空気入りタイヤ
【課題】生タイヤ成型時における作業性を改善し、ユニフォミティを向上した空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】クラウン部から両サイド部２を経て両ビード部１に延び、ビード部１に係留された、略ラジアル方向に配列したコード層よりなるカーカスプライ４を備える扁平率３０〜６５の空気入りタイヤである。カーカスプライコードが、ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％以上含み、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が０．１〜０．９ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲内、１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率が３．０％〜６．５％の範囲内であり、ポリケトン繊維が、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより得られたものであって、その単糸繊度が１．５〜１５ｄｔｅｘの範囲内である。
【解決手段】クラウン部から両サイド部２を経て両ビード部１に延び、ビード部１に係留された、略ラジアル方向に配列したコード層よりなるカーカスプライ４を備える扁平率３０〜６５の空気入りタイヤである。カーカスプライコードが、ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％以上含み、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が０．１〜０．９ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲内、１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率が３．０％〜６．５％の範囲内であり、ポリケトン繊維が、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより得られたものであって、その単糸繊度が１．５〜１５ｄｔｅｘの範囲内である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、タイヤ内面の凹凸が軽減された、ロードハザード性に優れた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジアルタイヤ、中でも乗用車用のラジアルタイヤは、一般に、繊維コードをタイヤの放射方向に配列したカーカスプライの２枚からなるカーカスと、そのクラウン部タイヤ半径方向外側に、スチールコ−ドを、トレッドの全幅にわたりタイヤ赤道面に対し浅い角度をもって傾斜配列したベルトプライの２枚を、層間で互いに交差するように重ね合わせた交錯ベルト層とより構成されている。
【０００３】
特に、高速走行時の性能に重点を置いた高性能タイヤの場合には、上記交錯ベルト層のタイヤ半径方向外側に、ナイロンやポリケトンなどの熱収縮性を有する有機繊維コ−ドを略タイヤ周方向に螺旋状に巻回して形成したキャップ層を追加配置した構造が好んで使用されている。
【０００４】
一方、形状の面では、性能向上を追求するに伴いタイヤ断面の扁平化が進み、タイヤ幅に対する断面の比が０．３となるような超扁平タイヤが出現するに及んでいる。このような扁平断面を有するタイヤは、幅が広く、それに準じてプライ幅も広く形成されるため、様々な走行姿勢の下でタイヤをユニフォミティ良く回転させ、接地性能を効果的に発揮させることは容易ではない。
【０００５】
また、レーヨン等のセルロース系繊維は、室温において高弾性でかつゴムとの接着性が高いことから、タイヤ用補強コードをはじめ、各種ゴム物品の補強材として使用されている。かかるセルロース系繊維は、室温および高温時のヤング率がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステルに比べて高く、１７７℃での熱収縮率が０．６５〜１．０％と高い熱寸法安定性を有しているため、上記のような低扁平系高性能タイヤのカーカスプライとしても用いられてきた。
【０００６】
さらに、特許文献１には、高強度、高弾性率であるポリケトン繊維を使用して、走行耐久性については従来と同等かそれ以上を維持しつつ、操縦安定性を向上させ、かつ軽量化も達成できる空気入りタイヤを提供することを目的として、カーカス層を形成するコードに、所定の構造式で表されるとともに、乾熱１５０℃における熱収縮応力値が０．１９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるポリケトン繊維からなる撚りコードを使用する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−５５５５５号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、低扁平系高性能タイヤのカーカスプライ材は、加硫時のブラダーの当りが不均一になりやすく、また、ＰＣＩ（ポストキュアインフレーション）時の拡張も不均一になりやすいことから、カーカスプライの乱れが大きいという問題があった。
【０００８】
また、上記のように、カーカスプライコードにポリケトンを用いることも公知であるが、従来使用されている湿式紡糸によるポリケトンは、溶媒の乾燥が必要であるため、単糸繊度が０．５〜２ｄｔｅｘ程度のものしか製造できず、それをカーカスプライに用いた場合、プライトリートのスティフネスが柔らかくなるために、生タイヤ成型時の作業性が悪く、成型後の生タイヤの形状安定性も悪いという問題があった。さらに、その柔らかさ故にプライ折り返し時の形状が変化しやすく、カーカスプライ折り返し端部の緩みや、コードの乱れの発生により、タイヤのユニフォミティが悪化し、タイヤ性能を十分に引き出すことができなかった。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、生タイヤ成型時における作業性を改善することで、ユニフォミティを向上した空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、特定の扁平率を有するタイヤにおいて、カーカスプライコードとして、従来の湿式紡糸により得られるポリケトン繊維コードに代えて、溶融紡糸により得られ、特定の熱収縮特性を有するポリケトン繊維コードを適用することで、上記問題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の空気入りタイヤは、クラウン部から両サイド部を経て両ビード部に延び、該ビード部に係留された、略ラジアル方向に配列したコード層よりなるカーカスプライを備える扁平率３０〜６５の空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスプライコードが、ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％以上含み、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が０．１〜０．９ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲内、１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率が３．０％〜６．５％の範囲内であり、
前記ポリケトン繊維が、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより得られたものであって、その単糸繊度が１．５〜１５ｄｔｅｘの範囲内であるものである。
【００１２】
