JPH03227606A - 高耐久性ラジアルタイヤの製法 - Google Patents

高耐久性ラジアルタイヤの製法

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JPH03227606A
JPH03227606A JP2297162A JP29716290A JPH03227606A JP H03227606 A JPH03227606 A JP H03227606A JP 2297162 A JP2297162 A JP 2297162A JP 29716290 A JP29716290 A JP 29716290A JP H03227606 A JPH03227606 A JP H03227606A
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JP
Japan
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cord
less
carcass
tire
tension
Prior art date
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Pending
Application number
JP2297162A
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English (en)
Inventor
Isamu Imai
今井 勇
Kazuo Oshima
一男 大島
Norio Inada
稲田 則夫
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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  • Tires In General (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)

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】 この発明はポリエステル繊維コードをカーカスプライに
用いる高耐久性ラジアルタイヤに関する。
一般にラジアルタイヤの耐久性を阻害する故障として、
ベルト端部のセ・くレーションとビード部のプライ端部
のセノ(レーションがある。その℃・ずれの故障につい
てもカーカスす特に−プライコードが大きく影響してい
るのは周知の事実である。すなわち、ラジアルタイヤに
内圧を加えた時、プライコードは張力を負担して伸び、
更に走行によりクリープしクラウン、ショルダ一部の周
長およびタイヤ幅が増大してゆくため、ベソレト端部に
歪が集中し、プライ端部にも、タイヤ幅の増大によりビ
ード部が一層リム端部に押し付けられるため、応力が集
中す、る。従がってプライコードとして&気初期の内圧
負担時の伸びが小さく(モジュラスが高く)、クリ−、
プが小さいものが良℃・と℃・うことも知られて〜・る
これに添゛うものとしてラジアルタイヤのプライ材ニ、
スチール、ケフラー レーヨン、ポリエステル、ナイロ
ン等が市販またはテストされている。
スチールはトラック・バス用ラジアルタイヤのカーカス
材の主流となり、レーヨン、ポリエステルは乗用車用ラ
ジアルタイヤのカー功ス材の主流となっている。これら
はそれぞれ長所、短所があるが、機械的疲労、水分に対
する安定性、耐腐食性、接着性、高モジュラスおよび耐
クリープ性から見てポリエステルが最も汎用性に優れて
いる。そのため、近来ポリエステルのカーカス材への使
用は遂次増大するとともに、このポリエステルをさらに
高モジユラス化する等の改良も盛んに行なわれている。
従来高モジユラスポリエステルを得る方法としては、原
糸面においてはL極限粘度を低くする方法 z高応力紡
糸をする方法、コードでは撚り係数を小さくする方、法
、処理面からは高張力にする方法等がある。しかしなが
ら、極限粘度を低下させると強力低下及び耐機械的疲労
性が大幅に劣るようになりミ又撚係数を小さくすると強
力およびモジュラス増大は可能であるが耐機械的疲労性
が劣るようになる。コードの処理により高張力を付与す
れば、高モジユラスコードは得られるが、熱収縮が大き
くなり寸度安定性に問題が生じる。このような事を背景
