JP2006123648A

JP2006123648A - 空気入りラジアルタイヤの製造方法

Info

Publication number: JP2006123648A
Application number: JP2004312770A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kanehira; 尚樹兼平
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2024-10-27
Also published as: JP4572657B2

Abstract

【課題】ポリケトン繊維の特性を活かして荷重耐久性や高速耐久性を向上するようにした空気入りラジアルタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】単糸繊度が０．５〜７ｄｔｅｘのポリケトン繊維コードにＲＦＬ液（レゾルシン−ホルマリン−ラテックス液）を付与したのちヒートセットとノルマライジングの加熱緊張処理する際、ヒートセット時の張力Ｔｈとノルマライジング時の張力Ｔｎとの張力比Ｔｈ／Ｔｎを１〜２に設定して、加熱緊張処理後のコード寸法を加熱緊張処理前のコード寸法よりも２．５〜５．０％長く伸長させ、該加熱緊張処理後のポリケトン繊維コードをタイヤ補強部に使用した未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを加硫成形する。
【選択図】なし

Description

本発明は空気入りラジアルタイヤの製造方法に関し、さらに詳しくは、ポリケトン繊維を補強コードに使用する空気入りラジアルタイヤの製造方法に関する。

ポリケトン繊維は、ナイロン繊維やポリエステル繊維に比べて、高強度・高弾性率である上に、高い耐熱性や寸法安定性を有することから、各種の産業用資材用途として使用することが期待されている。このような特性に着目して、このポリケトン繊維をタイヤコードにも使用する試みが多数検討されている（特許文献１，特許文献２など）。

しかし、従来の提案では、いずれもこのポリケトン繊維の優れた特性が活かされているとはいえず、特にタイヤの荷重耐久性や高速耐久性を向上する観点において十分な性能を発揮するに至っていないのが現状である。
特開２００２−３０９４４２号公報特開２００２−３０７９０８号公報

本発明の目的は、上述した従来の問題を解消し、ポリケトン繊維の特性を活かして荷重耐久性や高速耐久性を向上するようにした空気入りラジアルタイヤの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法は、単糸繊度が０．５〜７ｄｔｅｘのポリケトン繊維コードにＲＦＬ液を付与したのちヒートセットとノルマライジングの加熱緊張処理をする際、前記ヒートセット時の張力Ｔｈと前記ノルマライジング時の張力Ｔｎとの張力比Ｔｈ／Ｔｎを１〜２に設定して、加熱緊張処理後のコード寸法を加熱緊張処理前のコード寸法よりも２．５〜５．０％長く伸長させ、該加熱緊張処理後のポリケトン繊維コードをタイヤ補強部に使用した未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを加硫成形することを特徴とするものである。

上記ポリケトン繊維コードは、特にタイヤ補強部のうちカーカス層及び／又はベルト補強層に好ましく使用され、それによって空気入りラジアルタイヤの荷重耐久性や高速耐久性を一層向上することができる。

上述のようにポリケトン繊維コードにＲＦＬ液を付与した後の加熱緊張処理において、ヒートセット時とノルマライジング時の張力比Ｔｈ／Ｔｎを１〜２に設定することにより加熱緊張処理前後におけるコード寸法を２．５〜５．０％伸長させるため、未加硫タイヤを加硫する際の熱収縮応力により、加硫後タイヤ内でポリケトン繊維コードを弛緩させることなく緊張状態にすることができる。したがって、ポリケトン繊維が有する高強度・高弾性率の特性がタイヤに反映されて空気入りラジアルタイヤの剛性を向上させ、荷重耐久性や高速耐久性を向上させると共に，さらに操縦安定性を向上させることができる。

本発明においてポリケトン繊維とは、下記式により定義されたポリマーから構成された繊維をいう。
−（ CH₂−CH₂−CO )n −（ R−CO−）m − ・・・（１）
１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００・・・（２）

上記ポリケトンポリマーの繊維化は溶融紡糸法では、ポリケトンの特性が失われるため困難とされ、湿式紡糸法が好ましく採用される。湿式紡糸法によれば所期の高強度・高弾性率のポリケトン繊維が得られ、例えば引張り強度として７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、さらには１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が可能である。また、引張り弾性率として１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは１５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、さらには２５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が可能である。

