JPH01282360A - 空気入りテキスタイルラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ラジアルタイヤのベルト層を構成する繊維コ
ードとして、ポリエステル系重合体を芯成分とし、ポリ
アミド系重合体を鞘成分とする芯鞘型複合繊維フィラメ
ントからなる繊維コードを使用した、優れた操縦安定性
、乗り心地性、高速耐久性を有する空気入りテキスタイ
ルラジアルタイヤに関するものである。

〔従来の技術〕

ラジアルタイヤは、タイヤ周方向に沿って剛性の高いベ
ルトプライ層で補強されたクララン部を有し、かつタイ
ヤ周方向に対して実質的に直交する方向に配置されたカ
ーカスプライで補強されたサイドウオール部を有する。

このラジアルタイヤのベルト層としては、初期モジュラ
スの高いスチールコードが主として使用されているが、
このスチールコードはタイヤの重量増加を招き、ベルト
剛性が高（なり過ぎて振動乗り心地性が悪化するという
欠点がある。

この振動乗り心地性を改良し、軽量化するため、有機繊
維の中でも比較的初期モジュラスの大きいレーヨンコー
ドやハイモジュラスポリエステル繊維コードを前記ベル
ト層の補強コードとして使用した空気入りテキスタイル
ラジアルタイヤ（以下、ラジアルタイヤという）が提案
されている。しかしながら、レーヨンは吸湿性が大きく
、吸湿によるモジュラスおよび強度の低下が大きいため
、その使用に当たっては、厳密な湿度管理を必要とする
から、生産性が著しく低いという欠点がある。また、ハ
イモジュラスポリエステル繊維は、前記レーヨンのよう
な吸湿性、吸湿によるモジュラスや強度の低下はないが
、その分子構造上、官能基が少なく、ゴムに対する接着
性が低いために、エポキシ系またはイソシアネート系接
着剤で処理し、次いでレゾルシン−ホルマリン初期締金
物とゴムラテックスとの混合液である、所謂ＲＦＬで処
理する２段処理を行わなければならず、接着処理が煩雑
であった。さらに該ポリエステル繊維は、ゴム中の加硫
促進剤から発生するアミン系化合物や水分によって高分
子鎖中のエステル結合が加水分解されて強度が低下した
り、ゴムとの接着劣化を生じるため、ラジアルタイヤと
しての高速性が低下し、所謂ＨＲ仕様等の高速性能の要
求されるラジアルタイヤのベルト層として使用すること
が困難であった。この耐化学的安定性を改良するために
、ポリエステル繊維を形成するポリマ中の末端カルボキ
シル基量を低減したり、該繊維コードを被覆するコート
ゴムを改良する試みがあるが、実用上の性能を満足する
ものは得られていない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来の空気入りテキスタイルラジアル
タイヤのベルト層に起因する欠点、特にその操縦安定性
を損なうことなく、乗り心地性、高速耐久性の改良され
た、軽量化したラジアルタイヤを提供することである。

〔発明の構成〕

本発明は、ラジアルタイヤのカーカス層をタイヤの周方
向に対して実質的に直交して配置された繊維コードによ
り形成し、ベルト層をタイヤ周方向に対してコード角度
が５°〜３０°の角度で配置された繊維コードから形成
し、かつこのベルト層繊維コードとして、ポリエステル
系重合体を芯成分とし、ポリアミド系重合体を鞘成分と
する芯鞘型複合繊維フィラメントから形成することを特
徴とする。

第２図は、本発明のラジアルタイヤの１実施例を示す半
断面図である。図に示す通り、本発明のラジアルタイヤ
はそれぞれ一対のビードワイヤ３とサイドウオール２、
サイドウオール２に連続するトレッド１とラジアルカー
カス４との間に設置されたベルト層５から構成される。

本発明のラジアルタイヤに使用するカーカスコードは特
に限定されるものではない。乗用車タイヤでは、通常、
ナイロン、ポリエステル繊維等の有機繊維が使用される
。

本発明において、カーカス層を構成する繊維コード（カ
ーカスコード）の配置は、タイヤの周方向に対して直交
する方向に限られるものではなく、たとえば、少なくと
も２層のカーカス層を隣接して設け、カーカスコードを
タイヤの周方向に対して直交する方向から周方向に傾斜
して配置することができる。このようなカーカスコード
が交差する２層以上のカーカス層を設け、各プライ間を
クロスプライとすることにより、所謂ケーシング剛性上
有利な構造を形成して操縦安定性を向上し、かつ縁石等
との衝突等に対する耐サイドカット性を向上させること
ができる。

