JP2010023834A - ポリケトンチッパーおよび／またはフリッパーを有する空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】空気入りタイヤの、特にはビード領域において、せん断歪みによって隣接した部材が分離することを防ぐ。
【解決手段】空気入りタイヤ１０には、回転軸、カーカス１４、トレッド１２及びベルト構造１６が含まれる。カーカス１４は、少なくとも１層の補強されたプライ及びせん断歪みを吸収するための補強構造３２ａ、３２ｂを有する。カーカス１４の補強構造３２ａ、３２ｂは、コードからなる布を含む。それぞれのコードは、撚りをかけたポリケトン糸の少なくとも１本のストランドを有する。撚りをかけたポリケトン糸は、１５７０〜１７７０ｄｔｅｘの線密度および３〜９ＴＰＩ（１２〜３５回／１０ｃｍ）の撚り数レベルを有する。これらのコードは３〜９ＴＰＩ（１２〜３５回／１０ｃｍ）の撚り数レベル及びポリケトン糸の撚り方向と反対の撚り方向を有する。
【選択図】図１

Description

発明の分野
本発明は、空気入りタイヤ（ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｔｉｒｅ）に、より具体的にはラジアル乗用車用タイヤ（ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｔｉｒｅ）、ラジアルランフラット乗用車用タイヤ、ラジアルライトトラック（ｌｉｇｈｔ ｔｒｕｃｋ）用タイヤ、またはラジアルミディアムトラック（ｍｅｄｉｕｍ ｔｒｕｃｋ）用タイヤに関する。

発明の背景
空気入りタイヤには、通例１対の、軸方向に分かれている非伸長性の（ｉｎｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ）ビードが含まれる。円周方向に配置されたビードフィラーエイペックス（ｂｅａｄ ｆｉｌｌｅｒ ａｐｅｘ）が、それぞれのビードから半径方向外側に伸びている。２つのビードの間には、少なくとも１つのカーカスプライが伸びている。カーカスプライは軸方向に向き合った（ｏｐｐｏｓｉｔｅ）末端部分を有し、そのそれぞれが各ビードを取り巻いて折り返され、それらに固定される（ｓｅｃｕｒｅｄ）。トレッドゴムおよびサイドウォールゴムは、それぞれ、カーカスプライの、軸方向外側、および半径方向外側の位置にある。

ランフラットおよびトラックタイヤにおけるように過酷な運転条件下で、ビード領域における湾曲および加熱が特に問題になる可能性があり、異なる弾性率（ｍｏｄｕｌｉ ｏｆ ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ）など、性状が異なる互いに隣接する構成部分での分離（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）を招く原因になる。特に、プライの折返し端（ｐｌｙ ｔｕｒｎｕｐ ｅｎｄｓ）は、タイヤの隣接する構造要素からの分離を招き易い恐れがある。

従来のプライは、タイヤの大部分が作られる隣接するゴム配合物（ｒｕｂｂｅｒ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）よりも、はるかに大きい剛性（すなわち弾性率）を有するナイロン、ポリエステル、レーヨン、および／または金属などの材料で補強されることがある。互いに隣接するタイヤ要素の弾性率の差異が、使用中にタイヤに応力が掛り、変形する場合に分離の原因となる恐れがある。

タイヤのビード領域におけるタイヤ要素の分離を制御するため、様々な構造設計の取組みが行われている。例えば、一方法は、ビードおよびビードフィラーを少なくとも一部取り囲む「フリッパー（ｆｌｉｐｐｅｒ）」を提供することである。このフリッパーは、プライが非伸長性のビードに直接接触しないようにするスぺーサーとして作用して、それがビード下方で上方に折り返される場所でプライとそれぞれのビードとの間のある程度の相対的な動きを可能にする。スペーサーとしてのこの役割で、フリッパーは、プライ上の応力と、タイヤの隣接するゴム構成部分（例えば、ビード領域におけるフィラーエイペックス、サイドウォールゴム、およびプライ自体のエラストマー部分）上の応力との不均衡を軽減できる。

フリッパーは、各繊維（ｆｉｂｅｒ）、より糸（ｔｈｒｅａｄ）またはコード（ｃｏｒｄ）が概して円形の断面を有する織物である四角い織布で作製できる。フリッパーをタイヤと一緒に加硫する（ｃｕｒｅ）と、フリッパー織物の平面内で繊維／コードの剛性がどの方向においても本質的に同じになる。

