JP5052040B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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前記ベルト保護層の少なくとも1枚のコードとして、30℃と80℃との間の熱収縮応力差が7.0×10−2cN/dtex以上あるコードを使用し、かつ、前記ベルト層のコーティングゴムの、30℃から80℃への動的貯蔵弾性率E’の低下率が5%以上であることを特徴とするものである。
図1に、本発明の第1実施形態に係る空気入りタイヤの一例の概略断面図を示す。図示する本発明のタイヤ10は、トレッド部1と、その両端からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部2と、その内方端に位置する一対のビード部3とを備え、少なくとも1枚のカーカスプライ(図示例では1枚)からなるカーカス層5をビード部3に埋設された一対のビードコア4間にトロイド状に延在させて有する。ここで、符号8はビードフィラーである。また、タイヤ10は、カーカス層5のクラウン部径方向外側に配置され、少なくとも1枚のベルトプライ(図示例では2枚の傾斜ベルト層)からなるベルト層6と、該ベルト層6のタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも1枚(図示例では1枚)のベルト保護層7とを有する。ベルト保護層7は、コードがタイヤ赤道面Eと実質的に平行に配列され、ベルト層6のほぼ全幅を覆うように設けた場合を示してある。このベルト保護層7は、ベルト端セパレーションに起因するタイヤ故障を防止するために設けられ、少なくともベルト層6の両端部に配設されていればよい。
尚、ベルト保護層7のコードとして、ポリケトン繊維を、好ましくは少なくとも50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更により好ましくは100質量%含むコードを使用することが望ましい。ポリケトン繊維が50質量%以上だと、タイヤとしての強度、耐熱性、ゴムとの接着性のいずれの性能も良好なものとなる。
(1)走行速度の上昇に伴いベルト層6に発生する遠心力が増大し、タイヤの迫り出しが増大する。このとき、転動に伴うベルト層6からトレッド部1のトレッドゴムまでの変動歪が増大し、発熱する。
(2)発熱による温度上昇に伴い、ベルト層6のコーティングゴムの剛性が低下する。即ち、ベルト層の部材剛性が低下する。
(3)また、発熱による温度上昇に伴いベルト保護層7のコードの熱収縮応力が発生し、該コード張力が上昇する。即ち、張力剛性が向上する。
(4)上記(2)及び(3)によってタイヤのベルト層の剛性変化が抑制され、接地性及び操縦安定性の変化が抑制されることとなる。
乾熱収縮率(%)=(Lb−La)/Lb×100
但し、Lbは熱処理前の繊維長、Laは熱処理後の繊維長である。また、PK繊維における引張強度および引張弾性率は、JIS−L−1013に準じて測定することにより得られる値であり、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である。
(式中、Tは撚り数(回/100mm)、Dはコードの総繊度(dtex)、ρはコードに使用される繊維素材の密度(g/cm3)である)で定義される撚り係数αが0.25〜1.25の範囲であることが好ましい。PK繊維コードの撚り係数αが0.25未満では、熱収縮応力が十分に確保できず、一方、1.25を超えると、弾性率が十分に確保できず、補強能が小さくなる。
(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あって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ものが好適であり、その中でも、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。
(上記式中、tおよびTは、純度98%以上のヘキサフルオロイソプロパノールおよ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の範囲内にあることが好ましく、3〜8dL/gの範囲内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、乾燥時およ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およ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、紡糸性および物性に悪影響が出ることがある。
(PK繊維の調製例)
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重量%のドープを得た。
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。
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(重量%比)。
供試タイヤは、タイヤサイズ225/45R17のタイヤであり、このベルト層6には、下記の表1に示す配合内容のゴム組成物を使用した。また、ベルト保護層7のコードとしては、上記のPK繊維を下記の表2に示す条件下でコードとして使用した。また、比較例の繊維としては、ナイロン繊維を下記の表2に示す条件下でコードとして使用した。供試タイヤにおける動的貯蔵弾性率E ’並びに低速時および高速時操縦安定性を以下のようにして評価した。
下記の表1に示すゴム組成物の加硫後の試験片(厚み2mm)を、試験機としてスペクトロメータ(東洋精機(株)製)を用い、25℃、周波数52Hz、初期荷重160g、及び動歪み2.0%の条件下で測定した。
上記各供試タイヤをリム71/2Jに組み付けた後、内圧220kPaにて実車に装着し、平均速度60km/時(低速)および100km/時(高速)の各条件で直進安定性、レーンチェンジ性およびコーナリング性をドライバーのフィーリングにて評価した。この評価は、低速操縦性については比較例4を100として、また高速操縦性については比較例1を100として、夫々指数によって表示した。数値が大なる程結果が良好である。下記の表2に評価結果を示す。
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 ビードコア
5 カーカス層
6 ベルト層
7 ベルト保護層
8 ビードフィラー
10 空気入りタイヤ
Claims (6)
- トレッド部と、その両端からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部の内方端に位置する一対のビード部とを備え、該ビード部に埋設された一対のビードコア間にトロイド状に延在する少なくとも1枚のカーカスプライからなるカーカス層と、該カーカスのクラウン部径方向外側に配置され、少なくとも1枚のベルトプライからなるベルト層と、該ベルト層のタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも1枚のベルト保護層とを有する空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト保護層の少なくとも1枚のコードとして、30℃と80℃との間の熱収縮応力差が7.0×10 −2 cN/dtex以上あるコードを使用し、かつ、前記ベルト層のコーティングゴムの、30℃から80℃への動的貯蔵弾性率E’の低下率が5%以上であることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記少なくとも1枚のコードがポリケトン繊維を少なくとも50質量%以上含むコードである請求項1記載の空気入りタイヤ。
- 前記ポリケトン繊維の引っ張り強度が10cN/dtex以上である請求項2記載の空気入りタイヤ。
- 前記ポリケトン繊維の弾性率が200cN/dtex以上である請求項2または3記載の空気入りタイヤ。
- 前記ポリケトン繊維の150℃×30分乾熱処理時熱収縮率が1%〜5%の範囲にある請求項2〜4のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
- 前記ベルト層のコーティングゴムの、30℃から80℃への動的貯蔵弾性率E’の低下率が15%以上である請求項1〜5のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
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