しかしながら、ラジアルタイヤとしての性能を維持する
上で、カーカスコードがタイヤの周方向に直交する方向
からタイヤ周方向に向がって約２０’を超えて傾斜する
ことは好ましくない。

また、タイヤの高速性を向上させる上では、ベルト層と
トレッドゴム部との間にタイヤ周方向に対する角度が０
６のナイロンコードからなるカバー層を挿入することが
可能である。

本発明の特徴は、ベルトコードとして、前述した芯鞘型
複合繊維を使用する点にある。

第１図は本発明空気入りラジアルタイヤのベルトコード
を構成する芯鞘型複合繊維の１例を示す断面図であり、
Ｃは芯成分、Ｓは鞘成分を示す。

図に示すように、芯鞘型複合繊維とは、単繊離断面の中
心に芯成分Ｃを有し、その周囲を鞘成分Ｓが取り囲むよ
うな形態を有し、これが繊維の長平方向に同様な形態に
なっているものを云う。鞘成分Ｓ中に存在する芯成分Ｃ
の本数は、第１図のように１本であってもよいし、ある
いは２本以上の複数本であってもよい。

本発明のベルトコードを構成する芯鞘型複合繊維は、芯
成分がポリエステル系重合体からなり、鞘成分がポリア
ミド系重合体からなることが必要である。これら再重合
体成分の配置が反対（逆）の複合繊維は、これをラジア
ルタイヤのベルトコードとして使用しても、操縦安定性
と高速耐久性を同時に満足させることができなくなるか
らである。すなわち、ポリアミド系重合体を鞘成分とし
て、芯成分のポリエステル系重合体を被覆することによ
り、接着性の低いポリエステル系重合体をゴム層から隔
離し、ゴム層に接する繊維表面を接着性の良好なポリア
ミド系重合体で形成することができる。したがって、こ
の芯鞘型複合繊維は、ポリエステル系繊維と同等の高い
モジュラスを有するだけでなく、該繊維に比べて著しく
接着性に優れ、かつ芯成分のポリエステル系重合体はポ
リアミド系重合体が被覆されそいるから、ポリエステル
系繊維のような接着劣化を生じたり、エステル結合の加
水分解等により劣化することもない。

前記芯鞘型複合繊維の芯成分を構成するポリエステル系
重合体としては、エチレンテレフタレートを高分子鎖の
反復構造単位とするポリエチレンテレフタレートが代表
的ポリマであるが、高重合度、好ましくはオルソクロロ
フェノールを溶媒として２５℃で測定した極限粘度が少
なくとも０．６０以上であるポリエチレンテレフタレー
トがよい。このポリエチレンテレフタレートは、イソフ
タル酸、ｐ−オキシ安息香酸等のカルボン酸またはその
誘導体のような共重合性の第３成分が少量共重合されて
いてもちよい。また鞘成分のポリアミド系重合体として
は、繊維形成性を有するナイロン６６（ポリヘキサメチ
レンアジパミド）、ナイロン６　（ポリカプロラクタム
）、チーＣロン４６（ポリテトラメチレンアジパミド）
並びにそれらの共重合体等を挙げることができる。ポリ
エステル系重合体としてポリエチレンテレフタレートを
使用するときは、融点が近くて製糸性の良好なナンロン
６６、好ましくは２５°Ｃにおける硫酸中での相対粘度
が少なくとも２．８以上のナイロン６６がよい。

芯鞘型複合繊維の複合比率（芯成分と鞘成分との断面積
比率）は、特に限定されるものではないが、芯成分のポ
リエステル系重合体のゴムに対する接着性や化学的安定
性の改良効果をできるだけ大きくし、かつモジュラスの
低下をできるだけ小さくする範囲でポリエステル系重合
体からなる芯成分の断面積比率が出来るだけ大きくなる
ように選定するのがよい。具体的には、この複合比率は
、芯：鞘の断面積比で９０：１０〜１０：９０、好まし
くは８０　：　２０〜２０：８０　、さらに好ましくは
７０：３０〜３０ニア０の範囲内で適宜選択される。複
合比率が鞘成分の比率があまりに小さく、芯成分が大き
くなり過ぎるとその芯成分のポリエステル系重合体が露
出するようになり、ゴムに対する耐熱接着性や耐化学的
老化性が低下し、ベルト層として使用した場合のタイヤ
の高速耐久性が向上しなくなる。他方、鞘成分があまり
に大きくなり過ぎると、ポリアミド系重合体の比率が過
剰になって、繊維コードの初期モジュラスが低くなり、
ベルト層のベルト剛性が低下し、操縦安定性が低下する
。

