JP2012057283A - Tire cord and pneumatic tire using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はタイヤ用コードおよびそれを用いた空気入りタイヤ（以下、単に「コード」および「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、芯鞘構造繊維を用いたタイヤ用コードおよびそれを用いた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a tire cord and a pneumatic tire using the same (hereinafter, also simply referred to as “cord” and “tire”), and more particularly, a tire cord using a core-sheath structure fiber and a pneumatic cord using the same Regarding tires.
一般に、乗用車のタイヤ形状は、タイヤの内圧と、それを支える有機繊維からなる補強材とにより保持されている。近年では、乗用車の重量化やタイヤの高性能化に伴って、タイヤの使用環境が高速かつ高温化してきており、これら苛酷な使用環境に対応して、補強材として、高い剛性を持つ有機繊維が用いられている。 Generally, the tire shape of a passenger car is held by the internal pressure of the tire and a reinforcing material made of organic fibers that support the tire. In recent years, with the increasing weight of passenger cars and the performance of tires, the environment in which tires are used is increasing at high speeds and temperatures. In response to these severe environments, organic fibers with high rigidity are used as reinforcing materials. Is used.
しかし、これらタイヤ補強材として用いられる有機繊維のほとんどは熱可塑性樹脂からなるため、高速走行時にタイヤの内部温度が高温になると、これら補強材の剛性は低下することになる。そのため、かかる補強材がカーカスに適用されていると、補強材の剛性の低下に伴いタイヤの横剛性が大きく低下して、操縦安定性の大きな低下を招き、かかる補強材がベルト補強層に適用されていると、補強材の剛性の低下に伴いベルト振動が過大となって、ロードノイズの悪化に繋がり、いずれの場合も、タイヤに求められる性能の大幅な悪化を招くこととなる。また、近年普及が進んでいるランフラットタイヤにおいては、ランフラット走行中にサイド補強ゴムが発熱して、２００℃以上の高温に達するが、このときカーカスの補強材が熱可塑性繊維からなるものであると、タイヤの撓みが増大して、早期故障に繋がることとなる。 However, since most of the organic fibers used as the tire reinforcing material are made of a thermoplastic resin, the rigidity of the reinforcing material is lowered when the internal temperature of the tire becomes high during high speed running. Therefore, if such a reinforcing material is applied to the carcass, the lateral rigidity of the tire is greatly reduced as the rigidity of the reinforcing material is reduced, resulting in a significant decrease in steering stability, and the reinforcing material is applied to the belt reinforcing layer. If this is done, the belt vibration becomes excessive as the rigidity of the reinforcing material decreases, leading to deterioration of road noise. In either case, the performance required for the tire is greatly deteriorated. Also, in run flat tires that have become popular in recent years, the side reinforcing rubber generates heat during run flat running and reaches a high temperature of 200 ° C. or higher. At this time, the carcass reinforcing material is made of thermoplastic fibers. If it exists, the bending of a tire will increase and it will lead to an early failure.
これに対し、カーカスの補強材としてレーヨン等の繊維を用いた場合、かかる繊維は高温下において高弾性であるため高速走行時の撓みを抑制する効果は得られるが、通常走行時においても高弾性であるためタイヤの接地面が十分確保できず、左折右折時にふらつく可能性があった。 In contrast, when a fiber such as rayon is used as a reinforcing material for a carcass, such a fiber is highly elastic at high temperatures, so that an effect of suppressing bending during high-speed traveling can be obtained. As a result, there was a possibility that the ground contact surface of the tire could not be secured sufficiently, and that it might fluctuate when turning left or right.
