JPH0671842B2 - スチールラジアルタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、スチールベルト層を有する車両用ラジアル
タイヤの製造方法に係わり、更に詳しくは、そのスチー
ルベルト層を構成するスチールコードとコートゴムとの
接着性を改良した、高温・高湿等の過酷な使用条件に耐
え得るスチールラジアルタイヤの製造方法に関するもの
である。

〔従来技術〕

一般に、乗用車やトラック・バス等に使用されるスチー
ルベルト層を有するラジアルタイヤの耐久性を左右する
要素の一つとして、スチールベルト層を構成するスチー
ルコードとコートゴムとの間の接着性があげられる。

上記スチールベルト層のスチールコードとコートゴムと
の間の接着性を改良するには、例えば、「ゴム材料選択
のポイント（日本規格協会発行）」の122ページに記さ
れている様に、スチールコードに真鍮鍍金を施し、かつ
コートゴムに有機酸コバルト塩等を添加する方法等が行
なわれている。

スチールコードに真鍮鍍金を施した場合には、加硫に際
しスチールベルト層内においてスチールコード付近に存
在するイオウがスチールコードに施された鍍金中の銅又
は亜鉛と化合してCus−又はZns−となり、さらに、この
化合したイオウの一方の結合手がスチールベルト層のコ
ートゴム中のゴムと結合し、これによってスチールコー
ドとコートゴムとの接着性を高めることができる。この
ため、コートゴム中には比較的多量のイオウが配合され
ている。一方、このスチールベルト層の上側に配置され
るトレッドゴム層は、イオウ配合量が多すぎると加硫後
の硬度が高くなりすぎ、トレッドとしての性能を低下さ
せてしまうため、コートゴムのイオウ配合量よりも少な
くしている。したがって、加硫前においてスチールベル
ト層からトレッドゴム層へのイオウの移動が生じ、加硫
時におけるスチールベルト層のイオウ濃度が低下するの
で、スチールコードとコートゴムとの間に良好な接着性
が得られないことになる。

特に、２層以上のスチールベルト層を持つタイヤでトレ
ッドゴム層に最も近いスチールベルト層（以下、ラスト
ベルト層と称する）のスチールコード表面のうちトレッ
ド側に向いた面は接着低下が起こり易い。ラストベルト
層では、スチールコードからトレッドゴム層までの間の
コートゴム中のイオウのトレッドゴム層への移行が生じ
るからである。

この対策として、特開昭57−4407号公報には、ラストベ
ルト層とトレッドゴム層との間にトレッドゴム層よりも
イオウ濃度の高いアンダートレッド層を配置してラスト
ベルト層を保護することが提案されている。すなわち、
トレッド部をキャップトレッドとアンダートレッドとの
二層構造としている。

しかし、この提案によっても、ラストベルト層からトレ
ッドゴム層へのイオウの移行を抑制することは、以下に
説明する理由から完全とはいえなかった。すなわち、ラ
ジアルタイヤの成形において、グリーンタイヤ成型前に
おいては、スチールベルト層とトレッドゴム層とはそれ
ぞれ独立につくられる。具体的には、トレッドゴム層と
スチールベルト層とはそれぞれ別個に成形され、それぞ
れ一定のストック期間を経たのち、これらを貼り合わせ
てグリーンタイヤを成型する。したがって、特開昭57−
4407号公報で提案の方法は、グリーンタイヤ成型前にお
いて、キャップトレッドとアンダートレッドとを貼り合
わせて二層構造のトレッド部を構成すると、このトレッ
ド部をスチールベルト層に貼り合わせるまでのストック
期間中に、イオウ濃度の高いアンダートレッドからイオ
ウ濃度の薄いキャップトレッドへのイオウの移行が生
じ、アンダートレッドのイオウ濃度が希釈されてしま
う。このため、トレッドゴム層をスチールベルト層の外
側に配置してグリーンタイヤとしたときには、イオウ濃
度の高いスチールベルト層からイオウ濃度が希釈されて
しまったアンダートレッドへのイオウの移行が生じてし
まう。

〔発明の目的〕

この発明は、係る従来の問題点に着目して案出されたも
ので、その目的とするところは、加硫前においてスチー
ルベルト層からトレッドゴム層へイオウが移行するのを
防止して、スチールベルト層を構成するスチールコード
とコートゴムとの接着性を向上させたスチールラジアル
タイヤの製造方法を提供するものである。

