JP2006315516A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気入りタイヤ、特に乗り心地性能及び車内伝達音性能を悪化させること無く、高速耐久性及び操縦安定性を向上させた空気入りタイヤに関するものである。 The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly to a pneumatic tire having improved high-speed durability and steering stability without deteriorating ride comfort performance and in-vehicle transmission sound performance.
一般に、自動車用タイヤには、車両装着時の操縦安定性、乗り心地性能、車内伝達音性能、燃費性能等、多岐に渡る性能が求められており、特に最近では、高速走行時の操縦安定性及び耐久性に対する性能向上要求が強くなりつつある。 In general, automobile tires are required to have a wide range of performance such as steering stability when mounted on the vehicle, ride comfort performance, in-vehicle transmission sound performance, fuel consumption performance, etc. Especially recently, steering stability during high-speed driving is required. In addition, there is an increasing demand for performance improvement with respect to durability.
これに対して、従来は、高速走行時に加わる遠心力によって迫り出すベルト端部に補強コードを周方向に螺旋巻回してなる補強部材を配設して、ベルト端の迫り出しを抑制し、タイヤの高速耐久性を確保することが行われている。 On the other hand, conventionally, a reinforcing member formed by spirally winding a reinforcing cord in the circumferential direction is disposed at the belt end protruding by the centrifugal force applied during high-speed traveling to suppress the protruding belt end, and the tire Ensuring high-speed durability is being done.
また、タイヤのサイドウォール部に対するシビアな入力に対して、タイヤのサイドウォール部の変形を抑制して、十分な操縦安定性を確保するために、弾性率の高いゴムや、有機繊維コード若しくはスチールコード等の補強部材をサイドウォール部に配置し、サイドウォール部の剛性を補強することが行われてきた。 In addition, in order to prevent deformation of the tire sidewall and ensure sufficient steering stability against severe input to the tire sidewall, rubber with a high elastic modulus, organic fiber cord or steel It has been performed to reinforce the rigidity of the sidewall portion by arranging a reinforcing member such as a cord on the sidewall portion.
しかしながら、ベルト端部に補強コードを周方向に螺旋巻回してなる補強部材を配設した場合、低速走行時にもタイヤの周方向の剛性が上昇するため、不整地等の凹凸が大きな路面を走行する際に、路面からの入力をトレッド部の変形で緩和することができず、乗り心地性能や車内伝達音性能が悪化するという問題があった。 However, when a reinforcing member is formed by spirally winding a reinforcing cord in the circumferential direction at the belt end, the rigidity in the circumferential direction of the tire increases even when traveling at low speed, so it runs on a road surface with large irregularities such as rough terrain. In doing so, there is a problem that the input from the road surface cannot be relaxed by the deformation of the tread portion, and the riding comfort performance and the in-vehicle transmission sound performance deteriorate.
また、サイドウォール部に剛性補強部材を配設した場合も、路面からの入力をサイドウォール部の変形で緩和することができないため、乗り心地性能や車内伝達音性能が悪化するという問題があった。 In addition, even when a rigidity reinforcing member is provided in the sidewall portion, there is a problem that the ride comfort performance and the in-vehicle transmission sound performance are deteriorated because the input from the road surface cannot be relaxed by the deformation of the sidewall portion. .
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、乗り心地性能及び車内伝達音性能を悪化させること無く、高速耐久性及び操縦安定性を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a pneumatic tire that solves the above-described problems of the prior art and has improved high-speed durability and steering stability without deteriorating ride comfort performance and in-vehicle transmission sound performance. is there.
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、カーカスの補強コードとして特定の熱収縮応力及び弾性率を有するポリケトン繊維コードを使用した上、該カーカスの近傍に80℃でのtanδが0.20以上の発熱促進ゴム層を配設することで、乗り心地性能及び車内伝達音性能を悪化させること無く、タイヤの高速耐久性及び操縦安定性を改善できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of diligent studies to achieve the above object, the present inventor used a polyketone fiber cord having a specific heat shrinkage stress and elastic modulus as a reinforcing cord for carcass, and in the vicinity of the carcass, tan δ at 80 ° C. In order to complete the present invention, it has been found that by disposing a heat generation promoting rubber layer of 0.20 or more, the high speed durability and steering stability of the tire can be improved without deteriorating the riding comfort performance and in-vehicle transmission sound performance. It came.
即ち、本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部と、前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一枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置された二枚以上のベルト層からなるベルトとを備える空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスプライの少なくとも一枚が、下記式(I)及び式(II)：
σ ≧ -0.01×Ｅ ＋ 1.2 ・・・ (I)
σ ≧ 0.02 ・・・ (II)
［式中、σは、177℃における熱収縮応力（cＮ/dtex）であり；Ｅは、25℃における49Ｎ荷重時の弾性率（cＮ/dtex）である］の条件を満たすポリケトン繊維コードをコーティングゴムで被覆してなり、
更に、前記カーカスの近傍に80℃でのtanδが0.20以上の発熱促進ゴム層を配置したことを特徴とする。
That is, the pneumatic tire according to the present invention has a pair of bead portions and a pair of sidewall portions, a tread portion connected to both sidewall portions, and a toroid-like extension between the pair of bead portions to reinforce these portions. In a pneumatic tire comprising: a carcass composed of one or more carcass plies; and a belt composed of two or more belt layers disposed on the outer side in the tire radial direction of the crown portion of the carcass.
At least one of the carcass plies has the following formula (I) and formula (II):
σ ≧ -0.01 × E + 1.2 (I)
σ ≥ 0.02 (II)
[Where σ is heat shrinkage stress (cN / dtex) at 177 ° C; E is elastic modulus at 49N load (cN / dtex) at 25 ° C] Covered with rubber,
Furthermore, a heat generation promoting rubber layer having a tan δ at 80 ° C. of 0.20 or more is disposed in the vicinity of the carcass.
