JP2008223200A

JP2008223200A - 補強コード及び空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2008223200A
Application number: JP2007066928A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ohora; 謙二大洞; Masatsugu Furukawa; 雅嗣古川
Original assignee: Teijin Fibers Ltd
Current assignee: Teijin Frontier Co Ltd
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2008-09-25

Abstract

【課題】軽量で転がり抵抗が小さく、操縦安定性に優れるとともに耐久性にも優れる空気入りラジアルタイヤが得られる補強コード、及び、該補強コードの性能を十分に発揮することができる空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤの補強に用いる補強コードにおいて、該補強コードを、それぞれ下撚りを施した３本以上の下撚コードを引き揃えて該下撚と逆方向に上撚を施したコードからなり、かつ該３本以上の下撚コードのうち、少なくとも１本の下撚コードが他の下撚コードとは異なる繊維からなるコードとする。また、左右１対のビード部と、このビード部にそれぞれ連なる左右１対のサイドウォール部と、このサイドウォール部の間に位置するトレッド部とを備え、該１対のビート部間にタイヤ両方向に対するコード角度が７５〜９０°であるカーカス層と、トレッド部における該カーカス層上にタイヤ両方向に対するコードが１０〜３５°で交差する１層以上のベルト補強層とを有する空気入りラジアルタイヤであって、該ベルト補強層の少なくとも１層が上記補強コードからなる空気入りラジアルタイヤとする。
【選択図】なし

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤとして好適に採用でき、ベルト補強層の耐久性に優れた空気入りラジアルタイヤに関する。

現在、一般に用いられるスチールべルトラジアルタイヤは、レーヨン、ポリエステル等の有機繊維コードをベルトに用いた場合よりも、はるかに高いベルト剛性が得られるので操縦安定性、耐摩耗性等の点で極めて優れているが、一方でスチールの比重が高いこと、そのために転がり抵抗が劣ること、ベルト重量が大きいため走行中の遠心力が大きくなり、スタンディングウェーブが発生しやすく高速耐久性が悪いこと、また外部の雨水等の進入によりさびが発生しタイヤ破壊に至ることいったいくつかの問題点を有している。

しかしながら、これらを解決するために引張弾性率の高いアラミド繊維や炭素繊維の撚コードをベルト補強層として使用した場合、レーヨンやポリエステルを用いた場合よりは、操縦安定性や耐久性が向上するものの、スチール対比ではまだ十分とは言えない。また、引張弾性率が高いため加硫成型時の仕上がり精度を向上させることが困難である。

これに対して、軽量で転がり抵抗に優れ、且つ十分な操縦安定性を備えたベルト補強層として、特許文献１に高弾性フィラメントと低弾性フィラメントを撚合わせたハイブリッドコードを用いることが提案されているが、上記ハイブリッドコードをベルト補強層として使用したタイヤは高弾性フィラメント特有の耐久性が低いという問題が存在する。
特開平７−２７６９１３号公報

本発明の目的は、軽量で転がり抵抗が小さく、操縦安定性に優れるとともに耐久性にも優れる空気入りラジアルタイヤが得られる補強コード、及び、該補強コードの性能を十分に発揮することができる空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明に達した。すなわち、本発明は、タイヤの補強に用いる補強コードであって、該補強コードが、それぞれ下撚りを施した３本以上の下撚コードを引き揃えて該下撚と逆方向に上撚を施したコードからなり、かつ該３本以上の下撚コードのうち、少なくとも１本の下撚コードが他の下撚コードとは異なる種類の繊維からなるコードであることを特徴とする補強コードである。

また、もう一つの本発明は、左右１対のビード部と、このビード部にそれぞれ連なる左右１対のサイドウォール部と、このサイドウォール部の間に位置するトレッド部とを備え、該１対のビート部間にタイヤ両方向に対するコード角度が７５〜９０°であるカーカス層と、トレッド部における該カーカス層上にタイヤ両方向に対するコードが１０〜３５°で交差する１層以上のベルト補強層とを有する空気入りラジアルタイヤであって、該ベルト補強層の少なくとも１層が上記の補強コードからなることを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。

