CN101405153A - 充气安全轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种充气安全轮胎，其具有在胎侧部的胎体层内周面分担支承负荷的截面大致月牙形的增强橡胶层，构成带束增强层的纤维帘线的总纤度为1000～7000dtex及含有至少50质量％以上的聚酮纤维，且该纤维帘线的最大热收缩应力为0.1～1.8cN/dtex，该充气轮胎不会损失通常内压行驶时的乘坐舒适性、不伴随制造工序的改变、抑制了胎面部的压曲变形、提高了缺气保用性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种充气安全轮胎，具体涉及一种通过抑制胎面部的压曲变形来提高缺气保用(run-flat)性能的充气安全轮胎。
背景技术
以往，作为即使在由于泄气等使轮胎的内压降低了的状态下，也可以在一定程度的距离内安全地行驶的轮胎、即所谓的缺气保用轮胎之一，公知有在轮胎胎侧部的胎体层的最内面配置了截面大致月牙形的侧增强橡胶层的缺气保用轮胎、即所谓的侧增强型缺气保用轮胎。这些侧增强型缺气保用轮胎通过减少胎侧部的弯曲变形量来抑制该弯曲部分的由于橡胶发热而引起的温度破坏、及抑制在胎肩加强部与胎圈部之间的气密层橡胶的摩擦损伤等的结构破坏，从而谋求提高耐久性。
但是，为了充分地减少上述弯曲变形量，需要采用大幅度地增加上述橡胶增强层的体积等方式，导致轮胎重量及材料成本上升，并且过度增加该橡胶体积反而促进了橡胶发热，因此，也存在不能充分提高耐久性的问题。
另外，在这样的侧增强型缺气保用轮胎在轮胎缺气的状态下行驶时，成为胎面接地面中央从路面浮起的状态、即产生所谓的压曲，这是公知的。产生了压曲的轮胎的胎面胎肩部的接地压力上升，由此，配置于胎肩部附近位置的增强橡胶的发热变大，结果可能导致破坏轮胎。
因此，期望一种通过抑制侧增强型缺气保用轮胎在轮胎缺气行驶时产生压曲而提高耐久性的侧增强型缺气保用轮胎，关于这些进行了各种研究。
例如，在专利文献1中记载有一种在带束层与带束增强层之间配置了至少1层由实际上与轮胎赤道面正交的多条帘线排列构成的增强层的轮胎，上述带束增强层配置于该带束层外周，由尼龙纤维、芳香族聚酰胺纤维等有机纤维帘线构成。通过这样配置增强层来抑制产生压曲，可以提高缺气保用耐久性，但随着配置该增强层引起的胎面部整体的刚性增加，存在在以通常内压行驶时，有来自路面的冲击力时的振动乘坐舒适性变差这样的问题。
在专利文献2中记载有这样一种轮胎，即，构成带束层的带束层中的最外带束层由左右一对的小带束层构件构成，使两小带束层构件以产生压曲时胎面部的变形变得特别大的轮胎赤道面为中心，在胎面设置宽度的20～50％的范围内重合，从而可以不增加重合范围以外的带束层面外抗弯刚性地抑制压曲的产生，结果不损失乘坐舒适性地提高了轮胎缺气行驶时的耐久性。但是，在这样的轮胎中带束层的结构复杂，因此，存在制造工序繁杂这样的问题。
另一方面，在专利文献3中公开有如下内容：胎侧部的上述弯曲变形与胎面部的压曲变形有较强的关系，压曲变形量越高，胎侧部的弯曲变形量越增加；通过将压曲变形抑制得较低可以抑制弯曲变形。
另外也公开有如下内容：在泄气时等内压为零的状态下，为了有效地抑制压曲变形，不是通过帘线增强层来增强强化胎面部，而是使用高弹性的增强橡胶层来增强强化胎面部，并且需要将该增强橡胶层夹在胎面部的胎体层的帘布层(ply)之间、或是夹在胎体层与带束层之间的帘布层之间。
另外，这些上述帘线增强层、或带束层及胎体层，在通过填充内压而对帘线施予充分的拉力时，开始发挥其刚性、特别是周向刚性，因此，很难说通过帘线材质的改变、帘线层等的增加等来期待有效地增加在内压为零的状态下的轮胎轴向的抗弯刚性。
专利文献1：日本特开平6-191243号公报
专利文献2：日本特开2004-359145号公报
专利文献3：日本特许第3335112号公报
发明内容