また、上記の問題を解決するための他の手法としては、有機繊維が加熱された際に、有機繊維を構成する樹脂中の非晶部の分子鎖が折り畳まれることに由来する熱収縮による応力を利用して、タイヤが高温となった際に高温部に発生する応力によって、繊維自体の剛性の軟化を補うことが考えられる。例えば、特許文献１等において、カーカスプライの補強材として、高温での熱収縮率が高いポリケトン繊維コードを用いることで、高温時の締付効果によってタイヤの横剛性を保持して、ランフラット走行時のランフラット耐久性を向上する技術が開示されている。
In addition, as another method for solving the above problem, when the organic fiber is heated, stress due to thermal contraction resulting from folding of the molecular chain of the amorphous part in the resin that constitutes the organic fiber. It is considered that the softening of the rigidity of the fiber itself is compensated by the stress generated in the high temperature part when the tire becomes hot. For example, in
しかしながら、高温時に発現する上記のような有機繊維の熱収縮は、基本的に熱履歴が残る非可逆的なものである。そのため、このような有機繊維を用いた場合、タイヤ用コードとして高い熱収縮応力を有していても、これをタイヤに適用すると、その特性がタイヤ生産時の加硫工程における加熱で失われてしまうおそれがあった。また、加硫工程で失われなかったとしても、上記特性は、タイヤが高速走行に伴う高温化と停車時における低温化とを繰り返す間に徐々に失われていくため、このような繰り返しの加熱および冷却によっても高温時における熱収縮特性が失われない補強材が求められていた。 However, the above-described heat shrinkage of the organic fiber that occurs at a high temperature is basically irreversible with a heat history remaining. Therefore, when such an organic fiber is used, even if it has a high heat shrinkage stress as a tire cord, when it is applied to a tire, its characteristics are lost by heating in the vulcanization process during tire production. There was a risk of it. Moreover, even if not lost in the vulcanization process, the above characteristics are gradually lost while the tire repeats the high temperature accompanying high-speed driving and the low temperature at the time of stopping. Further, there has been a demand for a reinforcing material that does not lose heat shrinkage characteristics at high temperatures even by cooling.
そこで本発明の目的は、高温時に高い熱収縮応力を発揮でき、かつ、加熱および冷却を繰り返した際にもその特性が失われることのないタイヤ用コードを提供することにあり、また、これをタイヤに用いることで、タイヤ内部温度が高温状態であるランフラット走行時や高速走行時のみならず、市街地走行時などのタイヤ内部温度が低温状態である低速領域でも良好な操縦安定性が得られる空気入りタイヤを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a tire cord that can exhibit high heat shrinkage stress at high temperatures and that does not lose its characteristics even when heating and cooling are repeated. By using it for tires, good steering stability can be obtained not only during run-flat driving and high-speed driving where the tire internal temperature is high, but also in low-speed areas where the tire internal temperature is low such as during urban driving. It is to provide a pneumatic tire.
本発明者は鋭意検討した結果、タイヤ用コードの材料として、鞘部に高剛性ポリマー、芯部に高熱膨張性ポリマーを配した芯鞘構造繊維のフィラメントを用い、その伸び率（剛性）およびフィラメント径の膨張率を所定の範囲内とすることで、高温時に高い熱収縮応力を発揮でき、かつ、加熱および冷却を繰り返しても同じ特性を維持できるタイヤ用コードが得られることを見出した。 As a result of intensive studies, the inventor has used a filament of a core-sheath structure fiber in which a highly rigid polymer is disposed in the sheath and a highly thermally expandable polymer is disposed in the core as the material for the tire cord. It has been found that by setting the diameter expansion rate within a predetermined range, it is possible to obtain a tire cord capable of exhibiting high heat shrinkage stress at high temperatures and maintaining the same characteristics even when heating and cooling are repeated.
すなわち、熱膨張率の高いポリマーを用いた繊維は、高温時には加熱により熱膨張して体積を増大させるが、こうしたポリマー単体では剛性が低く、また、繊維軸方向にも膨張してしまうために、繊維軸方向において所望の熱収縮応力は得られない。そこで、本発明においては、かかる熱膨張率の高いポリマーを芯鞘構造繊維の芯部に配置し、その外側の鞘部に高剛性ポリマーを配置している。高剛性ポリマーを用いた繊維においては、繊維軸方向に分子鎖が配向しているために、この方向の弾性率は高いが、繊維径方向の弾性率は繊維軸方向に比べて低い。そのため、高剛性ポリマー繊維の膨張する方向は、弾性率の低い繊維径方向のみになる。したがって、かかる芯鞘構造繊維においては、芯部の高熱膨張率ポリマーの熱膨張に伴い、高剛性ポリマーからなる鞘部が、繊維軸方向については膨張せずに繊維径方向について膨張することになる。その結果、芯鞘構造繊維全体として繊維軸方向に大きな収縮力が働くことになるので、これを熱収縮性を有する補強材としてタイヤ用コードに用いることが可能となるのである。 That is, a fiber using a polymer having a high coefficient of thermal expansion thermally expands by heating at high temperatures to increase the volume, but such a polymer alone has low rigidity and also expands in the fiber axis direction. A desired heat shrinkage stress cannot be obtained in the fiber axis direction. Therefore, in the present invention, such a polymer having a high coefficient of thermal expansion is disposed in the core portion of the core-sheath structure fiber, and a highly rigid polymer is disposed in the outer sheath portion. In a fiber using a high-rigidity polymer, molecular chains are oriented in the fiber axis direction, so that the elastic modulus in this direction is high, but the elastic modulus in the fiber radial direction is lower than that in the fiber axis direction. Therefore, the direction of expansion of the high-rigidity polymer fiber is only the fiber diameter direction with a low elastic modulus. Accordingly, in such a core-sheath structure fiber, the sheath portion made of the high-rigidity polymer expands in the fiber radial direction without expanding in the fiber axis direction in accordance with the thermal expansion of the high thermal expansion coefficient polymer in the core portion. . As a result, a large shrinkage force acts in the fiber axis direction as the entire core-sheath structure fiber, and this can be used for a tire cord as a reinforcing material having heat shrinkability.