として、最近高応力紡糸をする事により高張力処理をし
ても熱収縮の小さいポリエステルがタイヤに°適用され
始めている。例えば特開昭53−58032、特開昭5
3−58031、特開昭57−154410各号公報に
記載されているものがある。
しかしながらこの場合の問題は、これら高応力紡糸し、
高張力処理を行ない、高モジユラス化したポリエステル
コードをタイヤに適用しても、加硫時の熱の為にコード
が収縮してしまい、折角高張力熱処理コード、すなわち
230℃以上、ポリエステルの融点以下の温度下におい
て所定の接着剤塗布後張力を加えた熱処理コードにて得
られたモジュラスが低下してしまうことである。
この発明の目的は、高応力紡糸したポリエステルを最適
の゛ボストキュアーインフレーション条件と組み合わせ
る事により、従来のポリエステル繊・維コードなカーカ
スプライに用いたタイヤでは得ら些なかった大幅な髪久
坤向↓を得る事″:!−あ・イヨ。
ポストキュアーインフレーションとはタイヤ加硫後所定
の内圧を入れて一定時間セットさせることである。
この発明はポリエステル繊維コードをゴム中に埋め込ん
だカーカスプライをそなえるラジアルタイヤにおいて、
該ポリエステル繊維コードは、繊維として極限粘度が0
.75〜0.97、比重が・1 、365〜IJ98、
複屈折度ΔNが165X10−8〜195 X 10 
 、末端カルボキシル基数が20以下のミクロ特性をも
つこと、下記式(1)であらわした撚係数NTが0.4
〜0.6の範囲であること、および下記式(2)で示し
たカーカス張力係数αに応じる、下記式(3)に従う内
圧Pの充てん下にタイヤショルダ一部の内部温間、を低
くとも95℃に保持するポストキュアーイ、ンフレーシ
ョンC以下単KFpcIJという。)を経て該コードの
張力2グラム/デニール−(以下単に「g/D Jで示
す。)VCおける伸びΔEnIJ”−4,5%以下でか
つこの伸びΔEi1と熱収縮率ΔSとの和が8.0%以
下であることの結合になる高耐久性ラジアルタイヤであ
る。
NT = N x 5可πX 10−3・・・・(1) 式中N:コード長10CrIL当りの撚りの数D=コー
ドのトータルデニール ρ:織繊維比重 式中N′:カー力スプライ枚数(枚) 1:カーカスフライのクラウンセンター部での打込数(
本/C1rL) ′Rm:第1図に示すカーカスライン最大半径(cm 
) PV:第14図に示すとおりRrでリム半径を・あられ
した、RrとRmとの平均値0.5D−α×10−3く
Pく2.5D・α×10−3・・・(3)なお、 上記熱収縮率ΔSとは、コードを1.77℃で30分間
処理した後の収縮率(%)である。
この発明においてポリエステル繊維に前記範囲のミクロ
特性が必要である理由は、極限粘度が0.75より小で
あると熱収縮は小さいが強力と耐屈曲疲労性が低下しタ
イヤプライ材として適さないし、0.97より大である
と熱収縮が大きく寸法安定性に悪影響を及ぼすためで、
又複屈折度ΔNが165 X 10  未満であると熱
処理後の耐熱劣化性及び強力が不充分であり、又195
 X 10”−8を越えると充分安定な結晶・非晶状態
が得られないためであり、末端カルボキシル基数が20
より犬となるとコードのゴム′中における耐熱劣化性が
劣り通常のタイヤコードとして適さないからである。
またポリエステル繊維コードの撚係数NTが0.4未満
ではコニ、ドの耐屈曲疲労性が極端に劣りタイヤのブラ
イ材としては不適当であり、0.6を越えるとコニドの
充分な強力、モジュラスが得られないため′である。
又加硫後のPCIにおいて、タイヤショルダー・部の内
部温度が95℃未満の温度条件ではポリエステルのガラ
ス転移温度以下となり、コードに張力を加えても非晶部
分子鎖の配向が起こりにく(、張力2シD時の伸びを4
.5%以下にすることができない。又0.50 DαX
 10”未満の内圧ではコードに充分な張力を加えるこ
とができないためΔ都を4.5%以下にすることができ
ず、反対に2.5DαXIOより犬となるとコード破断
り危険がある。
このようにしてポリエステル繊維の前記特性とコードの
撚係数NTおよびPCIの前記条件を限定することによ
り、ΔEnを4.5%以下でΔEn+ΔSを8.0%以
下となし、かくてベルト端部およびカーカス端部への応
力集中を抑えて、これらの位置におけるセパレーション
