JP2979247B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
空気入りタイヤInfo
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Landscapes
- Tyre Moulding (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Ropes Or Cables (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の技術分野】本発明は、タイヤの軽量化のため
ビード部に配置するビード環状体として、繊維強化樹脂
複合材料を使用しながら、この種のビード環状体の欠点
とされるリム組性や耐久性を向上した空気入りタイヤに
関する。
ビード部に配置するビード環状体として、繊維強化樹脂
複合材料を使用しながら、この種のビード環状体の欠点
とされるリム組性や耐久性を向上した空気入りタイヤに
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の地球環境の温暖化の最大の要因と
しては、石油燃料の消費がもたらす炭酸ガスの排出に依
ることが明らかになって来ている。中でも自動車の排出
ガスの及ぼす影響は、非常に大きなものがあり、排出ガ
スの削減、即ち自動車の低燃費化が急務となってきてい
る。
しては、石油燃料の消費がもたらす炭酸ガスの排出に依
ることが明らかになって来ている。中でも自動車の排出
ガスの及ぼす影響は、非常に大きなものがあり、排出ガ
スの削減、即ち自動車の低燃費化が急務となってきてい
る。
【０００３】自動車における低燃費化を達成する場合、
タイヤの軽量化は有効な手段である。しかし、単純にタ
イヤの各部材の重量を軽減するだけでは耐久性が低下す
るだけでなく、操縦安定性やユニフォミティー等のタイ
ヤの基本性能が低下してしまう。したがって、タイヤの
基本性能を維持して各部材を軽量化することは極めて困
難である。
タイヤの軽量化は有効な手段である。しかし、単純にタ
イヤの各部材の重量を軽減するだけでは耐久性が低下す
るだけでなく、操縦安定性やユニフォミティー等のタイ
ヤの基本性能が低下してしまう。したがって、タイヤの
基本性能を維持して各部材を軽量化することは極めて困
難である。
【０００４】これらの困難な条件の中でタイヤの軽量化
を図るため、従来の部材に匹敵する基本性能を保有する
軽量な新材料を使用したタイヤが提案されている。たと
えば、特開昭５７−６６００７号公報には、ビード部材
のスチールワイヤーに代えて無機質の高モジュラス繊維
束に、マトリックスとして熱硬化樹脂又は液状ゴムを含
浸し、所定の形に成形した後加熱硬化したものをビード
環状体として使用した空気入りタイヤが提案されてい
る。本発明者らが鋭意研究した結果、このようなビード
で耐久性を向上させるには、マトリックスの剛性が高け
れば高いほど良好であることが判ったが、所定の形に成
形後加熱硬化させるこのようなビードでマトリックスの
剛性を大きくすると、ビード環状体（ビード部）が剛直
化するため、タイヤのリム組性が悪化し、現行のリムを
適用し難くするという問題があることが判った。
を図るため、従来の部材に匹敵する基本性能を保有する
軽量な新材料を使用したタイヤが提案されている。たと
えば、特開昭５７−６６００７号公報には、ビード部材
のスチールワイヤーに代えて無機質の高モジュラス繊維
束に、マトリックスとして熱硬化樹脂又は液状ゴムを含
浸し、所定の形に成形した後加熱硬化したものをビード
環状体として使用した空気入りタイヤが提案されてい
る。本発明者らが鋭意研究した結果、このようなビード
で耐久性を向上させるには、マトリックスの剛性が高け
れば高いほど良好であることが判ったが、所定の形に成
形後加熱硬化させるこのようなビードでマトリックスの
剛性を大きくすると、ビード環状体（ビード部）が剛直
化するため、タイヤのリム組性が悪化し、現行のリムを
適用し難くするという問題があることが判った。
【０００５】また、実開昭６４−１６９０１号明細書に
は、炭素繊維と熱硬化性樹脂とからなる繊維強化樹脂複
合材料を、比較的太い、円形、長方形平板状又は多角形
等の断面形状の線状体に成形し、これを必要回数環状に
巻回して所定の強度を付与した後、ラッピングテープを
巻回したビード環状体が開示されている。しかし、この
ビード環状体は、剛くて可撓性に乏しいためタイヤの製
作工程で破損し易く、また良好なリム組性が得られなか
った。しかも繊維強化樹脂複合材料（以下、ＦＲＰと称
す）からなる線状体相互間の摩耗により強力が損なわ
れ、耐久性に劣る欠点があった。
は、炭素繊維と熱硬化性樹脂とからなる繊維強化樹脂複
合材料を、比較的太い、円形、長方形平板状又は多角形
等の断面形状の線状体に成形し、これを必要回数環状に
巻回して所定の強度を付与した後、ラッピングテープを
巻回したビード環状体が開示されている。しかし、この
