JPS6171205A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空気入りタイヤに関するもので、更に詳細には
熱による強力劣化性が改＠されたポリエステルコードを
カーカスプライに配置してなる空気入りタイヤに関する
ものである。

（従来の技術） 従来のポリエステルコードをカーカスプライに配置して
構成されたタイヤは、ナイロンニードをカーカスプライ
に配置してなる構造のタイヤに比べて、ｐ！Ｉ４縦安定
性および耐摩耗性が優れている反面カーカスコードの耐
熱強力劣化性が劣り、高速走行時に発熱によりカーカス
コードが急激に熱劣化し、ついには切断し破壊するに至
るという欠点があった。

この原因（まホ′リエステルコードの繰返しの振動並び
に応力（歪）入力に対するコード自身の発熱がナイロン
コードに比べて高いこと、またこの高熱時における強力
劣化性が激しいためである。このためポリエステルコー
ドは発熱性の高い大型バイアスタイヤでは使用不可能で
あった。近年ライトラック用の大型サイズタイヤでも騒
音、フラットスポット等の改良要求が強くなりカーカス
コード材料としてナイロンコードからポリエステルコー
ド化が検討されている。しかしながら耐熱強力劣化性の
面からは十分な材料は得られていない状況にあった。

（発明が解決しようとする問題点） 従って本発明は上述のような従来のポリエステルコード
の耐熱強力劣化性を改善し、タイヤ加硫後未使用時に高
い強度を保ち、使用高温時にも窩い強力保持率を保持す
る改良されたポリエステル繊維から成るコードをカーカ
スプライに配置し、操縦安定性、耐摩耗性等は維持した
まま高速性および耐疲労性の優れた空気入りタイヤを提
供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を満足する本発明の空気入りタイヤは、トレッ
ド部とこのトレッド部の両肩でトレッド部に連らなる一
対のサイド部とサイド部の内周にそれぞれ形成した一対
のピード部を具え、これ等ピード部に設けた一対のビー
ドワイヤに係止した少くとも１枚以上のカーカス層と該
カーカスとトレッドとの間のクラウン部に設けたベルト
層により補強された空気入りタイヤにおいて、タイヤ加
硫後未使用時（新品時）にタイヤから数比したカーカス
コードの強度が６．０９７Ｄ以上で、かつ１４０　’Ｃ
Ｘ２４０時間（即ち１０日間）（コードの劣化率からタ
イヤが通常走行において完全に摩耗し廃品になるまでの
Ｐ１履歴に相当する条件を案内評価で推定するために設
定した条件）の静的熱劣化をうけた後においてタイヤか
ら取り出したコードの強力保持率が劣化前即ち新品時の
強力の７０％以上、好ましくは８０％以上である線状ポ
リエステル繊維から成るコードをカーカスの補強材とし
たことを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤにカーカスコードとして使用さ
れる、接着剤付与のディップ処理を行ったポリエステル
処理コードは、従来のポリエステル処理コードに比べ処
理前のポリエステル繊維の有する高弾性率特性、熱的寸
法安定性および強度は維持し、とまま熱による強力劣化
性が改善されたものである。

このように改善されたポリエステルコードについて以下
説明する。従来のポリエステルコードの熱による強力劣
化性を改善する方法としては、ポリエステルポリマ中の
末端カルボキシル基含有歓を少くする方法、高タフネス
化によりコード自身の発熱性を下げる方法（特公旧５６
−７８８２号）、ディップ処理時に熱収縮を大きくとり
低弾性率化することにより外力に対する＠相性を高くす
る方法等が知られている。しかしながらポリエステルポ
リマ中の末端カルボキシル基を少くする方法は接着剤と
の反応基が少くなり接着性が低下し、耐久性を向上する
には至らない。ｎｉｊ記特公昭５６−７８８２号公報に
開示されている様な高タフネス化ではディップ処理後コ
ードの強度が４．５〜５．５９７Ｄ程度と強度の著しく
低い物しか得られていないため、同一のカーカス強度を
得るには多くのコードを使用しなければならないという
問題点が残る。更に低弾性率化による方法ではコードが
外力に対し高緩和性を有するためポリエステル本来の優
れた特性である操縦安定性および乗心地性等を保持する
ことが困難になる。このようなことから本発明者等は、
ポリエステルのポリマ材質、接着剤種、熱処理条件等を
組合せて鋭意研究の結果、次に示すことを確かめた。