本発明によれば、軽量で転がり抵抗が小さく、操縦安定性に優れるとともに耐久性に優れる空気入りラジアルタイヤが得られる補強コードを提供することができる。また、本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、上記補強コードの性能を十分に発揮することができる。

本発明の補強用コードは、タイヤの補強に用いる補強コードである。本発明においては、該補強コードが、それぞれ下撚りを施した３本以上の下撚コードを引き揃えて該下撚と逆方向に上撚を施したコードからなり、かつ該３本以上の下撚コードのうち、少なくとも１本の下撚コードが他の下撚コードとは異なる種類の繊維からなるコードであることが肝要である。

本発明者らは、上記構成の補強コードを空気入りタイヤに用いたとき、軽量で転がり抵抗が小さく、操縦安定性に優れるとともに耐久性にも優れる空気入りタイヤが得られることを見出した。
更に本発明者らは、上記補強コードを次に述べる空気入りラジアルタイヤに用いたとき、その効果が顕著に現れることを究明した。

すなわち、左右１対のビード部と、このビード部にそれぞれ連なる左右１対のサイドウォール部と、このサイドウォール部の間に位置するトレッド部とを備え、前記１対のビード部間にタイヤ両方向に対するコード角度が７５〜９０°、好ましくは８０〜９０°であるカーカス層と、トレッド部における該カーカス層上にタイヤ周方向に対するコードが１０〜３５°、好ましくは１２〜３５°で交差する１層以上のベルト補強層とを有する空気入りラジアルタイヤにおいて、該ベルト補強層が少なくとも上記の補強用コードからなるとき、前述した軽量で転がり抵抗が小さく、操縦安定性とともに耐久性にも優れるという顕著な効果が得られることを見出したものである。
したがって、それぞれ異なる種類の繊維からなる２本の下撚コードを撚り合わせただけのコードでは、上記効果は得られず、操縦安定性と耐久性の両立が困難となる。

本発明においては、前述した３本以上の下撚コードのうち少なくとも１本が、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、又は強度１３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のポリビニルアルコ一ル繊維、ナイロン６繊維やナイロン６６繊維等のポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維やポリエチレンナフタレート繊維等のポリエステル繊維、又はビニロン繊維等から選択される１種類以上であることが好ましい。

また、他の下撚コードは、ナイロン６繊維、ナイロン６６繊維等のポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維やポリエチレンナフタレート繊維等のポリエステル繊維、又はビニロン等から選択される、前述した繊維とは異なる、１種類以上の繊維であることが好ましい。

特に本発明においては、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、又は強度１３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のポリビニルアルコ一ル繊維から選択される１種類以上の繊維からなる少なくとも１本の下撚コードと、これより弾性率が低い、ナイロン６繊維やナイロン６６繊維等のポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維やポリエチレンナフタレート繊維等のポリエステル繊維、又はビニロン繊維等から選択される１種類以上の繊維からなる下撚コードとの組合わせが好ましい。

本発明の補強コードを構成する下撚コードの本数は、好ましくは３〜５本であり、より好ましく３〜４本であり、さらに好ましく３本である。また、補強コードが３本の下撚コードを撚り合せたコードである場合は、弾性率が高い繊維からなる下撚コード１本と、これより弾性率が低い繊維からなる下撚コード２本との組合せが好ましい。

なお、下撚コードを構成する繊維の弾性率としては、ＪＩＳＬ１０１７（２００２）８．８に準拠して測定して求めた１％の初期弾性率が、弾性率の高い繊維が３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは５００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、弾性率の低い繊維が３００ｃＮ／ｄｔｅｘ未満、好ましくは２５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが望ましい。

下撚の撚数は、１０〜６０回／１０ｃｍが好ましく、２０〜５０回／１０ｃｍがより好ましい。下撚数が１０回／１０ｃｍ未満の場合には、空気入りラジアルタイヤの耐久性が低くなる傾向にある。一方、下撚数が６０回／１０ｃｍを超える場合には、コードの剛性が低くなり、その結果、空気入りラジアルタイヤの操縦安定性が低くなる傾向にある。
また、上撚の撚数は、同様の観点から下撚と同じく、１０〜６０回／１０ｃｍが好ましく、２０〜５０回／１０ｃｍがより好ましい。

