JP4950516B2 - Heavy duty pneumatic radial tire - Google Patents
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Description
本発明は、重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、詳しくは、軽量化を図ると共に、優れた力学特性と高い熱収縮特性を有する有機繊維を用いた高速耐久性、及び操縦安定性の改良された重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heavy duty pneumatic radial tire, and more particularly, a heavy load that is reduced in weight, improved in high-speed durability using organic fibers having excellent mechanical characteristics and high heat shrinkage characteristics, and improved handling stability. The present invention relates to a heavy duty pneumatic radial tire.
従来の空気入りタイヤのカーカスには、補強コードとして、レーヨン、ナイロン、ポリエステル等の有機繊維コードが一般的に用いられている。しかしながら、これらの有機繊維コードは、初期引張抵抗度が低いため、該コードをカーカスに用いたタイヤは、タイヤの使用中にコードが伸びて、変形するおそれがあった。そのため、かかるタイヤは、走行性能が低下する可能性を有し、超高速等の厳しい条件下では使用が難しいという問題がある。
また、初期引張抵抗度が高いコードとして、ポリケトン繊維よりなるコードが知られており、従来のポリオレフィン繊維に比べて融点が高く、高強度を有することが知られており、この優れた物性を生かしして産業資材用途、タイヤやベルト、ホースなどのゴム補強材料として展開が期待されている。
特に、小型トラックやトラック・バス用空気入りラジアタイヤは、カーカコードにスチールコードを使用するのが一般的であり、そのためタイヤ重量は高重量となる。
近年、特に、環境保護の点から、タイヤの軽量化が強く求められており、スチールコードに比べて軽量な高強度有機繊維が注目され、ポリケトン繊維コードをカーカスに適用したタイヤは、高荷重耐久性及び操縦安定性がバランス良く改善されている(例えば、特許文献1及び2参照)。また、最近では高熱収縮応力を有するポリケトン繊維の開発がおこなわれている(例えば、特許文献3参照)。
In the conventional carcass of a pneumatic tire, organic fiber cords such as rayon, nylon, and polyester are generally used as reinforcing cords. However, since these organic fiber cords have low initial tensile resistance, a tire using the cord for a carcass may be stretched and deformed during use of the tire. Therefore, such a tire has a possibility that running performance may be lowered and is difficult to use under severe conditions such as ultra high speed.
In addition, a cord made of polyketone fiber is known as a cord having a high initial tensile resistance, and it is known that it has a higher melting point and higher strength than conventional polyolefin fibers, and takes advantage of these excellent physical properties. It is expected to be used as a rubber reinforcing material for industrial materials, tires, belts and hoses.
In particular, pneumatic radius tires for light trucks and trucks / buses generally use steel cords as carcass cords, and therefore the tire weight is high.
In recent years, tire weight reduction has been strongly demanded especially from the viewpoint of environmental protection, and high-strength organic fibers that are lighter in weight than steel cords have attracted attention. Tires with polyketone fiber cords applied to carcass have high load durability. And steering stability are improved in a well-balanced manner (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Recently, polyketone fibers having high heat shrinkage stress have been developed (for example, see Patent Document 3).
しかしながら、高熱収縮応力を有するポリケトン繊維を使用した場合、上記のような優れた特性を有するタイヤが得られる反面、タイヤ製造時の加熱によりコードが著しく収縮し、出来上がりのタイヤ形状の乱れによりタイヤのユニフォミティを悪化させ、高耐久性を要求される重荷重系タイヤにおいては、タイヤ耐久性及び操縦安定性が低下する懸念があった。
特に、有機繊維材料をゴム補強材として使用する場合には、通常、繊維を撚糸後、接着剤を付与して簾状織物としてゴム材料中に埋設する。
最近、ポリケトンコードを経糸に用いた簾状織物に関する技術が開示され(例えば、特許文献4参照)、(イ)「ポリケトン繊維およびポリケトン繊維コードからなるコードは摩擦係数が小さく、簾織物の経糸として用いると、緯糸との間に滑りが生じて経糸の打ち込み間隔が不均一になる、いわゆる「目ずれ」が起こりやすい。」(ロ)「高強度及び高弾性を有するポリケトン繊維およびポリケトン繊維コードからなるコードは熱収縮応力が高く、簾織物に製織後の熱収縮によって簾織物が歪んで平坦性が損なわれる。」などの問題点を挙げ、その解決手段として経糸と緯糸との繊維−繊維間静止摩擦係数(μs)を上げることが開示されている。
However, when a polyketone fiber having a high heat shrinkage stress is used, a tire having excellent characteristics as described above can be obtained, but on the other hand, the cord is significantly shrunk due to heating during tire manufacture, and the resulting tire shape is disturbed. In heavy-duty tires that deteriorate uniformity and require high durability, there is a concern that tire durability and steering stability may decrease.
In particular, when an organic fiber material is used as a rubber reinforcing material, the fiber is usually twisted and then an adhesive is applied to embed it in the rubber material as a woven fabric.
Recently, a technique related to a cocoon-shaped woven fabric using a polyketone cord as a warp has been disclosed (see, for example, Patent Document 4). (A) “A cord made of polyketone fiber and a polyketone fiber cord has a small friction coefficient, When used, slippage occurs between the wefts and the warp driving interval becomes non-uniform, so-called “missing” tends to occur. “(B)“ The cord made of polyketone fiber and polyketone fiber cord having high strength and high elasticity has high heat shrinkage stress, and the warp fabric is distorted by the heat shrinkage after weaving, and the flatness is impaired. ” As a means for solving this problem, increasing the fiber-to-fiber static friction coefficient (μs) of warp and weft is disclosed.
また、特許文献4には、「主に、ゴム補強材用途に用いられる、簾織物製造中に、接着剤付与やゴム加硫時の加熱処理工程を通過する。しかしながら高度に延伸されたポリケトン繊維からなるコード及びストランドは非常に強い熱収縮応力を示し、簾の変形や成形品の歪が起こりやすい。このため、ポリケトン繊維からなるコード及びストランドは熱収縮応力が小さいことが好ましく」と開示されている。
しかしながら、タイヤの軽量化と共に高速耐久性及び操縦安定性に優れた高性能タイヤを開発するニーズが拡大してきており、上記問題点を克服して、非常に強い熱収縮応力を有するポリケトン繊維コードの特性を生かした、該ポリケトン繊維をベルトコードに適用する技術の開発が必要になってきている。
In addition, Patent Document 4 states that “they pass through a heat treatment step during application of an adhesive and rubber vulcanization during the manufacture of a koji fabric, which is mainly used for a rubber reinforcing material. The cords and strands made of a material exhibit very strong heat shrinkage stress, and are susceptible to wrinkle deformation and distortion of the molded product. For this reason, cords and strands made of polyketone fibers are preferably low in heat shrinkage stress. ing.