すなわち、本発明のタイヤ用コードは、鞘部に高剛性ポリマーを配し、芯部に高熱膨張性ポリマーを配した芯鞘構造繊維のフィラメントからなるタイヤ用コードであって、
前記高剛性ポリマーがポリエチレンテレフタレート、２，６−ポリエチレンナフタレート、ポリビニルアルコールおよびアクリルからなる群から選ばれる１種以上であり、前記高熱膨張性ポリマーがポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、脂肪族ポリアミド、ポリエチレンおよびポリプロピレンからなる群から選ばれる１種以上であり、かつ、前記フィラメントの、０．０２Ｎ／ｄｔｅｘの荷重負荷時における伸び率が１．０〜１０．０％であり、かつ、２５℃から１５０℃まで加熱した際のフィラメント径の膨張率が１〜１０％であることを特徴とするものである。
That is, the tire cord of the present invention is a tire cord comprising a filament of a core-sheath structure fiber in which a highly rigid polymer is arranged in a sheath portion and a high thermal expansion polymer is arranged in a core portion,
The high-rigidity polymer is at least one selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, 2,6-polyethylene naphthalate, polyvinyl alcohol and acrylic, and the high thermal expansion polymer is polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate,
本発明においては、前記フィラメントが、複数本を同時に紡糸して得られたマルチフィラメントからなることが好ましく、前記フィラメントからなるヤーンが、１本ないし複数本にて撚り合わされてなることも好ましい。さらにまた、前記ヤーンを撚糸して得られたコードが、レゾルシン・ホルマリン・ラテックスからなる接着剤で処理されてなることも好ましい。 In the present invention, the filament is preferably composed of a multifilament obtained by simultaneously spinning a plurality of filaments, and it is also preferred that the filament yarn is twisted by one or a plurality of filaments. Furthermore, it is also preferable that the cord obtained by twisting the yarn is treated with an adhesive made of resorcin / formalin / latex.
また、本発明の空気入りタイヤは、上記本発明のタイヤ用コードを補強材として用いたことを特徴とするものである。 The pneumatic tire of the present invention is characterized by using the tire cord of the present invention as a reinforcing material.
本発明によれば、上記構成としたことにより、高温時に高い熱収縮応力を発揮でき、かつ、加熱および冷却を繰り返した際にもその特性が失われることのないタイヤ用コード、および、タイヤ内部温度が高温状態であるランフラット走行時や高速走行時のみならず、市街地走行時などのタイヤ内部温度が低温状態である低速領域でも良好な操縦安定性が得られる空気入りタイヤを実現することが可能となった。 According to the present invention, because of the above configuration, a tire cord that can exhibit high heat shrinkage stress at high temperatures and that does not lose its characteristics even when heating and cooling are repeated, and the tire interior It is possible to realize a pneumatic tire that can obtain good steering stability not only during run flat running and high speed running at high temperatures, but also in low speed areas where the tire internal temperature is cold such as running in urban areas. It has become possible.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明のタイヤ用コードは、鞘部に高剛性ポリマーを配し、芯部に高熱膨張性ポリマーを配した芯鞘構造繊維のフィラメントからなるものであり、かかるフィラメントとして、０．０２Ｎ／ｄｔｅｘの荷重負荷時における伸び率が１．０〜１０．０％であって、かつ、２５℃から１５０℃まで加熱した際のフィラメント径の膨張率、すなわち、加熱の前後におけるフィラメント径の変化率が、１〜１０％であるものを用いる点に特徴を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The tire cord of the present invention is composed of a filament of a core-sheath structure fiber in which a high-rigidity polymer is arranged in a sheath part and a high thermal expansion polymer is arranged in a core part. As such a filament, 0.02 N / dtex is used. The elongation at the time of loading is 1.0 to 10.0%, and the expansion rate of the filament diameter when heated from 25 ° C. to 150 ° C., that is, the change rate of the filament diameter before and after heating, It is characterized in that what is 1 to 10% is used.
