JP2008285049A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】生タイヤ成型時における作業性を改善し、ユニフォミティを向上した空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】クラウン部から両サイド部2を経て両ビード部1に延び、ビード部1に係留された、略ラジアル方向に配列したコード層よりなるカーカスプライ4を備える扁平率30〜65の空気入りタイヤである。カーカスプライコードが、ポリケトン繊維を少なくとも50質量%以上含み、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が0.1〜0.9cN/dtexの範囲内、150℃×30分乾熱処理時熱収縮率が3.0%〜6.5%の範囲内であり、ポリケトン繊維が、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより得られたものであって、その単糸繊度が1.5〜15dtexの範囲内である。
【選択図】図1
【解決手段】クラウン部から両サイド部2を経て両ビード部1に延び、ビード部1に係留された、略ラジアル方向に配列したコード層よりなるカーカスプライ4を備える扁平率30〜65の空気入りタイヤである。カーカスプライコードが、ポリケトン繊維を少なくとも50質量%以上含み、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が0.1〜0.9cN/dtexの範囲内、150℃×30分乾熱処理時熱収縮率が3.0%〜6.5%の範囲内であり、ポリケトン繊維が、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより得られたものであって、その単糸繊度が1.5〜15dtexの範囲内である。
【選択図】図1
Description
本発明は空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」とも称する)に関し、詳しくは、タイヤ内面の凹凸が軽減された、ロードハザード性に優れた空気入りタイヤに関する。
ラジアルタイヤ、中でも乗用車用のラジアルタイヤは、一般に、繊維コードをタイヤの放射方向に配列したカーカスプライの2枚からなるカーカスと、そのクラウン部タイヤ半径方向外側に、スチールコ−ドを、トレッドの全幅にわたりタイヤ赤道面に対し浅い角度をもって傾斜配列したベルトプライの2枚を、層間で互いに交差するように重ね合わせた交錯ベルト層とより構成されている。
特に、高速走行時の性能に重点を置いた高性能タイヤの場合には、上記交錯ベルト層のタイヤ半径方向外側に、ナイロンやポリケトンなどの熱収縮性を有する有機繊維コ−ドを略タイヤ周方向に螺旋状に巻回して形成したキャップ層を追加配置した構造が好んで使用されている。
一方、形状の面では、性能向上を追求するに伴いタイヤ断面の扁平化が進み、タイヤ幅に対する断面の比が0.3となるような超扁平タイヤが出現するに及んでいる。このような扁平断面を有するタイヤは、幅が広く、それに準じてプライ幅も広く形成されるため、様々な走行姿勢の下でタイヤをユニフォミティ良く回転させ、接地性能を効果的に発揮させることは容易ではない。
また、レーヨン等のセルロース系繊維は、室温において高弾性でかつゴムとの接着性が高いことから、タイヤ用補強コードをはじめ、各種ゴム物品の補強材として使用されている。かかるセルロース系繊維は、室温および高温時のヤング率がポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルに比べて高く、177℃での熱収縮率が0.65〜1.0%と高い熱寸法安定性を有しているため、上記のような低扁平系高性能タイヤのカーカスプライとしても用いられてきた。
さらに、特許文献1には、高強度、高弾性率であるポリケトン繊維を使用して、走行耐久性については従来と同等かそれ以上を維持しつつ、操縦安定性を向上させ、かつ軽量化も達成できる空気入りタイヤを提供することを目的として、カーカス層を形成するコードに、所定の構造式で表されるとともに、乾熱150℃における熱収縮応力値が0.19cN/dtex以上であるポリケトン繊維からなる撚りコードを使用する技術が開示されている。
特開2007−55555号公報(特許請求の範囲等)
しかしながら、低扁平系高性能タイヤのカーカスプライ材は、加硫時のブラダーの当りが不均一になりやすく、また、PCI(ポストキュアインフレーション)時の拡張も不均一になりやすいことから、カーカスプライの乱れが大きいという問題があった。
また、上記のように、カーカスプライコードにポリケトンを用いることも公知であるが、従来使用されている湿式紡糸によるポリケトンは、溶媒の乾燥が必要であるため、単糸繊度が0.5〜2dtex程度のものしか製造できず、それをカーカスプライに用いた場合、プライトリートのスティフネスが柔らかくなるために、生タイヤ成型時の作業性が悪く、成型後の生タイヤの形状安定性も悪いという問題があった。さらに、その柔らかさ故にプライ折り返し時の形状が変化しやすく、カーカスプライ折り返し端部の緩みや、コードの乱れの発生により、タイヤのユニフォミティが悪化し、タイヤ性能を十分に引き出すことができなかった。