プライが分離を生じる傾向を低減させる手段としてフリッパーを使用することに加えて、あるいは代替として使用されている他の方法は、「チッパー（ｃｈｉｐｐｅｒ）」を配置することを伴う。チッパーは円周方向に配備される金属または布の層であり、それらは、ホイールリム上にビードを嵌合させるタイヤの部分のビード領域内に配置される。より具体的には、チッパーはホイールリムの内側に（すなわち、ビードに向かって）、またビードを取り巻いて上方に折り返されるプライの部分の外側（すなわち、断面で見てビードに対し、半径方向外側）に存在する。チッパーは、隣接するゴム材料を補剛し、耐屈曲性を高める役割を果たし、それ自体は通例折返しプライ末端部に隣接している。

発明の概要
本発明に従う空気入りタイヤには、回転軸、カーカス、トレッド、およびベルト構造が含まれる。カーカスは、少なくとも１つの補強されたプライ、およびせん断歪みを吸収するための補強構造を有する。トレッドは、カーカスの半径方向外側に配置される。ベルト構造は半径方向に見て、カーカスとトレッドの間に配置される。カーカスの補強構造は、コードから作った布（ｆａｂｒｉｃ ｏｆ ｃｏｒｄｓ）を含む。それぞれのコードは、撚りをかけたポリケトン糸（ｔｗｉｓｔｅｄ ｐｏｌｙｋｅｔｏｎｅ ｙａｒｎ）のストランドを少なくとも１つ有する。あるいは、この布のコードは、例えば交互のストランド２本およびストランド３本コードなど、ストランド数の任意の組合せとしてよい。撚りをかけたポリケトン糸は、１５７０〜１７７０ｄｔｅｘ（デシテックス）の線密度および３ＴＰＩ（１２回／ｃｍ）〜９ＴＰＩ（３５回／ｃｍ）の撚り数レベル（ｔｗｉｓｔ ｌｅｖｅｌ）を有する。コードは３ＴＰＩ（１２回／ｃｍ）〜９ＴＰＩ（３５回／ｃｍ）の撚り数レベル、およびポリケトン糸の撚り方向と反対の撚り方向を有する。

本発明の一態様において、コードはポリケトン糸のストランド３本を有する。

本発明の他の態様において、カーカスの補強構造はフリッパーである。フリッパーにより、カーカスのビードから補強されたプライが分離されている。フリッパーは、ビードと補強されたプライのせん断弾性率の中間にあるせん断弾性率（ｓｈｅａｒｉｎｇ ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ）を有し、それによりフリッパーは、ビードと補強されたプライとの間の歪みを軽減する層として作用する。フリッパーは、カーカスのビード領域を補強しており、かつまたこのカーカスのサイドウォールの半径方向内側部分を安定化する（ｓｔａｂｉｌｉｚｅ）こともできる。

本発明の他の態様において、カーカスの補強構造はチッパーである。チッパーは、ビードに巻き付けられた補強されたプライの部分に隣接して配置される。チッパーは、フリッパーから見て補強されたプライの部分の反対側に配置される。チッパーは、ビードの下の補強されたプライが折り返される位置において、補強されたプライの半径方向最内側部分の周りに円周方向に配置される。チッパーは半径方向外側に伸びる。チッパーは、ビードに巻き付けられた補強されたプライの部分を、歪みから保護する。チッパーは、カーカスのビード領域を補強し、またこのカーカスのサイドウォールの半径方向内側部分を安定化する。

本発明のさらに他の態様において、前記布（ｆａｂｒｉｃ）は、１４ＥＰＩ（５．５エンド／ｃｍ）〜２６ＥＰＩ（１０エンド／ｃｍ）を有するコードを含む。本発明のさらに他の態様において、ポリケトン糸は、主繰り返し単位として、−（ＣＨ₂ＣＨ₂−ＣＯ）−によって表されるケトン単位を含む。このポリケトン糸は、０．５ｄｌ／ｇ以上の固有粘度（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）を有するポリケトン溶液から作製されることができる。本発明のさらに他の態様において、このポリケトン糸は、１．２９ｇ／ｃｍ³以上の密度、２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の弾性率（ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ）、および−１％〜３％の熱収縮（ｈｅａｔ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）を有する。

本発明のさらに他の態様において、空気入りタイヤは、ラジアルランフラット乗用車用タイヤである。

本発明のさらに他の態様において、空気入りタイヤは、ラジアルライトトラック用タイヤまたはラジアルミディアムトラック用タイヤである。

本発明のさらに他の態様において、チッパーまたはフリッパーは、撚りをかけたポリケトン糸のストランド３本のコードを含み、これらの撚りをかけたポリケトン糸は１６７０ｄｔｅｘの線密度および５ＴＰＩ（２０回／１０ｃｍ）の撚り数レベルを有し、またコードは、反対方向における５ＴＰＩ（２０回／１０ｃｍ）の撚り数レベルを有する。

本発明のさらに他の態様において、ポリケトン糸は１６７０ｄｔｅｘなど、１６５０ｄｔｅｘ〜１６９０ｄｔｅｘの範囲にある線密度を有する。

定義
特に指定しない限り、下記の定義により、本発明の記述が統一される（ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｆｏｒ）。

