WO2013176113A1 - コード、ゴム-コード複合体及びタイヤ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a cord, a rubber-cord composite, and a tire.
- Cellulose fibers have advantages such as good dimensional stability, high adhesiveness, and low temperature dependence of elastic modulus (elastic modulus change with respect to temperature change), and are widely used in tires as rayons.
- rayon By using rayon for the reinforcing cord layer of the tire, durability during high-speed driving and steering stability can be improved, so that rayon contributes to higher performance of tires that have been required in recent years.
- rayon emits carbon disulfide in the manufacturing process and has a very high environmental impact, so it does not meet the modern needs of manufacturing products with raw materials with low environmental impact.
- the characteristics such as good dimensional stability, high adhesiveness, and low temperature dependence of elastic modulus greatly depend on the fiber material being a cellulose raw material.
- Synthetic fibers such as polyester and nylon are also used as tire reinforcing cords, but it is difficult to obtain dimensional stability, adhesion, and elastic modulus comparable to those of cellulose fibers. Therefore, the present situation is that rayon is used for some tires despite the high environmental load.
- lyocell purified cellulose fiber
- NMMO N-methylmorpholine-N-oxide
- lyocell cannot achieve both sufficient strength and cutting elongation, and functions as a tire frame material is insufficient.
- strength and cutting elongation are in a trade-off relationship.
- the cutting elongation decreases, and conversely, when sufficient cutting elongation is applied, the strength decreases. Become.
- the cut elongation is lowered, and conversely, when a sufficient cut elongation is given, The elastic modulus is lowered.
- the lyocell described in Patent Document 1 has insufficient cutting elongation.
- lyocell is inferior in twisted yarn convergence, the strength is largely lost by twisted yarn. Therefore, the strength utilization after twisting is about 70%, and there is still room for improvement.
- the initial elastic modulus of the fiber is insufficient, the steering stability will be adversely affected. Further, when the cutting elongation is low, it is easy to be cut with respect to input from the outside. Therefore, it is necessary for the purified cellulose fiber to have both the initial elastic modulus and the elongation at break, and if any one of the properties of the rayon currently used in the tire is significantly reduced, the tire performance is hindered. End up.
- PET polyethylene terephthalate
- these synthetic fibers are materials derived from fossil fuels, the environmental load is high. Furthermore, since these synthetic fibers are thermoplastic, they have poor strength retention at high temperatures.
- a belt reinforcing layer that covers at least both ends of the belt layer is disposed outside the belt layer in the radial direction.
- This belt reinforcing layer suppresses the belt layer rising caused by the centrifugal force during high-speed rotation by the tagging effect and enhances the high-speed durability of the tire.
- Nylon is often used as the material for the organic fibers constituting the belt reinforcing layer, but since nylon is a material derived from fossil fuel, it has a high environmental load.
- the cut elongation and initial elastic modulus of the organic fiber used for the belt reinforcing layer are high.
- the cord made of organic fiber may be cut.
- the larger the elongation and initial elastic modulus of the organic fiber used for the belt reinforcing layer the more the load is applied to the belt reinforcing layer.
- the cord is less likely to be cut when applied.
- the fiber used for obtaining a tire excellent in improving the high-speed durability has both cutting elongation and initial elastic modulus.
- Patent Documents 2 to 4 Dissolution of cellulose by ionic liquid is due to solvation, and does not discharge harmful substances such as carbon disulfide in the production process of purified cellulose fiber.
- the production of the purified cellulose fiber is easily achieved by passing the dissolved cellulose through water, alcohol, or an aqueous solution of water and an ionic liquid.
- the spinning of cellulose fibers using such an ionic liquid is reported in Patent Documents 5 and 6.
- JP 2006-188806 A U.S. Pat. No. 1,943,176 JP-A-60-144322 Japanese Patent No. 4242768 US Patent Application Publication No. 2008/0269477 Chinese Patent No. 101382626 Specification
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and is a cord formed by twisting refined polysaccharide fibers manufactured using raw materials with low environmental impact that eliminate carbon disulfide emissions, and is applied to a tire.
- durability and trauma resistance can be imparted to the tire, and cords having both cutting elongation and initial elastic modulus, particularly run-flat durability and handling stability can be imparted to the tire.
- the purpose is to provide a hybrid code.
- the present invention provides a cord, a rubber-cord composite, and a tire having the following characteristics.
- a polysaccharide solution obtained by dissolving a polysaccharide raw material in a liquid containing an ionic liquid is brought into contact with a solidified liquid, and the raw yarn which is a purified polysaccharide fiber obtained by spinning the polysaccharide is twisted together.
- the code The relationship between the strength TB (cN / dtex) of the raw yarn at 25 ° C. and the cut elongation EB (%) of the raw yarn at 25 ° C.
- CT / TB strength factor after twisting
- the cord further combines fibers of a material different from the refined polysaccharide fiber,
- the relationship between the initial elastic modulus Er (%) of the yarn calculated from the slope of the stress at 0.6 to 0.9% elongation at 25 ° C. and the cut elongation EB (%) of the yarn is expressed by the following formula (3 (1).
- the difference between the creep amount (%) of the raw yarn when a load of 4 cN / dtex at 80 ° C. is applied and the creep amount when a load of 2 cN / dtex at 80 ° C. is applied is 2.0 ( %)
- (6) is the cord according to (1), wherein the strength TB of the raw yarn at 25 ° C. is 3.8 cN / dtex or more.
- (7) is the cord according to (6), wherein the strength TB of the raw yarn at 25 ° C. is 5.1 cN / dtex or more.
- (8) is the cord according to (7), wherein the strength TB of the raw yarn at 25 ° C. is 5.4 cN / dtex or more.
- (9) is the cord of (1), wherein the cut elongation EB (%) of the raw yarn at 25 ° C. is 8.8% or more.
- the ionic liquid includes a cation portion and an anion portion, and the cation portion is one or more selected from the group consisting of an imidazolium ion, a pyridinium ion, an ammonium ion, and a phosphonium ion. code.
- R 1 represents a cyano group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms
- R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group
- R 3 represents a cyano group
- An alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms is shown.
- the anion moiety is chloride ion, bromide ion, formate ion, acetate ion, propionate ion, L-lactate ion, methyl carbonate ion, aminoacetate ion, aminopropionate ion, dimethylcarbamate ion, hydrogensulfur Selected from the group consisting of phosphate ion, methyl sulfate ion, ethyl sulfate ion, methane sulfonate ion, dimethyl phosphate ion, diethyl phosphate ion, methyl phosphonate ion, phosphinate ion, thiocyanate ion, and dicyanamide ion
- the code of (11) that is one or more types.
- (21) a pair of bead portions and a pair of sidewall portions; A tread portion connected to the pair of sidewall portions; A carcass ply that extends in a toroidal shape between the pair of bead parts and reinforces each part;
- (20) The tire according to (20), which is a run-flat tire including a pair of crescent-shaped side reinforcing rubber layers disposed inside the carcass of the sidewall portion.
- the belt layer includes a circumferential spiral belt layer and / or a crossing belt layer,
- the circumferential spiral belt layer comprises at least one rubber-cord composite in which cords extending spirally in the tire circumferential direction are arranged in parallel,
- the crossing belt layer includes at least two layers of the rubber-cord composite in which cords extending obliquely on the tire equatorial plane are arranged in parallel.
- the cord of the present invention since no harmful substances such as carbon disulfide are generated, the environmental load can be reduced. Further, the cord and rubber-cord composite of the present invention can impart durability, particularly run-flat durability, steering stability, and damage resistance to the tire when used in a tire. Furthermore, since the tire of the present invention uses the rubber-cord composite of the present invention, it has good tire performance. A tire having the cord of the present invention has both a good elongation at break and an initial elastic modulus. Furthermore, since the tire of the present invention includes the cord having the above-described excellent characteristics, it is possible to improve the high-speed durability. In particular, when the cord of the present invention is used for a run flat tire, deformation of the tire during run flat running can be suppressed, and heat generation of the side reinforcing rubber layer can be suppressed.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a tire according to an embodiment of the invention. It is a schematic sectional drawing which illustrates the run flat tire of other embodiments concerning the present invention. It is a schematic sectional drawing which illustrates the tire (motorcycle tire) of other embodiments concerning the present invention. It is a schematic sectional drawing which illustrates the tire of further another embodiment concerning the present invention.
- the purified polysaccharide fiber used in the cord of the present invention is obtained by bringing a polysaccharide solution obtained by dissolving a polysaccharide raw material in a liquid containing an ionic liquid into contact with a solidified liquid that is a liquid other than the polysaccharide solution. The polysaccharide is spun.
- polysaccharides in polysaccharide raw materials (raw materials containing polysaccharides) used in the present invention include cellulose; cellulose derivatives such as ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, nitrocellulose, and cationized cellulose; Carrageenans such as ⁇ -carrageenan, ⁇ -carrageenan, and ⁇ -carrageenan; guar gum; locust bean gum; pectin; tragacanth; corn starch; phosphorylated starch; xanthan gum, dextrin and other microbial polysaccharides, preferably cellulose It is done.
- the spinning method is preferably wet spinning or dry wet spinning.
- the spinning method of the wet spinning or the dry wet spinning is not particularly limited, and the polysaccharide can be spun by a known spinning method.
- the cellulose raw material is not particularly limited as long as it contains cellulose, and may be a plant-derived cellulose raw material, an animal-derived cellulose raw material, or a microorganism-derived cellulose raw material. Or a regenerated cellulose raw material.
- Plant-derived cellulose raw materials include cellulose raw materials derived from unprocessed natural plants such as wood, cotton, hemp and other herbs, and plants derived from plants that have been processed in advance, such as pulp, wood flour, and paper products. Examples include processed cellulose raw materials.
- animal-derived cellulose raw materials include squirt-derived cellulose raw materials.
- Examples of the cellulose raw material derived from microorganisms include those produced by the raw materials of microorganisms belonging to the genus Aerobacter, Acetobacter, Achromobacter, Agrobacterium, Alacaligenes, Azotobacter, Pseudomonas, Rhizobium, Sarcina, and the like.
- Examples of the regenerated cellulose raw material include a cellulose raw material obtained by regenerating a cellulose raw material derived from plants, animals, or microorganisms as described above by a known method such as a viscose method.
- dissolves favorably in an ionic liquid is preferable.
- the polysaccharide raw material containing cellulose or the like before the polysaccharide raw material containing cellulose or the like is dissolved in the liquid containing the ionic liquid, the polysaccharide raw material can be pretreated for the purpose of improving the solubility in the ionic liquid.
- the pretreatment may include a drying treatment, a physical pulverization treatment such as pulverization and grinding, a chemical modification treatment using an acid or an alkali, and the like. Any of these can be performed by a conventional method.
- the ionic liquid is a salt in a liquid state at 100 ° C. or lower, that is, it exists as a liquid at 100 ° C. or lower. It refers to a solvent in which only the cation part, only the anion part, or both are composed of organic ions.
- the ionic liquid is preferably composed of a cation portion and an anion portion, and the cation portion of the ionic liquid is not particularly limited, and may be generally used for the cation portion of the ionic liquid.
- a nitrogen-containing aromatic cation, an ammonium ion, and a phosphonium ion are mentioned.
- nitrogen-containing aromatic cation examples include pyridinium ion, pyridazinium ion, pyrimidinium ion, pyrazinium ion, imidazolium ion, pyrazonium ion, oxazolium ion, 1,2,3-triazolyl. Pt ion, 1,2,4-triazolium ion, thiazolium ion, piperidinium ion, pyrrolidinium ion and the like.
- an imidazolium ion and a pyrimidinium ion are preferable, and an imidazolium ion represented by the following general formula (C3) is more preferable.
- R 5 and R 6 are each independently a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and R 7 to R 9 are each independently A hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
- R 5 and R 6 are each independently a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.
- the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, and is preferably linear or branched, and more preferably linear.
- Specific examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group.
- branched alkyl group examples include 1-methylethyl group, 1,1-dimethylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 2, Examples include 2-dimethylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group and the like.
- the cyclic alkyl group may be a monocyclic group or a polycyclic group.
- alkyl group in R 5 and R 6 examples include monocyclic groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, and cyclooctyl group, and polycyclic groups such as norbornyl group, adamantyl group, and isobornyl group.
- the number of carbon atoms of the alkyl group in R 5 and R 6 is preferably 1-8.
- Examples of the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms include an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms in which one single bond between carbon and carbon is substituted with a double bond.
- Preferred examples include a vinyl group, Examples include allyl group.
- the position of the double bond is not particularly limited.
- the alkenyl group in R 5 and R 6 preferably has 2 to 8 carbon atoms. R 5 and R 6 may be the same or different from each other.
- R 7 to R 9 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
- the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, and is preferably linear or branched, and more preferably linear.
- examples of the linear, branched, and cyclic alkyl groups include the same alkyl groups as those described above for R 5 and R 6 .
- the number of carbon atoms of the alkyl group in R 7 to R 9 is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3, and particularly preferably 1.
- R 7 to R 9 may be the same or different from each other.
- R 1 represents a cyano group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms
- R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group
- R 3 represents a cyano group
- An alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms is shown.
- the phosphonium ion is not particularly limited as long as it has “P + ”.
- the phosphonium ion is preferably a general formula “R 4 P + (a plurality of R are independently hydrogen atoms). It is an atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.) ”.
- the hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.
- the aliphatic hydrocarbon group is preferably a saturated hydrocarbon group (alkyl group), and the alkyl group may be linear, branched, or cyclic.
- the linear alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, and more preferably 1 to 16 carbon atoms.
- the branched alkyl group has 3 to 30 carbon atoms, preferably 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 16 carbon atoms.
- the cyclic alkyl group has 3 to 30 carbon atoms, preferably 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 16 carbon atoms, even if it is a monocyclic group, It may be a polycyclic group.
- Specific examples include monocyclic groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, and cyclooctyl group, and polycyclic groups such as norbornyl group, adamantyl group, and isobornyl group.
- the aromatic hydrocarbon group preferably has 6 to 30 carbon atoms.
- an aryl group such as a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a biphenyl group, a tolyl group, or a benzyl group
- arylalkyl groups such as a phenethyl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group.
- the plurality of R in the general formula “R 4 P + ” may be the same or different.
- the cation part represented by a following formula (C1) is preferable.
- R 31 to R 34 each independently represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms.
- R 31 to R 34 each independently represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms.
- the alkyl group having 1 to 16 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, and is preferably linear or branched, and more preferably linear.
- examples of the linear, branched, and cyclic alkyl groups include those described above.
- R 31 to R 34 may be the same or different from each other, but it is preferable that three or more of R 31 to R 34 are the same for ease of availability.
- the alkyl group of R 31 to R 34 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, and is a linear or branched chain group having 1 to 10 carbon atoms.
- linear or branched alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms are more preferable, and linear or branched alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms are particularly preferable.
- a preferred specific example of the cation moiety represented by the formula (C1) is shown as the following formula (C2).
- the cation moiety is more preferably one or more selected from the group consisting of imidazolium ions, pyridinium ions, ammonium ions, and phosphonium ions.
- examples of the anion moiety include halogen ion, carboxylate ion, sulfate ion, sulfonate ion, phosphate ion, phosphonate ion, and phosphinate ion.
- examples of the halogen ion include chloride ion, bromide ion, and iodide ion, and chloride ion and bromide ion are preferable.
- carboxylate ion formate ion, acetate ion, propionate ion, butyrate ion, hexanoate ion, maleate ion, fumarate ion, oxalate ion, L-lactate ion, pyruvate ion, methyl carbonate Ion, aminoacetate ion, aminopropionate ion, dimethylcarbamate ion, formate ion, acetate ion, propionate ion, L-lactate ion, methyl carbonate ion, aminoacetate ion, aminopropionate ion, Dimethyl carbamate ion is preferred.
- sulfate ions include hydrogen sulfate ions, methyl sulfate ions, ethyl sulfate ions, n-propyl sulfate ions, and n-butyl sulfate ions. Hydrogen sulfate ions, methyl sulfate ions, ethyl sulfate ions, and the like. Fate ions are preferred.
- the sulfonate ion include ions such as methanesulfonate ion, toluenesulfonate, and benzenesulfonate, and methanesulfonate ion is preferable.
- a phosphate ion what is represented by the following general formula (A1) is mentioned.
- R 25 and R 26 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
- R 25 and R 26 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group, and the alkyl group may be any of linear, branched, and cyclic, It is preferably a linear or branched alkyl group.
- the alkyl group of R 25 and R 26 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and still more preferably 1 to 4 carbon atoms. Or an alkyl group of 2 is particularly preferred.
- R 25 and R 26 may be the same or different.
- phosphate ions dimethyl phosphate ions and diethyl phosphate ions are preferred.
- Examples of the phosphonate ion include those represented by the following general formula (A2).
- R 25 is the same as R 25 in the formula (A1).
- methyl phosphonate ions are preferred.
- the phosphinate ion is represented by the following general formula (A3).
- pseudohalogen ions may be mentioned as other anion moieties.
- Pseudohalogen ions have properties similar to those of halogen ions.
- Pseudohalogen ions include cyanate ions, oxocyanate ions, thiocyanate ions, and selenocyanate ions.
- a dicyanamide ion is mentioned.
- the anion moiety is chloride ion, bromide ion, formate ion, acetate ion, propionate ion, L-lactate ion, methyl carbonate ion, aminoacetate ion, aminopropionate ion, dimethylcarbamate ion, Selected from the group consisting of hydrogen sulfate ion, methyl sulfate ion, ethyl sulfate ion, methane sulfonate ion, dimethyl phosphate ion, diethyl phosphate ion, methyl phosphonate ion, phosphinate ion, thiocyanate ion, dicyanamide ion More preferably, it is at least one kind.
- the ionic liquid in the present invention is composed of a cation portion and an anion portion as described above.
- the combination of the cation part and the anion part is not particularly limited, and one or more kinds capable of suitably dissolving the polysaccharide raw material can be selected.
- Preferred ionic liquids include 1-allyl-3-methylimidazolium chloride (AmimCl), 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (C2mimAc), 1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate (C2mimDEP, C2mim ( EtO) 2 PO 2 ), 1-ethyl-3-methylimidazolium methylphosphonate (C2mimM EP, C2mim MeOHPO 2 ), 1-ethyl-3-methylimidazolium phosphinate (C2mim H 2 PO 2 ), etc. More preferred is 1-ethyl-3-methylimidazolium diethyl phosphate.
- AmimCl 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate
- C2mimDEP 1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate
- C2mimM EP C2mim MeOHPO 2
- the amount of the ionic liquid used is not particularly limited, but the concentration of the polysaccharide raw material in the polysaccharide solution is preferably 3 to 30% by mass, and 5 to 25% by mass. It is more preferable.
- the concentration of the polysaccharide raw material is too low, there are many ionic liquids that are removed during the solidification process, and it is difficult to form dense fibers, and it is difficult to obtain the strength of the purified polysaccharide fibers that are the raw yarns.
- the concentration of the polysaccharide raw material is too high, the polysaccharide raw material cannot be completely dissolved.
- the liquid for dissolving the polysaccharide raw material containing cellulose or the like contains the ionic liquid.
- the liquid for dissolving the polysaccharide raw material may or may not contain a liquid component other than the ionic liquid.
- Specific examples of liquid components other than the ionic liquid include organic solvents.
- the organic solvent is not particularly limited as long as it is other than the ionic liquid, and can be appropriately selected in consideration of compatibility with the ionic liquid, viscosity, and the like.
- the organic solvent is preferably at least one selected from the group consisting of amide solvents, sulfoxide solvents, nitrile solvents, cyclic ether solvents, and aromatic amine solvents.
- amide solvents include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, 1-vinyl-2-pyrrolidone and the like.
- sulfoxide solvent include dimethyl sulfoxide and hexamethylene sulfoxide.
- nitrile solvents include acetonitrile, propionitrile, benzonitrile and the like.
- cyclic ether solvent include 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,3-dioxane, 1,4-dioxane, 1,3,5-trioxane and the like.
- aromatic amine solvent include pyridine.
- the blending mass ratio between the ionic liquid and the organic solvent is preferably 6: 1 to 0.1: 1, more preferably 5: 1 to 0.2: 1. More preferably, the ratio is 4: 1 to 0.5: 1.
- the amount of the organic solvent to be used is not particularly limited, but is preferably 1 to 30 parts by weight, preferably 1 to 25 parts by weight with respect to 1 part by weight of the polysaccharide raw material. More preferably, it is ⁇ 20 parts by mass.
- it can be set as the polysaccharide solution of moderate viscosity. It is preferable to use the organic solvent as described above in combination with the ionic liquid because the solubility of the polysaccharide raw material is further improved.
- the method for dissolving the polysaccharide raw material containing cellulose or the like in the liquid containing the ionic liquid is not particularly limited.
- the liquid containing the ionic liquid and the polysaccharide raw material are brought into contact with each other.
- a polysaccharide solution can be obtained by performing heating and stirring according to the conditions.
- the method for bringing the liquid containing the ionic liquid into contact with the polysaccharide raw material is not particularly limited.
- the polysaccharide raw material may be added to the liquid containing the ionic liquid, or the ionic liquid may be added to the polysaccharide raw material.
- a liquid containing may be added.
- the heating temperature is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 70 to 180 ° C.
- the stirring method is not particularly limited, and the liquid containing the ionic liquid and the polysaccharide raw material may be mechanically stirred using a stirrer, a stirring blade, a stirring rod, etc., and the liquid containing the ionic liquid And the polysaccharide raw material may be sealed in a sealed container and stirred by shaking the container.
- the stirring time is not particularly limited, and it is preferable to carry out the stirring until the polysaccharide raw material is suitably dissolved.
- the organic solvent and the ionic liquid may be mixed in advance, and after mixing the ionic liquid and the polysaccharide raw material, A solvent may be added and dissolved, or after mixing an organic solvent and a polysaccharide raw material, an ionic liquid may be added and dissolved.
- the polysaccharide solution using the ionic liquid thus obtained may contain additives such as fillers such as carbon nanotubes, clay and silica, surfactants and anti-aging agents, if necessary.
- the polysaccharide solution obtained as described above is brought into contact with a solidifying liquid that is a liquid other than the polysaccharide solution to solidify the polysaccharide, and known spinning such as dry-wet spinning and wet spinning.
- Polysaccharides can be spun by the method.