本発明に使用される芯鞘型複合繊維は、紡糸速度が少な
くとも２０００ｍ／分、好ましくは３０００ｍ／分以上
である高速紡糸方法により得ることが好ましい。この高
速紡糸方法を適用することにより、ポリエステル系重合
体からなる芯成分とポリアミド系重合体からなる（鞘成
分との接合（接着）力が向上するからである。この理由
は明らかではないが、前記２つの重合体の結晶化、特に
結晶化し易いポリアミド系重合体の結晶化が高速紡糸の
ために抑制された状態でその高分子鎖が繊維軸方向に配
向され、同時に繊維軸方向に配向された芯成分のポリエ
ステル系重合体と接合されるために、紡糸並びに延伸工
程等における両成分の接合界面における応力の集中が著
しく抑制されることによるものと推定される。

上記芯鞘型複合繊維からなるフィラメントは複数本が収
束、撚糸され、繊維コード（ベルトコード）に形成され
る。この繊維コードに対して付与する撚は、 Ｋ＝ｒ、ｆ６ （上式中、Ｋは撚係数、Ｔは撚数（回／ｌｏｃｍ）Ｄは
コードの総デニール数を示す） で示される撚係数が　１０００〜２２００の範囲、好ま
しくは１４００〜２０００の範囲内であることがよい。

この撚係数が１０００よりも小さくなると、繊維コード
の収束性が低下し、初期接着力が低下するのみならず、
耐疲労性が低下し、この繊維コードから作成したベルト
層を有するラジアルタイヤの耐久性が低下するので好ま
しくない。他方、撚係数が２２００を超えると、繊維コ
ードの初期モジュラス並びにに強度の低下が著しくなり
、タイヤの操縦安定性が低下し、かつタイヤの安全率の
低下を招くことになるため好ましくない。

ラジアルタイヤのヘルドコードとしては、この撚を与え
た繊維コードに接着剤処理を施した後の２．２５ｇ／ｄ
の荷重負荷時の伸び率が５．０％以下であり、かつ１５
０℃における乾熱収縮率が４．５％以下になるようにす
ることが望ましい。本発明のラジアルタイヤにおいて、
接着剤処理コードの伸び率が５．０χを超えると、タイ
ヤとしての操縦安定性が低下するので好ましくない。ま
た乾熱収縮率が４．５χを超えると、タイヤ加硫時の繊
維コードの収縮に伴い、ベルトコードの初期モジュラス
（ベルト層の剛性）が低下し、操縦安定性が低下するの
で好ましくない。

このような芯鞘型複合繊維フィラメントからなる繊維コ
ードは、ラジアルタイヤのベルトコードとして、少なく
とも２層積層して使用し、かつこのベルト層を構成する
繊維コードをタイヤ周方向に対して５°〜３０°の角度
で交差するように２層以上配置することが必要である。

ベルトコードの角度が上記角度から大きく外れると、ベ
ルト層としての、所謂タガ効果を十分発揮することがで
きない。このベルトコードは、好ましくはタイヤの周方
向に対して１５″〜２５゜の角度で交差するように２層
以上配置するのがよい。

さらにこの繊維コードのベルト層への打込み本数はタイ
ヤの種類によって相違するが、通常、３０〜６０本１５
ｃｍ、好ましくは４０〜５０零７５ｃＩ１１の範囲内に
するのがよい。