ビード環状体は、剛くて可撓性に乏しいためタイヤの製
作工程で破損し易く、また良好なリム組性が得られなか
った。しかも繊維強化樹脂複合材料（以下、ＦＲＰと称
す）からなる線状体相互間の摩耗により強力が損なわ
れ、耐久性に劣る欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、非金属繊維
フィラメントと熱可塑性樹脂とからなるＦＲＰから成形
したビード環状体を使用しながら耐久性を向上し、かつ
操縦安定性等のタイヤの基本性能とリム組性を良好にし
た空気入りタイヤを提供することを目的とする。
フィラメントと熱可塑性樹脂とからなるＦＲＰから成形
したビード環状体を使用しながら耐久性を向上し、かつ
操縦安定性等のタイヤの基本性能とリム組性を良好にし
た空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、比重３．０未満、引張強さ１５０ｋｇｆ／
mm2 以上、引張弾性率４０００ｋｇｆ／mm2 以上の多数
本の非金属繊維フィラメントからなるコード状繊維束
に、マトリックスとして引張弾性率が１０ｋｇｆ／mm2
以上の熱可塑性樹脂を１５重量％以上含浸付着せしめて
線径０．７mm〜２．０mmの繊維強化樹脂複合材料からな
る線状体を構成し、該線状体の複数本が体積分率０．３
から０．８の範囲でゴム中に埋設されることによりビー
ド環状体を構成したことを特徴とするものである。
る本発明は、比重３．０未満、引張強さ１５０ｋｇｆ／
mm2 以上、引張弾性率４０００ｋｇｆ／mm2 以上の多数
本の非金属繊維フィラメントからなるコード状繊維束
に、マトリックスとして引張弾性率が１０ｋｇｆ／mm2
以上の熱可塑性樹脂を１５重量％以上含浸付着せしめて
線径０．７mm〜２．０mmの繊維強化樹脂複合材料からな
る線状体を構成し、該線状体の複数本が体積分率０．３
から０．８の範囲でゴム中に埋設されることによりビー
ド環状体を構成したことを特徴とするものである。
【０００８】このように FRP線状体をゴム中に埋設する
構造としたことによって、 FRP線状体に基づく軽量化を
可能にし、しかも従来欠点とされていた耐久性やリム組
性の向上を可能にする。本発明において、コード状繊維
束の引張強さと引張弾性率はＪＩＳ Ｒ７６０１に規定
されている方法に準拠して測定した値をいう。また、熱
可塑性樹脂の引張弾性率はＡＳＴＭ Ｄ６３８に規定さ
れている方法に準拠して測定した値をいう。
構造としたことによって、 FRP線状体に基づく軽量化を
可能にし、しかも従来欠点とされていた耐久性やリム組
性の向上を可能にする。本発明において、コード状繊維
束の引張強さと引張弾性率はＪＩＳ Ｒ７６０１に規定
されている方法に準拠して測定した値をいう。また、熱
可塑性樹脂の引張弾性率はＡＳＴＭ Ｄ６３８に規定さ
れている方法に準拠して測定した値をいう。
【０００９】以下、図面を参照して本発明の構成につい
て具体的に説明する。図１は、本発明タイヤのビード環
状体の１例を示す断面図で、１はビード環状体、２は F
RP線状体、３はゴムである。ビード環状体１は複数本の
FRP線状体２をゴム３中に埋設し、四角形の断面形状に
成形された構造を有している。図２は、図１のビード環
状体を構成する FRP線状体２の断面図である。図に示す
通り、 FRP線状体２は、多数本の非金属繊維フィラメン
ト４からなるコード状繊維束に、熱可塑性樹脂５をマト
リックスとして含浸付着し一体化したＦＲＰを円形の断
面形状を有する線状体に成形したものである。
て具体的に説明する。図１は、本発明タイヤのビード環
状体の１例を示す断面図で、１はビード環状体、２は F
RP線状体、３はゴムである。ビード環状体１は複数本の
FRP線状体２をゴム３中に埋設し、四角形の断面形状に
成形された構造を有している。図２は、図１のビード環
状体を構成する FRP線状体２の断面図である。図に示す
通り、 FRP線状体２は、多数本の非金属繊維フィラメン
ト４からなるコード状繊維束に、熱可塑性樹脂５をマト
リックスとして含浸付着し一体化したＦＲＰを円形の断
面形状を有する線状体に成形したものである。
【００１０】この FRP線状体２を構成するコード状繊維
束は、その比重が３．０未満で、引張強さ１５０ｋｇｆ
／mm2 以上、引張弾性率４０００ｋｇｆ／mm2 以上の物
性を有する非金属繊維フィラメント４からなっている。
非金属繊維フィラメント４の比重が３．０以上では軽量
化材料としてのメリットが発揮されず、タイヤを十分に
軽量化することができない。また、引張強度が１５０ｋ
ｇｆ／mm2 未満では FRP線状体の使用量を多くしない
と、ビード環状体としての必要な強度が得られなくな
り、十分に軽量化することができなくなる。また、引張
弾性率が４０００ｋｇｆ／mm2 未満ではタイヤのビード
部剛性が不足し操縦安定性が低下する。
束は、その比重が３．０未満で、引張強さ１５０ｋｇｆ
／mm2 以上、引張弾性率４０００ｋｇｆ／mm2 以上の物
