(57)【要約】  本発明は、タイヤ強化材として用いられ、PETおよびナイロン6.6経糸コードを交互にして作製された新規タイヤコード織物またはストリップに関する。そのような新規タイヤコード織物またはストリップは、空気入りラジアルタイヤ中のベルトパッケージ上のゼロ度らせん巻キャッププライとして用いると、高速耐久性、トレッド分離耐性および衝撃耐性を向上する。
2019531952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りラジアルタイヤのベルトパッケージ上に円周状に巻きつけられ、平行、交互に織られたナイロン6.6およびPETコードで作製されたキャッププライストリップであって、
−  下式に従って決定されたPETコードのケーブル撚り係数が、ナイロン6.6コードのケーブル撚り係数よりも少なくとも15%高い
ことを特徴とする、キャッププライストリップ。
［数１］
撚り係数 = コードケーブル撚り x（コードの総線密度）1/2
【請求項２】
前記ナイロン6.6コードのケーブル撚り係数が、最小で10,000、かつ、最大で15,000である、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項３】
前記PETコードのケーブル撚り係数が、20,000未満である、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項４】
前記ナイロン6.6コードおよび前記PETコードがツープライコードである、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項５】
前記ナイロン6.6コードおよび前記PETコードがスリープライコードである、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項６】
前記ナイロン6.6コードおよび前記PETコードの線密度が最小で500 dtex、かつ、最大で5,000 dtexである、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項７】
前記ナイロン6.6コードおよび前記PETコードの線密度間の差が15%未満である、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項８】
前記ストリップ中のナイロン6.6（Ａ）およびPET（Ｂ）コードの配置が、以下：A+B+A+B+A+Bなどである、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項９】
前記ストリップ中のナイロン6.6（Ａ）およびPET（Ｂ）コードの配置が、対コードとして、以下：AB+AB+ABなどである、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項１０】
前記ストリップ中のナイロン6.6（Ａ）およびPET（Ｂ）コードの配置が、以下：A+B+B+A+B+B+A+B+B+Aなどである、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項１１】
前記ストリップ中のナイロン6.6（Ａ）およびPET（Ｂ）コードの配置が、以下：A+A+B+A+A+B+A+A+Bなどである、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項１２】
前記ストリップ中のコード数が最小で70 epdm（デシメートルあたり末端）である、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項１３】
前記PETコードおよび前記ナイロン6.6コードの7% LASE値間の差が最小で25%である（7% LASE値はASTM D885-16に従って決定される）、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項１４】
前記PETコードおよび前記ナイロン6.6コードの7% LASE値間の差が最小で35%である、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項１５】
前記キャッププライストリップの幅が最小で8 mm、かつ、最大で25mmである、請求項１のキャッププライストリップ。
【請求項１６】
前記キャッププライストリップの幅が最小で10 mm、かつ、最大で15mmである、請求項１のキャッププライストリップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ強化材として用いる交互PETおよびナイロン6.6経糸コードを含む新規タイヤコード織物またはストリップに関する。そのような新規タイヤコード織物またはストリップは、空気入りラジアルタイヤ中でベルトパッケージ上のゼロ度らせん巻キャッププライとして使用すると、高速耐久性、トレッド分離耐性および衝撃耐性を向上する。
【背景技術】
【０００２】