本発明においては、前記カーカスプライが略ラジアル方向に配列したコードと交差する緯糸を含み、かつ該緯糸がタイヤ周方向の複数箇所で、ほぼ同一間隔にて切断されていることが好ましい。また、前記ポリケトン繊維の引張強度は、好適には５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。さらに、前記緯糸は、セルロース系繊維、またはビニロン系繊維からなることが好ましく、また、紡績糸であることも好ましい。さらにまた、本発明の空気入りタイヤの扁平率は、好適には４５〜６５の範囲内である。
【００１３】
ここで、コードの最大熱収縮応力とは、一般的なディップ処理を施した加硫前のカーカスプライコードの、２５ｃｍの長さ固定サンプルを５℃／分の昇温スピードで加熱して、１７７℃時にコードに発生する最大応力（単位：ｃＮ／ｄｔｅｘ）である。また、乾熱処理時熱収縮率とは、同様のディップ処理済みコードに対しオーブン中で１５０℃、３０分の乾熱処理を行い、熱処理前後のコード長を、１／３０（ｃＮ／ｄｔｅｘ）の荷重をかけて計測して下式により求められる値である。
乾熱処理時熱収縮率（％）＝（Ｌｂ−Ｌａ）／Ｌｂ×１００
但し、Ｌｂは熱処理前のコード長、Ｌａは熱処理後のコード長である。また、ポリケトン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。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、溶融紡糸により得られる、単糸繊度が湿式紡糸対比太いポリケトン繊維をカーカスプライコードに用いるとともに、そのコードとしての最大熱収縮応力および乾熱処理時熱収縮率を上記特性の範囲に規定したことにより、生タイヤ成型時における作業性を改善して、ユニフォミティを向上した空気入りタイヤを実現することが可能となった。また、かかるカーカスプライコードと交差する緯糸をタイヤ周方向の複数箇所で特定の切断ピッチにて切断することで、タイヤ成型時の作業性、ひいては加硫後のタイヤのユニフォミティをより向上することができ、結果として、タイヤ重量を増加させることなく、タイヤ内面の凹凸を軽減し、結果としてタイヤ周方向の均一性を高めて、ロードハザード耐性を高め、かつ、ユニフォミティの悪化をより良好に抑制した空気入りタイヤとすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一例を示す部分断面図である。図示するタイヤは、ビードコア５が埋設された左右一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、一対のビード部１間にトロイド状に延在して、これら各部１、２、３を補強する２枚のコード層からなるカーカスプライ４を備える。また、カーカスプライ４のクラウン部のタイヤ半径方向外側には、２枚のベルト層からなるベルト６が配置されている。
【００１６】
図示する例では、ベルトは２枚のベルト層からなるが、本発明のタイヤにおいては、ベルトを構成するベルト層の枚数はこれに限られるものではない。ここで、ベルト層は、通常、タイヤ赤道面に対して傾斜して延びるコードのゴム引き層、好ましくは、スチールコードのゴム引き層からなり、２枚のベルト層は、ベルト層を構成する各コードが互いに赤道面を挟んで交差するように積層されてベルトを構成する。
【００１７】
また、カーカスプライは、略ラジアル方向に平行配列された複数の補強コードをコーティングゴムで被覆してなる。すなわち、一定の撚りを加えた繊維を２〜３本撚り合せ、これを経糸として多本数引き揃えて、これに細く弱い緯糸を荒く打ち込み、スダレ状として、更にゴムと接着させるための接着剤処理を行う。その後、一定厚さのトッピングゴムを被覆して、ゴム被覆コードとする。次に、このゴム被覆コードの経糸が一定の長さとなるように裁断し、裁断面以外の両縁部を接合して、カーカス材料とすることができる。タイヤ成型時には、かかるカーカス材料をドラム成型機または類似設備上で経糸と同一方向に切断し、接合することにより筒状にする。
【００１８】
カーカスプライは、図示する例では、クラウン部から両サイド部を経て両ビード部に延び、ビードコア５に巻回されてビード部１に係留されているが、本発明のタイヤにおいて、カーカスプライの枚数および構造は、これに限られるものではない。
【００１９】
本発明においては、カーカスプライコードとして、ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは１００質量％含むことが必要である。５０質量％未満であると、タイヤとしての強度、耐熱性、ゴムとの接着性のいずれかの性能が不十分となり、本発明の所期の効果が得られない。
【００２０】
また、本発明に用いるカーカスプライコードは、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が、０．１〜０．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、好ましくは０．２〜０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、より好ましくは０．５〜０．６ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲にあることが必要である。最大熱収縮応力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると、高速走行時にタイヤ剛性を十分に発揮することができない。一方、最大熱収縮応力が０．９ｃＮ／ｄｔｅｘを超えると、タイヤ製造時の加熱によりコードが著しく収縮するため、出来上がりのタイヤ形状が悪化する懸念がある。
【００２１】
さらに、本発明に用いるカーカスプライコードは、ディップ処理済みコードとしての１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率が、３．０％〜６．５％の範囲、好ましくは３．５％〜５．０％の範囲にあることが望ましい。１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率が３．０％未満の場合には、タイヤ製造時の加熱による引き揃え効率が著しく低下し、タイヤとしての強度が不十分となる。一方、１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率が６．５％を超える場合には、タイヤ製造時の加熱によりコードが著しく収縮するため、出来上がりのタイヤ形状が悪化する懸念がある。
【００２２】
さらにまた、本発明においては、後述するように、カーカスプライコードに用いるポリケトン繊維として、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸する、溶融紡糸の手法により得られたものを用いることが重要である。溶融紡糸法によれば、従来の湿式紡糸対比繊度の高いポリケトン繊維を得ることができるため、これをカーカスプライコードに適用することで、湿式紡糸によるポリケトン繊維ではなし得なかった、生タイヤ成型の作業性の改善およびユニフォミティ向上を実現することが可能となる。かかる溶融紡糸により、単糸繊度が従来に比して大きい、１．５〜１５ｄｔｅｘ、特には２．０〜７．０ｄｔｅｘの好適なポリケトン繊維を得ることができる。
【００２３】
また、本発明においては、図２に示すように、カーカスプライが略ラジアル方向に配列したカーカスプライコード１０と交差する緯糸１１を含み、かつ、この緯糸１１がタイヤ周方向の複数箇所で、ほぼ同一間隔にて切断されていることが好ましい。溶融紡糸法により得られたポリケトン繊維を用いたトリートにこの緯糸切断処理を施すことにより、生タイヤ成型時の作業性、および加硫後のタイヤのユニフォミティを、従来の湿式紡糸法によるポリケトントリートに緯糸切断処理を施した場合に比し改善して、タイヤ性能を十分に引き出すことが可能なユニフォミティの良い空気入りタイヤを提供することが可能となる。
【００２４】
この緯糸１１を切断する手段としては、特開平５−２０８４５８号公報等に記載の既知のピックブレーカー処理により行うことができるが、それ以外の方法を用いて緯糸を切断することができるのは勿論である。