本发明是鉴于上述的情况而做成的，其目的在于提供一种不损失通常内压行驶时的乘坐舒适性、与改变制造工序无关地抑制了胎面部的压曲变形、提高了缺气保用性能的充气安全轮胎。
为了达到上述目的，本发明人仔细研究了轮胎缺气行驶时轮胎胎面达到100℃以上的高温时，热收缩现象与轮胎压曲变形的关系，结果发现，即使在内压为零的状态下，构成带束增强层的纤维帘线的热收缩应力与压曲变形仍有很强的关系，可通过将随着轮胎缺气行驶时的发热而体现出规定的较大的热收缩应力的纤维帘线配设为带束增强层来解决上述问题。本发明是基于这样的见解而完成的发明。
即，本发明提供了如下的轮胎。
(1)一种充气安全轮胎，其包括：从圆筒状胎冠部的两端朝向径向内侧连接有在前端部埋设了胎圈芯的胎侧部，该充气安全轮胎包括胎体层，该胎体层在从上述两胎侧部中的一胎侧部通过胎冠部到达另一胎侧部之间由至少1层纤维帘线径向帘布层构成，该胎体层的两端部绕胎圈芯向轴向外侧卷起而被固定；在上述胎体层的胎冠部的外周围依次配置多层带束层、带束增强层及胎面部而用于分别增强轮胎，在上述胎侧部的胎体层内周面上设置用于分担支承负荷的截面大致月牙形的增强橡胶层，其特征在于，构成上述带束增强层的纤维帘线的总纤度为1000～7000dtex并且含有至少50质量％以上的聚酮纤维，该带束增强层的纤维帘线的最大热收缩应力为0.1～1.8cN/dtex。
(2)上述(1)的充气安全轮胎，作为构成上述带束增强层的纤维帘线所包含的聚酮纤维原丝的拉伸强度为10cN/dtex以上、弹性模量为200cN/dtex以上且粘接剂处理(Dip处理)后的帘线，在150℃×30分钟干热处理时的热收缩率为1％～5％。
(3)上述(1)或(2)的充气安全轮胎，构成上述带束增强层的纤维帘线的复捻系数R用下述式(I)(式中，N表示帘线的加捻数(次/10cm)、D表示帘线的总分特数，ρ表示帘线的密度)表示，复捻系数R的范围优选在0.4～0.95的范围内。
R＝N×(0.125×D/ρ)1/2×10-3(I)
(4)上述(1)的充气安全轮胎，构成上述胎体层的纤维帘线，使用了含有至少50质量％以上的聚酮纤维的、最大热收缩应力在0.1～1.8cN/dtex的范围内的帘线。
(5)上述(5)的充气安全轮胎，作为构成上述胎体层的纤维帘线所包含的聚酮纤维原丝的拉伸强度为10cN/dtex以上、弹性模量为200cN/dtex以上且粘接剂处理(Dip处理)后的帘线，在150℃×30分钟干热处理时的热收缩率为1％～5％。
(6)上述(1)～(5)的充气安全轮胎，配置成具有上述胎体层的至少1层的卷起端部与胎体层端部重合的重合部。
(7)上述(6)的充气安全轮胎，胎体层端部与上述带束层端部重合的重合部的宽度为10～30mm。
(8)上述(1)～(7)的充气安全轮胎，构成聚酮纤维的聚酮实质上由下述通式(II)(式中，A是来自由不饱和键聚合而成的不饱和化合物的部分，在重复单元中既可以相同也可以不同)表示的重复单元构成。
[化1]
(9)上述(8)的充气安全轮胎，上述式(II)中的A为乙烯基。
附图说明
图1是表示本发明的充气安全轮胎的一实施方式的宽度方向左剖视图。
1、轮胎；2、胎圈部；3、胎侧部；4、胎面部；5、胎圈芯；6、胎体层；7、截面大致月牙形的增强橡胶层；8、带束层；9、第1带束层；10、第3带束层；11、填充胶条；12、轮圈护圈
具体实施方式
首先，需要使本发明的充气安全轮胎的构成带束增强层的纤维帘线的总纤度为1000～7000dtex及含有至少50质量％以上的聚酮纤维，且该纤维帘线的最大热收缩应力为0.1～1.8cN/dtex。
在本发明中，构成带束增强层的帘线由纤维的至少50质量％为聚酮纤维的帘线构成。上述帘线为高热收缩性、高强度、尺寸稳定性、耐热性及与橡胶的粘接性优良的帘线，因此，需要使构成帘线的纤维的至少50质量％为聚酮纤维。优选使用聚酮纤维含量至少占75质量％、更优选至少为90质量％、最优选为100质量％。
