專利名稱：：充氣輪胎的制作方法
技術領域：
：本發明涉及充氣輪胎。更加詳細地說，涉及輪胎簾線使用聚酮纖維，特別是作為小型卡車用的充氣輪胎，在輕型化、良好的操縱穩定性等方面具有優異特性的充氣輪胎。
背景技術：
：一直以來，由于可期待聚酮纖維具有高強度、高彈性率，同時耐疲勞性、加工性、耐熱性、尺寸穩定性、進而粘結性等也優異，所以已提出了在輪胎簾線等領域中使用的方案(專利文獻1~3等)。從上述那樣的聚酮纖維的特性來看，期待著實現這樣的充氣輪胎其具有與以往的同種類的充氣輪胎同等或更好的行駛耐久性能，同時可提高操縱穩定性、更加輕型化。然而，在以往的提案中，任一種均不能說充分發揮了聚酮纖維的優異特性，特別是從良好地發揮輪胎的載重耐久性、高速耐久性的觀點來看，現實的情況是還沒有發揮充分的性能。例如，在專利文獻l中，提出了一種重載重用充氣輪胎，其中通過使用由聚酮纖維和具有規定的物理性能的涂覆橡膠形成的簾布層，來減小簾線-橡膠間的剛性梯度差，維持與目前同等的行駛耐久性，同時實現輕型化。然而，現實的情況是使用具有所規定物理性能的涂覆橡膠在用途方面受到制約，特別是作為上述小型卡車用充氣輪胎，還沒有實現。另外，在專利文獻2中提出了一種重載重用充氣子午線輪胎，該重載重用充氣輪胎的胎體使用550017000dtex的聚酯、芳綸、人造絲、或聚酮等有機纖維簾線，進而將簾布層的折回部沿著胎圏芯的半徑方向的外側面折回，但其不能說是利用了聚酮的特性，另外現實的情況是其是關于重載重用充氣輪胎的，作為上述小型卡車用充氣輪胎，還沒有實現。另外，在專利文獻3中提出了在重載重用充氣輪胎的胎體中使用550017000dtex、并且從輪胎抽出的簾線的每ldtex簾線在19.8mN時的伸長率為5.0%以下的有機纖維簾線，作為該有機纖維使用聚酯、人造絲、聚酮等有機纖維簾線從而構成重載重用充氣子午線輪胎，但其不能說是利用了聚酮的特性，另外現實的情況是其是關于重載重用充氣輪胎的，作為上述小型卡車用充氣輪胎，還沒有實現。如上所述，專利文獻13的任一個所述的發明還難以說是提出了特別最大限度地巧妙利用聚酮纖維特有性質的優異的充氣輪胎。特別是，由于聚酮纖維是高強度、高彈性率的纖維，所以如果提及輪胎的制造工藝，由于在硫化工序中產生的熱收縮應力比聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維還高，所以硫化后，從模具取出輪胎后，在接著馬上進行的施加規定的空氣壓的二次熟化膨脹(PCI)工序中，尺寸變化小，耐久性和操縱穩定性提高，同時胎體的層數減少，或使用的纖維簾線的粗度(dtex數)減少，可以期待由此產生的輪胎整體的輕型化。但在輪胎的制造中，為了如所期望的目標那樣發揮這樣的效果，有效的是使聚酮纖維具有的熱收縮特性設為與輪胎制造工藝匹配的最佳狀態，并且一定程度對采用的輪胎種類進行縮小。專利文獻1:特開2004-306631號公報(權利要求1)專利文獻2:特開2000-l42039號公報(權利要求3)專利文獻3:特開2000-142019號^^艮(權利要求2)