【００２５】
この場合、図示するように、緯糸１１の切断ピッチＡは５〜３０ｍｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは７〜１５ｍｍの範囲である。切断ピッチＡが５ｍｍ未満である場合、切断工程においてカーカスコードに損傷を与える懸念がある。一方、３０ｍｍを超える場合、タイヤ周方向の均一性を十分に改良できなくなる。
【００２６】
さらに、カーカスプライコードに含まれるポリケトン繊維としては、引張強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のものを用いることが好ましく、より好ましくは７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のものを用いる。この引張強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合、タイヤとしての強度が不十分となる。
【００２７】
さらにまた、カーカスプライコードに含まれるポリケトン繊維としては、弾性率が６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、より好ましくは８０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。この弾性率が６０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合、タイヤ全体の剛性を十分に確保することができない。
【００２８】
さらにまた、緯糸１１は、切断伸度が５〜２０％かつ切断強度が２００〜１０００ｇの範囲にあることが好ましい。切断伸度が５％未満あるいは切断強度が２００ｇ以下の場合、ゴムをトッピングする工程以前において予期しない緯糸１１の切断が生じ、スダレ織物としての形態を保持できなくなる。一方、切断伸度が２０％より大きいか、あるいは切断強度が１０００ｇを超える場合、切断工程において緯糸１１を切断することが困難になり、タイヤ周方向の均一性を十分に改良できなくなる。
【００２９】
さらにまた、緯糸１１がセルロース系繊維またはビニロン系繊維からなることが望ましく、さらには紡績糸であることが好ましい。かかる繊維は上記の切断伸度と切断強度を満足するように設計することが可能である。
【００３０】
ここで、カーカスプライのトリートスティフネスは、柔らかすぎると生タイヤ成型時の作業性および生タイヤの形状安定性が悪く、製造に悪影響が出る。一方、硬すぎても製造時の作業性や、製品の縦バネが上がり、乗り心地に悪影響が出る。このため、好ましくは２０〜４０ｍＮ／インチ、より好ましくは３０〜３５ｍＮ／インチである。本発明に係る溶融紡糸により得られたポリケトン繊維は、湿式紡糸によるポリケトン繊維に比べ、単糸繊度が大きい影響で、トリートスティフネスが高い。本発明では、この効果により、プライ折り返し時の乱れや、加硫時の不均一な糸乱れを抑制し、さらなるユニフォミティ向上を狙ったものである。なお、トリートスティフネスはガーレースティフネス計を用いて、所定の幅のトリートの値を計測することにより得られる値である。
【００３１】
次に、本発明に使用し得る、ポリケトン繊維（以下「ＰＫ繊維」と略記する）を少なくとも５０質量％以上含むカーカスプライコードについて詳述する。
【００３２】
本発明に使用し得るＰＫ繊維以外の繊維は、ナイロン、エステル、レーヨン、ポリノジック、リヨセル、ビニロン等を挙げることができる。
【００３３】
また、上記コードは、さらに、下記式（Ｉ）、
（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。
【００３４】
上記ＰＫ繊維の原料のポリケトンとしては、下記一般式（ＩＩ）、
（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。
【００３５】
かかるポリケトンは、部分的にケトン基同士、不飽和化合物由来の部分同士が結合していてもよいが、不飽和化合物由来の部分とケトン基とが交互に配列している部分の割合が９０質量％以上であることが好ましく、９７質量％以上であることが更に好ましく、１００質量％であることが最も好ましい。
【００３６】
また、上記式（ＩＩ）において、Ａを形成する不飽和化合物としては、エチレンが最も好ましいが、プロピレン、ブテン、ペンテン、シクロペンテン、ヘキセン、シクロヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ドデセン、スチレン、アセチレン、アレン等のエチレン以外の不飽和炭化水素や、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ビニルアセテート、アクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレート、ウンデセン酸、ウンデセノール、６−クロロヘキセン、Ｎ−ビニルピロリドン、スルニルホスホン酸のジエチルエステル、スチレンスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム、ビニルピロリドンおよび塩化ビニル等の不飽和結合を含む化合物等であってもよい。
【００３７】
さらに、上記ポリケトンの重合度としては、下記式（ＩＩＩ）、
（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。
【００３８】
さらにまた、ＰＫ繊維は、結晶化度が５０〜９０％、結晶配向度が９５％以上の結晶構造を有することが好ましい。結晶化度が５０％未満の場合、繊維の構造形成が不十分であって十分な強度が得られないばかりか加熱時の収縮特性や寸法安定性も不安定となるおそれがある。このため、結晶化度としては５０〜９０％が好ましく、より好ましくは６０〜８５％である。
【００３９】
前述したように、本発明に係るポリケトン繊維は、溶融紡糸にて製造されるものであり、具体的には、特許第２７６３７７９号公報記載の溶融紡糸方法を採用することができる。即ち、オレフィン性不飽和炭化水素及び一酸化炭素の交互コポリマータイプ（マクロ分子中のＣＯ単位がオレフィンから誘導される単位と交互に配列されるコポリマー）からなる溶融ポリケトン繊維は、平均分子量が小さくとも２０００の、一酸化炭素及びオレフィン性不飽和化合物の交互コポリマーを最低（Ｔ＋２０）Ｋの温度で溶融紡糸し、次いで最高（Ｔ−１０）Ｋの温度で延伸する（但しＴは上記ポリマーの結晶融点である）ことにより、引張り強さ、曲げモジュラス及びゴムに対する接着性の組合せのバランスが優れた所望の特性を有するものとして得ることができる。この場合、延伸の延伸比は、好ましくは少なくとも３：１、より好ましくは少なくとも７：１、最も好ましくは１５：１である。また、好ましい延伸温度は、ポリマーの結晶融点より少なくとも４０Ｋ低い温度であり、好ましい溶融紡糸温度は、ポリマーの結晶融点より少なくとも４０Ｋ高い温度である。
【００４０】
あるいはまた、特開２００５−１０５４７０号公報に記載されているように、分子鎖中に珪素原子を導入すると溶融紡糸性が付与されることが知られていることから、同公報記載の方法により製造されたポリケトンを使用して溶融紡糸してもよい。即ち、エチレン性不飽和化合物および一酸化炭素の他、第３成分として珪素化合物を反応させて得られるポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより所望のポリケトン繊維を得ることができる。得られたポリケトン繊維は、引張強度５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を有する。
【００４１】
本発明に係るカーカスプライコードを被覆するコーティングゴムは、種々の形状からなるものとすることができる。代表的には、被膜、シート等である。また、コーティングゴムは、既知のゴム組成物を適宜採用することができ、特に制限されるべきものではない。