- Dry-wet spinning is generally a method in which a polysaccharide solution once discharged into a gas from a spinneret is introduced into a solidification tank containing a solidification liquid to spin the polysaccharide.
- Spinning is a method of spinning a polysaccharide discharged from a spinneret disposed in a solidification tank.
- the solidification tank is a bath containing the solidification liquid for solidifying the polysaccharide.
- the solidified liquid one or more selected from the group consisting of water, a polar solvent, and the ionic liquid described above are preferably exemplified.
- the polar solvent include tetrahydrofuran, acetone, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetic acid, 1-butanol, 2-propanol, 1-propanol, ethanol, methanol, formic acid and the like.
- the cord of the present invention is obtained by twisting together the above-described purified polysaccharide fibers.
- the relationship between the strength TB (cN / dtex) of the raw yarn at 25 ° C. and the cut elongation EB (%) of the raw yarn at 25 ° C. is expressed by the following formula (1) and the following formula (2).
- the strength utilization rate (CT / TB) after twisting is 70% or more when the strength at 25 ° C. of the cord formed by twisting the raw yarns and satisfying it is CT (cN / dtex).
- the strength TB of the raw yarn at 25 ° C. is preferably 3.8 cN / dtex or more, more preferably 5.1 cN / dtex or more, and particularly preferably 5.4 cN / dtex or more.
- the strength TB of the raw yarn is 3.8 cN / dtex or more, in a tire using such a refined polysaccharide fiber as the raw yarn, the cord is not exposed after run-flat running, and is excellent in terms of being less likely to cause fuzz. .
- the cut elongation EB (%) of the raw yarn at 25 ° C. is preferably 8.8% or more, and more preferably 10.0% or more.
- the cord using the refined polysaccharide fiber not satisfying the formula (1) cannot maintain the strength of the tire. Moreover, the refined polysaccharide fiber satisfying the formula (2) has almost no troubles such as thread breakage during production and has high productivity. On the other hand, the purified polysaccharide fiber that does not satisfy the formula (2) can be produced in a small amount, but there are many troubles such as yarn breakage, the productivity is extremely low, and mass production is difficult.
- the relationship between the initial elastic modulus Er (%) of the yarn calculated from the stress during elongation at 0.6 to 0.9% at 25 ° C. and the cut elongation EB (%) of the yarn is expressed by the following formula: A cord satisfying (3) is preferable.
- cords having a strength retention (HT / TB) of 70 to 100 (%) when the strength at 150 ° C. of the purified polysaccharide fiber is HT (cN / dtex) are preferable.
- the relationship between the elastic modulus Er (%) of the yarn at 25 ° C. and the cut elongation EB (%) of the yarn satisfies the above formula (3) and is 150 ° C. with respect to the Er (%).
- a cord having a modulus (Eh / Er) ⁇ 100) of elastic modulus Eh (%) in the range of 75 to 100 (%) is preferable.
- the elongation at break (EB25) of the purified polysaccharide fiber at 25 ° C. and the initial elastic modulus (IM25) when the elongation is 0.5 to 0.7% are expressed by the following formula (3): A satisfying code is preferred.
- a belt reinforcing layer that covers at least both ends of the belt layer is disposed outside the belt layer in the radial direction.
- the organic fibers used in the belt reinforcing layer creep and a part of the tread portion of the tire is deformed (hereinafter referred to as a flat spot). ) Flat spots are more likely to occur as the load dependency of creep at a high temperature of the organic fibers used in the belt reinforcing layer is higher.
- the purified polysaccharide fiber constituting the cord has a creep amount (%) when a load of 4 cN / dtex at 80 ° C. is applied and a creep amount when a load of 2 cN / dtex at 80 ° C. is applied.
- the difference is preferably 2.0 (%) or less.
- a high-performance tire can be obtained by using the cord of the present invention excellent in strength and cutting elongation for a carcass ply, a belt ply, or a belt protective layer.
- the cord of the present invention for a carcass ply, whereby a tire excellent in pressure resistance and side cut resistance can be obtained.
- the cord of the present invention using a purified polysaccharide fiber having a strong retention rate (HT / TB) of 70 to 100 (%) for a carcass ply, it is heat resistant to a carcass composed of one or more carcass plies. Can be granted. Therefore, even when the tire temperature becomes high during run-flat running, the carcass using the cord of the present invention is not melted, and deformation of the tire can be suppressed.
- HT / TB strong retention rate
- the cord of the present invention produced from the purified polysaccharide fiber a single twisted structure composed of one twisted filament bundle, and a plurality of twisted strands in which two or more filament bundles twisted together are combined in an upper twist A structure is preferably employed.
- the strength utilization after twisting CT / TB
- CT the strength of the cord at 25 ° C.
- CT cN / dtex
- the purified polysaccharide fiber produced using the ionic liquid has better twist utilization than the conventional refined polysaccharide fiber produced using the NMMO, and therefore has a strong utilization rate when the cord is produced. Yes.
- the amount of the purified polysaccharide fiber used at the time of cord production can be reduced by improving the strong utilization factor, and the environmental load is small. Further, when the cord of the present invention is used for a tire, the tire can be reduced in weight. Furthermore, when using the same amount of purified polysaccharide fiber as the purified polysaccharide fiber manufactured by using the conventional manufacturing method, the driving safety can be improved.
- the fineness per cord is preferably 1,000 to 10,000 dtex, more preferably 1,400 to 6,000 dtex. If a cord of less than 1,000 dtex is used, it is necessary to increase the number of carcass in order to maintain the tire strength, leading to an increase in tire manufacturing costs. If a cord exceeding 10,000 dtex is used, the thickness of the carcass layer increases more than necessary, leading to an increase in tire weight.
- the twist coefficient Nt of the cord is preferably 0.20 to 1.00, and more preferably 0.40 to 1.00.
- the twist coefficient Nt is obtained by the following equation.
- the number of driving in the carcass ply of the cord of the present invention is preferably 35 to 60 (pieces / 50 mm). When the driving number is 35 (lines / 50 mm) or more, the carcass strength is not insufficient and the durability is excellent.
- the cord of the present invention may be a hybrid cord obtained by twisting the raw yarn that is the above-described purified polysaccharide fiber and the fiber of a material different from the purified polysaccharide fiber.
- the fiber of the different material is preferably an organic fiber having a heat shrinkage stress at 180 ° C. of 0.20 cN / dtex or more, and nylon or polyketone is used. More preferred is nylon, and particularly preferred.
- the manufacturing method of nylon used for this invention it follows a usual method.
- the hybrid cord of the present invention is obtained by twisting a purified polysaccharide fiber and a fiber of a material different from the purified polysaccharide fiber, it has a high heat shrinkage stress.
- the hybrid cord of the present invention is higher in rigidity and excellent in fatigue resistance than a conventional hybrid cord formed by twisting lyocell and nylon. Furthermore, the tire using the hybrid cord of the present invention can suppress the deflection due to the high heat shrinkage stress even when the sidewall portion or the carcass becomes high temperature during the run flat running.
- a high-performance tire can be obtained by using the hybrid cord of the present invention for a carcass ply or a band ply.
- the hybrid cord of the present invention for the carcass ply.
- the cord of the present invention may be used for at least one of the carcass ply and the band ply, but can also be used for both the carcass ply and the band ply.
- a single twisted structure composed of a single twisted filament bundle and a multiple twisted structure in which two or more twisted filament bundles are combined in an upper twist are preferably employed.
- the total fineness (fineness per cord) of the hybrid cord of the present invention is preferably 1,000 to 10,000 dtex, more preferably 1,400 to 6,000 dtex, and particularly preferably 1,400 to 4,000 dtex. If a cord of less than 1,000 dtex is used, it is necessary to increase the number of carcass in order to maintain the tire strength, leading to an increase in tire manufacturing costs. If a cord exceeding 10,000 dtex is used, the thickness of the carcass layer increases more than necessary, leading to an increase in tire weight.
- the twist coefficient Nt of the hybrid cord is preferably 0.20 to 1.00, more preferably 0.40 to 0.70.
- the twist coefficient Nt is 0.20 or more, such a hybrid cord is excellent in fatigue resistance and durability.
- the number of driving in the carcass ply of the hybrid cord of the present invention is preferably 35 to 60 (pieces / 50 mm).
- the driving number is 35 (lines / 50 mm) or more, the carcass strength is not insufficient and the durability is excellent.
- the number of driving is 60 (pieces / 50 mm) or more, the peeling property between the rubber and the cord is inferior.
- the cord of the present invention is immersed in a general adhesive such as RFL (resolcin-formalin-latex), dipped, and subjected to heat treatment including a drying step and a baking step.
- the dip cord thus prepared is topped with a coating rubber to produce a rubber-cord composite. That is, the rubber-cord composite of the present invention can be obtained by compounding the cord of the present invention with a rubber material.
- the cord in the rubber-cord composite can be replaced with purified polysaccharide fiber. That is, it is a rubber-fiber composite, which is obtained by combining the above-described purified polysaccharide fiber and a rubber material.
- the rubber in the rubber-cord composite of the present invention is obtained from, for example, natural rubber (NR), a synthetic rubber having a carbon-carbon double bond, or a rubber composition obtained by blending two or more of these.
- the synthetic rubber include polyisoprene rubber (IR), polybutadiene rubber (BR), and polychloroprene rubber, which are homopolymers of conjugated diene compounds such as isoprene, butadiene, and chloroprene; the conjugated diene compound and styrene, acrylonitrile Styrene butadiene copolymer rubber (SBR), vinyl pyridine butadiene styrene copolymer rubber, acrylonitrile butadiene copolymer rubber, which are copolymers with vinyl compounds such as vinyl pyridine, acrylic acid, methacrylic acid, alkyl acrylates, alkyl methacrylates, etc.
- SBR acrylonitrile Styrene butadiene copoly
- Polyalkenamers obtained by ring-opening polymerization of cycloolefins to the above synthetic rubbers for example, polypentenamers
- rubbers obtained by ring-opening polymerization of oxirane rings for example, polyepichlorohydrin rubbers capable of sulfur vulcanization
- polypropylene oxide rubbers etc.
- the saturated elastic body can be blended.
- sulfur, an organic sulfur compound, and other cross-linking agents are added to 100 parts by mass of the rubber composition, preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 5 parts by mass.
- the vulcanization accelerator may be added to 100 parts by weight of the rubber composition, preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts.
- the vulcanization time can be shortened by using dibenzothiazyl sulfide (DM), diphenylguanidine (D) or the like.
- the rubber composition used in the present invention includes, for example, paraffinic, naphthenic, or aromatic process oil, ethylene- ⁇ -olefin co-oligomer, paraffin wax, liquid paraffin, and other mineral oils; castor oil, cottonseed oil, Oils such as linseed oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut oil, and other vegetable oils may be blended. Further, according to the conventional method, the rubber composition used in the present invention includes fillers such as carbon black, silica, calcium carbonate, calcium sulfate, clay, mica, etc .; zinc white, stearic acid, etc. Additives usually used in the rubber industry such as vulcanization accelerating aids; anti-aging agents may be added.
- the heat shrinkage stress (cN / dtex) at 180 ° C. of the hybrid cord is 0 It is preferably 10 cN / dtex or more.
- the heat shrinkage stress is 0.10 cN / dtex or more, the tire using the rubber-cord composite of the present invention is excellent in run-flat durability.
- the tire 1 of the present embodiment includes a pair of left and right bead portions 2, a pair of left and right sidewall portions 3 that extend outward from the bead portion 2 in the tire radial direction, and a pair of left and right sidewall portions 3. It has a tread part 4 which continues. Further, the tire 1 of the present embodiment includes at least one layer of carcass 5 extending in a toroid shape between the pair of left and right bead portions 2 and 2.
- the rubber-cord composite 21 of the present invention is used for the carcass 5.
- the cord of the present invention satisfies the formula (1) and the formula (2) and has a strength utilization after twisting (CT / TB) of 70% or more, and thus is excellent in strength.
- CT / TB strength utilization after twisting
- the carcass 5 using such a rubber-cord composite has excellent strength, functions as a skeleton, and imparts pressure resistance and damage resistance to the tire. Therefore, the tire 1 of this embodiment is excellent in durability and trauma resistance.
- a reinforcing rubber layer 10 made of hard rubber having a crescent-shaped cross section is disposed on the inner surface side of the carcass 5 and over the range of the sidewall portion 3. . That is, the tire 1 of the present embodiment is of a so-called side reinforcement type in which the sidewall portion 3 is reinforced by the reinforcing rubber layer 10.
- the rubber-cord composite 21 of the present invention is used for the carcass 5.
- the tire 1 is punctured and the pressure in the tire decreases, the tire tends to be flattened, but the reinforcing rubber layer 10 suppresses the deformation.
- the reinforcing rubber layer 10 is repeatedly subjected to a load such as the weight of the vehicle body, and heat is generated by its own deformation.
- the cord in the rubber-cord composite is a hybrid cord obtained by twisting together a purified polysaccharide fiber and a fiber of a material different from the purified polysaccharide fiber
- the hybrid cord has the above-described characteristics. Therefore, the carcass 5 using such a rubber-cord composite exhibits a function as a skeleton material and suppresses deformation of the tire even at high temperatures.
- the hybrid cord of the present invention has heat shrinkability, it can shrink during run-flat running (under high temperature), increase rigidity, and suppress the deflection of the sidewall portion 3.
- the hybrid cord of the present invention is extended to lower the rigidity, the longitudinal spring of the tire 1 is lowered, and the steering stability is excellent. Further, even when the tire temperature is high during run-flat running, the carcass 5 using the rubber-cord composite of the present invention does not melt unlike when only nylon is used.
- the tire of this embodiment uses the rubber-cord composite described above.
- the tire is preferably a motorcycle tire.
- the tire 1 of the present embodiment includes a pair of left and right bead portions 2 and a carcass 5 extending from the bead portion 2 in a toroidal shape.
- the carcass 5 is composed of one carcass ply and includes the rubber-cord composite 21 of the present invention.
- the tire 1 of the present embodiment includes a circumferential spiral belt layer 20 on the outer side of the tire radius of the crown portion 14 ⁇ / b> C of the carcass 5.
- the circumferential spiral belt layer 20 includes at least one rubber-cord composite 21 of the present invention in which cords extending spirally in the tire circumferential direction are arranged in parallel.
- the spiral belt layer 20 includes a center-side spiral belt layer 20C straddling the tire equatorial plane CL, and a pair of shoulder-side slide belt layers 20L disposed on the tread shoulder portion TS side on both sides in the tire width direction. 20R and divided into three.
- the tire 1 according to the present embodiment includes an intersecting belt layer 24 including two intersecting belt layers 25A and 25B outside the circumferential spiral belt layer 20 in the tire radial direction.
- the crossing belt layers 25A and 25B are made of the rubber-cord composite 21 of the present invention in which cords extending incline on the tire equatorial plane CL are arranged in parallel.
- a tread portion 4 is provided on the outer side of the crossing belt layer 24 in the tire radial direction. In the present embodiment, the crossing belt layer 24 is widely arranged with respect to the entire width of the tread portion 4.
- the crossing belt layer 24 is present in the tread portion 4 where the circumferential spiral belt layer 20 is not present, and sufficient in-plane shear rigidity is ensured even when the vehicle is largely overturned (during turning). Will increase.
- the total width of the tread portion 4 is a width in the peripheral direction of the tread portion 4, and the peripheral direction width means a width in a substantially arc direction along the outer periphery of the tread portion 4.
- the rubber-cord composite 21 of the present invention is used for the carcass 5, the circumferential spiral belt layer 20, and the crossing belt layer 24. Since the rubber-cord composite of the present invention has the above-described characteristics, the carcass 5, the circumferential spiral belt layer 20, and the crossing belt layer 24 using the rubber-cord composite 21 are used as a skeleton material. Thus, the tire can be provided with excellent performance in terms of handling stability, ride comfort, and durability.
- the rubber-cord composite of the present invention is used for both the carcass and the belt layer, but the rubber-cord composite of the present invention is used for either the carcass or the belt layer. It may be a form. Further, the belt layer may be composed of any one of a circumferential spiral belt layer and a crossing belt layer.
- the tire 1 of the present embodiment includes a pair of left and right bead portions 2, a sidewall portion 3, a carcass 5 that extends between the pair of left and right bead portions 2, 2, and a carcass A belt layer 13 disposed radially outward of the crown portion 5, a belt reinforcement layer 34 disposed substantially outside the belt layer 13 in the tire equator direction, and a tread portion 4 disposed outside the belt reinforcement layer 34. It has.
- the belt reinforcing layer 34 includes the rubber-cord composite of the present invention in which a plurality of fiber cords 6 are arranged in parallel.
- the belt layer 13 is configured by overlapping two sheets of a first belt portion 13a and a second belt portion 13b.
- the carcass 5 is configured by overlapping two sheets of a first carcass part 5a and a second carcass part 5b.
- the rubber-cord composite 21 of the present invention is used for the belt reinforcing layer 34. Since the rubber-cord composite of the present invention has the above-described characteristics, the belt reinforcing layer 34 using the rubber-cord composite imparts excellent performance to the tire in terms of improving high-speed durability. can do.
- Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 [Production of multifilament] Cellulose dissolution with pulp dissolved in 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (C2AmimAc), 1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate (C2mimDEP), or N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) The liquid was filtered and degassed. Next, after heating to the spinning temperature, it was extruded into a coagulation bath (in a solidification tank) with an extruder, and after washing and drying, the multifilaments used in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 ( Purified cellulose fiber) was obtained (see Table 1).
- C2AmimAc 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate
- C2mimDEP 1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate
- NMMO N-methylmorpholine-N-oxide
- the properties of the cords of the examples and comparative examples were measured by the following test methods, and the results are shown in Table 1.
- (1) Cord fineness 100 m of the cords of the examples and comparative examples were sampled at 130 ° C. for 30 minutes. After drying, the mixture was allowed to cool to room temperature in a dry desiccator, and the weight was measured. Since 1 g per 10000 m is 1 dtex, the fineness was calculated from the weight of 100 m.
- cords of Examples 1 to 6 obtained by twisting purified polysaccharide fibers obtained using an ionic liquid are the same as the cords of Comparative Examples 1 and 2 obtained by twisting purified polysaccharide fibers obtained using NMMO. It was confirmed that it was powerful and excellent in comparison.
- the cords of the examples and comparative examples were dipped in RFL (resolvin-formalin-latex) adhesive, dipped, and subjected to heat treatment including a drying step and a baking step.
- the drying process was performed at a tension of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 N / dtex at 150 ° C. for 150 seconds.
- the baking process was performed following the drying process at the same temperature, the same time, and the same tension as the drying process to prepare a dip code.
- Carcass strength (N / mm) The carcass strength was calculated by multiplying the cord strength and the number of driving.
- the strength of the carcass using the cords of Examples 1 to 6 satisfying the formulas (1) and (2) and having a post-twist strength utilization (CT / TB) of 70% or more is 6500 N / 50 mm or higher.
- the strength of the carcass using the cords of Comparative Examples 1 and 2 that does not satisfy the formula (1) and the strength utilization after twisting (CT / TB) is less than 70% is lower than that of the example. It was.
- the refined polysaccharide fiber used in the cords of Examples 4 to 6 has a tensile strength TB of the raw yarn at 25 ° C.
- the properties of the tires in each example and comparative example were measured by the following test methods, and the results are shown in Table 1.
- Tire pressure filling safety factor index
- the tires in each Example and Comparative Example were assembled into rims, filled with water in the tire, and the breaking water pressure was measured.
- the index was displayed with the breaking water pressure of the tire of Comparative Example 2 as 100. The larger the index, the higher the breaking water pressure and the better the pressure resistance.
- the cords of Examples 1 to 6 have high carcass strength, so that the tire of the present invention using the cord is excellent in durability.
- the tires of Examples 1 to 6 have a high internal pressure filling safety factor, it is clear that the tires are excellent in resistance to external damage such as side cuts.
- Examples 7 to 12 and Comparative Examples 5 to 7 [Production of multifilament A]
- the cellulose solution obtained by dissolving the pulp in 1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate (C2mimDEP) or N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) was filtered and defoamed. Next, after heating to the spinning temperature, it was extruded into a coagulation bath (in a water bath) with an extruder, and after washing and drying, the multifilament A (purification) used in Examples 7 to 12 and Comparative Examples 5 and 7 was used. Cellulose fibers) were obtained (see Table 2).
- the cords of the examples and comparative examples were dipped in RFL (resolvin-formalin-latex) adhesive, dipped, and subjected to heat treatment including a drying step and a baking step.
- the drying process was performed at a tension of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 N / dtex at 150 ° C. for 150 seconds.
- the baking process was performed following the drying process at the same temperature, the same time, and the same tension as the drying process, and a dip cord was produced. It produced using the code
- the dip cord was calendared with a coating rubber to prepare a carcass ply.
- the tire properties in each of the examples and comparative examples were measured by the following test methods, and the results are shown in Table 2.
- (1) Run-flat mileage (index) The run-flat tires in each of the examples and comparative examples are assembled into rims, filled with an internal pressure of 230 kPa, left in a room at 38 ° C. for 24 hours, then the valve core is removed, the internal pressure is brought to atmospheric pressure, the load is 4.17 kN, and the speed is increased.
- a drum running test was performed under the conditions of 90 km / hr and 40 ° C. The distance traveled until the failure of each run flat tire was measured, and the distance traveled until the failure occurred in the run flat tire in Comparative Example 1 was indicated as an index. The larger the index, the longer the distance traveled until the failure occurred, indicating better run-flat durability.
- Examples 7 to 10 were excellent in handling stability and run flat durability, and no fusing was observed in the cord after run flat running.
- the value of Formula (1) was less than 10.5, it was inferior to steering stability.
- the cord material B was not used, the heat shrinkage stress and run flat durability at 180 ° C. of the product tire were inferior to those of the Example.
- Comparative Example 6 in which the cord material A was not used, fusing was observed in the cord after run-flat traveling, and the steering stability was poor.
- cord material B compared with the Example, it was inferior to the heat shrink stress and run flat durability in 180 degreeC of a product tire.
- the hybrid cords obtained in Examples 7 to 12 are a purified polysaccharide fiber satisfying the formula (3) in relation to the breaking elongation and the initial elastic modulus, and a material different from the purified polysaccharide fiber. Since the fiber is twisted together, it is clear that the tire of the present invention using the fiber is excellent in handling stability and run-flat durability.