However, there is an increasing need to develop high-performance tires that are excellent in high-speed durability and handling stability along with the weight reduction of tires, and overcoming the above problems, polyketone fiber cords having very strong heat shrinkage stress Development of a technique for applying the polyketone fiber to a belt cord utilizing the characteristics has become necessary.
本発明は、このような状況下で、軽量化を図ると共に、優れた力学特性と高い熱収縮特性を有する有機繊維を用いて温度上昇によるタイヤのせり出しや、タイヤの過剰な変形を抑制した高速耐久性及び操縦安定性の改良された重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とするものである。 Under such circumstances, the present invention achieves a reduction in weight and a high-speed tire that suppresses excessive tire deformation and tire protrusion due to temperature rise using organic fibers having excellent mechanical properties and high heat shrinkage properties. It is an object of the present invention to provide a heavy-duty pneumatic radial tire with improved durability and handling stability.
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、最大熱収縮応力が特定の範囲にあるポリケトン繊維コードをラジアルタイヤのカーカスコードに用い、該カーカスコードと略直交する形でタイヤ内部に配置される緯糸コードを除くことにより上記課題を解決し得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成された発明である。
すなわち、本発明は、
(1) 一対のビードコアと、少なくとも該ビードコアに固定されるカーカスコードを含むカーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向内側に配設されたインナーライナー層と、該カーカス層のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配設された少なくとも2枚のベルト層を有するベルト部と、該ベルト部のタイヤ半径方向外側に配設されたトレッド部と、該トレッド部の左右に配置された一対のサイドウォール部を具備してなる重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層を構成するカーカスコードが、ポリケトン繊維を少なくとも50質量%含み、該コードの最大熱収縮応力が0.1〜1.8cN/dtexであり、かつ前記カーカスコードと略直交する形でタイヤ内部に配置される緯糸コードが実質的に存在しないことを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ、
(2) 前記カーカスコードに少なくとも50質量%含まれるポリケトン繊維原糸の引張強度が10cN/dtex以上、弾性率が200cN/dtex以上、かつ接着剤処理(Dip処理)後のコードとして、150℃にて30分間乾熱処理時の熱収縮率が1〜5%である上記(1)の重荷重用空気入りラジアルタイヤ、
(3) 隣接するカーカスコード間隔(隙間)の最小値が0.4mmである上記(1)又は(2)の重荷重用空気入りラジアルタイヤ、
(4) 前記カーカスコードの繊度が3000〜17000dtex、及び該コード1dtex当たりの19.8mN時の伸び率が5.0%未満である上記(1)〜(3)の重荷重用空気入りラジアルタイヤ、
(5) ポリケトン繊維を構成するポリケトンが、下記一般式(I)
(6) 前記式(I)中のAがエチレン基である上記(5)の重荷重用空気入りラジアルタイヤ、
(7) 前記ポリケトン繊維を少なくとも50質量%コードの下記式(II)で定義される下撚り係数N1が0.35〜0.70、下記式(III)で定義される上撚り係数N2が、0.50〜0.95である上記(1)〜(7)の重荷重用空気入りラジアルタイヤ、
N1=n1×(0.125×D1/ρ)1/2×10-3 ・・・ (II)
N2=n2×(0.125×D2/ρ)1/2×10-3 ・・・ (III)
[式(II)及び(III)において、n1は下撚り数(回/10cm);n2は上撚り数(回/10cm);D1は下撚り糸のdtex;D2はトータルdtex;ρは上記ポリケトンコードの比重(g/cm3)である。]
を提供するものである。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor used a polyketone fiber cord having a maximum heat shrinkage stress in a specific range as a carcass cord of a radial tire, and in a form substantially orthogonal to the carcass cord. It has been found that the above problem can be solved by removing the weft cords arranged inside the tire. The present invention has been completed based on this finding.
That is, the present invention
(1) A pair of bead cores, a carcass layer including at least a carcass cord fixed to the bead core, an inner liner layer disposed on the inner side in the tire radial direction of the carcass layer, and a tire radius of a crown portion of the carcass layer A belt portion having at least two belt layers disposed on the outer side in the direction, a tread portion disposed on the outer side in the tire radial direction of the belt portion, and a pair of sidewall portions disposed on the left and right of the tread portion In the heavy load pneumatic radial tire, the carcass cord constituting the carcass layer includes at least 50 mass% of polyketone fiber, and the maximum heat shrinkage stress of the cord is 0.1 to 1.8 cN / dtex. And there is substantially no weft cord arranged inside the tire in a shape substantially perpendicular to the carcass cord. Heavy duty pneumatic radial tires,
(2) Tensile strength of polyketone fiber yarn contained in at least 50% by mass in the carcass cord is 10 cN / dtex or more, an elastic modulus is 200 cN / dtex or more, and a cord after adhesive treatment (Dip treatment) at 150 ° C. The pneumatic radial tire for heavy loads as described in (1) above, wherein the thermal shrinkage rate during dry heat treatment is 1 to 5%
(3) The heavy-duty pneumatic radial tire according to (1) or (2), wherein the minimum value of the interval (gap) between adjacent carcass cords is 0.4 mm,
(4) The heavy-duty pneumatic radial tire according to (1) to (3) above, wherein the fineness of the carcass cord is 3000 to 17000 dtex, and the elongation at 19.8 mN per 1 dtex of the cord is less than 5.0%,
(5) The polyketone constituting the polyketone fiber is represented by the following general formula (I)
(6) The heavy-duty pneumatic radial tire according to (5), wherein A in the formula (I) is an ethylene group,
(7) The lower twist coefficient N 1 defined by the following formula (II) of at least 50% by mass of the polyketone fiber is 0.35 to 0.70, and the upper twist coefficient N 2 defined by the following formula (III) Is a heavy-duty pneumatic radial tire according to the above (1) to (7), which is 0.50 to 0.95,
N 1 = n 1 × (0.125 × D 1 / ρ) 1/2 × 10 −3 (II)
N 2 = n 2 × (0.125 × D 2 / ρ) 1/2 × 10 −3 (III)
[In formulas (II) and (III), n 1 is the number of twists (times / 10 cm); n 2 is the number of twists (times / 10 cm); D 1 is the dtex of the twisted yarn; D 2 is the total dtex; ρ Is the specific gravity (g / cm 3 ) of the polyketone cord. ]
Is to provide.
軽量化を図ると共に、優れた力学特性と高い熱収縮特性を有するポリケトン繊維を少なくとも50質量%含む有機繊維を用いて温度上昇によるタイヤのせり出しや、タイヤの過剰な変形を抑制した高速耐久性、操縦安定性の改良された重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。 High-speed durability that suppresses tire protrusion and excessive deformation of the tire due to temperature rise using organic fibers containing at least 50% by mass of polyketone fiber having excellent mechanical properties and high heat shrinkage properties while reducing weight. A heavy-duty pneumatic radial tire with improved handling stability can be provided.