「エイペックス（Ａｐｅｘ）」または「ビードフィラーエイペックス（ｂｅａｄ ｆｉｌｌｅｒ ａｐｅｘ）」は、ビードコアの半径方向上方に、かつ１つまたは複数のプライと１つまたは複数の折返しプライとの間に位置するエラストマー充填材を意味する。

「軸方向の（Ａｘｉａｌ）」および「軸方向に（Ａｘｉａｌｌｙ）」は、タイヤの回転軸に平行である線または方向を意味する。

「ビード（Ｂｅａｄ）」または「ビードコア（Ｂｅａｄ Ｃｏｒｅ）」は一般に、リムに対してタイヤを保持することに関連した半径方向内側ビード（ｒａｄｉａｌｌｙ ｉｎｎｅｒ ｂｅａｄｓ）である環状引張（ｔｅｎｓｉｌｅ）部材を含むタイヤ部分を意味する。ビードはプライコードによって巻かれており、かつ成形されており（ｓｈａｐｅｄ）、フリッパー、チッパー、エイペックスもしくはフィラー、トウガードおよびチェーファー（ｃｈａｆｅｒｓ）などの補強要素が付され、もしくは付されていない。

「ベルト構造（Ｂｅｌｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」は、トレッドの下側にある（ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ）、織物または不織物の、少なくとも１層、好ましくは少なくとも２層の平行コードのプライ（またはベルト）を意味する。平行コードの１つまたは複数のプライは、ビード、ガードおよびチェーファーに固定されないことが好ましい。

「カーカス（Ｃａｒｃａｓ）」は、ベルト構造、トレッド、プライ上のアンダートレッドを除くが、ビードを含むタイヤ構造を意味する。

「ケーシング（Ｃａｓｉｎｇ）」は、カーカスと、ベルト構造と、ビードと、サイドウォールと、トレッドおよびアンダートレッドを除くタイヤの全ての他の構成部分とを意味する。

「チッパー（Ｃｈｉｐｐｅｒ）」は、ビード領域内に位置する布または鋼コードの狭い帯を指す。

「円周方向（Ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ）」は、最もしばしば、軸方向に垂直な環状トレッド面の周囲に沿って伸びる円形の線もしくは方向を意味する。断面で見たときに、それらの半径がトレッドの軸方向曲率（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）を画定する、隣接した円形曲線の組合せの方向を指すこともできる。

「コード（Ｃｏｒｄ）」は、それによってプライおよびベルトが補強される、繊維を含む、補強ストランドの１種を意味する。

「赤道面（Ｅｑｕａｔｏｒｉａｌ Ｐｌａｎｅ）」は、タイヤの回転軸に垂直な、そのトレッドの中心を通過する平面；またはトレッドの円周方向センターラインを含む平面を意味する。

「フリッパー（Ｆｌｉｐｐｅｒ）」は、強度のための、またタイヤ本体内でビードワイヤを拘束する（ｔｉｅ）ための、ビードワイヤ周囲の補強用布を指す。

「ゲージ（Ｇａｕｇｅ）」は、一般に寸法（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）を、また具体的には厚さを指す。

「インナーライナー（Ｉｎｎｅｒ Ｌｉｎｅｒ）」は、チューブレスタイヤの内部表面を形成する、かつこのタイヤ内に膨張流体を収容する、エラストマーもしくは他の材料の１つまたは複数の層を意味する。

「横の（Ｌａｔｅｒａｌ）」は、軸方向に平行な方向を意味する。

「正常負荷（Ｎｏｒｍａｌ Ｌｏａｄ）」は、タイヤの使用状態について適正な規格団体により指定された特定の設計膨張圧力および負荷を意味する。

「プライ（Ｐｌｙ）」は、ゴム被覆され半径方向に配備されたコードである、またはさもなければ平行なコードであるコード補強層を意味する。

「半径方向の（Ｒａｄｉａｌ）」および「半径方向に（ｒａｄｉａｌｌｙ）」は、半径方向に見てタイヤの回転軸に向かう、もしくは離れる方向を意味する。

「ラジアルプライ構造（Ｒａｄｉａｌ Ｐｌｙ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」は、少なくとも１層のプライがタイヤの赤道面に対して６５度と９０度の間の角度で配向された補強コードを有する１つまたは複数のカーカスプライを意味する。

「ラジアルプライタイヤ（Ｒａｄｉａｌ Ｐｌｙ Ｔｉｒｅ）」は、ベルト付きの、もしくは円周方向に締め付けられている（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ−ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ）空気入りタイヤであって、少なくとも１つのプライが、ビードからビードに伸び、タイヤの赤道面に対して６５度と９０度の間のコード角度で存在しているコードを有するタイヤを意味する。

