JPH0382607A - 自動二輪車用タイヤ - 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】 （産業上の利用分野） 自動二輪車用ラジアルタイヤの研究は各メーカーとも日
が浅く、従って種々のタイヤ構造が採られているが、近
年道路の舗装整備化に伴い車両の高速化が進につれ、自
動二輪車用タイヤにおいても高速走行における諸性能の
一層の向上を求める声が大きくなってきた。

一般に、従来の自動車用ラジアルタイヤは、タイヤ赤道
面に対し２枚以上のベルト材を１５゜〜３０”で配する
構造が知られている。このタイヤのベルト材としては一
般に６，６−ナイロン繊維が使用されている。

また、近年、タイヤの剛性を高めるために高弾性率のア
ラごド繊維コードを自動二輪車用タイヤのベルト材とし
て用いる例もある。この場合、その高弾性率物性から十
分なベルト部周方向剛性を得ることができ、自動二輪車
用タイヤの高速走行時の安定性、耐摩耗性等の要求性能
を満足することができるといわれている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、高速走行時に接地部分が走行変形による発熱の
ために高温になり、高温接着力の低いアラミド繊維では
界面破壊によるセパレーションを起こす場合がある。

また、アラミド繊維と同等の剛性までは望めないが、あ
る程度の剛性が得られるとの理由から、ポリビニルアニ
コール系繊維（ＰＶＡ繊維）、レーヨン等の繊維が使用
されることもあった。しかし、従来のＰＶＡ繊維では特
に耐疲労性の点に難があり、実地走行後のコード表面に
フィラメント切断に起因する毛羽立ち現象が発生し、時
にはコード−破断に至る場合もあった。

更に、近年従来よりも更に高強力・高弾性率のＰＶＡ繊
維が開発されつつあるが、かかるＰＶＡ繊維は従来のＰ
ＶＡ繊維よりは耐疲労性は向上するものの、尚十分な耐
疲労性を有するには到っていないのが現状である。また
、レーヨン繊維は元来強度が低く、十分なベルト強力を
得るには太デニールコードを使用せざるを得す、このこ
とはタイヤのトータルゲージの増加につながり、タイヤ
性能上好ましいものではなかった。

そこで本発明の目的は、ベルト材としてアラミド繊維を
用いた場合に匹敵する程度のタイヤ剛性を示し、かつア
ラミド繊維よりも高い高温接着性を示す有機繊維コード
を用いることにより、自動二輪車用タイヤの耐久性を大
幅に向上させ得る技術を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、上述した高強力・高弾性ＰＶＡ繊維の問
題点である耐疲労性を向上させるべく鋭意検討した結果
、高強力・高弾性ＰＶＡ繊維に所定の架橋処理を施すこ
とにより前記目的を達威し得ることを見い出し、本発明
を完成するに至った。

すなわち本発明は、一対のビード部とこれを含んで折り
返されかつタイヤの赤道面に対し９０゜〜２５’の角度
で交わるコードを有する少なくとも１枚以上のカーカス
層と、前記赤道面に対してＯ。

〜４０°の角度で交わるコードを有する少なくとも１枚
以上のベルト層とを具えた自動二輪車用タイヤにおいて
、前記ベルト層から取り出したコードとして、１００”
Ｃ１３０Ｈｚにおける動的弾性率Ｅ′が次式、 ０．３×１０１１ｄｙｎ／ｃｍ２＜Ｅ’　＜１．５×１
０１１ｄｙｎ／ｃｍ”で表わされる関係を満足し、かつ
１２０℃のジメチルスルホキシドに溶解した際の不溶成
分が５重量％以上で強力が９．５ｇ／ｄ以上ある高強力
・高弾性率ＰＶＡ繊維を使用したことを特徴とする自動
二輪車用タイヤに関するものである。

上記動的弾性率Ｅ′は、好ましくは次式、０．４　ＸＩ
Ｏ”ｄｙｎ／ｃｍ”　＜Ｅ’　＜１．０×１０１１ｄｙ
ｎ／ｃｍ”で表わされる関係を満足するようにする。

また、耐疲労性を向上させるために架橋処理を施した本
発明に係るＰＶＡ繊維コードは１２０℃のジメチルスル
ホキシドに溶解した際の不溶成分が５重量％以上、好ま
しくは１０重量％以上、更に好ましくは３０重量％以上
とする。

