JP2003145645A - 空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディップ処理を施した少なくとも１本の繊維
コードを結束することなく引き揃えた状態でゴム被覆す
る場合であっても、製造工程の影響によるコード物性の
変化を可及的に小さくする空気入りラジアルタイヤ及び
その製造方法を提供する。 【解決手段】 ディップ処理を施した少なくとも１本の
繊維コードを結束することなく引き揃えた状態でゴム被
覆して中間部材ｍ₁ を形成し、該中間部材ｍ₁ を用いて
カーカス層を形成する空気入りラジアルタイヤの製造方
法において、カーカス層の繊維コードとして、下記
（１）式で表される構造を有するポリオレフィンケトン
のフィラメントからなる繊維コードを用いる。 −（ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −ＣＯ）ｎ−（Ｒ−ＣＯ）ｍ− ・
・・（１） ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００、 Ｒは炭素数が３以上のアルキレン基である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カーカス層を構成
する繊維コードを結束することなく引き揃えた状態でゴ
ム被覆するようにした空気入りラジアルタイヤ及びその
製造方法に関し、更に詳しくは、製造工程の影響による
コード物性の変化を可及的に小さくするようにした空気
入りラジアルタイヤ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りラジアルタイヤの製造におい
て、カーカス部材は、複数本の有機繊維コードを引き揃
え、これら有機繊維コードを横糸で結束してすだれ状に
加工した後、該すだれ状の部材をゴム被覆し、所定の寸
法に切断する工程を経て形成するのが一般的である。

【０００３】これに対して、近年では多品種少量生産に
好適な加工方法として、シングルディップコードを用い
て剛体の廻りにカーカス層を編み上げる方法やステラス
ティックマシーンのように複数本の有機繊維コードをダ
イスに通しつつゴム被覆することでカーカス層の中間部
材を形成する方法が検討されている。

【０００４】しかしながら、これら加工方法において
は、従来の加工方法と比較して、ゴム被覆する前にディ
ップコードの表面への機械的な擦れが多くなるという欠
点がある。また、コードへのゴム被覆時及びタイヤ成形
時において中間部材に掛かる張力に起因して、ディップ
コードの中間伸度特性が変化し易いという欠点がある。
そのため、従来からカーカスコードとして使用されてい
るＰＥＴやナイロンなどでは、ディップ処理後のコード
物性を維持することが困難であり、タイヤ中で必要とさ
れるコード物性を発現することが困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ディ
ップ処理を施した少なくとも１本の繊維コードを結束す
ることなく引き揃えた状態でゴム被覆する場合であって
も、製造工程の影響によるコード物性の変化を可及的に
小さくすることを可能にした空気入りラジアルタイヤ及
びその製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法は、ディ
ップ処理を施した少なくとも１本の繊維コードを結束す
ることなく引き揃えた状態でゴム被覆してリボン状又は
シート状の中間部材を形成し、該中間部材を用いてカー
カス層を形成する空気入りラジアルタイヤの製造方法に
おいて、前記カーカス層の繊維コードとして、下記
（１）式で表される構造を有するポリオレフィンケトン
のフィラメントからなる繊維コードを用いたことを特徴
とするものである。

【０００７】 −（ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −ＣＯ）ｎ−（Ｒ−ＣＯ）ｍ− ・・・（１） ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００、 Ｒは炭素数が３以上のアルキレン基である。

【０００８】また、上記製造方法から得られる本発明の
空気入りラジアルタイヤは、ディップ処理を施した複数
本の繊維コードを結束することなく引き揃えてゴム被覆
し、これら繊維コードをタイヤ径方向に配向させてなる
カーカス層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記カーカス層の繊維コードとして、下記（１）式で表
される構造を有するポリオレフィンケトンのフィラメン
トからなる繊維コードを用いたことを特徴とするもので
ある。

【０００９】 −（ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −ＣＯ）ｎ−（Ｒ−ＣＯ）ｍ− ・・・（１） ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００、 Ｒは炭素数が３以上のアルキレン基である。