先ず、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、カーカス層を構成するカーカスコードが、ポリケトン繊維を少なくとも50質量%含み、該コードの最大熱収縮応力が0.1〜1.8cN/dtexであり、かつ前記カーカスコードと略直交する形でタイヤ内部に配置される緯糸コードが実質的に存在しないことが必要である。 First, in the heavy-duty pneumatic radial tire of the present invention, the carcass cord constituting the carcass layer includes at least 50% by mass of polyketone fibers, and the maximum heat shrinkage stress of the cord is 0.1 to 1.8 cN / dtex. In addition, it is necessary that there is substantially no weft cord arranged inside the tire in a shape substantially orthogonal to the carcass cord.
本発明において、カーカス層を構成するカーカスコードは、高い熱収縮性、高強度、寸法安定性、耐熱性、およびゴムとの接着性に優れるものであるが、そのためにはカーカス層を構成する有機繊維コードの少なくとも50質量%がポリケトン繊維であることが必要である。 In the present invention, the carcass cord constituting the carcass layer has high heat shrinkability, high strength, dimensional stability, heat resistance, and adhesiveness to rubber. It is necessary that at least 50% by mass of the fiber cord is polyketone fiber.
前記ポリケトン繊維を構成するポリケトンが、下記一般式(I)
本発明に用いられるポリケトン繊維コードの原料であるポリケトンは、上記式(I)で表される繰り返し単位から実質的になるポリケトンが好ましい。また、該ポリケトンの中でも、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さらに好ましく、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。繰り返し単位中の1−オキソトリメチレンの割合が高いほど分子鎖の規則性が向上し、高結晶性で高配向度の繊維が得られる。
The polyketone constituting the polyketone fiber is represented by the following general formula (I)
The polyketone which is a raw material of the polyketone fiber cord used in the present invention is preferably a polyketone substantially consisting of the repeating unit represented by the above formula (I). Among the polyketones, a polyketone in which 97 mol% or more of repeating units is 1-oxotrimethylene [—CH 2 —CH 2 —CO—] is preferable, and polyketone in which 99 mol% or more is 1-oxo trimethylene. Is more preferable, and a polyketone in which 100 mol% is 1-oxotrimethylene is most preferable. As the proportion of 1-oxotrimethylene in the repeating unit is higher, the regularity of the molecular chain is improved, and a fiber with high crystallinity and high degree of orientation can be obtained.
上記ポリケトン繊維コードの原料であるポリケトンは、部分的にケトン同士、不飽和化合物由来の部分同士が結合してもよいが、不飽和化合物由来の部分とケトン基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%以上であることがさらに好ましく、100質量%であることが最も好ましい。 The polyketone, which is the raw material of the polyketone fiber cord, may be partially bonded to each other and from the unsaturated compound, but the portion derived from the unsaturated compound and the ketone group are alternately arranged. The ratio is preferably 90% by mass or more, more preferably 97% by mass or more, and most preferably 100% by mass.
また、上記式(I)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、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、ビニルピロリドン及び塩化ビニル等の不飽和結合を含む化合物であってもよい。 In the formula (I), the unsaturated compound forming A is most preferably ethylene, but propylene, butene, pentene, cyclopentene, hexene, cyclohexene, heptene, octene, nonene, decene, dodecene, styrene, acetylene. , Unsaturated hydrocarbons other than ethylene such as allene, methyl acrylate, vinyl acetate, acrylamide, hydroxyethyl methacrylate, undecenoic acid, undecenol, 6-chlorohexene, N-vinylpyrrolidone, diester of sulphonylphosphonic acid, styrene sulfonic acid It may be a compound containing an unsaturated bond such as sodium, sodium allyl sulfonate, vinyl pyrrolidone and vinyl chloride.
常法により得られたポリケトンの繊維化方法としては、(1)未延伸糸の防止を行なった後、多段熱延伸を行い、該多段熱延伸の最終延伸工程で特定の温度及び倍率で延伸する方法や、(2)未延伸糸の紡糸を行なった後、熱延伸を行い、該熱延伸終了後繊維に高い張力をかけたまま急冷却する方法が好ましい。上記(1)又は(2)の方法でポリケトンの繊維化を行なうことで、上記ポリケトン繊維コードの作製に好適な所望のフィラメントを得ることができる。 As a method for fiberizing a polyketone obtained by a conventional method, (1) after preventing undrawn yarn, it is subjected to multistage hot drawing, and drawn at a specific temperature and magnification in the final drawing step of the multistage hot drawing. A method and (2) a method of performing unstretched yarn spinning, followed by heat stretching, and rapid cooling while applying high tension to the fiber after completion of the heat stretching are preferred. A desired filament suitable for production of the polyketone fiber cord can be obtained by fiberizing the polyketone by the method (1) or (2).
ここで、上記ポリケトンの未延伸糸の紡糸方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができ、具体的には、特開平2−112413号、特開平4−228613号、特表平―505344号に記載のようなヘキサフルオロオイソプロパノールやm−クレゾール等の有機溶剤を用いる湿式紡糸法、国際公開99/18143号、国際公開00/09611号、特開2001−164422号、特開2004−218189号、特開2004−285221号に記載のような亜鉛塩、カルシウム塩、チオシアン酸塩、鉄塩等の水溶液を用いる湿式紡糸法が好ましい。 Here, the spinning method of the unstretched yarn of the polyketone is not particularly limited, and a conventionally known method can be employed. Specifically, JP-A-2-112413, JP-A-4-228613, Wet spinning method using an organic solvent such as hexafluorooisopropanol and m-cresol as described in JP-T-505344, WO 99/18143, WO 00/09611, JP 2001-164422, A wet spinning method using an aqueous solution of zinc salt, calcium salt, thiocyanate, iron salt or the like as described in JP-A Nos. 2004-218189 and 2004-285221 is preferable.
また、得られた未延伸糸の延伸方法としては、未延伸糸を該未延伸糸のガラス転移温度よりも高い温度に加熱しして引き伸ばす熱延伸法が好ましく、更に、該未延伸糸の延伸は、上記(2)の方法では一段で行なってもよいが、多段で行なうことが好ましい。
該熱延伸の方法としては、特に制限はなく、例えば、加熱ロールや過熱プレート上に糸を走行させる方法等を採用することができる。ここで、熱延伸温度は110℃〜(ポリケトンの融点)の範囲が好ましく、総延伸倍率は、10倍以上であることが好ましい。
Further, as a method for drawing the obtained undrawn yarn, a hot drawing method in which the undrawn yarn is drawn by heating to a temperature higher than the glass transition temperature of the undrawn yarn is preferable. In the above method (2), it may be performed in one stage, but it is preferably performed in multiple stages.