「断面高さ（Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｈｅｉｇｈｔ）」は、公称（ｎｏｍｉｎａｌ）リム直径からタイヤの赤道面における外側直径までの半径方向距離を意味する。

「断面幅（Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｗｉｄｔｈ）」は、タイヤの軸に平行な、かつ正常圧力で膨らませた場合および２４時間後の、しかし無負荷であり、ラベル付け、装飾または保護バンドによる盛上りを除いた、タイヤのサイドウォール外側間の最大直線距離を意味する。

「サイドウォール（Ｓｉｄｅｗａｌｌ）」は、トレッドとビードの間のタイヤの部分を意味する。

「トウガード（Ｔｏｅ ｇｕａｒｄ）」は、それぞれのビードの軸方向内側の、円周方向に配備したエラストマー質の、リムに接触するタイヤ部分を指す。

「トレッド幅（Ｔｒｅａｄ ｗｉｄｔｈ）」は、タイヤの回転軸を含む平面内におけるトレッド面の弧の長さを意味する。

「折返し端（Ｔｕｒｎｕｐ ｅｎｄ）」は、プライが巻き付けられたビードから上方に（すなわち半径方向外側に）折られているカーカスプライの部分を意味する。

図面の簡単な説明
添付する図面に関連して行われる下記の記述を考慮すると、本発明の構造、動作、および利点がより明確になるであろう。

本発明での使用のための一例のタイヤの模式的横断面図を表す。 図１に示した例のタイヤのビード領域の模式的詳細図を表す。 本発明での使用のための他のビード領域の模式的詳細図を表す。

好ましい実施形態の詳細な説明
図１は、本発明に従って、フリッパーなどの補強構造を有して使用するための例のタイヤ１０を示す。タイヤ例１０は、トレッド１２と、インナーライナー２３と、ベルト１８、２０を含むベルト構造１６と、単一のカーカスプライ１４を有するカーカス２２と、２つのサイドウォール１５、１７と、ビードフィラーエイペックス２６ａ、２６ｂおよびビード２８ａ、２８ｂを含む２つのビード領域２４ａ、２４ｂとを有する。タイヤ例１０は、乗用車またはライトトラックのリムに取り付けるのに適している。カーカスプライ１４には、１対の、軸方向に向き合った末端部分３０ａ、３０ｂが含まれ、そのそれぞれがビード２８ａ、２８ｂのそれぞれにしっかり固定されている（ｓｅｃｕｒｅｄ）。図２において細部が見られるように、カーカスプライ１４のそれぞれの軸方向末端部分３０ａまたは３０ｂは折り返されて、それぞれの軸方向末端部分３０ａ、３０ｂを固定する（ａｎｃｈｏｒ）のに十分となる位置まで、それぞれのビード２８ａ、２８ｂを取り巻いている。

カーカスプライ１４は、ポリエステル、レーヨン、または類似の適切な有機ポリマー化合物などの材料で作った複数の実質的に平行なカーカス補強部材を有するゴム引きプライとすることができる。カーカスプライ１４は、２つのフリッパー３２ａ、３２ｂの軸方向外側表面と係合している（ｅｎｇａｇｅ）。

図３は、横断面から見て、本発明に従ってフリッパーおよびチッパーなどの補強構造を有して使用する他の例のタイヤのビード領域を示す。カーカスプライ５０は、ビード５２ｂに巻き付き、かつフリッパー５４によってビードから分離されている。

フリッパー３２ａ、３２ｂ、５４は、ビード５２ｂの周りに配置された、またビードの下で上方に折り返されるカーカスプライ５０部分の内側に配置されたポリケトン布層とすることができる。ポリケトン布フリッパー５４は、剛性な（ｒｉｇｉｄ）金属ビード５２ｂの物理的性質と、剛性がより低いカーカスプライ５０の物理的性質との中間にある物理的性質（せん断弾性率など）を有し得る。したがって、ポリケトン布フリッパー５４は、カーカスプライ５０からビード５２ｂを分離している、能動的歪み軽減層（ａｃｔｉｖｅ ｓｔｒａｉｎ−ｒｅｌｉｅｖｉｎｇ ｌａｙｅｒ）としての役割を果たし得る。タイヤ技術で通常行われるように、カーカスプライ５０は金属で補強できる。

図３の例のタイヤは、ビード領域内に位置して、ビード領域を補強し、かつサイドウォール５７の軸方向内側部分を安定化するポリケトン布チッパー５６をも有する。フリッパー５４およびチッパー５６は、それらを結合するゴム片（ｇｕｍ ｓｔｒｉｐ）または当て材（ｐａｔｃｈ）５８と一緒に下記において別々に考察され、次いでお互いの作用に関連して考察される。