ここで、上記ポリケトン繊維コードの177℃における熱収縮応力σは、25cmの長さ固定サンプルを5℃/分の昇温スピードで加熱して、177℃時にコードに発生する応力であり、また、上記ポリケトン繊維コードの25℃における49Ｎ荷重時の弾性率Ｅは、ＪＩＳのコード引張り試験によるＳＳカーブの49Ｎ時の接線から算出した単位cＮ/dtexでの弾性率である。 Here, the heat shrinkage stress σ at 177 ° C. of the polyketone fiber cord is a stress generated in the cord at 177 ° C. by heating a 25 cm length fixed sample at a temperature rising speed of 5 ° C./min. The elastic modulus E of the polyketone fiber cord under a load of 49 N at 25 ° C. is an elastic modulus in a unit cN / dtex calculated from a tangent at 49 N of the SS curve by a JIS cord tensile test.
本発明の空気入りタイヤの好適例においては、前記発熱促進ゴム層の厚さが3mm以下である。この場合、タイヤのケースラインの変化代が小さいため、タイヤの操縦安定性が低下することがない。 In a preferred example of the pneumatic tire of the present invention, the heat-promoting rubber layer has a thickness of 3 mm or less. In this case, since the change margin of the tire case line is small, the steering stability of the tire does not deteriorate.
本発明の空気入りタイヤの他の好適例においては、前記発熱促進ゴム層が前記ベルトの端部及び前記サイドウォール部に、或いは前記ベルトの端部のみに、或いは前記サイドウォール部のみに配置されている。この場合、ベルトの端部及び／又はサイドウォール部の高速走行時の変形を確実に抑制することができ、その結果として、タイヤの高速耐久性及び高速走行時の操縦安定性を確実に向上させることができる。 In another preferred embodiment of the pneumatic tire of the present invention, the heat generation promoting rubber layer is disposed on the end portion of the belt and the sidewall portion, only on the end portion of the belt, or only on the sidewall portion. ing. In this case, deformation of the belt end and / or sidewall portion during high-speed running can be reliably suppressed, and as a result, high-speed durability of the tire and steering stability during high-speed running are reliably improved. be able to.
また、本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ポリケトン繊維コードは、177℃における熱収縮応力σが0.3cＮ/dtex以上であることが好ましく、0.5cＮ/dtex以上であることが更に好ましい。この場合、高速走行時にポリケトン繊維コードが大きな熱収縮応力を発現して、タイヤの高速耐久性及び操縦安定性を更に向上させることができる。 In the pneumatic tire of the present invention, the polyketone fiber cord preferably has a heat shrinkage stress σ at 177 ° C. of 0.3 cN / dtex or more, and more preferably 0.5 cN / dtex or more. In this case, the polyketone fiber cord expresses a large heat shrinkage stress during high speed running, and the high speed durability and steering stability of the tire can be further improved.
本発明によれば、乗り心地性能及び車内伝達音性能を悪化させること無く、高速耐久性及び操縦安定性を向上させた空気入りタイヤを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pneumatic tire which improved high-speed durability and steering stability can be provided, without deteriorating riding comfort performance and in-vehicle transmission sound performance.
以下に、図を参照しながら本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤの一実施態様の左半分の部分断面図であり、図２及び図３は、本発明の空気入りタイヤの他の実施態様の左半分の部分断面図であり、図４は、従来の空気入りタイヤの一例の左半分の部分断面図である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the left half of one embodiment of the pneumatic tire of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are partial cross-sectional views of the left half of another embodiment of the pneumatic tire of the present invention. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the left half of an example of a conventional pneumatic tire.
図１に示すタイヤは、一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３と、上記一対のビード部１間にトロイド状に延在してこれら各部１，２，３を補強するラジアルカーカス４と、該カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置されたベルト５と、該ベルト５の端部において上記カーカス４とベルト５との間に配置された発熱促進ゴム層６とを備える。
The tire shown in FIG. 1 includes a pair of
図１に示すタイヤのカーカス４は、二枚のカーカスプライから構成され、また、上記ビード部１内に夫々埋設した一対のビードコア７間にトロイド状に延在する本体部と、各ビードコア７の周りでタイヤ幅方向の内側から外側に向けて半径方向外方に巻上げた折り返し部とからなるが、本発明の空気入りタイヤにおいて、カーカス４のプライ数及び構造は、これに限られるものではない。
The carcass 4 of the tire shown in FIG. 1 is composed of two carcass plies, and has a main body portion extending in a toroidal shape between a pair of
また、図１に示すタイヤのベルト５は、二枚のベルト層から構成されているが、本発明の空気入りタイヤにおいては、ベルト５を構成するベルト層の枚数は、これに限られるものではなく、三枚以上であってもよい。ここで、該ベルト層は、通常、タイヤ赤道面に対して傾斜して延びるコードのゴム引き層、好ましくは、スチールコードのゴム引き層からなり、更に、二枚のベルト層が、該ベルト層を構成するコードが互いにタイヤ赤道面を挟んで交差するように積層されてベルト５を構成する。
Further, the
