JPS6088603A - 空気入りラジアルタイヤ - 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】

した従来のタイヤよりも高速耐久性、生産性に優れ、ま
た、ナイロンをカーカスコードとした従来のタイヤより
も操縦安定性、ユニフォーミティに優れ、しかも加硫生
産性が著しく向上したラジアルタイヤに関する。 従来、ラジアルタイヤにおいて、カーカスコードは強度
部拐として、内圧保持、力の伝達、強度保持等の役割を
担っており、そのカーカスコード拐としてポリエステル
とナイロンが多く使用されている。ところが、ポリエス
テル、ナイロン共に一長一短があり、しかも昨今の自動
車の高性能化や高速道路網の発達による高速走行の機会
増加によって様々な不具合が指摘さｉ７だした。 例えば、ポリエステルカーカスタイヤは、比較的良好な
操縦安定（’ｌ：を有するものの、一般に発熱が大きく
、高速走ｒＪ’　１１５にはベルトエツジセパレーショ
ンを生じ易いことが知られており、特に高速走Ｔｉ性能
を要求されるＨＩｌタイヤ等ではスチールベルト層と踏
面との間に繊維コードからなるカバーを配置する′ηし
て対処せざるを得ないので、コストや工程がヅ」“ｉ　
ｉ’＝ｆ［になる等の欠点がある。しかも、ポリニスデ
ルとコートゴムとの接着が比較的固！′＋１１で、ポリ
エステルの接着性を向上させるための薬液処理を２回実
施せざるを得ない。このため、コストアップや製造工程
の煩雑さが槓１めて重大な問題となっている。さらに、
耐え鑓いことには、熱収縮率が大きいたメ、ＰＩ］二程
（ボストキュアーインフレーションのこと。タイヤを加
硫後、内圧をかけてその内圧を保持しながらタイヤｎ，
１１度を低下させる工程）を必要とすることである。 とコートゴムとの接着が比較的良好で、薬液処理も１回
で十分である反ｍｉ、水分や熱によりいのでコードの寸
法安定性が悪く、しかも熱収縮率が大きいのでタイヤの
ユニフォーミティ、特にヤイド部の門凸が発生し易く、
加硫直後のポストキュアーインフレーション工程が不Ｔ
ｒｆ　欠である。さらに、耐え難いことには、ナイロン
コードは初期モジュラスが比較的小さいため、タイヤの
サイド部剛性が比較的小さくなり、このためコーナリン
グフォースが小さく操縦安定性に劣るといった問題があ
り、特に高速走行における危険回避時の挙動や屈曲路の
走行における操縦安定性が不十分である。 レーヨンカーカスタイヤは、操縦安定性力良好であり、
熱収縮率が小さく、タイヤユニフォーミティについても
比較的良好である。しがしながら、レーヨン繊維は、湿
潤時の強度低下が大きく、耐久性、安全性の面から好ま
しくなく、また、使用に当っては水分管理を必要とする
等のため生産性が著しく悪い拐Ｊ”ｌであり、さらに、
強度当りの価格が高価であることから、現在ではカーカ
スコードとしては殆ど使用されていないＱ 上述したように、従来の繊廚１素４Ａをラジアルタイヤ
のカーカスコード４Ａとして１１１４川した場合には一
長一短があり、すべての長所を兼ねＩ＋ｉ＃える繊維素
材、ずなわちす・ｒ

【」ンの〃１１＜優れた接着性、耐
疲労性をイ」し、ポリエステルの如く高モジユラス性を
イＪし、さらに、レーヨンの如く熱収縮率の小さい繊維
素４′．Ａは開発されていないのが現状である。 本発明は、このよう４１′現状にかんかみてなされたも
のであって、苫しく低い熱収縮性をイｆする６６ナイロ
ンに、熱処理により低熱収縮性かつ高初期モジユラス１