高速条件下、タイヤの外径は、スチールコードベルトパッケージおよびトレッドによって発生する遠心力のため、増大する。そのような直径増大、すなわち、タイヤ拡張 [tire growth]はベルトエッジコードのパンタグラフ運動 [pantographic movements]を増進し、亀裂発生、亀裂伝播、および最終的にベルトエッジ分離を招く。
【０００３】
一方、高速条件下、ベルトエッジでの温度上昇は、テキスタイルキャッププライストリップの局所接着劣化を生じ、局所キャッププライ−トレッド分離をもたらし、引き続き、短時間で、不均一な応力分布により、ベルトエッジ分離を生じる。
【０００４】
ベルトパッケージ上に円周状に巻きつけられたキャッププライ層は、クロスプライスチールコード層で作製された重いベルトパッケージ上に圧縮力（拘束力）を負荷することで、高速条件下、過剰なタイヤ拡張を防止する。拘束力を促進するために、通常、高コード数 (epdm)のキャッププライストリップを用いる（例えば、ナイロン、1400x2, 110 epdmまたはナイロン 1400x1, 140 epdmなど）。
【０００５】
現在、最も広汎に用いられているキャッププライ材料は、タイヤの赤道面に対して0から5度にて、ベルトパッケージ上にらせん状に巻きつけられた、ナイロン6.6およびアラミド／ナイロンハイブリッドコードである。
【０００６】
ナイロンコードは、屈曲および軸圧縮下での優れた疲労耐性、ならびに、タイヤ形成時に容易な加工を可能にするバイエラスティック引張特性を有する。さらに、高速条件下での使用温度を上昇する収縮力発生は、ベルトエッジ分離耐性および高速耐久性を向上する。
【０００７】
バイエラスティック引張挙動を有する高低モジュラスの糸を含むハイブリッドコードも高速タイヤ中のキャッププライとして用いられていることは周知である。ハイブリッドコードの低モジュラス成分は、その高い拡張性のため、過度の緊密コード形成なく、容易なベルトパッケージ引揚げ [lifting]を可能にし、高モジュラス成分は、使用条件において有効になる。キャッププライとしてハイブリッドコードを用いることによって、キャッププライ層の総厚およびゴム含量を減らすことができ、ハイブリッドコードの高モジュラス成分は、拘束力を促進し、高速耐久性を向上する。
【０００８】
米国特許第4,284,117号は、コードではなく、単糸から形成されたナイロンキャッププライを記載する。そのキャッププライは、従来のキャッププライよりも薄く、優れた柔軟性および放熱特性を有する。しかしながら、シングルプライコードの限定された疲労耐性は、このアプリケーションでは根本的な欠点である。疲労耐性を向上するための撚り増加は、モジュラスおよび拘束力の劇的な低下を招く。
【０００９】
米国特許第5,115,853号は、ベルト拘束構造の放射状外側に配置されたキャッププライ構造を有するラジアルタイヤを記載する。そのキャッププライ構造は、280tpm以下のコード撚りを有する420x2のサイド・バイ・サイドナイロンコードを含む。限定された撚り、この場合、低い撚り（低らせん角）は、疲労耐性および衝撃耐性に対して悪影響を及ぼす。
【００１０】
米国特許第7,584,774号は、円周方向にベルトパッケージ上にらせん状に巻き付けたベルト強化層（キャッププライ）としてポリエチレンテレフタレート(PET)コードを記載する。このようなPETコードは、160℃にて29.4Nの負荷下、2.5mN/dtex.%を下回らない弾性率を有する。高速温度でのPETコードの高いモジュラス低下は耐久特性を制限する。
【発明の概要】
【００１１】
本発明は、タイヤ強化材として用いるPETおよびナイロン6.6経糸コードを交互にして作製された新規タイヤコード織物またはストリップに関する。そのような新規タイヤコード織物またはストリップは、空気入りラジアルタイヤ中のゼロ度らせん巻キャッププライとして用いると、高速耐久性、トレッド分離耐性および衝撃耐性を向上する。
【００１２】
周知なように、ナイロン6.6は、優れた疲労耐性およびバイエラスティック引張挙動を有し、緊密タイヤコードの形成なく引揚げプロセスを可能にし、高速条件下十分な拘束力を提供する。しかしながら、ナイロン6.6コードの低い初期モジュラスにより、ベルトパッケージへの十分な拘束力を達成するためには、キャッププライとして高いepdm （デシメートルあたり末端 [ends per decimeter]）の織物またはストリップを用いなければならない（図１）。
【００１３】
一方、PETコードは、ナイロン6.6と比較して、高い弾性率およびガラス転移点 (Tg)を有し、これが、フラットスポッティング、ノイズ発生および低度ないし中度の高速耐久性を低減する理由である。しかしながら、PETの低レベルの表面活性は、ナイロン6.6と比較して、劣った静的および動的接着性を与える。
【００１４】
さらに、そのような織物またはストリップのコード−コード間距離（リベット）は狭過ぎ、焦げなしにコード間へのゴム浸透を困難にする。高epdmによる低コード−コード間距離の結果、ゴム亀裂が、高せん断応力による動的条件下コード間で容易に開始する。コード−コード間距離（リベットエリア）がクラック発生およびタイヤ破裂を制御する重要なパラメータであることはよく証明されている。
【００１５】