〔発明の構成〕

本発明は、カーカス層の外側に、鍍金が施されたスチー
ルコードからなる少なくとも２層のスチールベルト層を
該スチールベルト層間のコード平均間隔ｄを0.6mm≦ｄ
≦1.0mm、スチールベルト層のコートゴムの全イオウ分S
_Cを2.8重量％＜S_C＜3.6重量％となるようにコードがプ
ライ間で互いに交差するように配置し、ついで、このス
チールベルト層の外側にスチールベルト層とは独立に成
形したトレッドゴム層を該トレッドゴム層の全イオウ分
S_Tが1.0重量％＜S_T＜2.0重量％、S_C/S_T＞1.8となるよう
に配置したグリーンタイヤを成型し、該グリーンタイヤ
を加硫してスチールラジアルタイヤを製造する方法にお
いて、前記トレッドゴム層に最も近接したスチールベル
ト層のトレッドゴム層側のコートゴムの厚さをカーカス
層側のそれよりも厚い偏肉にすると共に、該スチールベ
ルト層のスチールコードからトレッドゴム層までの平均
距離ａを0.6mm＜ａ＜2.0mmにしたことを特徴とする。

このように下記〜としたグリーンタイヤについて、
上記ラストベルト層のコートゴムの平均距離ａを隣接す
るスチールベルト層のスチールコード間の距離（間隔
ｄ）の1/2よりも大きい偏肉にすると共に、その平均距
離ａを0.6mm＜ａ＜2.0mmにしたので、スチールベルト層
のコートゴムからトレッドゴム層へのイオウの移行が抑
えられ、スチールベルト層におけるスチールコードとコ
ートゴムとの接着性の向上が可能となる。

0.6mm≦ｄ≦1.0mm 2.8重量％＜S_C＜3.6重量％ 1.0重量％＜S_T＜2.0重量％ S_C/S_T＞1.8 なお、従来のグリーンタイヤにおいては、これら〜
を満足する場合はあるが、上記のようにスチールベルト
層を偏肉にはしていない。すなわち、従来のグリーンタ
イヤではｄとａとの関係はａ＝d/2のようであった。こ
の発明ではａとｄを独立に変化させるものである。

以下、図を参照して、この発明の構成につき詳しく説明
する。

この発明で用いるグリーンタイヤは、トレッドゴム層と
カーカス層との間に、コードがプライ間で互いに交差し
たスチールコードからなる少なくとも２層のスチールベ
ルト層を有している。第１図はこのグリーンタイヤの一
部断面を示し、１はトレッドゴム層、2a,2bはトレッド
ゴム層１の内側に設けられたスチールベルト層を示す。
このスチールベルト層2a,2bは、複数本のスチールコー
ド3a,3bとコートゴム４とから構成されている。また前
記スチールベルト層2a,2bの内側には、カーカス層５と
インナーライナ層６とが順次積層されて設けられてい
る。スチールコード3a,3bにはそれぞれ鍍金が施されて
いる。

前記トレッドゴム層１と隣接するスチールベルト層2a
（ラストベルト層）には偏肉部Ｈがあり、従って、スチ
ールベルト層2aは２層目のスチールベルト層2bの肉厚よ
りも厚く形成されている。

このグリーンタイヤを成型するとき、カーカス層５の外
側に、スチールコード3a,3bがプライ間で互いに交差す
るようにスチールベルト層2a,2bを配置し、次いでその
スチールベルト層2aの外側に、予めスチールベルト層と
は独立に成形され、ストックされていたトレッドゴム層
１を配置することにより成型される。また、このグリー
ンタイヤは、下記の〜を満足するように成型され
る。

スチールベルト層2a,2b間のコード平均間隔ｄは、
0.6mm≦ｄ≦1.0mmであること。

間隔ｄが小さいほど、スチールコードの特性を生かした
プライ間剪断強度（剛性）を大きくすることができる
が、ｄが0.6mm未満では、荷重下にタイヤが回転すると
きスチールコード3aとスチールコード3bとが互いに接触
して擦り合い、スチールベルト層2a,2b間の剥離が生ず
るおそれがある。一方、ｄが1.0mmを超えるとベルト剛
性が低下し、層間剪断応力が小さくなるため、車両の操
縦安定性が悪くなるからである。

スチールベルト層2a,2bのコートゴム４の全イオウ
分S_Cは、2.8重量％＜S_C＜3.6重量％であること。

S_Cが多いほど、スチールコード／コートゴム間の接着性
は良好となる。しかし、多すぎると、すなわちS_C≧3.6
重量％となるとスチールベルト層表面にイオウがブルー
ムし、トレッドゴム層／スチールベルト層間の接着性が
低下する。また、S_Cが少ないと、すなわちS_C≦2.8重量
％となるとスチールベルト層のゴムの硬さ（剛性）が不
足するので、コートゴムとスチールコードとの剛性差が
大となり、スチールコードのコートゴムからのセパレー
ションが生じてしまう。