There is no restriction | limiting in particular as this heat drawing method, For example, the method etc. which run a thread | yarn on a heating roll or a superheat plate, etc. are employable. Here, the heat stretching temperature is preferably in the range of 110 ° C. to (melting point of polyketone), and the total stretching ratio is preferably 10 times or more.
上記(1)の方法でポリケトン繊維の繊維化を行なう場合、上記多段熱延伸の最終延伸工程における温度は、110℃〜(最終延伸工程の一段前の延伸工程の延伸温度−3℃)の範囲ガ好ましく、また、多段熱延伸の最終延伸工程における延伸倍率は、上記(2)の方法でポリケトンの繊維化を行なう場合、熱延伸終了後の繊維にかける張力は0.5〜4cN/dtexの範囲が好ましく、また、急冷却における冷却速度は、30℃/秒以上であることが好ましく、さらに、急冷却における冷却終了温度は、50℃以下であることが好ましい。
ここで、熱延伸されたポリケトン繊維の急冷却方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法採用することができ、具体的には、ロールを用いた冷却方法が好ましい。なお、こうして得られるポリケトン繊維は、弾性歪の残留が大きいため、通常、緩和熱処理を施し、熱延伸後の繊維長より繊維長を短くすることが好ましい。ここで、緩和熱処理の温度は、50〜100℃の範囲が好ましく、また、緩和倍率は0.980〜0.999倍の範囲が好ましい。
When the polyketone fiber is fiberized by the method (1) above, the temperature in the final drawing step of the multistage hot drawing is in the range of 110 ° C. to (the drawing temperature of the drawing step one step before the final drawing step −3 ° C.). In addition, the draw ratio in the final drawing step of multi-stage heat drawing is such that when polyketone fiberization is carried out by the method of (2) above, the tension applied to the fiber after completion of heat drawing is 0.5 to 4 cN / dtex. The range is preferable, and the cooling rate in the rapid cooling is preferably 30 ° C./second or more, and the cooling end temperature in the rapid cooling is preferably 50 ° C. or less.
Here, there is no restriction | limiting in particular as a rapid cooling method of the heat-stretched polyketone fiber, A conventionally well-known method can be employ | adopted, Specifically, the cooling method using a roll is preferable. In addition, since the polyketone fiber obtained in this way has a large residual elastic strain, it is usually preferable to perform relaxation heat treatment so that the fiber length is shorter than the fiber length after hot drawing. Here, the temperature of the relaxation heat treatment is preferably in the range of 50 to 100 ° C., and the relaxation ratio is preferably in the range of 0.980 to 0.999 times.
また、ポリケトン繊維は結晶化度が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り十分な強度が得られないばかりか熱時の収縮特性、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%がこのましく、より好ましくは60〜85%である。 The polyketone fiber preferably has a crystal structure with a crystallinity of 50 to 90% and a crystal orientation of 95% or more. When the degree of crystallinity is less than 50%, the fiber structure is not sufficiently formed and sufficient strength cannot be obtained, and the shrinkage property and dimensional stability during heating may be unstable. For this reason, the crystallinity is preferably 50 to 90%, more preferably 60 to 85%.
上記のようにして得られたポリケトン繊維コードをゴム引きすることで、上記カーカスプライ層に用いるコード/ゴム複合体を得ることができる。ここで、ポリケトン繊維コードのコーティングゴムとしては、特に制限はなく、従来のベルトやカーカス補強層に用いていたコーティングゴムを用いることができる。なお、ポリケトン繊維コードのゴム引きに先立って、ポリケトン繊維コードに接着剤処理を施し、コーティングゴムとの接着性を向上させてもよい。 By cording the polyketone fiber cord obtained as described above, a cord / rubber composite used in the carcass ply layer can be obtained. Here, there is no restriction | limiting in particular as coating rubber of a polyketone fiber cord, The coating rubber used for the conventional belt and the carcass reinforcement layer can be used. Prior to rubberizing the polyketone fiber cord, an adhesive treatment may be applied to the polyketone fiber cord to improve the adhesion to the coating rubber.
このようにして得られたポリケトン繊維コードの熱収縮応力は従来の繊維素材例えば、ナイロン6・6比べて約4倍、ポリエチレンテレフタレートに比べて10倍近い熱収縮応力である。
また、ポリケトン繊維の高い熱収縮特性を最も効果的に活用するには、加工時の処理温度や使用時の成型品の温度が、最大熱収縮応力を示す温度(以下最大熱収縮温度という)と近い温度であることが望ましい。
タイヤコードやベルト等のゴム補強用繊維材料として用いられる場合、RFL処理温度や加硫温度等の加工温度が100〜250℃であること、また、繰返し使用や高速回転によってタイヤやベルト等の材料が発熱した際の温度は100〜200℃にもなること等から最大熱収縮温度は100〜250℃の範囲であり、より好ましくは150〜240℃であることが望ましい。
The heat shrinkage stress of the polyketone fiber cord thus obtained is about 4 times that of a conventional fiber material such as
Also, in order to make the most effective use of the high heat shrinkage characteristics of polyketone fibers, the processing temperature during processing and the temperature of the molded product during use are the temperature that indicates the maximum heat shrinkage stress (hereinafter referred to as the maximum heat shrinkage temperature). It is desirable that the temperature be close.
When used as a fiber material for reinforcing rubber such as tire cords and belts, the processing temperature such as the RFL treatment temperature and vulcanization temperature is 100 to 250 ° C, and the materials such as tires and belts are repeatedly used and rotated at high speed. The maximum heat shrinkage temperature is in the range of 100 to 250 ° C., more preferably 150 to 240 ° C., because the temperature when heat is generated becomes as high as 100 to 200 ° C.
前記本発明に係わるカーカスコードの種類として、例えば、(イ)ポリケトン繊維のみからなるコード、(ロ)ポリケトン繊維とポリケトン繊維以外の繊維とを混撚または交撚したコード等が挙げられる。これらの1本のコード中にポリケトン繊維が少なくとも50質量%含まれていることが好ましい。ポリケトン繊維は、簾織物における全経糸中に少なくとも50質量%、好ましくは少なくとも75質量%、より好ましくは少なくとも90質量%、最も好ましくは100質量%用いられる。
ポリケトン繊維の割合を上記範囲内にすることによって、コードの優れた熱収縮性、強度、寸法安定性、耐熱性、及びゴムとの接着性などを得ることができる。
Examples of the type of the carcass cord according to the present invention include (a) a cord composed only of polyketone fibers, and (b) a cord obtained by mixing or twisting polyketone fibers and fibers other than polyketone fibers. It is preferable that at least 50% by mass of the polyketone fiber is contained in one cord. Polyketone fibers are used at least 50% by weight, preferably at least 75% by weight, more preferably at least 90% by weight, and most preferably 100% by weight in the total warp in the knit fabric.
