JPH06344466A - 乗用車用空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法 - Google Patents

乗用車用空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法

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JPH06344466A
JPH06344466A JP5138694A JP13869493A JPH06344466A JP H06344466 A JPH06344466 A JP H06344466A JP 5138694 A JP5138694 A JP 5138694A JP 13869493 A JP13869493 A JP 13869493A JP H06344466 A JPH06344466 A JP H06344466A
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JP
Japan
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cord
fiber
rubber
gpa
twisting
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Pending
Application number
JP5138694A
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English (en)
Inventor
Naoki Kanehira
尚樹 兼平
Shuji Takahashi
修二 高橋
Osamu Imamiya
今宮  督
Kazumasa Nakakita
一誠 中北
Takayuki Fukutomi
崇之 福富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール
繊維(PBO繊維)又はポリパラフェニレンベンズビス
チアゾール繊維(PBT繊維)をカーカスコードに用い
て、タイヤ軽量化をはかると共にカーカス層の耐久性を
向上させた乗用車用空気入りラジアルタイヤおよびその
製造方法を提供すること。 【構成】 本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤ
は、特定のPBO繊維又はPBT繊維を特定処理してな
るコードをコートゴムに埋設してカーカス層2を形成し
てなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タイヤ軽量化をはかる
と共にカーカス層の耐久性を向上させた乗用車用空気入
りラジアルタイヤおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、乗用車用空気入りラジアルタイヤ
において、カーカスコードには、軽量化のためにアラミ
ド繊維コード(芳香族ポリアミド繊維コード)が使用さ
れている。ところで、ヘテロ環含有芳香族系ポリーマー
からなる繊維の中で、ポリパラフェニレンベンズビスオ
キサゾール (PBO) 繊維およびポリパラフェニレンベ
ンズビスチアゾール (PBT) 繊維は、アラミド繊維
(芳香族ポリアミド繊維) の約2倍の強度と引張弾性を
有する。このため、これらPBO繊維又はPBT繊維を
カーカスコードに使用することができればアラミド繊維
の場合に比してその繊維の使用量を低減しながらさらに
高い補強効果が与えられるので、タイヤ軽量化の達成が
期待できると共にカーカス層の耐久性のいっそうの向上
が可能となる。
【0003】しかしながら、これらのPBO繊維又はP
BT繊維のコードは、その分子骨格上ゴムに対して不活
性であるため、ゴムとの接着性がわるいという問題があ
るので、その実現が難しかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、PB
O繊維又はPBT繊維のゴムとの接着性を改良してこれ
らの繊維をカーカスコードに用いることを可能にした乗
用車用空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の乗用車用空気入
りラジアルタイヤは、300GPa以上(2200g/d以上) の弾性
率と4.5GPa(33g/d)以上の強度を無撚り時に有するポリ
パラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維又はポリパ
ラフェニレンベンズビスチアゾール繊維にK=T√D
(但し、Tはコード10cm当りの撚り数、Dは総デニール
数)で表わされる撚係数Kが1500以上の撚りが与えられ
た3000D以下のコードが、エポキシ化合物の被膜とその
上のレゾルシン・ホルマリン初期縮合物とゴムラテック
スからなる混合組成物被膜とを介してゴムマトリックス
中に埋設されてなるカーカス層を有することを特徴とす