性を有する非金属繊維フィラメント４からなっている。
非金属繊維フィラメント４の比重が３．０以上では軽量
化材料としてのメリットが発揮されず、タイヤを十分に
軽量化することができない。また、引張強度が１５０ｋ
ｇｆ／mm2 未満では FRP線状体の使用量を多くしない
と、ビード環状体としての必要な強度が得られなくな
り、十分に軽量化することができなくなる。また、引張
弾性率が４０００ｋｇｆ／mm2 未満ではタイヤのビード
部剛性が不足し操縦安定性が低下する。
【００１１】このコード状繊維束の太さは、２０，００
０デニール（Ｄ）以下であるのが望ましい。その太さが
２０，０００Ｄ以下であると内部への樹脂の含浸が容易
になり、非金属繊維フィラメントの収束効果が向上して
コード状繊維束の引張弾性率の利用効率が向上するた
め、その曲げ歪みに対する抵抗性が増大し、操縦安定性
を向上することができる。また、このコード状繊維束
は、通常無撚りで用いられるが、収束性付与のためには
樹脂の含浸性を阻害しない程度の若干の撚りを付与する
ことができる。
０デニール（Ｄ）以下であるのが望ましい。その太さが
２０，０００Ｄ以下であると内部への樹脂の含浸が容易
になり、非金属繊維フィラメントの収束効果が向上して
コード状繊維束の引張弾性率の利用効率が向上するた
め、その曲げ歪みに対する抵抗性が増大し、操縦安定性
を向上することができる。また、このコード状繊維束
は、通常無撚りで用いられるが、収束性付与のためには
樹脂の含浸性を阻害しない程度の若干の撚りを付与する
ことができる。
【００１２】このような本発明のコード状繊維束を構成
する非金属繊維素材としては、例えば炭素繊維、アラミ
ド繊維 (ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維) 、
ガラス繊維、ポリアリレート繊維、炭化珪素繊維、ボロ
ン繊維等を挙げることができる。一方、本発明の FRP線
状体のマトリックスとしては、引張弾性率が１０ｋｇｆ
／mm2 以上の熱可塑性樹脂５が使用される。引張弾性率
が１０ｋｇｆ／mm2 未満では、ＦＲＰとしての剛性が不
足し、走行中にタイヤが繰り返し受ける応力によりビー
ド環状体が座屈し易くなるため、タイヤの耐久性が低下
する。また、タイヤの製作過程で短時間ではあるが、比
較的高温で加硫されるので、加硫中に溶融したり、軟化
流動するとビード環状体が変形し易くなり、タイヤの設
計形状が変化する。このため、結晶性の熱可塑性樹脂で
は融点が２００℃以上、非結晶性の熱可塑性樹脂ではガ
ラス転移点が２０℃以上のものを使用することが望まし
い。このような熱可塑性樹脂としては、たとえば、ナイ
ロン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセター
ル、ポリエーテルエーテルケトン、塩素化ポリエーテ
ル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニ
レンスルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリア
リレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポ
リオキシベンゾイル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、フッソ
樹脂等が挙げられる。
する非金属繊維素材としては、例えば炭素繊維、アラミ
ド繊維 (ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維) 、
ガラス繊維、ポリアリレート繊維、炭化珪素繊維、ボロ
ン繊維等を挙げることができる。一方、本発明の FRP線
状体のマトリックスとしては、引張弾性率が１０ｋｇｆ
／mm2 以上の熱可塑性樹脂５が使用される。引張弾性率
が１０ｋｇｆ／mm2 未満では、ＦＲＰとしての剛性が不
足し、走行中にタイヤが繰り返し受ける応力によりビー
ド環状体が座屈し易くなるため、タイヤの耐久性が低下
する。また、タイヤの製作過程で短時間ではあるが、比
較的高温で加硫されるので、加硫中に溶融したり、軟化
流動するとビード環状体が変形し易くなり、タイヤの設
計形状が変化する。このため、結晶性の熱可塑性樹脂で
は融点が２００℃以上、非結晶性の熱可塑性樹脂ではガ
ラス転移点が２０℃以上のものを使用することが望まし
い。このような熱可塑性樹脂としては、たとえば、ナイ
ロン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセター
ル、ポリエーテルエーテルケトン、塩素化ポリエーテ
ル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニ
レンスルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリア
リレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポ
リオキシベンゾイル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、フッソ
樹脂等が挙げられる。
【００１３】この熱可塑性樹脂５のコード状繊維束４に
対する含浸付着量は、コード状繊維束重量に対し１５重
量％以上、好ましくは３０重量％以上であるのがよい。
１５重量％未満では均一に含浸させることが不充分とな
り、多数本のフィラメントに対する収束効果が低減し、
コード状繊維束の引張弾性率の利用効率が低下するた
め、その曲げ歪みに対する抵抗性が悪化し、操縦安定性
が低下する。
対する含浸付着量は、コード状繊維束重量に対し１５重
量％以上、好ましくは３０重量％以上であるのがよい。
１５重量％未満では均一に含浸させることが不充分とな
り、多数本のフィラメントに対する収束効果が低減し、
コード状繊維束の引張弾性率の利用効率が低下するた
め、その曲げ歪みに対する抵抗性が悪化し、操縦安定性
が低下する。
【００１４】この FRP線状体は、その直径を０．７mm〜
２．０mmの範囲内になるようにする。直径が０．７mm以
下では加硫以前の工程におけるタイヤの形状安定性が低
下する。また、タイヤのビード部剛性が不足し、操縦安
定性が悪化する。直径が２．０mm以上ではタイヤのビー
ド部剛性が大きくなり過ぎてリム組性が悪化し、且つFR
P線状体の端末部での断面積変化が大きくなり、ユニフ
ォミティーが低下する。
２．０mmの範囲内になるようにする。直径が０．７mm以
下では加硫以前の工程におけるタイヤの形状安定性が低
下する。また、タイヤのビード部剛性が不足し、操縦安
定性が悪化する。直径が２．０mm以上ではタイヤのビー
ド部剛性が大きくなり過ぎてリム組性が悪化し、且つFR
P線状体の端末部での断面積変化が大きくなり、ユニフ
ォミティーが低下する。
【００１５】この FRP線状体の断面形状は、円形、並び
に前記直径０．７mm〜２．０mmの範囲内の円形断面と同
等の断面積を有する三角形から実質的に円形と見做せる
までの多角形、その他の異形形状の各種の断面形状にす
ることができる。このような FRP線状体は、その体積分
率が０．３〜０．８の範囲内になるように、その複数本
がゴム中に埋設される。FRP線状体をゴムをマトリック
スとして複合一体化することにより、ビード環状体に要
求される剛性を満足しながら可撓性を付与することがで
きる。しかし、 FRP線状体の体積分率が０．３未満では
マトリックスのゴムの量が多くなり過ぎてビード部剛性
が小さくなり、タイヤの操縦安定性が低下する。他方、
上記容積分率が０．８を越えると、ゴムの量が少なくな
り過ぎてビード環状体（ビード部）の可撓性が低下する
ためリム組性が低下し、甚だしい場合にはビード部が折
損するに至る。また、 FRP線状体とゴムとの間の接着性
が弱くなり、悪路走行時のように繰り返し衝撃を受ける
とセパレーションを発生し FRP線状体が折損する。ま
た、折損に到らないとしても FRP線状体同志の磨耗によ
り FRP線状体の強力が損なわれる等の問題がある。
に前記直径０．７mm〜２．０mmの範囲内の円形断面と同
等の断面積を有する三角形から実質的に円形と見做せる
までの多角形、その他の異形形状の各種の断面形状にす
ることができる。このような FRP線状体は、その体積分
率が０．３〜０．８の範囲内になるように、その複数本
がゴム中に埋設される。FRP線状体をゴムをマトリック
スとして複合一体化することにより、ビード環状体に要
求される剛性を満足しながら可撓性を付与することがで
きる。しかし、 FRP線状体の体積分率が０．３未満では
マトリックスのゴムの量が多くなり過ぎてビード部剛性
が小さくなり、タイヤの操縦安定性が低下する。他方、
上記容積分率が０．８を越えると、ゴムの量が少なくな
り過ぎてビード環状体（ビード部）の可撓性が低下する
ためリム組性が低下し、甚だしい場合にはビード部が折
損するに至る。また、 FRP線状体とゴムとの間の接着性
が弱くなり、悪路走行時のように繰り返し衝撃を受ける
とセパレーションを発生し FRP線状体が折損する。ま
た、折損に到らないとしても FRP線状体同志の磨耗によ
り FRP線状体の強力が損なわれる等の問題がある。
【００１６】この FRP線状体には接着剤を塗布し、ゴム
との接着性を改良することができる。このような接着剤
としては、所謂レゾルシン・ホルマリン初期縮合物とラ
テックスの混合液（ＲＦＬ）がある。ゴムに対する接着
性をさらに向上させるためには、塩化ゴム系接着剤を使
用したり、プラズマ処理や酸によるエッチング等により
表面活性化を行った後前記ＲＦＬで処理したりするのが
よい。
との接着性を改良することができる。このような接着剤
としては、所謂レゾルシン・ホルマリン初期縮合物とラ
テックスの混合液（ＲＦＬ）がある。ゴムに対する接着
性をさらに向上させるためには、塩化ゴム系接着剤を使
用したり、プラズマ処理や酸によるエッチング等により
表面活性化を行った後前記ＲＦＬで処理したりするのが