１ミをイｊＪｊしたのぢ、特定の加硫後のモジュラスを
有する被惧ゴムをコードンてカーカスとすることにより
、高速耐久性、生産性、操縦安定性を向上させ、さらに
ユニフオＳ　−Ｐｊ　Ｃ　ｒＪＩＩ（Ｊ．、−　１　１
１１１／；／；／ｌ　ＪＷ４４：　＜、＆　Ｉ　／　Ｉ
Ｉ！Ｉｔ　Ｉ−させた空気入りラジアルタイヤを提供す
ることを目０勺とする。 このため、本発明は、カーカスに６６ナイロン繊維コー
ドを配置してなるラジアルタイヤであって、前記６６ナ
イロン繊維コードは、（ａ）単糸デニールが１ｄ〜５ｄ
の範囲のフィラメント多数本からなり、該フィラメント
は７．５ｇ／ｄ以］二の強度をイｆし、が１５騰水収縮
率が４０チ以下の特性を有しており、（ｂ）式 Ｔ：１０Ｃｒｎ当りの撚り数 Ｄｏ　コードの総デニール で表わされるに値が４００〜２５００の範囲で撚りが与
えられており、（Ｃ）接着剤が塗布された後に１、００
０Ｃ〜１５０℃の温度で０．４ｇ／ｄ〜２．０ｇ／ｄの
張力を与えられながら乾燥熱処理された後、さらに、２
０（＋’ｃ〜２４０℃の温度で０．４　ｇ／ｄ〜　２．
０ｇ／ｄの張力を与えられなから熱処理されたものであ
り、（ｄ）強度７．０　ｇ／ｄ以」二、２．６８　ｇ／
ｄ時の中間伸度が８．０　ｑ６以下、沸騰水収縮率が３
，０チ以下の物性を有しており、（ｅ）エンド数が２５
〜７０本１５Ｇであり、（ｆ）加硫後の＋ｏｏ　％モジ
ュラスが１５〜５０　Ｋｇ／、？の被覆ゴムによつ旧１
Ｊされてカーカスを形成していることを’Ｉｔｓ徴とす
る空気入りラジアルタイヤを要旨とするものである。 以下、本発明の構成について計しく説明する。 本発明の空気入りラジアルタイヤは、６６ナイロン繊維
コードをカーカスコードとしたカーカスを有するもので
ある。 ６６ナイロン繊維コードは、単糸デニールが１ｄ〜５ｄ
の範囲のフィラメント多数本からなる。 １６未満であると糸切れが発生し易く、製糸性、生産性
が悪くなり、さらに耐疲労性にも劣る。 一方、５ｄ超の場合には、製造−１−高速紡糸するため
に冷却効率が低下して１゛分な強度が得られなくなるか
らである。ずなわら、製造に際して、高速度で６６ナイ
ロンポリマーを溶融紡糸する場合にフィラメントの冷却
効率の低下によりフィラメント表面での球晶発生に起因
する強度の低下を防止するために、単糸デニールがこの
範囲であることが必要である。また、フィラメントは、
７．５　ｇ／ｄ以上の強度を有さなくてはならない。こ
のためには、その重合度が従来の６６ナイロン繊維と同
等以上、すなわち６６ナイロンポリマーがオストワルド
粘度計を用いて２５℃でポリマー濃度１０重Ｑ　％で測
定した硫酸相対粘度３０以上を有することが必要である
。さらに、フィラメントの沸騰水収縮率は、紡糸延伸時
の速度、延伸倍率、延伸温度に依存するが、４．０％以
下である。これは、フィラメントから得られた繊維コー
ドをさらに接着熱処理した後のコード熱収縮を抑えるた
めである。 また、６６ナイロン繊維コードハ、式 ％式％ Ｔ　’　Ｌｏｏ＋当りの撚り数 Ｄ：コードの総デニール で表わされるに値が４００〜２５００の範囲で撚りが与
えられている。Ｋが４００未満では、コードの収束性が
悪くなり、耐疲労性だけでなく、接着性も低下し、タイ
ヤ耐久性の低下の原因となる。 Ｋが２５００超の場合には、強度が低下するたけでなく
、その後に１廂ず熱処理によってもコードの初期モジュ
ラスを十分に−１−げることか実質的に困ｇｆｆとなり
、また、熱収縮率が人となる。強度および初期モジュラ
ス、さらに耐疲労性をバランスさせるために、■（値は