【００４２】
本発明は、扁平率が３０〜６５、好適には４５〜６５である空気入りタイヤに適用されるものであり、かかる本発明の空気入りタイヤは、カーカスプライに上記条件を満足するカーカスプライコードを適用することで、常法により製造することができる。また、本発明の空気入りタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を変えた空気、または窒素等の不活性ガスを用いることが可能である。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
（ＰＫ繊維の調製例１：溶融紡糸）
一酸化炭素、エチレン、および、エチレンをベースとして８モル％のプロピレンエチレン（ＣＥ）の交互コポリマーの繊維用銘柄を溶融紡糸した。コポリマーは分子量１０，０００〜２５，０００および結晶融点２２０℃を有していた。また、溶融紡糸は、延伸比６：１で延伸した。さらに、交互コポリマーの延伸温度は２０７℃とし、かつ溶融紡糸温度は２８０℃とした。
【００４４】
（ＰＫ繊維の調製例２：湿式紡糸）
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。
【００４５】
このドープを８０℃に加温し、２０μｍ焼結フィルターでろ過した後に、８０℃に保温した紡口径０．１０ｍｍφ、５０ホールの紡口より１０ｍｍのエアーギャップを通した後に５重量％の塩化亜鉛を含有する１８℃の水中に吐出量２．５ｃｃ／分の速度で押出し、速度３．２ｍ／分で引きながら凝固糸条とした。
【００４６】
引き続き凝固糸条を濃度２重量％、温度２５℃の硫酸水溶液で洗浄し、さらに３０℃の水で洗浄した後に、速度３．２ｍ／分で凝固糸を巻取った。
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℃以上にて乾燥後、仕上剤を付与して未延伸糸を得た。なお、この乾燥温度を適宜コントロールすることで熱収縮率の調整が可能である。
【００４７】
仕上剤は以下の組成のものを用いた。
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）。
【００４８】
得られた未延伸糸を１段目を２４０℃で、引き続き２５８℃で２段目、２６８℃で３段目、２７２℃で４段目の延伸を行った後に、引き続き５段目に２００℃で１．０８倍（延伸張力１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ）の５段延伸を行い、巻取機にて巻取った。未延伸糸から５段延伸糸までの全延伸倍率は１７．１倍であった。この繊維原糸は強度１５．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度４．２％、弾性率３４７ｃＮ／ｄｔｅｘと高物性を有していた。また、１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率は１．９％であった。
【００４９】
上記のようして得られた製法の異なる２種類のＰＫ繊維を、下記の条件下でコードとして使用した。
【００５０】
（実施例１〜９，比較例１〜４，従来例）
下記の表１〜３に示す材質、太さ、紡糸法、熱収縮応力、乾熱収縮率および単糸繊度を有する繊維コードを打ち込み数（９２本／１００ｍｍ）で平行に配列し、コーティングゴムで被覆後に緯糸を切断する等してコード／ゴム複合体を作製し、該コード／ゴム複合体をカーカスプライに用いて、図１に示す構造のタイヤサイズ２１５／４５ＺＲ１７、２４５／４０Ｒ１８、３０５／３０Ｒ１９のノーマルタイヤを試作した。扁平率はそれぞれ下記表１〜３中に示すように設定した。得られたタイヤの内面凹凸およびユニフォミティを下記の方法で評価し、下記の表１〜３に示す結果を得た。
【００５１】
＜内面凹凸＞
加硫後のタイヤ内面を目視にて評価し、発生ほぼなし、やや発生、発生顕著の３段階にて評価した。
【００５２】
＜ユニフォミティ＞
２３０ｋＰａの内圧を充填した供試タイヤのＲＦＶ（Ｒａｄｉａｌ Ｆｏｒｃｅ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）およびＬＦＶ（Ｌａｔｅｒａｌ Ｆｏｒｃｅ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を測定して、従来例のタイヤの値を１００として指数表示した。指数値が小さい程、ユニフォミティが良好であることを示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】
【表３】
【００５６】
上記表１〜３の結果より、溶融紡糸法で製造されたＰＫ繊維をカーカスプライに用いた各実施例のタイヤは、従来のレーヨン繊維を用いたカーカスプライコード、および、湿式紡糸により得られたポリケトン繊維対比、ユニフォミティに優れていることが確認された。さらにピックブレイクを施すことで、溶融紡糸によるＰＫ繊維を用いたタイヤのユニフォミティをさらに向上できることも確かめられた。
【００５７】
（実施例１０〜１８，比較例５〜８，従来例）
下記の表４〜６に示す材質、太さ、紡糸法、熱収縮応力、乾熱収縮率および単糸繊度を有する繊維コードを打ち込み数（９２本／１００ｍｍ）で平行に配列し、コーティングゴムで被覆後に緯糸を切断する等してコード／ゴム複合体を作製し、該コード／ゴム複合体をカーカスプライに用いて、図１に示す構造のタイヤサイズ２１５／４５ＺＲ１７、２４５／４０Ｒ１８、３０５／３０Ｒ１９のノーマルタイヤを試作した。扁平率はそれぞれ下記表４〜６中に示すように設定した。得られたタイヤの内面凹凸およびユニフォミティを前記と同様の方法で評価し、下記の表４〜６に示す結果を得た。
【００５８】
【表４】
【００５９】
【表５】
【００６０】
【表６】
【００６１】
上記表４〜６の結果より、溶融紡糸法で製造されたＰＫ繊維をカーカスプライに用いた各実施例のタイヤは、従来のレーヨン繊維を用いたカーカスプライコード、および、湿式紡糸により得られたポリケトン繊維対比、ユニフォミティに優れていることが確認された。さらにピックブレイクを施すことで、溶融紡糸によるＰＫ繊維を用いたタイヤのユニフォミティをさらに向上できることも確かめられた。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤを示す右半分断面図である。
【図２】カーカスプライにおいて、カーカスコードとそれと交差する緯糸を含む部分の断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ カーカスプライ
５ ビードコア
６ ベルト
１０ カーカスプライコード
１１ 緯糸
Ａ 緯糸の切断ピッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、タイヤ内面の凹凸が軽減された、ロードハザード性に優れた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジアルタイヤ、中でも乗用車用のラジアルタイヤは、一般に、繊維コードをタイヤの放射方向に配列したカーカスプライの２枚からなるカーカスと、そのクラウン部タイヤ半径方向外側に、スチールコ−ドを、トレッドの全幅にわたりタイヤ赤道面に対し浅い角度をもって傾斜配列したベルトプライの２枚を、層間で互いに交差するように重ね合わせた交錯ベルト層とより構成されている。
【０００３】
特に、高速走行時の性能に重点を置いた高性能タイヤの場合には、上記交錯ベルト層のタイヤ半径方向外側に、ナイロンやポリケトンなどの熱収縮性を有する有機繊維コ−ドを略タイヤ周方向に螺旋状に巻回して形成したキャップ層を追加配置した構造が好んで使用されている。
【０００４】
一方、形状の面では、性能向上を追求するに伴いタイヤ断面の扁平化が進み、タイヤ幅に対する断面の比が０．３となるような超扁平タイヤが出現するに及んでいる。このような扁平断面を有するタイヤは、幅が広く、それに準じてプライ幅も広く形成されるため、様々な走行姿勢の下でタイヤをユニフォミティ良く回転させ、接地性能を効果的に発揮させることは容易ではない。
