JP2008024191A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1枚のカーカスプライ5からなるカーカス層と、ベルト層6とを備え、カーカスプライ5が有機繊維コードと該有機繊維コードを被覆してなるコーティングゴムとからなる空気入りタイヤにおいて、有機繊維コードがポリケトン繊維を少なくとも50質量%以上含み、該ポリケトン繊維の単糸繊度が0.5〜2dtex、結晶化度が70〜95%、結晶配向度が90%以上、密度が1.25g/cm3以上である。
【選択図】図1
Description
前記有機繊維コードがポリケトン繊維を少なくとも50質量%以上含み、該ポリケトン繊維の単糸繊度が0.5〜2dtex、結晶化度が70〜95%、結晶配向度が90%以上、密度が1.25g/cm3以上であることを特徴とするものである。
図1に、本発明の第1実施形態に係る空気入りタイヤの一例の概略断面図を示す。図示する本発明のタイヤ10は、トレッド部1と、その両端からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部2と、その内方端に位置する一対のビード部3とを備え、1枚のカーカスプライ5からなるカーカス層をビード部3に埋設された一対のビードコア4間にトロイド状に延在させて有する。ここで、符号8はビードフィラーである。また、タイヤ10は、カーカス層のクラウン部径方向外側に配置され、少なくとも1枚のベルトプライ(図示例では2枚)からなるベルト層6と、該ベルト層6のタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも1枚(図示例では1枚)のベルト保護層7とを有する。なお、図示するタイヤにおいてはベルト保護層7が配置されているが、本実施形態ではベルト保護層7は必要に応じて適宜配置すればよく、なくともよい。
(nは撚り数(回/10cm)、Dはトータル表示デシテックス数、ρは繊維の比重(g/cm3)である)で定義される撚り係数Nが下記式(II)、
0.6 ≦ N ≦ 0.9 ・・・ (II)
を満たすことが好ましく、さらには下記式(III)、
0.7 ≦ N ≦ 0.85 ・・・ (III)
を満たすことがより好ましい。この上撚り係数が0.6未満の場合にはカーカスプライコードに要求される耐疲労性が低下し、結果としてタイヤ耐久性が低下するという問題が生じる。一方、0.9より大きい場合には撚糸の撚り戻りが大きく、作業性が著しく悪化する。
乾熱収縮率(%)=(Lb−La)/Lb×100
但し、Lbは熱処理前の繊維長、Laは熱処理後の繊維長である。また、PK繊維における引張強度および引張弾性率は、JIS−L−1013に準じて測定することにより得られる値であり、引張弾性率は伸度0.1%における荷重と伸度0.2%における荷重から算出した初期弾性率の値である。
(式中、Aは不飽和結合によって重合された不飽和化合物由来の部分であり、各繰り返し単位において同一であっても異なっていてもよい)で表される繰り返し単位から実質的になるものが好適であり、その中でも、繰り返し単位の97モル%以上が1−オキソトリメチレン[−CH2−CH2−CO−]であるポリケトンが好ましく、99モル%以上が1−オキソトリメチレンであるポリケトンが更に好ましく、100モル%が1−オキソトリメチレンであるポリケトンが最も好ましい。
(上記式中、tおよびTは、純度98%以上のヘキサフルオロイソプロパノールおよび該ヘキサフルオロイソプロパノールに溶解したポリケトンの希釈溶液の25℃での粘度管の流過時間であり、cは、上記希釈溶液100mL中の溶質の質量(g)である)で定義される極限粘度[η]が、1〜20dL/gの範囲内にあることが好ましく、3〜8dL/gの範囲内にあることがより一層好ましい。極限粘度が1dL/g未満では、分子量が小さ過ぎて、高強度のポリケトン繊維コードを得ることが難しくなる上、紡糸時、乾燥時および延伸時に毛羽や糸切れ等の工程上のトラブルが多発することがあり、一方、極限粘度が20dL/gを超えると、ポリマーの合成に時間およびコストがかかる上、ポリマーを均一に溶解させることが難しくなり、紡糸性および物性に悪影響が出ることがある。