更に、図１に示すタイヤは、上記ベルト５のタイヤ半径方向外側でベルト５の全体を覆うように配置されたベルト補強層８Ａと、該ベルト補強層８Ａのタイヤ半径方向外側でベルト５の両端部を覆うように配置された一対のベルト補強層８Ｂとを備えるが、本発明の空気入りタイヤは、ベルト補強層８Ａ，８Ｂを有していなくてもよいし、他の構造のベルト補強層を備えることもできる。ここで、ベルト補強層８Ａ，８Ｂは、通常、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列したコードのゴム引き層からなる。なお、図中のベルト補強層８Ａは二層からなり、ベルト補強層８Ｂは一層からなるが、ベルト補強層８Ａ，８Ｂの層数は、これに限られるものではない。
Further, the tire shown in FIG. 1 includes a
また、図２及び図３に示すタイヤは、発熱促進ゴム層６の配設位置以外は図１に示すタイヤと同じ構造を有し、図４に示すタイヤは、発熱促進ゴム層６を備えない以外は図１に示すタイヤと同じ構造を有する。ここで、図２に示すタイヤの発熱促進ゴム層６は、サイドウォール部２のタイヤ最大幅部におけるカーカス本体部とカーカス折り返し部との間に配置されており、図３に示すタイヤの発熱促進ゴム層６は、カーカス４の本体部の外側において一対のビード部１間に渡って配設されている。なお、本発明の空気入りタイヤの発熱促進ゴム層６は、カーカス４の近傍に位置すればよく、カーカス４の内側でも外側でもよく、また、カーカス４に隣接していることが好ましい。
The tire shown in FIGS. 2 and 3 has the same structure as the tire shown in FIG. 1 except for the position where the heat generation promoting
本発明の空気入りタイヤは、上記カーカス４を構成するカーカスプライの少なくとも一枚が、下記式(I)及び式(II)：
σ ≧ -0.01×Ｅ ＋ 1.2 ・・・ (I)
σ ≧ 0.02 ・・・ (II)
［式中、σは、177℃における熱収縮応力（cＮ/dtex）であり；Ｅは、25℃における49Ｎ荷重時の弾性率（cＮ/dtex）である］の条件を満たすポリケトン繊維コードをコーティングゴムで被覆してなることを要する。ここで、該ポリケトン繊維コードを用いたカーカスプライは、例えば、平行に配列された複数のポリケトン繊維コードをコーティングゴムで被覆することで製造できる。
In the pneumatic tire of the present invention, at least one of the carcass plies constituting the carcass 4 has the following formula (I) and formula (II):
σ ≧ -0.01 × E + 1.2 (I)
σ ≥ 0.02 (II)
[Where σ is heat shrinkage stress (cN / dtex) at 177 ° C; E is elastic modulus at 49N load (cN / dtex) at 25 ° C] It needs to be covered with rubber. Here, the carcass ply using the polyketone fiber cord can be produced, for example, by coating a plurality of polyketone fiber cords arranged in parallel with a coating rubber.
上記ポリケトン繊維コードは、高温下で収縮して大きな熱収縮応力を発現する一方、室温に戻すと伸長する可逆性を有する。そして、該ポリケトン繊維コードは、高温における熱収縮応力が大きいため、タイヤが高温になる高速走行時において、カーカスの剛性を向上させ、高速耐久性及び高速走行時の操縦安定性を改善することができる。また、上記ポリケトン繊維コードは、熱収縮応力を発現しない低温では、剛性が比較的小さいため、低速走行時にはカーカスの剛性を上昇させることがなく、低速走行時の乗り心地性能及び車内伝達音性能を悪化させることがない。 The polyketone fiber cord shrinks at a high temperature to express a large heat shrinkage stress, and has a reversibility that expands when returned to room temperature. And since the polyketone fiber cord has a large thermal shrinkage stress at high temperatures, the rigidity of the carcass can be improved during high-speed running when the tire is hot, and the high-speed durability and the handling stability during high-speed running can be improved. it can. In addition, the polyketone fiber cord has a relatively small rigidity at low temperatures that do not express heat shrinkage stress, so that it does not increase the rigidity of the carcass during low-speed driving, and provides ride comfort performance and in-vehicle transmission sound performance during low-speed driving. There is no worsening.
なお、使用するコードが、上記式(I)の関係を満たさない場合、熱収縮応力σが大きいものの弾性率Ｅが低いコードを使用すると、高速走行時のタイヤの変形を十分に抑制することができず、タイヤの高速走行時の操縦安定性や高速耐久性が低下し、一方、弾性率Ｅが高いものの熱収縮応力σが小さいコードを使用すると、低速走行時においてもタイヤの剛性が高いため、タイヤの乗り心地性能及び車内伝達音性能が悪化してしまう。 If the cord to be used does not satisfy the relationship of the above formula (I), the use of a cord having a large heat shrinkage stress σ but a low elastic modulus E can sufficiently suppress the deformation of the tire during high-speed running. This is not possible, and the handling stability and high-speed durability during high-speed running of the tire are reduced. On the other hand, if a cord with a high elastic modulus E but a small heat shrinkage stress σ is used, the tire rigidity is high even during low-speed running. The riding comfort performance of the tire and the sound transmission performance in the vehicle are deteriorated.
また、使用するコードが、上記式(II)の関係を満たさない場合、高速走行時の操縦安定性や高速耐久性を十分に向上させることができない。なお、タイヤの高速耐久性及び高速走行時の操縦安定性を更に向上させる観点から、上記ポリケトン繊維コードの177℃における熱収縮応力σは0.3cＮ/dtex以上であることが好ましく、0.5cＮ/dtex以上であることが更に好ましい。 In addition, when the cord to be used does not satisfy the relationship of the above formula (II), it is not possible to sufficiently improve the steering stability and the high speed durability during high speed running. From the viewpoint of further improving the high speed durability of the tire and the handling stability during high speed running, the heat shrinkage stress σ at 177 ° C. of the polyketone fiber cord is preferably 0.3 cN / dtex or more, and 0.5 cN / dtex. It is still more preferable that it is above.
