JP2007230405A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化を図ると共に、優れた力学特性と高い熱収縮特性を有する有機繊維を用いて温度上昇によるタイヤのせり出しや、タイヤの過剰な変形を抑制した高速耐久性及び操縦安定性の改良された重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供すること。
【解決手段】カーカス層を構成するカーカスコードが、ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％含み、該コードの最大熱収縮応力が０．１〜１．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、かつ前記カーカスコードと略直交する形でタイヤ内部に配置される緯糸コードが実質的に存在しないことを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤである。
【選択図】なし

Description

本発明は、重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、詳しくは、軽量化を図ると共に、優れた力学特性と高い熱収縮特性を有する有機繊維を用いた高速耐久性、及び操縦安定性の改良された重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。

従来の空気入りタイヤのカーカスには、補強コードとして、レーヨン、ナイロン、ポリエステル等の有機繊維コードが一般的に用いられている。しかしながら、これらの有機繊維コードは、初期引張抵抗度が低いため、該コードをカーカスに用いたタイヤは、タイヤの使用中にコードが伸びて、変形するおそれがあった。そのため、かかるタイヤは、走行性能が低下する可能性を有し、超高速等の厳しい条件下では使用が難しいという問題がある。
また、初期引張抵抗度が高いコードとして、ポリケトン繊維よりなるコードが知られており、従来のポリオレフィン繊維に比べて融点が高く、高強度を有することが知られており、この優れた物性を生かしして産業資材用途、タイヤやベルト、ホースなどのゴム補強材料として展開が期待されている。
特に、小型トラックやトラック・バス用空気入りラジアタイヤは、カーカコードにスチールコードを使用するのが一般的であり、そのためタイヤ重量は高重量となる。
近年、特に、環境保護の点から、タイヤの軽量化が強く求められており、スチールコードに比べて軽量な高強度有機繊維が注目され、ポリケトン繊維コードをカーカスに適用したタイヤは、高荷重耐久性及び操縦安定性がバランス良く改善されている（例えば、特許文献１及び２参照）。また、最近では高熱収縮応力を有するポリケトン繊維の開発がおこなわれている（例えば、特許文献３参照）。

しかしながら、高熱収縮応力を有するポリケトン繊維を使用した場合、上記のような優れた特性を有するタイヤが得られる反面、タイヤ製造時の加熱によりコードが著しく収縮し、出来上がりのタイヤ形状の乱れによりタイヤのユニフォミティを悪化させ、高耐久性を要求される重荷重系タイヤにおいては、タイヤ耐久性及び操縦安定性が低下する懸念があった。
特に、有機繊維材料をゴム補強材として使用する場合には、通常、繊維を撚糸後、接着剤を付与して簾状織物としてゴム材料中に埋設する。
最近、ポリケトンコードを経糸に用いた簾状織物に関する技術が開示され（例えば、特許文献４参照）、（イ）「ポリケトン繊維およびポリケトン繊維コードからなるコードは摩擦係数が小さく、簾織物の経糸として用いると、緯糸との間に滑りが生じて経糸の打ち込み間隔が不均一になる、いわゆる「目ずれ」が起こりやすい。」（ロ）「高強度及び高弾性を有するポリケトン繊維およびポリケトン繊維コードからなるコードは熱収縮応力が高く、簾織物に製織後の熱収縮によって簾織物が歪んで平坦性が損なわれる。」などの問題点を挙げ、その解決手段として経糸と緯糸との繊維−繊維間静止摩擦係数（μｓ）を上げることが開示されている。

また、特許文献４には、「主に、ゴム補強材用途に用いられる、簾織物製造中に、接着剤付与やゴム加硫時の加熱処理工程を通過する。しかしながら高度に延伸されたポリケトン繊維からなるコード及びストランドは非常に強い熱収縮応力を示し、簾の変形や成形品の歪が起こりやすい。このため、ポリケトン繊維からなるコード及びストランドは熱収縮応力が小さいことが好ましく」と開示されている。
しかしながら、タイヤの軽量化と共に高速耐久性及び操縦安定性に優れた高性能タイヤを開発するニーズが拡大してきており、上記問題点を克服して、非常に強い熱収縮応力を有するポリケトン繊維コードの特性を生かした、該ポリケトン繊維をベルトコードに適用する技術の開発が必要になってきている。

