(57)【要約】【課題】レーヨンコードが持つ、優れた特性を犠牲にすることなく湿熱耐久性を改良したタイヤを提供すること。【解決手段】カーカスプライが有機繊維により補強されたタイヤにおいて、該有機繊維コードが溶剤紡糸法によって得られるセルロース繊維であることを特徴とするタイヤである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカスプライが有機繊維により補強されたタイヤにおいて、
該有機繊維コードが溶剤紡糸法によって得られるセルロース繊維リヨセルであることを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
前記有機繊維コードの下記式で表される風乾時強力保持率Ｆが９０％以上である請求項１記載のタイヤ。
Ｆ＝Ａ／Ｃ×１００
（ここで、Ｆは風乾時強力保持率、Ａはディップ処理前のコードを温度２４±２℃、湿度５５±５％の雰囲気下に８時間放置した風乾条件放置コードの引張強さ、Ｃは同ディップ処理前のコードを１０５±３℃のオーブン内に２時間放置した絶乾状態コードの引張強さである。）
【請求項３】
前記有機繊維コードの下記式で表される湿潤時強力保持率Ｓが８０％以上である請求項１又は２記載のラジアルタイヤ。
Ｓ＝Ｂ／Ｃ×１００
（ここで、Ｓは湿潤時強力保持率、Ｂはディップ処理前のコードを温度３０±２℃、湿度８０±５％の雰囲気下に８時間放置した湿潤条件放置コードの引張強さ、Ｃは同ディップ処理前のコードを１０５±３℃のオーブン内に２時間放置した絶乾状態コードの引張強さである。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤに関し、更に詳しくは、湿熱によるコード強力低下の少ない耐久性の優れたタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗用車タイヤに要求される性能は、車の性能の向上と相まって益々厳しくなってきており、操縦安定性、振動乗り心地、高速走行耐久性、騒音、ユニフォミティーの向上等、多様になってきている。
これらの特性を高度にバランスさせたものが、いわゆる高性能タイヤである。レーヨンコードは、かっては乗用車タイヤの主要なカーカス材として用いられていたが、強力が低いため国内ではその大部分がポリエステルコードに置換された。しかし、上記特性をバランスよく実現するという特徴があるため、現在も高性能タイヤのカーカス材として用いられている。
レーヨンコードは、高弾性率、低熱収縮率、耐熱性、接着安定性等の特性を有するため、レーヨンコードで補強されたカーカスプライを備えたタイヤは、操縦安定性、高速耐久性、ユニフォミティーに優れた性能を発揮する。
【０００３】
このように、各種性能を万遍なく備える合成繊維は、いまのところ見当たらない。しかし、レーヨンはこのように多くのメリットを持つが、水分がある場合、湿熱により強力が低下する欠点を持っている。
このため、生産時には厳格な温度、湿度の管理が必要になる。しかし、完全な絶乾状態でタイヤの生産を行うことは不可能で、幾分吸湿し強力が低下した状態で生産されているのが実情で、強度設計も強力低下の影響を十分考慮している。また、外傷などによりタイヤに傷が入り、レーヨンコードが直接湿熱にさらされた場合、タイヤとしての耐久性が著しく低下する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、レーヨンコードが持つ、優れた特性を犠牲にすることなく湿熱耐久性を改良したタイヤを提供することを目的とする。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
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、溶剤紡糸法によって得られるセルロース繊維リヨセルをカーカスに適用することによりその目的を達成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したものである。
すなわち、本発明はカーカスプライが有機繊維により補強されたタイヤにおいて、該有機繊維コードが溶剤紡糸法によって得られるセルロース繊維リヨセルであることを特徴とするタイヤを提供するものである。
【０００６】
【発明の実施形態】
本発明のタイヤにおいて、レーヨンコードで補強されたカーカスプライを備えたタイヤがもつ優れた性能、操縦安定性、高速耐久性、ユニフォミティー等の諸性能を損なうことなく、湿熱耐久性を改良するためには、溶剤紡糸法によって得られるセルロース繊維リヨセルをカーカスに適用することが必要である。