また、本発明の空気入りタイヤは、上記カーカス４の近傍に80℃でのtanδが0.20以上の発熱促進ゴム層６を備えることを要する。ここで、発熱促進ゴム層６の80℃でのtanδが0.20未満では、カーカス周辺部材との80℃でのtanδの差が小さいため、十分に発熱を促進することができない。一方、発熱促進ゴム層６の80℃でのtanδが0.20以上であれば、カーカス４周辺部の発熱が促進されるため、高速走行時において、カーカスプライ中のポリケトン繊維コードの温度が速やかに上昇して高い熱収縮応力を発現する。その結果、高速走行時におけるタイヤの剛性が速やかに上昇して、高速走行時の操縦安定性や高速耐久性を改善することができる。
In addition, the pneumatic tire of the present invention needs to include a heat generation promoting
なお、一般的に、乗用車用タイヤは、タイヤ内部部材の温度が180℃を超えると、接着破壊等に起因するセパレーションが助長され、破壊に至るケースが多い。また、上記ポリケトン繊維コードの熱収縮応力が明確に上昇して剛性が高まる温度は170℃付近であるため、ポリケトン繊維コードの剛性が明確に向上する温度では、タイヤの破壊が進行し得るため、上記ポリケトン繊維コードをカーカスに用いただけでは、高速走行時やシビアな入力を受けた際のタイヤの剛性を確保することが難しい。これに対して、ヒステリシスロスが大きい、即ち、高発熱性の発熱促進ゴム層６をカーカスの周辺に配置することで、タイヤ全体の温度が上昇する前に、カーカスの近傍の温度のみを選択的に上昇させることができ、その結果、ポリケトン繊維コードが高い熱収縮応力を発現して、カーカスの剛性が向上し、タイヤの高速走行時の操縦安定性及び高速耐久性が向上する。
In general, in passenger car tires, when the temperature of the tire internal member exceeds 180 ° C., separation due to adhesion failure or the like is promoted, and the tire often breaks. In addition, since the temperature at which the heat shrinkage stress of the polyketone fiber cord is clearly increased and the rigidity is increased is around 170 ° C., at a temperature at which the rigidity of the polyketone fiber cord is clearly improved, tire destruction can proceed. If only the polyketone fiber cord is used for a carcass, it is difficult to ensure the rigidity of the tire when traveling at high speed or receiving a severe input. On the other hand, the hysteresis loss is large, that is, the high heat-generating heat generation promoting
また、近年、新車メーカーからの要求として、高速耐久性や限界走行時の操縦安定性の向上と、不整地走行での乗り心地の向上や荒れた路面走行時の車内伝達音の低減といった二律背反の関係にある性能を確保することが求められている。これに対し、本発明の空気入りタイヤにおいては、カーカス４にポリケトン繊維コードを用いた上、発熱促進ゴム層６をカーカス４近傍にのみ配置することで、100km/h以下の中低速走行時には、タイヤの柔軟性を阻害することなく、120km/h以上の高速走行時には、カーカスの剛性が向上して、トレッド部におけるベルトの迫り出しやサイドウォール部の変形を抑制することができる。そのため、本発明の空気入りタイヤによれば、乗り心地性能及び車内伝達音性能と、高速耐久性及び操縦安定性といった二律背反の関係にある性能を同時に確保することが可能となる。
In recent years, new vehicle manufacturers have demanded a trade-off between high-speed durability, improved handling stability during critical driving, improved riding comfort on rough terrain, and reduced noise transmitted on rough roads. There is a need to ensure the relevant performance. On the other hand, in the pneumatic tire of the present invention, the polyketone fiber cord is used for the carcass 4 and the heat generation promoting
本発明の空気入りタイヤにおいて、上記発熱促進ゴム層６の厚さは、3mm以下であることが好ましい。発熱促進ゴム層６の厚さが3mmを超えると、タイヤのケースラインの変化代が大きくなり、操縦安定性が悪化することがある。一方、発熱促進ゴム層６が十分に発熱してカーカス中のポリケトン繊維コードの温度を速やかに上昇させる観点から、発熱促進ゴム層６の厚さは0.5mm以上であることが好ましい。
In the pneumatic tire of the present invention, the heat generation promoting
また、上記発熱促進ゴム層６の幅は、特に制限されないが、発熱促進ゴム層６が十分に発熱してカーカス中のポリケトン繊維コードの温度を速やかに上昇させる観点から、発熱促進ゴム層６の幅は0.5mm以上であることが好ましく、一方、他性能への影響を最小限とする（耐久性や操縦安定性の低下の）観点から、発熱促進ゴム層６の幅は3mm以下であることが好ましい。
The width of the heat generation promoting
上記ポリケトン繊維コードを用いたカーカスプライにおいて、上記ポリケトン繊維コードの打ち込み数は、35〜60（本/50mm）の範囲が好ましい。ポリケトン繊維コードの打ち込み数が35（本/50mm）未満では、カーカスプライの強度が不足して、耐久性が不足することがある。なお、打ち込み数が60（本/50mm）を超えても、打ち込み可能である限り、特に制限されない。 In the carcass ply using the polyketone fiber cord, the number of driven polyketone fiber cords is preferably in the range of 35 to 60 (lines / 50 mm). When the number of polyketone fiber cords driven is less than 35 (pieces / 50 mm), the strength of the carcass ply is insufficient and the durability may be insufficient. In addition, even if the number of driving exceeds 60 (pieces / 50 mm), there is no particular limitation as long as the driving can be performed.
また、上記ポリケトン繊維コードは、繊度が500〜2000dtexのポリケトンからなるフィラメント束を複数本撚り合わせてなることが好ましく、２本又は３本撚り合わせてなることが更に好ましい。ポリケトン繊維コードに用いるフィラメント束の繊度が500dtex未満では、弾性率・熱収縮応力共に不十分であり、2000dtexを超えると、コード径が太くなり、打ち込みを密にできなくなる。 The polyketone fiber cord is preferably formed by twisting a plurality of filament bundles made of polyketone having a fineness of 500 to 2000 dtex, and more preferably by twisting two or three strands. If the fineness of the filament bundle used for the polyketone fiber cord is less than 500 dtex, both the elastic modulus and the heat shrinkage stress are insufficient, and if it exceeds 2000 dtex, the cord diameter becomes thick and the driving cannot be made dense.