【０００５】
また、レーヨン等のセルロース系繊維は、室温において高弾性でかつゴムとの接着性が高いことから、タイヤ用補強コードをはじめ、各種ゴム物品の補強材として使用されている。かかるセルロース系繊維は、室温および高温時のヤング率がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステルに比べて高く、１７７℃での熱収縮率が０．６５〜１．０％と高い熱寸法安定性を有しているため、上記のような低扁平系高性能タイヤのカーカスプライとしても用いられてきた。
【０００６】
さらに、特許文献１には、高強度、高弾性率であるポリケトン繊維を使用して、走行耐久性については従来と同等かそれ以上を維持しつつ、操縦安定性を向上させ、かつ軽量化も達成できる空気入りタイヤを提供することを目的として、カーカス層を形成するコードに、所定の構造式で表されるとともに、乾熱１５０℃における熱収縮応力値が０．１９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるポリケトン繊維からなる撚りコードを使用する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−５５５５５号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、低扁平系高性能タイヤのカーカスプライ材は、加硫時のブラダーの当りが不均一になりやすく、また、ＰＣＩ（ポストキュアインフレーション）時の拡張も不均一になりやすいことから、カーカスプライの乱れが大きいという問題があった。
【０００８】
また、上記のように、カーカスプライコードにポリケトンを用いることも公知であるが、従来使用されている湿式紡糸によるポリケトンは、溶媒の乾燥が必要であるため、単糸繊度が０．５〜２ｄｔｅｘ程度のものしか製造できず、それをカーカスプライに用いた場合、プライトリートのスティフネスが柔らかくなるために、生タイヤ成型時の作業性が悪く、成型後の生タイヤの形状安定性も悪いという問題があった。さらに、その柔らかさ故にプライ折り返し時の形状が変化しやすく、カーカスプライ折り返し端部の緩みや、コードの乱れの発生により、タイヤのユニフォミティが悪化し、タイヤ性能を十分に引き出すことができなかった。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、生タイヤ成型時における作業性を改善することで、ユニフォミティを向上した空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、特定の扁平率を有するタイヤにおいて、カーカスプライコードとして、従来の湿式紡糸により得られるポリケトン繊維コードに代えて、溶融紡糸により得られ、特定の熱収縮特性を有するポリケトン繊維コードを適用することで、上記問題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の空気入りタイヤは、クラウン部から両サイド部を経て両ビード部に延び、該ビード部に係留された、略ラジアル方向に配列したコード層よりなるカーカスプライを備える扁平率３０〜６５の空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスプライコードが、ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％以上含み、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が０．１〜０．９ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲内、１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率が３．０％〜６．５％の範囲内であり、
前記ポリケトン繊維が、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより得られたものであって、その単糸繊度が１．５〜１５ｄｔｅｘの範囲内であるものである。
【００１２】
本発明においては、前記カーカスプライが略ラジアル方向に配列したコードと交差する緯糸を含み、かつ該緯糸がタイヤ周方向の複数箇所で、ほぼ同一間隔にて切断されていることが好ましい。また、前記ポリケトン繊維の引張強度は、好適には５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。さらに、前記緯糸は、セルロース系繊維、またはビニロン系繊維からなることが好ましく、また、紡績糸であることも好ましい。さらにまた、本発明の空気入りタイヤの扁平率は、好適には４５〜６５の範囲内である。
【００１３】
ここで、コードの最大熱収縮応力とは、一般的なディップ処理を施した加硫前のカーカスプライコードの、２５ｃｍの長さ固定サンプルを５℃／分の昇温スピードで加熱して、１７７℃時にコードに発生する最大応力（単位：ｃＮ／ｄｔｅｘ）である。また、乾熱処理時熱収縮率とは、同様のディップ処理済みコードに対しオーブン中で１５０℃、３０分の乾熱処理を行い、熱処理前後のコード長を、１／３０（ｃＮ／ｄｔｅｘ）の荷重をかけて計測して下式により求められる値である。
乾熱処理時熱収縮率（％）＝（Ｌｂ−Ｌａ）／Ｌｂ×１００
但し、Ｌｂは熱処理前のコード長、Ｌａは熱処理後のコード長である。また、ポリケトン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。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、溶融紡糸により得られる、単糸繊度が湿式紡糸対比太いポリケトン繊維をカーカスプライコードに用いるとともに、そのコードとしての最大熱収縮応力および乾熱処理時熱収縮率を上記特性の範囲に規定したことにより、生タイヤ成型時における作業性を改善して、ユニフォミティを向上した空気入りタイヤを実現することが可能となった。また、かかるカーカスプライコードと交差する緯糸をタイヤ周方向の複数箇所で特定の切断ピッチにて切断することで、タイヤ成型時の作業性、ひいては加硫後のタイヤのユニフォミティをより向上することができ、結果として、タイヤ重量を増加させることなく、タイヤ内面の凹凸を軽減し、結果としてタイヤ周方向の均一性を高めて、ロードハザード耐性を高め、かつ、ユニフォミティの悪化をより良好に抑制した空気入りタイヤとすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一例を示す部分断面図である。図示するタイヤは、ビードコア５が埋設された左右一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、一対のビード部１間にトロイド状に延在して、これら各部１、２、３を補強する２枚のコード層からなるカーカスプライ４を備える。また、カーカスプライ４のクラウン部のタイヤ半径方向外側には、２枚のベルト層からなるベルト６が配置されている。
【００１６】
図示する例では、ベルトは２枚のベルト層からなるが、本発明のタイヤにおいては、ベルトを構成するベルト層の枚数はこれに限られるものではない。ここで、ベルト層は、通常、タイヤ赤道面に対して傾斜して延びるコードのゴム引き層、好ましくは、スチールコードのゴム引き層からなり、２枚のベルト層は、ベルト層を構成する各コードが互いに赤道面を挟んで交差するように積層されてベルトを構成する。
【００１７】
また、カーカスプライは、略ラジアル方向に平行配列された複数の補強コードをコーティングゴムで被覆してなる。すなわち、一定の撚りを加えた繊維を２〜３本撚り合せ、これを経糸として多本数引き揃えて、これに細く弱い緯糸を荒く打ち込み、スダレ状として、更にゴムと接着させるための接着剤処理を行う。その後、一定厚さのトッピングゴムを被覆して、ゴム被覆コードとする。次に、このゴム被覆コードの経糸が一定の長さとなるように裁断し、裁断面以外の両縁部を接合して、カーカス材料とすることができる。タイヤ成型時には、かかるカーカス材料をドラム成型機または類似設備上で経糸と同一方向に切断し、接合することにより筒状にする。