（作　用） 本発明に用いる高強力・高弾性率ＰＶＡ繊維の架橋糸の
コード物性の測定結果を公知の繊維と対比して第１表に
示す。

尚、６，６−ナイロン繊維コード、レーヨン繊維コード
及び各ＰＶＡ繊維コードは通常のレゾルシン、ホルムア
ルデヒド／ラテックス（ＲＦ／Ｌ）系接着剤に浸漬後、
乾燥熱処理した。アラ旦ド繊維コードはＲＦ／Ｌ系接着
剤塗布前にエポキシ水溶液に浸漬後、乾燥熱処理した。

第１表から明らかな様に、６．６−ナイロン繊維やレー
ヨン繊維はアラミド繊維や高強力・高弾性率ＰＶＡ繊維
と比較して強度が低く、同じ強力を得るためには糸を太
くする必要があるが、その場合タイヤのトータルゲージ
が厚くなり、タイヤの性能上好ましくない。高強力・高
弾性率ＰＶＡ繊維はアラ累ド繊維には及ばないものの、
他の従来繊維に比べて大幅に強度、弾性率が高い。また
、アラ果ド繊維の場合、高温での接着力が低く、高速、
高荷重、低内圧等の走行条件下ではベルトエンドセパレ
ーションを起し易いのに対し、ＰＶＡ繊維の場合は、分
子鎖にＯＨ基を多数有しているため、元来ＲＰ／Ｌ系接
着剤との接着性が良好であり、高温での接着性も良好で
ある。

タイヤの高速性を考えた場合、ベルト剛性の高い方が高
速走行時の遠心力、温度等によるタイヤ変形を起こしに
くく、高速安定性、高速耐久性および耐摩耗性に優れて
いる。ベルトの剛性が動的弾性率Ｅ′で０．３　Ｘ　１
０”　ｄｙｎ／ｃｍ”以下の場合、操舵時の反応応答性
かにふくなる等、操縦性の低下を招き、従って、これよ
りも高い動的弾性率が必要である。一方、ベルト剛性が
極端に高い場合、すなわち、道的弾性率Ｅ′が１．５　
Ｘ　１０”　ｄｙｎ／ｃｍ”以上になるとタイヤのキャ
ンバ−角を変化させた際の接地面積の変化が大きくなり
、逆に操縦性がやや低下することになる０以上の点を考
慮して本発明においては、かかるＥ”を上記範囲内に制
限する。

所定の架橋処理を施していない高強力・高弾性率ＰＶＡ
繊維を使用するとタイヤの性能上は好ましいが、上記第
１表より明らかな様に耐疲労性に劣るため、タイヤの耐
久性に問題を生ずる。

尚、疲労試験は次のようにして行った。先ず、コードを
２．５４ｃｍ　（１インチ）当り２４本の打込み数とし
、天然ゴム主体の未加硫配合ゴム１．０　ｍｍシートを
両側より貼り合わせた５ｃｍ幅Ｘ６０ｃｍ長さのトッピ
ングコードシートを作成した。次いでこのトッピングコ
ードシートをスチールコードシートと貼りわ合せ、その
上下面にサンプル全体の厚さが１５ＩＩＩＩ１１になる
ように未加硫配合ゴムを貼り合わせて、１４５℃×３０
分、２０ｋｇ／　ｃｍ”の加圧下で加硫し、耐屈曲疲労
性測定用加硫物を作製した０次に、このサンプルを直径
２０閣のプーリーに試料コードシートがプーリー側にな
るようにかけ、両端より１００心の荷重をかけ、１００
″Ｃの環境下で毎時５０００回の屈曲歪みを加え、４時
間後に取りはずし、コードを取り出し、その破断強度を
測定し、その値の、コードのもとの破断強度に対する保
持率（％）でコードの耐疲労性を表わした。

本発明者らは前記高強力・高弾性率ＰＶＡ繊維コードの
強力低下原因につき鋭意検討した結果、以下に示す知見
を得た。

まず、前記試験後に取り出したコードをエポキシ樹脂中
に埋め込み、ミクロトームで切断した該コード横断面を
観察したところ、上撚りと下撚りの交錯部近傍のフィラ
メントが著しく変形し、フィラメント１０本以上が凝着
化し、一部フィブリル化を伴っていることが分かった。

これは、６．６−ナイロン繊維やアラミド繊維には見ら
れない現象である。そこで本発明では、フィラメントの
圧縮、擦れ、高温および熱水に対する耐久性の向上を図
り、また、繊維横方向の分子鎖の結合力を高める為にＰ
ＶＡ分子間のＯＨ基を反応させ、架橋反応を生ぜしめ、
上記の耐疲労特性の改良を図ることとしたものである。

