充气子午线轮胎的制作方法

本发明涉及将聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)纤维帘线用于带束覆层的充气子午线轮胎，更详细而言，涉及能够一边良好地维持耐久性一边有效地降低路面噪声(roadnoise)的充气子午线轮胎。

背景技术：

在乘用车用或小型卡车用的充气子午线轮胎中，在一对胎圈部之间架设有胎体层，在胎面部处的胎体层的外周侧配置有多层带束层，在带束层的外周侧配置有包含沿着轮胎周向卷绕成螺旋状的多条有机纤维帘线的带束覆层。这样的带束覆层有助于高速耐久性的改善，并且还有助于中频路面噪声的降低。

以往，带束覆层所使用的有机纤维帘线以尼龙纤维帘线为主流，但提出了使用与尼龙纤维帘线相比高弹性、且廉价的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的方案(例如，参照专利文献1)。

然而，若聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的弹性模量过高，则存在如下这样的问题：帘线的耐疲劳性降低，轮胎的耐久性恶化。另一方面，若聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的弹性模量过低，则无法充分得到路面噪声的降低效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-63312号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供一种能够一边良好地维持耐久性一边有效地降低路面噪声的充气子午线轮胎。

用于解决课题的技术方案

用于达成上述目的的本发明的充气子午线轮胎具备在轮胎周向上延伸而呈环状的胎面部、配置在该胎面部的两侧的一对胎侧部、以及配置在这些胎侧部的轮胎径向内侧的一对胎圈部，并且，在所述一对胎圈部之间架设有胎体层，在所述胎面部处的所述胎体层的外周侧配置有多层带束层，在该带束层的外周侧配置有包含沿着轮胎周向卷绕成螺旋状的多条有机纤维帘线的带束覆层，

所述充气子午线轮胎的特征在于，

所述带束覆层由覆盖所述带束层的整个区域的全覆层和分别局部地覆盖所述带束层的两端部的一对边缘覆层构成，所述有机纤维帘线由100℃下的44n负荷时的弹性模量处于3.5cn/(tex·％)～5.5cn/(tex·％)的范围、且100℃下的热收缩应力为0.6cn/tex以上的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线构成。

发明的效果

本发明人对具备由聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线构成的带束覆层的充气子午线轮胎进行了专心研究的结果是，发现：通过使聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的浸渍(dip)处理适当化，将100℃下的44n负荷时的弹性模量和100℃下的热收缩应力设定在预定的范围，从而得到适合作为带束覆层的帘线的耐疲劳性和环箍效应(日文：タガ効果)，而完成了本发明。

即，在本发明中，在带束覆层由覆盖带束层的整个区域的全覆层和分别局部地覆盖带束层的两端部的一对边缘覆层构成的构造中，通过使用100℃下的44n负荷时的弹性模量处于3.5cn/(tex·％)～5.5cn/(tex·％)的范围、且100℃下的热收缩应力为0.6cn/tex以上的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线作为构成带束覆层的有机纤维帘线，能够一边良好地维持充气子午线轮胎的耐久性一边有效地降低路面噪声。

在本发明中，优选的是，由下述(1)式表示的有机纤维帘线的捻系数(日文：撚り係数)k处于1300～1800的范围。由此，能够以更高的维度兼顾耐久性的改善效果和路面噪声的降低效果。

其中，t：有机纤维帘线的上捻数(日文：上撚り数)(次/10cm)

d：有机纤维帘线的总纤度(dtex)

聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的格利弯曲硬度(日文：ガーレー曲げ硬さ)优选为20mn以下。由此，能够改善帘线的耐疲劳性，能够有效地改善轮胎的耐久性。

在本发明中，依据jis-l1017的“化学繊維タイヤコード試験方法(化学纤维轮胎帘线试验方法)”，在夹持间隔250mm、拉伸速度300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验，将载荷-伸长曲线的与载荷44n对应的点处的切线的斜率换算为每1tex的值，由此算出100℃下的44n负荷时的弹性模量[n/(tex·％)]。100℃下的热收缩应力(cn/tex)是依据jis-l1017的“化学繊維タイヤコード試験方法”，在试样长度500mm、加热条件100℃×5分钟的条件下加热了时测定的试样帘线的热收缩应力。格利弯曲硬度(mn)是依据jis-l1096测定的硬挺度(日文：剛軟度)。