る。
【0006】また、本発明の乗用車用空気入りラジアル
タイヤの製造方法は、300GPa以上(2200g/d以上) の弾性
率と4.5GPa(33g/d)以上の強度を無撚り時に有するポリ
パラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維又はポリパ
ラフェニレンベンズビスチアゾール繊維にK=T√D
(但し、Tはコード10cm当りの撚り数、Dは総デニール
数)で表わされる撚係数Kが1500以上となるように撚り
を加えて3000D以下のコードとし、このコードにエポキ
シ化合物の水溶液もしくは水分散液を含浸させた後に該
コードを 160℃〜250℃の温度で加熱し、ついでレゾル
シン・ホルマリン初期縮合物とゴムラテックスからなる
混合液に浸漬後に 160℃〜250℃の温度で加熱し、その
後、このように処理したコードをコートゴムに埋設して
カーカス層を形成してなることを特徴とする。
【0007】このように本発明では、所定の処理を施し
たPBO繊維又はPBT繊維のコードを用いるために、
コードとゴムとの接着性を高めることが可能となる。以
下、図を参照して本発明の構成につき詳しく説明する。
図1は本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤの一例
の子午線方向半断面説明図である。図1において、左右
一対のビードコア1,1間にカーカス層2が装架されて
おり、トレッド3においてはカーカス層2の外側に2枚
のベルト層4,4がタイヤ周方向にタイヤ1周に亘って
環状に配置されている。ベルト層4は、2枚以上、好ま
しくは2枚〜3枚配置されるのがよい。また、カーカス
層2は、1枚〜2枚配置されるのが好ましい。
【0008】本発明においては、カーカス層2が下記の
コードをゴムマトリックス中に埋設して構成される。 (1) コード 本発明で用いるコードは、300GPa以上(2200g/d以上) の
弾性率と4.5GPa(33g/d)以上の強度、好ましくは350GPa
以上(2500g/d以上) の弾性率と5.5GPa(40g/d)以上の強
度を無撚り時に有するPBO繊維又はPBT繊維に前記
したように撚係数Kが1500以上、好ましくは2000〜2300
の範囲(1500D/2換算で37.5〜42.5/10cm)となるように
撚りを加えて3000D以下のコードとしたものである。P
BO繊維は、下記の化学構造を構成単位とするポリパラ
フェニレンベンズビスオキサゾール (PBO) の繊維で
ある。
【0009】 また、PBT繊維は、下記の化学構造を構成単位とする
ポリパラフェニレンベンズビスチアゾール (PBT) の
繊維である。
【0010】 PBO繊維又はPBT繊維が無撚り時に300GPa以上(220
0g/d以上) の弾性率を有するとしたのは、300GPa未満で
は撚りを加えたときに十分な弾性率が得られないからで
ある。また、無撚り時に4.5GPa(33g/d) 以上の強度を有
するとしたのは、4.5GPa(33g/d) 未満では撚りを加えた
ときに十分な弾性率が得られないからである。
【0011】撚係数Kを1500以上としたのは、これより
小さいとPBO繊維、PBT繊維の高強力、高弾性率の
特性を活かせなくなるからである。総デニール数を3000
D以下としたのは、3000Dを超えるとカーカス層のトー
タルゲージが増えて重量増加を招くので好ましくないか
らである。このコードは、2本又は3本撚りの構造であ
るのが好ましい。
【0012】このように撚りを加えたコードには、ゴム
との接着性を向上させるため次のような2段階処理を行
う。すなわち、先ず、エポキシ化合物の水溶液もしくは
水分散液を含浸させた後に 160℃〜250℃の温度で加熱
し (第1段処理) 、ついでレゾルシン・ホルマリン初期
縮合物とゴムラテックスからなる混合液に浸漬後に 160
〜250℃の温度で加熱する (第2段処理) という処理を
施す。
【0013】第1段処理で用いるエポキシ化合物は、1
分子中に少なくとも1個以上、好ましくは2個以上のエ
ポキシ基を有するものがよい。このエポキシ化合物は、
多価アルコールもしくは多価フェノールとエピクロルヒ
ドリンとの反応生成物をアルカリ処理することによって
得られる。この際の多価アルコールとしては、例えば、
グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキ
サトリオール、ポリアクリルアルコール、ポリビニルア
ルコール、イノシトール、トリメチロールプロパン、
1, 4−ジメチロールベンゼン等が用いられる。多価フ
ェノールとしては、例えば、レゾルシン、ハイドロキノ
ン、ビスフェノールA、フロログリシノール、カテコー
ル等が用いられる。このエポキシ化合物は、水に溶解も
しくは分散させた水溶液又は水分散液として用いられ
る。エポキシ化合物としては芳香環を有する2官能以上
のものが好ましい。芳香環を有するとPBO又はPBT
に化学構造上類似するようになるので、これらに対する