- Examples 13 to 17 and Comparative Examples 8 to 13 [Production of multifilament (raw yarn)] Cellulose dissolution with pulp dissolved in 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (C2AmimAc), 1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate (C2mimDEP), or N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) The liquid was filtered and degassed. Next, after heating to the spinning temperature, it was extruded into a coagulation bath (in a water bath) with an extruder, washed, and dried, and then subjected to washing and drying steps, and the multifilaments (purified cellulose fibers) of Examples 13 to 17 shown in Table 1 were compared. The multifilaments of Examples 8-13 were obtained.
- C2AmimAc 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate
- C2mimDEP 1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate
- the cord was immersed in an RFL (resolcin-formalin-latex) adhesive, dip-treated, and subjected to a heat treatment including a drying step and a baking step.
- the drying process was performed at a tension of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 N / dtex at 150 ° C. for 150 seconds.
- the baking process was performed following the drying process at the same temperature, the same time, and the same tension as the drying process to prepare a dip code.
- the dip cord was calendared with a coating rubber to prepare a carcass ply material.
- Run-flat mileage The run-flat tires in each of the examples and comparative examples were assembled into rims, sealed with an internal pressure of 230 kPa, left in a room at 38 ° C. for 24 hours, then the valve core was removed, the internal pressure was brought to atmospheric pressure, a load of 4.17 kN, and a speed of 90 km.
- a drum running test was conducted under the conditions of / hr and 40 ° C. The travel distance until the failure of each run-flat tire was measured, and the travel distance until the failure of the run-flat tire in Comparative Example 8 was taken as 100. The larger the index, the longer the distance traveled until the failure occurred, indicating better run-flat durability.
- the multifilaments (fibers) used for the cords 8 and 9 do not satisfy the formula (2), and cannot produce an amount sufficient to produce a tire. It was inferior.
- the cord material used for the cord 5 does not satisfy the formulas (1) and (3), and the multifilament used for the cords 6 and 7 has the formula (2), the formula (3), and a predetermined elasticity. The rate retention (Eh / Er) (%) was not satisfied.
- the cord was immersed in an RFL (resolcin-formalin-latex) adhesive, dip-treated, and subjected to a heat treatment including a drying step and a baking step.
- the drying process was performed at a tension of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 N / dtex at 150 ° C. for 150 seconds.
- the baking process was performed following the drying process at the same temperature, the same time, and the same tension as the drying process to prepare a dip code.
- the dip cord was calendared with a coating rubber to prepare a carcass ply material.
- the tire properties in each of the examples and comparative examples were measured by the following test methods, and the results are shown in Table 2.
- (1) Steering stability The tires in each example and comparative example are installed in a motorcycle, and an actual vehicle feeling test is performed at a speed of 60 to 200 km / hr.
- (ii) Turning stability For items such as performance, (iii) rigidity, and
- either the carcass material or the belt material satisfies Formula (1), Formula (2), Formula (3), and a predetermined elastic modulus retention rate (Eh / Er) (%).
- the tires of Examples 18 to 23 using cords manufactured from cord materials (fibers) were excellent in handling stability, riding comfort, and durability.
- the tire of Example 21 using the cord of the above property for both the carcass material and the belt material, and the cord of the above property for both the circumferential belt layer and the crossing belt layer, has steering stability and ride comfort. In particular, the durability was excellent.
- the purified polysaccharide fiber of the present invention satisfies the formulas (1) and (2), satisfies the formula (3), and the elastic modulus retention rate (Eh / Er) (%) is predetermined.
- the tire of the present invention using the tire is excellent in handling stability, riding comfort and durability.
- Examples 24-29 and Comparative Examples 17 and 18 [Production of multifilament]
- the cellulose solution obtained by dissolving the pulp in 1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate (C2mimDEP) or 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (C2mimAc) was filtered and defoamed.
- the product was extruded into a coagulation bath (in a solidification tank) with an extruder, and washed and dried to obtain multifilaments (fibers) of Examples 24 to 29 shown in Table 6.
- a coagulation bath in a solidification tank
- the properties of the multifilament (fiber) in each Example and Comparative Example were measured by the following test methods, and the results are shown in Table 6.
- the coagulating liquid means a solidified liquid.
- the cord was immersed in an RFL (resolcin-formalin-latex) adhesive, dip-treated, and subjected to a heat treatment including a drying step and a baking step.
- the drying process was performed at a tension of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 N / dtex at 150 ° C. for 150 seconds.
- the baking process was performed following the drying process at the same temperature, the same time, and the same tension as the drying process to prepare a dip code.
- the tire properties in each of the examples and comparative examples were measured by the following test methods, and the results are shown in Table 6.
- (1) High-speed durability test The tires in each of the examples and comparative examples are assembled with rims at normal pressure, set to the specified internal pressure of JATMA, loaded with twice the specified load on the tire, and made of steel with a diameter of 3 m. On the drum, a running test was performed by increasing the rotational speed by 10 km / h every 15 minutes. The speed immediately before the tire was damaged at this time was measured, and the speed immediately before the tire of Comparative Example 1 was damaged was taken as 100 and indicated as an index. A larger index indicates better high-speed durability until failure occurs.
- the tires of Examples 24 to 29 using cords manufactured from multifilaments (raw yarns) satisfying the formula (3) were excellent in high-speed durability. Further, the tires of Examples 24 to 29 using cords manufactured from multifilaments (raw yarns) satisfying a predetermined high temperature creep load dependency were also excellent in flat spot performance.
- the tires of Comparative Examples 17 and 18 in which the cords manufactured from the multifilament (raw yarn) not satisfying the formula (3) were used for the reinforcing belt layer were inferior in the high speed durability as compared with the Examples. Furthermore, the tires of Comparative Examples 17 and 18 using cords manufactured from multifilaments (raw yarns) that do not satisfy the predetermined high temperature creep load dependency were also inferior in flat spot performance.
- the refined polysaccharide fiber of the present invention has a cutting elongation (%) of the raw yarn at 25 ° C. and an initial elastic modulus (%) of the raw yarn satisfying the formula (3), It is clear that the tire of the present invention using this is excellent in high-speed durability.
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Abstract
二硫化炭素排出を排除した環境負荷の少ない原材料を用いて製造された精製多糖類繊維を撚り合わせてなるコードであって、タイヤに用いた場合に、耐久性及び耐外傷性をタイヤに付与することができるコードを提供することを目的の一つとし、イオン液体を含む液体に多糖類原料を溶解してなる多糖類溶解液を、固形化液体に接触させて、多糖類を紡糸してなる精製多糖類繊維である原糸を撚り合わせてなるコードであって、25℃における原糸の強力TB(cN/dtex)と原糸の切断伸度EB(%)の関係が下記式(1)及び下記式(2)を満たし、かつ、前記原糸を練り合わせてコードとしたときの25℃におけるコードの強力をCT(cN/dtex)としたときの撚糸後強力利用率(CT/TB)が70%以上であることを特徴とするコードを提供する。
Description
本発明は、コード、ゴム-コード複合体及びタイヤに関する。
セルロース繊維は、寸法安定性が良く、接着性が高く、弾性率の温度依存性(温度変化に対する弾性率変化)が低い等の利点があり、レーヨンとして広くタイヤに用いられている。レーヨンをタイヤの補強コード層に用いることにより、高速走行時の耐久性や操縦安定性を向上させることができるため、レーヨンは、近年要求されているタイヤの高性能化に貢献している。
しかし、レーヨンは製造工程で二硫化炭素を排出し、環境負荷が非常に高いため、環境負荷の少ない原材料で製品を製造したいという現代のニーズに合わない。
しかし、レーヨンは製造工程で二硫化炭素を排出し、環境負荷が非常に高いため、環境負荷の少ない原材料で製品を製造したいという現代のニーズに合わない。
上記寸法安定性が良く、接着性が高く、弾性率の温度依存性が低いといった特徴は、繊維材料がセルロース原料であることに大きく依存している。ポリエステル、ナイロン等の合成繊維もタイヤ用補強コードとして用いられるが、セルロース繊維と同程度の寸法安定性、接着、弾性率を得ることは困難である。
従って、環境負荷が高いにもかかわらず、一部タイヤにはレーヨンが用いられているのが現状である。
従って、環境負荷が高いにもかかわらず、一部タイヤにはレーヨンが用いられているのが現状である。
地球の環境保全が叫ばれる昨今、化石燃料に依存しないセルロースを原材料に用いることが望まれる。上述した問題点である、レーヨンの製造で環境負荷の高い二硫化炭素は、セルロースを繊維化(紡糸)すべく、溶融又は溶解する際に用いられる。
セルロース原料を溶融又は溶解するためには、セルロースの1繰り返し単位あたりに3箇所ある水酸基の分子内及び分子間の水素結合を断つ必要がある。レーヨンの製造においては、二硫化炭素によって水酸基を化学修飾し、水素結合を断つことにより、セルロース原料を溶融または溶解している。このように、水酸基を化学修飾することにより紡糸したセルロース繊維は、一般に再生セルロースと呼ばれる。
現在、レーヨン以外のセルロース繊維がタイヤ補強用に広く用いられない理由は、工業的に成立する方法でセルロース原料を溶融、溶解することが困難な点に加えて、繊維化する際に高い強度、切断伸度を得る方法が困難な点にある。
セルロース原料を溶融又は溶解するためには、セルロースの1繰り返し単位あたりに3箇所ある水酸基の分子内及び分子間の水素結合を断つ必要がある。レーヨンの製造においては、二硫化炭素によって水酸基を化学修飾し、水素結合を断つことにより、セルロース原料を溶融または溶解している。このように、水酸基を化学修飾することにより紡糸したセルロース繊維は、一般に再生セルロースと呼ばれる。
現在、レーヨン以外のセルロース繊維がタイヤ補強用に広く用いられない理由は、工業的に成立する方法でセルロース原料を溶融、溶解することが困難な点に加えて、繊維化する際に高い強度、切断伸度を得る方法が困難な点にある。
これに対して、N-メチルモルフォリン-N-オキシド(NMMO)を溶媒として用いた精製セルロース繊維(以下、リヨセルということもある。)の製造方法によれば、セルロース自体の化学修飾を伴わず、二硫化炭素を排出せずにセルロース原料を溶解することが可能である。この方法で製造されたセルロース溶解液を用いて、セルロースを乾湿式紡糸して得られるリヨセルは、環境負荷が少ないという点および化学修飾された水酸基が残留しない点で優れている(特許文献1参照)。
しかしながら、リヨセルは、十分な強力と切断伸度との両立が得られず、タイヤの骨格材としての機能が不十分である。
一般的に、強力と切断伸度とは、トレードオフの関係にあり、リヨセルに十分な強力を付与すると、切断伸度が低くなり、逆に、十分な切断伸度を付与すると、強力が低くなる。同様に、初期弾性率と切断伸度とも、トレードオフの関係にあり、リヨセルに十分な初期弾性率を付与すると、切断伸度が低くなり、逆に、十分な切断伸度を付与すると、初期弾性率が低くなる。
例えば、特許文献1に記載されているリヨセルは、切断伸度が十分ではない。
更に、リヨセルは、撚糸収束性に劣るため、撚糸により強力を大きく喪失している。そのため、撚糸後の強力利用率は70%程度であり、未だ改善の余地がある。
一般的に、強力と切断伸度とは、トレードオフの関係にあり、リヨセルに十分な強力を付与すると、切断伸度が低くなり、逆に、十分な切断伸度を付与すると、強力が低くなる。同様に、初期弾性率と切断伸度とも、トレードオフの関係にあり、リヨセルに十分な初期弾性率を付与すると、切断伸度が低くなり、逆に、十分な切断伸度を付与すると、初期弾性率が低くなる。
例えば、特許文献1に記載されているリヨセルは、切断伸度が十分ではない。
更に、リヨセルは、撚糸収束性に劣るため、撚糸により強力を大きく喪失している。そのため、撚糸後の強力利用率は70%程度であり、未だ改善の余地がある。
ところで、近年、乗用車タイヤに要求される性能は、車の性能と相まって益々厳しくなってきており、操縦安定性は、最も重要視される性能の一つである。上述したレーヨン繊維が用いられたタイヤは操縦安定性に優れた性能を発揮している。
繊維の初期弾性率が不足する場合、操縦安定性に悪影響を及ぼす。また、切断伸度が低いと、外部からの入力に対してカットされやすくなる。従って、精製セルロース繊維には、初期弾性率及び切断伸度の両立が必要で、現在タイヤに使用されているレーヨンの性質よりも、いずれか一つでも著しく低下すると、タイヤ性能に支障をきたしてしまう。
これに対して、ナイロンやポリエチレンテレフタラート(以下、PET)等の合成繊維は、タイヤの骨格材として幅広く用いられている。しかし、これら合成繊維は化石燃料由来の材料であるため、環境負荷が高い。更に、これら合成繊維は熱可塑性であるため、高温時の強力保持率に劣っている。
近年、タイヤ内部の空気圧が低下しても応急走行を行うことができる空気入りタイヤとして、カーカスの内方のサイドウォール部に断面三日月状のサイド補強ゴム層を配設してなるサイド補強タイプのランフラットタイヤが、広く実用されている。
かかるランフラットタイヤを用いて走行し、ランフラット走行(パンク走行)すると、サイド補強ゴム層の発熱によりタイヤ温度が高温なものとなり、ナイロンやPETのような熱可塑性を有する合成繊維は溶融する可能性がある。
また、ナイロンやPET等の合成繊維は、初期弾性率が低いため、かかる合成繊維を用いて得られるタイヤは、操縦安定性に劣っている。
かかるランフラットタイヤを用いて走行し、ランフラット走行(パンク走行)すると、サイド補強ゴム層の発熱によりタイヤ温度が高温なものとなり、ナイロンやPETのような熱可塑性を有する合成繊維は溶融する可能性がある。
また、ナイロンやPET等の合成繊維は、初期弾性率が低いため、かかる合成繊維を用いて得られるタイヤは、操縦安定性に劣っている。
さらに、高速走行用の空気入りラジアルタイヤでは、ベルト層の半径方向外側に、該ベルト層の少なくとも両端部を覆うベルト補強層を配置している。このベルト補強層は、高速回転時の遠心力によって生じるベルト層のせり上がりをタガ効果によって抑制し、タイヤの高速耐久性を高めている。
このベルト補強層を構成する有機繊維には、材質としてナイロンがよく用いられているが、ナイロンは化石燃料由来の材料であるため、環境負荷が高い。
このベルト補強層を構成する有機繊維には、材質としてナイロンがよく用いられているが、ナイロンは化石燃料由来の材料であるため、環境負荷が高い。
また、タイヤの高速耐久性の向上のためには、ベルト補強層に用いる有機繊維の切断伸度及び初期弾性率が高いことが好ましい。ベルト補強層に負荷がかかったときに、有機繊維からなるコードが切断される場合があるが、ベルト補強層に用いる有機繊維の切断伸度及び初期弾性率が大きい方がベルト補強層に負荷がかかったときにコードが切断されるおそれが少ない。
このように、高速耐久性の向上の面で優れたタイヤを得ようとする場合に用いる繊維には、切断伸度及び初期弾性率が両立したものが望まれる。
このように、高速耐久性の向上の面で優れたタイヤを得ようとする場合に用いる繊維には、切断伸度及び初期弾性率が両立したものが望まれる。