上記ポリケトン繊維コードの原料のポリケトンとしては、下記式(III)：
［式中、Ａは不飽和結合によって重合された不飽和化合物由来の部分であり、各繰り返し単位において同一でも異なっていてもよい］で表される繰り返し単位から実質的になるポリケトンが好ましい。また、該ポリケトンの中でも、繰り返し単位の97モル％以上が１-オキソトリメチレン［−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＯ−］であるポリケトンが好ましく、99モル％以上が１-オキソトリメチレンであるポリケトンが更に好ましく、100モル％が１-オキソトリメチレンであるポリケトンが最も好ましい。
The polyketone used as the raw material for the polyketone fiber cord is represented by the following formula (III):
[Wherein, A is a portion derived from an unsaturated compound polymerized by an unsaturated bond, and may be the same or different in each repeating unit], and a polyketone substantially consisting of a repeating unit represented by Among the polyketones, polyketones in which 97 mol% or more of repeating units are 1-oxotrimethylene [—CH 2 —CH 2 —CO—] are preferable, and polyketones in which 99 mol% or more are 1-oxo trimethylene. Is more preferred, and a polyketone in which 100 mol% is 1-oxotrimethylene is most preferred.
上記ポリケトン繊維コードの原料のポリケトンは、部分的にケトン基同士、不飽和化合物由来の部分同士が結合していてもよいが、不飽和化合物由来の部分とケトン基が交互に配列している部分の割合が90質量％以上であることが好ましく、97質量％以上であることが更に好ましく、100質量％であることが最も好ましい。 The polyketone as the raw material of the polyketone fiber cord may be partially bonded with ketone groups and with unsaturated compounds. However, the unsaturated compound-derived portions and ketone groups are alternately arranged. Is preferably 90% by mass or more, more preferably 97% by mass or more, and most preferably 100% by mass.
また、上記式(III)において、Ａを形成する不飽和化合物としては、エチレンが最も好ましいが、プロピレン，ブテン，ペンテン，シクロペンテン，ヘキセン，シクロヘキセン，ヘプテン，オクテン，ノネン，デセン，ドデセン，スチレン，アセチレン，アレン等のエチレン以外の不飽和炭化水素や、メチルアクリレート，メチルメタクリレート，ビニルアセテート，アクリルアミド，ヒドロキシエチルメタクリレート，ウンデセン酸，ウンデセノール，６-クロロヘキセン，Ｎ-ビニルピロリドン，スルニルホスホン酸のジエチルエステル，スチレンスルホン酸ナトリウム，アリルスルホン酸ナトリウム，ビニルピロリドン及び塩化ビニル等の不飽和結合を含む化合物等であってもよい。 In the formula (III), the unsaturated compound forming A is most preferably ethylene, but propylene, butene, pentene, cyclopentene, hexene, cyclohexene, heptene, octene, nonene, decene, dodecene, styrene, acetylene. Unsaturated hydrocarbons other than ethylene such as, allene, and methyl acrylate, methyl methacrylate, vinyl acetate, acrylamide, hydroxyethyl methacrylate, undecenoic acid, undecenol, 6-chlorohexene, N-vinylpyrrolidone, diethyl ester of sulphonylphosphonic acid , A compound containing an unsaturated bond, such as sodium styrenesulfonate, sodium allylsulfonate, vinylpyrrolidone, and vinyl chloride.
更に、上記ポリケトンの重合度としては、下記式：
［式中、ｔ及びＴは、純度98％以上のヘキサフルオロイソプロパノール及び該ヘキサフルオロイソプロパノールに溶解したポリケトンの希釈溶液の25℃での粘度管の流過時間であり；Ｃは、上記希釈溶液100mL中の溶質の質量（g）である］で定義される極限粘度［η］が1〜20dL/gの範囲にあることが好ましく、2〜10dL/gの範囲にあることが更に好ましく、3〜8の範囲にあることがより一層好ましい。極限粘度が1dL/g未満では、分子量が小さ過ぎて、高強度のポリケトン繊維コードを得ることが難しくなる上、紡糸時、乾燥時及び延伸時に毛羽や糸切れ等の工程上のトラブルが多発することがあり、一方、極限粘度が20dL/gを超えると、ポリマーの合成に時間及びコストがかかる上、ポリマーを均一に溶解させることが難しくなり、紡糸性及び物性に悪影響が出ることがある。
Furthermore, as the polymerization degree of the polyketone, the following formula:
[Wherein, t and T are the flow times of a viscosity tube at 25 ° C. of a diluted solution of hexafluoroisopropanol having a purity of 98% or more and a polyketone dissolved in the hexafluoroisopropanol; C is 100 mL of the diluted solution It is preferable that the intrinsic viscosity [η] defined by the mass (g) of the solute in the range is 1 to 20 dL / g, more preferably 2 to 10 dL / g, and 3 to Even more preferably in the range of 8. When the intrinsic viscosity is less than 1 dL / g, it is difficult to obtain a high-strength polyketone fiber cord because the molecular weight is too small, and troubles such as fluff and yarn breakage occur frequently during spinning, drying and drawing. On the other hand, if the intrinsic viscosity exceeds 20 dL / g, it takes time and cost to synthesize the polymer, and it becomes difficult to uniformly dissolve the polymer, which may adversely affect the spinnability and physical properties.
上記ポリケトンの繊維化方法としては、（１）未延伸糸の紡糸を行った後、多段熱延伸を行い、該多段熱延伸の最終延伸工程で特定の温度及び倍率で延伸する方法や、（２）未延伸糸の紡糸を行った後、熱延伸を行い、該熱延伸終了後の繊維に高い張力をかけたまま急冷却する方法が好ましい。上記（１）又は（２）の方法でポリケトンの繊維化を行うことで、上記ポリケトン繊維コードの作製に好適な所望のフィラメントを得ることができる。 As the method for fiberizing the polyketone, (1) after spinning an unstretched yarn, performing multi-stage heat stretching, and stretching at a specific temperature and magnification in the final stretching step of the multi-stage heat stretching, (2 ) A method in which after the undrawn yarn is spun, hot drawing is performed, and the fiber after completion of the hot drawing is rapidly cooled with high tension applied. A desired filament suitable for production of the polyketone fiber cord can be obtained by fiberizing the polyketone by the method (1) or (2).