另外，需要使构成带束增强层的帘线的总纤度为1000～7000dtex。更优选为2200～4200dtex。通过使总纤度在上述范围内，可以抑制通常内压时的乘坐舒适性变差，可以获得抑制轮胎缺气行驶时的压曲的效果。
通常的帘线可以通过加捻单丝而做成，对于加捻的单丝束的数量并不特别限定，但优选由加捻2～3根纤度为500～3000dtex的单丝束构成的双捻或3捻帘线。
例如，对上述单丝束实施初捻，接着将2根或3根单丝束结合地向反方向实施复捻，从而可以得到捻丝帘线。
例如，作为用于带束增强层的帘线，优选使用1670dtex/2(总纤度为3340dtex)、1100dtex/2(总纤度为2200dtex)等的帘线。
另外，在本发明中，需要使用于带束增强层的帘线含有至少50质量％的聚酮纤维，该帘线的最大热收缩应力在0.1～1.8cN/dtex的范围内。优选在0.4～1.6cN/dtex的范围内，更优选在0.4～1.0cN/dtex的范围内。通过使最大热收缩应力在上述范围内，可以抑制在制造轮胎时由于加热引起的胎体帘线的并丝效率降低，可以充分确保轮胎的强度，并且抑制胎体帘线的显著收缩，从而得到稳定形状的轮胎。
在本发明中，构成带束增强层的上述含有至少50质量％的聚酮纤维的帘线的热收缩应力优选与轮胎温度相对应地可逆性地反复体出现。
当轮胎温度超过110℃时，本发明所使用的上述含有至少50质量％的聚酮纤维的帘线的热收缩应力急剧增加。即，热收缩应力随着轮胎温度的上升而增加。
当轮胎的温度由于轮胎缺气行驶而上升时，带束增强层中的聚酮纤维发挥较大的热收缩应力，提高胎面部整体的刚性，从而抑制了轮胎产生压曲现象，结果提高了轮胎的缺气保用耐久性。由于轮胎缺气行驶引起的轮胎温度上升有时达到200℃以上。
另一方面，在低温下、即通常内压行驶时，上述聚酮纤维几乎不发挥热收缩应力，几乎不提高刚性，因此，通常内压行驶时的轮胎的纵向刚度不怎么上升，不会损失通常内压行驶时的乘坐舒适性。
聚酮纤维帘线的收缩随着帘线达到室温而返回，当达到高温时再次呈现出来。该现象可逆地产生，每次轮胎行驶时重复出现。
构成上述聚酮纤维的聚酮优选为实质上由下述通式(II)(式中，A是来自由不饱和键聚合而成的不饱和化合物的部分，在重复单元中既可以相同也可以不同)表示的重复单元构成。
[化1]
作为本发明所使用的聚酮纤维帘线的原料的聚酮优选为实质上由上述式(II)表达的重复单元构成的聚酮。另外，在该聚酮中，也优选重复单元的97摩尔％以上为1-氧环丙烷(-CH2-CH2-CO-)的聚酮，更优选99摩尔％以上为1-氧环丙烷的聚酮，最优选100摩尔％为1-氧环丙烷的聚酮。重复单元中的1-氧环丙烷的比例越高，分子链的规则性越高，可得到高结晶性且高取向度的纤维。
作为上述聚酮纤维帘线的原料的聚酮的一部分酮基彼此之间、来自不饱和化合物的部分彼此之间相互结合，但来自不饱和化合物的部分与酮基交替排列的部分的比例优选为90质量％以上，更优选为97质量％以上，最优选为100质量％。
另外，在上式(II)中，形成A的不饱和化合物最优选为乙烯，但也可以是丙烯、丁烯、戊烯、环戊烯、己烯、环己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十二碳烯、苯乙烯、乙炔、丙二烯等除乙烯之外的不饱和烃，丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、十一碳烯酸、十一碳烯醇、6-氯己烯、N-乙烯基吡咯烷酮、磺酰基膦酸的二酯、苯乙烯磺酸钠、烯丙基磺酸钠、乙烯基吡咯烷酮以及氯乙烯等包含不饱和键的化合物等。
作为通常方法得到的上述聚酮的纤维化方法，优选下述两种方法：(1)在纺出未拉伸丝之后对其进行多级热拉伸，在该多级热拉伸的最终拉伸工序中，以特定的温度及倍率进行拉伸的方法；(2)在纺出未拉伸丝之后对其进行热拉伸，在对该热拉伸结束后的纤维施加较高张力的状态下直接对其进行快速冷却的方法。在上述(1)或(2)的方法中，通过使聚酮纤维化，可以获得适合制作上述聚酮纤维帘线的期望的单丝。