本発明において、上記ポリケトン繊維は、タイヤ補強部に使用されるときは、複数のフィラメントを撚り合わせた撚りコードの形態にされる。撚りコードは、紡糸延伸により所要強度や弾性率にしたフィラメントを複数本合糸して下撚りを与え、更にその複数本を合糸して上撚りを与えることにより形成される。

この撚りコードを構成する単糸フィラメントの太さ、すなわち単糸繊度としては、好ましくは０．５〜７ｄｔｅｘ、より好ましくは１〜４．５ｄｔｅｘの範囲にするのがよい。また、総繊度としては５００〜４０００ｄｔｅｘが好ましい。単糸繊度が０．５ｄｔｅｘ未満の場合、紡糸工程、撚糸工程、製織工程などにおいて毛羽立ちが多発し、コード強力の低下を招く。また、７ｄｔｅｘよりも太いと、ポリケトン繊維が湿式紡糸で得られることからスキンコア構造になり、フィブリル化を起こし易くなり、これもコード強力の低下の原因になる。

上記撚りコードをタイヤ補強部に使用するには、予めゴムとの接着性を向上するために、接着剤としてのＲＦＬ液（レゾルシン−ホルマリン−ラテックス液）が付与される。ＲＦＬ液の組成は特に限定されないが、例えば、レゾルシンが０．１〜１０重量％、ホルマリンが０．１〜１０重量％、ラッテクスが１〜２８重量％にすることができる。

撚りコードのＲＦＬ液処理方法は、撚りコードにＲＦＬ液を付与したのち、そのＲＦＬ液の乾燥と定着のために加熱緊張処理を行なうことによりＲＦＬ処理コードを得る。加熱緊張処理工程は、ヒートセットとノルマライジングとからなり、それぞれ一般には加熱オーブンのなかに搬送ローラが設けられた構成からなり、公知の設備がいずれも使用可能である。ＲＦＬ液付与後の撚りコードは、ヒートセット・ゾーンとノルマライジング・ゾーンを通過することにより撚りコードに対するＲＦＬ液の乾燥定着（固着）と物性の付与が行なわれる。

従来の一般的なＲＦＬ液付与後の加熱緊張処理工程では、処理の前後において撚りコードの寸法が定長に維持されるように調整されている。しかし、本発明で行なう加熱緊張処理工程は、ヒートセット・ゾーンでの張力Ｔｈとノルマライジング・ゾーンでの張力Ｔｎとの張力比Ｔｈ／Ｔｎを１〜２に調整することにより、好ましくは１超、２以下に調整することにより、加熱緊張処理後のコード寸法を処理前の寸法よりも２．５〜５．０％長く伸長させる。張力比Ｔｈ／Ｔｎが１よりも小さくては、ＲＦＬ処理コードを２．５％以上に伸長させることは難しく、また２よりも大きいと、５．０％より大きい伸長量になるため、加硫後のタイヤに歪みを与えるようになる。

本発明において、上記ヒートセットおよびノルマライジングにおける加熱温度は特に限定されないが、例えば、ヒートセットでは１２０〜２５０℃、またノルマライジングでは１２０〜２７０℃にすることができる。

上記のようにして長さを伸長させて得たＲＦＬ処理コードは、タイヤ補強部に使用して未加硫タイヤを成形し、次いで未加硫タイヤを金型にセットして加硫することにより製品タイヤにする。ＲＦＬ処理コードを適用するタイヤ補強部としては、カーカス層及び／又はベルト補強層が好ましい。

図１は、本発明において製造される空気入りラジアルタイヤの一例を示す半断面図である。

１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部、４はカーカス層である。カーカス層４は両端部がそれぞれビードコア５の周りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。カーカス層４は１層だけであってもよく、複数層であってもよい。カーカス層４の補強コード（カーカスコード）は、タイヤ周方向に対して９０°±１０°の角度に配置されている。

上記カーカス層４の外周に、２層のベルト層６がタイヤを１周するように配置されている。２層のベルト層６はそれぞれスチールコードからなり、層間で互いに交差するようになっている。さらにベルト層６の両端部外周に、それぞれ補強コードがタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けられて形成されたベルト補強層７が配置されている。