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、生タイヤ成型時における作業性を改善することで、ユニフォミティを向上した空気入りタイヤを提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、特定の扁平率を有するタイヤにおいて、カーカスプライコードとして、従来の湿式紡糸により得られるポリケトン繊維コードに代えて、溶融紡糸により得られ、特定の熱収縮特性を有するポリケトン繊維コードを適用することで、上記問題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の空気入りタイヤは、クラウン部から両サイド部を経て両ビード部に延び、該ビード部に係留された、略ラジアル方向に配列したコード層よりなるカーカスプライを備える扁平率30〜65の空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスプライコードが、ポリケトン繊維を少なくとも50質量%以上含み、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が0.1〜0.9cN/dtexの範囲内、150℃×30分乾熱処理時熱収縮率が3.0%〜6.5%の範囲内であり、
前記ポリケトン繊維が、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより得られたものであって、その単糸繊度が1.5〜15dtexの範囲内であるものである。
前記カーカスプライコードが、ポリケトン繊維を少なくとも50質量%以上含み、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が0.1〜0.9cN/dtexの範囲内、150℃×30分乾熱処理時熱収縮率が3.0%〜6.5%の範囲内であり、
前記ポリケトン繊維が、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより得られたものであって、その単糸繊度が1.5〜15dtexの範囲内であるものである。
本発明においては、前記カーカスプライが略ラジアル方向に配列したコードと交差する緯糸を含み、かつ該緯糸がタイヤ周方向の複数箇所で、ほぼ同一間隔にて切断されていることが好ましい。また、前記ポリケトン繊維の引張強度は、好適には5cN/dtex以上である。さらに、前記緯糸は、セルロース系繊維、またはビニロン系繊維からなることが好ましく、また、紡績糸であることも好ましい。さらにまた、本発明の空気入りタイヤの扁平率は、好適には45〜65の範囲内である。
ここで、コードの最大熱収縮応力とは、一般的なディップ処理を施した加硫前のカーカスプライコードの、25cmの長さ固定サンプルを5℃/分の昇温スピードで加熱して、177℃時にコードに発生する最大応力(単位:cN/dtex)である。また、乾熱処理時熱収縮率とは、同様のディップ処理済みコードに対しオーブン中で150℃、30分の乾熱処理を行い、熱処理前後のコード長を、1/30(cN/dtex)の荷重をかけて計測して下式により求められる値である。
乾熱処理時熱収縮率(%)=(Lb−La)/Lb×100
但し、Lbは熱処理前のコード長、Laは熱処理後のコード長である。また、ポリケトン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。
乾熱処理時熱収縮率(%)=(Lb−La)/Lb×100
但し、Lbは熱処理前のコード長、Laは熱処理後のコード長である。また、ポリケトン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。
本発明によれば、溶融紡糸により得られる、単糸繊度が湿式紡糸対比太いポリケトン繊維をカーカスプライコードに用いるとともに、そのコードとしての最大熱収縮応力および乾熱処理時熱収縮率を上記特性の範囲に規定したことにより、生タイヤ成型時における作業性を改善して、ユニフォミティを向上した空気入りタイヤを実現することが可能となった。また、かかるカーカスプライコードと交差する緯糸をタイヤ周方向の複数箇所で特定の切断ピッチにて切断することで、タイヤ成型時の作業性、ひいては加硫後のタイヤのユニフォミティをより向上することができ、結果として、タイヤ重量を増加させることなく、タイヤ内面の凹凸を軽減し、結果としてタイヤ周方向の均一性を高めて、ロードハザード耐性を高め、かつ、ユニフォミティの悪化をより良好に抑制した空気入りタイヤとすることが可能である。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の空気入りタイヤの一例を示す部分断面図である。図示するタイヤは、ビードコア5が埋設された左右一対のビード部1及び一対のサイドウォール部2と、両サイドウォール部2に連なるトレッド部3とを有し、一対のビード部1間にトロイド状に延在して、これら各部1、2、3を補強する2枚のコード層からなるカーカスプライ4を備える。また、カーカスプライ4のクラウン部のタイヤ半径方向外側には、2枚のベルト層からなるベルト6が配置されている。