一方、数種類のイオン液体がセルロースを効率よく溶解することが報告されている(特許文献2~4参照)。イオン液体によるセルロースの溶解は溶媒和によるものであり、精製セルロース繊維の製造工程で二硫化炭素の様な有害物質を排出しない。前記精製セルロース繊維の製造は、溶解されたセルロースを水、アルコール、又は水とイオン液体の水溶液中を通すことで容易に達成される。このようなイオン液体を用いたセルロース繊維の紡糸は、特許文献5、6に報告されている。
よって、イオン液体を用いて、強力及び切断伸度が両立する精製セルロース繊維の製造方法が望まれる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、二硫化炭素排出を排除した環境負荷の少ない原材料を用いて製造された精製多糖類繊維を撚り合わせてなるコードであって、タイヤに用いた場合に、耐久性及び耐外傷性をタイヤに付与することができ、かつ切断伸度及び初期弾性率が両立したコード、特にランフラット耐久性及び操縦安定性をタイヤに付与することができるハイブリッドコードを提供することを目的とする。
さらに上記コードを使用したゴム-コード複合体を提供することを目的とする。
さらにまた、上記ゴムーコード複合体を使用したタイヤ特性に優れたタイヤ、特にランフラットタイヤを提供することを目的とする。
さらに上記コードを使用したゴム-コード複合体を提供することを目的とする。
さらにまた、上記ゴムーコード複合体を使用したタイヤ特性に優れたタイヤ、特にランフラットタイヤを提供することを目的とする。
本発明は、下記の特徴を有するコード、ゴム-コード複合体及びタイヤを提供するものである。
(1)イオン液体を含む液体に多糖類原料を溶解してなる多糖類溶解液を、固形化液体に接触させて、多糖類を紡糸して得られる精製多糖類繊維である原糸を撚り合わせてなるコードであって、
25℃における原糸の強力TB(cN/dtex)と、25℃における原糸の切断伸度EB(%)との関係が下記式(1)及び下記式(2)を満たし、かつ、前記原糸を撚り合わせてコードとしたときの25℃のコード強力をCT(cN/dtex)としたときの撚糸後強力利用率(CT/TB)が70%以上であることを特徴とするコード。
(1)イオン液体を含む液体に多糖類原料を溶解してなる多糖類溶解液を、固形化液体に接触させて、多糖類を紡糸して得られる精製多糖類繊維である原糸を撚り合わせてなるコードであって、
25℃における原糸の強力TB(cN/dtex)と、25℃における原糸の切断伸度EB(%)との関係が下記式(1)及び下記式(2)を満たし、かつ、前記原糸を撚り合わせてコードとしたときの25℃のコード強力をCT(cN/dtex)としたときの撚糸後強力利用率(CT/TB)が70%以上であることを特徴とするコード。
(2)前記精製多糖類繊維である原糸に加えて、さらに精製多糖類繊維とは異なる材質の繊維とをより合わせたコードであって、
25℃における0.6~0.9%伸長時の応力の傾きから算出した原糸の初期弾性率Er(%)と、原糸の切断伸度EB(%)との関係が下記式(3)を満たすことを特徴とする(1)のコード。
25℃における0.6~0.9%伸長時の応力の傾きから算出した原糸の初期弾性率Er(%)と、原糸の切断伸度EB(%)との関係が下記式(3)を満たすことを特徴とする(1)のコード。
(3)150℃における原糸の強力をHT(cN/dtex)としたときの原糸の強力保持率(HT/TB)が70~100(%)であることを特徴とする(1)のコード。
(4)25℃における原糸の弾性率Er(%)と原糸の切断伸度EB(%)とが上記式(3)を満たし、かつ上記Er(%)に対する150℃における原糸の弾性率Eh(%)の百分率([Eh/Er]x100)が75~100(%)であることを特徴とする(1)のコード。
(5)前記原糸の80℃における4cN/dtexの荷重をかけたときのクリープ量(%)と、80℃における2cN/dtexの荷重をかけたときのクリープ量との差が2.0(%)以下である(1)のコード。
(6)は、25℃における原糸の強力TBが3.8cN/dtex以上である(1)のコード。
(7)は、25℃における原糸の強力TBが5.1cN/dtex以上である(6)のコード。
(8)は、25℃における原糸の強力TBが5.4cN/dtex以上である(7)のコード。
(9)は、25℃における原糸の切断伸度EB(%)が8.8%以上である(1)のコード。
(10)25℃における原糸の切断伸度EB(%)が10.0%以上である(9)のコード。
(6)は、25℃における原糸の強力TBが3.8cN/dtex以上である(1)のコード。
(7)は、25℃における原糸の強力TBが5.1cN/dtex以上である(6)のコード。
(8)は、25℃における原糸の強力TBが5.4cN/dtex以上である(7)のコード。
(9)は、25℃における原糸の切断伸度EB(%)が8.8%以上である(1)のコード。
(10)25℃における原糸の切断伸度EB(%)が10.0%以上である(9)のコード。
(11)前記イオン液体は、カチオン部とアニオン部とからなり、該カチオン部は、イミダゾリウムイオン、ピリジニウムイオン、アンモニウムイオン、及びフォスフォニウムイオンからなる群から選ばれる一種以上である(1)のコード。
(12)前記カチオン部が下記一般式(1)で表されるイミダゾリウムイオンである(11)のコード。
(12)前記カチオン部が下記一般式(1)で表されるイミダゾリウムイオンである(11)のコード。
[式中、R1は、シアノ基、炭素数1~4のアルキル基、又は炭素数2~4のアルケニル基を示し、R2は、水素原子又はメチル基を示し、R3はシアノ基、炭素数1~8のアルキル基、又は炭素数2~8のアルケニル基を示す。]
(13)前記アニオン部がクロライドイオン、ブロマイドイオン、ホルメートイオン、アセテートイオン、プロピオネートイオン、L-ラクテートイオン、メチルカーボネートイオン、アミノアセテートイオン、アミノプロピオネートイオン、ジメチルカルバメートイオン、ハイドロゲンスルフェートイオン、メチルスルフェートイオン、エチルスルフェートイオン、メタンスルフォネートイオン、ジメチルホスフェートイオン、ジエチルホスフェートイオン、メチルホスフォネートイオン、ホスフィネートイオン、チオシアネートイオン、及びジシアナミドイオンからなる群から選ばれる一種以上である(11)のコード。
(14)前記イオン液体が1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェートである(1)のコード。
(15)前記精製多糖類繊維である原糸とは異なる材質の繊維は、180℃での熱収縮応力が0.20cN/dtex以上の有機繊維である(2)のコード。
(16)総繊度が1,000~10,000dtexである(2)のコード。
(17)(1)のコードと、ゴム材料とを複合化してなることを特徴とする(16)のゴム-コード複合体。
(18)加硫後の前記ゴム-コード複合体から抜き出したコードの180℃における熱収縮応力(cN/dtex)が0.10cN/dtex以上である(17)のゴム-コード複合体。
(19)(17)のゴム-コード複合体を用いたタイヤ。
(15)前記精製多糖類繊維である原糸とは異なる材質の繊維は、180℃での熱収縮応力が0.20cN/dtex以上の有機繊維である(2)のコード。
(16)総繊度が1,000~10,000dtexである(2)のコード。
(17)(1)のコードと、ゴム材料とを複合化してなることを特徴とする(16)のゴム-コード複合体。
(18)加硫後の前記ゴム-コード複合体から抜き出したコードの180℃における熱収縮応力(cN/dtex)が0.10cN/dtex以上である(17)のゴム-コード複合体。
(19)(17)のゴム-コード複合体を用いたタイヤ。
(20)(17)のゴム-コード複合体をカーカスプライとして用いたことを特徴とする請求項19記載のタイヤ。
(21)一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、
上記一対のサイドウォール部に連なるトレッド部と、
上記一対のビード部間にトロイド状に延在してこれら各部を補強するカーカスプライと、
前記サイドウォール部の前記カーカスの内側に配置した一対の断面三日月状サイド補強ゴム層とを備えたランフラットタイヤである(20)のタイヤ。
(22) 自動二輪用タイヤである(19)のタイヤ。
(23) 左右一対のビード部と、
該ビード部間にトロイド状に延びる少なくとも1層のプライからなるカーカス層と、
該カーカス層のクラウン部に配置された少なくとも1層のベルト層を備え、
前記カーカス層及び/又は前記ベルト層に(18)のゴム-コード複合体を用いた(22)のタイヤ。
(24) 前記ベルト層は、周方向スパイラルベルト層及び/又は交錯ベルト層を具備し、
上記周方向スパイラルベルト層は、タイヤ周方向にスパイラル状に延びるコードを並行に配列した少なくとも一層の前記ゴム-コード複合体を具備し、
前記交錯ベルト層は、タイヤ赤道面に傾斜して延びるコードを並行に配列した少なくとも二層の前記ゴム-コード複合体を具備する(23)のタイヤ。
(21)一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、
上記一対のサイドウォール部に連なるトレッド部と、
上記一対のビード部間にトロイド状に延在してこれら各部を補強するカーカスプライと、
前記サイドウォール部の前記カーカスの内側に配置した一対の断面三日月状サイド補強ゴム層とを備えたランフラットタイヤである(20)のタイヤ。
(22) 自動二輪用タイヤである(19)のタイヤ。
(23) 左右一対のビード部と、
該ビード部間にトロイド状に延びる少なくとも1層のプライからなるカーカス層と、
該カーカス層のクラウン部に配置された少なくとも1層のベルト層を備え、
前記カーカス層及び/又は前記ベルト層に(18)のゴム-コード複合体を用いた(22)のタイヤ。
(24) 前記ベルト層は、周方向スパイラルベルト層及び/又は交錯ベルト層を具備し、
上記周方向スパイラルベルト層は、タイヤ周方向にスパイラル状に延びるコードを並行に配列した少なくとも一層の前記ゴム-コード複合体を具備し、
前記交錯ベルト層は、タイヤ赤道面に傾斜して延びるコードを並行に配列した少なくとも二層の前記ゴム-コード複合体を具備する(23)のタイヤ。
(25) 左右一対のビード部及びサイドウォール部と、
上記左右一対のビード部間に跨ってトロイド状に延在するカーカス層と、
上記カーカス層のクラウン部ラジアル方向外側に配置された少なくとも1枚のベルト層と、
上記ベルト層の外側に略タイヤ赤道方向に配置されたベルト補強層と、
上記ベルト補強層の外側に配置されたトレッド部とを備えたタイヤであって、
上記ベルト補強層は、コードを平行に配列した前記ゴム-コード複合体を具備し、
タイヤ断面赤道方向の少なくともベルト層の両端部又はベルト層全面にタイヤ周方向に対し実質0°で巻回されるように配置されことを特徴とする(19)のタイヤ。
上記左右一対のビード部間に跨ってトロイド状に延在するカーカス層と、
上記カーカス層のクラウン部ラジアル方向外側に配置された少なくとも1枚のベルト層と、
上記ベルト層の外側に略タイヤ赤道方向に配置されたベルト補強層と、
上記ベルト補強層の外側に配置されたトレッド部とを備えたタイヤであって、
上記ベルト補強層は、コードを平行に配列した前記ゴム-コード複合体を具備し、
タイヤ断面赤道方向の少なくともベルト層の両端部又はベルト層全面にタイヤ周方向に対し実質0°で巻回されるように配置されことを特徴とする(19)のタイヤ。
本発明のコードによれば、二硫化炭素等の有害物質を生じることがないため、環境負荷を低減することができる。
また、本発明のコード及びゴム-コード複合体は、タイヤに用いた場合に、耐久性、特にランフラット耐久性、操縦安定性及び耐外傷性をタイヤに付与することができる。
さらに、本発明のタイヤは、本発明のゴム-コード複合体を用いたものであるため良好なタイヤ性能を有する。
本発明のコードを具備するタイヤは、切断伸度及び初期弾性率が両立している。
さらに、本発明のタイヤは、上記優れた特性を有するコードを具備するため、高速耐久性の向上を実現することができる。
特に、本発明のコードをランフラットタイヤに用いると、ランフラット走行時のタイヤの変形を抑制でき、サイド補強ゴム層の発熱を抑制することができる。
また、本発明のコード及びゴム-コード複合体は、タイヤに用いた場合に、耐久性、特にランフラット耐久性、操縦安定性及び耐外傷性をタイヤに付与することができる。
さらに、本発明のタイヤは、本発明のゴム-コード複合体を用いたものであるため良好なタイヤ性能を有する。
本発明のコードを具備するタイヤは、切断伸度及び初期弾性率が両立している。
さらに、本発明のタイヤは、上記優れた特性を有するコードを具備するため、高速耐久性の向上を実現することができる。
特に、本発明のコードをランフラットタイヤに用いると、ランフラット走行時のタイヤの変形を抑制でき、サイド補強ゴム層の発熱を抑制することができる。
[精製多糖類繊維(以下、単に「原糸」と表現することもある。]
本発明のコードに用いられる精製多糖類繊維は、イオン液体を含む液体に多糖類原料を溶解してなる多糖類溶解液を、前記多糖類溶解液以外の液体である固形化液体に接触させて、前記多糖類を紡糸してなるものである。
本発明のコードに用いられる精製多糖類繊維は、イオン液体を含む液体に多糖類原料を溶解してなる多糖類溶解液を、前記多糖類溶解液以外の液体である固形化液体に接触させて、前記多糖類を紡糸してなるものである。
本発明に用いられる多糖類原料(多糖類を含む原料)における多糖類としては、セルロース;エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、カチオン化セルロースなどのセルロース誘導体;アラビアガム;κ-カラギーナン、ι-カラギーナン、λ-カラギーナンなどのカラギーナン;グアガム;ローカストビーンガム;ペクチン;トラガント;トウモロコシデンプン;リン酸化デンプン;キサンタンガム、デキストリン等の微生物系多糖類が挙げられ、セルロースが好ましく用いられる。
本発明において、紡糸方法は、湿式紡糸又は乾湿式紡糸であることが好ましい。
前記湿式紡糸又は乾湿式紡糸の紡糸法は、特に限定されず、公知の紡糸法により多糖類を紡糸することができる。
本発明において、紡糸方法は、湿式紡糸又は乾湿式紡糸であることが好ましい。
前記湿式紡糸又は乾湿式紡糸の紡糸法は、特に限定されず、公知の紡糸法により多糖類を紡糸することができる。
本発明において、セルロース原料は、セルロースを含むものであれば特に限定されず、植物由来のセルロース原料であってもよく、動物由来のセルロース原料であってもよく、微生物由来のセルロース原料であってもよく、再生セルロース原料であってもよい。
植物由来のセルロース原料としては、木材、綿、麻、その他の草本類等の未加工の天然植物由来のセルロース原料や、パルプ、木材粉、紙製品等の予め加工処理を施された植物由来の加工セルロース原料が挙げられる。
動物由来のセルロース原料としては、ホヤ由来のセルロース原料が挙げられる。
微生物由来のセルロース原料としては、Aerobacter属、Acetobacter属、Achromobacter属、Agrobacterium属、Alacaligenes属、Azotobacter属、Pseudomonas属、Rhizobium属、Sarcina属等に属する微生物の産生するセルロース原料が挙げられる。
再生セルロース原料としては、上記のような植物、動物、又は微生物由来のセルロース原料を、ビスコース法等の公知の方法により再生したセルロース原料が挙げられる。
なかでも、本発明において用いられるセルロース原料としては、イオン液体に良好に溶解するパルプが好ましい。
植物由来のセルロース原料としては、木材、綿、麻、その他の草本類等の未加工の天然植物由来のセルロース原料や、パルプ、木材粉、紙製品等の予め加工処理を施された植物由来の加工セルロース原料が挙げられる。
動物由来のセルロース原料としては、ホヤ由来のセルロース原料が挙げられる。
微生物由来のセルロース原料としては、Aerobacter属、Acetobacter属、Achromobacter属、Agrobacterium属、Alacaligenes属、Azotobacter属、Pseudomonas属、Rhizobium属、Sarcina属等に属する微生物の産生するセルロース原料が挙げられる。
再生セルロース原料としては、上記のような植物、動物、又は微生物由来のセルロース原料を、ビスコース法等の公知の方法により再生したセルロース原料が挙げられる。
なかでも、本発明において用いられるセルロース原料としては、イオン液体に良好に溶解するパルプが好ましい。
本発明において、セルロース等を含む多糖類原料を、イオン液体を含む液体に溶解する前に、イオン液体への溶解性を向上させる目的で多糖類原料に前処理を施すことができる。前処理として具体的には、乾燥処理や、粉砕、摩砕等の物理的粉砕処理や、酸又はアルカリを用いた化学的変性処理等を行うことができる。これらはいずれも常法により行うことができる。
本発明において、イオン液体とは、100℃以下で液体状態の塩であり、つまり、100℃以下で液体として存在する。カチオン部のみ、アニオン部のみ、またはその両方が有機イオンで構成される溶媒をいう。
前記イオン液体は、カチオン部とアニオン部とからなるものが好ましく、イオン液体のカチオン部としては、特に限定されるものではなく、一般的にイオン液体のカチオン部に用いられるものでよい。
なかでも、本発明に用いられるイオン液体のカチオン部の好ましいものとしては、含窒素芳香族カチオン、アンモニウムイオン、フォスフォニウムイオンが挙げられる。
なかでも、本発明に用いられるイオン液体のカチオン部の好ましいものとしては、含窒素芳香族カチオン、アンモニウムイオン、フォスフォニウムイオンが挙げられる。
含窒素芳香族カチオンとして、具体的には、例えばピリジニウムイオン、ピリダジニウムイオン、ピリミジニウムイオン、ピラジニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ピラゾニウムイオン、オキサゾリウムイオン、1,2,3-トリアゾリウムイオン、1,2,4-トリアゾリウムイオン、チアゾリウムイオン、ピペリジニウムイオン、ピロリジニウムイオン等が挙げられる。
なかでも、含窒素芳香族カチオンとしては、イミダゾリウムイオン、ピリミジニウムイオンが好ましく、下記一般式(C3)で表されるイミダゾリウムイオンがより好ましい。
なかでも、含窒素芳香族カチオンとしては、イミダゾリウムイオン、ピリミジニウムイオンが好ましく、下記一般式(C3)で表されるイミダゾリウムイオンがより好ましい。
[式中、R5およびR6は、それぞれ独立に、シアノ基、炭素数1~10のアルキル基、又は炭素数2~10のアルケニル基であり、R7~R9は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1~10のアルキル基である。]
上述した通り、式(C3)中、R5およびR6は、それぞれ独立に、シアノ基、炭素数1~10のアルキル基、又は炭素数2~10のアルケニル基である。
炭素数1~10のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。
直鎖状のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基としては、具体的には、1-メチルエチル基、1,1-ジメチルエチル基、1-メチルプロピル基、2-メチルプロピル基、1,1-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基などが挙げられる。
環状のアルキル基としては、単環式基であっても、多環式基であってもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の単環式基、ノルボルニル基、アダマンチル基、イソボルニル基等の多環式基が挙げられる。
R5およびR6におけるアルキル基の炭素数は、1~8であることが好ましい。
炭素数2~10のアルケニル基としては、炭素数2~10のアルキル基において、炭素-炭素間の一つの単結合を二重結合に置換したものが例示でき、好ましい例としては、ビニル基、アリル基等が挙げられる。尚、二重結合の位置は特に限定されない。
R5およびR6におけるアルケニル基の炭素数は、2~8であることが好ましい。
また、R5およびR6は、それぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
炭素数1~10のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。
直鎖状のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基としては、具体的には、1-メチルエチル基、1,1-ジメチルエチル基、1-メチルプロピル基、2-メチルプロピル基、1,1-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基などが挙げられる。
環状のアルキル基としては、単環式基であっても、多環式基であってもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の単環式基、ノルボルニル基、アダマンチル基、イソボルニル基等の多環式基が挙げられる。
R5およびR6におけるアルキル基の炭素数は、1~8であることが好ましい。
炭素数2~10のアルケニル基としては、炭素数2~10のアルキル基において、炭素-炭素間の一つの単結合を二重結合に置換したものが例示でき、好ましい例としては、ビニル基、アリル基等が挙げられる。尚、二重結合の位置は特に限定されない。
R5およびR6におけるアルケニル基の炭素数は、2~8であることが好ましい。
また、R5およびR6は、それぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
式(C3)中、R7~R9は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1~10のアルキル基である。
炭素数1~10のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。ここで、直鎖状、分岐鎖状、環状のアルキル基としては、上記R5およびR6のアルキル基と同様のものが挙げられる。
R7~R9におけるアルキル基の炭素数は、1~6であることが好ましく、1~3であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
また、R7~R9は、それぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
炭素数1~10のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。ここで、直鎖状、分岐鎖状、環状のアルキル基としては、上記R5およびR6のアルキル基と同様のものが挙げられる。
R7~R9におけるアルキル基の炭素数は、1~6であることが好ましく、1~3であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
また、R7~R9は、それぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
式(C3)で表されるイミダゾリウムイオンの好ましい具体例を、下記式(1)として示す。
[式中、R1は、シアノ基、炭素数1~4のアルキル基、又は炭素数2~4のアルケニル基を示し、R2は、水素原子又はメチル基を示し、R3はシアノ基、炭素数1~8のアルキル基、又は炭素数2~8のアルケニル基を示す。]
また、式(1)で表されるイミダゾリウムイオンの好ましい具体例を、下記式(1-1)~(1-3)として示す。
フォスフォニウムイオンとしては、「P+」を有するものであれば特に限定されるものではなく、好ましいものとして具体的には、一般式「R4P+(複数のRは、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1~30の炭化水素基である。)」で表されるものが挙げられる。
炭素数1~30の炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。
脂肪族炭化水素基は、飽和炭化水素基(アルキル基)であることが好ましく、該アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよい。
直鎖状のアルキル基としては、炭素数が1~20であることが好ましく、炭素数が1~16であることがより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数が3~30であり、炭素数が3~20であることが好ましく、炭素数が3~16であることがより好ましい。具体的には、1-メチルエチル基、1,1-ジメチルエチル基、1-メチルプロピル基、2-メチルプロピル基、1,1-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基などが挙げられる。
環状のアルキル基としては、炭素数が3~30であり、炭素数が3~20であることが好ましく、炭素数が3~16であることがより好ましく、単環式基であっても、多環式基であってもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の単環式基、ノルボルニル基、アダマンチル基、イソボルニル基等の多環式基が挙げられる。
芳香族炭化水素基は、炭素数が6~30であることが好ましく、具体的には、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、ビフェニル基、トリル基等のアリール基や、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等のアリールアルキル基が挙げられる。
ここで、一般式「R4P+」中の複数のRは、それぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
炭素数1~30の炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。
脂肪族炭化水素基は、飽和炭化水素基(アルキル基)であることが好ましく、該アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよい。