ここで、上記ポリケトンの未延伸糸の紡糸方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができ、具体的には、特開平２−１１２４１３号、特開平４−２２８６１３号、特表平４−５０５３４４号に記載のようなヘキサフルオロイソプロパノールやｍ-クレゾール等の有機溶剤を用いる湿式紡糸法、国際公開第９９／１８１４３号、国際公開第００／０９６１１号、特開２００１−１６４４２２号、特開２００４−２１８１８９号、特開２００４−２８５２２１号に記載のような亜鉛塩、カルシウム塩、チオシアン酸塩、鉄塩等の水溶液を用いる湿式紡糸法が挙げられ、これらの中でも、上記塩の水溶液を用いる湿式紡糸法が好ましい。 Here, the spinning method of the unstretched yarn of the polyketone is not particularly limited, and a conventionally known method can be employed. Specifically, JP-A-2-112413, JP-A-4-228613, Wet spinning method using an organic solvent such as hexafluoroisopropanol and m-cresol as described in JP-A-4-505344, WO99 / 18143, WO00 / 09611, JP2001-164422 No., JP-A No. 2004-218189, JP-A No. 2004-285221, and the wet spinning method using an aqueous solution of zinc salt, calcium salt, thiocyanate, iron salt, etc., among these, A wet spinning method using an aqueous solution of is preferred.
例えば、有機溶剤を用いる湿式紡糸法では、ポリケトンポリマーをヘキサフルオロイソプロパノールやｍ-クレゾール等に0.25〜20質量％の濃度で溶解させ、紡糸ノズルより押し出して繊維化し、次いでトルエン，エタノール，イソプロパノール，ｎ-ヘキサン，イソオクタン，アセトン，メチルエチルケトン等の非溶剤浴中で溶剤を除去、洗浄してポリケトンの未延伸糸を得ることができる。 For example, in a wet spinning method using an organic solvent, a polyketone polymer is dissolved in hexafluoroisopropanol or m-cresol at a concentration of 0.25 to 20% by mass, extruded from a spinning nozzle to be fiberized, and then toluene, ethanol, isopropanol, n -Unstretched polyketone yarn can be obtained by removing the solvent in a non-solvent bath such as hexane, isooctane, acetone, methyl ethyl ketone, and washing.
一方、水溶液を用いる湿式紡糸法では、例えば、亜鉛塩、カルシウム塩、チオシアン酸塩、鉄塩等の水溶液に、ポリケトンポリマーを2〜30質量％の濃度で溶解させ、50〜130℃で紡糸ノズルから凝固浴に押し出してゲル紡糸を行い、更に脱塩、乾燥等してポリケトンの未延伸糸を得ることができる。ここで、ポリケトンポリマーを溶解させる水溶液には、ハロゲン化亜鉛と、ハロゲン化アルカリ金属塩又はハロゲン化アルカリ土類金属塩とを混合して用いることが好ましく、凝固浴には、水、金属塩の水溶液、アセトン、メタノール等の有機溶媒等を用いることができる。 On the other hand, in the wet spinning method using an aqueous solution, for example, a polyketone polymer is dissolved in an aqueous solution of zinc salt, calcium salt, thiocyanate, iron salt, etc. at a concentration of 2 to 30% by mass, and a spinning nozzle is used at 50 to 130 ° C. Then, it is extruded into a coagulation bath and subjected to gel spinning, followed by desalting and drying to obtain an undrawn polyketone yarn. Here, in the aqueous solution in which the polyketone polymer is dissolved, it is preferable to use a mixture of zinc halide and a halogenated alkali metal salt or a halogenated alkaline earth metal salt. An organic solvent such as an aqueous solution, acetone, or methanol can be used.
また、得られた未延伸糸の延伸法としては、未延伸糸を該未延伸糸のガラス転移温度よりも高い温度に加熱して引き伸ばす熱延伸法が好ましく、更に、該未延伸糸の延伸は、上記（２）の方法では一段で行ってもよいが、多段で行うことが好ましい。該熱延伸の方法としては、特に制限はなく、例えば、加熱ロール上や加熱プレート上に糸を走行させる方法等を採用することができる。ここで、熱延伸温度は、110℃〜（ポリケトンの融点）の範囲が好ましく、総延伸倍率は、10倍以上であることが好ましい。 Further, as a drawing method of the obtained undrawn yarn, a hot drawing method in which the undrawn yarn is heated and drawn to a temperature higher than the glass transition temperature of the undrawn yarn is preferable. The method (2) may be carried out in one stage, but it is preferably carried out in multiple stages. There is no restriction | limiting in particular as this heat drawing method, For example, the method etc. which run a thread | yarn on a heating roll or a heating plate are employable. Here, the heat stretching temperature is preferably in the range of 110 ° C. to (melting point of polyketone), and the total stretching ratio is preferably 10 times or more.