By setting the ratio of the polyketone fiber within the above range, excellent heat shrinkability, strength, dimensional stability, heat resistance, adhesion to rubber, and the like of the cord can be obtained.
ポリケトン繊維以外の繊維としては、その割合が50質量%未満であれば特に制限はなく、用途および目的に応じて、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維等、公知の繊維が用いられる。ポリケトン繊維以外の繊維が50質量%を越えると、例えば、ポリエステル繊維やポリアミド繊維よりなる経糸の場合には強度や寸法安定性が損なわれ、レーヨン繊維よりなる経糸の場合には強度が大きく損なわれ、アラミド繊維よりなる経糸の場合にはゴムとの接着性が大きく損なわれる。 The fiber other than the polyketone fiber is not particularly limited as long as the ratio is less than 50% by mass, and known fibers such as polyamide fiber, polyester fiber, rayon fiber, and aramid fiber are used depending on the application and purpose. When the amount of fibers other than polyketone fibers exceeds 50% by mass, for example, in the case of warp made of polyester fiber or polyamide fiber, the strength and dimensional stability are impaired, and in the case of warp made of rayon fiber, the strength is greatly impaired. In the case of warp made of aramid fibers, the adhesiveness with rubber is greatly impaired.
さらに、本発明において、少なくともポリケトン繊維を50質量%含む、該コードの最大熱収縮応力が0.1〜1.8cN/dtexの範囲にあることが必要である。好ましくは0.4〜1.6cN/dtex、さらに好ましくは0.6〜1.4cN/dtexである。最大熱収縮応力を上記範囲にすることによって、タイヤ製造時の加熱よるカーカスコードの引き揃え効率の低下を抑え、タイヤの強度を充分確保すると共に、カーカスコードの著しい収縮を抑え安定した形状のタイヤを得ることができる。 Furthermore, in the present invention, it is necessary that the maximum heat shrinkage stress of the cord containing at least 50% by mass of polyketone fiber is in the range of 0.1 to 1.8 cN / dtex. Preferably it is 0.4-1.6 cN / dtex, More preferably, it is 0.6-1.4 cN / dtex. By setting the maximum heat shrinkage stress within the above range, the tire has a stable shape that suppresses the reduction in carcass cord alignment efficiency due to heating during tire manufacture, ensures sufficient tire strength, and suppresses significant shrinkage of the carcass cord. Can be obtained.
また、本発明の空気入りラジアルタイヤは、前記カーカスコードと略直交する形でタイヤ内部に配置される緯糸コードが存在しないことが重要である。
高熱収縮応力、高強度及び高弾性率を有する少なくともポリケトン繊維を50質量%含むコード経糸とし、緯糸を有する簾織物から緯糸を除くことによって、簾織物としてゴム引きされた後タイヤ製造時の加熱により、ポリケトン繊維の収縮に起因し、緯糸に由来するカーカスコード配列の乱れが生じることが無く、タイヤのユニフォミティ性能の優れた、より改良された高速耐久性及び操縦安定性を有する空気入りラジアルタイヤを得ることができる。
具体的には、特開平5−269890に技術開示された、テキスタイルコードの横糸処理装置等でゴム引き前に緯糸を除去したり、1本、または複数本の接着処理済みコードにコーティングゴムをインシュレーションしたコード・ゴム複合材料をタイヤ成型機上でならべたりすることで、 カーカスプライの緯糸が実質的に存在しないタイヤを製造することができる。
In the pneumatic radial tire of the present invention, it is important that there is no weft cord arranged inside the tire in a shape substantially orthogonal to the carcass cord.
A cord warp containing at least 50% by weight of polyketone fiber having high heat shrinkage stress, high strength and high elastic modulus, and by removing the weft from the kite fabric having the weft, after being rubberized as the kite fabric, by heating during tire manufacture A pneumatic radial tire having improved tire performance and improved high-speed durability and steering stability without causing disturbance of the carcass cord arrangement derived from the weft due to the shrinkage of the polyketone fiber. Obtainable.
Specifically, wefts are removed before weaving with a weft processing device for textile cords disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-269890, or coating rubber is coated on one or a plurality of bonded cords. By arranging the cord-rubber composite material thus prepared on a tire molding machine, it is possible to manufacture a tire that is substantially free of the carcass ply weft.
本発明において、カーカスプライ層を構成するポリケトン繊維コードの熱収縮応力はタイヤ温度に対応して可逆的に繰り返し発現することが好ましい。
本発明に用いられるポリケトン繊維コードの熱収縮応力は110℃を超えると急激に増加する。高速走行でタイヤ温度が上昇するにつれて熱収縮応力は増加し、高速走行によるショルダーの迫り出しを抑え、優れた高速時の操縦安定性を示す。すなわち、タイヤの温度上昇にともなって熱収縮応力は増加する。
ポリケトン繊維コードの収縮は、コードが室温になるともとに戻り、高温になると再度発現する。この現象は可逆的に起こり、タイヤを走行させるごとに繰り返し行なわれる。
In the present invention, it is preferable that the heat shrinkage stress of the polyketone fiber cord constituting the carcass ply layer is reversibly and repeatedly expressed corresponding to the tire temperature.
When the heat shrinkage stress of the polyketone fiber cord used in the present invention exceeds 110 ° C., it rapidly increases. As the tire temperature rises at high speeds, the heat shrinkage stress increases, preventing the shoulder from sticking out at high speeds and showing excellent handling stability at high speeds. That is, the heat shrinkage stress increases as the tire temperature rises.
The shrinkage of the polyketone fiber cord returns as the cord reaches room temperature, and reappears when the cord reaches a high temperature. This phenomenon occurs reversibly and is repeated every time the tire is driven.
また、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、上記カーカス層を形成するカーカスコードに少なくとも50質量%含まれるポリケトン繊維原糸の引張強度が10cN/dtex以上に、より好ましくは15cN/dtex以上にあることが好ましい。引張強度を上記範囲にすることによって、タイヤとしての強度が十分確保することができる。引張強度の上限については特に制限はないが通常、18cN/dtex程度である。 Moreover, in the heavy duty pneumatic radial tire of the present invention, the tensile strength of the polyketone fiber yarn contained in the carcass cord forming the carcass layer is at least 10 cN / dtex, more preferably 15 cN / dtex or more. Preferably there is. By setting the tensile strength within the above range, sufficient strength as a tire can be ensured. Although there is no restriction | limiting in particular about the upper limit of tensile strength, Usually, it is about 18 cN / dtex.