特開２０００−１９０７０５号公報 特開２００２−３０７９０８号公報 特開２００４−２１８１８９号公報 特開２００３−４９３３９号公報

本発明は、このような状況下で、軽量化を図ると共に、優れた力学特性と高い熱収縮特性を有する有機繊維を用いて温度上昇によるタイヤのせり出しや、タイヤの過剰な変形を抑制した高速耐久性及び操縦安定性の改良された重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とするものである。

本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、最大熱収縮応力が特定の範囲にあるポリケトン繊維コードをラジアルタイヤのカーカスコードに用い、該カーカスコードと略直交する形でタイヤ内部に配置される緯糸コードを除くことにより上記課題を解決し得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成された発明である。
すなわち、本発明は、
（１） 一対のビードコアと、少なくとも該ビードコアに固定されるカーカスコードを含むカーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向内側に配設されたインナーライナー層と、該カーカス層のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配設された少なくとも２枚のベルト層を有するベルト部と、該ベルト部のタイヤ半径方向外側に配設されたトレッド部と、該トレッド部の左右に配置された一対のサイドウォール部を具備してなる重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層を構成するカーカスコードが、ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％含み、該コードの最大熱収縮応力が０．１〜１．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、かつ前記カーカスコードと略直交する形でタイヤ内部に配置される緯糸コードが実質的に存在しないことを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ、
（２） 前記カーカスコードに少なくとも５０質量％含まれるポリケトン繊維原糸の引張強度が１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、かつ接着剤処理（Ｄｉｐ処理）後のコードとして、１５０℃にて３０分間乾熱処理時の熱収縮率が１〜５％である上記（１）の重荷重用空気入りラジアルタイヤ、
（３） 隣接するカーカスコード間隔（隙間）の最小値が０．４ｍｍである上記（１）又は（２）の重荷重用空気入りラジアルタイヤ、
（４） 前記カーカスコードの繊度が３０００〜１７０００ｄｔｅｘ、及び該コード１ｄｔｅｘ当たりの１９．８ｍＮ時の伸び率が５．０％未満である上記（１）〜（３）の重荷重用空気入りラジアルタイヤ、
（５） ポリケトン繊維を構成するポリケトンが、下記一般式（Ｉ）

［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、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上記（１）〜（４）の重荷重用空気入りラジアルタイヤ、
（６） 前記式（Ｉ）中のＡがエチレン基である上記（５）の重荷重用空気入りラジアルタイヤ、
（７） 前記ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％コードの下記式（II）で定義される下撚り係数Ｎ₁が０．３５〜０．７０、下記式（III）で定義される上撚り係数Ｎ₂が、０．５０〜０．９５である上記（１）〜（７）の重荷重用空気入りラジアルタイヤ、
Ｎ₁＝ｎ₁×（０．１２５×Ｄ₁／ρ）^1/2×１０^-3 ・・・ （II）
Ｎ₂＝ｎ₂×（０．１２５×Ｄ₂／ρ）^1/2×１０^-3 ・・・ （III）
［式（II）及び（III）において、ｎ₁は下撚り数（回／１０ｃｍ）；ｎ₂は上撚り数（回／１０ｃｍ）；Ｄ₁は下撚り糸のｄｔｅｘ；Ｄ₂はトータルｄｔｅｘ；ρは上記ポリケトンコードの比重（ｇ／ｃｍ³）である。］
を提供するものである。

軽量化を図ると共に、優れた力学特性と高い熱収縮特性を有するポリケトン繊維を少なくとも５０質量％含む有機繊維を用いて温度上昇によるタイヤのせり出しや、タイヤの過剰な変形を抑制した高速耐久性、操縦安定性の改良された重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。

先ず、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、カーカス層を構成するカーカスコードが、ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％含み、該コードの最大熱収縮応力が０．１〜１．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、かつ前記カーカスコードと略直交する形でタイヤ内部に配置される緯糸コードが実質的に存在しないことが必要である。

本発明において、カーカス層を構成するカーカスコードは、高い熱収縮性、高強度、寸法安定性、耐熱性、およびゴムとの接着性に優れるものであるが、そのためにはカーカス層を構成する有機繊維コードの少なくとも５０質量％がポリケトン繊維であることが必要である。