、１２００〜２０００の範囲がより好ましい。 この６６ナイロン繊維コー１ハ土、接）；９剤が塗布さ
れた後に］００’Ｃ〜１５（Ｊ“Ｃの’Ｉｎ日朝て０．
＝ｉ、　ｇ／ｄ〜２．０　ｇ／ｄの張力を与えられ／１
″から乾燥熱処理された後、さらに、２００℃〜２１Ｉ
Ｏ”Ｇの温度て０．４　ｇ／ｄ〜２．０　ｇ／ｄの張力
をりえられ／Ｃから熱処理されている。接λ′ｉ剤の塗
布４Ｌｌ１．１り１１えは、一般に周知のタイヤコード
用接／：／ｆ剤１ｚＦＬ（レゾルシンホルマリンｆｌ　
脂とゴムラテックスとの水、ｆｑ　混合液）をコード表
面に伺′ｊ、ずればよい。この接着剤の塗布後に１００
°Ｃ〜】５０“Ｃの温度で０．４　ｇ／ｄ〜２０ｇ／ｄ
の張力下に１〜４分間分間熱処理される。 これは、従来において６６す・ｒ【ノン繊維を処理する
場合、通常、０．２ｇ／ｄ程度σ１月１（、い張力で乾
燥を行っていたのに比し、不発明では、低収縮な６６ナ
イロン歳維に最終的に低熱収縮性かつ高モジユラス性を
４＝Ｊ与するために、この乾燥工程、つまり、湿熱時に
高張力を与えて処理しておくことが必要だからである。 もし、この乾燥工程での張力が低いと、この低熱収縮性
を有する６Ｇナイロン繊維原糸をもってしても、その後
の高温、高張力下での熱処理において本発明の目的に合
致する低熱収縮性および高モジユラス性の両者をｆ＝Ｊ
与することは不可能である。つきに、このようにして乾
燥熱処理された後、さらに、２００°Ｃ〜２４０’Ｃの
温度で、好ましくは２２０°Ｃ〜２３５℃の温度で０．
４　ｇ／ｄ〜２．０　ｇ／ｄの張力下に１〜２分間分間
熱処理される。２０００Ｃ；未満の温度で熱処理下の場
合には、コードの残留歪が十分除去できず、熱収縮率が
大きくなるだけでなく、タイヤの成長が大きくなり、タ
イヤの耐久性に問題を生しる。一方、２４０℃を越える
場合には、コードの強度低下が大きくなり、タイヤ強度
が満足できなくなる。なお、この場合、０．４　ｇ／ｄ
〜２．０　ｇ／ｄの張力が必要／、Ｉ゛ゎＧ−Ｊは、０
．４　ｇ／ｄ未満ではモジュラスが低重するだけでなく
強度も低下する傾向があり、２．０　ｇ／ｄ超では張力
をかけてもモジュラスはこれ以に高くならず熱収縮率の
み大きくなり、使用に適さないからである。 このように処理された６６ナイ１ノン繊維コードは、強
度７．０　ｇ／ｄ以上、２．ｆｆ８　ｇ／ｄ　１１．′
ｒの中間伸度が８．０％以下、沸騰水収縮率が：３（）
φ以）・の物性を有している。中間伸度が８０％超では
カーカスコードとしてモジュラスが不足し、夕・ｒヤの
操縦安定性能を満足できない。また、沸１俺水１１Ｘ縮
率が３．０％超では、ＰＩ王程を除去することは不ｉｆ
能となる。もしも、ＰＩ王程を除ノぐした場合には、タ
イヤ内のコードが１１父縮し、コードのモジュラスが低
下するので本発明の１−１的に１１２１さなくなる。 さらに、カーカスのスプライス部に、１℃因するタイヤ
サイド部の凹凸の減少をＱ、１−がることがてきない。 また、この６６ナイロンｆｊａ維：ｌ−ドＧ」５、エン
ド数（々イヤ子午断面方向におりる５σ当りに埋設され
るコードの本数）が２５〜７０本１５ＣＪｎである。２
５本１５ｃｍ未満ではタイヤの強度部材として不足であ
り、操縦安定性の低下ばかりでなく内圧保持が困難とな
る。７０本１５ｃｍを越えるとコードとコードとの間隙
が極めて狭くなり、コード／コード間のゴムｆＱか減少
し、コードとゴムとの接χ１力が低下してタイヤの耐久
性が悪化する。好ましくは、エンド数は３０〜５０本１