よい。
【００１７】
【実施例】次の４種類の FRP線状体イ，ロ，ハ及びニを
作製した。 FRP線状体イ：比重１．８、引張強さ３６０ｋｇｆ／mm2
、引張弾性率２３，５００ｋｇｆ／mm2 、太さ９，０
００Ｄの無撚りの炭素繊維に、引張弾性率が４００ Kgf
/mm2、融点が３３４℃のポリエーテルエーテルケトン樹
脂を溶融して付着量が３５重量％となるように含浸付着
せしめた後、ダイスを通して断面が円形の FRP線状体イ
を作製した。
作製した。 FRP線状体イ：比重１．８、引張強さ３６０ｋｇｆ／mm2
、引張弾性率２３，５００ｋｇｆ／mm2 、太さ９，０
００Ｄの無撚りの炭素繊維に、引張弾性率が４００ Kgf
/mm2、融点が３３４℃のポリエーテルエーテルケトン樹
脂を溶融して付着量が３５重量％となるように含浸付着
せしめた後、ダイスを通して断面が円形の FRP線状体イ
を作製した。
【００１８】FRP線状体ロ：比重２．５２、引張強さ２
８０ｋｇｆ／mm2 、引張弾性率７，５００ｋｇｆ／mm
2 、太さ１０，０００Ｄの無撚りのガラス繊維に、 FRP
線状体ロと同様のナイロン６樹脂を溶融して付着量が３
５重量％となるように含浸付着せしめた後、ダイスを通
して断面が円形の FRP線状体ロを作製した。
８０ｋｇｆ／mm2 、引張弾性率７，５００ｋｇｆ／mm
2 、太さ１０，０００Ｄの無撚りのガラス繊維に、 FRP
線状体ロと同様のナイロン６樹脂を溶融して付着量が３
５重量％となるように含浸付着せしめた後、ダイスを通
して断面が円形の FRP線状体ロを作製した。
【００１９】FRP線状体ハ：熱可塑性樹脂として引張弾
性率が９ｋｇｆ／mm2 、融点が２１３℃の熱可塑性ポリ
エステルエラストマーを使用した以外は、 FRP線状体ハ
と同様にして FRP線状体ハを作製した。 FRP線状体ニ: ナイロン６樹脂の付着量を１０重量％に
変更した以外は FRP線状体ロと同様にして FRP線状体ニ
を作製した。
性率が９ｋｇｆ／mm2 、融点が２１３℃の熱可塑性ポリ
エステルエラストマーを使用した以外は、 FRP線状体ハ
と同様にして FRP線状体ハを作製した。 FRP線状体ニ: ナイロン６樹脂の付着量を１０重量％に
変更した以外は FRP線状体ロと同様にして FRP線状体ニ
を作製した。
【００２０】上述の FRP線状体イ，ロ，ハ，ニ並びにス
チールワイヤーに、それぞれゴムとの接着性をよくする
ため接着剤を塗布し、これらをそれぞれビード環状体と
して使用し、下記の９種類の本発明タイヤＡ、本発明タ
イヤＢ、比較タイヤＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇを製作
した。これらのタイヤのサイズは、いずれも同一の１９
５／７０ＨＲ１４とした。 本発明タイヤＡ：次のビード環状体、カーカス層及びベ
ルト層から構成したタイヤである。
チールワイヤーに、それぞれゴムとの接着性をよくする
ため接着剤を塗布し、これらをそれぞれビード環状体と
して使用し、下記の９種類の本発明タイヤＡ、本発明タ
イヤＢ、比較タイヤＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇを製作
した。これらのタイヤのサイズは、いずれも同一の１９
５／７０ＨＲ１４とした。 本発明タイヤＡ：次のビード環状体、カーカス層及びベ
ルト層から構成したタイヤである。
【００２１】ビード環状体：直径１．０mmの FRP線状体
イを、その体積分率が０．６となるようにゴム中に埋め
込んで２５回巻きにして用いたカーカス層：１０００Ｄ
／２のポリエステルコードを２層積層したベルト層：１
×５×０．２５のスチールコードを５ｃｍ当たり４０本
の打ち込み数にて、タイヤ周方向に２０°で互いに交差
してなるように配置した。 本発明タイヤＢ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状
体として、直径の１．２mmの FRP線状体ロを、その体積
分率が０．６となるようにゴム中に埋め込んで２５回巻
きにしたタイヤである 比較タイヤＡ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として直径の１．２mmの FRP線状体ロを、その体積分率
が０．２となるようにゴム中に埋め込んで２５回巻きに
したタイヤである 比較タイヤＢ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として、直径の１．０mmの FRP線状体イを、ゴム中に埋
め込むことなく（体積分率が１．０）、そのまま25回巻
きにしたタイヤである 比較タイヤＣ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として、直径の１．２mmの FRP線状体ロを、その体積分
率が０．６となるようにゴム中に埋め込んで２５回巻き
にしたタイヤである 比較タイヤＤ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として、直径の０．９mmの FRP線状体イを、その体積分