【００１８】
カーカスプライは、図示する例では、クラウン部から両サイド部を経て両ビード部に延び、ビードコア５に巻回されてビード部１に係留されているが、本発明のタイヤにおいて、カーカスプライの枚数および構造は、これに限られるものではない。
【００１９】
本発明においては、カーカスプライコードとして、ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは１００質量％含むことが必要である。５０質量％未満であると、タイヤとしての強度、耐熱性、ゴムとの接着性のいずれかの性能が不十分となり、本発明の所期の効果が得られない。
【００２０】
また、本発明に用いるカーカスプライコードは、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が、０．１〜０．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、好ましくは０．２〜０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、より好ましくは０．５〜０．６ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲にあることが必要である。最大熱収縮応力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると、高速走行時にタイヤ剛性を十分に発揮することができない。一方、最大熱収縮応力が０．９ｃＮ／ｄｔｅｘを超えると、タイヤ製造時の加熱によりコードが著しく収縮するため、出来上がりのタイヤ形状が悪化する懸念がある。
【００２１】
さらに、本発明に用いるカーカスプライコードは、ディップ処理済みコードとしての１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率が、３．０％〜６．５％の範囲、好ましくは３．５％〜５．０％の範囲にあることが望ましい。１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率が３．０％未満の場合には、タイヤ製造時の加熱による引き揃え効率が著しく低下し、タイヤとしての強度が不十分となる。一方、１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率が６．５％を超える場合には、タイヤ製造時の加熱によりコードが著しく収縮するため、出来上がりのタイヤ形状が悪化する懸念がある。
【００２２】
さらにまた、本発明においては、後述するように、カーカスプライコードに用いるポリケトン繊維として、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸する、溶融紡糸の手法により得られたものを用いることが重要である。溶融紡糸法によれば、従来の湿式紡糸対比繊度の高いポリケトン繊維を得ることができるため、これをカーカスプライコードに適用することで、湿式紡糸によるポリケトン繊維ではなし得なかった、生タイヤ成型の作業性の改善およびユニフォミティ向上を実現することが可能となる。かかる溶融紡糸により、単糸繊度が従来に比して大きい、１．５〜１５ｄｔｅｘ、特には２．０〜７．０ｄｔｅｘの好適なポリケトン繊維を得ることができる。
【００２３】
また、本発明においては、図２に示すように、カーカスプライが略ラジアル方向に配列したカーカスプライコード１０と交差する緯糸１１を含み、かつ、この緯糸１１がタイヤ周方向の複数箇所で、ほぼ同一間隔にて切断されていることが好ましい。溶融紡糸法により得られたポリケトン繊維を用いたトリートにこの緯糸切断処理を施すことにより、生タイヤ成型時の作業性、および加硫後のタイヤのユニフォミティを、従来の湿式紡糸法によるポリケトントリートに緯糸切断処理を施した場合に比し改善して、タイヤ性能を十分に引き出すことが可能なユニフォミティの良い空気入りタイヤを提供することが可能となる。
【００２４】
この緯糸１１を切断する手段としては、特開平５−２０８４５８号公報等に記載の既知のピックブレーカー処理により行うことができるが、それ以外の方法を用いて緯糸を切断することができるのは勿論である。
【００２５】
この場合、図示するように、緯糸１１の切断ピッチＡは５〜３０ｍｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは７〜１５ｍｍの範囲である。切断ピッチＡが５ｍｍ未満である場合、切断工程においてカーカスコードに損傷を与える懸念がある。一方、３０ｍｍを超える場合、タイヤ周方向の均一性を十分に改良できなくなる。
【００２６】
さらに、カーカスプライコードに含まれるポリケトン繊維としては、引張強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のものを用いることが好ましく、より好ましくは７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のものを用いる。この引張強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合、タイヤとしての強度が不十分となる。
【００２７】
さらにまた、カーカスプライコードに含まれるポリケトン繊維としては、弾性率が６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、より好ましくは８０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。この弾性率が６０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合、タイヤ全体の剛性を十分に確保することができない。
【００２８】
さらにまた、緯糸１１は、切断伸度が５〜２０％かつ切断強度が２００〜１０００ｇの範囲にあることが好ましい。切断伸度が５％未満あるいは切断強度が２００ｇ以下の場合、ゴムをトッピングする工程以前において予期しない緯糸１１の切断が生じ、スダレ織物としての形態を保持できなくなる。一方、切断伸度が２０％より大きいか、あるいは切断強度が１０００ｇを超える場合、切断工程において緯糸１１を切断することが困難になり、タイヤ周方向の均一性を十分に改良できなくなる。
【００２９】
さらにまた、緯糸１１がセルロース系繊維またはビニロン系繊維からなることが望ましく、さらには紡績糸であることが好ましい。かかる繊維は上記の切断伸度と切断強度を満足するように設計することが可能である。
【００３０】
ここで、カーカスプライのトリートスティフネスは、柔らかすぎると生タイヤ成型時の作業性および生タイヤの形状安定性が悪く、製造に悪影響が出る。一方、硬すぎても製造時の作業性や、製品の縦バネが上がり、乗り心地に悪影響が出る。このため、好ましくは２０〜４０ｍＮ／インチ、より好ましくは３０〜３５ｍＮ／インチである。本発明に係る溶融紡糸により得られたポリケトン繊維は、湿式紡糸によるポリケトン繊維に比べ、単糸繊度が大きい影響で、トリートスティフネスが高い。本発明では、この効果により、プライ折り返し時の乱れや、加硫時の不均一な糸乱れを抑制し、さらなるユニフォミティ向上を狙ったものである。なお、トリートスティフネスはガーレースティフネス計を用いて、所定の幅のトリートの値を計測することにより得られる値である。
【００３１】
次に、本発明に使用し得る、ポリケトン繊維（以下「ＰＫ繊維」と略記する）を少なくとも５０質量％以上含むカーカスプライコードについて詳述する。
【００３２】
本発明に使用し得るＰＫ繊維以外の繊維は、ナイロン、エステル、レーヨン、ポリノジック、リヨセル、ビニロン等を挙げることができる。
【００３３】
また、上記コードは、さらに、下記式（Ｉ）、