フリッパー５４は、ビード５２ｂの周囲を包み、タイヤ例のサイドウォール領域内へと半径方向外側に伸びる。フリッパー５４の軸方向内側部分５５は、ビードフィラーエイペックス５９ｂ以内（ｗｉｔｈｉｎ）に末端がある。フリッパー５４の軸方向外側部分６０ｂは、折返し端６２ｂを超えて半径方向に存在し、折返し端６２ｂそれ自体は、チッパー５６の半径方向外側到達点を半径方向に超える位置にある（下記において、別途に考察する）。カーカスプライ５０の折返し端６２ｂの軸方向外側部分は、ホィールリム７０のホイールリムフランジ７２の頂部を超えて半径方向外側に約１５〜３０ミリメートル伸び得る。

図３に示すように、フリッパー５４は、ビード５２ｂの周囲に配備され、ビード５２ｂはそれ自体、この例のタイヤ内において円周方向に配置されている。フリッパー５４の軸方向内側部分５５は、ホイールリム７０のホイールリムフランジ７２の頂部におよそ軸方向に近接する（ａｄｊａｃｅｎｔ）位置までビード５２ｂから半径方向外側に伸びる。軸方向外側の側面において、フリッパー５４は、ホイールリムフランジ７２上方の端部６０ｂまで、ビード５２ｂから半径方向外側に伸びる。フリッパー５４の末端６０ｂの軸方向外側到達部は、折返し端６２ｂの半径方向外側最大到達部を約７〜１５ミリメートルの間で超えて伸び得る。フリッパー５４は、比較的剛性なビード５２ｂと比較的より剛性の低いカーカスプライ５０との間の歪み差を積極的に（ａｃｔｉｖｅｌｙ）吸収する（すなわちタイヤがたわむ間に）ので、「能動的」と呼び得るものである。

ポリケトン布チッパー５６は、ビード５２ｂの周囲を包むカーカスプライ５０の部分に隣接して配置される。より具体的には、チッパー５６は、フリッパー５４から見て、カーカスプライ５０の部分の反対側に配置されている。チッパー５６の、軸方向内側部分は、ホイールリム７０にタイヤを取り付けた場合に、そのホイールリムの円環状円筒部（ｃｉｒｃｕｌａｒｌｙ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｐａｒｔ）７４に最も接近して存在するであろうビード領域の部分に存在する。チッパー５６の軸方向および半径方向外側部分は、ホイールリム７０にタイヤを取り付けた場合に、トウガード６４などのタイヤゴムによってホイールリムのその円形部分（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）から離れて、そのホイールリム７０のその円形部分の軸方向内側に存在するであろうビード領域の部分内に存在する。

換言すると、図３に見ることができるように、チッパー５６は、ビード５２ｂの下方でカーカスプライが折れ曲がるカーカスプライ５０の半径方向内側部分の周囲に円周方向に配置される。チッパー５６は、カーカスプライ５０の折返し端６２ｂとほぼ平行して、半径方向外側に伸びることができる。

チッパー５６は、ビード５２ｂに巻き付くカーカスプライ５０の部分を、ホイールリム７０からチッパーを隔てているゴム内の歪みから保護している。チッパー５６は、ビード領域を補強し、かつサイドウォール５７の半径方向内側部分を安定化する。換言すると、チッパー５６は、ホイールリム７０から、トウガード６４を経て、チッパーが最も直接的に剛性のビード５２ｂと隣接しているカーカスプライ５０の折返し部分６２ｂまで、内側に生じる応力誘発性（ｓｔｒｅｓｓ−ｉｎｄｕｃｅｄ）せん断歪みの伝達を最小にする方法で、変形を吸収できる。

図３に示す当て材５８は、チッパー５６の半径方向最外側領域６８、およびカーカスプライ５０の折返し端６２ｂにかぶさるような形でビード５２ｂの周囲に円周方向に配置されている。当て材５８は、チッパー５６およびフリッパー５４の機能と類似した機能を発揮する。より具体的には、当て材５８は、さもないとチッパー５６およびカーカスプライ５０のより柔軟ではない材料からの、柔軟なゴムの分離を誘発する、ゴム部分におけるせん断応力を吸収できる。例えば、当て材５８はナイロン布製とすることができる。当て材５８の半径方向外側部分６７は、フリッパー５４の上端６０ｂの上方に少なくとも５ｍｍ（また好ましくは１０〜１５ｍｍ）伸びるなどの最小レベル（ｍｉｎｉｍｕｍ ｌｅｖｅｌ）に到達できる。当て材５８の半径方向内側部分は、チッパー５６と約１０ｍｍ重なることができる。