前記ポリケトン繊維を構成するポリケトンが、下記一般式（Ｉ）

［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、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ことが好ましい。
本発明に用いられるポリケトン繊維コードの原料であるポリケトンは、上記式（Ｉ）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さらに好ましく、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。繰り返し単位中の１−オキソトリメチレンの割合が高いほど分子鎖の規則性が向上し、高結晶性で高配向度の繊維が得られる。

上記ポリケトン繊維コードの原料であるポリケトンは、部分的にケトン同士、不飽和化合物由来の部分同士が結合してもよいが、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％以上であることがさらに好ましく、１００質量％であることが最も好ましい。

また、上記式（Ｉ）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、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であってもよい。

常法により得られたポリケトンの繊維化方法としては、（１）未延伸糸の防止を行なった後、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なった後、熱延伸を行い、該熱延伸終了後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なうことで、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。

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―５０５３４４号に記載のようなヘキサフルオロオ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９９／１８１４３号、国際公開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好ましい。

また、得られた未延伸糸の延伸方法としては、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なってもよいが、多段で行なうことが好ましい。
該熱延伸の方法としては、特に制限はなく、例えば、加熱ロールや過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。

上記（１）の方法でポリケトン繊維の繊維化を行なう場合、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℃）の範囲ガ好ましく、また、多段熱延伸の最終延伸工程における延伸倍率は、上記（２）の方法でポリケトンの繊維化を行なう場合、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、さらに、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。

また、ポリケトン繊維は結晶化度が５０〜９０％、結晶配向度が９５％以上の結晶構造を有することが好ましい。 結晶化度が５０％未満の場合、繊維の構造形成が不十分であり十分な強度が得られないばかりか熱時の収縮特性、寸法安定性も不安定となるおそれがある。このため、結晶化度としては５０〜９０％がこのましく、より好ましくは６０〜８５％である。

上記のようにして得られたポリケトン繊維コードをゴム引きすることで、上記カーカスプライ層に用いるコード／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、特に制限はなく、従来のベルトやカーカス補強層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ゴム引きに先立って、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。

このようにして得られたポリケトン繊維コードの熱収縮応力は従来の繊維素材例えば、ナイロン６・６比べて約４倍、ポリエチレンテレフタレートに比べて１０倍近い熱収縮応力である。
また、ポリケトン繊維の高い熱収縮特性を最も効果的に活用するには、加工時の処理温度や使用時の成型品の温度が、最大熱収縮応力を示す温度（以下最大熱収縮温度という）と近い温度であることが望ましい。
タイヤコードやベルト等のゴム補強用繊維材料として用いられる場合、ＲＦＬ処理温度や加硫温度等の加工温度が１００〜２５０℃であること、また、繰返し使用や高速回転によってタイヤやベルト等の材料が発熱した際の温度は１００〜２００℃にもなること等から最大熱収縮温度は１００〜２５０℃の範囲であり、より好ましくは１５０〜２４０℃であることが望ましい。

前記本発明に係わるカーカスコードの種類として、例えば、（イ）ポリケトン繊維のみからなるコード、（ロ）ポリケトン繊維とポリケトン繊維以外の繊維とを混撚または交撚したコード等が挙げられる。これらの１本のコード中にポリケトン繊維が少なくとも５０質量％含まれていることが好ましい。ポリケトン繊維は、簾織物における全経糸中に少なくとも５０質量％、好ましくは少なくとも７５質量％、より好ましくは少なくとも９０質量％、最も好ましくは１００質量％用いられる。
ポリケトン繊維の割合を上記範囲内にすることによって、コードの優れた熱収縮性、強度、寸法安定性、耐熱性、及びゴムとの接着性などを得ることができる。

ポリケトン繊維以外の繊維としては、その割合が５０質量％未満であれば特に制限はなく、用途および目的に応じて、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維等、公知の繊維が用いられる。ポリケトン繊維以外の繊維が５０質量％を越えると、例えば、ポリエステル繊維やポリアミド繊維よりなる経糸の場合には強度や寸法安定性が損なわれ、レーヨン繊維よりなる経糸の場合には強度が大きく損なわれ、アラミド繊維よりなる経糸の場合にはゴムとの接着性が大きく損なわれる。