本発明における架橋剤はＰＶＡ分子内のＯＨ基と反応し
、橋かけ反応が起こるものが好ましいが、その他の方法
でもＰＶＡ分子鎖間を架橋するものであるならばかまわ
ない。架橋剤としては次のようなものが好ましい。

即ち、ＯＨ基と反応する、アルデヒド類、メチロール化
合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物パーオキ
サイド、金属（Ａ１．　Ｔｉ、　Ｐ、　Ｃｒ、　Ｃｕな
ど）を含む化合物や、その地肌水反応を生せしめる無機
酸類である。

次に、架橋剤を反応させる方法として、繊維原糸または
コードを、これらの架橋剤と反応させる方法について述
べる。先ず、架橋剤を溶媒で希釈した浴中でＰＶＡ繊維
コードあるいは原糸に該架橋剤を浸透させる際、フィラ
メントの内部まで架橋剤を侵入させるために、溶媒とし
て紡糸溶媒と同じものを用いるのが好ましい、すなわち
、紡糸溶媒としては、ジメチルスルホキシド、グリセリ
ン、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリ
エチレングリコール、ジメチルホルムアミド、メチルア
ルコール、エチルアルコール、フェノール、ｎ−プロピ
ルアルコール、１ｓｏ−プロピルアルコール、水及びこ
れに溶媒の混合溶媒などが考えられるが、水あるいはジ
メチルスルホキシドが特に好ましい、ジメチルスルホキ
シドあるいは水に架橋剤を溶解した浴の温度を５０℃〜
９０℃位にするとＰＶＡ繊維非晶部が膨張し、フィラメ
ント内部への架橋剤の入り込みを助ける。この場合の浸
漬時間は長いほど好ましいが、３０分位で充分である。

その後、コード−コード間やフィラメント表面に付着し
た余分な架橋剤を水又はアルコール類で洗い流し、その
後、乾燥熱処理を行うことにより架橋反応を行わしめる
ことができる。

また、本発明においては、もちろん架橋剤のフィラメン
ト内部への均一浸透を紡糸工程あるいは、紡糸後凝固浴
工程で行わしめることも可能であり、工業的にはこの方
法の方が好ましい。具体的には、紡糸原液に架橋剤を加
える方法としては、ＰＶＡを２〜５０重量％溶解する紡
糸原液を調製し、この原液に架橋剤を重量でＰＶＡ１０
０に対し１以下となるように投入する。紡糸方法は乾式
または湿式のいずれでもよく、あるいはその両者を組合
わせた乾・湿式でもよい、一般に紡糸後、メタノール等
の凝固浴に通した後延伸し、熱処理を施して更に延伸し
ケら架橋反応を行わしめる。先程の紡糸原液に架橋剤を
加えず、この凝固浴にて架橋剤を繊維内部に浸透させる
方法をとることもできる。この架橋反応に必要な温度は
架橋剤により異なるが、通常１２０℃以上でかつフィラ
メントの融点以下が好ましい、また、架橋反応に紫外線
、遠赤外線、マイクロ波などを用いてもよい。架橋後は
、当該繊維コードを１２０　’Ｃのジメチルスルホキシ
ドに溶解した際、不溶成分が５重量％以上、好ましくは
１０重量％以上、更に好ましくは３０重量％以上とする
。

この不溶成分の量が、分子間架橋の程度を示す指標とな
る。ＰＶＡフィラメントに架橋反応が行われた後、得ら
れた生コードを通常のＲＦ／Ｌ系接着剤処理にイ共する
。

この様にして得た、架橋処理・高強力・高弾性率ＰＶＡ
繊維コードは、第１表に示した様に、架橋処理すること
によって耐疲労性が向上する。

（実施例） 次に本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例および比較例においては、前記第１表に示すコー
ドおよびそれに準じた方法で製造した各種コードを用い
た（第２図参照）、すなわち、これら各種コードをベル
ト層に用いて、サイズ１４０／６０Ｒ／８の供試タイヤ
を試作した。これら供試タイヤのカーカスプライとして
は、６，６−ナイロン繊維コード（１２６０ａ／２）を
タイヤ赤道面に対し９０″の角度を成すように配した一
枚プライ層とした。