また、前記カーカスコードに少なくとも50質量%含まれるポリケトン繊維原糸の弾性率が200cN/dtex以上に、より好ましくは250cN/dtex以上にあることが好ましい。弾性率を上記範囲にすることによって、タイヤとして十分な形状保持性を確保することができる。弾性率の上限については特に制限はないが通常、350cN/dtex程度である。 The elastic modulus of the polyketone fiber base yarn contained in at least 50% by mass in the carcass cord is preferably 200 cN / dtex or more, more preferably 250 cN / dtex or more. By setting the elastic modulus within the above range, sufficient shape retention as a tire can be ensured. Although there is no restriction | limiting in particular about the upper limit of an elasticity modulus, Usually, it is about 350 cN / dtex.
さらに、前記ポリケトン繊維を少なくとも50質量%含む接着剤処理(Dip処理)後のカーカスコードの150℃にて30分間乾熱処理時の熱収縮率が1%〜5%の範囲に、より好ましくは2%〜4%の範囲にあることが好ましい。熱収縮率を上記範囲にすることによって、タイヤ製造時の加熱による引き揃え効率及びタイヤ強度を確保し、安定したタイヤ形状を得ることが出来る。 Furthermore, the heat shrinkage rate of the carcass cord after the adhesive treatment (Dip treatment) containing at least 50% by mass of the polyketone fiber at 150 ° C. for 30 minutes during the dry heat treatment is in the range of 1% to 5%, more preferably 2 It is preferable that it exists in the range of% -4%. By setting the heat shrinkage rate within the above range, it is possible to secure the alignment efficiency and the tire strength by heating at the time of manufacturing the tire, and to obtain a stable tire shape.
上記ポリケトン繊維コードは、上記ポリケトンからなるフィラメントを撚り合わせて作ることができ、撚り合わせるフィラメント束の数については特に限定はないが、繊度が1000〜8000dtexのフィラメント束を2本撚又は3本撚り合わせることからなるコードが好ましい。例えば、上記フィラメント束に下撚りをかけ、ついでこれを2本又は3本合わせて、逆方向に上撚りをかけることで、撚り糸コードとして得ることができる。
本発明において、カーカス層を形成するポリケトン繊維を少なくとも50質量%含むコードは、繊度が3000〜17000dtex、好ましくは6000〜12000dtexであることが望ましい。繊度を上記範囲にすることによって、重荷重用空気入りラジアルタイヤとして必要なカーカス強度を確保し、コード径が大きくなりすぎることによる、カーカス端からのセパレーションを抑制することができる。
さらに、前記コード1dtex当たりの19.8mN時の伸び率が5.0%未満、より好ましくは3.5%未満であることが望ましい。コード1dtex当たりの19.8mN時の伸び率上記範囲にすることによって、タイヤの走行成長を抑制することができる。
The polyketone fiber cord can be made by twisting filaments made of the polyketone, and the number of filament bundles to be twisted is not particularly limited, but a filament bundle having a fineness of 1000 to 8000 dtex is twisted by two or three. A code consisting of a combination is preferred. For example, it is possible to obtain a twisted yarn cord by applying a lower twist to the filament bundle, then combining two or three of them, and applying an upper twist in the opposite direction.
In the present invention, the cord containing at least 50% by mass of the polyketone fiber forming the carcass layer has a fineness of 3000 to 17000 dtex, preferably 6000 to 12000 dtex. By setting the fineness within the above range, the carcass strength necessary for a heavy-duty pneumatic radial tire can be ensured, and separation from the carcass end due to an excessively large cord diameter can be suppressed.
Further, it is desirable that the elongation at 19.8 mN per 1 dtex of the cord is less than 5.0%, more preferably less than 3.5%. By setting the elongation rate at 19.8 mN per 1 dtex of the cord within the above range, it is possible to suppress tire growth.
さらに本発明おいては、ポリケトンの繊維原糸に、前記一般式(II)で定義される下撚り係数N1で下撚りをかけた後、該下撚り糸複数本を引き揃えて下撚りと逆方向に、前記一般式(III)で定義される上撚り係数N2で上撚りをかけた双撚糸よりなり、ポリケトン繊維コードの式(II)で定義される下撚り係数N1が0.35〜0.70、式(III)で定義される上撚り係数N2が、0.50〜0.95の範囲あることが好ましい。 Furthermore, in the present invention, the polyketone fiber yarn is subjected to a lower twist with a lower twist coefficient N 1 defined by the above general formula (II), and then a plurality of the lower twist yarns are aligned to reverse the lower twist. It consists of a twisted yarn in which the upper twist coefficient N 2 defined by the general formula (III) is applied in the direction, and the lower twist coefficient N 1 defined by the formula (II) of the polyketone fiber cord is 0.35 0.70, coefficient N 2 twists defined by formula (III) is preferably in the range of 0.50 to 0.95.
本発明に用いられるコードにおいて、下撚り係数、上撚り係数を上記範囲に設定したポリケトン繊維コードを用いることで、耐疲労性、引張剛性及びコード強度に優れたコードを得ることができ、その結果、コードの強度と耐疲労性とが高度にバランスしたカーカスプライ用コードを得ることができる。 In the cord used in the present invention, a cord excellent in fatigue resistance, tensile rigidity and cord strength can be obtained by using a polyketone fiber cord in which the lower twist coefficient and the upper twist coefficient are set in the above ranges. Thus, a carcass ply cord in which the strength and fatigue resistance of the cord are highly balanced can be obtained.
また、本発明において、上記カーカスコードと、隣接するカーカスコードとの間隔の最小値が0.4mm以上、より好ましくは0.6mm以上であることが望ましい。通常、カーカスコードと、隣接するカーカスコードとの間隔が最小となるのは、ビードコアに隣接する部分(特にリム圧による影響を受ける部分)となるため、0.4mm未満となった場合、コード間の摩擦や、発熱に起因するコードとコーティングゴム間の接着力が低下しドラム耐久性を低化させる懸念がある。 In the present invention, it is desirable that the minimum value of the distance between the carcass cord and the adjacent carcass cord is 0.4 mm or more, more preferably 0.6 mm or more. Usually, the distance between the carcass cord and the adjacent carcass cord is the smallest adjacent to the bead core (particularly the portion affected by the rim pressure). There is a concern that the adhesive strength between the cord and the coating rubber due to the friction and heat generation is lowered, and the drum durability is lowered.
上述したように、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、上記ポリケトン繊維を少なくとも50質量%含むコードがタイヤのカーカス層に使用される。該ポリケトン繊維コードは、コードの強度と耐疲労性とが高度にバランスされ、かつ高温での高熱収縮応力を有しているために、該コードをタイヤのカーカス部に用いることにより、高速走行によるショルダーの迫り出しを抑え、タイヤのサイド部の剛性を高め優れた高速時の操縦安定性を示す。さらに、緯糸が実質的に存在しないことによりカーカスコード配列の乱れが生じることが無く、タイヤのユニフォミティ性能の優れた、より改良された高速耐久性及び操縦安定性を有する重荷重用空気入りラジアルタイヤを得ることができる。 As described above, in the heavy-duty pneumatic radial tire of the present invention, the cord containing at least 50% by mass of the polyketone fiber is used for the carcass layer of the tire. Since the polyketone fiber cord has a high balance between the strength and fatigue resistance of the cord and has a high heat shrinkage stress at a high temperature, the cord is used for a carcass portion of a tire, thereby enabling high-speed running. Suppresses the shoulder protrusion, increases the rigidity of the tire side, and exhibits excellent handling stability at high speeds. Further, a heavy-duty pneumatic radial tire having improved tire performance and improved high-speed durability and steering stability without causing any disturbance in the carcass cord arrangement due to the substantial absence of wefts. Obtainable.