を防止しタイヤの耐久性を顕著に向上、することができ
るのである。
なお高張力熱処理条件については、処理温度230 ’
C未満であると接着性の低下及び熱収縮増大をきたび、
255℃を越えるとポリエステルの結晶融点に近く張力
が充分側えもれない。又張力は0.15.p/D以下で
は充分な非晶部分子配向がとれず、1.Og/D以上で
はコードが切れてしまう。
したがって好ましい高張力熱処理条件はゴムとの良好な
接着を得る為の接着剤を塗布した後、温度230℃〜2
55℃1張力0.15.9/D 〜1.0.9/Dで処
理しΔEn+ΔSが8.0%以下となる範囲である。
この発明で高張力熱処理においてもPCIにおいても、
コードのΔEn+ΔSが8.0%より犬であるときは、
例えば熱収縮を、小さくした場合ΔEnが大きくなりす
ぎPCIで内圧を太き(しても充分なモジュラスつまり
タイヤコードにて2VD時の伸びΔEnを4.5%以下
にすることが困難となり、又熱処理にてΔEnを小さく
すると熱収縮が大となり寸度安定性が悪くなる。なおΔ
En+ΔSを6.0%未満にす、ることは実際にはかな
り困難であり強力も低下する。
以下実施例によってこの発明をさらに詳細に説明する。
・実施例 1−4、比較  1〜13 通常紡糸法および高応力紡糸法によるポリエステル繊維
の特性、コード撚り構造、高張力熱処理コードの条件と
物性、PCI条件と処理後タイヤから採取したコードの
ΔEnおよびΔS、このタイヤの室内ドラム試験結果を
、1658R13のサイズのタイヤについて第1表に、
185SR14のサイズのタイヤについて第2表に示す
測定法は次のとおりである。
極限粘度:温度25℃にて四塩化炭素とテトラクロルエ
タンの重量比l:lの溶剤 を用いて測定した極限粘度。
比  重:密度勾配管法によって測定した。
ΔN:偏光顕微鏡によりベレシクコンペンセインターを
用いて測定した。
末端カルボキシh基数ニ一定量のベンジルアルコールに
、一定量のポリエステルを 22゛0℃で溶解″しクロロホルム中で冷却させ、カセ
イソーダで滴定する。
第1表に示すように実施例1,2はこの発明の要件を満
足するものであり、PCI処理後得られるタイヤのコー
ドのΔEnは4.5%以下、ΔEn+ΔSは8.0%以
下であって、室内ドラムテストの結果2万km走行後も
故障がなくベルト端きれつもきわめて小さい。これに反
して、比較例1,6゜7は繊維の特性がこの発明の要件
を満たさず、比較例5はNTが0.4未満であり、比較
例1,6では前記ΔEnまたはΔEn+ΔSの要件蜆満
足せず、(・ずれも耐久性に欠陥がある。なお比較例6
,7は極限粘度が小さいので強力も不足している。
これに対し比較例2〜4の高応力紡糸法による繊維のコ
ードは繊維特性とコード撚り構造の要件を満足している
が、PCI処理において内圧が不足しているためΔEn
の要件を達成できず、ベルト端きれつで見た耐、人件も
実施例1,2に比してかなり劣っていることがわかる。
第2表では、比較例8,12.13が繊維特性で要件か
ら゛外れ、とくに比較例8,12はΔEn又はΔEn+
ΔSでも要件から外れており、比較例・9〜11は繊維
特性とNTは要件内であるが、PCIの内圧が不足して
いるためΔEnが4.5%を越えており、比較例はいず
れもタイヤの耐久性が劣ることがわかる。
この両サイズのタイヤについての第1表および第2表の
結果から、PCIにおけるタイヤ内圧とΔEnとの関係
を考えてみる。一般にタイヤ内圧とコード張力との間に
は式 の関係が成立する。式中Pはタイヤ内圧(kg/(−f
rL2)、Tmはコード張力(kg/本)、N′、1、
弓、Rvは前述したとおりである。Pは又次式のように
表わすこともできる。
P ; αT  −αTXD m        m (U) 式中Tmは単位デニール当りのコード張力(kg/デニ
ール・1本)Dはトータルデニールであり、カ上記式中
のN′、1、〜、RrおよびRvは第3表に示すように
タイヤ種に特有の数値であるから、これを式(I)又は
式(II)に代入することによりPCI処理における内
圧Pに対応するタイヤコードの張力T およびT/が第
3表のとおり得られる。これにm          
m 対応するΔEnとΔSも同時に示す。
第3表 第3表に基いてPCIの内圧とΔEnの関係をプロット
すると、第2図が得られる。図面中白線Aは第3表の1
65SR13について、曲線Bは第3表の185SR1