率が０．６となるようにゴム中に埋め込んで２５回巻き
にしたタイヤである 比較タイヤＥ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として、直径０．５mmの FRP線状体イを、その体積分率
が０．６となるようにゴム中に埋め込んで２５回巻きに
したタイヤである 比較タイヤＦ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として、直径３．０mmの FRP線状体イを、その体積分率
が０．６となるようにゴム中に埋め込んで２５回巻きに
したタイヤである 比較タイヤＧ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として、直径０．９５mmのスチールワイヤーを、その体
積分率が０．４となるようにゴム中に埋め込んで２５回
巻きにしたタイヤである。
イを、その体積分率が０．６となるようにゴム中に埋め
込んで２５回巻きにして用いたカーカス層：１０００Ｄ
／２のポリエステルコードを２層積層したベルト層：１
×５×０．２５のスチールコードを５ｃｍ当たり４０本
の打ち込み数にて、タイヤ周方向に２０°で互いに交差
してなるように配置した。 本発明タイヤＢ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状
体として、直径の１．２mmの FRP線状体ロを、その体積
分率が０．６となるようにゴム中に埋め込んで２５回巻
きにしたタイヤである 比較タイヤＡ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として直径の１．２mmの FRP線状体ロを、その体積分率
が０．２となるようにゴム中に埋め込んで２５回巻きに
したタイヤである 比較タイヤＢ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として、直径の１．０mmの FRP線状体イを、ゴム中に埋
め込むことなく（体積分率が１．０）、そのまま25回巻
きにしたタイヤである 比較タイヤＣ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として、直径の１．２mmの FRP線状体ロを、その体積分
率が０．６となるようにゴム中に埋め込んで２５回巻き
にしたタイヤである 比較タイヤＤ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として、直径の０．９mmの FRP線状体イを、その体積分
率が０．６となるようにゴム中に埋め込んで２５回巻き
にしたタイヤである 比較タイヤＥ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として、直径０．５mmの FRP線状体イを、その体積分率
が０．６となるようにゴム中に埋め込んで２５回巻きに
したタイヤである 比較タイヤＦ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として、直径３．０mmの FRP線状体イを、その体積分率
が０．６となるようにゴム中に埋め込んで２５回巻きに
したタイヤである 比較タイヤＧ：本発明タイヤＡにおいて、ビード環状体
として、直径０．９５mmのスチールワイヤーを、その体
積分率が０．４となるようにゴム中に埋め込んで２５回
巻きにしたタイヤである。
【００２２】これらの９種類のタイヤについて、操縦安
定性テスト、タイヤ転がり抵抗、タイヤ重量、リム組
性、ユニフォミティー、及び悪路走行後の複合線状体の
強力保持率を評価した。操縦安定性テスト、タイヤ転が
り抵抗、タイヤ重量の評価結果は、それぞれ比較タイヤ
Ｇの評価結果を１００とする指数で示した。この指数値
が大きいほどこれらの性能は優れている。
定性テスト、タイヤ転がり抵抗、タイヤ重量、リム組
性、ユニフォミティー、及び悪路走行後の複合線状体の
強力保持率を評価した。操縦安定性テスト、タイヤ転が
り抵抗、タイヤ重量の評価結果は、それぞれ比較タイヤ
Ｇの評価結果を１００とする指数で示した。この指数値
が大きいほどこれらの性能は優れている。
【００２３】また、悪路走行後の強力保持率は、新品時
の強力を１００とした場合の指数で示した。この値が大
きい程強力保持率が優れている。操縦安定性テスト、タ
イヤ転がり抵抗及び悪路走行後の強力保持率の評価方法
は次の通りである。操縦安定性テスト ：テストドライバーのフィーリングテ
ストで基準タイヤを１００点として減点、加点で優劣を
評価した。タイヤ転がり抵抗 ：周速１５０Ｋｍ／ｈｒでタイヤをド
ラム上で回転させ、その後ドラムを随行運転させドラム
の減衰速度と時間の関係からタイヤとドラムの転がり抵
抗を算出し、無負荷時のドラムの回転抵抗を差し引いて
タイヤの転がり抵抗を求めた。悪路走行後の強力保持率 ：悪路を２０，０００Ｋｍ走行