上記撚コードは、ゴムとの接着のため、通常のＲＦＬ（レゾルシン・ホルマリン・ラテックス）水溶液に浸潰し、熱乾燥したものを用いるのが最も好ましいが、ゴムとの接着剤としてゴムセメント類を用いても良い。撚り合わせる繊維種によってはＲＦＬ接着剤処理の前にエポキシ水溶液等で前処理しても良く、プラズマ処理、コロナ放電処理又は酸処理等により表面接着活性を付与してもよい。更に接着系として、撚コードをコーティングするゴム配合中にレゾルシン等とヘキサメチレンテトラミン等のホルムアルデヒド発生剤、シリカ等を配合したドライボンディングシステムを用いても良く、この場合、接着性の良好な樹脂に対してはコードの接着剤処理工程を省略することもできる。
なお、本発明の空気入りラジアルタイヤは前述した構成を有するものであり、該ラジアルタイヤは従来公知の製造方法により製造することができる。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、実施例はあくまで一例であって本発明を限定するものではない。なお、実施例において各測定値は以下の方法で測定した。
（１）１％初期弾性率
ＪＩＳＬ１０１７（２００２）８．８に準拠して測定し１％の初期弾性率を求めた。
（２）操縦安定性
試作タイヤを自動車に装着するとともに、１８０ｋｍ／ｈ以上の速度で周回コースを走行し、テストドライバー自身で外乱を与えた時の外乱の収れん度合をフィーリングにより評価する。指数が大きいほど良好である。
（３）耐久性（ドラムテスト）
タイヤ内圧３．０ｋｇ／ｃｍ^２、荷重９９０ｋｇ、速度６０ｋｍ／ｈの条件で５万ｋｍドラム走行させ、走行させる前と走行させた後のコードの強力保持率を求め比較した。

［実施例１］
１６８０ｄｔｅｘのアラミド繊維（帝人トワロン株式会社製トワロン１０００、１％初期弾率６２０ｃＮ／ｄｔｅｘ）に加地テック社製リング撚糸機により３３回／１０ｃｍの下撚（Ｚ方向）を施し、アラミド繊維の下撚コード１本（表１の下撚コード１）を得た。また、９４０ｄｔｅｘのナイロン６６繊維（旭化成せんい株式会社製Ｔ−５、１％初期弾性率４８ｃＮ／ｄｔｅｘ）に上記リング撚糸機で４０回／１０ｃｍの下撚（Ｚ方向）を施し、ナイロン６６繊維の下撚コード２本（表１の下撚コード２及び３）を得た。得られたアラミド繊維の下撚コード１本とナイロン６６繊維の下撚コード２本を組み合わせて、上記リング撚糸機で３０回／１０ｃｍの上撚（Ｓ方向）を施し、上撚コードを得た。更にこのコードにエポキシ及びブロックドイソシアネートの水分散体を付与した後、１５０℃９０秒、２２０℃６０秒の熱処理を行ない、引き続きＲＦＬ接着剤を付与し、１５０℃９０秒２３０℃６０秒の熱処理をした。接着剤の付着量は上撚コード重量に対し８重量％であった。この接着剤を付与した上撚コードをベルト補強層用のコードとした。

一方、上記と同じ９４０ｄｔｅｘのナイロン６６繊維（旭化成せんい株式会社製Ｔ−５）を２本引き揃えて上記リング撚糸機で４０回／１０ｃｍの撚（Ｚ方向）を施した。更に上記と同様にしてエポキシ及びブロックドイソシアネートの水分散体を付与した後熱処理を行ない、さらに引き続きＲＦＬ接着剤を付与し熱処理をした。接着剤の付着量はコード重量に対し８重量％であった。この接着剤を付与したコードをカーカス層用のコードとした。