（イ）　ポリマ材質について、一般にはポリマの重合度
を上げると強度は向上するので強度を一定以上に保つた
めには重合度を高くする必要がある。

またポリマ末端カルボキシル基の量を少くすると耐熱性
は向上する。これは末端カルボキシル基が多いとゴムと
接着加硫する場合に、ゴム中より移行してくる加硫促進
剤、老化防止剤等の中のアミン系化合物と反応し、活性
な水が発生し、これによりポリエステル主鎖中のエステ
ル結合が加水分解し劣化してしまうと考えられている。

しかしながらこの末端カルボキシル基を少くすると一般
に行われている二浴系接着剤、すなわち第１の浴にエポ
キシ化合物またはブロックトイソシアネートを使い、第
２の浴の処理剤としてＲＦＬ、Ｈを用いた溶着剤ではポ
リマ中の末端カルボキシル基を接着反応基として使って
いる為接着性が大幅に低下してしまう。更に末端カルボ
キシル基を少くする方法としてモノ官能エポキシ封鎖剤
を用いたポリマでは結合が弱く耐熱性の向上に望めない
。そこで重合によりホ。

リマ末端カルボキシル基を少くしたポリマとし、ゼ着朶
としては次に述べるようにカルボキシル末端基を利用し
ない接着系を使用し接着と耐熱性を同時に満足させるこ
とができる。

（ロ）Ｉ’＆ｆｆｉ＃’ｌについて、ポリエステルの接
着剤系としては大きく別けて２系列がある。最も一般的
な接着剤は二浴型でポリマ末端カルボキシル基と反応す
るエポキシ糸化合物やブロックトイソシアネート系化合
物を第１の浴の処理剤とし、第２の浴の処理剤としてＲ
ＦＬ系接着接着剤いる方法である。他の方法は一浴型接
着剤で、この方法は末端カルボキシル基を用いずにポリ
エステルポリマ ＶＵＬＮＡＸ　社製ＶＵＩ，ＣＡＢＯＮＤ　−　Ｅ　１
　タハイオウ変ｆｉレゾルシンをＲ　Ｆ．　Ｌに混合し
て接着させる方法である。

後者の接着系はホ゛リエステルボリマと物理的相互拡散
で接着が成立っていると推定され（以下拡散型接着剤と
言う）末端カルボキシル基が少くても高い接着力が得ら
れる糸である。もちろん−浴型ＲＦＬ接着剤の利用方法
として第１の浴に拡散型接着剤を使い、第２の浴にＲＦ
Ｌを使う方法も同様の効果が得られる。

（ハ）　熱処理条件について、ポリエステルコードの熱
処理は一般的に低いテンションで行われるが、拡散型接
着剤を用いると熱処理により強度が若子（３〜５％）低
下する基台がある。この様なことが起る場合には、ビー
トセットゾーンの張力ヲ高＜Ｌ，ノルマゾーンでの張力
を低くしてコードを収縮させ、弾性系を調整する方法（
ストレンチ−リラックス２ステツプテンシヨン）ヲ適用
し、酩力低下を防ぐ。この方法を適用することにより３
〜５％の強力低下を防ぎ強度の保持が可能である。

従って本発明で使用するポリエステル処理コードは、カ
ルボキシル末端基封鎖剤を用いず（二官北性封鎖剤で末
端カルボキシル基封鎖と同時にポリエステル主に中に結
合して末端フリーにならないものはこれを含めない）に
、重合により末端カルボキシル基を少くした高重合度の
ポリエステルポリマを使用し、また接着剤として一浴２
？Ｊ　Ｒ　Ｆ　Ｌ　（レゾルシンホルマリンラテックス
）　Ｎ　ｎ　昂１、例，ｔ　ｉ；！’　ＶＵＬＮＡＸ　
月二％’ｌ　ＶＵＬＯＡＢＯＮＤ−Ｅを併用したＲＦＬ
またはイオウ変性レゾルシン系接着剤を使用し、更に熱
処理条件とじて２４０〜２５５°Ｃでかつテンションは
、ヒートセットゾーンにて延伸し、ノルマゾーンで張力
を下げて収縮させる前記ストレッチ−リラックスの２ス
テップテンション東件を用いることを組合せて得られた
線状ホ゛す・エステル繊維から成るコードで，タイヤ新
品時にタイ′″ヤから取り出したカーカスコードの強度
が６．０９／Ｄ以上で、かつタイヤを１４０℃×２４０
ｉ間静的に熱劣化させた後タイヤから取り出したコード
の強力保持率が新品時の７０％以上である特性を有する
もので、本発明の夕゛イヤ（ユかかるコードをカーカス
プライの補強材として用いたこと３特徴とするものであ
る。