上記（１）の方法でポリケトンの繊維化を行う場合、上記多段熱延伸の最終延伸工程における温度は、110℃〜（最終延伸工程の一段前の延伸工程の延伸温度−3℃）の範囲が好ましく、また、多段熱延伸の最終延伸工程における延伸倍率は、1.01〜1.5倍の範囲が好ましい。一方、上記（２）の方法でポリケトンの繊維化を行う場合、熱延伸終了後の繊維にかける張力は、0.5〜4cN/dtexの範囲が好ましく、また、急冷却における冷却速度は、30℃/秒以上であることが好ましく、更に、急冷却における冷却終了温度は、50℃以下であることが好ましい。ここで、熱延伸されたポリケトン繊維の急冷却方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができ、具体的には、ロールを用いた冷却方法が好ましい。なお、こうして得られるポリケトン繊維は、弾性歪みの残留が大きいため、通常、緩和熱処理を施し、熱延伸後の繊維長よりも繊維長を短くすることが好ましい。ここで、緩和熱処理の温度は、50〜100℃の範囲が好ましく、また、緩和倍率は、0.980〜0.999倍の範囲が好ましい。 When polyketone fiberization is performed by the method of (1) above, the temperature in the final stretching step of the multistage thermal stretching is in the range of 110 ° C to (stretching temperature in the stretching step one step before the final stretching step-3 ° C). Moreover, the draw ratio in the final drawing step of multistage hot drawing is preferably in the range of 1.01 to 1.5 times. On the other hand, when polyketone fiberization is carried out by the method (2) above, the tension applied to the fiber after completion of the hot drawing is preferably in the range of 0.5 to 4 cN / dtex, and the cooling rate in rapid cooling is 30 ° C / The cooling end temperature in the rapid cooling is preferably 50 ° C. or lower. Here, there is no restriction | limiting in particular as a rapid cooling method of the heat-stretched polyketone fiber, A conventionally well-known method can be employ | adopted, Specifically, the cooling method using a roll is preferable. In addition, since the polyketone fiber obtained in this way has a large residual elastic strain, it is usually preferable to perform relaxation heat treatment so that the fiber length is shorter than the fiber length after hot drawing. Here, the temperature of the relaxation heat treatment is preferably in the range of 50 to 100 ° C., and the relaxation ratio is preferably in the range of 0.980 to 0.999 times.
上記ポリケトン繊維コードは、好ましくは、上記ポリケトンからなるフィラメント束を複数本、より好ましくは、２本又は３本撚り合わせて製造することができ、より具体的には、例えば、上記ポリケトンからなるフィラメント束に下撚りをかけ、次いでこれを複数本合わせて、逆方向に上撚りをかけることで、双撚り構造の撚糸コードとして得ることができる。なお、上記ポリケトン繊維コードは、上記ポリケトンからなるフィラメント束１本を撚った、即ち、片撚り構造のコードであってもよく、この場合、上記ポリケトンからなるフィラメント束をひきそろえて、一方の方向に撚りをかけることで、撚糸コードとして得ることができる。 Preferably, the polyketone fiber cord can be produced by twisting a plurality of filament bundles made of the polyketone, more preferably two or three, more specifically, for example, a filament made of the polyketone. A twisted cord having a double twisted structure can be obtained by applying a lower twist to the bundle, then combining a plurality of the bundles and applying an upper twist in the opposite direction. The polyketone fiber cord may be a single twisted cord bundle formed by twisting one filament bundle made of the polyketone. In this case, the filament bundle made of the polyketone is gathered, A twisted cord can be obtained by twisting in the direction.
上記のようにして得られたポリケトン繊維コードをコーティングゴムで被覆することで、上記カーカス４のカーカスプライに用いるコード／ゴム複合体を得ることができる。ここで、ポリケトン繊維コードのコーティングゴムとしては、特に制限は無く、従来のカーカスプライに用いていたコーティングゴムを用いることができる。なお、ポリケトン繊維コードのコーティングゴムによる被覆に先立って、ポリケトン繊維コードに接着剤処理を施し、コーティングゴムとの接着性を向上させてもよい。 The cord / rubber composite used for the carcass ply of the carcass 4 can be obtained by coating the polyketone fiber cord obtained as described above with a coating rubber. Here, there is no restriction | limiting in particular as coating rubber of a polyketone fiber cord, The coating rubber used for the conventional carcass ply can be used. Prior to coating the polyketone fiber cord with the coating rubber, the polyketone fiber cord may be subjected to an adhesive treatment to improve the adhesion to the coating rubber.
本発明の空気入りタイヤは、カーカス４のカーカスプライの少なくとも１枚として上記ポリケトン繊維コードをコーティングゴムで被覆してなるコード／ゴム複合体を適用した上、更に、カーカス４の近傍に80℃でのtanδが0.20以上の発熱促進ゴム層６を配置する以外は、常法に従って製造することができる。なお、本発明の空気入りタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を変えた空気、又は窒素等の不活性ガスを用いることができる。
In the pneumatic tire of the present invention, a cord / rubber composite formed by coating the above polyketone fiber cord with a coating rubber is applied as at least one carcass ply of the carcass 4, and further, at 80 ° C. in the vicinity of the carcass 4. The heat generation promoting
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
（実施例１〜５）
コード構造：1670/2（dtex/本）、下撚り数：47（回/10cm）、上撚り数：47（回/10cm）、25℃・49Ｎ荷重時の弾性率Ｅ：124（cＮ/dtex）、177℃加熱時の熱収縮応力σ：0.63（cＮ/dtex）のポリケトン繊維コード（該コードに用いたポリケトンは、ほぼ100％が上記式(III)で表される繰り返し単位からなり、繰り返し単位の97モル％以上が１-オキソトリメチレンである）を打ち込み数：50（本/50mm）で平行に配列しコーティングゴムで被覆してコード／ゴム複合体を作製し、該コード／ゴム複合体をカーカスプライに用い、更に発熱促進ゴム層６をカーカス近傍に配置して、図１又は図２に示す構造を有するサイズ：２２５／４５Ｒ１７のタイヤを試作した。表１に、使用した発熱促進ゴム層の幅、厚さ、並びに温度：80℃、周波数：52Hz、歪：1％の条件で測定したtanδを示す。
(Examples 1-5)
Cord structure: 1670/2 (dtex / piece), number of lower twists: 47 (times / 10cm), number of upper twists: 47 (times / 10cm), elastic modulus at 25 ° C and 49N load E: 124 (cN / dtex ), Heat shrinkage stress σ at heating at 177 ° C .: 0.63 (cN / dtex) polyketone fiber cord (the polyketone used in the cord is almost 100% composed of repeating units represented by the above formula (III), and repeated. A cord / rubber composite is prepared by arranging in parallel at a number of shots of 50 (lines / 50 mm) and covering with a coating rubber (97 mol% or more of the unit is 1-oxotrimethylene). A tire of size 225 / 45R17 having the structure shown in FIG. 1 or FIG. 2 was manufactured by using the body as a carcass ply and further arranging the heat generation promoting
（比較例１）
発熱促進ゴム層６を有さない以外は、上記実施例と同様の構造（即ち、図４に示す構造）のタイヤを試作した。
(Comparative Example 1)
A tire having the same structure as that of the above-described example (that is, the structure shown in FIG. 4) except that the heat generation accelerating
（比較例２）
発熱促進ゴム層６として80℃でのtanδが0.15のゴムを配置する以外は、上記実施例と同様の構造のタイヤを試作した。
(Comparative Example 2)
A tire having the same structure as that of the above example was manufactured except that a rubber having a tan δ of 0.15 at 80 ° C. was disposed as the heat generation promoting
（比較例３）
発熱促進ゴム層６に代えて、スチールコードをコーティングゴムで被覆して得たスチールコード補強層を配設する以外は、実施例５のタイヤと同様の構造のタイヤを試作した。
(Comparative Example 3)
A tire having the same structure as that of the tire of Example 5 was prototyped except that a steel cord reinforcing layer obtained by coating a steel cord with a coating rubber was provided in place of the heat generation promoting
次に、得られたタイヤをサイズ：７Ｊ×１７のリムでリム組みし、下記の方法で高速耐久性及び実車特性を評価した。結果を表１に示す。 Next, the obtained tire was assembled with a rim of size: 7J × 17, and high speed durability and actual vehicle characteristics were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1.