【００１０】上述のようにディップ処理を施した少なく
とも１本の繊維コードを結束することなく引き揃えた状
態でゴム被覆する加工方法において、カーカス層の繊維
コードとして特定の条件を満足するポリオレフィンケト
ンの繊維コードを用いたことにより、製造工程の影響に
よるコード物性の変化を可及的に小さくすることができ
る。つまり、ポリオレフィンケトンの繊維コードは熱に
対して安定的でかつＰＥＴやナイロンに比べて弾性率が
高いので、ステラスティックマシーン等で加工しても、
ディップ処理後のコード物性を維持し、タイヤ中で必要
とされるコード物性を発現することができる。

【００１１】本発明では、ディップ処理は１浴処理であ
ることが好ましい。特に、ディップ処理はレゾルシン・
フォルマリン・ラテックスを含む処理液による１浴処理
であり、その付着量が７重量％以下であることが好まし
く、特に付着量が６．５重量％以下、更には６．０重量
％以下であることが好ましい。このようにディップ処理
を１浴処理とすることにより、ディップ処理された繊維
コードを多数のガイドローラを介して送給する際に接着
劣化を生じ難くなる。なお、上記付着量はディップ処理
による付着物の乾燥状態での重量であり、その重量をコ
ード単体の重量に対する比率（％）で表したものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について添付
の図面を参照して詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の実施形態からなる空気入り
ラジアルタイヤを示し、１はトレッド部、２はサイドウ
ォール部、３はビード部である。左右一対のビード部
３，３間にはカーカス層４が装架され、そのカーカス層
４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に
折り返されている。このカーカス層４は複数本の繊維コ
ードをタイヤ径方向に延長するように引き揃えたもので
ある。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には
複数層のベルト層６，６が埋設されている。これらベル
ト層６，６はコードがタイヤ周方向に対して傾斜し、か
つ層間でコードが互いに交差するように配置されてい
る。ベルト層６，６の外周側には、コードをタイヤ周方
向に配向してなるベルトカバー層７が配置されている。

【００１４】上記空気入りラジアルタイヤにおいて、カ
ーカス層４は図２〜図４に示す加工装置を用いて加工し
たものである。図２及び図３に示すように、不図示のク
リールスタンドから供給される複数本の繊維コードＣ
は、櫛１１、ガイドローラ１２、櫛１３、ガイドローラ
１４を介して互いに平行に引き揃えられてゴム被覆装置
１５を通過するようになっている。ゴム被覆装置１５
は、繊維コードＣに対してゴム被覆を行うためのダイス
１６を備え、該ダイス１６の一端から複数本の繊維コー
ドＣを等間隔で導入し、該ダイス１６の他端から複数本
の繊維コードＣをゴム被覆してなるリボン状又はシート
状の中間部材ｍ₁ を排出するようになっている。

【００１５】中間部材ｍ₁ は所定の長さに切断される。
そして、複数枚の中間部材ｍ₁ を並列に繋ぎ合わせるこ
とにより、カーカス部材ｍ₂ が形成される。このカーカ
ス部材ｍ₂ は、通常のタイヤ成形工程に供される。即
ち、カーカス部材ｍ₂ は、タイヤ成形ドラムの外周上で
円筒状に成形され、その両端部がそれぞれビードコアの
廻りに巻き上げられ、しかる後にトロイダル状に成形さ
れてカーカス層４になるのである。このようにして加工
されたカーカス層４は、タイヤ中で、複数本の繊維コー
ドを結束することなく引き揃えてゴム被覆し、これら繊
維コードをタイヤ径方向に配向させた状態になる。