５αであり、タイヤの良好な耐久性、操縦性を車受する
ために、必要であればこれを複数層重さねてもよい。 この６６ナイロン繊維コードを被着する被覆ゴム（ゴム
コンパウンド）は、加硫後の１００％伸張＋＋ｒ７モジ
ユラスが１５〜５０　Ｋｑ／ｃｎ？でなければならない
。１５Ｋｇ／ｉ未満では、コードとゴムとのモジュラス
差に起因するブライ間の亀裂が発生し易い。一方、５０
　Ｋｇ／Ｊ超では、ゴムの破断強度、破断伸度が低下す
る傾向にあり、このためゴムが破壊され易く、本発明の
目的を達成するのが困難である。 以下に実施例を示して本発明の効果を具体的に説明する
。 実施例１ 下記の６６ナイロン繊糾゛コードＡ−Ｅ、ボｌＪエステ
ル繊維コードｌｉ″を調製した。これらのコードの特性
を表１に示す。 （１）コードＡ オストワルド粘度計を用いて２５℃でポリマー濃度１重
量％で測定した硫酸相対粘度３２、単糸フィラメントテ
ニール２３Ｄのフィラメントの多数本からなる（強度８
．４　ｇ／ｄ　、沸騰水収縮率１．６％）。Ｊ　２［＋
　−Ｄの６６ナイロン原糸を用い、下撚％　：（５ｃｕ
ｊ／ｌ０ｃｍ　、　Ｊｌ撚数３５ａｎ／１．０ｍの撚り
をＪＪえ、ｌ　２（ｉ（１１）／　２のコードに撚糸。 Ｋ値は１７５０である。 この未処理フードをゴムとＪ：＋＜；ｆｆぜしめるため
、周知のＲＩ”Ｌ接ノ；′ｉ剤を−Ｊ−ド表面に塗布後
、１２０°Ｃで０．８　ｇ／ｄ　（１）　ｒルカをカｉ
−Ｊながら３分間乾燥熱処理し、その後、２２５℃にて
１．２　ｇ／ｄの張力を与え２分間熱処理した。 （２）コードＢ 上記未処理コードの表面にＲＦＬ接着剤を塗布後、１２
０℃で０．８ｇ／ｄの張力をかけながら３分間乾燥熱処
理し、その後、２２５℃にて０．２　ｇ／ａの張力を与
え２分間熱処理した。 （３）コードＣ 上記未処理コードの表面にＲＦＬ接着剤を塗布後、１２
０℃で０．２　ｇ／ｄの張力をかけながら３分間乾燥熱
処理し、その後、２２５℃にて１．２　ｇ／ｄの張力を
与え２分間熱処理した。 （４）コードＤ 比較のために従来の６６ナイロン繊維、つまり硫酸相対
粘度か本発明における原糸と同じ３．２で、フィラメン
ト単糸テニールが６．２Ｄのフィラメントの多数本から
なり、強度が９．４　ｇ／ｄ　、沸騰水収縮率が６．２
％（７）１２６０Ｄの６６ナイロン原糸に同様に下撚数
３５回／１０ｍ、上撚数３５回／１０ｃｍの撚りを与え
、１２６０ｄ／Ｄのコードとした。 この未処理コードの表面にＲＦＬ接着剤を塗布後、１２
０℃で０．８ｇ／ｄの張力をかけながら３分ｊｊ３Ｊ乾
燥熱処１Ｂ（シ、その後、２２５℃にて１．２ｇ／ｄの
張力を与え２分間熱処理した。 （５）コードＥ 上記コードＤにおりると同じ未処理コードの表面に１ｚ
ＦＬ］２着剤を塗布後、１２０℃で０．２ｇ／ｄの張力
をか（づなから：う分間乾燥熱処理し、その後、２２５
Ｃにて０．５　ｇ／ｄの張力を与え２分間熱処理した。 このコードＥは、従来一般的に使用されているコードの
特性を与える処・理条件で処理したものである。 （６）コードＦ 比較のために、従来より夕・ｒヤコードに使用されてい
る１５００１）ポリ上ステルＢｉ−糸に、下撚数４０回
／　１０　ｔｙｎ　、上撚１１ｔｌｕ）回／　１０　ｃ
ｎ＋の撚りを与えコードとし、その表面にＲＦＬ接着剤
を塗布後１３０℃で０．２ｇ／ｄの張力をかけながら３
分間乾燥熱処理し、その後、２４０℃にて０．２　ｇ／
ｄの張力を与え２分間熱処理した。 （本頁以下余白） 表１に示されるコードは、コードＡ−Ｃが高速紡糸によ
