが大きく良好であることを示す。
【００３６】
【表１】

【００３７】
実施例１〜３のタイヤは、比較例１のタイヤに比べ、高速耐久性が著しく改善され、また、ロードノイズ及びフラットスポットが著しく低減されており、更にベルト補強層とベルト層間のゲージが大きかった。
【００３８】
一方、比較例２のタイヤは、ロードノイズ及びフラットスポットは充分に低減されているものの、ベルト補強層とベルト層間のゲージが小さく、ベルトとベルト補強層とのコードが接触する危険性が高かった。
【００３９】
また、比較例３のタイヤは、変曲点における伸びが2％以上であるため、ベルト補強層がベルトを補強する能力が不充分であり、結果として、高速耐久性の改善、ロードノイズ及びフラットスポットの低減が不充分であった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、高弾性フィラメントと低弾性フィラメントとを撚り合わせてなり、変曲点における伸びが2％未満であり且つ収縮率が変曲点における伸び以下である複合コードをベルト補強層に用いることにより、ロードノイズ及びフラットスポットが低減されており、ベルト補強層とベルトとのコードが互いに接触することがなく、更に高速耐久性が改善された空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複合コードの荷重−伸び曲線における変曲点を示す図である。
【図２】複合コードの荷重−伸び曲線を示す図である。
【図３】本発明の空気入りラジアルタイヤの一実施態様の断面図である。
【図４】本発明の空気入りラジアルタイヤの他の実施態様の断面図である。
【図５】本発明の空気入りラジアルタイヤの他の実施態様の断面図である。
【符号の説明】
Ｖ変曲点
Ｃ複合コードの荷重−伸び曲線
Ｓ１伸び0における曲線の接線
Ｓ２破断点における曲線の接線
ＸＳ１とＳ２との交点
Ｓ３荷重29.4Ｎに対応する点における接線
１ビード部
２サイド部
３トレッド部
４ビードコア
５カーカス
６ベルト
７，７ａ，７ｂベルト補強層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic radial tire, and more particularly to a pneumatic radial tire that has low road noise and a flat spot, high-speed durability, and in which a belt reinforcing layer and a belt cord do not contact each other.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a belt of a radial tire for an automobile, at least two belt layers mainly containing steel cords inclined at a certain cord angle with respect to the equator plane of the tire are arranged such that the cords in these layers intersect each other. In order to ensure stability during running of the tire, in order to prevent the peeling of the belt layer particularly during high speed running (particularly the peeling that occurs noticeably at the end of the belt layer) and to improve the durability, A belt reinforcing layer made of nylon cord or the like is disposed on the outer side in the radial direction of the belt.
[0003]
Currently, in order to improve high-speed durability, it is common to employ a belt reinforcing layer, and a low heat generation and low cost nylon is mainly used as a material of a cord in the belt reinforcing layer. However, in radial tires provided with such a belt reinforcing layer, in recent years, further reductions in road noise, flat spots, and improvement of the belt layer end portions during high-speed running are further demanded.
[0004]
As such improvement measures, any one of polyethylene naphthalate (PEN), aromatic polyamide (aramid), etc., which has higher elasticity than nylon and has a high glass transition point (Tg) and is effective in reducing road noise and flat spots. Although cords made of these materials are applied to the belt reinforcement layer, these materials are inferior in adhesion to nylon, so the effect of reducing the amount of protrusion is not reflected in the evaluation of high-speed durability. It has not reached a significant improvement. In addition, all these materials have a problem of high cost. Furthermore, since cords made of these materials have little elongation during vulcanization, tires using these cords for the belt reinforcement layer are manufactured under the same manufacturing conditions (winding tension during molding) as when nylon is used for the belt reinforcement layer. , The expansion rate during vulcanization, etc.), the belt reinforcing layer may bite into the belt in the vulcanized tire and the belt may be bent. For this reason, even if a cord made of aromatic polyamide fiber or the like is used alone for the belt reinforcing layer, the biting of the belt reinforcing layer into the belt may cause peeling of the belt end, and the target tire performance cannot be obtained. This was particularly a problem with tire sizes with high sulfur expansion rates.
[0005]
Moreover, although the technique which uses the composite code | cord | chord of aromatic polyamide and nylon for a belt reinforcement layer is disclosed (refer patent documents 1-2), compared with the case where the code | cord | chord which consists of said PEN or aramid is used, it is high-speed durability. The improvement of road noise and the reduction of road noise and flat spot were insufficient.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-1-247204 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-63310
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, reduce road noise and flat spots, prevent the belt reinforcing layer and the belt cord from coming into contact with each other, and achieve high-speed durability. The object is to provide an improved pneumatic radial tire. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing such a pneumatic radial tire.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor, as a cord constituting the belt reinforcement layer, in a tire having a belt reinforcement layer, the elongation at the inflection point of the load-elongation curve is less than 2%. In addition, by adopting a composite cord in which the contraction rate of the cord length taken out of the tire with respect to the cord length in the tire is equal to or less than the elongation at the inflection point, tire road noise and flat spots are reduced. In addition, the present inventors have found that contact between the cord of the belt reinforcing layer and the cord of the belt is suppressed, and further, the high-speed durability of the tire is improved, and the present invention has been completed.
[0009]
That is, the pneumatic radial tire of the present invention includes a radial carcass, a belt composed of at least two belt layers disposed radially outward of the crown portion of the carcass, and a belt reinforcing layer disposed radially outward of the belt. And a pneumatic radial tire including a tread, wherein the belt reinforcing layer is formed by continuously winding a composite cord in which a high elastic filament and a low elastic filament are twisted in a spiral shape in the tire circumferential direction. The composite cord has a low elastic region extending from the origin of the load-elongation curve to the inflection point and a high elastic region exceeding the inflection point, and the elongation at the inflection point is less than 2%. The contraction rate of the length of the composite cord taken out from the tire with respect to the length of the composite cord in the tire is equal to or less than the elongation at the inflection point. The
[0010]
In a preferred example of the pneumatic radial tire of the present invention, the composite cord has a tangential slope G (60) of 19.6 N /% or more at a point corresponding to a load 29.4 N of a load-elongation curve measured at 60 ° C. is there.
[0011]
In another preferred embodiment of the pneumatic radial tire of the present invention, the high elastic filaments are aromatic polyamide fiber, wholly aromatic polyester fiber, polyvinyl alcohol fiber, carbon fiber, polyparaphenylene benzoxazole (PBO) fiber, and lyocell. One of the fibers.
[0012]
In another preferred embodiment of the pneumatic radial tire of the present invention, the low elastic filament is any one of a nylon fiber, a polyester fiber, a polyvinyl alcohol fiber, and an aliphatic polyketone (PK) fiber.
[0013]