図1は、本発明の空気入りタイヤの一例を示す部分断面図である。図示するタイヤは、ビードコア5が埋設された左右一対のビード部1及び一対のサイドウォール部2と、両サイドウォール部2に連なるトレッド部3とを有し、一対のビード部1間にトロイド状に延在して、これら各部1、2、3を補強する2枚のコード層からなるカーカスプライ4を備える。また、カーカスプライ4のクラウン部のタイヤ半径方向外側には、2枚のベルト層からなるベルト6が配置されている。
図示する例では、ベルトは2枚のベルト層からなるが、本発明のタイヤにおいては、ベルトを構成するベルト層の枚数はこれに限られるものではない。ここで、ベルト層は、通常、タイヤ赤道面に対して傾斜して延びるコードのゴム引き層、好ましくは、スチールコードのゴム引き層からなり、2枚のベルト層は、ベルト層を構成する各コードが互いに赤道面を挟んで交差するように積層されてベルトを構成する。
また、カーカスプライは、略ラジアル方向に平行配列された複数の補強コードをコーティングゴムで被覆してなる。すなわち、一定の撚りを加えた繊維を2〜3本撚り合せ、これを経糸として多本数引き揃えて、これに細く弱い緯糸を荒く打ち込み、スダレ状として、更にゴムと接着させるための接着剤処理を行う。その後、一定厚さのトッピングゴムを被覆して、ゴム被覆コードとする。次に、このゴム被覆コードの経糸が一定の長さとなるように裁断し、裁断面以外の両縁部を接合して、カーカス材料とすることができる。タイヤ成型時には、かかるカーカス材料をドラム成型機または類似設備上で経糸と同一方向に切断し、接合することにより筒状にする。
カーカスプライは、図示する例では、クラウン部から両サイド部を経て両ビード部に延び、ビードコア5に巻回されてビード部1に係留されているが、本発明のタイヤにおいて、カーカスプライの枚数および構造は、これに限られるものではない。
本発明においては、カーカスプライコードとして、ポリケトン繊維を少なくとも50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは100質量%含むことが必要である。50質量%未満であると、タイヤとしての強度、耐熱性、ゴムとの接着性のいずれかの性能が不十分となり、本発明の所期の効果が得られない。
また、本発明に用いるカーカスプライコードは、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が、0.1〜0.9cN/dtex、好ましくは0.2〜0.6cN/dtex、より好ましくは0.5〜0.6cN/dtexの範囲にあることが必要である。最大熱収縮応力が0.1cN/dtex未満であると、高速走行時にタイヤ剛性を十分に発揮することができない。一方、最大熱収縮応力が0.9cN/dtexを超えると、タイヤ製造時の加熱によりコードが著しく収縮するため、出来上がりのタイヤ形状が悪化する懸念がある。
さらに、本発明に用いるカーカスプライコードは、ディップ処理済みコードとしての150℃×30分乾熱処理時熱収縮率が、3.0%〜6.5%の範囲、好ましくは3.5%〜5.0%の範囲にあることが望ましい。150℃×30分乾熱処理時熱収縮率が3.0%未満の場合には、タイヤ製造時の加熱による引き揃え効率が著しく低下し、タイヤとしての強度が不十分となる。一方、150℃×30分乾熱処理時熱収縮率が6.5%を超える場合には、タイヤ製造時の加熱によりコードが著しく収縮するため、出来上がりのタイヤ形状が悪化する懸念がある。
さらにまた、本発明においては、後述するように、カーカスプライコードに用いるポリケトン繊維として、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸する、溶融紡糸の手法により得られたものを用いることが重要である。溶融紡糸法によれば、従来の湿式紡糸対比繊度の高いポリケトン繊維を得ることができるため、これをカーカスプライコードに適用することで、湿式紡糸によるポリケトン繊維ではなし得なかった、生タイヤ成型の作業性の改善およびユニフォミティ向上を実現することが可能となる。かかる溶融紡糸により、単糸繊度が従来に比して大きい、1.5〜15dtex、特には2.0〜7.0dtexの好適なポリケトン繊維を得ることができる。