本発明は、PETコードの利点である高初期モジュラスおよびTgと、ナイロン6.6のバイエラスティシティー [bielasticity]、高疲労耐性、向上した接着性および高熱収縮力発生特性とを組み合わせる。
【００１６】
本発明によれば、キャッププライストリップにおいて、ナイロン6.6およびPETコードは、異なるモジュラスまたはLASEおよび異なる熱収縮力値を有する。硬化プロセスにおける引揚げ（膨張）[lifting (expansion)]の間、高モジュラスPETコード（低拡張性コード）は、ナイロン6.6コード（高拡張性コード）のものよりもより高く負荷される。より高いコード充負荷の結果として、PETコードは、ナイロン6.6コードよりも、より多くスキムコンパウンドに浸透する。
【００１７】
PETコードおよびナイロン6.6の異なるレベルの撚りの結果として、モノプライキャップストリップ層は、二層キャップストリップになる（図２）。
【００１８】
定義：
コード：ツープライ以上の糸と一緒に撚り合わせて形成された強化エレメント
デニール：9,000メートル長の糸のグラム重量
Dtex：10,000メートル長の糸のグラム重量
フラットスポッティング：高速ドライビング後に駐車している間のフットプリント形状の一時的硬化
LASE: 特定伸長での負荷
7% LASE: 7%伸長での負荷
線密度：g/dtexまたはg/d（デニール）として、単位長あたり重量
拘束力：タイヤ拡張を防ぐためにドライビング中にキャッププライによってベルトパッケージ上に負荷される力
総線密度：コードのプライ糸の呼び線密度の合計
ツープライコード：ツープライ糸を互いに撚り合わせて調製したコード
スリープライコード：スリープライ糸を互いに撚り合わせて調製したコード
撚り：メートルあたりの糸またはコードの軸周りの回転数 (t/mまたはtpm)
経糸：すべての織物において、長さ方向に、かつ、織物端に平行に通り、緯糸と織り交ぜられる、一組の糸またはコード
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、硬化プロセス後のクロスプライスチールコードベルトパッケージ上の従来（先行技術）のナイロンキャッププライの断面図である。ａはクロスプライスチールコードベルトパッケージである。ｂはベルトパッケージ上の従来のキャッププライである。ｃはトレッドである。
【図２】図２は、硬化プロセス後のクロスプライスチールコードベルトパッケージ上の交互配置されたナイロン6.6およびPETコードを含む本発明のキャッププライの断面図である。    ａはクロスプライスチールコードベルトパッケージである。    ｂはベルトパッケージ上の本発明のキャッププライである。    ｃはトレッドである。
【図３ａ】図３ａは、（１）硬化プロセス前、（２）硬化プロセス後の、クロスプライスチールコードベルトパッケージ上の本発明のキャッププライの断面図である。    Ａ：より低い初期モジュラスを有するナイロン6.6コード    Ｂ：より高い初期モジュラスを有するPETコード    Ｈ：ゴムマトリクス中のコード浸透差
【図３ｂ】図３ｂは、Ａ（ナイロン6.6、低モジュラス、低張力）およびＢ（PET、低撚り、高モジュラス、高張力）コードで作製されたキャッププライストリップの上面図である。
【図４】図４は、（１）硬化プロセス前、（２）硬化プロセス後の、クロスプライスチールベルトパッケージ上の横並びで（ナイロン6.6／PET）対になった本発明のコードのキャッププライの断面図である。
【図４ｂ】図４ｂは、キャッププライストリップ中、横並びの（対になった）Ａ（ナイロン6.6、高撚り、低モジュラス、低張力）およびＢ（PET、低撚り、高モジュラス、高張力）コードの上面図である。
【図５】図５は、（１）硬化プロセス前、（２）硬化プロセス後の、コード−コード間距離変化を示す。    Ｓ１：膨張および硬化のプロセス前のＡとＢとの間のコード−コード間距離    Ｓ２：膨張および硬化のプロセス後のＡとＢとの間のコード−コード間距離    Ｓ３：膨張および硬化のプロセス後のＡとＡとの間のコード−コード間距離    Ｓ４：膨張および硬化のプロセス後のＢとＢとの間のコード−コード間距離
【図６】図６は、（１）硬化プロセス前、（２）硬化プロセス後の、1+2+1コード配置を示す。    （１）膨張および硬化のプロセス前のA+B+B+A+B+B+A+…コード配置    （２）膨張および硬化のプロセス後のA+B+B+A+B+B+A+…コード配置
【図７】図７は、2+1+2コード配置を示す。    （１）膨張および硬化のプロセス前のA+A+B+A+A+B+A+A+…コード配置    （２）膨張および硬化のプロセス後のA+A+B+A+A+B+A+A+…コード配置
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明によれば、空気入りラジアルタイヤのベルトパッケージ上に円周方向にらせん状に巻き付けられたキャッププライ織物またはキャッププライストリップは、経糸として交互ナイロン6.6およびPETコードを有し、
−  PETコードの高モジュラス、ナイロン6.6コードの高熱収縮力およびコード間の増大したコード−コード間距離（より少ないせん断応力）（垂直方向のコードシフト、二層またはジグザグフォーメーション）（図３ａ、３ｂおよび５）により高速耐久性を向上し；