In another preferred embodiment of the pneumatic radial tire of the present invention, the expansion ratio at the time of vulcanization of the shoulder portion of the tread is 1.5% or less.
[0014]
Further, the pneumatic radial tire manufacturing method of the present invention includes a radial carcass, a belt composed of at least two belt layers disposed radially outward of the crown portion of the carcass, and a radially outer side of the belt. A raw tire comprising a belt reinforcing layer and a tread is vulcanized and molded so that the expansion ratio of the shoulder portion of the tread when vulcanized is 1.5% or less.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below. The pneumatic radial tire of the present invention includes a radial carcass, a belt composed of at least two belt layers disposed radially outward of the crown portion of the carcass, a belt reinforcing layer disposed radially outward of the belt, With tread.
[0016]
The belt reinforcing layer constituting the tire of the present invention is formed by continuously winding a composite cord in which a high elastic filament and a low elastic filament are twisted in a spiral shape in the tire circumferential direction. Therefore, the tire of the present invention has low road noise and a flat spot and high high-speed durability as compared with a tire provided with a belt reinforcing layer made of a cord in which only low elastic filaments such as nylon fibers are twisted. In addition, a composite cord in which a high elastic filament and a low elastic filament are twisted has a larger elongation at the time of vulcanization than a cord in which only a high elastic filament such as an aromatic polyamide fiber is twisted. Therefore, the tire of the present invention in which such a composite cord is applied to the belt reinforcing layer has a large gauge between the belt reinforcing layer after vulcanization and the belt, and the cords of the belt reinforcing layer and the belt do not contact each other. In addition, composite cords made by twisting high-elastic filaments and low-elastic filaments are less expensive than cords twisted only with aromatic polyamide fibers, etc. Reflects the effect of reducing the amount of belt squeezed out and has excellent high-speed durability.
[0017]
Further, the composite cord used in the present invention has a low elastic region from the origin of the load-elongation curve to the inflection point and a high elastic region exceeding the inflection point, and the elongation at the inflection point is less than 2%. It is characterized by being. Whereas the elongation at the inflection point of the composite cord used in the belt reinforcing layer described in Patent Document 1 is 2-7%, the elongation at the inflection point of the composite cord used in the present invention is less than 2%. Therefore, the low elastic region is narrow and hardly stretched. Therefore, the belt reinforcing layer using the composite cord can more sufficiently reinforce the belt, and can further reduce the amount of belt protrusion during high-speed running. The inflection point of the composite cord is adjusted within the above range by appropriately selecting the thickness, number, elastic modulus, and tension at the time of twisting of the high elastic filament and low elastic filament constituting the cord. Is done.
[0018]
Here, the inflection point of the composite cord is the intersection point X where the tangent S1 in contact with the curve C in the state of zero elongation and the tangent S2 in contact with the curve C at the break point in the load-elongation curve of the composite cord shown in FIG. Is defined as the intersection V between the vertical line passing through and the load-elongation curve C.
[0019]
In the composite cord, the contraction rate of the length of the composite cord taken out from the tire with respect to the length of the composite cord in the tire is equal to or less than the elongation at the inflection point. That is, the composite cord in the reinforced layer after vulcanization is in a state of being stretched in a low elastic region, and the elongation is sufficiently small. Therefore, the belt reinforcing layer using the composite cord does not bite into the belt and can sufficiently suppress peeling of the belt end. In the present invention, the contraction rate of the cord was measured as follows.
[0020]
First, the belt reinforcing layer is taken out from the vulcanized tire, and the original length (L) of the composite cord in the belt reinforcing layer (during vulcanization) is measured in that state. Next, the composite cord is taken out from the belt reinforcing layer, and the cord length (L ′) is measured at room temperature by applying an initial load of display dtex × 0.45 mN according to JIS L 1017-1995. The shrinkage rate S is calculated from the equation.
Formula: S = [(L−L ′) / L] × 100 (%)
[0021]
The composite cord used in the present invention preferably has a tangential slope G (60) of 19.6 N /% or more at a point corresponding to a load of 29.4 N in a load-elongation curve measured at 60 ° C. Here, the slope of the tangent line at the point corresponding to the load 29.4N in the load-elongation curve is that when the tire is filled with the maximum air pressure and the load applied per cord under the maximum load capacity is 29.4N. 2 means the slope of the tangent S3 at a point corresponding to the load 29.4N of the load-elongation curve C of the composite cord as shown in FIG. 2, and hereinafter, the slope of the tangent is abbreviated as the degree of rigidity G (x) (where x is It is the measured temperature of the load-elongation curve).
[0022]
When the stiffness G (60) at 60 ° C. of the composite cord is less than 19.6 N /%, improvement in high-speed durability and reduction in road noise and flat spots are insufficient. The stiffness G (x) of the composite cord is adjusted within the above range by appropriately selecting the thickness, number, and tension at the time of twisting of the high elastic filament and the low elastic filament constituting the cord. Is done.
[0023]
In the tire of the present invention, the belt reinforcing layer is formed by winding the composite cord in a spiral shape continuously in the tire circumferential direction. Here, the belt reinforcing layer may be formed by spirally winding a ribbon formed by coating one or a plurality of cords with a coating rubber.
[0024]
The tire of the present invention can be manufactured by vulcanization molding using a bladder that has been conventionally performed, and the expansion rate of the shoulder portion of the tread during the vulcanization is 1.5% or less. preferable. The above-mentioned composite cord has a shrinkage rate in the above range and a small elongation at the time of vulcanization, but the expansion rate of the shoulder portion of the tread at the time of vulcanization is 1.5% or less, so that the belt reinforcement layer can be applied to the belt. Biting in can be reliably prevented.
[0025]