また、本発明においては、図2に示すように、カーカスプライが略ラジアル方向に配列したカーカスプライコード10と交差する緯糸11を含み、かつ、この緯糸11がタイヤ周方向の複数箇所で、ほぼ同一間隔にて切断されていることが好ましい。溶融紡糸法により得られたポリケトン繊維を用いたトリートにこの緯糸切断処理を施すことにより、生タイヤ成型時の作業性、および加硫後のタイヤのユニフォミティを、従来の湿式紡糸法によるポリケトントリートに緯糸切断処理を施した場合に比し改善して、タイヤ性能を十分に引き出すことが可能なユニフォミティの良い空気入りタイヤを提供することが可能となる。
この緯糸11を切断する手段としては、特開平5−208458号公報等に記載の既知のピックブレーカー処理により行うことができるが、それ以外の方法を用いて緯糸を切断することができるのは勿論である。
この場合、図示するように、緯糸11の切断ピッチAは5〜30mmの範囲にあることが好ましく、より好ましくは7〜15mmの範囲である。切断ピッチAが5mm未満である場合、切断工程においてカーカスコードに損傷を与える懸念がある。一方、30mmを超える場合、タイヤ周方向の均一性を十分に改良できなくなる。
さらに、カーカスプライコードに含まれるポリケトン繊維としては、引張強度が5cN/dtex以上のものを用いることが好ましく、より好ましくは7cN/dtex以上のものを用いる。この引張強度が5cN/dtex未満の場合、タイヤとしての強度が不十分となる。
さらにまた、カーカスプライコードに含まれるポリケトン繊維としては、弾性率が60cN/dtex以上であることが好ましく、より好ましくは80cN/dtex以上である。この弾性率が60cN/dtex未満の場合、タイヤ全体の剛性を十分に確保することができない。
さらにまた、緯糸11は、切断伸度が5〜20%かつ切断強度が200〜1000gの範囲にあることが好ましい。切断伸度が5%未満あるいは切断強度が200g以下の場合、ゴムをトッピングする工程以前において予期しない緯糸11の切断が生じ、スダレ織物としての形態を保持できなくなる。一方、切断伸度が20%より大きいか、あるいは切断強度が1000gを超える場合、切断工程において緯糸11を切断することが困難になり、タイヤ周方向の均一性を十分に改良できなくなる。
さらにまた、緯糸11がセルロース系繊維またはビニロン系繊維からなることが望ましく、さらには紡績糸であることが好ましい。かかる繊維は上記の切断伸度と切断強度を満足するように設計することが可能である。
ここで、カーカスプライのトリートスティフネスは、柔らかすぎると生タイヤ成型時の作業性および生タイヤの形状安定性が悪く、製造に悪影響が出る。一方、硬すぎても製造時の作業性や、製品の縦バネが上がり、乗り心地に悪影響が出る。このため、好ましくは20〜40mN/インチ、より好ましくは30〜35mN/インチである。本発明に係る溶融紡糸により得られたポリケトン繊維は、湿式紡糸によるポリケトン繊維に比べ、単糸繊度が大きい影響で、トリートスティフネスが高い。本発明では、この効果により、プライ折り返し時の乱れや、加硫時の不均一な糸乱れを抑制し、さらなるユニフォミティ向上を狙ったものである。なお、トリートスティフネスはガーレースティフネス計を用いて、所定の幅のトリートの値を計測することにより得られる値である。
次に、本発明に使用し得る、ポリケトン繊維(以下「PK繊維」と略記する)を少なくとも50質量%以上含むカーカスプライコードについて詳述する。
本発明に使用し得るPK繊維以外の繊維は、ナイロン、エステル、レーヨン、ポリノジック、リヨセル、ビニロン等を挙げることができる。
また、上記コードは、さらに、下記式(I)、
(式中、Tは撚り数(回/100mm)、Dはコードの総繊度(dtex)、ρはコードに使用される繊維素材の密度(g/cm3)である)で定義される撚り係数αが0.25〜1.25の範囲であることが好ましい。PK繊維コードの撚り係数αが0.25未満では、熱収縮応力が十分に確保できず、一方、1.25を超えると、弾性率が十分に確保できず、補強能が小さくなる。
(式中、Tは撚り数(回/100mm)、Dはコードの総繊度(dtex)、ρはコードに使用される繊維素材の密度(g/cm3)である)で定義される撚り係数αが0.25〜1.25の範囲であることが好ましい。PK繊維コードの撚り係数αが0.25未満では、熱収縮応力が十分に確保できず、一方、1.25を超えると、弾性率が十分に確保できず、補強能が小さくなる。
上記PK繊維の原料のポリケトンとしては、下記一般式(II)、
(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。
(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。
かかるポリケトンは、部分的にケトン基同士、不飽和化合物由来の部分同士が結合していてもよいが、不飽和化合物由来の部分とケトン基とが交互に配列している部分の割合が90質量%以上であることが好ましく、97質量%以上であることが更に好ましく、100質量%であることが最も好ましい。