親和性が高まるからである。なお、エポキシ化合物に対
して、ゴムラテックスとその架橋剤を併用するのがより
好ましい。
【0014】第2段処理で用いるレゾルシン・ホルマリ
ン初期縮合物とゴムラテックスからなる混合液 (RF
L) としては、ゴムとタイヤコードとの接着に通常用い
られるものを使用すればよい。ゴムラテックスは、例え
ば、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、ポ
リブタジエンゴム等のゴムの水分散液である。RFLに
はアジリジン系化合物、ブロックドイソシアネートなど
を添加するのが好ましい。
【0015】また、第1段処理および第2段処理の各加
熱温度を 160℃〜250℃としたのは、160 ℃未満では液
中のレゾルシン・ホルマリンの縮合が不十分となり、一
方、250℃を超えるとレゾルシン・ホルマリンの縮合が
進みすぎ、十分な接着性が得られなくなるからである。
なお、各加熱は、コードに0.9g/d〜1.1g/dのテンション
をかけながら行うのが好ましい。
【0016】(2) ゴム タイヤのカーカス層を構成する通常のゴム組成物(コー
トゴム)を用いればよい。すなわち、天然ゴム、スチレ
ン−ブタジエン共重合体ゴム等のゴムに対しカーボンブ
ラック、硫黄等の配合剤を配合してなる配合物である。
このゴム組成物には、レゾルシン・ホルマリン樹脂 (R
F樹脂) とメチレンドナーを配合するのが好ましい。
【0017】(3) 本発明の乗用車用空気入りラジアル
タイヤは、前記コードを前記ゴムのマトリックス中に埋
設してなるカーカス層を有するものである。エンド数
は、45本/50mm以上であるとよく、50本/50mm程度が好
ましい。この乗用車用空気入りラジアルタイヤは、前記
コードを未加硫の前記ゴムに埋設してカーカス層を構成
し、ついで常法により加硫一体化することにより得るこ
とができる。この場合に用いるコードの形態は、コード
単独形態であってもよく、スダレ状や織物状であっても
よい。
【0018】
【実施例】表3に示す諸元のコードを下記の配合内容
(重量部)の未加硫のコートゴム(ゴム組成物)にエン
ド数50本/50mmで埋設し、カーカス層を構成して、加硫
条件148℃×30分で加硫することによりタイヤサイズ175
/70 R13の図1に示すタイヤ構造の乗用車用空気入りラ
ジアルタイヤを作製した(実施例1〜4、比較例1〜
9)。 配 合 内 容 NR(RSS #3) 70 重量部 SBR(Nipol 1502 :日本ゼオン) 30 重量部 亜鉛華 3.0重量部 ステアリン酸 2.0重量部 老化防止剤 6C * 1.5重量部 プロセス油 7.0重量部 GPF カーボンブラック 60.0重量部 硫黄 2.5重量部 促進剤CZ ** 1.2重量部 注) * N-(1,3-ジメチルブチル)-N'-フェニル-p-フェ
ニレンジアミン ** N-シクロヘキシルベンゾチアジルスルフェンアミド
ここで用いたPBO繊維コードは、表1に示す第1段処
理液 (重量部) および表2に示す第2段処理液 (重量
部) を用いて、テンション(1.0g/d)をかけながら240℃
の温度で加熱処理したものである。なお、第1段処理お
よび第2段処理において、加熱に先立って乾燥処理した
(120℃×0.2g/d) 。なお、このPBO繊維コードは、3
50GPa(2500g/d) の弾性率と5.5GPa(40g/d)の強度を無
撚り時に有するものである。 表1(第1段処理液) 水 98.0 エポキシ化合物(EX313) 2.0 注) EX313 グリセロールポリグリシジルエーテル、
2官能、ナガセ化成工業(株) 製。
【0019】 表2(第2段処理液) 水 50.3 10%NaOH 2.5 RF樹脂 * 2.8 37% ホルマリン 1.9 ラテックス ** 42.5 全固形分(%) 20.0 注) * スミカノール700F (75%)、住友化学工業
(株) 製。
【0020】** ニポール2518FSA(40%)、日本ゼオ
ン (株) 製。 つぎに、得られたタイヤについて、下記により耐外傷
性、耐久性、および操縦安定性を評価した。この結果を
表3に示す。耐外傷性 :内圧200KPa(2.0kgf/cm2) 、リム13×5J、排
気量1600ccの一般的なFF車(前部機関前輪駆動車)、
試験速度10km/h〜(2.5km/hステップ) 、試験終了はバー
スト又はエア抜けまで。高さ100mm の鋼鉄製縁石に30度
の侵入角で乗り越し試験を行う。バースト又はエア抜け
した速度を指数化した。数値の大きい方がよい。
【0021】耐久性:内圧200KPa(2.0kgf/cm2) 、リム1
3×5J、荷重4903N(500g) 、ドラム1707φ。この条件で2
0000km 走行後にカーカスCBU の発生の有無を調べた。
発生有を「×」、発生無を「○」とした。操縦安定性 :内圧200KPa(2.0kgf/cm2) 、リム13×5J、
排気量1600ccの一般的なFF車(前部機関前輪駆動
車)。30m間隔でパイロンが立てられているスラローム