タイヤ用コードに上記特定の芯鞘構造繊維のフィラメントを用いたことで、前述したように、環境温度が高温となってフィラメント周辺が加熱され、芯部の高熱膨張性ポリマーが膨張する際に、フィラメントは、繊維軸方向へは膨張せずに繊維径方向へ膨張することとなる。その結果、フィラメントは繊維長としては縮む方向となって、高い熱収縮応力を発揮するものとなる。また、上記芯鞘構造繊維のフィラメントにおいて発現するかかる熱収縮応力は、温度変化に伴う高熱膨張性ポリマーの体積の膨張および収縮に起因するものであるため、加熱および冷却の繰り返しによっても失われることがない。したがって、上記フィラメントにおける熱収縮応力の発現機構は、走行による高温化と停車による冷却を繰り返すタイヤに適用されるタイヤ用コードにおいて、きわめて有効なものであるといえる。 By using the filament of the specific core-sheath structure fiber in the tire cord, as described above, when the ambient temperature becomes high and the periphery of the filament is heated, and the high thermal expansion polymer in the core portion expands, The filament does not expand in the fiber axis direction but expands in the fiber radial direction. As a result, the filament is in the direction of shrinking as the fiber length, and exhibits high heat shrinkage stress. In addition, the heat shrinkage stress generated in the filament of the core-sheath structure fiber is caused by the expansion and contraction of the volume of the high thermal expansion polymer accompanying the temperature change, and is lost by repeated heating and cooling. There is no. Therefore, it can be said that the mechanism of the occurrence of heat shrinkage stress in the filament is extremely effective in a tire cord applied to a tire that repeatedly increases in temperature by traveling and cools by stopping.
本発明において、かかるフィラメントの０．０２Ｎ／ｄｔｅｘの荷重負荷時における伸び率は、１．０〜１０．０％、好適には１〜４％である。上記伸び率が１．０％未満であると、剛性が過大となって、加硫時の拡張に追随できずに食い込みやコード露出が発生し、１０．０％を超えると剛性不足となって車重を支えることができず、いずれにおいても本発明の所期の効果が得られない。 In the present invention, the elongation rate of the filament under a load of 0.02 N / dtex is 1.0 to 10.0%, preferably 1 to 4%. If the elongation rate is less than 1.0%, the rigidity becomes excessive, and the expansion during vulcanization cannot be followed and biting and cord exposure occur. If the elongation exceeds 10.0%, the rigidity becomes insufficient. The vehicle weight cannot be supported, and in any case, the desired effect of the present invention cannot be obtained.
また、かかるフィラメントの２５℃から１５０℃まで加熱した際のフィラメント径の膨張率は、１〜１０％、好適には２〜７％である。上記膨張率が１％未満であると、タイヤに適用した際、高速走行時における繊維軸方向への収縮力が弱まるため、高速走行時の剛性が上昇せず、操縦安定性の向上に寄与できない。一方、上記膨張率が１０％を超えると、タイヤに適用した際、熱収縮により剛性が高くなりすぎて縦ばねの上昇を生じ、乗心地性能が悪化してしまい、また、膨張による応力集中により、コードの破断を招く可能性も生ずる。なお、ここで、２５℃から１５０℃まで加熱した際のフィラメント径の膨張率を問題とするのは、停車時のタイヤ内部温度が常温（２５℃）であるのに対し、高速走行時にはタイヤ内部温度が１５０℃程度まで達するためである。 Moreover, the expansion rate of the filament diameter when this filament is heated from 25 ° C. to 150 ° C. is 1 to 10%, preferably 2 to 7%. When the expansion coefficient is less than 1%, the contraction force in the fiber axis direction during high-speed running is weakened when applied to a tire, so that the rigidity during high-speed running does not increase and cannot contribute to improvement in steering stability. . On the other hand, if the expansion rate exceeds 10%, when applied to a tire, the rigidity becomes too high due to thermal contraction, causing the vertical spring to rise, and the riding comfort performance deteriorates. Further, there is a possibility that the cord may be broken. The problem with the expansion rate of the filament diameter when heated from 25 ° C. to 150 ° C. is that the temperature inside the tire at the time of stopping is normal temperature (25 ° C.), while the inside of the tire is This is because the temperature reaches about 150 ° C.