格利弯曲硬度的具体测定方法如下。首先，从测定对象的带束覆盖帘线提取2个长度为lmm的试验片。然后，使用格利式试验机(例如，株式会社东洋精机制作所制造的格利式织物硬挺度试验机(日文：ガーレーステフネステスタ))，将试验片安装于卡盘(chuck)，与可动臂上的刻度1、1.5以及2(l/25.4)中的任意一个相配合地固定卡盘，试验片向从摆(日文：振り子)的顶点离开了的位置移动。接着，将重物(日文：おもり)wa(g)、wb(g)及wc(g)从摆的支点向下部的载荷安装孔a、b及c单独或组合地安装，成为没有振动的垂直的状态。在此，使可动臂以2次/min的速度向右或左以固定速度移动。读取在试验片的下部与摆接触并从摆离开时的刻度rg。硬挺度分别测量2个试验片的表面和背面。算出5次的平均值，通过下式求出硬挺度br。硬挺度br的计算值四舍五入至小数点以后1位。

【公式1】

在此，br：硬挺度(mn)

rg：试验片从摆离开时的刻度

a、b、c：载荷安装孔与支点之间的距离(mm)

wa(g)、wb(g)、wc：安装到载荷安装孔的重物的质量(g)

l：试验片的长度(mm)

d：试验片的宽度(即，帘线径×2)(mm)

附图说明

图1是示出由本发明的实施方式构成的充气子午线轮胎的子午线截面图。

图2是将图1的充气子午线轮胎中的带束层及带束覆层提取而示出的俯视图。

附图标记说明

1：胎面部；

2：胎侧部；

3：胎圈部；

4：胎体层；

5：胎圈芯；

6：胎圈填胶；

7：带束层；

8：带束覆层；

8a：全覆层；

8b：边缘覆层；

10：主槽。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的构成详细地进行说明。图1是示出由本发明的实施方式构成的充气子午线轮胎的图，图2是示出其带束层及带束覆层的图。

如图1所示，本实施方式的充气子午线轮胎具备在轮胎周向上延伸而呈环状的胎面部1、配置在胎面部1的两侧的一对胎侧部2、以及配置在胎侧部2的轮胎径向内侧的一对胎圈部3。在胎面部1形成有在轮胎周向上延伸的多条主槽10，但除了主槽10之外，还能够形成包括在轮胎宽度方向上延伸的横槽(日文：ラグ溝)在内的各种槽。

在一对胎圈部3、3之间架设有包含在轮胎径向上延伸的多条加强帘线的胎体层4。在各胎圈部3埋设有环状的胎圈芯5，在该胎圈芯5的外周上配置有由截面为三角形形状的橡胶组合物构成的胎圈填胶6。并且，胎体层4绕胎圈芯5从轮胎内侧向外侧卷起。作为胎体层4的加强帘线，例如优选使用聚酯帘线。

另一方面，在胎面部1处的胎体层4的外周侧，遍及轮胎整周地埋设有多层带束层7。这些带束层7包含相对于轮胎周向倾斜的多条加强帘线，并且在层间以加强帘线互相交叉的方式配置。在带束层7中，加强帘线相对于轮胎周向的倾斜角度例如设定在10°～40°的范围。作为带束层7的加强帘线，例如优选使用钢帘线。

以提高高速耐久性和降低路面噪声为目的，如图2所示，在带束层7的外周侧，配置有将加强帘线相对于轮胎周向以5°以下的角度排列而成的带束覆层8。带束覆层8由覆盖带束层7的整个区域的全覆层8a和局部地覆盖带束层7的两个边缘部的一对边缘覆层8b构成。带束覆层8优选设为将至少1条加强帘线拉齐并覆盖橡胶而成的带沿轮胎周向卷绕成螺旋状而得到的无接缝(jointless)构造。作为带束覆层8的加强帘线，使用了有机纤维帘线。

在上述充气子午线轮胎中，作为构成带束覆层8的有机纤维帘线，使用了100℃下的44n负荷时的弹性模量处于3.5cn/(tex·％)～5.5cn/(tex·％)的范围、且100℃下的热收缩应力为0.6cn/tex以上的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线。

在上述充气轮胎中，通过采用带束覆层8由覆盖带束层7的整个区域的全覆层8a和分别局部地覆盖带束层7的两端部的一对边缘覆层8b构成的构造，并且，使用100℃下的44n负荷时的弹性模量处于3.5cn/(tex·％)～5.5cn/(tex·％)的范围、且100℃下的热收缩应力为0.6cn/tex以上的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线作为构成带束覆层8的有机纤维帘线，能够一边良好地维持充气子午线轮胎的耐久性一边有效地降低路面噪声。

在此，若聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的100℃下的44n负荷时的弹性模量小于3.5cn/(tex·％)，则无法充分降低中频路面噪声，相反地，若大于5.5cn/(tex·％)，则帘线的耐疲劳性降低，轮胎的耐久性降低。另外，若聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的100℃下的热收缩应力小于0.6cn/tex，则行驶时的环箍效应变小，无法充分维持高速耐久性。热收缩应力的上限值优选为2.0cn/tex。