在此，作为上述聚酮的未拉伸丝的纺丝方法并没有特别限定，可以采用以往公知的方法，具体地讲，优选使用日本特开平2-112413号、日本特开平4-228613号、日本特表平-505344号中所述的、使用六氟异丙醇、间甲酚等有机溶剂的湿式纺丝法，国际公开99/18143号、国际公开00/09611号、日本特开2001-164422号、日本特开2004-218189号、日本特开2004-285221号中所述的、使用锌盐、钙盐、硫氰酸盐、铁盐等水溶液的湿式纺丝法。
另外，作为得到的未拉伸丝的拉伸法，优选将未拉伸丝加热至高于该未拉伸丝的玻化温度的温度而进行拉长的热拉伸法，另外，该未拉伸丝的拉伸也可以用上述(2)的方法一级进行，优选为多级进行。
作为热拉伸的方法并没有特别限定，例如，可以采用使丝在加热辊或加热板上行进的方法等。在此，热拉伸温度优选为110℃～(聚酮的熔点)的范围内，总拉伸倍率优选为10倍以上。
在利用上述(1)的方法对聚酮纤维进行纤维化时，上述多级热拉伸的最终拉伸工序中的温度优选为110℃～(最终拉伸工序的一级之前的拉伸工序的拉伸温度-3℃)的范围，并且，多级热拉伸的最终拉伸工序中的拉伸倍率，在利用上述(2)的方法使聚酮纤维化时，对热拉伸结束后的纤维施加的张力优选为0.5～4cN/dtex的范围，并且，快速冷却的冷却速度优选为30℃/秒以上，并且，快速冷却的冷却结束速度优选为50℃以下。
在此，作为热拉伸后的聚酮纤维的快速冷却方法并没有特别限定，可以采用以往公知的方法，具体地讲，优选为使用辊的冷却方法。另外，由于这样获得的聚酮纤维的弹性应变的残留较大，因此，通常优选实施松弛热处理，使纤维长度小于热拉伸后的纤维长度。在此，松弛热处理的温度优选为50～100℃的范围，另外，松弛倍率优选为0.980～0.999倍的范围。
另外，聚酮纤维优选具有结晶度为50～90％、结晶取向度为95％以上的结晶构造。在结晶度不满50％的情况下，纤维的构造形成不充分，不仅可能无法获得足够的强度，还可能加热时的收缩特性、尺寸稳定性也不稳定。因此，结晶度优选为50～90％，更优选为60～85％。
得到的帘线可以通过加捻单丝而作成。对于合股的单丝束的数量没有特别限定，通常使用加捻2根～3根单丝束而成的帘线，但优选由加捻2根单丝束构成的双捻帘线及3捻帘线。例如，对上述单丝束实施初捻，接着将2根结合地向反方向实施复捻，从而可以获得捻丝帘线。
构成上述带束增强层的纤维帘线的复捻系数R用下述式(I)(式中，N表示帘线的加捻数(次/10cm)、D表示帘线的总分特数，ρ表示帘线的密度)表示，
R＝N×(0.125×D/ρ)1/2×10-3(I)
复捻系数R的范围优选在0.4～0.95的范围内。更优选为0.55～0.85的范围内。通过使复捻系数在上述范围内，可以抑制轮胎缺气行驶时产生压曲，可以抑制由于帘线性能变差导致帘线排列错乱、轮胎均匀性变差。
通过对上述那样得到的聚酮纤维帘线涂胶，可以得到上述带束增强层所使用的帘线/橡胶复合体。在此，作为聚酮纤维帘线的贴胶用胶料，没有特别限制，可以使用以往的带束层、胎体增强层所使用的贴胶用胶料，但优选像带束增强层那样使用带束层贴胶用胶料。另外，事先对聚酮纤维帘线涂胶，对聚酮纤维帘线实施粘接剂处理，可以提高聚酮纤维与贴胶用胶料的粘接性。
这样得到的聚酮纤维帘线的热收缩应力大约是以往的纤维原料、例如尼龙66近4倍的热收缩应力，是聚对苯二甲酸乙二醇酯近10倍的热收缩应力。
另外，为了最有效地利用聚酮纤维的高热收缩特性，期望加工时的处理温度、使用时的成型品温度为与呈现最大热收缩应力的温度(以下称作最大热收缩温度)接近的温度。
在作为轮胎帘线、带束层等的橡胶增强用纤维材料使用的情况下，RFL处理温度、硫化温度等加工温度为100～250℃，以及因重复使用、高速旋转而导致轮胎、带束层等的材料发热时的温度也达到100～200℃等，因此，最大热收缩温度优选在100～250℃的范围内，更优选在150～240℃的范围内。