本発明において、上記芯鞘構造繊維のフィラメントの鞘部を構成する高剛性ポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、２，６−ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）およびアクリルからなる群から選ばれる１種以上を用いる。特には、２，６−ポリエチレンナフタレートを用いることが、高い剛性を発揮させる上で、最も好ましい。 In the present invention, the high-rigidity polymer constituting the sheath of the filament of the core-sheath structure fiber is a group consisting of polyethylene terephthalate (PET), 2,6-polyethylene naphthalate (PEN), polyvinyl alcohol (PVA), and acrylic. 1 or more types selected from are used. In particular, the use of 2,6-polyethylene naphthalate is most preferable for achieving high rigidity.
また、上記芯鞘構造繊維のフィラメントの芯部を構成する高熱膨張性ポリマーとしては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、脂肪族ポリアミド、例えば、ポリアミド６やポリアミド６６、ポリエチレン（ＰＥ）およびポリプロピレン（ＰＰ）からなる群から選ばれる１種以上を用いる。特には、鞘部に２，６−ポリエチレンナフタレートを用いた場合の２，６−ポリエチレンナフタレートとの馴染みの良さや、熱膨張率の高さの観点から、ポリブチレンテレフタレートまたはポリトリメチレンテレフタレートを用いることが好ましい。 Examples of the high thermal expansion polymer constituting the core portion of the filament of the core-sheath structure fiber include polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), aliphatic polyamide such as polyamide 6, polyamide 66, and polyethylene. One or more selected from the group consisting of (PE) and polypropylene (PP) are used. In particular, polybutylene terephthalate or polytrimethylene terephthalate from the viewpoint of good familiarity with 2,6-polyethylene naphthalate when 2,6-polyethylene naphthalate is used for the sheath and high thermal expansion coefficient. Is preferably used.
上記芯鞘構造を有する繊維は、溶融ポリマーを吐出して繊維とする際に用いるノズル穴を２重とすることによって、容易に得ることができる。 The fiber having the core-sheath structure can be easily obtained by double the nozzle holes used when the molten polymer is discharged to form a fiber.
本発明においては、上記フィラメントとして、複数本を同時に紡糸して得られるマルチフィラメントを用いることで、膨張時にフィラメント同士が物理的に干渉して、ヤーンとしての収縮が増大するとの効果が得られ、好ましい。 In the present invention, by using a multifilament obtained by simultaneously spinning a plurality of filaments as the filament, the filaments physically interfere with each other at the time of expansion, and the effect of increasing the shrinkage as a yarn is obtained. preferable.
さらにまた、本発明においては、上記のようにして得られたフィラメントを撚り合わせて用いることで、繊維径の膨張に伴う螺旋半径の増大によって撚りコード長についても縮もうとする力が働くため、さらに高い熱収縮応力が発揮でき、好ましい。 Furthermore, in the present invention, since the filament obtained as described above is twisted and used, a force to reduce the twisted cord length due to the increase in the spiral radius due to the expansion of the fiber diameter works. Further, high heat shrinkage stress can be exhibited, which is preferable.
本発明においては、上記構造のフィラメントからなるヤーンを、１本ないし複数本にて撚り合わせてタイヤ用コードとすることができる。この場合、上記ヤーンを撚糸して得られたコードは、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）からなる接着剤等で適宜処理して、タイヤ製造に供することができる。 In the present invention, one or a plurality of yarns made of filaments having the above structure can be twisted to form a tire cord. In this case, the cord obtained by twisting the yarn can be appropriately treated with an adhesive made of resorcin / formalin / latex (RFL), etc., and used for tire manufacture.