Examples of the highly elastic filament constituting the composite cord according to the present invention include aromatic polyamide fiber, wholly aromatic polyester fiber, polyvinyl alcohol fiber, carbon fiber, polyparaphenylene benzoxazole (PBO) fiber, and lyocell fiber. it can. Here, examples of the wholly aromatic polyester fiber include polyarylate fiber. The lyocell fiber is a cellulose fiber obtained from a raw material cellulose by a solvent spinning method. For example, as described in JP-B-60-28848 and JP-T-11-504995, an organic solvent is used. A solution containing cellulose and a non-solvent such as water dissolved therein is spun into air or a non-precipitating medium, and at that time, the fiber forming solution exiting from the spinneret is pulled at a speed higher than the speed at which it is fed, After stretching at a stretching ratio of 3 times or more, it can be obtained by treating with a non-solvent.
[0026]
On the other hand, examples of the low elastic filament constituting the composite cord according to the present invention include nylon fiber, polyester fiber (excluding the wholly aromatic polyester fiber), polyvinyl alcohol fiber and aliphatic polyketone (PK) fiber. Can do. Here, examples of the polyester fiber include PET fiber, PEN fiber, PTT fiber, and PBT fiber. When polyvinyl alcohol fiber is selected as the low elastic filament, a fiber having a higher elastic modulus than the polyvinyl alcohol fiber is appropriately selected and used as the high elastic filament. When polyvinyl alcohol fiber is selected as the high elastic filament, a fiber having a lower elastic modulus than the polyvinyl alcohol fiber is appropriately selected and used as the low elastic filament.
[0027]
Hereinafter, the pneumatic radial tire of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a cross-sectional view of one embodiment of the pneumatic radial tire of the present invention. The tire shown in FIG. 3 includes a pair of bead portions 1, a pair of side portions 2, a tread portion 3, a carcass 5 extending in a toroidal shape between bead cores 4 embedded in the bead portion 1, The belt 6 includes at least two belt layers disposed on the outer side in the tire radial direction at the crown portion of the carcass 5, and the belt reinforcing layer 7 disposed so as to cover the entire belt 6 on the outer side in the tire radial direction of the belt 6. . Here, the belt reinforcing layer 7 is composed of a rubberized layer of composite cords arranged substantially parallel to the tire circumferential direction. The belt reinforcing layer 7 in the illustrated example is a single layer, but may be two or more layers.
[0028]
In the tire manufacturing method of the present invention, an inner liner (not shown), a carcass 5 and a belt 6 are sequentially laminated on a molding drum, and then the above-described composite cord is placed outside the belt 6 in the tire radial direction, and the composite cord is tired. The belt reinforcing layer 7 is formed by spirally winding the belt substantially parallel to the circumferential direction. In addition, after forming the belt reinforcing layer 7, a tire member such as a bead ring, a tread rubber, or a side rubber is placed to form a raw tire. Next, the green tire is vulcanized in a mold. In the tire manufacturing method of the present invention, vulcanization is performed so that the expansion ratio of the shoulder portion of the tread during vulcanization is 1.5% or less. The composite cord used for the belt reinforcing layer 7 has a small shrinkage rate as described above, but the belt reinforcing layer 7 is formed into a belt by vulcanization molding so that the expansion rate at the time of vulcanization of the shoulder portion of the tread is 1.5% or less. 6 can be prevented.
[0029]
Next, another embodiment of the pneumatic radial tire of the present invention is shown in FIGS. In the tire of FIG. 4, the belt reinforcing layer is composed of a pair of composite cord layers 7 a disposed only at both ends of the belt 6. Further, in the tire of FIG. 5, the belt reinforcing layer includes a pair of composite cord layers 7a disposed only at both ends of the belt 6, and covers the upper surface of the composite cord layer 7a, and the outer side of one composite cord layer 7a. The composite cord layer 7b extends substantially in the width direction of the tire from the end portion to the outer end portion of the other composite cord layer 7a. The composite code layers 7a and 7b in the illustrated example are both one layer, but may be two or more layers.
[0030]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
[0031]
A pneumatic radial tire having a tire size of 205 / 65R15 using the cord having the configuration shown in Table 1 as a belt reinforcing layer was produced. These prototype tires all have the same tire structure except that cords having configurations as shown in Table 1 are used for the belt reinforcing layer. The belt reinforcing layer of these tires has a structure shown in FIG. For these tires, high-speed durability, road noise, flat spots, and interlayer gauges between the belt reinforcing layer and the belt were measured by the methods described later, and the results are shown in Table 1.
[0032]
(1) A high-speed durability prototype tire is assembled on a rim of size 6J-15 and run at a speed of 150km / h for 30 minutes under an internal pressure of 200kPa. If there is no failure, the speed is increased by 6km / h. The speed at the time of occurrence was measured, and the failure occurrence speed of Comparative Example 1 was taken as 100 and displayed as an index. The larger the index value, the higher the endurance limit speed and the higher the high speed durability.
[0033]
(2) Road noise prototype tire is assembled on a 6J-15 rim size rim, filled with 200kPa internal pressure, mounted on all four wheels of a sedan type passenger car with a displacement of 2000cc, and two people ride on the road noise evaluation While driving the road test course at a speed of 60 km / h, measure the total sound pressure (decibel) of frequencies: 100-500 Hz and 300-500 Hz through a sound collecting microphone attached to the center part of the backrest of the driver's seat, Road noise was evaluated from the measured values, and the road noise of Comparative Example 1 was set as 100 and displayed as an index. The larger the index value, the better the road noise is.
[0034]
(3) Measure tire deformation as a change in roundness after mounting a flat-spot prototype tire on a real vehicle, letting it run for a certain period of time and applying a load to a tire that has become sufficiently hot and allowing it to cool down completely It was evaluated by. That is, the roundness before and after the load was measured, the difference was obtained as a flat spot amount, and the flat spot amount of Comparative Example 1 was set as 100 and displayed as an index. The larger the index value, the smaller the flat spot amount and the better.
[0035]
(4) Interlayer Gauge Between Belt Reinforcement Layer and Belt The distance from the end of the belt in the prototype tire to the belt reinforcement layer at the shortest was measured, and the index was displayed with the distance of Comparative Example 1 as 100. The larger the index value, the larger and better the interlayer gauge after vulcanization.
[0036]
[Table 1]