上記のベルト補強層用のコードとカーカス層のコードを用いて、左右１対のビード部と、このビード部にそれぞれ連なる左右１対のサイドウォール部と、このサイドウォール部の間に位置するトレッド部とを備え、該１対のビード部間にタイヤ両方向に対するコード角度が８５°である２層のカーカス層と、トレッド部における該カーカス層上にタイヤ周方向に対するコードが３５°で交差する１層のベルト補強層を有する、タイヤサイズ１７０／６０ＺＲ１７の空気入りタイヤを製造した。結果を表１に示す。

［実施例２］
１６８０ｄｔｅｘのアラミド繊維からなる下撚コード１本に代えて、１１００ｄｔｅｘのアラミド繊維（帝人トワロン株式会社製トワロン１０００、１％初期弾率６２７ｃＮ／ｄｔｅｘ）に上記リング撚糸機により４０回／１０ｃｍの下撚（Ｚ方向）を施した下撚コード（表１の下撚コード１）１本を用いた。また、上撚を４０回／１０ｃｍの上撚（Ｓ方向）から３３回／１０ｃｍの上撚（Ｓ方向）に変更した。これら以外は実施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。

［比較例１］
９４０ｄｔｅｘのナイロン６６繊維（旭化成せんい株式会社製Ｔ−５）に下撚を施した下撚コード２本に代えて、９４０ｄｔｅｘのナイロン６６繊維（旭化成せんい株式会社製Ｔ−５）を２本引き揃えて２８回／１０ｃｍの下撚（Ｚ方向）を施した下撚コード１本（表１の下撚コード２）を用いた。このナイロン６６繊維の下撚コード１本と、実施例１で作成した１６８０ｄｔｅｘのアラミド繊維からなる下撚コード１本（表１の下撚コード１）とを組み合わせて、上記リング撚糸機で３０回／１０ｃｍの上撚（Ｓ方向）を施し、上撚コードを得た以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。

［比較例２］
１６８０ｄｔｅｘのアラミド繊維からなる下撚コード１本に代えて、１１００ｄｔｅｘのアラミド繊維（帝人トワロン株式会社製トワロン１０００）に上記リング撚糸機により４０回／１０ｃｍの下撚（Ｚ方向）を施した下撚コード（表１の下撚コード１）１本を用いた。また、上撚を４０回／１０ｃｍの上撚（Ｓ方向）から３３回／１０ｃｍの上撚（Ｓ方向）に変更した。これら以外は比較例１と同様に実施した。結果を表１に示す。

本発明の補強コードを用いたタイヤは、軽量で転がり抵抗が小さく、操縦安定性に優れるとともに耐久性に優れている。また、本発明の空気入りラジアルタイヤは、上記補強コードの性能を十分に発揮することができる。このため、上記補強コード及びラジアルタイヤは高性能が要求される各種タイヤ用途に幅広く用いることができる。

Claims

タイヤの補強に用いる補強コードであって、該補強コードが、それぞれ下撚りを施した３本以上の下撚コードを引き揃えて該下撚と逆方向に上撚を施したコードからなり、かつ該３本以上の下撚コードのうち、少なくとも１本の下撚コードが他の下撚コードとは異なる繊維からなるコードであることを特徴とする補強コード。
少なくとも１本の下撚コードが、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、又は、強度１３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のポリビニルアルコール繊維から選択される１種類以上からなり、他の下撚コードがナイロン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、又は、ビニロン繊維から選択される１種類以上からなる請求項１記載の補強コード。
左右１対のビード部と、このビード部にそれぞれ連なる左右１対のサイドウォール部と、このサイドウォール部の間に位置するトレッド部とを備え、該１対のビート部間にタイヤ両方向に対するコード角度が７５〜９０°であるカーカス層と、トレッド部における該カーカス層上にタイヤ両方向に対するコードが１０〜３５°で交差する１層以上のベルト補強層とを有する空気入りラジアルタイヤであって、該ベルト補強層の少なくとも１層が請求項１又は２記載の補強コードからなることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。