さらに、本発明において、少なくともポリケトン繊維を５０質量％含む、該コードの最大熱収縮応力が０．１〜１．８ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲にあることが必要である。好ましくは０．４〜１．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、さらに好ましくは０．６〜１．４ｃＮ／ｄｔｅｘである。最大熱収縮応力を上記範囲にすることによって、タイヤ製造時の加熱よるカーカスコードの引き揃え効率の低下を抑え、タイヤの強度を充分確保すると共に、カーカスコードの著しい収縮を抑え安定した形状のタイヤを得ることができる。

また、本発明の空気入りラジアルタイヤは、前記カーカスコードと略直交する形でタイヤ内部に配置される緯糸コードが存在しないことが重要である。
高熱収縮応力、高強度及び高弾性率を有する少なくともポリケトン繊維を５０質量％含むコード経糸とし、緯糸を有する簾織物から緯糸を除くことによって、簾織物としてゴム引きされた後タイヤ製造時の加熱により、ポリケトン繊維の収縮に起因し、緯糸に由来するカーカスコード配列の乱れが生じることが無く、タイヤのユニフォミティ性能の優れた、より改良された高速耐久性及び操縦安定性を有する空気入りラジアルタイヤを得ることができる。
具体的には、特開平５−２６９８９０に技術開示された、テキスタイルコードの横糸処理装置等でゴム引き前に緯糸を除去したり、1本、または複数本の接着処理済みコードにコーティングゴムをインシュレーションしたコード・ゴム複合材料をタイヤ成型機上でならべたりすることで、 カーカスプライの緯糸が実質的に存在しないタイヤを製造することができる。

本発明において、カーカスプライ層を構成するポリケトン繊維コードの熱収縮応力はタイヤ温度に対応して可逆的に繰り返し発現することが好ましい。
本発明に用いられるポリケトン繊維コードの熱収縮応力は１１０℃を超えると急激に増加する。高速走行でタイヤ温度が上昇するにつれて熱収縮応力は増加し、高速走行によるショルダーの迫り出しを抑え、優れた高速時の操縦安定性を示す。すなわち、タイヤの温度上昇にともなって熱収縮応力は増加する。
ポリケトン繊維コードの収縮は、コードが室温になるともとに戻り、高温になると再度発現する。この現象は可逆的に起こり、タイヤを走行させるごとに繰り返し行なわれる。

また、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、上記カーカス層を形成するカーカスコードに少なくとも５０質量％含まれるポリケトン繊維原糸の引張強度が１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上に、より好ましくは１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上にあることが好ましい。引張強度を上記範囲にすることによって、タイヤとしての強度が十分確保することができる。引張強度の上限については特に制限はないが通常、１８ｃＮ／ｄｔｅｘ程度である。

また、前記カーカスコードに少なくとも５０質量％含まれるポリケトン繊維原糸の弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上に、より好ましくは２５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上にあることが好ましい。弾性率を上記範囲にすることによって、タイヤとして十分な形状保持性を確保することができる。弾性率の上限については特に制限はないが通常、３５０ｃＮ／ｄｔｅｘ程度である。

さらに、前記ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％含む接着剤処理（Ｄｉｐ処理）後のカーカスコードの１５０℃にて３０分間乾熱処理時の熱収縮率が１％〜５％の範囲に、より好ましくは２％〜４％の範囲にあることが好ましい。熱収縮率を上記範囲にすることによって、タイヤ製造時の加熱による引き揃え効率及びタイヤ強度を確保し、安定したタイヤ形状を得ることが出来る。

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を撚り合わせて作ることができ、撚り合わせるフィラメント束の数については特に限定はないが、繊度が１０００〜８０００ｄｔｅｘのフィラメント束を２本撚又は３本撚り合わせることからなるコードが好ましい。例えば、上記フィラメント束に下撚りをかけ、ついでこれを２本又は３本合わせて、逆方向に上撚りをかけることで、撚り糸コードとして得ることができる。
本発明において、カーカス層を形成するポリケトン繊維を少なくとも５０質量％含むコードは、繊度が３０００〜１７０００ｄｔｅｘ、好ましくは６０００〜１２０００ｄｔｅｘであることが望ましい。繊度を上記範囲にすることによって、重荷重用空気入りラジアルタイヤとして必要なカーカス強度を確保し、コード径が大きくなりすぎることによる、カーカス端からのセパレーションを抑制することができる。
さらに、前記コード１ｄｔｅｘ当たりの１９．８ｍＮ時の伸び率が５．０％未満、より好ましくは３．５％未満であることが望ましい。コード１ｄｔｅｘ当たりの１９．８ｍＮ時の伸び率上記範囲にすることによって、タイヤの走行成長を抑制することができる。