また、上記式(II)において、Aを形成する不飽和化合物としては、エチレンが最も好ましいが、プロピレン、ブテン、ペンテン、シクロペンテン、ヘキセン、シクロヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ドデセン、スチレン、アセチレン、アレン等のエチレン以外の不飽和炭化水素や、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ビニルアセテート、アクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレート、ウンデセン酸、ウンデセノール、6−クロロヘキセン、N−ビニルピロリドン、スルニルホスホン酸のジエチルエステル、スチレンスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム、ビニルピロリドンおよび塩化ビニル等の不飽和結合を含む化合物等であってもよい。
さらに、上記ポリケトンの重合度としては、下記式(III)、
(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。
(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。
さらにまた、PK繊維は、結晶化度が50〜90%、結晶配向度が95%以上の結晶構造を有することが好ましい。結晶化度が50%未満の場合、繊維の構造形成が不十分であって十分な強度が得られないばかりか加熱時の収縮特性や寸法安定性も不安定となるおそれがある。このため、結晶化度としては50〜90%が好ましく、より好ましくは60〜85%である。
前述したように、本発明に係るポリケトン繊維は、溶融紡糸にて製造されるものであり、具体的には、特許第2763779号公報記載の溶融紡糸方法を採用することができる。即ち、オレフィン性不飽和炭化水素及び一酸化炭素の交互コポリマータイプ(マクロ分子中のCO単位がオレフィンから誘導される単位と交互に配列されるコポリマー)からなる溶融ポリケトン繊維は、平均分子量が小さくとも2000の、一酸化炭素及びオレフィン性不飽和化合物の交互コポリマーを最低(T+20)Kの温度で溶融紡糸し、次いで最高(T−10)Kの温度で延伸する(但しTは上記ポリマーの結晶融点である)ことにより、引張り強さ、曲げモジュラス及びゴムに対する接着性の組合せのバランスが優れた所望の特性を有するものとして得ることができる。この場合、延伸の延伸比は、好ましくは少なくとも3:1、より好ましくは少なくとも7:1、最も好ましくは15:1である。また、好ましい延伸温度は、ポリマーの結晶融点より少なくとも40K低い温度であり、好ましい溶融紡糸温度は、ポリマーの結晶融点より少なくとも40K高い温度である。
あるいはまた、特開2005−105470号公報に記載されているように、分子鎖中に珪素原子を導入すると溶融紡糸性が付与されることが知られていることから、同公報記載の方法により製造されたポリケトンを使用して溶融紡糸してもよい。即ち、エチレン性不飽和化合物および一酸化炭素の他、第3成分として珪素化合物を反応させて得られるポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより所望のポリケトン繊維を得ることができる。得られたポリケトン繊維は、引張強度5cN/dtex以上を有する。
本発明に係るカーカスプライコードを被覆するコーティングゴムは、種々の形状からなるものとすることができる。代表的には、被膜、シート等である。また、コーティングゴムは、既知のゴム組成物を適宜採用することができ、特に制限されるべきものではない。
本発明は、扁平率が30〜65、好適には45〜65である空気入りタイヤに適用されるものであり、かかる本発明の空気入りタイヤは、カーカスプライに上記条件を満足するカーカスプライコードを適用することで、常法により製造することができる。また、本発明の空気入りタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を変えた空気、または窒素等の不活性ガスを用いることが可能である。
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
(PK繊維の調製例1:溶融紡糸)
一酸化炭素、エチレン、および、エチレンをベースとして8モル%のプロピレンエチレン(CE)の交互コポリマーの繊維用銘柄を溶融紡糸した。コポリマーは分子量10,000〜25,000および結晶融点220℃を有していた。また、溶融紡糸は、延伸比6:1で延伸した。さらに、交互コポリマーの延伸温度は207℃とし、かつ溶融紡糸温度は280℃とした。
(PK繊維の調製例1:溶融紡糸)
一酸化炭素、エチレン、および、エチレンをベースとして8モル%のプロピレンエチレン(CE)の交互コポリマーの繊維用銘柄を溶融紡糸した。コポリマーは分子量10,000〜25,000および結晶融点220℃を有していた。また、溶融紡糸は、延伸比6:1で延伸した。さらに、交互コポリマーの延伸温度は207℃とし、かつ溶融紡糸温度は280℃とした。