直鎖状のアルキル基としては、炭素数が1~20であることが好ましく、炭素数が1~16であることがより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数が3~30であり、炭素数が3~20であることが好ましく、炭素数が3~16であることがより好ましい。具体的には、1-メチルエチル基、1,1-ジメチルエチル基、1-メチルプロピル基、2-メチルプロピル基、1,1-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基などが挙げられる。
環状のアルキル基としては、炭素数が3~30であり、炭素数が3~20であることが好ましく、炭素数が3~16であることがより好ましく、単環式基であっても、多環式基であってもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の単環式基、ノルボルニル基、アダマンチル基、イソボルニル基等の多環式基が挙げられる。
芳香族炭化水素基は、炭素数が6~30であることが好ましく、具体的には、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、ビフェニル基、トリル基等のアリール基や、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等のアリールアルキル基が挙げられる。
ここで、一般式「R4P+」中の複数のRは、それぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
なかでも、フォスフォニウムカチオンとしては、下記式(C1)で表されるカチオン部が好ましい。
式(C1)中、R31~R34は、それぞれ独立に、炭素数1~16のアルキル基である。炭素数1~16のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。ここで、直鎖状、分岐鎖状、環状のアルキル基としては、上記同様のものが挙げられる。
また、R31~R34は、それぞれ同じであっても、異なっていてもよいが、入手の容易さから、R31~R34の3つ以上が同じであることが好ましい。
また、R31~R34は、それぞれ同じであっても、異なっていてもよいが、入手の容易さから、R31~R34の3つ以上が同じであることが好ましい。
なかでも、本発明において、R31~R34のアルキル基としては、炭素数1~14の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1~10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基がより好ましく、炭素数1~8の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基がさらに好ましく、炭素数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が特に好ましい。
式(C1)で表されるカチオン部の好ましい具体例を、下記式(C2)として示す。
式(C1)で表されるカチオン部の好ましい具体例を、下記式(C2)として示す。
本発明おいては、前記カチオン部は、イミダゾリウムイオン、ピリジニウムイオン、アンモニウムイオン、及びフォスフォニウムイオンからなる群から選ばれる一種以上であることがより好ましい。
本発明において、アニオン部としてハロゲンイオン、カルボキシレートイオン、スルフェートイオン、スルフォネートイオン、ホスフェートイオン、ホスホネイトイオン、ホスフィネイトイオンが挙げられる。
ハロゲンイオンとしては、クロライドイオン、ブロマイドイオン、ヨウダイドイオンが挙げられ、クロライドイオン、ブロマイドイオンが好ましい。
カルボキシレートイオンとしては、ホルメートイオン、アセテートイオン、プロピオネートイオン、ブチレートイオン、ヘキサノエートイオン、マレエートイオン、フマレートイオン、オキサレートイオン、L-ラクテートイオン、ピルベートイオン、メチルカーボネートイオン、アミノアセテートイオン、アミノプロピオネートイオン、ジメチルカルバメートイオンが挙げられ、ホルメートイオン、アセテートイオン、プロピオネートイオン、L-ラクテートイオン、メチルカーボネートイオン、アミノアセテートイオン、アミノプロピオネートイオン、ジメチルカルバメートイオンが好ましい。
スルフェートイオンとしては、ハイドロゲンスルフェートイオン、メチルスルフェートイオン、エチルスルフェートイオン、n-プロピルスルフェートイオン、n-ブチルスルフェートイオンが挙げられ、ハイドロゲンスルフェートイオン、メチルスルフェートイオン、エチルスルフェートイオンが好ましい。
スルフォネートイオンとしては、メタンスルフォネートイオン、トルエンスルフォネート、ベンゼンスルフォネート等のイオンが挙げられ、メタンスルフォネートイオンが好ましい。
ホスフェートイオンとしては、下記一般式(A1)で表されるものが挙げられる。
ハロゲンイオンとしては、クロライドイオン、ブロマイドイオン、ヨウダイドイオンが挙げられ、クロライドイオン、ブロマイドイオンが好ましい。
カルボキシレートイオンとしては、ホルメートイオン、アセテートイオン、プロピオネートイオン、ブチレートイオン、ヘキサノエートイオン、マレエートイオン、フマレートイオン、オキサレートイオン、L-ラクテートイオン、ピルベートイオン、メチルカーボネートイオン、アミノアセテートイオン、アミノプロピオネートイオン、ジメチルカルバメートイオンが挙げられ、ホルメートイオン、アセテートイオン、プロピオネートイオン、L-ラクテートイオン、メチルカーボネートイオン、アミノアセテートイオン、アミノプロピオネートイオン、ジメチルカルバメートイオンが好ましい。
スルフェートイオンとしては、ハイドロゲンスルフェートイオン、メチルスルフェートイオン、エチルスルフェートイオン、n-プロピルスルフェートイオン、n-ブチルスルフェートイオンが挙げられ、ハイドロゲンスルフェートイオン、メチルスルフェートイオン、エチルスルフェートイオンが好ましい。
スルフォネートイオンとしては、メタンスルフォネートイオン、トルエンスルフォネート、ベンゼンスルフォネート等のイオンが挙げられ、メタンスルフォネートイオンが好ましい。
ホスフェートイオンとしては、下記一般式(A1)で表されるものが挙げられる。
式(A1)中、R25及びR26はそれぞれ独立に水素原子、又はアルキル基であり、アルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよいが、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基であることが好ましい。R25及びR26のアルキル基の炭素数は、1~10であることが好ましく、1~6であることがより好ましく、1~4であることがさらに好ましく、工業上の理由から炭素数1又は2のアルキル基であることが特に好ましい。
R25と、R26とは、同じであっても異なっていてもよい。
R25と、R26とは、同じであっても異なっていてもよい。
これらのホスフェートイオンの中で、ジメチルホスフェートイオン、ジエチルホスフェートイオンが好ましい。
ホスホネイトイオンとしては、下記一般式(A2)で表されるものが挙げられる。
式(A2)中、R25は、式(A1)中のR25と同様である。
これらのホスホネイトイオンの中で、メチルホスホネイトイオンが好ましい。
ホスフィネイトイオンは、下記一般式(A3)で表される。
また、その他のアニオン部として擬ハロゲンイオンも挙げられる。擬ハロゲンイオンは、ハロゲンイオンの特性に類似した特性を有する。擬ハロゲンイオンとしては、シアネートイオン、オキソシアネートイオン、チオシアネートイオン、セレノシアネートイオンが挙げられる。
また、ジシアナミドイオンが挙げられる。
また、ジシアナミドイオンが挙げられる。
本発明においては、前記アニオン部がクロライドイオン、ブロマイドイオン、ホルメートイオン、アセテートイオン、プロピオネートイオン、L-ラクテートイオン、メチルカーボネートイオン、アミノアセテートイオン、アミノプロピオネートイオン、ジメチルカルバメートイオン、ハイドロゲンスルフェートイオン、メチルスルフェートイオン、エチルスルフェートイオン、メタンスルフォネートイオン、ジメチルホスフェートイオン、ジエチルホスフェートイオン、メチルホスフォネートイオン、ホスフィネートイオン、チオシアネートイオン、ジシアナミドイオンからなる群から選ばれる一種以上であることがより好ましい。
本発明におけるイオン液体は、上述したようなカチオン部とアニオン部とから構成される。カチオン部とアニオン部との組合せは、特に限定されるものではなく、多糖類原料を好適に溶解しうるものを一種以上選択することができる。
好ましいイオン液体としては、1-アリル-3-メチルイミダゾリウムクロライド(AmimCl)、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテート(C2mimAc)、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP、C2mim(EtO)2PO2)、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムメチルホスホネイト(C2mimMEP、C2mim MeOHPO2)、又は1-エチル-3-メチルイミダゾリウムホスフィネイト(C2mim H2PO2)等が挙げられ、より好ましくは1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェートが挙げられる。
好ましいイオン液体としては、1-アリル-3-メチルイミダゾリウムクロライド(AmimCl)、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテート(C2mimAc)、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP、C2mim(EtO)2PO2)、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムメチルホスホネイト(C2mimMEP、C2mim MeOHPO2)、又は1-エチル-3-メチルイミダゾリウムホスフィネイト(C2mim H2PO2)等が挙げられ、より好ましくは1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェートが挙げられる。
本発明において、イオン液体の使用量は特に限定されるものではないが、多糖類溶解液における多糖類原料の濃度としては、3~30質量%であることが好ましく、5~25質量%であることがより好ましい。多糖類原料の濃度が低すぎる場合、固形化過程で抜けるイオン液体が多く、緻密な繊維となり難く、原糸である精製多糖類繊維の強力を出し難い。一方、多糖類原料の濃度が高すぎる場合、多糖類原料を完全に溶解することができない。
本発明において、セルロース等を含む多糖類原料を溶解する液体は、上記イオン液体を含むものである。この多糖類原料を溶解する液体は、イオン液体以外の液体成分を含有していてもよいし、含有していなくてもよい。イオン液体以外の液体成分として具体的には、有機溶媒が挙げられる。
有機溶媒としては、イオン液体以外のものであれば特に限定されるものではなく、イオン液体との相溶性や、粘性等を考慮して適宜選択することができる。
なかでも、有機溶媒としては、アミド系溶媒、スルホキシド系溶媒、ニトリル系溶媒、環状エーテル系溶媒、及び芳香族アミン系溶媒からなる群から選ばれる1種以上であることが好ましい。
なかでも、有機溶媒としては、アミド系溶媒、スルホキシド系溶媒、ニトリル系溶媒、環状エーテル系溶媒、及び芳香族アミン系溶媒からなる群から選ばれる1種以上であることが好ましい。
アミド系溶媒としては、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、1-メチル-2-ピロリドン、1-ビニル-2-ピロリドン等が挙げられる。
スルホキシド系溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチレンスルホキシド等が挙げられる。
ニトリル系溶媒としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等が挙げられる。
環状エーテル系溶媒としては、1,3-ジオキソラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン、1,3,5-トリオキサン等が挙げられる。
芳香族アミン系溶媒としては、ピリジン等が挙げられる。
スルホキシド系溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチレンスルホキシド等が挙げられる。
ニトリル系溶媒としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等が挙げられる。
環状エーテル系溶媒としては、1,3-ジオキソラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン、1,3,5-トリオキサン等が挙げられる。
芳香族アミン系溶媒としては、ピリジン等が挙げられる。
これらの有機溶媒を用いる場合、イオン液体と有機溶媒との配合質量比は、6:1~0.1:1であることが好ましく、5:1~0.2:1であることがより好ましく、4:1~0.5:1であることがさらに好ましい。上記範囲とすることにより、多糖類原料を膨潤しやすい溶媒とすることができる。
また、有機溶媒の使用量は特に限定されるものではないが、多糖類原料1質量部に対して、1~30質量部であることが好ましく、1~25質量部であることが好ましく、3~20質量部であることがより好ましい。上記範囲とすることにより、適度な粘度の多糖類溶解液とすることができる。
上記のような有機溶媒を、イオン液体と併せて用いることにより、多糖類原料の溶解性がより向上するため好ましい。
また、有機溶媒の使用量は特に限定されるものではないが、多糖類原料1質量部に対して、1~30質量部であることが好ましく、1~25質量部であることが好ましく、3~20質量部であることがより好ましい。上記範囲とすることにより、適度な粘度の多糖類溶解液とすることができる。
上記のような有機溶媒を、イオン液体と併せて用いることにより、多糖類原料の溶解性がより向上するため好ましい。
本発明において、セルロース等を含む多糖類原料を、イオン液体を含む液体に溶解する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、イオン液体を含む液体と、多糖類原料とを接触させ、必要に応じて加熱や攪拌を行うことにより、多糖類溶解液を得ることができる。
イオン液体を含む液体と、多糖類原料とを接触させる方法は、特に限定されるものではなく、例えば、イオン液体を含む液体に多糖類原料を添加してもよいし、多糖類原料にイオン液体を含む液体を添加してもよい。
溶解の際に加熱を行う場合、加熱温度は、30~200℃であることが好ましく、70~180℃であることがより好ましい。加熱を行うことにより、セルロース等を含む多糖類原料の溶解性がさらに向上するため好ましい。
攪拌の方法は、特に限定されるものではなく、攪拌子、攪拌羽根、攪拌棒等を用いてイオン液体を含む液体と多糖類原料とを機械的に攪拌してもよく、イオン液体を含む液体と多糖類原料とを密閉容器に封入し、容器を振とうすることにより攪拌してもよい。攪拌の時間は、特に限定されるものではなく、多糖類原料が好適に溶解されるまで行うことが好ましい。
イオン液体を含む液体と、多糖類原料とを接触させる方法は、特に限定されるものではなく、例えば、イオン液体を含む液体に多糖類原料を添加してもよいし、多糖類原料にイオン液体を含む液体を添加してもよい。
溶解の際に加熱を行う場合、加熱温度は、30~200℃であることが好ましく、70~180℃であることがより好ましい。加熱を行うことにより、セルロース等を含む多糖類原料の溶解性がさらに向上するため好ましい。
攪拌の方法は、特に限定されるものではなく、攪拌子、攪拌羽根、攪拌棒等を用いてイオン液体を含む液体と多糖類原料とを機械的に攪拌してもよく、イオン液体を含む液体と多糖類原料とを密閉容器に封入し、容器を振とうすることにより攪拌してもよい。攪拌の時間は、特に限定されるものではなく、多糖類原料が好適に溶解されるまで行うことが好ましい。
また、イオン液体を含む液体が、イオン液体に加えて有機溶媒を含む場合、有機溶媒とイオン液体とは、予め混合しておいてもよく、イオン液体と多糖類原料とを混合した後に、有機溶媒を添加して溶解してもよく、有機溶媒と多糖類原料とを混合した後に、イオン液体を添加して溶解してもよい。
なかでも、有機溶媒とイオン液体とを予め混合して混合液を製造しておくことが好ましい。この際、有機溶媒とイオン液体とが均一に混合されるよう、70~180℃において5~30分程度加熱しながら攪拌し、イオン液体を含む液が均一になるまで混合しておくことが好ましい。
この様にして得られた、イオン液体を用いた多糖類溶解液は、必要に応じてカーボンナノチューブ、クレイ、シリカ等の充填剤や界面活性剤、老化防止剤等の添加物を含んでも良い。
なかでも、有機溶媒とイオン液体とを予め混合して混合液を製造しておくことが好ましい。この際、有機溶媒とイオン液体とが均一に混合されるよう、70~180℃において5~30分程度加熱しながら攪拌し、イオン液体を含む液が均一になるまで混合しておくことが好ましい。
この様にして得られた、イオン液体を用いた多糖類溶解液は、必要に応じてカーボンナノチューブ、クレイ、シリカ等の充填剤や界面活性剤、老化防止剤等の添加物を含んでも良い。
上記のようにして得られた多糖類溶解液を、前記多糖類溶解液以外の液体である固形化液体に接触させて、多糖類を固形化して、乾湿式紡糸、湿式紡糸等の公知の紡糸法により多糖類を紡糸することができる。
乾湿式紡糸とは、一般的に紡糸口金から一旦気体中に吐出された多糖類溶解液を、固形化液体が入った固形化槽中に導入して、多糖類を紡糸する方法であり、湿式紡糸とは、固形化槽中に配した紡糸口金から吐出された多糖類を紡糸する方法である。
固形化槽とは、多糖類を固形化させるための前記固形化液体が入った浴槽である。かかる固形化液体としては、水、極性溶媒、及び上述したイオン液体からなる群から選ばれる一種以上が好ましく挙げられる。
極性溶媒としては、テトラヒドロフラン、アセトン、アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸、1-ブタノール、2-プロパノール、1-プロパノール、エタノール、メタノール、ギ酸等が挙げられる。
乾湿式紡糸とは、一般的に紡糸口金から一旦気体中に吐出された多糖類溶解液を、固形化液体が入った固形化槽中に導入して、多糖類を紡糸する方法であり、湿式紡糸とは、固形化槽中に配した紡糸口金から吐出された多糖類を紡糸する方法である。
固形化槽とは、多糖類を固形化させるための前記固形化液体が入った浴槽である。かかる固形化液体としては、水、極性溶媒、及び上述したイオン液体からなる群から選ばれる一種以上が好ましく挙げられる。
極性溶媒としては、テトラヒドロフラン、アセトン、アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸、1-ブタノール、2-プロパノール、1-プロパノール、エタノール、メタノール、ギ酸等が挙げられる。
[コード]
本発明のコードは、上述した精製多糖類繊維を撚り合わせることにより得られる。
本発明のコードにおいては、25℃における原糸の強力TB(cN/dtex)と25℃における原糸の切断伸度EB(%)との関係が下記式(1)及び下記式(2)を満たし、かつ、原糸を撚り合わせてなるコードの25℃における強力をCT(cN/dtex)としたときの撚糸後の強力利用率(CT/TB)が70%以上である。
本発明のコードは、上述した精製多糖類繊維を撚り合わせることにより得られる。
本発明のコードにおいては、25℃における原糸の強力TB(cN/dtex)と25℃における原糸の切断伸度EB(%)との関係が下記式(1)及び下記式(2)を満たし、かつ、原糸を撚り合わせてなるコードの25℃における強力をCT(cN/dtex)としたときの撚糸後の強力利用率(CT/TB)が70%以上である。
25℃における原糸の強力TBは、3.8cN/dtex以上であることが好ましく、5.1cN/dtex以上であることがより好ましく、5.4cN/dtex以上であることが特に好ましい。
原糸の強力TBが3.8cN/dtex以上である場合、かかる精製多糖類繊維を原糸として用いたタイヤにおいて、ランフラット走行後のコードの露出が少なく、毛羽立ちなど起こりにくい点から優れている。
原糸の強力TBが3.8cN/dtex以上である場合、かかる精製多糖類繊維を原糸として用いたタイヤにおいて、ランフラット走行後のコードの露出が少なく、毛羽立ちなど起こりにくい点から優れている。
また、25℃における原糸の切断伸度EB(%)が8.8%以上であることが好ましく、10.0%以上であることがより好ましい。
式(1)を満たさない精製多糖類繊維を用いたコードは、タイヤの強度を保つことができない。
また、式(2)を満たす精製多糖類繊維は、生産時に糸切れなどのトラブルがほとんどなく生産性が高い。これに対して、式(2)を満たさない精製多糖類繊維は、少量ならば生産可能であるが、糸切れ等のトラブルが多く、生産性が極めて低く、大量生産は困難である。
また、式(2)を満たす精製多糖類繊維は、生産時に糸切れなどのトラブルがほとんどなく生産性が高い。これに対して、式(2)を満たさない精製多糖類繊維は、少量ならば生産可能であるが、糸切れ等のトラブルが多く、生産性が極めて低く、大量生産は困難である。
上記コードの中でも、25℃において0.6~0.9%伸長時の応力より算出した原糸の初期弾性率Er(%)と原糸の切断伸度EB(%)との関係が下記式(3)を満たすコードが好ましい。
精製多糖類繊維である原糸の初期弾性率Er(%)と原糸の切断伸度EB(%)の関係が上記式(3)を満たすと、操縦安定性の向上に寄与し、かつ、外部からの入力に対して該精製多糖類繊維がカットされにくくなる。
さらに、上記コードの中でも、精製多糖類繊維の150℃における強力をHT(cN/dtex)としたときの強力保持率(HT/TB)が70~100(%)であるコードが好ましい。
さらに、上記コードの中でも25℃における原糸の弾性率Er(%)と原糸の切断伸度EB(%)との関係が上記式(3)を満たし、かつ上記Er(%)に対する150℃における弾性率Eh(%)の百分率([Eh/Er]x100)が75~100(%)であるコードが好ましい。
さらに、上記コードの中でも精製多糖類繊維の25℃における切断伸度(EB25)と、伸びが0.5~0.7%である場合の初期弾性率(IM25)とが下記式(3)を満たすコードが好ましい。
上述した様に、高速走行用の空気入りラジアルタイヤでは、ベルト層の半径方向外側に、該ベルト層の少なくとも両端部を覆うベルト補強層を配置している。かかるラジアルタイヤにおいて、高速走行時に、ベルト補強層に負荷がかかることにより、ベルト補強層に用いる有機繊維がクリープし、タイヤのトレッド部の一部が変形してしまう場合(以下、フラットスポットという。)がある。フラットスポットは、ベルト補強層に用いる有機繊維の高温時のクリープの荷重依存性が高いほど起きやすい。
そのため、前記コードを構成する精製多糖類繊維は、80℃における4cN/dtexの荷重をかけたときのクリープ量(%)と、80℃における2cN/dtexの荷重をかけたときのクリープ量との差が2.0(%)以下であることが好ましい。
かかるコードを用いることによりフラットスポットの低減の面で優れたタイヤを得ることができる。
そのため、前記コードを構成する精製多糖類繊維は、80℃における4cN/dtexの荷重をかけたときのクリープ量(%)と、80℃における2cN/dtexの荷重をかけたときのクリープ量との差が2.0(%)以下であることが好ましい。
かかるコードを用いることによりフラットスポットの低減の面で優れたタイヤを得ることができる。
このような強力及び切断伸度に優れた本発明のコードをカーカスプライ、ベルトプライ、又はベルト保護層に使用することで、高性能のタイヤを得ることができる。なかでも、本発明のコードをカーカスプライに使用することが好ましく、これにより耐圧性や耐サイドカット性に優れたタイヤを得ることができる。
また、ベルトプライ、ベルト保護層、またはその両方に使用することも好ましい。
強力及び切断伸度に優れ、初期弾性率が高く、弾性率の温度依存性が少ない本発明のコードを、カーカスプライ、ベルトプライ、又はベルト保護層に用いることにより、操縦安定性、乗り心地、及び耐久性の面で優れた性能をタイヤに付与することができる。
また、ベルトプライ、ベルト保護層、またはその両方に使用することも好ましい。
強力及び切断伸度に優れ、初期弾性率が高く、弾性率の温度依存性が少ない本発明のコードを、カーカスプライ、ベルトプライ、又はベルト保護層に用いることにより、操縦安定性、乗り心地、及び耐久性の面で優れた性能をタイヤに付与することができる。
特に、強力保持率(HT/TB)が70~100(%)である精製多糖類繊維を使用した本発明のコードをカーカスプライに用いることにより、一枚以上のカーカスプライからなるカーカスに耐熱性を付与することができる。従って、ランフラット走行時にタイヤ温度が高温になっても、本発明のコードを用いたカーカスは溶融せず、タイヤの変形を抑制することができる。
前記精製多糖類繊維から作製される本発明のコードとしては、撚りを加えた1本のフィラメント束からなる片撚り構造、下撚りした2本以上のフィラメント束を上撚りにて合わせた複数本撚り構造が好ましく採用される。
上述したように、25℃におけるコードの強力をCT(cN/dtex)としたときの撚糸後の強力利用率(CT/TB)は70%以上である。このように、イオン液体を用いて製造した精製多糖類繊維は、従来のNMMOを用いて製造した精製多糖類繊維よりも撚糸収束性がよいため、コードを製造したときの強力利用率に優れている。本発明によれば、強力利用率の向上により、コード製造時の精製多糖類繊維の使用量を減らすことができ、環境負荷が少ない。また、本発明のコードをタイヤに用いた場合には、タイヤを軽量化することができる。更に、従来の製造方法を用いて製造した精製多糖類繊維と同量の精製多糖類繊維を用いる場合には運転安全性を向上させることができる。