さらに本発明おいては、ポリケトンの繊維原糸に、前記一般式（II）で定義される下撚り係数Ｎ₁で下撚りをかけた後、該下撚り糸複数本を引き揃えて下撚りと逆方向に、前記一般式（III）で定義される上撚り係数Ｎ₂で上撚りをかけた双撚糸よりなり、ポリケトン繊維コードの式（II）で定義される下撚り係数Ｎ₁が０．３５〜０．７０、式（III）で定義される上撚り係数Ｎ₂が、０．５０〜０．９５の範囲あることが好ましい。

本発明に用いられるコードにおいて、下撚り係数、上撚り係数を上記範囲に設定したポリケトン繊維コードを用いることで、耐疲労性、引張剛性及びコード強度に優れたコードを得ることができ、その結果、コードの強度と耐疲労性とが高度にバランスしたカーカスプライ用コードを得ることができる。

また、本発明において、上記カーカスコードと、隣接するカーカスコードとの間隔の最小値が０．４ｍｍ以上、より好ましくは０．６ｍｍ以上であることが望ましい。通常、カーカスコードと、隣接するカーカスコードとの間隔が最小となるのは、ビードコアに隣接する部分（特にリム圧による影響を受ける部分）となるため、０．４ｍｍ未満となった場合、コード間の摩擦や、発熱に起因するコードとコーティングゴム間の接着力が低下しドラム耐久性を低化させる懸念がある。

上述したように、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、上記ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％含むコードがタイヤのカーカス層に使用される。該ポリケトン繊維コードは、コードの強度と耐疲労性とが高度にバランスされ、かつ高温での高熱収縮応力を有しているために、該コードをタイヤのカーカス部に用いることにより、高速走行によるショルダーの迫り出しを抑え、タイヤのサイド部の剛性を高め優れた高速時の操縦安定性を示す。さらに、緯糸が実質的に存在しないことによりカーカスコード配列の乱れが生じることが無く、タイヤのユニフォミティ性能の優れた、より改良された高速耐久性及び操縦安定性を有する重荷重用空気入りラジアルタイヤを得ることができる。

次に本発明のタイヤの実施態様を図面に基づき説明する。図１は、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤの左断面図である。図１に示すタイヤは、ビード部１と、サイド部３と、トレッド部４と、該ビード部１に埋設されたビードコア２にトロイド状に延在させたカーカス層５と、該カーカス層５のクラウン部でタイヤ径方向外側に配した少なくとも二枚のベルト層からなるベルト６と、インナーライナー層７が配設されている。
ここで、本発明においては、カーカス層５に埋設されているカーカスコード（図示せず）は、上述したポリケトン繊維を少なくとも５０質量部含むコードが適用されている。

次に、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。なお、各種の測定法は下記の方法に基づいておこなった。
＜コード物性評価＞
１．引張強度、引張弾性率
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じて測定した。引張弾性率は伸度０．１％における荷重と伸度０．２％における荷重から算出した初期弾性率の値を採用した。
２．乾熱収縮率
オーブン中で１５０℃にて３０分間の乾熱処理を行い、熱処理前後の繊維長を、１／３０（ｃＮ／ｄｔｅｘ）の荷重をかけて計測して下式により求めた。乾熱収縮率（％）＝（Ｌb−Ｌa）／Ｌb×１００（ただし、Ｌbは熱処理前の繊維長、Ｌaは熱処理後の繊維長である。）
３．最大熱収縮応力
接着剤処理（Ｄｉｐ処理）を施した、加硫前のポリケトン繊維コードを２５ｃｍの長さに固定したサンプルを５℃／分の昇温スピードで加熱し、コードに発生する応力を測定した。得られた温度−応力カーブから最大の熱収縮応力を読み取って得られた値である。