次に本発明のタイヤの実施態様を図面に基づき説明する。図1は、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤの左断面図である。図1に示すタイヤは、ビード部1と、サイド部3と、トレッド部4と、該ビード部1に埋設されたビードコア2にトロイド状に延在させたカーカス層5と、該カーカス層5のクラウン部でタイヤ径方向外側に配した少なくとも二枚のベルト層からなるベルト6と、インナーライナー層7が配設されている。
ここで、本発明においては、カーカス層5に埋設されているカーカスコード(図示せず)は、上述したポリケトン繊維を少なくとも50質量部含むコードが適用されている。
Next, embodiments of the tire of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a left sectional view of a heavy duty pneumatic radial tire of the present invention. The tire shown in FIG. 1 includes a bead portion 1, a
Here, in the present invention, a cord including at least 50 parts by mass of the above-described polyketone fiber is applied to a carcass cord (not shown) embedded in the
次に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、 本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。なお、各種の測定法は下記の方法に基づいておこなった。
<コード物性評価>
1.引張強度、引張弾性率
JIS−L−1013に準じて測定した。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を採用した。
2.乾熱収縮率
オーブン中で150℃にて30分間の乾熱処理を行い、熱処理前後の繊維長を、1/30(cN/dtex)の荷重をかけて計測して下式により求めた。乾熱収縮率(%)=(Lb−La)/Lb×100(ただし、Lbは熱処理前の繊維長、Laは熱処理後の繊維長である。)
3.最大熱収縮応力
接着剤処理(Dip処理)を施した、加硫前のポリケトン繊維コードを25cmの長さに固定したサンプルを5℃/分の昇温スピードで加熱し、コードに発生する応力を測定した。得られた温度−応力カーブから最大の熱収縮応力を読み取って得られた値である。
EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited to the following Example at all. Various measurement methods were performed based on the following methods.
<Code property evaluation>
1. Tensile strength and tensile modulus Measured according to JIS-L-1013. As the tensile elastic modulus, an initial elastic modulus value calculated from a load at an elongation of 0.1% and a load at an elongation of 0.2% was adopted.
2. Dry heat shrinkage rate Dry heat treatment was performed in an oven at 150 ° C. for 30 minutes, and the fiber length before and after the heat treatment was measured by applying a load of 1/30 (cN / dtex) and obtained by the following equation. Dry heat shrinkage rate (%) = (Lb−La) / Lb × 100 (where Lb is the fiber length before heat treatment, and La is the fiber length after heat treatment)
3. Maximum heat shrinkage stress Adhesive treatment (Dip treatment), a sample obtained by fixing a polyketone fiber cord before vulcanization to a length of 25 cm, is heated at a heating rate of 5 ° C / min, and the stress generated in the cord is measured. It was measured. It is a value obtained by reading the maximum heat shrinkage stress from the obtained temperature-stress curve.
<タイヤ性能評価>
1.ドラム耐久試験
ドラム条件:JATMA条件に準拠し、内圧700kPa、ステップ荷重[最大荷重×(66%、84%、100%、110%)×6時間]、速度65km/hでドラム試験機によるタイヤ耐久性テストをおこなった。タイヤが故障するまでの走行距離を測定し従来例のタイヤの走行距離を100として指数で表した。数値の大きいほうがタイヤ耐久性が良いことを示す。
<Tire performance evaluation>
1. Drum endurance test Drum conditions: Based on JATMA conditions, internal pressure 700 kPa, step load [maximum load x (66%, 84%, 100%, 110%) x 6 hours], tire durability with a drum tester at a speed of 65 km / h A sex test was conducted. The distance traveled until the tire broke down was measured and expressed as an index with the distance traveled by the conventional tire as 100. Higher values indicate better tire durability.
<ポリケトン繊維の製造>
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質量%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℃にて乾燥後、仕上剤を付与して未延伸糸を得た。
なお、仕上剤としては、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(質量%比)の組成のものを用いた。
<Manufacture of polyketone fibers>
A polyketone polymer with an intrinsic viscosity of 5.3, which is a completely alternating copolymer of ethylene and carbon monoxide, prepared by a conventional method is added to an aqueous solution containing 65% by weight of zinc chloride / 10% by weight of sodium chloride, and stirred at 80 ° C. for 2 hours. It melt | dissolved and the dope with a polymer concentration of 8 mass% was obtained.
This dope is heated to 80 ° C., filtered through a 20 μm sintered filter, passed through a 10 mm air gap from a 50-hole nozzle with a diameter of 0.10 mmφ kept at 80 ° C., and 5% by weight of zinc chloride. Was extruded at a rate of discharge of 2.5 cc / min into water at 18 ° C. containing a coagulated yarn while being drawn at a speed of 3.2 m / min.
Subsequently, the coagulated yarn was washed with an aqueous sulfuric acid solution having a concentration of 2% by weight and a temperature of 25 ° C., and further washed with water at 30 ° C., and then the coagulated yarn was wound at a speed of 3.2 m / min.
The solidified yarn was impregnated with IRGANOX 1098 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) and IRGANOX 1076 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) in an amount of 0.05% by weight (with respect to polyketone polymer), and then dried at 240 ° C. A finishing agent was applied to obtain an undrawn yarn.
As the finishing agent, oleic acid lauryl ester / bisoxyethyl bisphenol A / polyether (propylene oxide / ethylene oxide = 35/65: molecular weight 20000) / polyethylene oxide 10 mol addition oleyl ether / polyethylene oxide 10 mol addition castor oil ether / The one having a composition of sodium stearyl sulfonate / sodium dioctyl phosphate = 30/30/10/5/23/1/1 (mass% ratio) was used.
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。
The obtained undrawn yarn was drawn at 240 ° C. in the first stage, followed by the second stage at 258 ° C., the third stage at 268 ° C., the fourth stage at 272 ° C., and then the second stage at 200 ° C. The film was stretched five times at 1.08 times (stretching tension 1.8 cN / dtex) and wound with a winder. The total draw ratio from the undrawn yarn to the five-stage drawn yarn was 17.1 times.
This fiber had high physical properties of strength 15.6 cN / dtex, elongation 4.2%, and elastic modulus 347 cN / dtex.