4についてそれぞれプロットしたものであり、線中の点
に付した添字はTm′の数値を示す。
これによってタイヤコードのΔEnを4.5%以下にす
る為に、すなわち第2図でいえば斜線で示す側に入るた
めにPCI内圧をいくら以上にすればよいかは図のとお
りタイヤサイズによって異なる6その時の必要コード張
力は、図でA、B2線とΔEn= 4.5%の直線E°
との交点P工、B2での張力すなわち165SR13で
は0.489/DS185SR14では0.51VDと
互いに似た数値である。
よって0.48〜0.51以上の張力を与えるPCI内
圧であればΔEnを4.5%以下とすることができる。
したがってPCI処理において内圧は以上であればよい
このようにこの発明の要件を満たすポリエステル繊維コ
ードのカーカスを有するタイヤによってベルト端部およ
びカーカス端部における応力歪の集中を減少することが
でき41.タイヤの耐久性を顕著に向上することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はラジアルタイヤの断面図、 第2図はPCI内圧とΔEnとの関係を示す図である。 Rrn・・・カーカスライン最大半径、Rr・・・リム
径の局、 A・・・165SR13サイズ高応力紡糸コードの曲線
、B・・・185SR14サイズ高応力紡糸コードの曲
線。 PCI内圧(1=4Am2) 手 続 補 正 書 平成2 年 12月 日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ポリエステル繊維コードをゴム中に埋め込んだカー
    カスプライをそなえるラジアルタイヤにおいて、 該ポリエステル繊維コードは、繊維として極限粘度が0
    .75〜0.97、比重が1.365〜1.398、複
    屈折度ΔNが165×10^−^3〜195×10^−
    ^3、末端カルボキシル基数が20以下のミクロ特性を
    もつこと、 下記式(1)であらわした撚係数NTが0.4〜0.6
    の範囲であること、および 下記式(2)で示したカーカス張力係数αに応じる、下
    記式(3)に従う内圧Pの充てん下にタイヤシヨルダー
    部の内部温度を低くとも95℃に保持するポストキユア
    ーインフレーシヨンを経て該コードの張力2グラム/デ
    ニールにおける伸びΔE_nが4.5%以下でかつこの
    伸びΔE_nと熱収縮率ΔSとの和が8.0%以下であ
    ることの結合になる高耐久性ラジアルタイヤ。 記 NT=N×(√0.139×D/2ρ)×10^−^3
    ・・・・(1)式中N:コード長10cm当りの撚りの
    数 D:コードのトータルデニール ρ:繊維の比重 α=2N′iR_m/R_m^2−R_v^2・・・・
    ・(2)式中N′:カーカスプライ枚数(枚) i:カーカスプライのクラウンセンタ ー部での打込数(本/cm) R_m:カーカスライン最大半径(cm) R_v:R_pでリム半径をあらわした、R_mとR_
    mとの平均値 0.5D・α×10^−^3≦P≦2.5D・α×10
    ^−^3・・・・(3)
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5906693A (en) * 1995-06-28 1999-05-25 Bridgestone Corporation Pneumatic radial tire with specified organic fiber carcass cords
JP2020037267A (ja) * 2018-09-03 2020-03-12 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤの製造方法

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US5906693A (en) * 1995-06-28 1999-05-25 Bridgestone Corporation Pneumatic radial tire with specified organic fiber carcass cords
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