作为上述织物所使用的胎体帘线的种类，可以举出例如(A)仅由聚酮纤维构成的帘线，(B)混捻或交捻聚酮纤维和聚酮纤维以外的纤维而成的帘线等。优选在上述1根纤维中含有至少50质量％的聚酮纤维。在胎体帘线中使用至少50质量％的聚酮纤维，优选至少75质量％，更优选至少90质量％，最优选100质量％。
通过使帘线中的聚酮纤维的比例在上述范围内，可以获得帘线的优良的热收缩性、强度、尺寸稳定性、耐热性及与橡胶的粘接性等。
作为聚酮纤维以外的纤维，只要是其比例小于50质量％即可，并没有特别限制，根据用途及目的，可使用聚酰胺纤维、聚酯纤维、人造纤维、芳香族聚酰胺纤维等公知的纤维。当聚酮纤维以外的纤维超过50质量％时，例如，在由聚酯纤维、聚酰胺纤维构成的帘线的情况下，会损坏强度、尺寸稳定性，在由人造纤维构成的经丝的情况下，会大大地损坏强度，在由芳香族聚酰胺纤维构成的经丝的情况下，会大大地损坏与橡胶的粘接性。
另外，在本发明的充气安全轮胎中，希望构成上述带束增强层的帘线所包含的聚酮纤维原丝的拉伸强度为10cN/dtex以上，更优选为15cN/dtex。通过使拉伸强度在上述范围内，可以充分确保轮胎的强度。对于轮胎强度的上限并没有特别限制，通常为18cN/dtex左右。
另外，优选上述聚酮纤维原丝的弹性模量为200cN/dtex以上，更优选为250cN/dtex。通过使弹性模量在上述范围内，可以确保作为轮胎的充分的形状保持性。对于弹性模量的上限并没有特别限制，通常为350cN/dtex左右。
另外，作为上述含有至少50质量％的聚酮纤维的、粘接剂处理(Dip处理)后的、用于构成带来增强层的帘线，优选在150℃条件下干热处理30分钟时的热收缩率在1％～5％的范围内，更优选在2％～4％的范围内。通过使热收缩率在上述范围内，可以确保制造轮胎时由加热产生的并丝效率及轮胎强度，可以获得稳定的轮胎形状。
对于本发明充气安全轮胎的构成胎体层的纤维帘线并无特别限制，例如，可以使用尼龙纤维、聚酯纤维、人造纤维、聚酮纤维等，但与上述带束增强层所使用的纤维帘线相同，特别优选使用含有至少50质量％的聚酮纤维的、最大热收缩应力在0.1～1.8cN/dtex范围内的纤维帘线。
通过在带束增强层及胎体帘线中都使用含有至少50质量％聚酮纤维的帘线，可以高效率地活用两者的热收缩应力，通过它们的相互作用，与仅对带束增强层使用该帘线的情况相比，可以进一步抑制胎面部的压曲变形，提高缺气保用性能。
在胎体帘线中使用至少50质量％的聚酮纤维，优选至少75质量％，更优选至少90质量％，最优选100质量％。
通过使帘线中的聚酮纤维的比例在上述范围内，可以获得帘线的优良的热收缩性、强度、尺寸稳定性、耐热性及与橡胶的粘接性等。
另外，优选上述胎体帘线的最大热收缩应力在0.1～1.8cN/dtex的范围内。更优选在0.4～1.6cN/dtex的范围内，特别优选在0.4～1.0cN/dtex的范围内。通过使上述热收缩应力在上述范围内，可以抑制制造轮胎时由加热产生的胎体帘线的并丝效率降低，充分确保轮胎的强度，并且可以抑制胎体帘线的显著收缩而获得稳定形状的轮胎。
另外，作为构成胎体层的纤维帘线所含有的聚酮纤维原丝的拉伸强度为10cN/dtex以上、弹性模量为200cN/dtex以上且粘接剂处理(Dip处理)后的帘线，优选在150℃×30分钟干热处理时的热收缩率为1％～5％。
优选上述聚酮纤维原丝的拉伸强度为10cN/dtex以上，更优选为15cN/dtex以上。通过使拉伸强度在上述范围内，可以充分确保作为轮胎的强度。对于拉伸强度的上限并无特别限制，通常为18cN/dtex左右。
另外，优选上述聚酮纤维原丝的弹性模量为200cN/dtex以上，更优选为250cN/dtex。通过使弹性模量在上述范围内，可以确保轮胎的充分的形状保持性，并且可以获得抑制轮胎缺气行驶时的压曲的效果。对于弹性模量的上限并无特别限制，通常为350cN/dtex左右。