−  ナイロン6.6の高いエネルギー吸収および高撚りPETコードによりベルトパッケージの衝撃耐性を向上し；
−  キャッププライの波状表面構造によりトレッド−キャッププライ分離耐性を向上し、ジグザグ表面は、キャッププライとトレッドコンパウンドとの間の機械的結合も促進し；および
−  ナイロン6.6の少ない含有量およびPETの高いTgによりフラットスポット問題を低減する。
【００２１】
キャッププライストリップ中のナイロン6.6およびPETコードは、ツーおよび／またはスリープライコードである。
【００２２】
円周中心線（またはタイヤの赤道面）に対するらせん巻キャッププライストリップの角度は、0から5°である。
【００２３】
有効なナイロン6.6モジュラスおよび疲労耐性の組合せを得るために、下式に従い、最小で10,000、かつ、最大で15,000である。
【００２４】
［数１］
撚り係数 = コードケーブル撚り x（コードの総線密度）1/2            (1)
撚り、tpm
線密度、dtex
【００２５】
上記の利点を得るためには、PETコードのケーブル撚りは、ナイロン6.6コード（例えば、ナイロン6.6コード、1400x2, Z/S, 250/250tpm、およびPETコード、1440x2, Z/S, 300/300tpmまたは350/350tpm）のそれよりも少なくとも50 tpm高い。
【００２６】
第１および第２コードの撚り差が50 tpm未満であれば、第１と第２コードとの間のLASE、モジュラスまたは拡張性の差が無意味になる。それらの状況下、波状キャッププライ表面をタイヤに作り出せない。
【００２７】
コードの総線密度は最小で500 dtex、かつ、最大で5,000 dtexである。500 dtex未満のキャッププライコードは、薄すぎ、LASE値も低すぎて、非常に高いコード数 (epdm)でさえ十分な拘束力を付与することができない。この欠点に加えて、引揚げおよび硬化プロセスの間、それらはベルト層のスキムコンパウンドを切断し、スチールコードと接触し得る。5,000 dtexより高いキャッププライは、厚すぎ、コーティングに多すぎるゴムを必要とする。タイヤにおいてそのようなコードの潜在的な欠点は、上昇した転がり抵抗と頂部領域[crown area]の発熱である。
【００２８】
第１と第２コードとの間の総線密度差は、15%未満である。好ましくは、第１および第２のコードの総線密度は同一であるべきである。
【００２９】
本発明によれば、キャッププライストリップ中で互いに平行なナイロン6.6コードおよびPETコードの並びは、A+B+A+B+A+B+…などの交互形態であり、Ａは低い撚りのナイロン6.6コードであって、Ｂは、Ａと比較して高い撚りのPETコードである。そのようなキャッププライストリップは、硬化プロセス後に均一な波状表面を作り出し、トレッドコンパウンドに強く結合して高速条件下のトレッド分離耐性を向上する。
【００３０】
本発明によれば、キャッププライストリップ中で互いに平行なナイロン6.6コードおよびPETコードの並びは、対コードとして、AB+AB+AB+…などの交互形態であり、Ａは低い撚りのナイロン6.6コードであって、Ｂは、Ａと比較して高い撚りのPETコードである。
【００３１】
本発明によれば、キャッププライストリップ中で互いに平行なナイロン6.6コードおよびPETコードの並びは、A+B+B+A+B+B+A+B+B+…などの交互形態であり、Ａは低い撚りのナイロン6.6コードであって、Ｂは、Ａと比較して高い撚りのPETコードである。
【００３２】
本発明によれば、キャッププライストリップ中で互いに平行なナイロン6.6コードおよびPETコードの並びは、A+A+B+A+A+B+A+A+B+…などの交互形態であり、Ａは低い撚りのナイロン6.6コードであって、Ｂは、Ａと比較して高い撚りのPETコードである。
【００３３】
本発明によれば、ストリップ中のコード数は、最小で70 epdm（デシメートルあたり末端 [ends per decimeter]）である。コード数が70 epdmより低い場合、トレッドに対する機械的結合に対する表面波形の効果は十分ではない。
【００３４】
本発明によれば、第１および第２のナイロンコードの7% LASE値間の差は最小で15%、好ましくは25%である（7% LASE値はASTM D885-16に従って決定される）。
【００３５】
本発明によれば、キャッププライストリップの幅は、8から25mm、好ましくは10から15 mmである。
【図１】
2019531952.tif 000003
【図２】
2019531952.tif 000004
【図３ａ】
2019531952.tif 000005
【図３ｂ】
2019531952.tif 000006
【図４ａ】
2019531952.tif 000007
【図４ｂ】
2019531952.tif 000008
【図５】
2019531952.tif 000009
【図６】
2019531952.tif 000010
【図７】
2019531952.tif 000011
【国際調査報告】
2019531952.tif 000012
2019531952.tif 000013