(PK繊維の調製例2:湿式紡糸)
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。
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。
このドープを80℃に加温し、20μm焼結フィルターでろ過した後に、80℃に保温した紡口径0.10mmφ、50ホールの紡口より10mmのエアーギャップを通した後に5重量%の塩化亜鉛を含有する18℃の水中に吐出量2.5cc/分の速度で押出し、速度3.2m/分で引きながら凝固糸条とした。
引き続き凝固糸条を濃度2重量%、温度25℃の硫酸水溶液で洗浄し、さらに30℃の水で洗浄した後に、速度3.2m/分で凝固糸を巻取った。
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℃以上にて乾燥後、仕上剤を付与して未延伸糸を得た。なお、この乾燥温度を適宜コントロールすることで熱収縮率の調整が可能である。
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℃以上にて乾燥後、仕上剤を付与して未延伸糸を得た。なお、この乾燥温度を適宜コントロールすることで熱収縮率の調整が可能である。
仕上剤は以下の組成のものを用いた。
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)。
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)。
得られた未延伸糸を1段目を240℃で、引き続き258℃で2段目、268℃で3段目、272℃で4段目の延伸を行った後に、引き続き5段目に200℃で1.08倍(延伸張力1.8cN/dtex)の5段延伸を行い、巻取機にて巻取った。未延伸糸から5段延伸糸までの全延伸倍率は17.1倍であった。この繊維原糸は強度15.6cN/dtex、伸度4.2%、弾性率347cN/dtexと高物性を有していた。また、150℃×30分乾熱処理時熱収縮率は1.9%であった。
上記のようして得られた製法の異なる2種類のPK繊維を、下記の条件下でコードとして使用した。
(実施例1〜9,比較例1〜4,従来例)
下記の表1〜3に示す材質、太さ、紡糸法、熱収縮応力、乾熱収縮率および単糸繊度を有する繊維コードを打ち込み数(92本/100mm)で平行に配列し、コーティングゴムで被覆後に緯糸を切断する等してコード/ゴム複合体を作製し、該コード/ゴム複合体をカーカスプライに用いて、図1に示す構造のタイヤサイズ215/45ZR17、245/40R18、305/30R19のノーマルタイヤを試作した。扁平率はそれぞれ下記表1〜3中に示すように設定した。得られたタイヤの内面凹凸およびユニフォミティを下記の方法で評価し、下記の表1〜3に示す結果を得た。
下記の表1〜3に示す材質、太さ、紡糸法、熱収縮応力、乾熱収縮率および単糸繊度を有する繊維コードを打ち込み数(92本/100mm)で平行に配列し、コーティングゴムで被覆後に緯糸を切断する等してコード/ゴム複合体を作製し、該コード/ゴム複合体をカーカスプライに用いて、図1に示す構造のタイヤサイズ215/45ZR17、245/40R18、305/30R19のノーマルタイヤを試作した。扁平率はそれぞれ下記表1〜3中に示すように設定した。得られたタイヤの内面凹凸およびユニフォミティを下記の方法で評価し、下記の表1〜3に示す結果を得た。
<内面凹凸>
加硫後のタイヤ内面を目視にて評価し、発生ほぼなし、やや発生、発生顕著の3段階にて評価した。
加硫後のタイヤ内面を目視にて評価し、発生ほぼなし、やや発生、発生顕著の3段階にて評価した。
<ユニフォミティ>
230kPaの内圧を充填した供試タイヤのRFV(Radial Force Variation)およびLFV(Lateral Force Variation)を測定して、従来例のタイヤの値を100として指数表示した。指数値が小さい程、ユニフォミティが良好であることを示す。
230kPaの内圧を充填した供試タイヤのRFV(Radial Force Variation)およびLFV(Lateral Force Variation)を測定して、従来例のタイヤの値を100として指数表示した。指数値が小さい程、ユニフォミティが良好であることを示す。
上記表1〜3の結果より、溶融紡糸法で製造されたPK繊維をカーカスプライに用いた各実施例のタイヤは、従来のレーヨン繊維を用いたカーカスプライコード、および、湿式紡糸により得られたポリケトン繊維対比、ユニフォミティに優れていることが確認された。さらにピックブレイクを施すことで、溶融紡糸によるPK繊維を用いたタイヤのユニフォミティをさらに向上できることも確かめられた。
(実施例10〜18,比較例5〜8,従来例)