ポリケトンのフリッパー５４およびチッパー５６を組み込む正味の効果は、せん断歪みの差を軽減もしくは吸収する歪み緩衝物を提供する（ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｔｒａｉｎ ｂｕｆｆｅｒｓ）ことであり、さもないと、もしフリッパーおよびチッパーが存在しないとした場合、せん断弾性率の格差のある隣接した材料の分離を招く可能性がある。その上、この補強構造により、ゴム片による標準的構造よりも組み込む部品数が少ないことによって、タイヤの耐久性を高め得る。

本発明に従って、図１から３の例のタイヤのフリッパー５４およびチッパー５６は、その全体が本出願に参照により組み込まれている、Ｋａｔｏらへの米国特許第６８１８７２８号に記載されているものなどのポリケトン繊維を含む。これらのポリケトン繊維は、糸（ｙａｒｎｓ）のストランド（ｓｔｒａｎｄｓ）を形成し、これらのストランドに撚りをかけてコードを形成するのに使用される。

ポリケトンは、いくつかの用途においてアラミドを有利に代替できる高テナシティー（ｈｉｇｈ ｔｅｎａｃｉｔｙ）材料である。例えば、ポリケトンは、図１〜３の例のタイヤなどの、ラジアル乗用車用ランフラットもしくは標準タイヤおよびラジアルライトもしくはラジアルミディアムトラックタイヤのフリッパーおよびチッパーとして、アラミドを代替して使用できる。通例のポリケトンコードの破断強度（ｂｒｅａｋｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）は、同一構造のアラミドコードの破断強度の約７０パーセントである。しかし、ポリケトンコードの撚りを減らすと、他の性状に重度に影響せずに、いくらかのもしくは全てのこの強度差を補償できる。

フリッパーおよびチッパーについて、ＴＰＩ（１インチ当り撚り数）８．９（３５回／１０ｃｍ）／８．９（３５回／１０ｃｍ）以下およびＥＰＩ（１インチ当りエンド数（ｅｎｄｓ））１６〜２６（６．３〜１０エンド／ｃｍ）を有する１６７０／２ｄｔｅｘのコードを有するポリケトン布が独特かつ有用な性状、ならびに省費用をもたらすことが見出されている。以下の表は、いくつかの他のポリケトン構造および同等のアラミド構造を比較している。この表は、一エンド浸漬された（ｓｉｎｇｌｅ ｅｎｄ ｄｉｐｐｅｄ）６．９／６．９撚り構成（１インチ当りの撚り６．９回（２７回／１０ｃｍ）のコード撚り数／１インチ当りの撚り６．９回（２７回／１０ｃｍ）の糸撚り数）を有するアラミドの１６７０ｄｔｅｘ／１／３コード、６．９／６．９撚り構成を有するポリケトン糸の１６７０ｄｔｅｘ／１／３コード、５．０／５．０撚り構成（１インチ当りの撚り５．０回（２０回／１０ｃｍ）のコード撚り数／１インチ当りの撚り５．０回（２０回／１０ｃｍ）の糸撚り数）を有するポリケトン糸の１６７０ｄｔｅｘ／１／３コード、および３．０（１２回／１０ｃｍ）／３．０（１２回／１０ｃｍ）撚り構造を有するポリケトン糸の１６７０ｄｔｅｘ／１／３コードの性状を掲げている。

一エンド浸漬６．９／６．９撚りポリケトンコードの強度は、アラミドの強度の７２パーセントである（６１２．３Ｎ／８６０．３Ｎ）。予想したように、撚り数レベルを下げると強度が増加し、３／３構造では、アラミドの強度に近い強度をもたらしている（８３６．５Ｎ／８６０．３Ｎ）。特定の伸びにおける浸漬コード荷重もしくはＬａｓｅ値の比較は、アラミドコードの１パーセントＬａｓｅがいずれのポリケトンコード構成のそれよりも高いことを示している。しかし、浸漬アラミドコードの３パーセントＬａｓｅ（特定伸びにおける荷重）は、３／３浸漬ポリケトンコードの値と５／５浸漬ポリケトンコードの値の間にある（３１８．８Ｎは、３６５．０Ｎと２７９．７Ｎの間）。