上述したように、25℃におけるコードの強力をCT(cN/dtex)としたときの撚糸後の強力利用率(CT/TB)は70%以上である。このように、イオン液体を用いて製造した精製多糖類繊維は、従来のNMMOを用いて製造した精製多糖類繊維よりも撚糸収束性がよいため、コードを製造したときの強力利用率に優れている。本発明によれば、強力利用率の向上により、コード製造時の精製多糖類繊維の使用量を減らすことができ、環境負荷が少ない。また、本発明のコードをタイヤに用いた場合には、タイヤを軽量化することができる。更に、従来の製造方法を用いて製造した精製多糖類繊維と同量の精製多糖類繊維を用いる場合には運転安全性を向上させることができる。
コード1本当たりの繊度としては、1,000~10,000dtexが好ましく、1,400~6,000dtexがより好ましい。1,000dtex未満のコードを用いると、タイヤ強度を保つためにカーカスの枚数を増やす必要があり、タイヤ製造のコストアップにつながる。10,000dtexを超えるコードを用いるとカーカス層の厚さが必要以上に増加してしまい、タイヤ重量の増加を招く。
コードの撚り係数Ntは、0.20~1.00が好ましく、0.40~1.00がより好ましい。撚り係数Ntが0.20以上の場合、かかるコードは耐疲労性及び耐久性に優れている。
撚り係数Ntは、以下の式で求まる。
撚り係数Ntは、以下の式で求まる。
本発明のコードのカーカスプライにおける打ち込み数は、35~60(本/50mm)が好ましい。打ち込み数が35(本/50mm)以上の場合、カーカス強度が不足することなく耐久性に優れる。
さらに本発明のコードは、上述した精製多糖類繊維である原糸と、該精製多糖類繊維とは異なる材質の繊維とを撚り合わせて得られるハイブリッドコードであってもよい。
精製多糖類繊維における熱収縮応力の低さを補う観点から、前記異なる材質の繊維は、180℃での熱収縮応力が0.20cN/dtex以上の有機繊維であることが好ましく、ナイロン又はポリケトンがより好ましく、ナイロンが特に好ましい。尚、本発明に用いられるナイロンの製造方法については定法に従う。
本発明のハイブリッドコードは、精製多糖類繊維と、該精製多糖類繊維とは異なる材質の繊維とを撚り合わせて得られるため、高い熱収縮応力を具備する。本発明のハイブリッドコードは、リヨセルとナイロンとを撚り合わせてなる従来のハイブリッドコードと比較して高剛性であり、かつ耐疲労性に優れている。
更に、本発明のハイブリッドコードを用いたタイヤは、ランフラット走行時に、サイドウォール部やカーカスが高温になったとしても高い熱収縮応力により撓みを抑制することができる。
精製多糖類繊維における熱収縮応力の低さを補う観点から、前記異なる材質の繊維は、180℃での熱収縮応力が0.20cN/dtex以上の有機繊維であることが好ましく、ナイロン又はポリケトンがより好ましく、ナイロンが特に好ましい。尚、本発明に用いられるナイロンの製造方法については定法に従う。
本発明のハイブリッドコードは、精製多糖類繊維と、該精製多糖類繊維とは異なる材質の繊維とを撚り合わせて得られるため、高い熱収縮応力を具備する。本発明のハイブリッドコードは、リヨセルとナイロンとを撚り合わせてなる従来のハイブリッドコードと比較して高剛性であり、かつ耐疲労性に優れている。
更に、本発明のハイブリッドコードを用いたタイヤは、ランフラット走行時に、サイドウォール部やカーカスが高温になったとしても高い熱収縮応力により撓みを抑制することができる。
本発明のハイブリッドコードをカーカスプライやバンドプライに使用することで、高性能のタイヤを得ることができる。なかでも、本発明のハイブリッドコードをカーカスプライに使用することが好ましい。
また、カーカスプライやバンドプライの少なくとも一方に本発明のコードを使用してもよいが、カーカスプライおよびバンドプライの両方に使用することもできる。
また、カーカスプライやバンドプライの少なくとも一方に本発明のコードを使用してもよいが、カーカスプライおよびバンドプライの両方に使用することもできる。
本発明のハイブリッドコードとしては、撚りを加えた1本のフィラメント束からなる片撚り構造、下撚りした2本以上のフィラメント束を上撚りにて合わせた複数本撚り構造が好ましく採用される。
本発明のハイブリッドコードの総繊度(コード1本当たりの繊度)は、1,000~10,000dtexが好ましく、1,400~6,000dtexがより好ましく、1,400~4,000dtexが特に好ましい。1,000dtex未満のコードを用いると、タイヤ強度を保つためにカーカスの枚数を増やす必要があり、タイヤ製造のコストアップにつながる。10,000dtexを超えるコードを用いるとカーカス層の厚さが必要以上に増加してしまい、タイヤ重量の増加を招く。
ハイブリッドコードの撚り係数Ntは、0.20~1.00が好ましく、0.40~0.70がより好ましい。撚り係数Ntが0.20以上の場合、かかるハイブリッドコードは耐疲労性及び耐久性に優れている。
本発明のハイブリッドコードのカーカスプライにおける打ち込み数は、35~60(本/50mm)が好ましい。打ち込み数が35(本/50mm)以上の場合、カーカス強度が不足することなく耐久性に優れる。打ち込み数が60(本/50mm)以上の場合、ゴムとコードの剥離特性が劣る。
[ゴム-コード複合体]
本発明のコードをRFL(resolcin-formalin-latex)等の一般的な接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行う。このようにして作製したディップコードをコーテイングゴムでトッピングし、ゴム-コード複合体を作製する。即ち、本発明のゴム-コード複合体は、本発明のコードと、ゴム材料とを複合化することにより得られる。
本発明のコードをRFL(resolcin-formalin-latex)等の一般的な接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行う。このようにして作製したディップコードをコーテイングゴムでトッピングし、ゴム-コード複合体を作製する。即ち、本発明のゴム-コード複合体は、本発明のコードと、ゴム材料とを複合化することにより得られる。
なお、本発明においては、上記ゴム-コード複合体におけるコードを精製多糖類繊維に置き換えることもできる。つまり、ゴム-繊維複合体であり、上述した精製多糖類繊維と、ゴム材料とを複合化して得られる。
本発明のゴム-コード複合体におけるゴムは、例えば、天然ゴム(NR)、炭素-炭素二重結合を有する合成ゴム、又はこれらの2種以上をブレンドしたゴム組成物から得られる。
前記合成ゴムとしては、例えば、イソプレン、ブタジエン、クロロプレン等の共役ジエン化合物の単独重合体であるポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリクロロプレンゴム等;前記共役ジエン化合物とスチレン、アクリロニトリル、ビニルピリジン、アクリル酸、メタクリル酸、アルキルアクリレート類、アルキルメタクリレート類等のビニル化合物との共重合体であるスチレンブタジエン共重合ゴム(SBR)、ビニルピリジンブタジエンスチレン共重合ゴム、アクリロニトリルブタジエン共重合ゴム、アクリル酸ブタジエン共重合ゴム、メタアクリル酸ブタジエン共重合ゴム、メチルアクリレートブタジエン共重合ゴム、メチルメタアクリレートブタジエン共重合ゴム等;エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類とジエン化合物との共重合体〔例えばイソブチレンイソプレン共重合ゴム(IIR)〕;オレフィン類と非共役ジエンとの共重合体(EPDM)〔例えばエチレン-プロピレン-シクロペンタジエン三元共重合体、エチレン-プロピレン-5-エチリデン-2-ノルボルネン三元共重合体、エチレン-プロピレン-1,4-ヘキサジエン三元共重合体〕;さらに、これら各種ゴムのハロゲン化物、例えば塩素化イソブチレンイソプレン共重合ゴム(Cl-IIR)、臭素化イソブチレンイソプレン共重合ゴム(Br-IIR)等;ノルボルネンの開環重合体が挙げられる。
上記の合成ゴムにシクロオレフィンを開環重合させて得られるポリアルケナマー〔例えばポリペンテナマー〕、オキシラン環の開環重合によって得られるゴム〔例えば硫黄加硫が可能なポリエピクロロヒドリンゴム]、ポリプロピレンオキシドゴム等の飽和弾性体をブレンドすることができる。
前記合成ゴムとしては、例えば、イソプレン、ブタジエン、クロロプレン等の共役ジエン化合物の単独重合体であるポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリクロロプレンゴム等;前記共役ジエン化合物とスチレン、アクリロニトリル、ビニルピリジン、アクリル酸、メタクリル酸、アルキルアクリレート類、アルキルメタクリレート類等のビニル化合物との共重合体であるスチレンブタジエン共重合ゴム(SBR)、ビニルピリジンブタジエンスチレン共重合ゴム、アクリロニトリルブタジエン共重合ゴム、アクリル酸ブタジエン共重合ゴム、メタアクリル酸ブタジエン共重合ゴム、メチルアクリレートブタジエン共重合ゴム、メチルメタアクリレートブタジエン共重合ゴム等;エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類とジエン化合物との共重合体〔例えばイソブチレンイソプレン共重合ゴム(IIR)〕;オレフィン類と非共役ジエンとの共重合体(EPDM)〔例えばエチレン-プロピレン-シクロペンタジエン三元共重合体、エチレン-プロピレン-5-エチリデン-2-ノルボルネン三元共重合体、エチレン-プロピレン-1,4-ヘキサジエン三元共重合体〕;さらに、これら各種ゴムのハロゲン化物、例えば塩素化イソブチレンイソプレン共重合ゴム(Cl-IIR)、臭素化イソブチレンイソプレン共重合ゴム(Br-IIR)等;ノルボルネンの開環重合体が挙げられる。
上記の合成ゴムにシクロオレフィンを開環重合させて得られるポリアルケナマー〔例えばポリペンテナマー〕、オキシラン環の開環重合によって得られるゴム〔例えば硫黄加硫が可能なポリエピクロロヒドリンゴム]、ポリプロピレンオキシドゴム等の飽和弾性体をブレンドすることができる。
本発明で使用するゴム組成物には、硫黄、有機硫黄化合物、その他の架橋剤が、上記ゴム組成物100質量部に、好ましくは0.01~10質量部、より好ましくは1~5質量部配合されてもよく、また加硫促進剤がゴム組成物100質量部に、好ましくは0.01~10質量部、より好ましくは0.5~5部配合されてもよい。この場合、加硫促進剤の種類は限定されないが、ジベンゾチアジルサルファイド(DM)、ジフェニルグアニジン(D)などを用いることで加硫時間を短くすることができる。
また、本発明で使用するゴム組成物には、例えばパラフィン系、ナフテン系、又は芳香族系プロセスオイル、エチレン-α-オレフィンのコオリゴマー、パラフィンワックス、流動パラフィン等の鉱物油;ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油等の植物油等のオイルが配合されてもよい。
さらに、本発明で使用するゴム組成物には、常法に従い、目的、用途などに応じてカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、クレイ、マイカ等の充填剤;亜鉛華、ステアリン酸等の加硫促進助剤;老化防止剤等の、通常ゴム業界で使用される配合剤が添加されてもよい。
また、本発明で使用するゴム組成物には、例えばパラフィン系、ナフテン系、又は芳香族系プロセスオイル、エチレン-α-オレフィンのコオリゴマー、パラフィンワックス、流動パラフィン等の鉱物油;ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油等の植物油等のオイルが配合されてもよい。
さらに、本発明で使用するゴム組成物には、常法に従い、目的、用途などに応じてカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、クレイ、マイカ等の充填剤;亜鉛華、ステアリン酸等の加硫促進助剤;老化防止剤等の、通常ゴム業界で使用される配合剤が添加されてもよい。
なお、コードが上記ハイブリッドコードである場合、加硫後のゴム-コード複合体から本発明のハイブリッドコードを抜き出した際の、該ハイブリッドコードの180℃における熱収縮応力(cN/dtex)は、0.10cN/dtex以上であることが好ましい。
この熱収縮応力が0.10cN/dtex以上であることにより、本発明のゴム-コード複合体を用いたタイヤは、ランフラット耐久性により優れたものとなる。
この熱収縮応力が0.10cN/dtex以上であることにより、本発明のゴム-コード複合体を用いたタイヤは、ランフラット耐久性により優れたものとなる。
本発明のゴム-コード複合体を用いてカーカスプライを作製することが好ましく、前記ゴム-コード複合体を用い、通常の成型、加硫工程を経ることで、タイヤ特性に優れたタイヤを作製できる。
さらに、本発明のゴム-コード複合体を用いてベルト補強層を作製することも好ましく、通常の成型、加硫工程を経ることで、タイヤ特性に優れたタイヤを作製できる。
さらに、本発明のゴム-コード複合体を用いてベルト補強層を作製することも好ましく、通常の成型、加硫工程を経ることで、タイヤ特性に優れたタイヤを作製できる。
[タイヤ]
本発明のタイヤの第一実施形態について、図1を用いて説明する。
本実施形態のタイヤ1は、図1に示すように、左右一対のビード部2、及びビード部2からタイヤ径方向外側に延びる左右一対のサイドウォール部3と、左右一対のサイドウォール部3に連なるトレッド部4とを有する。
更に、本実施形態のタイヤ1は、左右一対のビード部2,2間にわたってトロイド状に延びる少なくとも1層のカーカス5を具備する。
本発明のタイヤの第一実施形態について、図1を用いて説明する。
本実施形態のタイヤ1は、図1に示すように、左右一対のビード部2、及びビード部2からタイヤ径方向外側に延びる左右一対のサイドウォール部3と、左右一対のサイドウォール部3に連なるトレッド部4とを有する。
更に、本実施形態のタイヤ1は、左右一対のビード部2,2間にわたってトロイド状に延びる少なくとも1層のカーカス5を具備する。
本実施形態のタイヤ1において、カーカス5に本発明のゴム-コード複合体21が用いられる。本発明のコードは、上述したように、前記式(1)及び前記式(2)を満たし、撚糸後強力利用率(CT/TB)が70%以上であるため、強力に優れている。
そして、かかるゴム-コード複合体を用いたカーカス5は、強度に優れ、骨格材としての機能を発揮し、タイヤに耐圧性及び耐外傷性を付与する。
従って、本実施形態のタイヤ1は、耐久性及び耐外傷性に優れる。
そして、かかるゴム-コード複合体を用いたカーカス5は、強度に優れ、骨格材としての機能を発揮し、タイヤに耐圧性及び耐外傷性を付与する。
従って、本実施形態のタイヤ1は、耐久性及び耐外傷性に優れる。
次に、第二実施形態について、図2を用いて説明する。なお、上記第一実施形態のタイヤと同じ部材には、同じ番号を付してその説明を省略する。
本実施形態のタイヤ1は、図2に示すように、カーカス5の内面側でかつサイドウォール部3の範囲にわたる箇所には、断面三日月状の硬質ゴムからなる補強ゴム層10が配置されている。すなわち、本実施形態のタイヤ1は、補強ゴム層10によってサイドウォール部3が補強された、いわゆるサイド補強タイプのものである。
本実施形態のタイヤ1は、図2に示すように、カーカス5の内面側でかつサイドウォール部3の範囲にわたる箇所には、断面三日月状の硬質ゴムからなる補強ゴム層10が配置されている。すなわち、本実施形態のタイヤ1は、補強ゴム層10によってサイドウォール部3が補強された、いわゆるサイド補強タイプのものである。
本実施形態のタイヤ1において、カーカス5に本発明のゴム-コード複合体21が用いられる。タイヤ1がパンクし、タイヤ内の圧力が低下すると、タイヤが扁平となるよう変形しようとするが、補強ゴム層10がその変形を抑制している。このとき、補強ゴム層10には車体重量等による繰り返し荷重がかかり、自身の変形によって熱が発生する。
上記ゴム-コード複合体中のコードが、精製多糖類繊維と精製多糖類繊維とは異なる材質の繊維とを撚り合わせて得られるハイブリッドコードである場合、上記ハイブリッドコードは、上述した特性を有するものであるため、かかるゴム-コード複合体を用いたカーカス5は、骨格材としての機能を発揮し、高温時においてもタイヤの変形を抑制する。
例えば、本発明のハイブリッドコードは、熱収縮性を具備するため、ランフラット走行時(高温下)に収縮し、剛性を高めるとともに、サイドウォール部3の撓みを抑制することができる。また、通常走行時(低温下)には、本発明のハイブリッドコードが伸長して剛性を低下させ、タイヤ1の縦バネが低下し、操縦安定性に優れたものとなる。
更に、ランフラット走行時に、タイヤ温度が高温なものであっても、本発明のゴム-コード複合体を用いたカーカス5は、ナイロンのみを用いた場合と異なり、溶融することがない。
例えば、本発明のハイブリッドコードは、熱収縮性を具備するため、ランフラット走行時(高温下)に収縮し、剛性を高めるとともに、サイドウォール部3の撓みを抑制することができる。また、通常走行時(低温下)には、本発明のハイブリッドコードが伸長して剛性を低下させ、タイヤ1の縦バネが低下し、操縦安定性に優れたものとなる。
更に、ランフラット走行時に、タイヤ温度が高温なものであっても、本発明のゴム-コード複合体を用いたカーカス5は、ナイロンのみを用いた場合と異なり、溶融することがない。
次に、第三実施形態について、図3を用いて説明する。なお、上記第一実施形態のタイヤと同じ部材には、同じ番号を付してその説明を省略する。
本実施形態のタイヤは、上述したゴム-コード複合体を用いたものである。該タイヤは自動二輪用タイヤであることが好ましい。
本実施形態のタイヤ1は、図3に示すように、左右一対のビード部2と、ビード部2からトロイド状に延びるカーカス5とを備えている。
本実施形態においては、カーカス5は1枚のカーカスプライで構成されており、本発明のゴム-コード複合体21を具備する。
本実施形態のタイヤは、上述したゴム-コード複合体を用いたものである。該タイヤは自動二輪用タイヤであることが好ましい。
本実施形態のタイヤ1は、図3に示すように、左右一対のビード部2と、ビード部2からトロイド状に延びるカーカス5とを備えている。
本実施形態においては、カーカス5は1枚のカーカスプライで構成されており、本発明のゴム-コード複合体21を具備する。
また、本実施形態のタイヤ1は、カーカス5のクラウン部14Cのタイヤ半径外側に周方向スパイラルベルト層20を備えている。この周方向スパイラルベルト層20は、タイヤ周方向にスパイラル状に延びるコードを並行に配列した少なくとも一層の本発明のゴム-コード複合体21を具備する。本実施形態においては、スパイラルベルト層20は、タイヤ赤道面CLを跨るセンター側スパイラルベルト層20Cと、タイヤ幅方向両側のトレッドショルダー部TS側にそれぞれ配置された一対のショルダー側スライドベルト層20L,20Rとの3つに分割されて構成されている。
更に、本実施形態のタイヤ1は、周方向スパイラルベルト層20のタイヤ径方向外側に、二層の交錯ベルト層25A,25Bからなる交錯ベルト層24を備えている。交錯ベルト層25A,25Bは、タイヤ赤道面CLに傾斜して延びるコードを並行に配列した本発明のゴム-コード複合体21からなる。交錯ベルト層24のタイヤ径方向外側にはトレッド部4が設けられている。
本実施形態において、この交錯ベルト層24は、トレッド部4の全幅に対して広く配置されている。かかる配置により、周方向スパイラルベルト層20が存在しないトレッド部4に交錯ベルト層24が存在し、車両を大きく倒した時(旋回時)にも十分な面内剪断剛性が確保され、操縦安定性が高まる。ここで、トレッド部4の全幅とは、トレッド部4のペリフェリ方向幅のことであり、ペリフェリ方向幅とは、トレッド部4の外周に沿った略円弧方向の幅を意味する。
本実施形態において、この交錯ベルト層24は、トレッド部4の全幅に対して広く配置されている。かかる配置により、周方向スパイラルベルト層20が存在しないトレッド部4に交錯ベルト層24が存在し、車両を大きく倒した時(旋回時)にも十分な面内剪断剛性が確保され、操縦安定性が高まる。ここで、トレッド部4の全幅とは、トレッド部4のペリフェリ方向幅のことであり、ペリフェリ方向幅とは、トレッド部4の外周に沿った略円弧方向の幅を意味する。
本実施形態のタイヤ1において、カーカス5、周方向スパイラルベルト層20、及び交錯ベルト層24に本発明のゴム-コード複合体21が用いられる。
本発明のゴム-コード複合体は、上述した特性を有するものであるため、かかるゴム-コード複合体21を用いたカーカス5、周方向スパイラルベルト層20、及び交錯ベルト層24は、骨格材としての機能を発揮し、操縦安定性、乗り心地、及び耐久性の面で優れた性能をタイヤに付与することができる。
本発明のゴム-コード複合体は、上述した特性を有するものであるため、かかるゴム-コード複合体21を用いたカーカス5、周方向スパイラルベルト層20、及び交錯ベルト層24は、骨格材としての機能を発揮し、操縦安定性、乗り心地、及び耐久性の面で優れた性能をタイヤに付与することができる。
尚、本実施形態においては、カーカス及びベルト層の両方に本発明のゴム-コード複合体が用いられているが、カーカス及びベルト層のいずれか一方に本発明のゴム-コード複合体が用いられている形態であってもよい。
また、ベルト層は、周方向スパイラルベルト層及び交錯ベルト層のいずれか一方からなるものであってもよい。
また、ベルト層は、周方向スパイラルベルト層及び交錯ベルト層のいずれか一方からなるものであってもよい。
次に、第四実施形態について、図4を用いて説明する。
本発明のタイヤの実施形態について、図4を用いて説明する。本実施形態のタイヤ1は、図4に示すように、左右一対のビード部2と、サイドウォール部3と、左右一対のビード部2,2間に跨ってトロイド状に延びるカーカス5と、カーカス5のクラウン部ラジアル方向外側に配置されたベルト層13と、ベルト層13の外側に略タイヤ赤道方向に配置されたベルト補強層34と、ベルト補強層34の外側に配置されたトレッド部4とを備えている。
ベルト補強層34は、複数の繊維コード6を平行に配列した本発明のゴム-コード複合体を具備し、タイヤ断面赤道方向の少なくともベルト層3の両端部又はベルト層3全面にタイヤ周方向に対し実質0°で巻回されるように配置されている。
本実施形態においては、ベルト層13は、第一のベルト部13aと第二のベルト部13bの2枚で重ねられて構成されている。そしてカーカス5は、第一のカーカス部5aと第二のカーカス部5bの2枚で重ねられて構成されている。
本発明のタイヤの実施形態について、図4を用いて説明する。本実施形態のタイヤ1は、図4に示すように、左右一対のビード部2と、サイドウォール部3と、左右一対のビード部2,2間に跨ってトロイド状に延びるカーカス5と、カーカス5のクラウン部ラジアル方向外側に配置されたベルト層13と、ベルト層13の外側に略タイヤ赤道方向に配置されたベルト補強層34と、ベルト補強層34の外側に配置されたトレッド部4とを備えている。
ベルト補強層34は、複数の繊維コード6を平行に配列した本発明のゴム-コード複合体を具備し、タイヤ断面赤道方向の少なくともベルト層3の両端部又はベルト層3全面にタイヤ周方向に対し実質0°で巻回されるように配置されている。
本実施形態においては、ベルト層13は、第一のベルト部13aと第二のベルト部13bの2枚で重ねられて構成されている。そしてカーカス5は、第一のカーカス部5aと第二のカーカス部5bの2枚で重ねられて構成されている。
本実施形態のタイヤ1において、ベルト補強層34に本発明のゴム-コード複合体21が用いられる。本発明のゴム-コード複合体は、上述した特性を有するものであるため、かかるゴム-コード複合体を用いたベルト補強層34は、高速耐久性の向上の面で優れた性能をタイヤに付与することができる。
次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1~6および比較例1~4
[マルチフィラメントの作製]
パルプを、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテート(C2AmimAc)、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)、又はN-メチルモルフォリン-N-オキシド(NMMO)に溶解したセルロース溶解液をろ過し、脱泡した。次いで、紡糸温度に加熱後、押出機にて凝固浴中(固形化槽中)に押し出し、洗浄、乾燥の工程を経て、実施例1~6、及び比較例1~4に用いられるマルチフィラメント(精製セルロース繊維)を得た(表1参照)。
[マルチフィラメントの作製]
パルプを、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテート(C2AmimAc)、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)、又はN-メチルモルフォリン-N-オキシド(NMMO)に溶解したセルロース溶解液をろ過し、脱泡した。次いで、紡糸温度に加熱後、押出機にて凝固浴中(固形化槽中)に押し出し、洗浄、乾燥の工程を経て、実施例1~6、及び比較例1~4に用いられるマルチフィラメント(精製セルロース繊維)を得た(表1参照)。
各実施例及び比較例に用いられるマルチフィラメントの性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表1に示した。
(1)原糸繊度
マルチフィラメントを100m採取し、130℃で30分乾燥させた後、乾燥したデシケーター中で室温になるまで放冷後、重量を測定した。10,000mあたり1gが1dtexとなるため、100mの重量から繊度を算出した。
(1)原糸繊度
マルチフィラメントを100m採取し、130℃で30分乾燥させた後、乾燥したデシケーター中で室温になるまで放冷後、重量を測定した。10,000mあたり1gが1dtexとなるため、100mの重量から繊度を算出した。
(2)原糸の強力及び切断伸度(TB及びEB)
10cmあたり、4回の仮撚りをして得た繊維について、引張試験機を用いて、引張試験を行った。強力は、破断強力を繊度で除したものであり、室温時(25℃)におけるものを測定した。切断伸度は、破断時の伸度である。