另外，作为上述含有至少50质量％聚酮纤维的、粘接剂处理(Dip处理)后的帘线，优选在150℃条件下干热处理30分钟时的热收缩率在1％～5％的范围内，更优选在2％～4％的范围内。通过使热收缩率在上述范围内，可以确保制造轮胎时由加热产生的并丝效率及轮胎强度，可以获得稳定的轮胎形状。
本发明的充气安全轮胎优选配设成具有胎体层的至少1层的卷起端部与带束层端部重合的重合部。通过具有与带束层端部重合的重合部，可以在将含有至少50质量％聚酮纤维的纤维帘线作为胎体帘线使用时提高该帘线的热收缩应力的利用率。
另外，上述卷起端部与带束层端部重合的重合部的宽度优选为10～30mm。通过使重合部的宽度在上述范围内，可以抑制均匀性变差，有效地提高胎体帘线的热收缩应力的利用率。
以下，一边参照附图一边详细地说明本发明。图1是表示本发明的充气安全轮胎的一个实施方式的宽度方向剖视图。
图1所示的轮胎1具有左右1对的胎圈部2、1对胎侧部3、与两胎侧部3相连的胎面部4，且包括：胎体层6，其由分别埋设在该胎圈部2内的胎圈芯5之间、以环状延伸的用于增强上述各部2、3的至少1层帘布层构成；截面大致月牙形的增强橡胶层7，其为1对，配置于上述侧面部3的上述胎体层6的内侧；带束层8，其由配置于该胎面部4内侧的至少2层带束层构成；第1带束增强层9，其为至少1层，配置于该带束层8的轮胎径向外侧，在图示例中，配置成覆盖整个带束层8；第2带束增强层10，其为1对，配置成在该第1带束增强层9的轮胎径向外侧覆盖带束层8的宽度方向各端部。另外，附图标记11表示填充胶条，附图标记12表示轮圈护圈。
图示例的胎体层6由1层帘布层构成，该胎体层6具有：主体，其以环状延伸于1对胎圈芯5之间，卷起端部，其在各胎圈芯5的周围从轮胎宽度方向内侧朝向外侧、向径向外侧卷起，该卷起端部具有与带束层8端部重合的重合部，但在本发明的充气安全轮胎中，胎体层6的帘布层数及结构并不限定于上述。
另外，构成图示例的带束层8的带束层，通常由相对于赤道面倾斜延伸的帘线的涂胶层构成，优选由钢丝帘线的涂胶层构成，另外，2层带束层以使构成该带束层的帘线相互夹着赤道面交差的方式层叠。另外，图示例的带束层8由2层带束层构成，但在本发明的充气安全轮胎中，构成带束层8的带束层层数也可以为3层以上。
在本发明的充气安全轮胎中，第1带束增强层9由实际上相对于轮胎周向平行排列的帘线的涂胶层构成，该帘线使用上述的含有至少50质量％聚酮纤维的、最大热收缩应力较高的纤维帘线。另外，第1带束增强层9的宽度优选在带束层8的宽度的95％～105％的范围内。
另外，如图1所示，本发明的充气安全轮胎具有在上述带束层8的轮胎径向外侧覆盖该带束层8的宽度方向端部的1层第2带束增强层10，但第2带束增强层10的配置不是必须的。另外，该第2带束层10与第1带束层9相同，由实际上与轮胎周向平行排列的帘线的涂胶层构成，但不特别限定该帘线的材质，作为该帘线的材质，例如，可举出钢丝、尼龙、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酮等有机纤维。从获得更高的缺气保用耐久性的方面考虑，优选构成第2带束增强层10的帘线使用上述的含有至少50质量％聚酮纤维的、最大热收缩应力较高的纤维帘线。
另外，为了可靠地获得缺气保用耐久效果，第2带束增强层10的宽度优选为从带束层端看为20mm以上的宽度。另外，第2带束增强层10的宽度可以与第1带束层9的宽度相同。
实施例
接着，举实施例更详细地说明本发明，但本发明丝毫不限定于下述实施例。另外，各种测定法基于下述方法进行。
帘线物理性能评价
1.拉伸强度、拉伸弹性模量
根据JIS-L-1013进行测定。拉伸弹性模量采用根据伸长率为0.1％时的负荷和伸长率为0.2％时的负荷算出的初始弹性模量的值。
2.干热收缩率
在干燥机(oven)中，在150℃条件下进行30分钟干热处理，施加1/30(cN/dtex)的负荷测量出热处理前后的纤维长度，用下式求出干热收缩率。干热收缩率(％)＝(Lb-La)×100(其中，Lb是热处理前的纤维长度，La是热处理后的纤维长度)。