後にタイヤ中より複合線状体を取り出し、その強力を引
張試験機で測定し新品時の強力と比較した。
の強力を１００とした場合の指数で示した。この値が大
きい程強力保持率が優れている。操縦安定性テスト、タ
イヤ転がり抵抗及び悪路走行後の強力保持率の評価方法
は次の通りである。操縦安定性テスト ：テストドライバーのフィーリングテ
ストで基準タイヤを１００点として減点、加点で優劣を
評価した。タイヤ転がり抵抗 ：周速１５０Ｋｍ／ｈｒでタイヤをド
ラム上で回転させ、その後ドラムを随行運転させドラム
の減衰速度と時間の関係からタイヤとドラムの転がり抵
抗を算出し、無負荷時のドラムの回転抵抗を差し引いて
タイヤの転がり抵抗を求めた。悪路走行後の強力保持率 ：悪路を２０，０００Ｋｍ走行
後にタイヤ中より複合線状体を取り出し、その強力を引
張試験機で測定し新品時の強力と比較した。
【００２４】評価結果を表１に示した。
【表１】
【００２５】表１に示したように、本発明タイヤＡ，Ｂ
および比較タイヤＡ〜Ｆは、いずれもスチールワイヤー
を用いた比較タイヤＧに比べて著しく重量が軽くなって
おり、タイヤ転がり抵抗が向上している。しかし、比較
タイヤＡのように、 FRP線状体のビード環状体における
体積分率（０．２）が極端に低いものは軽量化が不十分
となり、操縦安定性も低下している。 又、比較タイヤ
Ｂのように FRP線状体をゴム中に埋め込まない場合は、
走行に伴う強力の低下を生じる。
および比較タイヤＡ〜Ｆは、いずれもスチールワイヤー
を用いた比較タイヤＧに比べて著しく重量が軽くなって
おり、タイヤ転がり抵抗が向上している。しかし、比較
タイヤＡのように、 FRP線状体のビード環状体における
体積分率（０．２）が極端に低いものは軽量化が不十分
となり、操縦安定性も低下している。 又、比較タイヤ
Ｂのように FRP線状体をゴム中に埋め込まない場合は、
走行に伴う強力の低下を生じる。
【００２６】さらに比較タイヤＣのように、 FRP線状体
を形成する熱可塑性樹脂の引張弾性率（９kgf/mm2)が小
さい場合もまた、走行に伴う強力の低下が見られる。比
較タイヤＤの場合は、 FRP線状体を形成するマトリック
スの熱可塑性樹脂の含浸付着量（１０重量％）が少な
く、フィラメントの収束性が低下し大幅に操縦安定性が
低下している。
を形成する熱可塑性樹脂の引張弾性率（９kgf/mm2)が小
さい場合もまた、走行に伴う強力の低下が見られる。比
較タイヤＤの場合は、 FRP線状体を形成するマトリック
スの熱可塑性樹脂の含浸付着量（１０重量％）が少な
く、フィラメントの収束性が低下し大幅に操縦安定性が
低下している。
【００２７】比較タイヤＥは FRP線状体の線径が小さい
（０．５mm）場合であり、操縦安定性が低下しているこ
とが判る。逆に比較タイヤＦのように、 FRP線状体の線
径が大きい（３．０mm) とリム組性が悪く、ユニフォミ
ティーも低下する。これに対して、本発明タイヤＡ及び
本発明タイヤＢは、いずれもリム組性、耐久性、操縦安
定性を害することなく軽量化されている。
（０．５mm）場合であり、操縦安定性が低下しているこ
とが判る。逆に比較タイヤＦのように、 FRP線状体の線
径が大きい（３．０mm) とリム組性が悪く、ユニフォミ
ティーも低下する。これに対して、本発明タイヤＡ及び
本発明タイヤＢは、いずれもリム組性、耐久性、操縦安
定性を害することなく軽量化されている。
【００２８】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
FRP線状体からビード環状体を構成し、かつその FRP線
状体の強化繊維として、比重の小さい、特定の引張強さ
と弾性率を有する非金属繊維フィラメントからなるコー
ド状繊維束を使用したので、ビード環状体を大幅に軽量
化しながらビード環状体に要求される強度特性とビード
部剛性を付与することができる。さらに FRP線状体のマ
トリックスとして硬化後一定値以上の引張弾性率を有す
る熱可塑性樹脂を特定量含浸付着することにより、前記
コード繊維束に対する収束性を向上し、繰り返し応力に
対する耐座屈性を大きくし、ビード環状体の耐久性を向
上することができる。
FRP線状体からビード環状体を構成し、かつその FRP線
状体の強化繊維として、比重の小さい、特定の引張強さ
と弾性率を有する非金属繊維フィラメントからなるコー
ド状繊維束を使用したので、ビード環状体を大幅に軽量
化しながらビード環状体に要求される強度特性とビード
部剛性を付与することができる。さらに FRP線状体のマ
トリックスとして硬化後一定値以上の引張弾性率を有す
る熱可塑性樹脂を特定量含浸付着することにより、前記
コード繊維束に対する収束性を向上し、繰り返し応力に
対する耐座屈性を大きくし、ビード環状体の耐久性を向
上することができる。
【００２９】さらに前記 FRP線状体を特定の線径とし、
その体積分率が特定の範囲内になるようにゴム中に埋設
したから、ビード環状体に要求される剛性を満足しなが
ら可撓性を付与し、タイヤの製作における成形安定性を