本発明においてカーカスプライの補強材として使用する
上記コードはタイヤ新品時にタイヤより取り出した場合
のコード強度は６．０　９７Ｄ以上である。タイヤカー
カス層の強度が低いとコードの打込み密度を多くするか
、プライ枚数を多くしなければカーカス強度不足となり
、打込み！度を多くするとカーカスコードのコード間隔
が少くなり剥離抗力が低下する。一方プライ枚数を多く
した場合にはカーカスｊ書の厚さが増しタイヤ走行時の
発熱性がλ６くなり、ホ゛リエステルの劣化を早めると
いう不具合がある為６　！；’／Ｄ以上の強度を必要と
する。またタイヤを１４０　’ＣＸ　２４０時間静的に
熱劣化させた後タイヤより取り出したコードの強力保持
率が新品時の７０％以上であるが、７０％より低いと熱
劣化が大きくタイヤ走行末期においてタイヤカーカス層
の弾度が不足し、ついにはタイヤがバーストしてしまう
という危険性がある。

上記コードの強力保持率（ま、以下に示す静的熱強力劣
化試験法により算出することができる。まず和硫後の未
使用品（新品）タイヤを数回（後でコードを取り出し強
力Ｎ１ｊ定可能な大きさ）に切断し、そのうちのＩＫよ
りコードを取り出し、引張り試験機にてＪＩＳ　　Ｌ−
１０１７に準じた方法で強力を貫１定する。…１ｊ定コ
ード本ｆｉｌＯ本の平均値で強力を出し、この値をデニ
ールで除して新品時の強度を算出する。デニールはコー
ド未処理時の値が判っている場合はそれを使用する。未
知の場合はコードを取り出し、光学顕微鏡および走査型
電子顕＠鏡を使用してフィラメントｒＭ径およびフィラ
メント総本数およびｐり数をル１１定してコードデニー
ルを決定する。次に他のタイヤ切断片を１４０°Ｃ±３
　’Ｃに調整された熱風循環型乾燥機に入れ、２４０時
間放置する。その後タイヤを取り出し、室温に冷却した
後、Ｆ］’ｉＪ述同様にタイヤ片よりコードを取り出し
強力を測定する。下式に従い熱劣化強力保持率を算出し
た。

また本発明においてｈ１＋記カーカスコードを形成する
線状ポリエステル繊維は、フェノール／四塩化エタン＝
５０７．ｏ混合溶媒から求めた極限粘度数が０．８０以
上で、ポリエステルポリマ末端カルボキシル基含有率が
１８　ｅｑ／ｌｏ　　９以下であるのが好、ましい。こ
れは極限粘度が０．８０未満であるとコート°の強度を
６９／Ｄ以上にすることが鍵かしくなり、また末端カル
ボキシル法１８以上であると熱劣化が劣り前記試験法で
強度保持率を７０％以上に保つ弔が部かしくなるためで
ある。

（実施例） 盤マ明を次の’Ｌ（Ｉに！ｉ例により史に説明する。

尚本発明の空気入りタイヤは、実施例に示すものに限定
されるものではなく、本発明で規定するポリエステル繊
維から成るコードをカーカスプライの補強材として使用
したタイヤ、例えばラジアルタイヤ、バイアスタイヤ全
てを含む。カーカス材としてけ・用されるポリエステル
コードの撚り欄侍として！’：ｔ　１０００　Ｄ／２　
、１０００　Ｄ／ｓ　、　１１００　Ｄ／２゜１１００
　Ｄ／’３　、　ｌ５（１０Ｄ／２　、１５００　Ｄ／
ａ　、　１６００Ｄ／２　＋　１６ｏｏ　Ｄ／３等を含
み、またこのカーカス材を使用してベルト材を組合せた
空気入りラジアルタイヤのベルト材としては、スチール
、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミド、ガラ
ス繊維、炭譜繊維を使ったタイヤを含む。また多層プラ
イの場合は、鏝外層カーカスコードの強度および強力保
持率で規定する。