り得られた６６ナイロン繊維を用いたもので、Ｄ及びＥ
が従来の６６ナイロン繊維を用いたものである。 Ａ−Ｃコードのうち、コードの熱処理時の張力条件が前
記した条件を満すＡコードのみが目的に合うコード特性
を与える事がわかる。 一方、Ｄ及びＥコードのうち、Ｄは従来の６６ナイロン
繊維に本発明の処理条件を適用したものであるが、熱収
縮率が極めて大きく、目的に適さない事がわかる。Ｅコ
ードは、従来の６６ナイロン繊維の従来より一般的であ
る処理条件を適用した場合であり、収縮率はやや低いが
、モジュラスも低い。 尚、コードの特性は、ＪＩＳ　Ｌ　１０１７に従い、次
の様にして測定した。 （１）強　度：高滓製作所（株）製オートグラフ（ＩＳ
　５００　）を用い、試料長２５０咽、引張速度３００
馴／馴で測定した。 （２）中間伸度：強度と同様に、オートグラスを用いて
引張試験を行ない、２．６８　ｇ、／ａの荷重が加えら
れた時の伸度を測定した。 （３）沸騰水収縮率ニ一定長さのコードを沸騰水中に３
０分間無荷重の状態で浸漬し、その後、標準状態で２４
　ｈｒ放置後、コードの収縮率を次式よりめた。 沸騰水収縮率−ユＬ二二＝Ｘ１００（％）Ｏ ここでＬｏ二処理前の試４！ＮＩ長 り二処理後の試料長 （４）乾熱収縮率ニ一定長さの＝１−ドをオーブン中に
１５０℃、３０分、無荷重の状態で放置し、フードの収
縮率を次式によりめた。 乾熱収縮率＝±ＬニーＥ＝　Ｘ　１０（＋　（％）Ｏ ここでり。：熱処理前の試料長 Ｌ：熱処理後の試イ；゛１長 また、表中のヒートセット張力については下記の通りで
ある。 通常、タイヤコードを熱処理する場合、接着剤を塗布し
た後、比較的低い温度（１００〜１５０℃）で乾燥処理
を行ない、その後、高温で適切な張力下で処理するが、
高１１ｕ冒Ｃの処理は一般に２工程に分かれており、最
初の−に程を通常ヒートセントと云い、つづく工Ｊ４１
！をノルマライズという。いずれの工程も、比較的高い
張力分与えて処理を行なう。 表中のヒート七ノド張力とは、これら２つの工程の張力
２表わし、表中の・ｊ−一夕は上記でいうヒートセット
工程とノルマライス工程を同一の張力で処理した結果の
値である。 ヒートセット工程の張力とノルマライス工程の張力は、
必らずしも同一である必要はなく、０．４　ｇ／Ｄ〜２
．０　ｇ／Ｄ　の範囲で目的とする物性を得る様任意に
決定してよい。 以上の様に、不発ψ」に使用される低収縮性を有する６
６ナイロン繊糾６を、高士ジュラス、がっ、低収縮性を
イ」与したフードにする為には、ディップ処理条件が重
要であり、Ｉ’＞７：　＞ａ剤を塗布した後の乾燥時の
張力を高くしないと、その後のヒートセット時の張力を
上げた場合に、熱収縮が大きくなり、又、ヒートセント
時の張力を従来のレベルに対し、大幅に上げなければ強
度の改善および高モジユラス性を付与できない。従来よ
り使用されている６６ナイロン繊維コードは、同様の高
張力下で処理しても、高モジユラス性はある程度得られ
るが、沸騰水収縮率が著しく大きくなる。 本発明に１５けるコードがポリエステルと同等レベルの
モジュラスと、極めて改良された低熱収縮性とを示すこ
とは、表１より明らかである。 実施例２ ２プライのカーカス層を具えた１、９５／７０　ＨＲ１
４サイズのラジアルタイヤに於いて、実施例１の表１に
示した本発明コードＡと、従来コードＥ及びポリエステ
ルコードＦを用いてタイヤを作成し、それぞれＰＩ工程
有無の場合でのタイヤコード部の四凸を比較した。 又、これらのタイヤ全周いてテストドライバーによるフ