トレッドゴム層１の全イオウ分S_Tは、1.0重量％＜S
_T＜2.0重量％であること。

この範囲内にトレッドゴム層１の破断強度、伸び、耐摩
耗性、耐久性等の最適値があるからである。すなわち、
S_T≧2.0重量％ではイオウ量が多すぎてトレッドゴム層
１が硬くなり、トレッドゴム層１の破断強度が低下する
ため、高速走行によりトレッドゴム層１にブロック欠け
が生じてしまう。一方、S_T≦1.0重量％では、トレッド
ゴム層１が軟らかすぎ、走行によりトレッドゴム層１が
ヘタリ、発熱したりして耐久性が低下してしまう。

S_C/S_T＞1.8であること。

すなわち、上記、で設定した範囲において、スチー
ルベルト層のコートゴムのイオウ分S_C（濃度）がトレッ
ドゴム層のイオウ分S_T（濃度）よりも多くしてあり、ス
チールベルト層からトレッドゴム層へのイオウの移行が
起こり易い条件にしてある。なお、S_C/S_T≦1.8である
と、スチールベルト層2a,2bとトレッドゴム層１との間
にイオウ濃度の差が少なくなるので、イオウの移行が殆
ど生じなくなる。

上記〜を満足するグリーンタイヤについて、ス
チールベルト層2aのトレッドゴム層１側のコートゴムの
厚さをカーカス層５側のそれよりも厚い偏肉にし、しか
もそのスチールベルト層2aのスチールコード3aからトレ
ッドゴム層１までの平均距離ａを0.6mm＜ａ＜2.0mm、好
ましくは0.8mm≦ａ≦1.0mmにする。すなわち、スチール
ベルト層2aに偏肉部Ｈを形成している。

偏肉化し、その平均距離ａを大きくしたことにより、加
硫前において、スチールベルト層2aからトレッドゴム層
１へのスチールコード付近のイオウの移行を抑えること
ができる。イオウの移行が抑えられると、スチールベル
ト層2a内のスチールコード付近にイオウが多く存在する
ことになるので、スチールベルト層2aのスチールコード
に施された鍍金中の銅又は亜鉛とイオウとが化合してCu
S−他はZnS−となり、さらに、この化合したイオウの一
方の結合手がスチールベルト層2aのコートゴム中のゴム
と結合することになる。これにより、スチールコードと
コートゴムとの接着性を高めることができる。

しかし、平均距離ａが2.0mm以上となると、厚さに限度
のあるトレッドゴム層１を薄くせざるを得ないため、タ
イヤ回転中のトレッドゴム層１の動きのスチールベルト
層2aへの影響が大となり、トレッドゴム層１とスチール
ベルト層2aとの境界面Ｘにおける層間耐セパレーション
性が低下してしまう（特に高速走行時）。一方、平均距
離ａが0.6mm以下ではスチールコード付近のイオウのト
レッドゴム層１への移行を抑えることが困難となる。

上述したように〜を満足したグリーンタイヤを成型
し、次いでこれを金型に挿入し、加圧加熱を行って加硫
することによりスチールラジアルタイヤを製造する。加
硫は常法によって行えばよい。ここで、スチールラジア
ルタイヤとは、トレッドゴム層１とカーカス層５との間
に、スチールコードからなるベルト層、すなわちスチー
ルベルト層をタイヤ周方向にタイヤ１周に亘って環状に
設けた空気入りタイヤをいう。

以下、実施例を示す。

実施例１ タイヤは乗用車用タイヤとしてスチールベルト層２枚を
持つ155SR13とトラック・バス用タイヤとしてスチール
ベルト層４枚を持つ1000R20 14PRを選び、スチールコー
ドはそれぞれ真鍮鍍金したものを使用し、トレッドゴム
とスチールベルト層のコートゴムは表−１のものを用い
た。これらのゴムの組成は、それぞれ、従来のタイヤに
おけると同様である。

なお、全イオウ分は、JIS K6350の方法で測定した。

またｄ値は、155SR13は0.8mm,1000R20,14PRは0.9mmであ
った。

従来タイヤ１と２では、距離ａが各々0.4mmと0.45mmの
ラストベルト層を用いた。本発明タイヤ1,2,3では、距
離ａを各々0.65mm,0.95mm,1.50mmとした。比較タイヤ１
では、スチールベルト層と同じゴムを0.6mmのシートと
したものをあらかじめトレッド押出物のスチールベルト
層側に貼り合わせ40℃にて14日間放置したものを使用し
たが、距離ａは0.4mmであり、0.6mmのシートと合成して
コートゴムとしては実質上厚さ1.0mmである。