図１に、本発明の空気入りタイヤの一例の幅方向断面図を示す。図示するように、本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部１１と、それに連なる一対のサイドウォール部１２と、両サイドウォール部１２間に跨るトレッド部１３とからなり、これら各部をビード部１１内にそれぞれ埋設された一対のビードコア１相互間にわたって補強する１層以上のカーカス２を備えている。また、カーカス２のクラウン部タイヤ半径方向外側には順次、１層以上、図示例では２層のベルト層３ａ，３ｂと、１層以上のベルト補強層４，５とが配置されている。本発明のタイヤにおいては、上記本発明のタイヤ用コードを、カーカスまたはベルト補強層の補強材として用いる。
In FIG. 1, the cross-sectional view of the width direction of an example of the pneumatic tire of this invention is shown. As shown in the figure, the pneumatic tire according to the present invention includes a pair of
上記本発明のタイヤ用コードをカーカスの補強材として用いた空気入りタイヤにおいては、高速走行に伴ってタイヤ内部温度が高温化しても、カーカス材に高い熱収縮応力が発生することによりタイヤの横剛性が低下せず、良好な操縦安定性を維持することが可能となる。特に、上記本発明のタイヤ用コードをサイド補強タイプのランフラットタイヤのカーカス材として用いた場合には、ランフラット走行時にサイド補強ゴムが軟化しても、上記タイヤ用コードの熱収縮応力によってタイヤの撓みを抑制できるので、高いランフラット耐久性能を発揮することが可能となる。 In a pneumatic tire using the tire cord of the present invention as a carcass reinforcing material, even if the tire internal temperature increases as the vehicle runs at a high speed, a high heat shrinkage stress is generated in the carcass material. Rigidity does not decrease, and good steering stability can be maintained. In particular, when the tire cord of the present invention is used as a carcass material for a side reinforcing type run flat tire, even if the side reinforcing rubber is softened during run flat running, the tire cord is affected by the heat shrinkage stress of the tire cord. Therefore, high run-flat durability performance can be exhibited.
また、上記本発明のタイヤ用コードをベルト補強層の補強材として用いた空気入りタイヤにおいては、高速走行によってタイヤトレッド部が高温となっても、上記タイヤ用コードの熱収縮応力によってベルト振動を抑えて、ロードノイズの悪化を抑制することが可能となる。 Further, in the pneumatic tire using the tire cord of the present invention as a reinforcing material for the belt reinforcing layer, even if the tire tread portion becomes high temperature due to high speed running, belt vibration is caused by the heat shrinkage stress of the tire cord. It is possible to suppress the deterioration of road noise.
さらに、上記本発明のタイヤ用コードの熱収縮応力は高温時にのみ発現するものであるので、これを用いた本発明のタイヤにおいては、タイヤ内部温度が高温状態であるランフラット走行時や高速走行時のみならず、市街地走行時などのタイヤ内部温度が低温状態である低速領域でも、良好な操縦安定性が得られるものである。すなわち、上記タイヤ用コードをカーカス材として用いることで、タイヤ内部温度が上昇する高速走行時等においては、芯鞘構造繊維の芯部体積が膨張して、これにより繊維径が膨張することに伴って、その繊維軸方向に収縮力が働く。これにより、カーカス材がタイヤを締め付けることでタイヤの撓みを防止でき、高速走行時においても剛性を保持して、操縦安定性を向上できる。一方、市街地走行時などの低速走行時には、芯鞘構造繊維の芯部体積が収縮して、繊維径が収縮することに伴って、繊維軸方向への収縮力が低下する。これにより、タイヤの剛性も低下するので、タイヤの接地面が大きくなって、右折左折時における操縦安定性を保持することができる。 Furthermore, since the thermal contraction stress of the tire cord of the present invention is expressed only at a high temperature, the tire of the present invention using the cord has the tire internal temperature at a high temperature during run flat running or high speed running. Good steering stability can be obtained not only at times, but also in a low speed region where the temperature inside the tire is low, such as when driving in urban areas. That is, by using the tire cord as a carcass material, the core volume of the core-sheath structure fiber expands during high-speed running or the like in which the tire internal temperature rises, thereby expanding the fiber diameter. Thus, contraction force acts in the fiber axis direction. As a result, the carcass material can prevent the tire from being bent by tightening the tire, maintain rigidity even during high-speed traveling, and improve steering stability. On the other hand, when traveling at a low speed such as when traveling in an urban area, the core volume of the core-sheath structure fiber contracts, and the contraction force in the fiber axis direction decreases as the fiber diameter contracts. Thereby, since the rigidity of the tire is also reduced, the ground contact surface of the tire is increased, and the steering stability at the time of a right turn or a left turn can be maintained.
本発明のタイヤにおいては、上記本発明のタイヤ用コードをカーカスないしベルト補強層の補強材として用いる点のみが重要であり、それ以外のタイヤ構造の詳細や各部材の材質、配置条件等については、所望に応じ適宜決定することができ、特に制限されるものではない。 In the tire of the present invention, only the point that the tire cord of the present invention is used as a reinforcing material for a carcass or a belt reinforcing layer is important, and other details of the tire structure, materials of each member, arrangement conditions, etc. It can be appropriately determined as desired, and is not particularly limited.