10cmあたり、4回の仮撚りをして得た繊維について、引張試験機を用いて、引張試験を行った。強力は、破断強力を繊度で除したものであり、室温時(25℃)におけるものを測定した。切断伸度は、破断時の伸度である。
[コードの作製]
得られたマルチフィラメントを下撚りし、この下撚りしたマルチフィラメントを2本合わせて上撚りして各実施例及び比較例のコードを作製した。下撚り及び上撚りの回数を表1に示した。
得られたマルチフィラメントを下撚りし、この下撚りしたマルチフィラメントを2本合わせて上撚りして各実施例及び比較例のコードを作製した。下撚り及び上撚りの回数を表1に示した。
各実施例及び比較例のコードの性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表1に示した
(1)コード繊度
各実施例及び比較例のコードを100m採取し、130℃で30分乾燥させた後、乾燥したデシケーター中で室温になるまで放冷後、重量を測定した。10000mあたり1gが1dtexとなるため、100mの重量から繊度を算出した。
(1)コード繊度
各実施例及び比較例のコードを100m採取し、130℃で30分乾燥させた後、乾燥したデシケーター中で室温になるまで放冷後、重量を測定した。10000mあたり1gが1dtexとなるため、100mの重量から繊度を算出した。
(2)コード強力(CT)
各実施例及び比較例のコードについて、引張試験機を用いて、引張試験を行った。強力は、破断強力を繊度で除したものであり、室温時(25℃)におけるものを測定した。
各実施例及び比較例のコードについて、引張試験機を用いて、引張試験を行った。強力は、破断強力を繊度で除したものであり、室温時(25℃)におけるものを測定した。
(3)撚糸後強力利用率(CT/TB)
上記25℃におけるコード強力CTの上記原糸の強力原糸の強力TBに対する割合(%)を求めた。
上記25℃におけるコード強力CTの上記原糸の強力原糸の強力TBに対する割合(%)を求めた。
イオン液体を用いて得られた精製多糖類繊維を撚り合わせてなる実施例1~6のコードは、NMMOを用いて得られた精製多糖類繊維を撚り合わせてなる比較例1~2のコードと比較して強力に優れていることが確認された。
[ディップコードの作製]
各実施例及び比較例のコードをRFL(resolcin-formalin-latex)接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行った。乾燥工程は150℃×150秒間、1×10-3N/dtexの張力で行った。ベーキング工程は乾燥工程と同温度、同時間、同張力で乾燥工程に引き続いて行い、ディップコードを作成した。
各実施例及び比較例のコードをRFL(resolcin-formalin-latex)接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行った。乾燥工程は150℃×150秒間、1×10-3N/dtexの張力で行った。ベーキング工程は乾燥工程と同温度、同時間、同張力で乾燥工程に引き続いて行い、ディップコードを作成した。
[カーカスプライの作製]
前記ディップコードをコーテイングゴムでカレンダーし、カーカスプライを作成した。
各実施例及び比較例のコードを用いて作製したコードの性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表1に示した。
前記ディップコードをコーテイングゴムでカレンダーし、カーカスプライを作成した。
各実施例及び比較例のコードを用いて作製したコードの性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表1に示した。
(1)カーカス強度(N/mm)
カーカス強度はコード強力と打ち込み数を乗ずることにより算出した。
カーカス強度はコード強力と打ち込み数を乗ずることにより算出した。
表1に示されるように、式(1)及び式(2)を満たし、撚糸後強力利用率(CT/TB)が70%以上である実施例1~6のコードを用いたカーカスの強度は、6500N/50mm以上と、高いものであった。
一方、式(1)を満たさず、撚糸後強力利用率(CT/TB)が70%未満の比較例1~2のコードを用いたカーカスの強度は、実施例に比較して低いものであった。
更に、実施例4~6のコードに用いられる精製多糖類繊維は、25℃における原糸の強力TBが5.4cN/dtex以上であり、かつ、25℃における原糸の切断伸度EB(%)が8.8%以上である。そのため、実施例4~6のコードを用いたカーカスの強度は、7700N/50mm以上と、一層高いものであった。
一方、式(1)を満たさず、撚糸後強力利用率(CT/TB)が70%未満の比較例1~2のコードを用いたカーカスの強度は、実施例に比較して低いものであった。
更に、実施例4~6のコードに用いられる精製多糖類繊維は、25℃における原糸の強力TBが5.4cN/dtex以上であり、かつ、25℃における原糸の切断伸度EB(%)が8.8%以上である。そのため、実施例4~6のコードを用いたカーカスの強度は、7700N/50mm以上と、一層高いものであった。
[タイヤの作製]
前記カーカスプライを用いて、通常の成型、加硫工程を経て、195/65R15のタイヤを作成した。
前記カーカスプライを用いて、通常の成型、加硫工程を経て、195/65R15のタイヤを作成した。
各実施例及び比較例におけるタイヤの性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表1に示した。
(1) タイヤ内圧充填安全率(指数)
各実施例及び比較例におけるタイヤをリム組みし、該タイヤ内に水を充填してその破壊水圧を測定した。比較例2のタイヤの破壊水圧を100として指数表示した。指数が大きいほど、破壊水圧が高く、耐圧性に優れていることを示す。
(1) タイヤ内圧充填安全率(指数)
各実施例及び比較例におけるタイヤをリム組みし、該タイヤ内に水を充填してその破壊水圧を測定した。比較例2のタイヤの破壊水圧を100として指数表示した。指数が大きいほど、破壊水圧が高く、耐圧性に優れていることを示す。
表1に示されるように、式(1)及び式(2)を満たし、撚糸後強力利用率(CT/TB)が70%以上である実施例1~6のコードを用いたタイヤの内圧充填安全率は、式(1)を満たさず、撚糸後強力利用率(CT/TB)が70%未満の比較例1~2のコードを用いたタイヤの内圧充填安全率と比較して高いものであった。
更に、上述したように実施例4~6のコードに用いられる精製多糖類繊維は、25℃における原糸の強力TBが5.4cN/dtex以上であり、かつ、25℃における原糸の切断伸度EB(%)が8.8%以上である。そのため、実施例4~6のコードを用いたタイヤの内圧充填安全率は、一層高いものであった。
また、式(2)を満たさない比較例3および4においては、繊維生産時に糸切れが多発し、生産性が極めて低いため、タイヤ製造に必要な量のコード材料を作製することができなかった。
更に、上述したように実施例4~6のコードに用いられる精製多糖類繊維は、25℃における原糸の強力TBが5.4cN/dtex以上であり、かつ、25℃における原糸の切断伸度EB(%)が8.8%以上である。そのため、実施例4~6のコードを用いたタイヤの内圧充填安全率は、一層高いものであった。
また、式(2)を満たさない比較例3および4においては、繊維生産時に糸切れが多発し、生産性が極めて低いため、タイヤ製造に必要な量のコード材料を作製することができなかった。
以上の結果から、実施例1~6のコードは、カーカス強度が高いことから、それを用いた本発明のタイヤは、耐久性に優れていることが明らかである。また、実施例1~6のタイヤは、内圧充填安全率が高いことから、サイドカットなどの耐外傷性に優れていることが明らかである。
実施例7~12および比較例5~7
[マルチフィラメントAの作製]
パルプを、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)、又はN-メチルモルフォリン-N-オキシド(NMMO)に溶解したセルロース溶解液をろ過し、脱泡した。次いで、紡糸温度に加熱後、押出機にて凝固浴中(水浴中)に押し出し、洗浄、乾燥の工程を経て、実施例7~12、及び比較例5および7に用いられるマルチフィラメントA(精製セルロース繊維)を得た(表2参照)。
[マルチフィラメントAの作製]
パルプを、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)、又はN-メチルモルフォリン-N-オキシド(NMMO)に溶解したセルロース溶解液をろ過し、脱泡した。次いで、紡糸温度に加熱後、押出機にて凝固浴中(水浴中)に押し出し、洗浄、乾燥の工程を経て、実施例7~12、及び比較例5および7に用いられるマルチフィラメントA(精製セルロース繊維)を得た(表2参照)。
[マルチフィラメントBの作製]
溶融紡糸の工程を経て、実施例7~12、及び比較例6に用いられるマルチフィラメントB(ナイロン)を得た(表2参照)。
各実施例及び比較例に用いられるマルチフィラメントの性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表2に示した。
溶融紡糸の工程を経て、実施例7~12、及び比較例6に用いられるマルチフィラメントB(ナイロン)を得た(表2参照)。
各実施例及び比較例に用いられるマルチフィラメントの性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表2に示した。
(1)原糸繊度(コード構造)
得られたマルチフィラメントを100m採取し、130℃で30分乾燥させた後、乾燥したデシケーター中で室温になるまで放冷後、重量を測定した。10000mあたり1gが1dtexとなるため、100mの重量から繊度を算出した。
得られたマルチフィラメントを100m採取し、130℃で30分乾燥させた後、乾燥したデシケーター中で室温になるまで放冷後、重量を測定した。10000mあたり1gが1dtexとなるため、100mの重量から繊度を算出した。
(2)初期弾性率及び切断伸度の測定方法
マルチフィラメント10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維について、引張試験機を用いて、室温時(25℃)における引張試験を行った。切断伸度は、破断時の伸度であり、初期弾性率[cN/dtex・%]は、室温時(25℃)における伸びが0.6~0.9%時の応力-歪曲線の接線の傾きから求めた。
マルチフィラメント10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維について、引張試験機を用いて、室温時(25℃)における引張試験を行った。切断伸度は、破断時の伸度であり、初期弾性率[cN/dtex・%]は、室温時(25℃)における伸びが0.6~0.9%時の応力-歪曲線の接線の傾きから求めた。
(3)熱収縮応力
コード材質B10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維を180℃まで加熱した後、室温まで冷却し、再度180℃まで加熱した。この繊維の応力(cN/dtex)を測定した。
また、製品タイヤから取り出した原糸であるマルチフィラメントの熱収縮応力も同様に測定した。
コード材質B10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維を180℃まで加熱した後、室温まで冷却し、再度180℃まで加熱した。この繊維の応力(cN/dtex)を測定した。
また、製品タイヤから取り出した原糸であるマルチフィラメントの熱収縮応力も同様に測定した。
[コードの作製]
得られたマルチフィラメント(原糸)を下撚りし、この下撚りしたコード材料を2本合わせて上撚りして各実施例及び比較例のコードを作製した。下撚り及び上撚りの回数を表2に示した。
得られたマルチフィラメント(原糸)を下撚りし、この下撚りしたコード材料を2本合わせて上撚りして各実施例及び比較例のコードを作製した。下撚り及び上撚りの回数を表2に示した。
[ディップコードの作製]
各実施例及び比較例のコードをRFL(resolcin-formalin-latex)接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行った。乾燥工程は150℃×150秒間、1×10-3N/dtexの張力で行った。ベーキング工程は乾燥工程と同温度、同時間、同張力で乾燥工程に引き続いて行い、ディップコードを作製した。各実施例及び比較例のコードを用いて作製した。
各実施例及び比較例のコードをRFL(resolcin-formalin-latex)接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行った。乾燥工程は150℃×150秒間、1×10-3N/dtexの張力で行った。ベーキング工程は乾燥工程と同温度、同時間、同張力で乾燥工程に引き続いて行い、ディップコードを作製した。各実施例及び比較例のコードを用いて作製した。
[カーカスプライの作製]
前記ディップコードをコーテイングゴムでカレンダーし、カーカスプライを作成した。
前記ディップコードをコーテイングゴムでカレンダーし、カーカスプライを作成した。
[タイヤの作製]
前記カーカスプライを用いて、通常の成型、加硫工程を経て、305/35R19のタイヤを作成した。
前記カーカスプライを用いて、通常の成型、加硫工程を経て、305/35R19のタイヤを作成した。
各実施例及び比較例におけるタイヤの性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表2に示した。
(1)ランフラット走行距離(指数)
各実施例及び比較例におけるランフラットタイヤをリム組みし、内圧230kPaを封入し、38℃の室内に24時間放置後、バルブのコアを抜き、内圧を大気圧にして、荷重4.17kN、速度90km/hr、40℃の条件でドラム走行テストを行った。各ランフラットタイヤの故障発生までの走行距離を測定し、比較例1におけるランフラットタイヤの故障発生までの走行距離を100として指数表示した。指数が大きいほど、故障発生までの走行距離が長く、ランフラット耐久性に優れていることを示す。
(1)ランフラット走行距離(指数)
各実施例及び比較例におけるランフラットタイヤをリム組みし、内圧230kPaを封入し、38℃の室内に24時間放置後、バルブのコアを抜き、内圧を大気圧にして、荷重4.17kN、速度90km/hr、40℃の条件でドラム走行テストを行った。各ランフラットタイヤの故障発生までの走行距離を測定し、比較例1におけるランフラットタイヤの故障発生までの走行距離を100として指数表示した。指数が大きいほど、故障発生までの走行距離が長く、ランフラット耐久性に優れていることを示す。
(2)ランフラット走行後のコードの状態
上記(1)ランフラット走行距離測定後のディップコードの状態を目視にて確認した。
上記(1)ランフラット走行距離測定後のディップコードの状態を目視にて確認した。
(3)操縦安定性
各実施例及び比較例におけるランフラットタイヤを乗用車に装置し、60~200km/時の速度で、実車フィーリングテストを実施し、(i)直進安定性、(ii)旋回安定性、(iii)剛性感、(iv)ハンドリング等の項目について、1~10点の評点をつけ、各項目点を平均して、操縦安定性の評価とした。
尚、評価は専門のドライバー2名で行い、2名の評点の平均を求め、比較例5のコントロールタイヤを100として指数化した。指数の大きいほうが、良好な操縦安定性を示す。
各実施例及び比較例におけるランフラットタイヤを乗用車に装置し、60~200km/時の速度で、実車フィーリングテストを実施し、(i)直進安定性、(ii)旋回安定性、(iii)剛性感、(iv)ハンドリング等の項目について、1~10点の評点をつけ、各項目点を平均して、操縦安定性の評価とした。
尚、評価は専門のドライバー2名で行い、2名の評点の平均を求め、比較例5のコントロールタイヤを100として指数化した。指数の大きいほうが、良好な操縦安定性を示す。
(4)製品タイヤの180℃熱収縮応力
製品タイヤから取り出したコードを180℃まで加熱した後、室温まで冷却し、再度180℃まで加熱した。このコードの応力(cN/dtex)を測定した。
製品タイヤから取り出したコードを180℃まで加熱した後、室温まで冷却し、再度180℃まで加熱した。このコードの応力(cN/dtex)を測定した。
表2に示されるように、実施例7~10は、操縦安定性及びランフラット耐久性に優れ、かつ、ランフラット走行後のコードに溶断は観察されなかった。
一方、比較例5においては、式(1)の値が10.5未満であったため、操縦安定性に劣っていた。
更に、比較例5においては、コード材質Bを用いていないため、実施例と比較して製品タイヤの180℃での熱収縮応力及びランフラット耐久性に劣っていた。
また、コード材質Aを用いていない比較例6においては、ランフラット走行後のコードに溶断が観察され、操縦安定性に劣っていた。
また、コード材質Bを用いていない比較例7においては、実施例と比較して、製品タイヤの180℃での熱収縮応力及びランフラット耐久性に劣っていた。
一方、比較例5においては、式(1)の値が10.5未満であったため、操縦安定性に劣っていた。
更に、比較例5においては、コード材質Bを用いていないため、実施例と比較して製品タイヤの180℃での熱収縮応力及びランフラット耐久性に劣っていた。
また、コード材質Aを用いていない比較例6においては、ランフラット走行後のコードに溶断が観察され、操縦安定性に劣っていた。
また、コード材質Bを用いていない比較例7においては、実施例と比較して、製品タイヤの180℃での熱収縮応力及びランフラット耐久性に劣っていた。
実施例11および12は、操縦安定性に優れていたが、製品タイヤから取り出したコードの熱収縮応力が0.1cN/dtex未満の為、他の実施例と比較すると、ランフラット耐久性の面で若干劣っていた。
以上の結果から、実施例7~12で得られたハイブリッドコードは、切断伸度及び初期弾性率の関係が式(3)を満たす精製多糖類繊維と、該精製多糖類繊維とは異なる材質の繊維とを撚り合わせてなるものであることから、それを用いた本発明のタイヤは、操縦安定性及びランフラット耐久性に優れていることが明らかである。
実施例13~17および比較例8~13
[マルチフィラメント(原糸)の作製]
パルプを、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテート(C2AmimAc)、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)、又はN-メチルモルフォリン-N-オキシド(NMMO)に溶解したセルロース溶解液をろ過し、脱泡した。次いで、紡糸温度に加熱後、押出機にて凝固浴中(水浴中)に押し出し、洗浄、乾燥の工程を経て、表1に示す実施例13~17のマルチフィラメント(精製セルロース繊維)、及び比較例8~13のマルチフィラメントを得た。
[マルチフィラメント(原糸)の作製]
パルプを、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテート(C2AmimAc)、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)、又はN-メチルモルフォリン-N-オキシド(NMMO)に溶解したセルロース溶解液をろ過し、脱泡した。次いで、紡糸温度に加熱後、押出機にて凝固浴中(水浴中)に押し出し、洗浄、乾燥の工程を経て、表1に示す実施例13~17のマルチフィラメント(精製セルロース繊維)、及び比較例8~13のマルチフィラメントを得た。
各実施例及び比較例におけるマルチフィラメントの性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表3に示した。
(1)原糸繊度
マルチフィラメントを100m採取し、130℃で30分乾燥させた後、乾燥したデシケーター中で室温になるまで放冷後、重量を測定した。10000mあたり1gが1dtexとなるため、100mの重量から繊度を算出した。
(1)原糸繊度
マルチフィラメントを100m採取し、130℃で30分乾燥させた後、乾燥したデシケーター中で室温になるまで放冷後、重量を測定した。10000mあたり1gが1dtexとなるため、100mの重量から繊度を算出した。
(2)原糸の強力及び切断伸度
10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維について、引張試験機を用いて、引張試験を行った。強力は、破断強力を繊度で除したものであり、室温時(25℃)及び高温時(150℃)におけるものを測定した。切断伸度は、破断時の伸度である。
10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維について、引張試験機を用いて、引張試験を行った。強力は、破断強力を繊度で除したものであり、室温時(25℃)及び高温時(150℃)におけるものを測定した。切断伸度は、破断時の伸度である。
[コードの作製]
得られたマルチフィラメント(原糸)を下撚りした後、それらを2本合わせて上撚りしてコードを作製した。下撚り及び上撚りの回数を表3に示した。
得られたマルチフィラメント(原糸)を下撚りした後、それらを2本合わせて上撚りしてコードを作製した。下撚り及び上撚りの回数を表3に示した。
[ディップコードの作製]
前記コードをRFL(resolcin-formalin-latex)接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行った。乾燥工程は150℃×150秒間、1×10-3N/dtexの張力で行った。ベーキング工程は乾燥工程と同温度、同時間、同張力で乾燥工程に引き続いて行い、ディップコードを作成した。
前記コードをRFL(resolcin-formalin-latex)接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行った。乾燥工程は150℃×150秒間、1×10-3N/dtexの張力で行った。ベーキング工程は乾燥工程と同温度、同時間、同張力で乾燥工程に引き続いて行い、ディップコードを作成した。
[カーカスプライ材の作成]
前記ディップコードをコーテイングゴムでカレンダーし、カーカスプライ材を作成した。
前記ディップコードをコーテイングゴムでカレンダーし、カーカスプライ材を作成した。
[ランフラットタイヤの作製]
前記カーカスプライ材を用いて、通常の成型、加硫工程を経て、265/45R18のランフラットタイヤを作成した。
前記カーカスプライ材を用いて、通常の成型、加硫工程を経て、265/45R18のランフラットタイヤを作成した。
各実施例及び比較例におけるランフラットタイヤの性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表3に示した。
(1)ランフラット走行距離(指数)
各実施例及び比較例におけるランフラットタイヤをリム組みし、内圧230kPaを封入し、38℃の室内に24時間放置後、バルブのコアを抜き内圧を大気圧にして、荷重4.17kN、速度90km/hr、40℃の条件でドラム走行テストを行った。各ランフラットタイヤの故障発生までの走行距離を測定し、比較例8におけるランフラットタイヤの故障発生までの走行距離を100として指数表示した。指数が大きいほど、故障発生までの走行距離が長く、ランフラット耐久性に優れていることを示す。
(1)ランフラット走行距離(指数)
各実施例及び比較例におけるランフラットタイヤをリム組みし、内圧230kPaを封入し、38℃の室内に24時間放置後、バルブのコアを抜き内圧を大気圧にして、荷重4.17kN、速度90km/hr、40℃の条件でドラム走行テストを行った。各ランフラットタイヤの故障発生までの走行距離を測定し、比較例8におけるランフラットタイヤの故障発生までの走行距離を100として指数表示した。指数が大きいほど、故障発生までの走行距離が長く、ランフラット耐久性に優れていることを示す。
(2)ランフラット走行後のコードの状態
上記(1)ランフラット走行距離測定後のディップコードの状態を目視にて確認した。
上記(1)ランフラット走行距離測定後のディップコードの状態を目視にて確認した。
表3に示されるように、実施例13~17においては、ランフラット耐久性に優れ、かつ、ランフラット走行後のコードに溶断は観察されなかった。
一方、比較例8および9においては、強力保持率、又は式(1)を満たさないため、ランフラット耐久性に劣っていた。
また、比較例10および11においては、強力保持率、及び式(2)を満たさないため、ランフラット耐久性に劣り、かつ、ランフラット走行後のコードに溶断が観察された。
また、精製セルロース繊維を用いた比較例12および13においては、式(2)を満たさないため、繊維生産時に糸切れが多発し、生産性が極めて低く、タイヤ製造に必要な量のコード材料を作製することができなかった。
さらに、原糸の強力TBが3.8cN/dtex以上である実施例14~17においては、原糸の強力TBが3.8cN/dtex未満である実施例13と比較して、ランフラット走行後のコードの露出が少なく、毛羽立ちなど起こりにくいことが確認された。
一方、比較例8および9においては、強力保持率、又は式(1)を満たさないため、ランフラット耐久性に劣っていた。
また、比較例10および11においては、強力保持率、及び式(2)を満たさないため、ランフラット耐久性に劣り、かつ、ランフラット走行後のコードに溶断が観察された。
また、精製セルロース繊維を用いた比較例12および13においては、式(2)を満たさないため、繊維生産時に糸切れが多発し、生産性が極めて低く、タイヤ製造に必要な量のコード材料を作製することができなかった。
さらに、原糸の強力TBが3.8cN/dtex以上である実施例14~17においては、原糸の強力TBが3.8cN/dtex未満である実施例13と比較して、ランフラット走行後のコードの露出が少なく、毛羽立ちなど起こりにくいことが確認された。
実施例18~23および比較例14~16
[マルチフィラメントの作製]
パルプを、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)、又はN-メチルモルフォリン-N-オキシド(NMMO)に溶解したセルロース溶解液をろ過し、脱泡した。次いで、紡糸温度に加熱後、押出機にて凝固浴(固形化槽)中に押し出し、洗浄、乾燥の工程を経て、表1に示すコード1~5、コード8~10に用いられるマルチフィラメント(繊維)を得た。コード6(66ナイロン)、コード7については市販のものを用いた。