尚６実ＩＫ【；例および比佼例におけるポリエステルポ
リマ末端カルボキシル基の測定は、工業化学雑誌６３巻
８号１１０頁（１９６２）に記載された方法を用いた。

実施例１ ７エ／−ル／四塩化エタン＝５０１５０混合俗媒から求
めた極限粘度０．９０　、ポリエステルポリマ末％ｉ　
カルボキシル基含有！　１８　ｅｑ／１０６ｇノ１５０
０Ｄ／１９０　（但し１９０はフィラメントの本数）マ
ルチフィラメントポリエステル原糸を撚糸して２本撚り
コード（４０ＳＸ４０Ｚ）とした。コードを表１に示す
処理条件で熱処理した。接着削としてはイオウ変性レゾ
ルシレを含むＲＦ’Ｌ系援着削を用いて一浴処理した。

上記熱処理コードを用いてライトトラック用バイアスタ
イヤ７．００−１５　８　Ｐ　Ｒのタイヤ３作成し、ド
ラム耐久性、実地テストを行ったｏ’Ｊ＜地テストは１
００〜１２０％荷重一般良路走行条件で後に示す比較例
１のタイヤと同一ル肩に装着し崗時ζテストにより評価
した。

実施例２ フェノール／四塩化エタン＝５０１５０の混合溶媒から
求めたＩ＋ｌｆｆ限粘度数０．９２　、ホ゛リエステル
ボリマ末・洛カルボキシル剤含有率］　５　ｅｑ／１０
６ｇの１５ＵＯＤ／２５（ｌフィラメントを撚糸して２
本撚りコート’（４０３Ｘ◆０２）とした。このコード
を表１に示すなＱＩＬ　ｐｐ条件で処理した。接や削は
ＶＬＪＬｃＡ−ＢＯＮＬＩ　−Ｅを註むＲＦＬ系接着接
着剤ｔ１々ル押した。

得られた熱処理コードを用いてライ））ラック用バイア
スタイヤ７．００−１５８　Ｐ　Ｒを作成し、ドラム耐
久テストおよび実地テストを行った。実地テストは比較
例２と同−屯輌に装着し、１ｒｉ１時テストを行った。

実施例３ フェノール／四塩化エタン＝　５０／ｓ　ｏ　１％　合
ｆＥ　ｔｌＸ　カら求めた極限ｖ３度故０．８０　、ポ
リエステルポリマ末端カルボキシル基含有宅１５　ｅｑ
／１０’りの１５００Ｄ／２５０フイラメントポリエス
テル原糸を使用し、実施例１と同様の熱処理コードを作
成し、ライトトラック用バイアスタイヤ７．００−１５
８　Ｐ　Ｒタイヤを作成し、１６１様のテストを行った
。但し実地テストは比仙例３のタイヤと同一車輌に装着
し同時テストにより評価した。

以上のテスト結果を表１に併記する。

比較例１ フェノール／四塩化エタン””／ｓｏの混合溶媒から求
めた極限粘度数０．００　、ポリエステルポリマ末端カ
ルボキシル基含有累２９　ｅｑ／ｌｏ　９で１５００　
Ｄ／１９０のマルチフィラメントポリエステル原糸を撚
糸して２本撚りコード（４０Ｓ　Ｘ　４０２）を用いて
実施例１と同様の熱処理および接ｆ！ｒ剤処理を行った
。このコードを用いてライトラック用バイアスタイヤ７
．００−１５８　Ｐ　Ｒを作り比較用に使用した。

比較例２ 実施例１と同じ原糸を用いて撚糸し、２本撚りコード（
４０ＳＸ４０Ｚ）とした。このコードを表１に示す熱処
理条件で摺着剤として第１の浴にエポキシ糸接着剤、第
２の浴にＲＦＬ朶（Ｄｕｐｏｎｔ社製Ｄ−５Ａ）を用い
て熱処理を行った。得られた処理コードを用いてライト
トラック用バイアスタイヤ７．００−１５８　Ｐ　Ｒを
作り比較用に使用した。