＜タイヤ性能評価＞
１．ドラム耐久試験
ドラム条件：ＪＡＴＭＡ条件に準拠し、内圧７００ｋＰａ、ステップ荷重[最大荷重×（６６％、８４％、１００％、１１０％）×６時間]、速度６５ｋｍ／ｈでドラム試験機によるタイヤ耐久性テストをおこなった。タイヤが故障するまでの走行距離を測定し従来例のタイヤの走行距離を１００として指数で表した。数値の大きいほうがタイヤ耐久性が良いことを示す。

＜ポリケトン繊維の製造＞
常法により調製したエチレンと一酸化炭素が完全交互共重合した極限粘度５．３のポリケトンポリマーを、塩化亜鉛６５重量％／塩化ナトリウム１０重量％含有する水溶液に添加し、８０℃で２時間攪拌溶解しポリマー濃度８質量％のドープを得た。
このドープを８０℃に加温し、２０μｍ焼結フィルターでろ過した後に、８０℃に保温した紡口径０．１０ｍｍφ、５０ホールの紡口より１０ｍｍのエアーギャップを通した後に５重量％の塩化亜鉛を含有する１８℃の水中に吐出量２．５ｃｃ／分の速度で押出し、速度３．２ｍ／分で引きながら凝固糸条とした。
引き続き凝固糸条を濃度２重量％、温度２５℃の硫酸水溶液で洗浄し、さらに３０℃の水で洗浄した後に、速度３．２ｍ／分で凝固糸を巻取った。
この凝固糸にＩＲＧＡＮＯＸ１０９８（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）、ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）をそれぞれ０．０５重量％ずつ（対ポリケトンポリマー）含浸せしめた後に、該凝固糸を２４０℃にて乾燥後、仕上剤を付与して未延伸糸を得た。
なお、仕上剤としては、オレイン酸ラウリルエステル／ビスオキシエチルビスフェノールＡ／ポリエーテル（プロピレンオキシド／エチレンオキシド＝３５／６５：分子量２００００）／ポリエチレンオキシド１０モル付加オレイルエーテル／ポリエチレンオキシド１０モル付加ひまし油エーテル／ステアリルスルホン酸ナトリウム／ジオクチルリン酸ナトリウム＝３０／３０／１０／５／２３／１／１（質量％比）の組成のものを用いた。

得られた未延伸糸を１段目を２４０℃で、引き続き２５８℃で２段目、２６８℃で３段目、２７２℃で４段目の延伸を行った後に、引き続き５段目に２００℃で１．０８倍（延伸張力１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ）の５段延伸を行い、巻取機にて巻取った。未延伸糸から５段延伸糸までの全延伸倍率は１７．１倍であった。
この繊維は強度１５．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度４．２％、弾性率３４７ｃＮ／ｄｔｅｘと高物性を有していた。

実施例１〜４及び比較例１〜４
上記によって製造されたポリケトン繊維を第１表に示すそれぞれのコード構造のコードを作成してカーカスコードとして用いた。
＜試供タイヤの製造（タイヤサイズ２２５／８０Ｒ１７．５）＞
前記ポリケトン繊維１００質量％からなるコードに、該コードを被覆するコーティングゴムをインシュレーションした後、得られる材料を必要幅に裁断しタイヤ成型機上で、タイヤ断面各位置でほぼ並行になるよう配設してカーカス層を１層形成した。
上記カーカス層を用いて１プライ構造のタイヤを試作した。なお、ベルト層は、（１×６）×０.３０ｍｍ構造のスチールコードベルトを３枚配置し、得られたタイヤについて、タイヤの室内ドラムテストを行い故障までの走行距離を従来例のタイヤを１００として指数で表した。数値の大きいほうがタイヤ耐久性能が優れていることを示す。結果を第１表に示す。
なお、従来例のタイヤはスチールコード（１×３＋９×０．１７５ｍｍの層撚り構造）をカーカスコードとして用いた。カーカス層以外は前記試供タイヤと同じである。なお、スチールコードにはカーカスコーティングゴムとの接着を確保するために真鍮メッキが施されている。
また、比較例１のカーカスコードはポリケトン繊維を経糸とした簾織物を用いた。なお、緯糸については、材質が綿の紡績糸を用いた。（繊度：４２０ｄｔｅｘ、引張り強力：２５０ｇ、切断伸度：５．５％、コード間隔：３０ｍｍ）