【００１６】なお、カーカス層の加工装置は本発明の製
造方法を実施可能であれば図２〜図４に示す加工装置に
限定されるものではなく、他の構成を備えるものであっ
ても良い。例えば、図５〜図７に示す変形例を挙げるこ
とができる。図５において、不図示のクリールスタンド
から供給される複数本の繊維コードＣは、櫛１１、ガイ
ドローラ１２Ａ，１２Ｂ、櫛１３、ガイドローラ１４を
介して互いに平行に引き揃えられてゴム被覆装置１５を
通過するようになっている。ガイドローラ１２Ａは単一
ローラに対して周方向に伸びる多数の溝を設けたもので
ある。ガイドローラ１２Ｂは各繊維コードＣをガイドロ
ーラ１２Ａの各溝に案内するようになっている。

【００１７】上述した加工方法では、繊維コードＣへの
ゴムの浸入を良好にするためにゴム被覆装置１５におけ
るゴムの押し出し圧を高くした場合、繊維コードＣの引
き出し速度を速くする必要がある。ところが、ポリエス
テルやナイロンの場合、張力による伸びが発生して目的
とする中間伸度を得ることができなかった。

【００１８】そこで、本発明ではカーカス層の繊維コー
ドとして、熱に対して安定的でかつポリエステルやナイ
ロンに比べて弾性率が高いポリオレフィンケトンのフィ
ラメントからなる繊維コードを用いるのである。ポリオ
レフィンケトンの繊維コードを用いた場合、製造工程の
影響によるコード物性の変化を可及的に小さくすること
ができる。

【００１９】ここで用いるポリオレフィンケトン繊維
は、特開平１−１２４６１７号公報、特開平２−１１２
４１３号公報、米国特許第５１９４２１０号公報、特開
平９−３２４３７７号公報、特開２００１−１１５００
７号公報、特開２００１−１３１８２５号公報などで開
示された溶融紡糸や湿式紡糸によって得ることができる
が、下記（１）式で表される構造を有するポリオレフィ
ンケトン繊維を用いることが必要である。

【００２０】 −（ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −ＣＯ）ｎ−（Ｒ−ＣＯ）ｍ− ・・・（１） ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００、 Ｒは炭素数が３以上のアルキレン基である。

【００２１】（１）式において、ｍの分率（エチレン以
外のアルキレンユニット）が増えると、タイヤの走行成
長が大きくなり、耐久性が低下する。これは、紡糸繊維
の結晶構造がｍユニットの増加により変化し、分子鎖間
の二次結合力が低下するためと考えられる。また、該繊
維の強度が低くなると撚りコードとした時に更に強度が
低下するので、タイヤの破壊強度を確保するためにコー
ドの使用量を多くする必要があり、軽量で経済性の高い
タイヤの提供が困難となる。ここでより好ましくはｍ＝
０である実質的にエチレンと一酸化炭素だけからなる交
互共重合ポリマーを用いるのが良い。このような繊維を
製造するには湿式紡糸を用いるのが好適である。

【００２２】更に、ポリオレフィンケトンの繊維コード
としては、引張り強度が８．８３ｃＮ／dtex以上で、
１．９９ｃＮ／dtex時の伸び率が３．５％以下である繊
維コードを用いることが好ましい。引張り強度が８．８
３ｃＮ／dtex未満であると繊維コードの打ち込み本数を
増加させたり、コードの太さを太くする必要がある。と
ころが、打ち込み数が多過ぎるとコード間のゴムが実質
的に存在しない状態となり、カーカス層と周りのゴムと
間での接着破壊が生じ易くなり耐久性が低下する。一
方、コードが太くなるとカーカス層が厚くなり軽量性の
確保が困難となる。また、１．９９ｃＮ／dtex時の伸び
率が３．５％を超えるとハンドル操作時の応答性が悪化
して操縦安定性が低下する。

【００２３】また、ポリオレフィンケトンの繊維コード
は、Ｋ＝Ｔ√（Ｄ／１．１１１）で表される撚り係数Ｋ
が１０００〜３５００の範囲であることが好ましい。こ
こでＫは撚り係数、Ｔはコードの上撚り数（回／１０ｃ
ｍ）、Ｄはコードの総デシテックス数である。撚り係数
Ｋが１０００未満であると耐疲労性の確保が困難となる
ばかりでなく、破断伸びが低下して耐外傷性が悪化す
る。撚り係数Ｋが３５００を超えるとモジュラスの低下
が大きく操縦安定性に不利を招くことになる。