実車走行試験は、６０〜２００　ｋＩｌ／時の速度でプ
ロドライバーによるリニア性およびグリップ性の試験を
行い、各項目のフィーリング評点をつけ評価した。

また、耐久性試験として、タイヤ内圧１．４　ｋｇ／ｃ
ｍ”荷重２８０　ｋｇ、速度８１１ａａ／時の条件によ
る低内圧ロングランドラム試験を行い、故障を生じなか
った場合は１５０００１ａｉ走行で打ち切とした。

更に走行後のベルトコードの強力保持率は、新品タイヤ
のベルト層からコードを取り出し、そのコード強力を測
定し、夫々のコードのそのときの値を１００％とし、低
内圧ドラム走行後のコードを同様に取り出してコード残
、強力を測定し、そのときの値をパーセント表示した。

試験結果を第２表に併記する。

第２表から判るように、本発明の実施例１及び比較例３
のタイヤでは、実車走行試験の結果が優れている。これ
に対し比較例１のタイヤはベルト層に、６．６−ナイロ
ン繊維コードを用いているためにタイヤベルト剛性が低
く全体的に実施例１に比し実車走行試験の評点が低くな
っている。

比較例２のタイヤではベルト層にアラミド繊維（商品名
ケブラー、デュポン社製）のコードを用いているため、
ベルト剛性が逆に高過ぎ、リニア性に劣っている。

実施例１と比較例３のタイヤは、実車走行試験では両者
とも優れているが、低内圧ロングランドラム走行後のタ
イヤからベルトコードを取り出し、その強力を測定した
ところ、実施例１の架橋処理を施した高強力・高弾性率
ＰＶＡ繊維コードの強力保持率が９６％とほとんど低下
していないのに対し、比較例３の架橋処理を行っていな
い高強力・高弾性率ＰＶＡ繊維コードの方は７５％と、
低下がみられる。比較例３の場合、タイヤにおける故障
には到っていないが、安全走行上コード切れ故障に至る
可能性があり、好ましくない。

実施例２は、実施例１で使用した高強力・高弾性率ＰＶ
Ａ繊維を１５０デニールの４本撚りとし、またベルト層
を一層にして赤道面に対し０°の角度で配置したもので
ある。また、比較例４は比較例２と同じアラミド繊維を
１５００デニールの３本撚りとし、ベルト層を一層にし
て赤道面に対しＯｏの角度で配置したものである。実施
例２と比較例４はベルトコード同一強力となる様にした
。

実車走行試験の性能評点は実施例２および比較例４とも
に上がるが、比較例４のアラミド繊維を用いたタイヤで
は低内圧ロングランドラム試験で１５０００　ｋｍ完走
したが、ベルトセパレーションの発生があり耐久上問題
があった。

尚、実施例１および２の高強力・高弾性率架橋処理ＰＶ
Ａベルトコードをタイヤからとり出し、該コードのゴム
付着部分およびＲＦ／Ｌ系接着周接着層部分深く取り除
いた後に該繊維を約３Ｍ程度に切断したもの０．０５ｇ
を１２０℃ジメチルスルホキシドに十分溶解させ、熱時
濾過した。濾紙上に残った不溶成分を十分乾燥した後、
その重量を測定したところ、全繊維重量に対し１０％に
相当していた。

一方比較例３の比架橋処理ＰＶＡでは、同様の試験にお
いて不溶成分は０％であった。

（発明の効果） 以上税引してきたように本発明の自動二輪車用タイヤで
は、ベルト材として所定の高強力・高弾性率架橋処理Ｐ
ＶＡ繊維コードを用いたことにより、耐久寿命の大幅な
向上を図ることができた。

手 続 補 正 書 平成 ２年 ４月２５日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対のビード部とこれを含んで折り返されかつタイ
   ヤの赤道面に対し９０゜〜２５゜の角度で交わるコード
   を有する少なくとも１枚以上のカーカス層と、前記赤道
   面に対して０゜〜４０゜の角度で交わるコードを有する
   少なくとも１枚以上のベルト層とを具えた自動二輪車用
   タイヤにおいて、 前記ベルト層から取り出した、コードとして、１００℃
   、３０Ｈｚにおける動的弾性率Ｅ′が次式、０．３×１
   ０＾１＾１ｄｙｎ／ｃｍ＾２＜Ｅ′＜１．５×１０＾１
   ＾１ｄｙｎ／ｃｍ＾２で表わされる関係を満足し、かつ
   １２０℃のジメチルスルホキシドに溶解した際の不溶成
   分が５重量％以上である高強力・高弾性率ポリビニルア
   ルコール系繊維を使用したことを特徴とする自動二輪車
   用タイヤ。