下記の表4〜6に示す材質、太さ、紡糸法、熱収縮応力、乾熱収縮率および単糸繊度を有する繊維コードを打ち込み数(92本/100mm)で平行に配列し、コーティングゴムで被覆後に緯糸を切断する等してコード/ゴム複合体を作製し、該コード/ゴム複合体をカーカスプライに用いて、図1に示す構造のタイヤサイズ215/45ZR17、245/40R18、305/30R19のノーマルタイヤを試作した。扁平率はそれぞれ下記表4〜6中に示すように設定した。得られたタイヤの内面凹凸およびユニフォミティを前記と同様の方法で評価し、下記の表4〜6に示す結果を得た。
下記の表4〜6に示す材質、太さ、紡糸法、熱収縮応力、乾熱収縮率および単糸繊度を有する繊維コードを打ち込み数(92本/100mm)で平行に配列し、コーティングゴムで被覆後に緯糸を切断する等してコード/ゴム複合体を作製し、該コード/ゴム複合体をカーカスプライに用いて、図1に示す構造のタイヤサイズ215/45ZR17、245/40R18、305/30R19のノーマルタイヤを試作した。扁平率はそれぞれ下記表4〜6中に示すように設定した。得られたタイヤの内面凹凸およびユニフォミティを前記と同様の方法で評価し、下記の表4〜6に示す結果を得た。
上記表4〜6の結果より、溶融紡糸法で製造されたPK繊維をカーカスプライに用いた各実施例のタイヤは、従来のレーヨン繊維を用いたカーカスプライコード、および、湿式紡糸により得られたポリケトン繊維対比、ユニフォミティに優れていることが確認された。さらにピックブレイクを施すことで、溶融紡糸によるPK繊維を用いたタイヤのユニフォミティをさらに向上できることも確かめられた。
1 ビード部
2 サイドウォール部
3 トレッド部
4 カーカスプライ
5 ビードコア
6 ベルト
10 カーカスプライコード
11 緯糸
A 緯糸の切断ピッチ
2 サイドウォール部
3 トレッド部
4 カーカスプライ
5 ビードコア
6 ベルト
10 カーカスプライコード
11 緯糸
A 緯糸の切断ピッチ
Claims (6)
- クラウン部から両サイド部を経て両ビード部に延び、該ビード部に係留された、略ラジアル方向に配列したコード層よりなるカーカスプライを備える扁平率30〜65の空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスプライコードが、ポリケトン繊維を少なくとも50質量%以上含み、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が0.1〜0.9cN/dtexの範囲内、150℃×30分乾熱処理時熱収縮率が3.0%〜6.5%の範囲内であり、
前記ポリケトン繊維が、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより得られたものであって、その単糸繊度が1.5〜15dtexの範囲内であることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記カーカスプライが略ラジアル方向に配列したコードと交差する緯糸を含み、かつ該緯糸がタイヤ周方向の複数箇所で、ほぼ同一間隔にて切断されている請求項1記載の空気入りタイヤ。
- 前記ポリケトン繊維の引張強度が5cN/dtex以上である請求項1または2記載の空気入りタイヤ。
- 前記緯糸がセルロース系繊維、またはビニロン系繊維からなる請求項2または3記載の空気入りタイヤ。
- 前記緯糸が紡績糸である請求項2〜4のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
- 扁平率が45〜65である請求項1〜5のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007132711A JP2008285049A (ja) | 2007-05-18 | 2007-05-18 | 空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2008285049A true JP2008285049A (ja) | 2008-11-27 |
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ID=40145208
Family Applications (1)
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JP2007132711A Pending JP2008285049A (ja) | 2007-05-18 | 2007-05-18 | 空気入りタイヤ |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2008285049A (ja) |
-
2007
- 2007-05-18 JP JP2007132711A patent/JP2008285049A/ja active Pending
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