試験路をこの内圧、リム車両で走行し、その平均速度に
より指数評価。数値の大きい方がよい。
【0022】
【0023】表3から明らかなように、本発明のタイヤ
(実施例1〜4)はカーカス重量がアラミド繊維コード
を用いた場合(比較例7、比較例8)およびポリエチレ
ンテレフタレート(PET)繊維コードを用いた場合
(比較例9)に比して同等又はそれ以下であり、かつ耐
久性にも優れている。なお、比較例1および比較例2
は、それぞれ、本発明に比して撚係数が不足しており
(k=1400) 、耐久性に劣る。比較例3は、カーカス単位
幅当りのコード量が少ないため耐外傷性が劣る。比較例
4は、撚り係数が高いため十分なコード強力が得られず
耐外傷性が劣る。比較例5および比較例6は、それぞ
れ、本発明に比して総デニール数が大きく(4500D ) 、
耐久性には優れるもののカーカス重量が大となる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、所
定の物性を有するPBO繊維又はPBT繊維に所定の撚
りを加えてコードとし、このコードに所定の処理を施
し、これをゴムに埋設してカーカス層を構成したため
に、コードとゴムとの接着性を向上させることができる
ので、アラミド繊維コードを用いる場合と同様にタイヤ
軽量化をはかり得ると共にアラミド繊維コードを用いる
場合よりもいっそうカーカス層の耐久性を向上させるこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤの一
例の子午線方向半断面説明図である。
【符号の説明】
1 ビードコア 2 カーカス層 3
トレッド 4 ベルト層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中北 一誠 神奈川県平塚市追分2番1号 横浜ゴム株 式会社平塚製造所内 (72)発明者 福富 崇之 神奈川県平塚市追分2番1号 横浜ゴム株 式会社平塚製造所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 300GPa以上の弾性率と4.5GPa以上の強度
    を無撚り時に有するポリパラフェニレンベンズビスオキ
    サゾール繊維又はポリパラフェニレンベンズビスチアゾ
    ール繊維に、K=T√D(但し、Tはコード10cm当りの
    撚り数、Dは総デニール数)で表わされる撚係数Kが15
    00以上の撚りが与えられた3000D以下のコードが、エポ
    キシ化合物の被膜とその上のレゾルシン・ホルマリン初
    期縮合物とゴムラテックスからなる混合組成物被膜とを
    介してゴムマトリックス中に埋設されてなるカーカス層
    を有する乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
  2. 【請求項2】 300GPa以上の弾性率と4.5GPa以上の強度
    を無撚り時に有するポリパラフェニレンベンズビスオキ
    サゾール繊維又はポリパラフェニレンベンズビスチアゾ
    ール繊維に、K=T√D(但し、Tはコード10cm当りの
    撚り数、Dは総デニール数)で表わされる撚係数Kが15
    00以上となるように撚りを加えて3000D以下のコードを
    形成し、このコードにエポキシ化合物の水溶液もしくは
    水分散液を含浸させた後に該コードを 160℃〜250℃の
    温度で加熱し、ついでレゾルシン・ホルマリン初期縮合
    物とゴムラテックスからなる混合液に浸漬後に 160℃〜
    250℃の温度で加熱し、その後、このように処理したコ
    ードをコートゴムに埋設してカーカス層を形成する乗用
    車用空気入りラジアルタイヤの製造方法。
JP5138694A 1993-06-10 1993-06-10 乗用車用空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法 Pending JPH06344466A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0740098A1 (en) * 1995-04-28 1996-10-30 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Reinforced pressure hose
KR101425037B1 (ko) * 2012-10-30 2014-08-01 금호타이어 주식회사 타이어 에이펙스 고무조성물
JP2015229480A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ
CN113853309A (zh) * 2019-06-05 2021-12-28 住友橡胶工业株式会社 帘线和轮胎

Cited By (5)

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