(PK繊維の調製例)
常法により調製したエチレンと一酸化炭素が完全交互共重合した極限粘度5.3のポリケトンポリマーを、塩化亜鉛65重量%/塩化ナトリウム10重量%含有する水溶液に添加し、80℃で2時間攪拌溶解し、ポリマー濃度8重量%のドープを得た。
この凝固糸にIRGANOX1098(Ciba Specialty Chemicals社製)、IRGANOX1076(Ciba Specialty Chemicals社製)をそれぞれ0.05重量%ずつ(対ポリケトンポリマー)含浸せしめた後に、該凝固糸を240℃にて乾燥後、仕上剤を付与して未延伸糸を得た。
オレイン酸ラウリルエステル/ビスオキシエチルビスフェノールA/ポリエーテル(プロピレンオキシド/エチレンオキシド=35/65:分子量20000)/ポリエチレンオキシド10モル付加オレイルエーテル/ポリエチレンオキシド10モル付加ひまし油エーテル/ステアリルスルホン酸ナトリウム/ジオクチルリン酸ナトリウム=30/30/10/5/23/1/1(重量%比)。
得られた各供試タイヤにつき、下記評価方法に従い評価を行った。
外径1708mmのドラム上に内圧196kPaに調整した供試タイヤを設置し、2000年度のJATMAで定める最大負荷能力を負荷させた後、80km/hで30分間予備走行させて空気圧を再調整し、200km/hの速度までドラム回転速度を上昇させた後、ドラムを惰行させ、185km/hから20km/hまでドラム回転速度が低下するまでの慣性モーメントから次式、
タイヤの転がり抵抗=ds/dt(ID/RD2 +It/Rt2)−ドラム単体の抵抗
に従い算出した。なお、式中IDはドラムの慣性モーメント、Itはタイヤの慣性モーメント、RDはドラム半径、Rtはタイヤ半径である。
上式にて求めた50km/hのときの転がり抵抗を代表値として求め、従来例のタイヤを100として指数表示した。ここで、転がり抵抗の値が小さい方が指数として大きくなるようにしたので、指数は大きい値であるほど低燃費性が良好であることを示している。
耐サイドカット性は、実車に装着した供試タイヤを特定の角鋼材(110mm×110mm×1000mm)に進入速度10km/h、進入角度25°で衝突させ、タイヤ内圧を徐々に低下させて、カットによる空気漏れが生じる内圧を測定し、従来例のタイヤを100として指数表示した。なお、指数は大きい値であるほど耐カット性が良好であることを示している。得られた結果を下記の表1に示す。
原糸強度1.5cN/dtex、結晶化度50%のレーヨン繊維カーカスプライ(1層構造)の場合、耐サイドカット性は十分とはいえず、現在の低扁平化、軽量化の傾向に耐えることが困難である。
単糸繊度1.2dtex、結晶化度90%、結晶配向度91%、密度1.33g/cm3であり、原糸強度15cN/dtex、弾性率360cN/dtex以上のポリケトン繊維(1670dtex/2)からなるコードをカーカスプライに適用し、サイド部のカーカスプライ1枚にて、耐サイドカット性を評価した結果、2層構造のレーヨン繊維カーカスプライおよび1層のエンベロープ構造のカーカスプライ対比、良好な耐サイドカット性を確保することができた。また、軽量化による転がり抵抗の軽減にも成功した。
単糸繊度0.8dtex、結晶化度90%、結晶配向度89%、密度1.30g/cm3であり、原糸強度10.5cN/dtex、弾性率175cN/dtexのポリケトン繊維(1670dtex/2)からなるコードをカーカスプライに適用し、サイド部のカーカスプライ1枚にて、耐サイドカット性を評価した結果、2層構造のレーヨン繊維カーカスプライおよび1層のエンベロープ構造のカーカスプライ対比、良好な耐サイドカット性を確保することができた。また、軽量化による転がり抵抗の軽減にも成功した。