第１表から明らかのように、比較例１のタイヤはカーカスコードに緯糸が存在するためにカーカスコードの配列乱れによりタイヤ耐久性が従来例対比劣る。
比較例２のタイヤはビードコア周りのカーカスコードの間隔（隙間）が０であり、該ビード周りのセパレーションによりタイヤ耐久性が従来例対比大幅に低下している。
また、比較例３のタイヤは、カーカスコード径が大きくプライエンドからのセパレーションが発生し、タイヤ耐久性の低下幅が従来例対比かなり大きくなっている。さらに上撚り係数及び下撚り係数の共に小さなタイヤは比較例３のタイヤ同様タイヤ耐久性の低下が見られる。
それに対して、実施例１〜３に示す本発明のタイヤは、タイヤ耐久性が従来例対比大幅に向上していることがわかる。また、実施例４のタイヤのタイヤ耐久性は従来例対比同等なるも、カーカスコードに緯糸が存在する比較例１のタイヤ対比ではタイヤ耐久性は改善されている。

本発明によれば、軽量化を図ると共に、優れた力学特性と高い熱収縮特性を有するポリケトン繊維を少なくとも５０質量％含む有機繊維を用いて温度上昇によるタイヤのせり出しや、タイヤの軟化現象を抑制した高速耐久性及び操縦安定性の改良された重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。特に、小型トラック用の重荷重用タイヤに有効である。

本発明の空気入りタイヤの一実施態様を示す左断面図である。

符号の説明

１ ビード部
２ ビードコア
３ サイド部
４ トレッド部
５ カーカス層
６ ベルト
７ インナーライナー層

Claims (7)

1. 一対のビードコアと、少なくとも該ビードコアに固定されるカーカスコードを含むカーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向内側に配設されたインナーライナー層と、該カーカス層のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配設された少なくとも２枚のベルト層を有するベルト部と、該ベルト部のタイヤ半径方向外側に配設されたトレッド部と、該トレッド部の左右に配置された一対のサイドウォール部を具備してなる重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層を構成するカーカスコードが、ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％含み、該コードの最大熱収縮応力が０．１〜１．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、かつ前記カーカスコードと略直交する形でタイヤ内部に配置される緯糸コードが実質的に存在しないことを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記カーカスコードに少なくとも５０質量％含まれるポリケトン繊維原糸の引張強度が１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、かつ接着剤処理（Ｄｉｐ処理）後のコードとして、１５０℃にて３０分間乾熱処理時の熱収縮率が１〜５％である請求項１に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
3. 隣接するカーカスコード間隔（隙間）の最小値が０．４ｍｍである請求項１又は２記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記カーカスコードの繊度が３０００〜１７０００ｄｔｅｘ、及び該コード１ｄｔｅｘ当たりの１９．８ｍＮ時の伸び率が５．０％未満である請求頁１〜３のいずれかに記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
5. ポリケトン繊維を構成するポリケトンが、下記一般式（Ｉ）
   

   

   ［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、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請求項１〜４のいずれかに記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記式（Ｉ）中のＡがエチレン基である請求項５記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
7. 前記ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％コードの下記式（II）で定義される下撚り係数Ｎ₁が０．３５〜０．７０、下記式（III）で定義される上撚り係数Ｎ₂が、０．５０〜０．９５である請求項１〜７のいずれかに記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
   Ｎ₁＝ｎ₁×（０．１２５×Ｄ₁／ρ）^1/2×１０^-3 ・・・ （II）
   Ｎ₂＝ｎ₂×（０．１２５×Ｄ₂／ρ）^1/2×１０^-3 ・・・ （III）
   ［式（II）及び（III）において、ｎ₁は下撚り数（回／１０ｃｍ）；ｎ₂は上撚り数（回／１０ｃｍ）；Ｄ₁は下撚り糸のｄｔｅｘ；Ｄ₂はトータルｄｔｅｘ；ρは上記ポリケトンコードの比重（ｇ／ｃｍ³）である。］

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