为了得到具有上述那样的物性的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线，例如优选使浸渍处理适当化。也就是说，优选的是，在压延工序之前，对聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线进行粘接剂的浸渍处理，但在2浴处理后的标准化(normalize)工序中，将环境温度(日文：雰囲気温度)设定在210℃～250℃的范围内，将帘线张力设定在2.2×10^-2n/tex～6.7×10^-2n/tex的范围。由此，能够对聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线赋予上述那样的所希望的物性。若标准化工序中的帘线张力小于2.2×10^-2n/tex，则帘线弹性模量变低，无法充分降低中频路面噪声，相反地，若大于6.7×10^-2n/tex，则帘线弹性模量变高，帘线的耐疲劳性降低。

在上述充气轮胎中，由下述(1)式表示的有机纤维帘线的捻系数k优选处于1300～1800的范围。由此，能够以更高的维度兼顾耐久性的改善效果和路面噪声的降低效果。

其中，t：有机纤维帘线的上捻数(次/10cm)

d：有机纤维帘线的总纤度(dtex)

在此，若构成带束覆层8的有机纤维帘线的捻系数k小于1300，则帘线的耐疲劳性降低，轮胎的耐久性降低，相反地，若大于1800，则帘线模量(modulus)降低，无法有效地降低中频路面噪声。优选的是，构成带束覆层8的有机纤维帘线的总纤度处于1000dtex～3000dtex的范围，其上捻数处于20.0次/10cm～40.0次/10cm的范围。

带束覆层8所使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的格利弯曲硬度优选为20mn以下。具有这样的格利弯曲硬度的帘线的耐疲劳性优异，因此能够有效地改善轮胎的耐久性。若聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的格利弯曲硬度大于20mn，则帘线的耐疲劳性降低，轮胎的耐久性的改善效果降低。聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的格利弯曲硬度的下限值为4mn左右。

【实施例】

制作了在轮胎尺寸为225/60r18，具备胎面部、一对胎侧部以及一对胎圈部，并且，在一对胎圈部之间架设有胎体层，在胎面部处的胎体层的外周侧配置有2层带束层，在带束层的外周侧配置有包含聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线作为加强帘线的带束覆层(全覆盖(fullcover)、边缘覆盖(edgecover))的充气轮胎中，将带束覆层所使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的帘线构造、2浴处理后的标准化工序中的帘线张力、100℃下的44n负荷时的弹性模量、100℃下的热收缩应力、格利弯曲硬度、捻数、捻系数如表1及表2那样设定了的现有例1、比较例1～3及实施例1～7的轮胎。

带束覆层具有将多条聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线拉齐并覆盖橡胶而成的带沿轮胎周向卷绕成螺旋状而得到的无接缝构造。带中的帘线埋入密度为50条/50mm。

关于这些试验轮胎，通过下述的评价方法，评价路面噪声、耐久性，将其结果一并示于表1及表2。

路面噪声：

将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为18×7j的车轮而作为排气量为2500cc的乘用车的前后车轮来安装，将空气压设为230kpa，在驾驶座的窗户的内侧设置集音麦克风，测定了在平均速度为50km/h的条件下在由沥青路面构成的试验路线上行驶了时的频率315hz附近的声压等级。作为评价结果，以现有例为基准，示出相对于该基准的变化量(db)。

耐久性：

将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为17×7j的车轮，在以内压230kpa封入了氧的状态下在被保持为60℃的腔室内保管了2周之后，释放内部的氧，在内压160kpa下填充空气。将这样被进行了前处理之后的试验轮胎安装于具备表面平滑的钢制且直径为1707mm的滚筒的滚筒试验机，在将周边温度控制为38±3℃、使行驶速度为50km/h、使侧偏角(slipangle)为0°±3°且使载荷为jatma规定的最大载荷的70％±40％的变动条件下，一边使载荷和侧偏角以0.083hz的矩形波变动一边行驶，计测了到轮胎发生故障为止的行驶距离。评价结果使用行驶距离的测定值，用将现有例设为100的指数来表示。该指数值越大，则意味着耐久性越优异。

【表1】

【表2】

从表1及表2可知，实施例1～7的轮胎在与成为基准的现有例1的对比中，能够一边良好地维持耐久性一边有效地降低路面噪声。另一方面，比较例1～2的轮胎均由于构成带束覆层的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的100℃下的44n负荷时的弹性模量过高而轮胎的耐久性降低了。另外，比较例3的轮胎由于构成带束覆层的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线的100℃下的44n负荷时的弹性模量过低而路面噪声的改善效果不充分。