各タイヤは通常のタイヤ製造工程と同様に成型後直ちに
加硫した。試作したタイヤは熱や水分による影響を見る
ため、70℃湿度98％のスチームオーブン中で30日間放置
と、100℃の空気オーブン中で72時間放置後さらに70℃
湿度98％のスチームオーブン中で30日間放置の２つの条
件で劣化させた。スチールベルト層2aのスチールコード
とコートゴムとの接着性は、トレッドゴムとラストベル
ト層の間の剥離試験を行ない、剥離後のスチールコード
のゴム被覆率で評価し、すなわち、スチールコードのト
レッド側表面がすべてコートゴムで覆われていればゴム
被覆率100％とし、全くコートゴムが付着せずスチール
コードが露出していればゴム被覆率０％とした。このよ
うな条件の下に実験した結果表−２のデータが得られ
た。この実験結果から熱や水分の影響を受けていない新
品タイヤのゴム被覆率では、従来タイヤ１がやや劣る他
はいずれも良好である。

しかし70℃湿度98％にて30日間劣化の条件では従来タイ
ヤ１と比較タイヤ１のゴムは被覆率はかなり低下し、本
発明タイヤ1,2はほとんど低下しない。100℃空気中にて
72時間後70℃98％湿度にて30日間劣化の条件でも従来タ
イヤ1,比較タイヤ１に比べ本発明のタイヤ1,2は改良さ
れている。トラック・バス用タイヤは乗用車用タイヤよ
りトレッドが厚く水分の影響を比較的受けにくいが、従
来タイヤ２より本発明タイヤ３は改良されている。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、カーカス層の外側
に、鍍金が施されたスチールコードからなる少なくとも
２層のスチールベルト層を該スチールベルト層間のコー
ド平均間隔ｄを0.6mm≦ｄ≦1.0mm、スチールベルト層の
コートゴムの全イオウ分S_Cを2.8重量％＜S_C＜3.6重量％
となるようにコードがプライ間で互いに交差するように
配置し、ついで、このスチールベルト層の外側にスチー
ルベルト層とは独立に成形したトレッドゴム層を該トレ
ッドゴム層の全イオウ分S_Tが1.0重量％＜S_T＜2.0重量
％、S_C/S_T＞1.8となるように配置したグリーンタイヤを
成型し、該グリーンタイヤを加硫してスチールラジアル
タイヤを製造する方法において、前記トレッドゴム層に
最も近接したスチールベルト層のトレッドゴム層側のコ
ートゴムの厚さをカーカス層側のそれよりも厚い偏肉に
すると共に、該スチールベルト層のスチールコードから
トレッドゴム層までの平均距離ａを0.6mm＜ａ＜2.0mmに
したために、スチールベルト層のスチールコード周辺部
のトレッドゴム層へのイオウの移行が抑えられ、スチー
ルベルト層におけるスチールコードとコートゴムとの接
着性が向上する。したがって、加硫後のスチールラジア
ルタイヤは、スチールベルト層におけるスチールコード
のゴム被覆率（％）が高く、高温・高湿下においてスチ
ールコードとコートゴムとの接着劣化が少なく、高温・
高湿等の過酷な使用条件でも高度の耐久性を示すスチー
ルラジアルタイヤにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明で用いるグリーンタイヤの一部断面図
である。 １……トレッドゴム層、2a,2b……スチールベルト層、3
a,3b……スチールコード、ａ……トレッドゴム層に最も
近接したスチールベルト層のスチールコードからトレッ
ドゴム層までの平均距離、S_T……トレッドゴム層の全イ
オウ分、S_C……コートゴムの全イオウ分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カーカス層の外側に、鍍金が施されたスチ
   ールコードからなる少なくとも２層のスチールベルト層
   を該スチールベルト層間のコード平均間隔ｄを0.6mm≦
   ｄ≦1.0mm、スチールベルト層のコートゴムの全イオウ
   分S_Cを2.8重量％＜S_C＜3.6重量％となるようにコードが
   プライ間で互いに交差するように配置し、ついで、この
   スチールベルト層の外側にスチールベルト層とは独立に
   成形したトレッドゴム層を該トレッドゴム層の全イオウ
   分S_Tが1.0重量％＜S_T＜2.0重量％、S_C/S_T＞1.8となるよ
   うに配置したグリーンタイヤを成型し、該グリーンタイ
   ヤを加硫してスチールラジアルタイヤを製造する方法に
   おいて、前記トレッドゴム層に最も近接したスチールベ
   ルト層のトレッドゴム層側のコートゴムの厚さをカーカ
   ス層側のそれよりも厚い偏肉にすると共に、該スチール
   ベルト層のスチールコードからトレッドゴム層までの平
   均距離ａを0.6mm＜ａ＜2.0mmにしたスチールラジアルタ
   イヤの製造方法。