このような空気入りラジアルタイヤに対し、未加硫タイヤの成形に際し、上述したＲＦＬ処理後のポリケトン繊維コードが、カーカス層４及び／又はベルト補強層７に使用されて、未加硫タイヤが成形される。ＲＦＬ処理後のポリケトン繊維コードは、上記のように加熱緊張処理後のコード寸法が処理前のコード寸法より２．５〜５．０％長くなっているので、未加硫タイヤを加硫する時の加熱により大きな熱収縮応力を発生し、加硫後タイヤ内において緊張状態になる。ポリケトン繊維コードは高強度・高弾性率の特性を有しているので、このように緊張状態に維持されることにより、空気入りラジアルタイヤの剛性が高い状態になり、そのため荷重耐久性や高速耐久性を向上させることができる。また、操縦安定性も向上させることができる。

実施例１〜５、比較例１〜３
タイヤサイズを２０５／６５Ｒ１５９４ＨＹ３９０Ｌとする点を共通にし、カーカス層の層数、カーカスコードの種類、加熱緊張処理後のコード伸長量、ヒートセットとノルマライジングの張力比をそれぞれ表１のように異ならせた８種類の空気入りラジアルタイヤ（実施例１〜５、比較例１〜３）を製作した。

これら８種類の空気入りラジアルタイヤについて、下記測定法による荷重耐久性及び操縦安定性を測定し、その測定値を比較例３を１００とする指数で表示した結果を表１に記載した。指数値が大きいほど優れていることを意味する。

〔荷重耐久性〕
試験タイヤを空気圧１８０ｋＰａで１５×６ＪＪのリムにリム組みし、直径１７０７ｍｍのドラム上を一定速度８１ｋｍ／ｈｒとして、ＪＡＴＭＡで規定された空気圧条件下に対応する最大荷重の８５％で４ｈｒ、次いで最大荷重の９０％で６ｈｒ、さらに最大荷重で２４ｈｒ走行する。ここまで故障がない場合、最大荷重の１１５％で４ｈｒ、次いで最大荷重の１３０％で２ｈｒ、最大荷重の１４５％で４ｈｒ、さらに最大荷重の１６０％で破壊するまでの走行距離を測定する。

〔操縦安定性〕
試験タイヤを空気圧２３０ｋＰａで１５×６ＪＪのリムにリム組みし、排気量２．５リットルの乗用車に装着し、訓練された５人のテストドライバーがテストコースで走行するときのフィーリングを採点し、５人の平均値により表した。

なお、タイヤを解体した結果によると、比較例１のタイヤではコード切れが発生しており、また比較例２のタイヤではコードが蛇行していた。

実施例６，７、比較例４，５
タイヤサイズを２０５／６５Ｒ１５９４ＨＹ３９０Ｌとする点を共通にし、ベルト補強層の補強コードの種類、加熱緊張処理後のコード伸長量、ヒートセットとノルマライジングの張力比をそれぞれ表２のように異ならせた４種類の空気入りラジアルタイヤ（実施例６，７、比較例４，５）を製作した。

これら４種類の空気入りラジアルタイヤについて、下記測定法による高速耐久性を測定し、その測定値を比較例５を１００とする指数で表示した結果を表２に記載した。指数値が大きいほど優れていることを意味する。

〔高速耐久性〕
ドラム径１７０７ｍｍの試験ドラムを使用し、ＪＩＳＤ−４２３０に規定によるＪＩＳ高速耐久性試験終了後、３０分毎に１０ｋｍ／ｈｒづつ加速してタイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。

なお、タイヤを解体した結果によると、比較例４のタイヤでは破壊部にコードが露出していた。

本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示す半断面図である。

符号の説明

１トレッド部
４カーカス層
６ベルト層
７ベルト補強層

Claims

単糸繊度が０．５〜７ｄｔｅｘのポリケトン繊維コードにＲＦＬ液を付与したのちヒートセットとノルマライジングの加熱緊張処理をする際、前記ヒートセット時の張力Ｔｈと前記ノルマライジング時の張力Ｔｎとの張力比Ｔｈ／Ｔｎを１〜２に設定して、加熱緊張処理後のコード寸法を加熱緊張処理前のコード寸法よりも２．５〜５．０％長く伸長させ、該加熱緊張処理後のポリケトン繊維コードをタイヤ補強部に使用した未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを加硫成形する空気入りラジアルタイヤの製造方法。
前記タイヤ補強部が、前記ポリケトン繊維コードからなるカーカス層である請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
前記タイヤ補強部が、ベルト層の少なくとも両端部外周に前記ポリケトン繊維コードをタイヤ周方向に巻回して形成したベルト補強層である請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。