この溶剤紡糸セルロース繊維リヨセルは、ビスコース等の再生繊維レーヨンと同じパルプを原料に生産されるが、ビスコース再生セルロースと異なり天然セルロースの分子を生かしたまま溶解、紡糸した溶剤紡糸の精製セルロース繊維である。
【０００７】
溶剤紡糸法によって得られる繊維リヨセルはビスコース法によって得られる繊維レーヨンよりも結晶化度が高く、また結晶部分と非結晶部分の配向性が高い特徴をもっている。レーヨンの吸湿性による強力の低下は、セルロース鎖間に水が入り膨潤することで、セルロース鎖間の水素結合が弱くなることが原因だと推察されるが，リヨセルは上記特徴のため，セルロース鎖間に水分が入りにくく，結果的に湿熱に対する強力低下が少ないと考えられる。
【０００８】
その製法は、例えば、特公昭６０−２８８４８号公報、特表平１１−５０４９９５号公報に記載されているように、有機溶剤中に溶解されたセルロースと水等の非溶媒を含む溶液を空気中又は、非沈殿性媒体中に紡糸し、その際、紡糸口金から出た繊維形成溶液を送り出す速度より早い速度で引張って、３倍以上の延伸倍率で延伸した後に、非溶媒で処理することによって得ることができる。
【０００９】
さらに、溶剤紡糸法によって得られるセルロース繊維リヨセルの下記式で表される風乾時強力保持率Ｆが９０％以上であることが好ましい。さらに好ましくは９２％以上である。
Ｆ＝Ａ／Ｃ×１００
（ここで、Ｆは風乾時強力保持率、Ａはディップ処理前のコードを温度２４±２℃、湿度５５±５％の雰囲気下に８時間放置した風乾条件放置コードの引張強さ、Ｃは同ディップ処理前のコードを１０５±３℃のオーブン内に２時間放置した絶乾状態コードの引張強さである。）
溶剤紡糸法によって得られるセルロース繊維リヨセルの風乾時強力保持率Ｆが低ければ、タイヤ製造工程で吸湿し強力低下する部分を考慮して設計しなければならないが，工場の湿度によって強度が大きく変化する。
８５％以下では、季節などによる湿度変化によりカーカスプライコードの強力のバラツキが大きくなり好ましくない。
【００１０】
さらにまた、溶剤紡糸法によって得られるセルロース繊維リヨセルの下記式で表される湿潤時強力保持率Ｓが８０％以上であることが好ましい。さらに好ましくは８３％以上である。
Ｓ＝Ｂ／Ｃ×１００
（ここで、Ｓは湿潤時強力保持率、Ｂはディップ処理前のコードを温度３０±２℃、湿度８０±５％の雰囲気下に８時間放置した湿潤条件放置コードの引張強さ、Ｃは同ディップ処理前のコードを１０５±３℃のオーブン内に２時間放置した絶乾状態コードの引張強さである。）
溶剤紡糸法によって得られるセルロース繊維リヨセルの湿潤時強力保持率Ｓが８０％未満ではコード強力が低下することにより、耐久性が大幅に低下する。
【００１１】
次に、本発明で用いるカーカスプライとしての溶剤紡糸法によって得られるセルロース繊維リヨセルコードとしては総繊度が１５００ｄｔｅｘ〜５０００ｄｔｅｘが好ましく、さらに好ましくは、３０００ｄｔｅｘ〜４０００ｄｔｅｘである。
このようなコードは、タイヤ重量およびタイヤ性能面のバランスの点から好適に使用される。１５００ｄｔｅｘ未満のコードを用いるとタイヤの強度を保つためにカーカス層を複数設ける必要があり、結果としてタイヤ製造のコストアップに繋がる。また、５０００ｄｔｅｘを超えるコードを用いると、カーカス層の厚さが必要以上に増加してしまい、タイヤ重量の増加を招く。
【００１２】
また、撚り数は２５／１０ｃｍ〜６０／１０ｃｍ、より好ましくは４０／１０ｃｍ〜５０／１０ｃｍである。一般に、撚り数を増やすと、撚りロスが増して強力が低下する一方、圧縮時の疲労性が改善されることにより耐久性が改良される。
両者のバランスの良い撚りが上記の範囲である。
カーカス補強に用いるスダレ織物にしたときのコードの打ち込み数は８０本／１０ｃｍ〜１３０本／１０ｃｍ、より好ましくは１００本／１０ｃｍ〜１２０本／１０ｃｍである。
打ち込み数をあげると、耐久性は改良されるが、タイヤ重量が増える。性能、重量のバランスの良いところが、上記の範囲である。
【００１３】
【実施例】
次に実施例を示して、本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
溶融紡糸繊維及び試供タイヤの性能は下記の方法に従って測定した。
〈コードの性能〉
（１）風乾時強力保持率Ｆ
式Ｆ＝Ａ／Ｃ×１００で求めた。ここで、Ｆは風乾時強力保持率、Ａはディップ処理前のコードを温度２４±２℃、湿度５５±５％の雰囲気下に８時間放置した風乾条件放置コードの引張強さ、Ｃは同ディップ処理前のコードを１０５±３℃のオーブン内に２時間放置した絶乾状態コードの引張強さである。
数字の大きいほうが保持率が高いことを示す。なお、コードの引張強さについては、ＪＩＳ　Ｌ　１０１７−１９８３に準拠した。
（２）湿潤時強力保持率Ｓ