例えば、カーカス２は、図示例では１層であるが、２層以上で配置してもよく、通常は図示するように、ビードコア１の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止される。また、ベルト層３ａ，３ｂは、タイヤ周方向に対し所定の角度をもって平行に配列されたスチールコードをゴム引きしてなり、少なくとも１層にて設けることが必要であるが、通常は図示するように、２層にて交錯配置される。
For example, the carcass 2 has one layer in the illustrated example, but may be arranged in two or more layers, and is usually folded around the
さらに、ベルト補強層は、通常、ゴム被覆コードをタイヤ周方向にスパイラル状に巻回することで、連続コードからなる周方向ベルトとして形成することができる。かかるベルト補強層は、本発明のタイヤ用コードをカーカスに適用する場合には必ずしも必須ではなく、また、本発明のタイヤ用コードをベルト補強層に適用する場合にも、少なくとも１層にて配置すればよく、その配設幅にも特に制限はない。好適には、ベルト補強層４，５は、図示するように、ベルト層３の全幅以上にわたり配設されたキャップ層４、および／または、ベルト層３の両端領域に配置されたレイヤー層５からなるものとする。これらキャップ層４およびレイヤー層５は、いずれも１層で設けてもよく、２層以上で設けてもよい。より好適には、図示するように、キャップ層４およびレイヤー層５のそれぞれ１層からなるベルト補強層とする。 Further, the belt reinforcing layer can be formed as a circumferential belt composed of a continuous cord, usually by winding a rubber-coated cord in a spiral shape in the tire circumferential direction. Such a belt reinforcing layer is not always essential when the tire cord of the present invention is applied to a carcass, and also when the tire cord of the present invention is applied to a belt reinforcing layer, it is arranged in at least one layer. There is no particular limitation on the width of the arrangement. Preferably, the belt reinforcing layers 4 and 5 are formed from the cap layer 4 disposed over the entire width of the belt layer 3 and / or the layer layers 5 disposed in both end regions of the belt layer 3 as illustrated. Shall be. Each of the cap layer 4 and the layer layer 5 may be provided as one layer, or may be provided as two or more layers. More preferably, as shown in the figure, the belt reinforcing layer is composed of one layer each of the cap layer 4 and the layer layer 5.
さらにまた、本発明のタイヤにおいて、トレッド部１３の表面には適宜トレッドパターンが形成されており、最内層にはインナーライナー（図示せず）が形成されている。さらにまた、本発明のタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の又は酸素分圧を変えた空気、もしくは窒素等の不活性ガスを用いることができる。
Furthermore, in the tire of the present invention, a tread pattern is appropriately formed on the surface of the
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
下記表中に示す条件に従い、通常の有機繊維フィラメントまたは芯鞘構造繊維のフィラメントからなるタイヤ用コードを作製した。これら有機繊維フィラメントおよび芯鞘構造繊維のフィラメントとしては、すべてマルチフィラメントを用いた。得られた各タイヤ用コードを、常法に従いＲＦＬからなる接着剤で処理して、カーカスの補強材として適用し、タイヤサイズ２２５／４５Ｒ１７にて、各実施例および比較例の供試タイヤを作製した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
According to the conditions shown in the table below, a tire cord made of ordinary organic fiber filaments or core-sheath structure fiber filaments was produced. Multifilaments were all used as filaments of these organic fiber filaments and core-sheath structure fibers. Each of the obtained tire cords was treated with an adhesive made of RFL according to a conventional method, and applied as a carcass reinforcing material, and test tires for each example and comparative example were produced at a tire size of 225 / 45R17. did.
得られた各実施例および比較例の供試タイヤにつき、３０ｋｍ／ｈの低速走行時および１２０ｋｍ／ｈの高速走行時における操縦安定性について、ドライバーによるフィーリング評価を行った。結果は、比較例１の低速走行時の評価結果を１００とする指数にて示した。数値が大なるほど、操縦安定性に優れ、結果が良好である。その結果を、下記表中に併せて示す。 About the obtained test tire of each Example and Comparative Example, a driver's feeling evaluation was performed on the handling stability at a low speed of 30 km / h and at a high speed of 120 km / h. The results are shown as an index with the evaluation result of Comparative Example 1 at low speed running as 100. The larger the value, the better the steering stability and the better the results. The results are also shown in the table below.