単糸繊度1.2dtex、結晶化度90%、結晶配向度91%、密度1.33g/cm3であり、原糸強度15cN/dtex、弾性率360cN/dtexのポリケトン繊維(1100dtex/2)からなるコードをカーカスプライに適用し、サイド部のカーカスプライ1枚にて、耐サイドカット性を評価した結果、2層構造のレーヨン繊維カーカスプライおよび1層のエンベロープ構造のカーカスプライ対比、良好な耐サイドカット性を確保することができた。また、軽量化による転がり抵抗の軽減にも成功した。
単糸繊度0.8dtex、結晶化度90%、結晶配向度89%、密度1.30g/cm3であり、原糸強度10.5cN/dtex、弾性率175cN/dtexのポリケトン繊維(1100dtex/2)からなるコードをカーカスプライに適用し、サイド部のカーカスプライ1枚にて、耐サイドカット性を評価した結果、2層構造のレーヨン繊維カーカスプライおよび1層のエンベロープ構造のカーカスプライ対比、良好な耐サイドカット性を確保することができた。また、軽量化による転がり抵抗の軽減にも成功した。
原糸強度5.0cN/dtexを3本撚りにすることで、強度を増強したレーヨン繊維プライを(1層構造)で用いた場合、従来例よりは耐サイドカット性は上がるものの、十分とはいえず、現在の低扁平化、軽量化に耐えることが困難である。また、プライ質量増加により、転がり抵抗も増加した。
原糸強度5.0cN/dtexのレーヨン繊維コード(1840dtex/2)をカーカスプライに用いて(2層構造)、サイド部のカーカスプライ枚数を2枚にして耐サイドカット性を向上させた場合、従来例よりは耐サイドカット性は上がるものの、十分とはいえず、現在の低扁平化、軽量化に耐えることが困難である。また、プライ質量増加により、転がり抵抗も増加した。
原糸強度5.0cN/dtexのレーヨン繊維コード(1840dtex/3)プライを(1層のエンベロープ構造)で用いて、サイド部のプライ枚数を2枚にして耐サイドカット性を向上させた場合、従来例よりは耐サイドカット性は上がるものの、十分とはいえず、現在の低扁平化、軽量化に耐えることが困難である。また、プライ質量増加により、転がり抵抗も増加した。
原糸強度7.0cN/dtexのポリエチレンテレフタレート(PET)(1670dtex/2)プライを(1層構造)で用いた場合、従来例よりは耐サイドカット性は上がるものの、十分とはいえず、現在の低扁平化、軽量化に耐えることが困難である。また、転がり抵抗は従来例対比、ほぼ大差なかった。
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 ビードコア
5 カーカス層
6 ベルト層
7 ベルト保護層
8 ビードフィラー
10 空気入りタイヤ
Claims (3)
- 一対のビードコア間にトロイド状に延在する1枚のカーカスプライからなるカーカス層と、該カーカスのクラウン部径方向外側に配置され、少なくとも1枚のベルトプライからなるベルト層とを備え、前記カーカスプライが有機繊維コードと該有機繊維コードを被覆してなるコーティングゴムとからなる空気入りタイヤにおいて、
前記有機繊維コードがポリケトン繊維を少なくとも50質量%以上含み、該ポリケトン繊維の単糸繊度が0.5〜2dtex、結晶化度が70〜95%、結晶配向度が90%以上、密度が1.25g/cm3以上であることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記ポリケトン繊維において、原糸の引っ張り強度が10cN/dtex以上で、かつ弾性率が200cN/dtex以上である請求項1記載の空気入りタイヤ。
- 前記ポリケトン繊維を少なくとも50質量%以上含む前記有機繊維コードの最大熱収縮応力が0.1〜1.8cN/dtexの範囲にあり、かつ該ポリケトン繊維の150℃×30分乾熱処理時熱収縮率が1%〜5%の範囲にある請求項1または2記載の空気入りタイヤ。
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