（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。
【００３４】
上記ＰＫ繊維の原料のポリケトンとしては、下記一般式（ＩＩ）、
（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。
【００３５】
かかるポリケトンは、部分的にケトン基同士、不飽和化合物由来の部分同士が結合していてもよいが、不飽和化合物由来の部分とケトン基とが交互に配列している部分の割合が９０質量％以上であることが好ましく、９７質量％以上であることが更に好ましく、１００質量％であることが最も好ましい。
【００３６】
また、上記式（ＩＩ）において、Ａを形成する不飽和化合物としては、エチレンが最も好ましいが、プロピレン、ブテン、ペンテン、シクロペンテン、ヘキセン、シクロヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ドデセン、スチレン、アセチレン、アレン等のエチレン以外の不飽和炭化水素や、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ビニルアセテート、アクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレート、ウンデセン酸、ウンデセノール、６−クロロヘキセン、Ｎ−ビニルピロリドン、スルニルホスホン酸のジエチルエステル、スチレンスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム、ビニルピロリドンおよび塩化ビニル等の不飽和結合を含む化合物等であってもよい。
【００３７】
さらに、上記ポリケトンの重合度としては、下記式（ＩＩＩ）、
（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。
【００３８】
さらにまた、ＰＫ繊維は、結晶化度が５０〜９０％、結晶配向度が９５％以上の結晶構造を有することが好ましい。結晶化度が５０％未満の場合、繊維の構造形成が不十分であって十分な強度が得られないばかりか加熱時の収縮特性や寸法安定性も不安定となるおそれがある。このため、結晶化度としては５０〜９０％が好ましく、より好ましくは６０〜８５％である。
【００３９】
前述したように、本発明に係るポリケトン繊維は、溶融紡糸にて製造されるものであり、具体的には、特許第２７６３７７９号公報記載の溶融紡糸方法を採用することができる。即ち、オレフィン性不飽和炭化水素及び一酸化炭素の交互コポリマータイプ（マクロ分子中のＣＯ単位がオレフィンから誘導される単位と交互に配列されるコポリマー）からなる溶融ポリケトン繊維は、平均分子量が小さくとも２０００の、一酸化炭素及びオレフィン性不飽和化合物の交互コポリマーを最低（Ｔ＋２０）Ｋの温度で溶融紡糸し、次いで最高（Ｔ−１０）Ｋの温度で延伸する（但しＴは上記ポリマーの結晶融点である）ことにより、引張り強さ、曲げモジュラス及びゴムに対する接着性の組合せのバランスが優れた所望の特性を有するものとして得ることができる。この場合、延伸の延伸比は、好ましくは少なくとも３：１、より好ましくは少なくとも７：１、最も好ましくは１５：１である。また、好ましい延伸温度は、ポリマーの結晶融点より少なくとも４０Ｋ低い温度であり、好ましい溶融紡糸温度は、ポリマーの結晶融点より少なくとも４０Ｋ高い温度である。
【００４０】
あるいはまた、特開２００５−１０５４７０号公報に記載されているように、分子鎖中に珪素原子を導入すると溶融紡糸性が付与されることが知られていることから、同公報記載の方法により製造されたポリケトンを使用して溶融紡糸してもよい。即ち、エチレン性不飽和化合物および一酸化炭素の他、第３成分として珪素化合物を反応させて得られるポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより所望のポリケトン繊維を得ることができる。得られたポリケトン繊維は、引張強度５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を有する。
【００４１】
本発明に係るカーカスプライコードを被覆するコーティングゴムは、種々の形状からなるものとすることができる。代表的には、被膜、シート等である。また、コーティングゴムは、既知のゴム組成物を適宜採用することができ、特に制限されるべきものではない。
【００４２】
本発明は、扁平率が３０〜６５、好適には４５〜６５である空気入りタイヤに適用されるものであり、かかる本発明の空気入りタイヤは、カーカスプライに上記条件を満足するカーカスプライコードを適用することで、常法により製造することができる。また、本発明の空気入りタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を変えた空気、または窒素等の不活性ガスを用いることが可能である。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
（ＰＫ繊維の調製例１：溶融紡糸）
一酸化炭素、エチレン、および、エチレンをベースとして８モル％のプロピレンエチレン（ＣＥ）の交互コポリマーの繊維用銘柄を溶融紡糸した。コポリマーは分子量１０，０００〜２５，０００および結晶融点２２０℃を有していた。また、溶融紡糸は、延伸比６：１で延伸した。さらに、交互コポリマーの延伸温度は２０７℃とし、かつ溶融紡糸温度は２８０℃とした。
【００４４】
（ＰＫ繊維の調製例２：湿式紡糸）
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。
【００４５】
このドープを８０℃に加温し、２０μｍ焼結フィルターでろ過した後に、８０℃に保温した紡口径０．１０ｍｍφ、５０ホールの紡口より１０ｍｍのエアーギャップを通した後に５重量％の塩化亜鉛を含有する１８℃の水中に吐出量２．５ｃｃ／分の速度で押出し、速度３．２ｍ／分で引きながら凝固糸条とした。
【００４６】
引き続き凝固糸条を濃度２重量％、温度２５℃の硫酸水溶液で洗浄し、さらに３０℃の水で洗浄した後に、速度３．２ｍ／分で凝固糸を巻取った。
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℃以上にて乾燥後、仕上剤を付与して未延伸糸を得た。なお、この乾燥温度を適宜コントロールすることで熱収縮率の調整が可能である。
【００４７】
仕上剤は以下の組成のものを用いた。
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）。
【００４８】
得られた未延伸糸を１段目を２４０℃で、引き続き２５８℃で２段目、２６８℃で３段目、２７２℃で４段目の延伸を行った後に、引き続き５段目に２００℃で１．０８倍（延伸張力１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ）の５段延伸を行い、巻取機にて巻取った。未延伸糸から５段延伸糸までの全延伸倍率は１７．１倍であった。この繊維原糸は強度１５．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度４．２％、弾性率３４７ｃＮ／ｄｔｅｘと高物性を有していた。また、１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率は１．９％であった。
【００４９】
上記のようして得られた製法の異なる２種類のＰＫ繊維を、下記の条件下でコードとして使用した。
【００５０】
（実施例１〜９，比較例１〜４，従来例）
下記の表１〜３に示す材質、太さ、紡糸法、熱収縮応力、乾熱収縮率および単糸繊度を有する繊維コードを打ち込み数（９２本／１００ｍｍ）で平行に配列し、コーティングゴムで被覆後に緯糸を切断する等してコード／ゴム複合体を作製し、該コード／ゴム複合体をカーカスプライに用いて、図１に示す構造のタイヤサイズ２１５／４５ＺＲ１７、２４５／４０Ｒ１８、３０５／３０Ｒ１９のノーマルタイヤを試作した。扁平率はそれぞれ下記表１〜３中に示すように設定した。得られたタイヤの内面凹凸およびユニフォミティを下記の方法で評価し、下記の表１〜３に示す結果を得た。