ィーリングテストを実施した。さらに、ＪＩＳ　Ｄ　４
２３０に基づいて、高速耐久試験を実施した。 これらのテスト結果を表２に示す〇 （不貞以下余白） ＋ｌは 表２に示す如く、不発＋ｊｌＪによるコードを使用した
タイヤのサイド部は、Ｐ１工程力１（にも拘らず、従来
のＰＩ工程有タイヤよりも小さく優れた結果を示した。 ここで、タイヤサイド部の凹凸とは、タイヤサイド部に
おけるタイヤ周方向の凹凸の最大と最小の差で表わされ
、表中の数値は、その差を指数で表わしたもので、小さ
い方か良い小を示す。 また、テストドライバーによるタイヤの操縦安定性のフ
ィーリングテストの結果も、本発明コードが、ポリエス
テルコードを使用したタイヤと同等の良好な結果であり
、従来の６６ナイロンコードを使用したタイヤで問題で
あった操縦安定性不足が、初期モジュラスの高い本発明
コードＡを用いるＩＪシで解消できる市かわかる。 さらに、本発明コードを使用する事で、ポリエステルコ
ードを使用したタイヤより、明らかに優れた高速耐久性
が得られるたりてなく、従来の６６ナイロンコードを使
用したタイヤに比較しても、さらに、改善された高速耐
久性能が得られる。 上記から明らかなように、低熱収縮性及び高モジユラス
性を有する本発明コードと特定のモジュラスを有するカ
ーカス層をラジアルタイヤのカーカスに適用する事で、
従来、ポリエステルカーカス、及び６６ナイロンカーカ
スを使用したラジアルタイヤに於いて、加硫直後のコー
ドの熱収縮に起因するカーカスプライ部の凹現象ＶＣよ
るタイヤサイド部の凹凸問題を解決する為に、加硫直後
にタイヤに内圧を充填したままタイヤ温度を下げるとい
う煩雑、かつ、生産性の悪いポストキュアーインフレー
ション工程（ＰＩ工程）を除去できるだけでなく、従来
ナイロンカーカスタイヤの問題であった操縦安定性不足
及びポリエステルカーカスタイヤの高速耐久性不足の両
者を一挙に解決出来ることがわかる。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照 弁理士　斎　下　和　−磨

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カーカスに６６ナイロン繊糾シードを配置してなるラジ
   アルタイヤであって、前記０６ナイロン繊維コードは、
   （、）単糸デニールが１ｄ〜５ｄの範囲のフィラメント
   多数本から４Ｃす、該フィラメントは７．５ｇ／ｄ以上
   の強度を翁し、沸騰水収縮率が４０％以下の特性を有し
   ており、（ｂ）式％式％ Ｔ　：　１０　ｏｎ当りの撚り数 Ｄ：コードの総デニール で表わされるに値が／１００〜２５００　の範囲で撚り
   が与えられており、（Ｃ）接着剤が塗布された後に１０
   ０°Ｃ〜１５０°ＣＩ／）ｌ八、１度で０．７Ｉ　ｇ／
   ｄ〜２．０ｇ／ｄの張力を与えられながら乾燥熱処理さ
   れた後、さらに、２０００Ｃ〜２４０°０の７ｆ１１’
   １度で０．４ｇ／ｄ〜　２０ｇ／ｄ　の張力を与えられ
   なから熱処理されたものであり、（ｄ）強度７．０　ｇ
   ／ｄ以上、２６８　ｇ　／　ｄ　時の中間伸度が８．０
   ％以下、沸騰水収縮率が　３．０％以下の物性を有して
   おり、（ｅ）エンド数が　２５〜７０本／　５Ｌ：Ｙ＋
   ＋　であり、（ｆ）加硫後の１００係モジユラスカ１５
   〜５０　Ｋｇ／ｌａｎ？の被覆ゴムによって被覆されて
   カーカスを形成していることを特徴とする空気入りラジ
   アルタイヤ。