[0037]
The tires of Examples 1 to 3 have significantly improved high-speed durability compared to the tire of Comparative Example 1, and road noise and flat spots are significantly reduced, and the gauge between the belt reinforcing layer and the belt layer is large. It was.
[0038]
On the other hand, in the tire of Comparative Example 2, road noise and flat spots were sufficiently reduced, but the gauge between the belt reinforcement layer and the belt reinforcement layer was small, and there was a high risk of contact between the cords of the belt and the belt reinforcement layer. .
[0039]
Further, since the tire of Comparative Example 3 has an elongation at the inflection point of 2% or more, the ability of the belt reinforcing layer to reinforce the belt is insufficient. As a result, improvement in high-speed durability, road noise and flatness Spot reduction was insufficient.
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, a composite cord formed by twisting a high elastic filament and a low elastic filament and having an elongation at the inflection point of less than 2% and a shrinkage rate equal to or less than the elongation at the inflection point is applied to the belt reinforcing layer. By using it, road noise and flat spots are reduced, the cords of the belt reinforcement layer and the belt are not in contact with each other, and a pneumatic radial tire with improved high-speed durability can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an inflection point in a load-elongation curve of a composite cord.
FIG. 2 is a diagram showing a load-elongation curve of a composite cord.
FIG. 3 is a cross-sectional view of one embodiment of the pneumatic radial tire of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of the pneumatic radial tire of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of another embodiment of the pneumatic radial tire of the present invention.
[Explanation of symbols]
V Inflection point C Composite cord load-elongation curve S1 Curve tangent line S2 at elongation 0 Curve tangent line X at break point S3 Intersection S1 and S2 Tangent line 1 at point corresponding to load 29.4N Bead part 2 Side part 3 Tread part 4 Bead core 5 Carcass 6