（１）高速耐久性
供試タイヤに対して室内ドラム試験を実施し、速度を10km/hづつ上げていき、故障発生時の速度を測定した。また、比較例１のタイヤの故障発生時の速度を基準（±０）として、速度差を求めた。数値がプラスで大きい程、高速耐久性能が向上したことを示す。
(1) High-speed durability An indoor drum test was conducted on the test tires, and the speed was increased by 10 km / h to measure the speed at the time of failure. Further, the speed difference was determined using the speed at the time of failure of the tire of Comparative Example 1 as a reference (± 0). The higher the value, the higher the high-speed durability performance.
（２）実車特性（操縦安定性及び乗り心地）
空気圧を220kPaとした供試タイヤを実車［ＢＭＷ ３２８ｉ］に装着し、２名が乗車して、比較例１のタイヤの性能を±０として、ドライバーのフィーリングにより各タイヤの操縦安定性及び乗り心地を相対値で評価した。表１中、＋は性能が向上したことを、−は性能が低下したことを示し、数値が大きい程、比較例１のタイヤとの性能差が大きいことを示す。
(2) Actual vehicle characteristics (steering stability and ride comfort)
A test tire with an air pressure of 220 kPa is mounted on a real vehicle [BMW 328i], and two people get on the vehicle. The comfort was evaluated as a relative value. In Table 1, + indicates that the performance has been improved,-indicates that the performance has decreased, and the larger the value, the greater the difference in performance from the tire of Comparative Example 1.
表１から明らかなように、カーカスプライの補強コードに上記式(I)及び式(II)を満たすポリケトン繊維コードを適用した上、カーカスの近傍に80℃でのtanδが0.20以上の発熱促進ゴム層６を配置することで、乗り心地を悪化させること無く、高速耐久性及び操縦安定性を向上させることができた。一方、比較例２の結果から、発熱促進ゴム層６の80℃でのtanδが0.20未満では、高速耐久性及び操縦安定性の向上効果が得られないことが分る。
As is apparent from Table 1, a heat-promoting rubber having a tan δ of 0.20 or more at 80 ° C. in the vicinity of the carcass after applying a polyketone fiber cord satisfying the above formulas (I) and (II) to the reinforcing cord of the carcass ply. By arranging the
また、実施例５の結果から、発熱促進ゴム層６の厚さが3mmを超えると、操縦安定性が低下するため、発熱促進ゴム層６の厚さは3mm以下であることが好ましい。更に、比較例３の結果から、スチールコード補強層をサイドウォール部に配設した場合、操縦安定性が向上するものの、乗り心地が悪化することが確認された。
Further, from the results of Example 5, it is preferable that the thickness of the heat generation promoting
１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ ラジアルカーカス
５ ベルト
６ 発熱促進ゴム層
７ ビードコア
８Ａ，８Ｂ ベルト補強層
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記カーカスプライの少なくとも一枚が、下記式(I)及び式(II)：
σ ≧ -0.01×Ｅ ＋ 1.2 ・・・ (I)
σ ≧ 0.02 ・・・ (II)
［式中、σは、177℃における熱収縮応力（cＮ/dtex）であり；Ｅは、25℃における49Ｎ荷重時の弾性率（cＮ/dtex）である］の条件を満たすポリケトン繊維コードをコーティングゴムで被覆してなり、
更に、前記カーカスの近傍に80℃でのtanδが0.20以上の発熱促進ゴム層を配置したことを特徴とする空気入りタイヤ。 A carcass comprising a pair of bead portions and a pair of sidewall portions, a tread portion connected to both sidewall portions, and one or more carcass plies that extend in a toroid shape between the pair of bead portions and reinforce these portions. And a pneumatic tire comprising a belt composed of two or more belt layers arranged on the outer side in the tire radial direction of the crown portion of the carcass,
At least one of the carcass plies has the following formula (I) and formula (II):
σ ≧ -0.01 × E + 1.2 (I)
σ ≥ 0.02 (II)
[Where σ is heat shrinkage stress (cN / dtex) at 177 ° C; E is elastic modulus at 49N load (cN / dtex) at 25 ° C] Covered with rubber,
A pneumatic tire characterized by further comprising a heat generation promoting rubber layer having a tan δ at 80 ° C. of 0.20 or more in the vicinity of the carcass.
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