（実施例〕 以下、実施例により本発明タイヤ並びにその優れた効果
を具体的に説明する。

なお、実施例中、タイヤの高速耐久性、荷重耐久性およ
び操縦安定性はそれぞれ、次の方法により測定した値で
ある。

高速耐久性： タイヤサイズが１６５／８０Ｒ１３のタイヤにより、次
の条件下に室内高速耐久試験を行い、タイヤが破壊する
まで走行し、その結果により判定した。

試験条件 内圧Ｐ　：　３．ＯＫｇｆ／ｃｍ２゜ 荷重Ｗ　：　ＪＡＴＭＡ設計常用設計常用荷重４２夕加
速。

ドラム径：　１７０７開。

リム　：　　１３Ｘ４　１／２　Ｊ　。

世１ｊわに悲： タイヤサイズが１６５／８０Ｒ１３のタイヤにより、次
の条件下に室内荷重耐久試験を行い、タイヤが破壊する
まで走行し、その結果により判定した。

試験条件 内圧Ｐ　：　ＪＡＴＭＡ最大空気圧２．５Ｋｇｆ／（ｍ
”。

荷重−：　ＪＡＴＭＡ設計常用荷重４２５に／タイヤよ
り４時間毎に１３％　５５Ｋｇ／タイヤアップ。

速度ｖ：８１にｍ／ｈｒ　。

ドラム径：　１７０７ｍｍ。

リム　：　　１３Ｘ４　１／２　Ｊ　０操帆宏足性： 次の条件下に室内コーナリング試験を行って、その結果
をもって操縦安定性に代替した。

試験条件 内圧Ｐ　：　ＪＡＴＭＡ設計常用空気圧１．９Ｋｇｆ／
ｃｍ”。

荷重Ｗ　：　ＪＡＴＭＡ設計常用設計常用荷重４２クＳ
Ａ：２．Ｏ’。

ドラム径：　２５００ｍｍ。

リム　：　　１３Ｘ４　１／２　Ｊ　。

実施例、従来例 ポリエチレンテレフタレートを芯成分とし、ナイロン６
６を鞘成分とする、複合比率が断面積比で５０１５０で
、総デニール（Ｄ）　１５０００の芯鞘複合繊維マルチ
フィラメント糸を２本引揃えて撚糸し、上撚３３回／１
０ｃｍ　、下撚３３回／１０ｃｍ　、撚係数Ｋ　１８０
７の繊維コードを作成した。この繊維コードにＲＦＬ　
（レゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス）接着剤を
用いて処理した後、２３５℃で１．０ｇ／ｄの張力を与
えて熱処理し、２．２５ｇ／ｄ荷重負荷時の伸び率が３
．３ｚ、１５０°Ｃの乾熱収縮率が３．２χである接着
処理コードを作成した。

この処理コードを４５本１５ｃｍの打込み本数で未加硫
ゴム中に埋設してベルト層を作成し、第２図に示す構造
のグリーンタイヤを形成し、加硫処理してタイヤサイズ
が１６５／８０Ｒ１３　　（以下、本発明タイヤという
）を作成し、その性能を表に示した。

比較のために、１５０００のポリエステル繊維コードを
２本引揃えて撚糸し、上撚３３回／１０ｃｍ、下撚３３
回／ＬＯｃｍ　、撚係数に＝１８０７の繊維コードを作
成した。この繊維コードをＶｕｌｎａｘ社製のポリエス
テル系接着剤“バルカボンドＥ”を用いて前処理した後
前記ＲＦＬ　（レゾルシン・ホルマリン・ゴムラテック
ス）接着剤を用いて処理した後、２３５℃で１．０ｇ／
ｄの張力を与えて熱処理し、２、２５ｇ／ｄ荷重負荷時
の伸び率が３．１χ、１５０℃の乾熱収縮率が３．０χ
である接着処理コードを作成した。

この処理コードを４５本１５ｃｍの打込み本数で未加硫
ゴム中に埋設してベルト層を作成し、第２図に示す構造
のグリーンタイヤを形成し、加硫処理した。得られたタ
イヤサイズが１６５／８０Ｒ１３のタイヤ（以下、従来
タイヤという）の性能を評価し、その結果を表に示した
。

注）高速耐久性、荷重耐久性、操縦安定性はいずれも、
従来タイヤの測定値を１００とする指数値で示した。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ポリエステル系重合体を芯成分とし、
ポリアミド系重合体を鞘成分とする芯鞘型複合繊維フィ
ラメント糸からなる繊維コードをベルトコードとして使
用することによって、この繊維コードが有するポリエス
テル繊維コードと同等の高い初期モジュラスまたは剛性
並びに倭れた耐化学的安定（劣化）性や耐熱性接着性等
の特性をベルトコードに反映させ、ラジアルタイヤとし
ての操縦安定性を損なわないで、高速耐久性、乗り心地
性を向上し、軽量化することができる。

また、ベルトコードとして優れた接着性を有することに
より、たとえばＲＦＬによる１段接着剤処理だけでゴム
に対する優れた接着性を付与することができるから、接
着剤処理工程が簡略化され、タイヤの生産性を向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用する芯鞘型複合繊維の断面図、第
２図は本発明のラジアルタイヤの１例を示す半断面図で
ある。 Ｃ・・・芯成分、Ｓ・・・鞘成分、■・・・トレッド、
３・・・ビードワイヤ、４・・・カーカス層、５・・・
ベルト層。 代理人　弁理士　小　川　信　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 繊維コードがタイヤの周方向に対して実質的に直交して
   配置された少なくとも１層のカーカス層と繊維コードが
   タイヤ周方向に対して５°〜３０°の角度で交差した少
   なくとも２層のベルト層を有し、前記ベルト層を構成す
   る繊維コードがポリエステル系重合体を芯成分とし、ポ
   リアミド系重合体を鞘成分とする芯鞘型複合繊維フィラ
   メントから形成された空気入りテキスタイルラジアルタ
   イヤ。