実施例1〜4及び比較例1〜4
上記によって製造されたポリケトン繊維を第1表に示すそれぞれのコード構造のコードを作成してカーカスコードとして用いた。
<試供タイヤの製造(タイヤサイズ225/80R17.5)>
前記ポリケトン繊維100質量%からなるコードに、該コードを被覆するコーティングゴムをインシュレーションした後、得られる材料を必要幅に裁断しタイヤ成型機上で、タイヤ断面各位置でほぼ並行になるよう配設してカーカス層を1層形成した。
上記カーカス層を用いて1プライ構造のタイヤを試作した。なお、ベルト層は、(1×6)×0.30mm構造のスチールコードベルトを3枚配置し、得られたタイヤについて、タイヤの室内ドラムテストを行い故障までの走行距離を従来例のタイヤを100として指数で表した。数値の大きいほうがタイヤ耐久性能が優れていることを示す。結果を第1表に示す。
なお、従来例のタイヤはスチールコード(1×3+9×0.175mmの層撚り構造)をカーカスコードとして用いた。カーカス層以外は前記試供タイヤと同じである。なお、スチールコードにはカーカスコーティングゴムとの接着を確保するために真鍮メッキが施されている。
また、比較例1のカーカスコードはポリケトン繊維を経糸とした簾織物を用いた。なお、緯糸については、材質が綿の紡績糸を用いた。(繊度:420dtex、引張り強力:250g、切断伸度:5.5%、コード間隔:30mm)
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-4
The cords having the respective cord structures shown in Table 1 were prepared from the polyketone fibers produced as described above and used as carcass cords.
<Production of sample tires (tire size 225 / 80R17.5)>
After the coating rubber covering the cord is insulated into the cord made of 100% by mass of the polyketone fiber, the obtained material is cut into a necessary width and arranged on the tire molding machine so as to be almost parallel at each position of the tire cross section. And one carcass layer was formed.
A one-ply tire was manufactured using the carcass layer. For the belt layer, three steel cord belts with a (1 × 6) × 0.30 mm structure were placed, and the tires obtained were subjected to an indoor drum test to determine the distance traveled until the failure of the conventional tire. Expressed as 100 as an index. The larger the value, the better the tire durability performance. The results are shown in Table 1.
The tire of the conventional example used a steel cord (1 × 3 + 9 × 0.175 mm layer twist structure) as a carcass cord. Except for the carcass layer, it is the same as the sample tire. The steel cord is brass plated to ensure adhesion with the carcass coating rubber.
In addition, the carcass cord of Comparative Example 1 was a woven fabric using polyketone fibers as warps. As for the weft, a spun yarn made of cotton was used. (Fineness: 420 dtex, Tensile strength: 250 g, Cutting elongation: 5.5%, Cord interval: 30 mm)
第1表から明らかのように、比較例1のタイヤはカーカスコードに緯糸が存在するためにカーカスコードの配列乱れによりタイヤ耐久性が従来例対比劣る。
比較例2のタイヤはビードコア周りのカーカスコードの間隔(隙間)が0であり、該ビード周りのセパレーションによりタイヤ耐久性が従来例対比大幅に低下している。
また、比較例3のタイヤは、カーカスコード径が大きくプライエンドからのセパレーションが発生し、タイヤ耐久性の低下幅が従来例対比かなり大きくなっている。さらに上撚り係数及び下撚り係数の共に小さなタイヤは比較例3のタイヤ同様タイヤ耐久性の低下が見られる。
それに対して、実施例1〜3に示す本発明のタイヤは、タイヤ耐久性が従来例対比大幅に向上していることがわかる。また、実施例4のタイヤのタイヤ耐久性は従来例対比同等なるも、カーカスコードに緯糸が存在する比較例1のタイヤ対比ではタイヤ耐久性は改善されている。
As is apparent from Table 1, the tire of Comparative Example 1 has inferior tire durability compared to the conventional example due to the disorder of the arrangement of the carcass cord because wefts are present in the carcass cord.
In the tire of Comparative Example 2, the distance (gap) between the carcass cords around the bead core is 0, and the tire durability is greatly reduced compared to the conventional example due to the separation around the bead.
Further, the tire of Comparative Example 3 has a large carcass cord diameter, separation from the ply end, and the decrease in tire durability is considerably larger than that of the conventional example. Further, tires having a small upper twist coefficient and a lower twist coefficient both show a decrease in tire durability like the tire of Comparative Example 3.
On the other hand, it can be seen that the tire durability of the tires of the present invention shown in Examples 1 to 3 is significantly improved compared to the conventional example. Further, although the tire durability of the tire of Example 4 is equivalent to that of the conventional example, the tire durability is improved in comparison with the tire of Comparative Example 1 in which wefts are present in the carcass cord.
本発明によれば、軽量化を図ると共に、優れた力学特性と高い熱収縮特性を有するポリケトン繊維を少なくとも50質量%含む有機繊維を用いて温度上昇によるタイヤのせり出しや、タイヤの軟化現象を抑制した高速耐久性及び操縦安定性の改良された重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。特に、小型トラック用の重荷重用タイヤに有効である。 According to the present invention, weight reduction and suppression of tire protrusion due to temperature rise and tire softening phenomenon using organic fibers containing at least 50% by mass of polyketone fibers having excellent mechanical properties and high heat shrinkage properties. It is possible to provide a heavy-duty pneumatic radial tire with improved high-speed durability and steering stability. This is particularly effective for heavy duty tires for light trucks.
1 ビード部
2 ビードコア
3 サイド部
4 トレッド部
5 カーカス層
6 ベルト
7 インナーライナー層
1 Bead
Claims (7)
N1=n1×(0.125×D1/ρ)1/2×10-3 ・・・ (II)
N2=n2×(0.125×D2/ρ)1/2×10-3 ・・・ (III)
[式(II)及び(III)において、n1は下撚り数(回/10cm);n2は上撚り数(回/10cm);D1は下撚り糸のdtex;D2はトータルdtex;ρは上記ポリケトンコードの比重(g/cm3)である。] The polyketone fiber has a lower twist coefficient N 1 defined by the following formula (II) of at least 50 mass% cord of 0.35 to 0.70, and an upper twist coefficient N 2 defined by the following formula (III) of 0. The heavy-duty pneumatic radial tire according to any one of claims 1 to 6, wherein the pneumatic radial tire is 50 to 0.95.
N 1 = n 1 × (0.125 × D 1 / ρ) 1/2 × 10 −3 (II)
N 2 = n 2 × (0.125 × D 2 / ρ) 1/2 × 10 −3 (III)
[In formulas (II) and (III), n 1 is the number of twists (times / 10 cm); n 2 is the number of twists (times / 10 cm); D 1 is the dtex of the twisted yarn; D 2 is the total dtex; Is the specific gravity (g / cm 3 ) of the polyketone cord. ]
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