比６２例３ フェノール／四塩化エタン＝５０／５０の混合溶媒から
求めた樫限粘度数０．６７　、ポリエステルポリマ１５
００　Ｄ／１９０フィラメントポリエステル原糸ヲ使用
し、実ｉｆＱ例１と同様の熱処理コードを作成した。

このＱＬす（！コードを用いてライトトラック用バイア
スタイヤ７、００　−　１５　８　Ｐ　Ｒタイヤを作成
し比較例として用いた。

実胤例壬 フェノール／四塩化エタン”　”　／　６ｏ　混合ｆＢ
　＆から求めた極限粘度数（１，９０、ポリエステルホ
゛リマ末端カルボキシル基１８　ｅｑ／１ｏ６９の１０
０ＯＤ／１９０フイラメントポリエステル原糸を撚糸し
て２本撚りコード（＋９ＳＸ４９Ｚ）とした。コードを
表２に示す処理条件で熱処理した。接着剤は実施例１の
ものと同じものを用いた。この熱処理フート。

を用いカーカス層に用い、ベルト層にＩ　Ｘ　５　Ｘ　
Ｏ，２５明φのスチール撚りコードを用いたベルト層２
枚を配置して乗用を用ラジアルタイヤＰ　２３５　／　
７５Ｒ１５（２プライカーカス）のタイヤを作成した。

このタイヤの性能をｎ価し、得た結果を表２に併記する
。

比較例４ フェノール／四塩化エタン”　”／６ｏ　混合溶媒から
求めた極限粘度ｉｏ、９２．ポリエステルホ゛リマ末端
カルボキシル基２９　ｅｑ／ｌＯ’ｇＩノ１００＋ＩＤ
／２５０フィラメントポリエステル原糸を撚糸して２本
撚りコード（４９ＳＸ４９Ｚ）とした。コードを表２に
示した熱処理条件で処理した。接着剤は実施例１に示し
たものと同じものを使用した。この熱処理コードを用い
て実ｊ顔例４と同じタイヤを作成し、性能を評価し、得
た結果を表２に併記する。

表　　２ ”Ｉ　　ＪＩＳ　　Ｌ−１ｏ１フに準する＊２　初／Ｊ
ｒＷｆ５０９／本　１７７°（：Ｘ３０分乾熱収縮率★
δ　試験タイヤ空気内圧６に９／瀉−荷重１６８０〜。

走行辻度　６０Ｋｍ／Ｈｒ （発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の空気入りタイヤは、
特定の線状ポリエステル繊維から成るコードをカーカス
プライの補強材として用いたことにより操縦安定性およ
び耐摩耗性に優れると共にカーカスコードの耐熱強力劣
化性が著しく改善されたことにより優れた高速性、耐疲
労性を有するという効果が得られ、全てのラジアルタイ
ヤ、バイアスタイヤに適用され、特にライトトラックお
よびトラック・バス用としても有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トレツド部とこのトレツド部の両肩でトレツド部に
   連らなる一対のサイド部とサイド部の内周にそれぞれ形
   成した一対のビード部を具え、これ等ビード部に設けた
   一対のビードワイヤに係止した少くとも１枚以上のカー
   カス層と該カーカスとトレツドとの間のクラウン部に設
   けたベルト層により補強された空気入りタイヤにおいて
   、 タイヤ新品時にタイヤから取り出したカー カスコードの強度が６．０ｇ／Ｄ以上で、かつタイヤを
   １４０℃×２４０時間静的に熱劣化させた後タイヤから
   取り出したコードの強力保持率が新品時の７０％以上で
   ある線状ポリエステル繊維から成るコードをカーカスプ
   ライの補強材としたことを特徴とする空気入りタイヤ。 ２、カーカスコードは線状ポリエステル繊維がフエノー
   ル／四塩化エタン＝５０／５０混合溶媒から求めた極限
   粘度数０．８０以上の範囲にあり、ポリエステルポリマ
   末端カルボキシル基含有率が１８ｅｑ／１０＾６ｇ以下
   でかつ接着剤として一浴型ＲＦＬ接着剤を用いて熱処理
   されたコードである特許請求の範囲第１項記載の空気入
   りタイヤ。