式Ｓ＝Ｂ／Ｃ×１００で求めた。ここで、Ｓは湿潤時強力保持率、Ｂはディップ処理前のコードを温度３０±２℃、湿度８０±５％の雰囲気下に８時間放置した湿潤条件放置コードの引張強さ、Ｃは同ディップ処理前のコードを１０５±３℃のオーブン内に２時間放置した絶乾状態コードの引張強さである。
数字の大きいほうが保持率が高いことを示す。なお、前記同様コードの引張強さについては、ＪＩＳ　Ｌ　１０１７−１９８３に準拠した。
【００１４】
〈試供タイヤの試験〉
（１）ドラム高速耐久性
米国規格ＦＭＶＳＳＮｏ．１０９の方法でステップスピード方式で、３０分ごとにスピードを増して、タイヤが故障するまで走行し、故障した時の速度（ｋｍ／時）とそれまでの経過時間（分）を測定した。
【００１５】
実施例１及び比較例１
［コードの作成］
レーヨンコード、及びリヨセルは１８４０ｄｔｅｘの原糸を下撚りし、これを２本合わせてさらに上撚りし（１８４０ｄｔｅｘ／２）コードを作成した。
【００１６】
［コードの調湿］
実施例用コードリヨセル、比較例用コードレーヨン各々の風乾時の強力保持率Ｆ及び湿潤時強力保持率Ｓの測定のため、前記二種のディップ処理前コードの調湿を下記条件で行った。
風乾条件放置コード：温度２４±２℃、湿度５５±５％の雰囲気下に８時間放置
湿潤条件放置コード：温度３０±２℃、湿度８０±５％の雰囲気下に８時間放置
絶乾状態コード：１０５±３℃のオーブン内に２時間放置
二種類のコードの風乾時強力保持率Ｆは、リヨセルがレーヨン対比強力低下が少ない。同様に湿潤時強力保持率Ｓは、湿潤条件が厳しくなるほどレーヨンコードの強力低下がリヨセル対比大きい。それぞれの測定結果を第１表に示す。
ディップ処理前のコード物性はディップ処理や、熱処理及びその条件により多少変化するが、リヨセルがレーヨン対比吸湿による強力低下が少ないという傾向はディップ処理後も全く同じである。
【００１７】
【表１】
2004066930.tif 000002
【００１８】
［スダレ状の織物の作成］
前記コードを用い、レーヨンは１１５本／１０ｃｍ、リヨセルは１１０本／１０ｃｍの打ち込み量でスダレ織物を作成した。絶乾時の強力はレーヨンとリヨセルはほぼ同等であるが、レーヨンは製造時の吸湿により強力が低下してくるので、両者のタイヤでの総強力を同じにするため、レーヨンの打ち込み本数を多くしている。
【００１９】
［ディップコードの作成］
前記二種類のスダレ状織物をＲＦＬ（Ｒｅｓｏｌｃｉｎ，ＦｏｒｍａｌｉｎｅＬａｔｅｘ）接着剤に浸せきして、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行った。乾燥工程は１５０℃×１００秒間、３５０ｇ／ｃｏｒｄの張力でおこなった。ベーキング工程は乾燥工程と同温度、同時間、同張力で乾燥工程に引き続いて行い、ディップコードを作成した。
【００２０】
［カーカスプライ材の作成］
前記調湿した二種のスダレ状ディップコードを調湿状態が変化しないよう、直ちにコーテイングゴムでトッピングし、カーカスプライ材を作成した。カーカスプライ材は含有水分率が変化しないように、ビニールシートで密閉した。
【００２１】
［タイヤ（乗用車用ラジアルタイヤ１９５／６５Ｒ１５）作成］
前記コーテイングゴムでトッピングした二種のスダレ状ディップコードを用いて、通常の成型、加硫工程を経て、試作タイヤを作成した。
このようにして得られた本発明のタイヤに充填する気体としては空気にかぎらず、窒素などの不活性ガスも使用できる。
【００２２】
実施例２及び比較例２
実施例１、比較例１で使用した二種のスダレ状ディップコードのデップ前の調湿条件を、温度３０±２℃、湿度８０±５％雰囲気下に８時間放置した以外は、実施例１、比較例１に準じてタイヤを試作した。
【００２３】
実施例３及び比較例３
実施例１及び比較例１と同ロットのタイヤにカーカス層に達する小さな穴を針で数箇所あけ、湿度８０±５％雰囲気下に２週間放置したものをそれぞれ実施例３、比較例３とした。
【００２４】
ここで、各種タイヤのドラム高速耐久性試験を行った結果について、第２表に示す。
【００２５】
【表２】
2004066930.tif 000003
【００２６】
第２表に示すように、リヨセルを用いた実施例のタイヤは、製造時に湿潤状態に曝されても（実施例２）、また外傷等によりカーカスプライが水分に曝されるような状態にあっても（実施例３）、レーヨンを用いた比較例のタイヤより耐久性が改良されていることがわかる。
故障はすべて、カーカス補強コード切断に伴う、サイド吹き抜けであった。
【００２７】
【発明の効果】
溶剤紡糸法によって得られるセルロース繊維リヨセルをカーカスに適用することにより、レーヨンコードが持つ、高弾性率、低熱収縮率、耐熱性、接着安定性等多くの優れた特性を犠牲にすることなく湿熱耐久性を大幅に改良した本発明のタイヤを提供することが出来る。