【００２４】上記ポリオレフィンケトンの繊維コードに
対するディップ処理は、レゾルシン・フォルマリン・ラ
テックスを含む処理液による１浴処理とすることが望ま
しい。つまり、ポリオレフィンケトンの繊維コードはゴ
ムに対する接着性が良好であるので、上記１浴処理で十
分な接着効果が得られる。また、繊維コードが多数のガ
イドローラを通過する際に、１浴処理で形成された接着
層の一部が剥げ落ちても接着劣化が起き難いという利点
がある。これに対して、２浴処理で形成された接着層の
場合、外層の欠落によって大幅な接着劣化を生じること
になる。また、２浴処理を施したＰＥＴ繊維ではコード
が硬いためガイドローラから外れ易いが、１浴処理を施
したポリオレフィンケトンの繊維コードでは上記不都合
を生じることもない。コードの柔軟性を維持するため
に、上記ディップ処理における付着量は７重量％以下に
すると良い。

【００２５】

【実施例】タイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５ Ｙ３９０
とし、図１のタイヤ構造を有する空気入りラジアルタイ
ヤにおいて、カーカス層に使用すディップコードの種類
とディップ処理条件、及び、カーカス層の中間部材の圧
延条件を種々異ならせた実施例１〜４及び比較例１〜４
の空気入りラジアルタイヤをそれぞれ製作した。

【００２６】カーカス層のディップコード： ＰＯＫ繊維Ａ：ポリオレフィンケトン （ｎ＋ｍ）／ｎ
＝１．００ ＲＦＬの１浴処理、付着量５．２重量％ ＰＯＫ繊維Ｂ：ポリオレフィンケトン （ｎ＋ｍ）／ｎ
＝１．００ ＲＦＬ＋バルカボンドの１浴処理、付着量５．８重量％ ＰＯＫ繊維Ｃ：ポリオレフィンケトン （ｎ＋ｍ）／ｎ
＝１．００ ＲＦＬ＋バルカボンドの１浴処理、付着量６．２重量％ ＰＥＴ繊維 ：ポリエチレンテレフタレート エポキシとＲＦＬの２浴処理、付着量４．０重量％ ナイロン繊維：ナイロン６６ ＲＦＬの１浴処理、付着量５．５重量％ カーカス層の中間部材の圧延条件：４４本の繊維コード
をクリールスタンドから引き出し、図２に示すステラス
ティックマシーンを用いて表１に示す圧延速度で幅４
４．１ｍｍに圧延し、その圧延材を所定の長さに切断
し、カーカス層の中間部材を得た。これら中間部材を並
列に繋ぎ合わせてカーカス部材とし、従来方法と同様の
成形工程及び加硫工程を経て空気入りラジアルタイヤを
得た。

【００２７】これら試験タイヤについて、下記の方法に
より、カーカス部材の剥離面を観察し、またユニフォミ
ティを評価し、その結果を表１に示した。

【００２８】カーカス部材の剥離面観察：カーカス部材
として用いた圧延材を貼り合わせて加硫した後に剥離試
験を実施し、そのコード露出状態を観察した。評価結果
は、ゴム破断による剥離面の場合を「ＯＫ」で示し、コ
ード打ち込み方向へコード露出があった場合を「ＮＧ」
で示した。

【００２９】ユニフォミティー：タイヤのラジアルフォ
ースバリエーション（ＲＦＶ）を測定し、その最大変動
量を求めた。評価結果は、基準タイヤ（比較例１）を１
００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどユ
ニフォミティーが良好であり、即ち、カーカス層のコー
ド物性が安定していることを意味する。