付着力（ａｄｈｅｓｉｏｎ）試験用試料は、２．５４ｍｍ幅試験片についての標準引きはがし付着力試験（ｓｔａｎｄａｒｄ ｐｅｅｌ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｔｅｓｔ）により調製した。細片付着力用試料（ｓｔｒｉｐ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｓａｍｐｌｅｓ）は、０．３０ｍｍゴムコート配合物（ｒｕｂｂｅｒ ｃｏａｔ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）で両側を被覆した布の層を重ねて（ｐｌｙｉｎｇ ｕｐ）、ゴム引き布を作り、続いて、窓付きマイラーシート（ｍｙｌｅｒ ｗｉｎｄｏｗ ｓｈｅｅｔ）により分離した２層のゴム引き布のサンドイッチを調製することにより作製した。このサンドイッチを１５０℃で２０分間加硫し（ｃｕｒｅ）、マイラー中のそれぞれの窓を中心に置いて２．５４ｍｍ試料にカットした。次いで、加硫した試料は、マイラーの窓により画定される領域について、試験装置上の１８０°引きによってゴム引き布間の付着力について試験した。示した加硫サイクルで平行試料（ｐａｒａｌｌｅｌ ｓａｍｐｌｅｓ）を加硫した。次いで加硫試料は、示した試験条件で付着力について試験した。試験のため標準生産配合物（ｓｔａｎｄａｒｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を使用した。細片付着力値の比較により、全ての３種の検討したポリケトン構成は、アラミドと比較して明らかに優れた付着力挙動を示すことが見てとれる。

疲労試験用試料は、コードを統合したゴム配合物のパッド（ｐａｄ）を加硫することにより調製した。次いで加硫試料を、コードに平行な２．５４ｍｍ幅細片に切断した。試料は、３５５．９Ｎの荷重を掛けながら「シューシャイン（ｓｈｏｅｓｈｉｎｅ）試験」として、２時間屈曲させた（ｆｌｅｘｅｄ）。次いでゴム細片からコードを取り出した。屈曲させたコードの残存強度を、屈曲前のコードの元の強度と比較した。残存強度値は、屈曲前のコードの強度についてのパーセントとして報告した。疲労性状の解析により、同一構成のアラミドと比較して、ポリケトンコードが優れた疲労性能を発揮することが示される。

ポリケトンの撚り数レベルを下げることにより、疲労性能の低下を招く。しかし、５／５および３／３構成のポリケトンコードは、６．９／６．９構成のアラミドコードに匹敵しうる疲労性能を有する。したがって、ポリケトンの撚り数レベルを下げることによって、アラミドと比較してより低いポリケトンの強度を一部補償することが可能である。

さらに、ポリケトンコードは、標準レゾルシノール−ホルムアルデヒド−ラテックス（ＲＦＬ）接着剤で処理することにより、十分な付着力レベルを確保するために接着剤中にエポキシ成分などの追加的な付着力増進剤の使用を要するアラミドコードと同等の付着力レベルに到達できる。したがって、より安価で、かつ環境により優しい浸漬配合（すなわちエポキシを含まないＲＦＬ）を使用できる。

本発明で使用するためのポリケトン繊維の一例は、主繰り返し単位として下式によって示されるケトン単位を含む繊維である。ポリケトン繊維は、約０．５ｄｌ／ｇ以上の固有粘度を有するポリケトン溶液から作製され、約９０パーセント以上の結晶配向、１．２９ｇ／ｃｍ³以上（あるいは約１．２９〜約１．３１ｇ／ｃｍ³）の密度、２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の弾性率、および約−１パーセント〜３パーセント（あるいは約０．１パーセント〜約１．５パーセント）の熱収縮を示す。

さらに、これらの例のポリケトン繊維は、摂氏０〜１５０°の範囲にある相分離温度（ｐｈａｓｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を有するポリケトン溶液を湿式紡糸することにより生産できる。これらの例のポリケトン繊維は高強度、高弾性率、優れた耐疲労性、良好な加工性、良好な耐熱性、寸法安定性、および優れた付着力性状を有する。したがって、これらの例の繊維は、上記において考察した農業、工業および商業用タイヤ用途に適している。

図１〜３に示しているタイヤ１０は、代替としてフリッパー５４だけを有し（図１〜２）、チッパー５６だけを有し（図示されない）、または両方を有し得る（図３）。さらなる代替策では、タイヤ１０は、撚りのあるポリケトン糸を備えたフリッパー５４および任意の適切なチッパー材料などの異なった材料のチッパーだけを有し得る。さらに、さらなる代替策では、タイヤ１０は、撚りのあるポリケトン糸を備えたチッパー５６および任意の適切なフリッパー材料などの異なった材料のフリッパーを有し得る。その上、タイヤ１０は、フリッパーおよび／またはチッパーを、車両に取り付ける場合のタイヤの外側など、タイヤ１０の片側だけに配置できるという意味で非対称タイヤとすることができる。さらに、フリッパーおよび／またはチッパー中のポリケトンコードの角度を、タイヤの円周方向に対して１５〜６０度、特には３０〜５５度の範囲におけるものとすることができる。