[マルチフィラメントの作製]
パルプを、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)、又はN-メチルモルフォリン-N-オキシド(NMMO)に溶解したセルロース溶解液をろ過し、脱泡した。次いで、紡糸温度に加熱後、押出機にて凝固浴(固形化槽)中に押し出し、洗浄、乾燥の工程を経て、表1に示すコード1~5、コード8~10に用いられるマルチフィラメント(繊維)を得た。コード6(66ナイロン)、コード7については市販のものを用いた。
各実施例及び比較例におけるマルチフィラメント(繊維)の性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表4に示した。
(1)原糸繊度
マルチフィラメントを100m採取し、130℃で30分乾燥させた後、乾燥したデシケーター中で室温になるまで放冷後、重量を測定した。10000mあたり1gが1dtexとなるため、100mの重量から繊度を算出した。
(1)原糸繊度
マルチフィラメントを100m採取し、130℃で30分乾燥させた後、乾燥したデシケーター中で室温になるまで放冷後、重量を測定した。10000mあたり1gが1dtexとなるため、100mの重量から繊度を算出した。
(2)原糸の強力及び切断伸度(TB及びEB)
10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維について、引張試験機を用いて、引張試験を行った。強力は、破断強力を繊度で除したものであり、室温時(25℃)におけるものを測定した。切断伸度は、破断時の伸度である。
10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維について、引張試験機を用いて、引張試験を行った。強力は、破断強力を繊度で除したものであり、室温時(25℃)におけるものを測定した。切断伸度は、破断時の伸度である。
(3)原糸の室温時弾性率(Er)
マルチフィラメント10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維について、引張試験機を用いて、室温時(25℃)における引張試験を行った。切断伸度は、破断時の伸度であり、初期弾性率は、室温時(25℃)における伸びが0.5~0.7%時の応力-歪曲線の接線の傾きから求めた。また、初期弾性率の単位は[cN/dtex・%]であるが、本発明においては初期弾性率の単位は[cN/dtex]という表記として定義した。
マルチフィラメント10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維について、引張試験機を用いて、室温時(25℃)における引張試験を行った。切断伸度は、破断時の伸度であり、初期弾性率は、室温時(25℃)における伸びが0.5~0.7%時の応力-歪曲線の接線の傾きから求めた。また、初期弾性率の単位は[cN/dtex・%]であるが、本発明においては初期弾性率の単位は[cN/dtex]という表記として定義した。
(4)原糸の弾性率保持率(Eh/Er)の測定方法
粘弾性試験機を用いて、昇温速度3℃/min、周波数10Hz、静的荷重0.5cN/dtex、動的歪み0.1%の条件で、室温 (25℃)から弾性率を測定した。25℃の弾性率と150℃の弾性率の百分率から弾性率保持率(Eh/Er)(%)を求めた。
粘弾性試験機を用いて、昇温速度3℃/min、周波数10Hz、静的荷重0.5cN/dtex、動的歪み0.1%の条件で、室温 (25℃)から弾性率を測定した。25℃の弾性率と150℃の弾性率の百分率から弾性率保持率(Eh/Er)(%)を求めた。
表4に示されるように、コード8、9に用いられるマルチフィラメント(繊維)は、式(2)を満たさず、また、タイヤを作製できるだけの量を生産することができず、生産性の面で劣っていた。
また、コード5に用いられるコード材料は、式(1)、及び式(3)を満たさず、コード6、7に用いられるマルチフィラメントは、式(2)、式(3)、及び所定の弾性率保持率(Eh/Er)(%)を満たしていなかった。
また、コード5に用いられるコード材料は、式(1)、及び式(3)を満たさず、コード6、7に用いられるマルチフィラメントは、式(2)、式(3)、及び所定の弾性率保持率(Eh/Er)(%)を満たしていなかった。
[コードの作製]
得られたマルチフィラメントを下撚りした後、これらを2本合わせて上撚りしてコードを作製した。下撚り及び上撚りの回数を表4に示した。
得られたマルチフィラメントを下撚りした後、これらを2本合わせて上撚りしてコードを作製した。下撚り及び上撚りの回数を表4に示した。
[ディップコードの作製]
前記コードをRFL(resolcin-formalin-latex)接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行った。乾燥工程は150℃×150秒間、1×10-3N/dtexの張力で行った。ベーキング工程は乾燥工程と同温度、同時間、同張力で乾燥工程に引き続いて行い、ディップコードを作成した。
前記コードをRFL(resolcin-formalin-latex)接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行った。乾燥工程は150℃×150秒間、1×10-3N/dtexの張力で行った。ベーキング工程は乾燥工程と同温度、同時間、同張力で乾燥工程に引き続いて行い、ディップコードを作成した。
[カーカスプライ材の作成]
前記ディップコードをコーテイングゴムでカレンダーし、カーカスプライ材を作製した。
前記ディップコードをコーテイングゴムでカレンダーし、カーカスプライ材を作製した。
[ベルト材の作成]
前記ディップコードをコーテイングゴムでカレンダーし、ベルト材(周方向スパイラルベルト層、交錯ベルト層)を作製した。
前記ディップコードをコーテイングゴムでカレンダーし、ベルト材(周方向スパイラルベルト層、交錯ベルト層)を作製した。
[タイヤの作製]
前記カーカスプライ材及び/又はベルト材を用いて、通常の成型、加硫工程を経て、190/50ZR17の自動二輪車用タイヤを作成した。
前記カーカスプライ材及び/又はベルト材を用いて、通常の成型、加硫工程を経て、190/50ZR17の自動二輪車用タイヤを作成した。
各実施例及び比較例におけるタイヤの性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表2に示した。
(1)操縦安定性
各実施例及び比較例におけるタイヤを自動二輪車に装置し、60~200km/時の速度で、実車フィーリングテストを実施し、(i)直進安定性、(ii)旋回安定性、(iii)剛性感、(iv)ハンドリング等の項目について、1~10点の評点をつけ、各項目点を平均して、操縦安定性の評価とした。
尚、評価は専門のライダー2名で行い、2名の評点の平均を求め、比較例14のタイヤを100として指数表示した。指数の大きいほうが、良好な操縦安定性を示す。
(1)操縦安定性
各実施例及び比較例におけるタイヤを自動二輪車に装置し、60~200km/時の速度で、実車フィーリングテストを実施し、(i)直進安定性、(ii)旋回安定性、(iii)剛性感、(iv)ハンドリング等の項目について、1~10点の評点をつけ、各項目点を平均して、操縦安定性の評価とした。
尚、評価は専門のライダー2名で行い、2名の評点の平均を求め、比較例14のタイヤを100として指数表示した。指数の大きいほうが、良好な操縦安定性を示す。
(2)乗り心地試験
直径3mの鉄製ドラム上に幅5cm、高さ1.3cmの突起物を取り付け、該鉄製ドラムにタイヤを接触させた後、ドラムを回転させ、タイヤが突起物を乗り越えた時の上下方向振動をタイヤ取り付け軸の力として加速度計にて測定した。この際、記録された波形から第1周期の振幅を求め、比較例15のタイヤの振幅の逆数を100として指数表示した。
指数の大きい方が、振幅が小さく、乗り心地性に優れていることを示す。
直径3mの鉄製ドラム上に幅5cm、高さ1.3cmの突起物を取り付け、該鉄製ドラムにタイヤを接触させた後、ドラムを回転させ、タイヤが突起物を乗り越えた時の上下方向振動をタイヤ取り付け軸の力として加速度計にて測定した。この際、記録された波形から第1周期の振幅を求め、比較例15のタイヤの振幅の逆数を100として指数表示した。
指数の大きい方が、振幅が小さく、乗り心地性に優れていることを示す。
(3)耐久性試験
各実施例及び比較例におけるタイヤを30±2℃の室内でJIS規格の最大空気圧に調整してから24時間放置後、空気圧の再調整を行い、JIS規格の最大荷重の2倍の荷重をタイヤに負荷し、直径約1.7mのドラム上で速度60km/hで走行テストを行った。
この際の故障発生までの走行距離を測定し、比較例14のタイヤの故障発生までの走行距離を100として指数表示した。指数の大きい方が故障発生までの走行距離が長く、高荷重時の耐久性に優れていることを示す。
各実施例及び比較例におけるタイヤを30±2℃の室内でJIS規格の最大空気圧に調整してから24時間放置後、空気圧の再調整を行い、JIS規格の最大荷重の2倍の荷重をタイヤに負荷し、直径約1.7mのドラム上で速度60km/hで走行テストを行った。
この際の故障発生までの走行距離を測定し、比較例14のタイヤの故障発生までの走行距離を100として指数表示した。指数の大きい方が故障発生までの走行距離が長く、高荷重時の耐久性に優れていることを示す。
表5に示されるように、カーカス材質又はベルト材質のいずれかに、式(1)、式(2)、式(3)、及び所定の弾性率保持率(Eh/Er)(%)を満たすコード材料(繊維)から製造したコードを用いた実施例18~23のタイヤは、操縦安定性、乗り心地性、耐久性のいずれにおいても優れていた。
更に、カーカス材質及びベルト材質の両方に上記性質のコードを用い、かつ周方向ベルト層及び交錯ベルト層の両方に上記性質のコードを用いた実施例21のタイヤは、操縦安定性、乗り心地性、耐久性のいずれにおいても特に優れていた。
一方、式(1)、式(2)、式(3)、及び所定の弾性率保持率(Eh/Er)(%)のいずれかを満たさないコード材料(繊維)から製造したコードを用いた比較例14~16のタイヤは、実施例と比較して、操縦安定性、乗り心地性、耐久性のいずかにおいて劣っていた。
更に、カーカス材質及びベルト材質の両方に上記性質のコードを用い、かつ周方向ベルト層及び交錯ベルト層の両方に上記性質のコードを用いた実施例21のタイヤは、操縦安定性、乗り心地性、耐久性のいずれにおいても特に優れていた。
一方、式(1)、式(2)、式(3)、及び所定の弾性率保持率(Eh/Er)(%)のいずれかを満たさないコード材料(繊維)から製造したコードを用いた比較例14~16のタイヤは、実施例と比較して、操縦安定性、乗り心地性、耐久性のいずかにおいて劣っていた。
以上の結果から、本発明の精製多糖類繊維は、式(1)及び式(2)を満たし、かつ、式(3)を満たし、及び弾性率保持率(Eh/Er)(%)が所定の範囲にあるものであることから、それを用いた本発明のタイヤは、操縦安定性、乗り心地性、及び耐久性に優れていることが明らかである。
実施例24~29および比較例17および18
[マルチフィラメントの作製]
パルプを、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)、又は1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテート(C2mimAc)に溶解したセルロース溶解液をろ過し、脱泡した。次いで、紡糸温度に加熱後、押出機にて凝固浴中(固形化槽中)に押し出し、洗浄、乾燥の工程を経て、表6に示す実施例24~29のマルチフィラメント(繊維)を得た。比較例17のナイロン(66ナイロン)、比較例18のポリエステルについては市販のものを用いた。
[マルチフィラメントの作製]
パルプを、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)、又は1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテート(C2mimAc)に溶解したセルロース溶解液をろ過し、脱泡した。次いで、紡糸温度に加熱後、押出機にて凝固浴中(固形化槽中)に押し出し、洗浄、乾燥の工程を経て、表6に示す実施例24~29のマルチフィラメント(繊維)を得た。比較例17のナイロン(66ナイロン)、比較例18のポリエステルについては市販のものを用いた。
各実施例及び比較例におけるマルチフィラメント(繊維)の性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表6に示した。尚、表6中、凝固液は、固形化液を意味する。
(1)原糸繊度
マルチフィラメント(原糸)を100m採取し、130℃で30分乾燥させた後、乾燥したデシケーター中で室温になるまで放冷後、重量を測定した。10,000mあたり1gが1dtexとなるため、100mの重量から繊度を算出した。
(1)原糸繊度
マルチフィラメント(原糸)を100m採取し、130℃で30分乾燥させた後、乾燥したデシケーター中で室温になるまで放冷後、重量を測定した。10,000mあたり1gが1dtexとなるため、100mの重量から繊度を算出した。
(2)原糸の初期弾性率及び切断伸度の測定方法
マルチフィラメント(原糸)10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維について、引張試験機を用いて、室温時(25℃)における引張試験を行った。切断伸度は、破断時の伸度であり、初期弾性率は、室温時(25℃)における伸びが0.5~0.7%時の応力-歪曲線の接線の傾きから求めた。また、初期弾性率の単位は[cN/dtex・%]であるが、本発明においては初期弾性率の単位は[cN/dtex]という表記として定義した。
マルチフィラメント(原糸)10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維について、引張試験機を用いて、室温時(25℃)における引張試験を行った。切断伸度は、破断時の伸度であり、初期弾性率は、室温時(25℃)における伸びが0.5~0.7%時の応力-歪曲線の接線の傾きから求めた。また、初期弾性率の単位は[cN/dtex・%]であるが、本発明においては初期弾性率の単位は[cN/dtex]という表記として定義した。
(3)高温クリープ荷重依存性
10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維について、80℃の環境下で4cN/dtexの重りを吊り下げ、クリープ量(%)を測定し、比較例1のクリープ量(%)を100として指数表示した。同様に、2cN/dtexの重りを吊り下げたときのクリープ量(%)を指数表示し、4cN/dtexの荷重をかけたときのクリープ量(%)と2cN/dtexの荷重をかけたときのクリープ量との差を求めた。
10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維について、80℃の環境下で4cN/dtexの重りを吊り下げ、クリープ量(%)を測定し、比較例1のクリープ量(%)を100として指数表示した。同様に、2cN/dtexの重りを吊り下げたときのクリープ量(%)を指数表示し、4cN/dtexの荷重をかけたときのクリープ量(%)と2cN/dtexの荷重をかけたときのクリープ量との差を求めた。
[コードの作製]
得られたマルチフィラメント(原糸)を下撚りした後、これらを2本合わせて上撚りしてコードを作製した。下撚り及び上撚りの回数を表6に示した。
得られたマルチフィラメント(原糸)を下撚りした後、これらを2本合わせて上撚りしてコードを作製した。下撚り及び上撚りの回数を表6に示した。
[ディップコードの作製]
前記コードをRFL(resolcin-formalin-latex)接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行った。乾燥工程は150℃×150秒間、1×10-3N/dtexの張力で行った。ベーキング工程は乾燥工程と同温度、同時間、同張力で乾燥工程に引き続いて行い、ディップコードを作成した。
前記コードをRFL(resolcin-formalin-latex)接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行った。乾燥工程は150℃×150秒間、1×10-3N/dtexの張力で行った。ベーキング工程は乾燥工程と同温度、同時間、同張力で乾燥工程に引き続いて行い、ディップコードを作成した。
[ベルト補強層の作製]
前記ディップコードをコーテイングゴムでカレンダーし、ベルト補強層を作製した。
前記ディップコードをコーテイングゴムでカレンダーし、ベルト補強層を作製した。
[タイヤの作製]
前記ベルト補強層を用いて、通常の成型、加硫工程を経て、185/65R14のタイヤを作製した。
前記ベルト補強層を用いて、通常の成型、加硫工程を経て、185/65R14のタイヤを作製した。
各実施例及び比較例におけるタイヤの性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表6に示した。
(1)高速耐久性試験
各実施例及び比較例におけるタイヤを常圧でリム組みし、JATMAの規定内圧に設定し、規定荷重の2倍の荷重をタイヤに負荷し、直径3mのスチール製のドラム上で、15分毎に、速度10km/hずつ回転速度を上げていき、走行テストを行った。
この際のタイヤが破損する直前の速度を測定し、比較例1のタイヤの破損する直前の速度を100として指数表示した。指数の大きい方が故障発生までの高速耐久性に優れていることを示す。
(1)高速耐久性試験
各実施例及び比較例におけるタイヤを常圧でリム組みし、JATMAの規定内圧に設定し、規定荷重の2倍の荷重をタイヤに負荷し、直径3mのスチール製のドラム上で、15分毎に、速度10km/hずつ回転速度を上げていき、走行テストを行った。
この際のタイヤが破損する直前の速度を測定し、比較例1のタイヤの破損する直前の速度を100として指数表示した。指数の大きい方が故障発生までの高速耐久性に優れていることを示す。
(2)フラットスポット性能試験
各実施例及び比較例におけるタイヤを常圧でリム組みし、一定時間走行させて高温となったタイヤに負荷をかけて完全に冷えるまで放置した後のタイヤのトレッド部の変形度合いを測定し、比較例17のフラットスポット量を100として指数表示した。指数値が大きいほど、フラットスポット量が小さく良好であることを示す。
各実施例及び比較例におけるタイヤを常圧でリム組みし、一定時間走行させて高温となったタイヤに負荷をかけて完全に冷えるまで放置した後のタイヤのトレッド部の変形度合いを測定し、比較例17のフラットスポット量を100として指数表示した。指数値が大きいほど、フラットスポット量が小さく良好であることを示す。
表6に示されるように、式(3)を満たすマルチフィラメント(原糸)から製造したコードを用いた実施例24~29のタイヤは、高速耐久性において優れていた。
更に、所定の高温クリープ荷重依存性を満たすマルチフィラメント(原糸)から製造したコードを用いた実施例24~29のタイヤは、フラットスポット性能においても優れていた。
一方、式(3)を満たさないマルチフィラメント(原糸)から製造したコードを補強ベルト層に用いた比較例17および18のタイヤは、実施例と比較して、高速耐久性において劣っていた。
更に、所定の高温クリープ荷重依存性を満たさないマルチフィラメント(原糸)から製造したコードを用いた比較例17および18のタイヤは、フラットスポット性能においても劣っていた。
更に、所定の高温クリープ荷重依存性を満たすマルチフィラメント(原糸)から製造したコードを用いた実施例24~29のタイヤは、フラットスポット性能においても優れていた。
一方、式(3)を満たさないマルチフィラメント(原糸)から製造したコードを補強ベルト層に用いた比較例17および18のタイヤは、実施例と比較して、高速耐久性において劣っていた。
更に、所定の高温クリープ荷重依存性を満たさないマルチフィラメント(原糸)から製造したコードを用いた比較例17および18のタイヤは、フラットスポット性能においても劣っていた。
以上の結果から、本発明の精製多糖類繊維は、25℃における原糸の切断伸度(%)、及び原糸の初期弾性率(%)が式(3)を満たすものであることから、それを用いた本発明のタイヤは、高速耐久性に優れていることが明らかである。
1…タイヤ、2…ビード部、3…サイドウォール部、4…トレッド部、
5…カーカス、5a…第一のカーカス部、5b…第二のカーカス部、
6…繊維コード、10…補強ゴム層、13…ベルト層、13a…第一のベルト層、13b…第二のベルト層、14C…クラウン部、
20…周方向スパイラルベルト層、20C…センター側スパイラルベルト層、
20L,20R…ショルダー側スパイラルベルト層、21…ゴム-コード複合体、24,25A,25B…交錯ベルト層、CL…タイヤ赤道面、
TS…トレッドショルダ-部、34…ベルト補強層
5…カーカス、5a…第一のカーカス部、5b…第二のカーカス部、
6…繊維コード、10…補強ゴム層、13…ベルト層、13a…第一のベルト層、13b…第二のベルト層、14C…クラウン部、
20…周方向スパイラルベルト層、20C…センター側スパイラルベルト層、
20L,20R…ショルダー側スパイラルベルト層、21…ゴム-コード複合体、24,25A,25B…交錯ベルト層、CL…タイヤ赤道面、
TS…トレッドショルダ-部、34…ベルト補強層
Claims (25)
- 150℃における原糸の強力をHT(cN/dtex)としたときの原糸の強力保持率(HT/TB)が、70~100(%)であることを特徴とする請求項1記載のコード。
- 原糸の80℃における4cN/dtexの荷重をかけたときのクリープ量(%)と、80℃における2cN/dtexの荷重をかけたときのクリープ量との差が2.0(%)以下である請求項1に記載のコード。
- 25℃における原糸の強力TBが3.8cN/dtex以上である請求項1に記載のコード。
- 25℃における原糸の強力TBが5.1cN/dtex以上である請求項6に記載のコード。
- 25℃における原糸の強力TBが5.4cN/dtex以上である請求項7に記載のコード。
- 25℃における原糸の切断伸度EB(%)が8.8%以上である請求項1に記載のコード。
- 25℃における原糸の切断伸度EB(%)が10.0%以上である請求項9に記載のコード。
- 前記イオン液体は、カチオン部とアニオン部とからなり、前記カチオン部は、イミダゾリウムイオン、ピリジニウムイオン、アンモニウムイオン、及びフォスフォニウムイオンからなる群から選ばれる一種以上である請求項1に記載のコード。
- 前記アニオン部がクロライドイオン、ブロマイドイオン、ホルメートイオン、アセテートイオン、プロピオネートイオン、L-ラクテートイオン、メチルカーボネートイオン、アミノアセテートイオン、アミノプロピオネートイオン、ジメチルカルバメートイオン、ハイドロゲンスルフェートイオン、メチルスルフェートイオン、エチルスルフェートイオン、メタンスルフォネートイオン、ジメチルホスフェートイオン、ジエチルホスフェートイオン、メチルホスフォネートイオン、ホスフィネートイオン、チオシアネートイオン、及びジシアナミドイオンからなる群から選ばれる一種以上である請求項11に記載のコード。
- 前記イオン液体が1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルホスフェートである請求項1に記載のコード。
- 前記異なる材質の繊維は、180℃での熱収縮応力が0.20cN/dtex以上の有機繊維である請求項2記載のコード。
- 総繊度が1,000~10,000dtexである請求項2記載のコード。
- 請求項1記載のコードと、ゴム材料とを複合化してなることを特徴とするゴム-コード複合体。
- 加硫後の前記ゴム-コード複合体から抜き出した前記ハイブリッドコードの180℃における熱収縮応力(cN/dtex)が0.10cN/dtex以上である請求項17記載のゴム-コード複合体。
- 請求項17記載のゴム-コード複合体を用いたことを特徴とするタイヤ。
- 請求項17記載のゴム-コード複合体をカーカスプライとして用いたことを特徴とする請求項19記載のタイヤ。
- 一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、
上記一対のサイドウォール部に連なるトレッド部と、
上記一対のビード部間にトロイド状に延在してこれら各部を補強するカーカスプライと、
前記サイドウォール部の前記カーカスの内側に配置した一対の断面三日月状サイド補強ゴム層とを備えたランフラットタイヤである請求項20記載のタイヤ。 - 自動二輪用タイヤである請求項19に記載のタイヤ。
- 左右一対のビード部と、
該ビード部間にトロイド状に延びる少なくとも1層のプライからなるカーカス層と、
該カーカス層のクラウン部に配置された少なくとも1層のベルト層を備え、
前記カーカス層及び/又は前記ベルト層に請求項18記載のゴム-コード複合体を用いた請求項22に記載のタイヤ。 - 前記ベルト層は、周方向スパイラルベルト層及び/又は交錯ベルト層を具備し、
上記周方向スパイラルベルト層は、タイヤ周方向にスパイラル状に延びるコードを並行に配列した少なくとも一層の前記ゴム-コード複合体を具備し、
前記交錯ベルト層は、タイヤ赤道面に傾斜して延びるコードを並行に配列した少なくとも二層の前記ゴム-コード複合体を具備する請求項23に記載のタイヤ。 - 左右一対のビード部及びサイドウォール部と、
上記左右一対のビード部間に跨ってトロイド状に延在するカーカス層と、
上記カーカス層のクラウン部ラジアル方向外側に配置された少なくとも1枚のベルト層と、
上記ベルト層の外側に略タイヤ赤道方向に配置されたベルト補強層と、
上記ベルト補強層の外側に配置されたトレッド部とを備えたタイヤであって、
上記ベルト補強層は、コードを平行に配列した前記ゴム-コード複合体を具備し、
タイヤ断面赤道方向の少なくともベルト層の両端部又はベルト層全面にタイヤ周方向に対し実質0°で巻回されるように配置されことを特徴とする請求項19に記載のタイヤ。
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