【００３０】

【表１】

【００３１】この表１から明らかなように、実施例１〜
４は比較例２に比べてユニフォミティーが良好であり、
しかもカーカス部材におけるコードとゴムとの接着性も
良好であった。但し、実施例４ではカーカス層の中間部
材の圧延速度が速いため一部でコード切れが発生してい
た。カーカス層の繊維コードにポリオレフィンケトン以
外の材料を用いた比較例２〜４ではユニフォミティーの
改善が見られなかった。特に、繊維コードに２浴処理を
施した比較例３では、コードがガイドローラから外れた
り、コード切れが発生し、またカーカス部材の剥離面観
察においてコードの露出が多数見られた。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ーカス層の繊維コードとして、特定の条件を満足するポ
リオレフィンケトンの繊維コードを用いたから、ディッ
プ処理を施した少なくとも１本の繊維コードを結束する
ことなく引き揃えた状態でゴム被覆する場合であって
も、製造工程の影響によるコード物性の変化を可及的に
小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタ
イヤを示す半断面図である。

【図２】本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法を
実施するためのカーカス部材の加工装置を示す概略斜視
図である。

【図３】図２の加工装置の概略側面図である。

【図４】図２の加工装置におけるゴム被覆装置のダイス
を示す斜視図である。

【図５】本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法を
実施するためのカーカス部材の他の加工装置を示す概略
側面図である。

【図６】図５の加工装置におけるガイドローラを示す斜
視図である。

【図７】図５の加工装置における他のガイドローラを示
す断面図である。

【符号の説明】

１ トレッド部 ２ サイドウォール部 ３ ビード部 ４ カーカス層 ５ ビードコア ６ ベルト層 ７ ベルトカバー層 １１，１３ 櫛 １２，１４ ガイドローラ １５ ゴム被覆装置 １６ ダイス Ｃ 繊維コード ｍ₁ 中間部材 ｍ₂ カーカス部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｄ０６Ｍ 15/41 Ｄ０６Ｍ 15/41 15/693 15/693 // Ｄ０１Ｆ 6/76 Ｄ０１Ｆ 6/76 Ｚ Ｂ２９Ｋ 86:00 Ｂ２９Ｋ 86:00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディップ処理を施した少なくとも１本の
   繊維コードを結束することなく引き揃えた状態でゴム被
   覆してリボン状又はシート状の中間部材を形成し、該中
   間部材を用いてカーカス層を形成する空気入りラジアル
   タイヤの製造方法において、前記カーカス層の繊維コー
   ドとして、下記（１）式で表される構造を有するポリオ
   レフィンケトンのフィラメントからなる繊維コードを用
   いた空気入りラジアルタイヤの製造方法。 −（ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −ＣＯ）ｎ−（Ｒ−ＣＯ）ｍ− ・・・（１） ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００、 Ｒは炭素数が３以上のアルキレン基である。
2. 【請求項２】 前記ディップ処理が１浴処理である請求
   項１に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
3. 【請求項３】 前記ディップ処理がレゾルシン・フォル
   マリン・ラテックスを含む処理液による１浴処理であ
   り、その付着量が７重量％以下である請求項１に記載の
   空気入りラジアルタイヤの製造方法。
4. 【請求項４】 ディップ処理を施した複数本の繊維コー
   ドを結束することなく引き揃えてゴム被覆し、これら繊
   維コードをタイヤ径方向に配向させてなるカーカス層を
   備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス
   層の繊維コードとして、下記（１）式で表される構造を
   有するポリオレフィンケトンのフィラメントからなる繊
   維コードを用いた空気入りラジアルタイヤ。 −（ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −ＣＯ）ｎ−（Ｒ−ＣＯ）ｍ− ・・・（１） ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００、 Ｒは炭素数が３以上のアルキレン基である。
5. 【請求項５】 前記ディップ処理が１浴処理である請求
   項４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 【請求項６】 前記ディップ処理がレゾルシン・フォル
   マリン・ラテックスを含む処理液による１浴処理であ
   り、その付着量が７重量％以下である請求項４に記載の
   空気入りラジアルタイヤ。