また、上記で得られた各タイヤ用コードを常法に従いＲＦＬからなる接着剤で処理して、図１に示すようなキャップ層４およびレイヤー層５からなるベルト補強層の補強材として適用し、タイヤサイズ２２５／４５Ｒ１７にて、各実施例および比較例の供試タイヤを作製した。得られた各実施例および比較例の供試タイヤにつき、３０ｋｍ／ｈの低速走行時および１２０ｋｍ／ｈの高速走行時におけるロードノイズを評価した。結果は、比較例１の低速走行時の評価結果を１００とする指数にて示した。数値が大なるほど、ロードノイズが低く、結果が良好である。その結果を、下記表中に併せて示す。 Further, each tire cord obtained above is treated with an adhesive made of RFL according to a conventional method, and applied as a reinforcing material for a belt reinforcing layer made of a cap layer 4 and a layer layer 5 as shown in FIG. Test tires of each example and comparative example were manufactured at a tire size of 225 / 45R17. About the obtained test tire of each Example and a comparative example, road noise at the time of low speed driving | running | working of 30 km / h and high speed driving | running | working of 120 km / h was evaluated. The results are shown as an index with the evaluation result of Comparative Example 1 at low speed running as 100. The higher the number, the lower the road noise and the better the result. The results are also shown in the table below.
＊２）ポリエチレンテレフタレート、帝人（株）製、品名テトロン
＊３）ポリブチレンテレフタレート、帝人（株）製、品名ファインセル
＊４）ポリトリメチレンテレフタレート、帝人（株）製、品名ソロテックス
＊５）一般的なディップ処理を施した加硫前のコードの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応力である。
上記表中に示すように、本発明の条件を満足する芯鞘構造繊維のフィラメントからなるタイヤ用コードをカーカスの補強材として用いた各実施例の供試タイヤにおいては、従来一般的な有機繊維フィラメントからなるタイヤ用コードを用いた各比較例の供試タイヤと比較して、低速走行時および高速走行時の双方において、バランスよく良好な操縦安定性が得られていることが確かめられた。また、本発明の条件を満足する芯鞘構造繊維のフィラメントからなるタイヤ用コードをベルト補強層の補強材として用いた各実施例の供試タイヤにおいては、高速走行時においてもロードノイズの悪化を抑制できることが確かめられた。 As shown in the above table, in the test tires of the respective examples in which the tire cords comprising filaments of core-sheath structure fibers satisfying the conditions of the present invention were used as reinforcing materials for carcass, conventional organic fibers were used. It was confirmed that good steering stability was obtained in a well-balanced manner during both low-speed running and high-speed running, as compared with the test tires of each comparative example using a tire cord made of a filament. In addition, in the test tires of the examples using the tire cord made of the filament of the core-sheath structure fiber satisfying the conditions of the present invention as the reinforcing material of the belt reinforcing layer, the road noise is deteriorated even at high speed running. It was confirmed that it can be suppressed.
１ ビードコア
２ カーカス
３ａ，３ｂ ベルト層
４ キャップ層
５ レイヤー層
１１ ビード部
１２ サイドウォール部
１３ トレッド部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記高剛性ポリマーがポリエチレンテレフタレート、２，６−ポリエチレンナフタレート、ポリビニルアルコールおよびアクリルからなる群から選ばれる１種以上であり、前記高熱膨張性ポリマーがポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、脂肪族ポリアミド、ポリエチレンおよびポリプロピレンからなる群から選ばれる１種以上であり、かつ、前記フィラメントの、０．０２Ｎ／ｄｔｅｘの荷重負荷時における伸び率が１．０〜１０．０％であり、かつ、２５℃から１５０℃まで加熱した際のフィラメント径の膨張率が１〜１０％であることを特徴とするタイヤ用コード。 A cord for a tire comprising a filament of a core-sheath structure fiber in which a high-rigidity polymer is arranged in a sheath part and a high thermal expansion polymer is arranged in a core part,
The high-rigidity polymer is at least one selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, 2,6-polyethylene naphthalate, polyvinyl alcohol and acrylic, and the high thermal expansion polymer is polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, aliphatic polyamide 1 or more selected from the group consisting of polyethylene and polypropylene, and the filament has an elongation of 1.0 to 10.0% at a load of 0.02 N / dtex, and 25 ° C. A tire cord having an expansion rate of a filament diameter of 1 to 10% when heated to 150 ° C.
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