Belt

7, 7a, 7b Belt reinforcement layer

Claims

In a pneumatic radial tire comprising a radial carcass, a belt composed of at least two belt layers disposed radially outward of a crown portion of the carcass, a belt reinforcing layer disposed radially outward of the belt, and a tread. The belt reinforcing layer is formed by spirally winding a composite cord in which a high elastic filament and a low elastic filament are twisted together in the tire circumferential direction.
The composite cord has a low elastic region from the origin of the load-elongation curve to the inflection point and a high elastic region exceeding the inflection point, and the elongation at the inflection point is less than 2%,
A pneumatic radial tire characterized in that a shrinkage ratio of the length of the composite cord taken out of the tire with respect to the length of the composite cord in the tire is not more than an elongation at the inflection point.

2. The air according to claim 1, wherein the composite cord has a tangential slope G (60) at a point corresponding to a load of 29.4 N in a load-elongation curve measured at 60 ° C. of 19.6 N /% or more. Entering radial tire.

The high-elastic filament is any one of aromatic polyamide fiber, wholly aromatic polyester fiber, polyvinyl alcohol fiber, carbon fiber, polyparaphenylene benzoxazole (PBO) fiber, and lyocell fiber. The described pneumatic radial tire.

2. The pneumatic radial tire according to claim 1, wherein the low elastic filament is any one of a nylon fiber, a polyester fiber, a polyvinyl alcohol fiber, and an aliphatic polyketone (PK) fiber.

The pneumatic radial tire according to claim 1, wherein an expansion rate at the time of vulcanization of the shoulder portion of the tread is 1.5% or less.

A raw tire comprising a radial carcass, a belt composed of at least two belt layers arranged radially outside the crown portion of the carcass, a belt reinforcing layer arranged radially outside the belt, and a tread, The method for producing a pneumatic radial tire according to any one of claims 1 to 4, wherein vulcanization molding is performed so that an expansion rate of the shoulder portion of the tread is 1.5% or less.