3.最大热收缩应力
将实施了粘接剂处理(Dip处理)的硫化前的聚酮纤维帘线固定为25cm的长度而得到试样，对该试样以5℃/分钟的升温速度进行加热，测定在帘线上所产生的应力。最大热收缩应力为根据所获得的温度-应力曲线读取最大的热收缩应力而获得的值。
轮胎性能评价
1.缺气保用耐久性试验
将试验轮胎以轮辋(16×71/2JJ)、内压0kgf/cm2的状态安装于FR车的右前轮上，以速度80km/h行驶，用到该轮胎破坏为止的行驶距离(km)进行比较。另外，行驶时施加于该轮胎上的负载为585kg。
聚酮纤维的制造
将利用常用方法调制出的乙烯与一氧化碳完全交替共聚而成的、极限粘度为5.3的聚酮聚合物添加到含有65质量％氯化锌/10重量％氯化钠的水溶液中，在80℃的条件下搅拌2小时使其溶解，从而获得聚合物浓度为8质量％的涂料。
将该涂料加温至80℃，用20μm的烧结过滤器过滤之后，使其自保温在80℃的、喷丝口直径为φ0.10mm、50孔的喷丝口通过10mm的气隙之后，以排出量为2.5cc/分钟的速度挤出到含有5质量％氯化锌的18℃的水中，在以3.2m/分钟的速度拉出的同时做成凝固丝条。
接着，用浓度为2质量％、温度为25℃的硫酸水溶液清洗凝固丝条，再用30℃的水清洗之后，以3.2m/分钟的速度卷绕凝固丝。
分别将IRGANOX1098(Ciba Specialty Chemicals公司制)、IRGANOX1076(Ciba Specialty Chemicals公司制)各0.05质量％(聚酮聚合物)浸渗于该凝固丝中之后，在240℃的条件下烘干该凝固丝，然后施加表面修饰剂，从而获得未拉伸丝。
另外，作为表面修饰剂，使用了油酸月桂酯/双氧乙基双酚A/聚醚(环氧丙烷/环氧乙烷＝35/60：分子量20000)/添加了10摩聚氧化乙烯的油基醚(polyethylene oxide 10mol added oleyl ether)/添加了10摩聚氧化乙烯的蓖麻油醚(polyethylen eoxide 10 castor oil ether)/硬脂基磺酸钠/二辛基磷酸钠＝30/30/10/5/23/1/1(质量％比)。
对得到的未拉伸丝进行第1级以240℃、接着第2级以258℃、第3级以268℃、第4级以272℃的拉伸之后，接着第5级以200℃进行1.08倍(拉伸张力为1.8cN/dtex)的5级拉伸，利用卷绕机将其卷绕。从未拉伸丝到5级拉伸丝的全部拉伸倍率为17.1倍。
该纤维具有强度为15.6cN/dtex、伸长率为4.2％、弹性模量为347cN/dtex这样的高物理性能。
制造试验轮胎
聚酮纤维使用了通过上述制造而成的纤维。其它根据记载于第1表中的内容分别以1层帘布层试作出试验轮胎(轮胎尺寸：225/60R16)，对各轮胎测定了缺气保用耐久性。将试验结果示于第1表中。
以往例
将具有0.08cN/dtex的最大热收缩应力的66尼龙纤维帘线(1400dtex/2)应用于第1带束增强层，将人造纤维帘线(1840dtex/3)应用于胎体层。
实施例1～3
将具有0.91cN/dtex的最大热收缩应力的聚酮纤维帘线(1670dtex/2)应用于第1带束增强层，将人造纤维帘线(1840dtex/3)应用于胎体层。
实施例4～6
将具有0.93cN/dtex的最大热收缩应力的聚酮纤维帘线(1100dtex/2)应用于第1带束增强层，将具有0.91cN/dtex的最大热收缩应力的聚酮纤维帘线(1670dtex/2)应用于胎体层。
比较例1
将具有0.90cN/dtex的热收缩应力的聚酮纤维帘线(940dtex/1)应用于第1带束增强层，将人造纤维帘线(1840dtex/3)应用于胎体层。
比较例2
将具有0.90cN/dtex的热收缩应力的聚酮纤维帘线(3340dtex/3)应用于第1带束增强层，将人造纤维帘线(1840dtex/3)应用于胎体层。