本発明における変形形態は、本明細書において提供されるその説明に鑑みて可能である。本発明を例示する目的で、ある代表的実施形態および細部が示されているが、その中で本発明の範囲から逸脱せずに種々の変更および修正を行うことができることが当業者には明らかであろう。したがって、記述される特定の実施形態において変更を行うことができ、それらは、下記に添付される特許請求範囲によって定義される、本発明の完全に意図される範囲内にあるであろうことを理解されたい。

符号の説明
１０ タイヤ
１２ トレッド
１４ カーカスプライ
１５、１７ サイドウォール
１６ ベルト構造
１８、２０ ベルト
２２ カーカス
２３ インナーライナー
２４ａ、２４ｂ ビード領域
２６ａ、２６ｂ ビードフィラーエイペックス
２８ａ、２８ｂ ビード
３０ａ、３０ｂ カーカスプライの末端部分
３２ａ、３２ｂ フリッパー
５０ カーカスプライ
５２ｂ ビード
５４ フリッパー
５５ フリッパーの軸方向内側部分
５６ チッパー
５７ サイドウォール
５８ 当て材
５９ｂ ビードフィラーエイペックス
６０ｂ フリッパーの軸方向外側部分
６２ｂ カーカスプライの折返し端
６４ トウガード
６７ 当て材の半径方向外側部分
６８ チッパーの半径方向最外側領域
７０ ホイールリム
７２ ホイールリムフランジ
７４ ホイールリムの円環状円筒部

Claims (19)

1. 回転軸を有する空気入りタイヤであって、
   少なくとも１つの補強されたプライ、およびせん断歪みを吸収するための緩衝物を提供する補強構造を有するカーカスと、
   前記カーカスの半径方向外側に配置されるトレッドと、
   半径方向に見て前記カーカスと前記トレッドの間に配置されるベルト構造と
   を特徴とし、前記カーカスの前記補強構造が、コードの布（ｆａｂｒｉｃ ｏｆ ｃｏｒｄｓ）を含み、それぞれのコードが、撚りをかけたポリケトン糸の、少なくとも１つのストランドを有し、前記撚りをかけたポリケトン糸が１５７０〜１７７０ｄｔｅｘの線密度および３ＴＰＩ（１２回／１０ｃｍ）〜９ＴＰＩ（３５回／１０ｃｍ）の撚り数レベルを有し、前記コードが３ＴＰＩ（１２回／１０ｃｍ）〜９ＴＰＩ（３５回／１０ｃｍ）の撚り数レベルおよび前記ポリケトン糸の撚り方向と反対の撚り方向を有する空気入りタイヤ。
2. 前記カーカスの前記補強構造がフリッパーであることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記フリッパーが、前記カーカスのビードから前記補強されたプライを分離していることを特徴とする、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記フリッパーが、前記ビードのせん断弾性率と前記補強されたプライのせん断弾性率の間にあるせん断弾性率を有し、それにより前記フリッパーが、前記ビードと前記補強されたプライとの間の歪み軽減層として作用することを特徴とする、請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記カーカスの前記補強構造がチッパーであることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記チッパーが、前記カーカスのビードに巻き付けられた補強されたプライの部分に隣接して配置されることを特徴とする、請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記チッパーが、フリッパーから見て、前記補強されたプライの前記部分の反対側に配置されることを特徴とする、請求項６に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記チッパーが、前記ビードの下で前記補強されたプライが上に折り返される位置で、前記補強されたプライの半径方向内側部分の周囲に円周方向に配置されることを特徴とする、請求項７に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記チッパーが、半径方向外側に伸びることを特徴とする、請求項８に記載の空気入りタイヤ。
10. 前記チッパーが、前記カーカスの前記ビードに巻き付いた補強されたプライの部分を、歪みから保護することを特徴とする、請求項９に記載の空気入りタイヤ。
11. 前記チッパーが、前記カーカスのビード領域を補強し、また前記カーカスのサイドウォールの半径方向内側部分を安定化することを特徴とする、請求項１０に記載の空気入りタイヤ。
12. 前記布が、１４ＥＰＩ（５．５エンド／ｃｍ）〜２６ＥＰＩ（１０エンド／ｃｍ）を有するコードを含むことを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
13. 前記ポリケトン糸が、主繰り返し単位として、−（ＣＨ₂ＣＨ₂−ＣＯ）−によって表されるケトン単位を含むことを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
14. 前記ポリケトン糸が、１．２９ｇ／ｃｍ³以上の密度、２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の弾性率、および−１パーセント〜３パーセントの熱収縮を有することを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
15. ラジアルランフラット乗用車用タイヤであることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
16. ラジアルライトトラック用タイヤであることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
17. ラジアルミディアムトラック用タイヤであることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
18. それぞれの前記コードが、撚りをかけたポリケトン糸のストランドを３つ有することを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
19. 少なくとも１つの前記コードが、ポリケトン糸のストランドを３つ有することを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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