【００５１】
＜内面凹凸＞
加硫後のタイヤ内面を目視にて評価し、発生ほぼなし、やや発生、発生顕著の３段階にて評価した。
【００５２】
＜ユニフォミティ＞
２３０ｋＰａの内圧を充填した供試タイヤのＲＦＶ（Ｒａｄｉａｌ Ｆｏｒｃｅ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）およびＬＦＶ（Ｌａｔｅｒａｌ Ｆｏｒｃｅ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を測定して、従来例のタイヤの値を１００として指数表示した。指数値が小さい程、ユニフォミティが良好であることを示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】
【表３】
【００５６】
上記表１〜３の結果より、溶融紡糸法で製造されたＰＫ繊維をカーカスプライに用いた各実施例のタイヤは、従来のレーヨン繊維を用いたカーカスプライコード、および、湿式紡糸により得られたポリケトン繊維対比、ユニフォミティに優れていることが確認された。さらにピックブレイクを施すことで、溶融紡糸によるＰＫ繊維を用いたタイヤのユニフォミティをさらに向上できることも確かめられた。
【００５７】
（実施例１０〜１８，比較例５〜８，従来例）
下記の表４〜６に示す材質、太さ、紡糸法、熱収縮応力、乾熱収縮率および単糸繊度を有する繊維コードを打ち込み数（９２本／１００ｍｍ）で平行に配列し、コーティングゴムで被覆後に緯糸を切断する等してコード／ゴム複合体を作製し、該コード／ゴム複合体をカーカスプライに用いて、図１に示す構造のタイヤサイズ２１５／４５ＺＲ１７、２４５／４０Ｒ１８、３０５／３０Ｒ１９のノーマルタイヤを試作した。扁平率はそれぞれ下記表４〜６中に示すように設定した。得られたタイヤの内面凹凸およびユニフォミティを前記と同様の方法で評価し、下記の表４〜６に示す結果を得た。
【００５８】
【表４】
【００５９】
【表５】
【００６０】
【表６】
【００６１】
上記表４〜６の結果より、溶融紡糸法で製造されたＰＫ繊維をカーカスプライに用いた各実施例のタイヤは、従来のレーヨン繊維を用いたカーカスプライコード、および、湿式紡糸により得られたポリケトン繊維対比、ユニフォミティに優れていることが確認された。さらにピックブレイクを施すことで、溶融紡糸によるＰＫ繊維を用いたタイヤのユニフォミティをさらに向上できることも確かめられた。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤを示す右半分断面図である。
【図２】カーカスプライにおいて、カーカスコードとそれと交差する緯糸を含む部分の断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ カーカスプライ
５ ビードコア
６ ベルト
１０ カーカスプライコード
１１ 緯糸
Ａ 緯糸の切断ピッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラウン部から両サイド部を経て両ビード部に延び、該ビード部に係留された、略ラジアル方向に配列したコード層よりなるカーカスプライを備える扁平率３０〜６５の空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスプライコードが、ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％以上含み、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が０．１〜０．９ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲内、１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率が３．０％〜６．５％の範囲内であり、
前記ポリケトン繊維が、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより得られたものであって、その単糸繊度が１．５〜１５ｄｔｅｘの範囲内であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記カーカスプライが略ラジアル方向に配列したコードと交差する緯糸を含み、かつ該緯糸がタイヤ周方向の複数箇所で、ほぼ同一間隔にて切断されている請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ポリケトン繊維の引張強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記緯糸がセルロース系繊維、またはビニロン系繊維からなる請求項２または３記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記緯糸が紡績糸である請求項２〜４のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
扁平率が４５〜６５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。
【請求項１】
クラウン部から両サイド部を経て両ビード部に延び、該ビード部に係留された、略ラジアル方向に配列したコード層よりなるカーカスプライを備える扁平率３０〜６５の空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスプライコードが、ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％以上含み、ディップ処理済みコードとしての最大熱収縮応力が０．１〜０．９ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲内、１５０℃×３０分乾熱処理時熱収縮率が３．０％〜６．５％の範囲内であり、
前記ポリケトン繊維が、ポリケトンを溶融させて紡糸口金から吐出させ、一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸することにより得られたものであって、その単糸繊度が１．５〜１５ｄｔｅｘの範囲内であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記カーカスプライが略ラジアル方向に配列したコードと交差する緯糸を含み、かつ該緯糸がタイヤ周方向の複数箇所で、ほぼ同一間隔にて切断されている請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ポリケトン繊維の引張強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記緯糸がセルロース系繊維、またはビニロン系繊維からなる請求項２または３記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記緯糸が紡績糸である請求項２〜４のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
扁平率が４５〜６５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。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−２８５０４９（Ｐ２００８−２８５０４９Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３２７１１（Ｐ２００７−１３２７１１）
【出願日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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