比较例3
将由具有0.08cN/dtex的热收缩应力的聚酮纤维(37质量％)·66尼龙纤维帘线(63质量％)构成的混捻帘线(PK1670/dtex、66尼龙1400dtex/2)应用于第1带束增强层，将人造纤维帘线(1840dtex/3)应用于胎体层。
表1
从第1表中明确可知：本发明的实施例1～6的轮胎与以往例、用于带束增强层的聚酮纤维的总纤度较小的比较例1、将最大热收缩应力较小的混捻帘线用于带束增强层的比较例3的轮胎相比，提高了缺气保用耐久性。另外，在胎体帘线中也使用了最大热收缩应力较高的聚酮纤维帘线的实施例4～6的轮胎，通过其复合效果大幅度地提高了缺气保用耐久性。比较例2的轮胎虽然比以往例的轮胎提高了缺气保用耐久性，但带束增强层所使用的聚酮纤维帘线的总纤度大至10.020dtex，轮胎重量增加，原本的带束增强层厚度过大，带束部的刚性增高，通常内压时的乘坐舒适性变差。
另外，可知带束增强层帘线的复捻系数对提高缺气保用耐久性的效果较大。
工业实用性
采用本发明，可以提供一种不会损失通常内压行驶时的乘坐舒适性、与制造工序的改变无关地抑制了胎面部的压曲变形、提高了缺气保用性能的充气安全轮胎。
特别是优选适用于侧增强型充气安全轮胎。
Claims (9)
1.一种充气安全轮胎，从圆筒状胎冠部的两端朝向径向内侧连接有在前端部埋设了胎圈芯的胎侧部，该充气安全轮胎包括胎体层，该胎体层在从上述两胎侧部中的一胎侧部通过胎冠部到达另一胎侧部之间由至少1层纤维帘线径向帘布层构成，该胎体层的两端部绕胎圈芯向轴向外侧卷起而被固定；在上述胎体层的胎冠部的外周围依次配置多层带束层、带束增强层及胎面部而用于分别增强轮胎，在上述胎侧部的胎体层内周面上设置用于分担支承负荷的截面大致月牙形的增强橡胶层，其特征在于，构成上述带束增强层的纤维帘线的总纤度为1000～7000dtex并且含有至少50质量％以上的聚酮纤维，该带束增强层的纤维帘线的最大热收缩应力为0.1～1.8cN/dtex。
2.根据权利要求1所述的充气安全轮胎，作为构成上述带束增强层的纤维帘线所含有的聚酮纤维原丝的拉伸强度为10cN/dtex以上、弹性模量为200cN/dtex以上，且粘接剂处理(Dip处理)后的帘线在150℃×30分钟干热处理时的热收缩率为1％～5％。
3.根据权利要求1或2所述的充气安全轮胎，构成上述带束增强层的纤维帘线的复捻系数R用下述式(I)(式中，N表示帘线的加捻数(次/10cm)、D表示帘线的总分特数，ρ表示帘线的密度)表示，复捻系数R的范围在0.4～0.95的范围内。
R＝N×(0.125×D/ρ)1/2×10-3 (I)
4.根据权利要求1所述的充气安全轮胎，构成上述胎体层的纤维帘线，使用了含有至少50质量％以上聚酮纤维的、最大热收缩应力在0.1～1.8cN/dtex范围内的帘线。
5.根据权利要求5所述的充气安全轮胎，作为构成上述胎体层的纤维帘线所包含的聚酮纤维原丝的拉伸强度为10cN/dtex以上、弹性模量为200cN/dtex以上且粘接剂处理(Dip处理)后的帘线，在150℃×30分钟干热处理时的热收缩率为1％～5％。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的充气安全轮胎，配置成具有上述胎体层中的至少1层的卷起端部与胎体层端部重合的重合部。
7.根据权利要求6所述的充气安全轮胎，上述卷起端部与上述带束层端部的重合部的宽度为10～30mm。
8.根据权利要求1～7所述的充气安全轮胎，构成聚酮纤维的聚酮实质上由下述通式(II)(式中，A是来自由不饱和键聚合而成的不饱和化合物的部分，在重复单元中既可以相同也可以不同)表示的重复单元构成。
[化1]
9.根据权利要求8所述的充气安全轮胎，上述式(II)中的A为乙烯基。
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