向上し、良好なリム組性を付与することができる。
その体積分率が特定の範囲内になるようにゴム中に埋設
したから、ビード環状体に要求される剛性を満足しなが
ら可撓性を付与し、タイヤの製作における成形安定性を
向上し、良好なリム組性を付与することができる。
【図１】本発明タイヤのビード環状体の１例を示す断面
図である。
図である。
【図２】図１のビード環状体を構成する繊維強化樹脂か
らなる線状体の１例を示す断面図である。
らなる線状体の１例を示す断面図である。
１ ビード環状体 ２ FRP線状体
３ ゴム ４ 非金属繊維フィラメント
５ 熱可塑性樹脂
３ ゴム ４ 非金属繊維フィラメント
５ 熱可塑性樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60C 15/00 - 15/04 B60C 1/00 B29D 30/48
Claims (1)
- 【請求項１】 比重３．０未満、引張強さ１５０ｋｇｆ
／mm2 以上、引張弾性率４０００ｋｇｆ／mm2 以上の多
数本の非金属繊維フィラメントからなるコード状繊維束
に、マトリックスとして引張弾性率が１０ｋｇｆ／mm2
以上の熱可塑性樹脂を１５重量％以上含浸付着せしめて
線径０．７mm〜２．０mmの繊維強化樹脂複合材料からな
る線状体を構成し、該線状体の複数本が体積分率０．３
から０．８の範囲でゴム中に埋設されることによりビー
ド環状体を構成した空気入りタイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2400856A JP2979247B2 (ja) | 1990-12-07 | 1990-12-07 | 空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2400856A JP2979247B2 (ja) | 1990-12-07 | 1990-12-07 | 空気入りタイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04212606A JPH04212606A (ja) | 1992-08-04 |
| JP2979247B2 true JP2979247B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=18510727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2400856A Expired - Fee Related JP2979247B2 (ja) | 1990-12-07 | 1990-12-07 | 空気入りタイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2979247B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FR2952076B1 (fr) * | 2009-10-29 | 2011-12-02 | Michelin Soc Tech | Renfort composite |
| JP5533186B2 (ja) * | 2010-04-21 | 2014-06-25 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
| FR2963579B1 (fr) * | 2010-08-05 | 2013-04-26 | Michelin Soc Tech | Renfort composite |
| JP6831300B2 (ja) * | 2017-06-19 | 2021-02-17 | 株式会社ブリヂストン | ランフラットタイヤ |
| JP6936688B2 (ja) * | 2017-10-06 | 2021-09-22 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ用ビード部材、及びタイヤ |
| JP6903542B2 (ja) * | 2017-10-06 | 2021-07-14 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ用ビード部材、及びタイヤ |
| JP7031096B2 (ja) * | 2017-12-05 | 2022-03-08 | Ｔｏｙｏ Ｔｉｒｅ株式会社 | グリーンタイヤ |
-
1990
- 1990-12-07 JP JP2400856A patent/JP2979247B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04212606A (ja) | 1992-08-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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