發明內容本發明的目的在于，鑒于上述那樣的方面，提供一種充氣輪胎，其使用具有高強度、高彈性率的特性的聚酮纖維，行駛耐久性維持為與以往的使用PET的輪胎同等或更好，同時操縱穩定性提高，且可實現輕型化。其中目的特別在于，提供這樣的充氣輪胎其二次熟化膨脹(PCI)時的空氣壓力高，使用空氣壓高，作為小型卡車用的充氣輪胎最合適。實現上述目的的本發明的充氣輪胎具有下面(l)的構成。(1)一種充氣輪胎，具有至少l層以上的簾布層、和該簾布層外圍側的帶束層，其特征在于，形成簾布層的簾線使用由通過下式(a)所示并且干熱150。C下的熱收縮應力值為0.19cN/dtex以上的聚酮纖維形成的加捻簾線，(CH2-CH2-CO)n-(R-CO)m-式(a)這里，式(a)中n與m的關系如下式(b)所示，另外R是碳數為3以上的亞烷基，1.05>(n+m)/n>1.00…...式(b)。另外，對本發明的充氣輪胎而言，更具體地優選具有下面的(2)(4)的任一構成。(2)上述(1)所述的充氣輪胎，其特征在于，簾布層使用的由聚酮纖維形成的加掄簾線，是由1根以上的11002200dtex的聚酮長絲合股加捻而成的。(3)上述(1)或(2)所述的充氣輪胎，其特征在于，使用的空氣壓在350~650kPa范圍內。(4)上述(1)、(2)或(3)所述的充氣輪胎，其特征在于，是小型卡車用的充氣輪胎。沖艮據技術方案1所涉及的本發明的充氣輪胎，可提供行駛耐久性維持為與以往的胎體纖維簾線使用PET纖維的充氣輪胎同等或更好，同時操縱穩定性提高，且實現了輕型化的充氣輪胎。特別是可實現作為使用壓更高的小型卡車用充氣輪胎的優異的輪胎，其使用空氣壓為3S0650kPa范圍內。根據權利要求24的任一項所涉及的本發明的充氣輪胎，特別可實現作為小型卡車用充氣輪胎優異的輪胎。圖l是對本發明的充氣輪胎的實施形態的一例進行說明的充氣輪胎的子午線方向的剖面示意圖。符號說明1:胎面部2:胎側部3:胎圏部4:簾布層5:胎圏芯6:帶束層7:覆蓋帶束層6整個面的帶束層覆蓋層7a:僅覆蓋帶束層6的兩端部的帶束層覆蓋層具體實施方式下面，對本發明的充氣輪胎進行更詳細的說明。本發明的充氣輪胎，具有至少1層以上的簾布層、和該簾布層外圍側的帶束層，其特征在于，形成簾布層的簾線使用由通過下式(a)所示并且干熱150。C下的熱收縮應力值為0.19cN/dtex以上的聚酮纖維形成的加捻簾線，(CH2-CH2-CO)n-(R-CO-)m-式(a)這里，式(a)中n與m的關系如下式(b)所示，另外R是碳數為3以上的亞烷基，1.05>(n+m)/n>1.00……式(b)。本發明中使用的聚酮纖維，可以通過例如在特開平1-124617號公才艮、特開平2-112413號公報、美國專利第5194210號公報、特開平9-324377號公報、特開2001-115007號公報、或特開2001-131825號公報等中公開的熔融紡絲或濕式紡絲得到，但重要的是使用具有上示(a)式所示結構的聚酮纖維。如果該聚酮纖維的m比例(亞乙基以外的亞烷基單元)增加，則輪胎的行駛成長變大，耐久性降低，所以不優選。這可以認為是由于m單元增加改變了紡絲纖維的結晶結構，從而使分子鏈間的二次結合力降低的緣故。另外，如果該纖維的強度變低，則在制成加捻簾線時強度進一步降低，所以需要增加簾線的使用量以確保輪胎的破壞強度，難以提供輕型且經濟性高的輪胎。這里更加優選的是，使用m=0的實質上僅由乙烯和一氧化碳形成的交替共聚物，在制造這樣的纖維時優選使用濕式紡絲。本發明著眼于，一般如果胎體簾線使用具有高強度、高彈性率的特性，且特別具有上述熱收縮應力特性的聚酮纖維，則由于輪胎硫化工序中產生的熱收縮應力比例如以往的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維還高(一般PET為0.07~0.18cN/dtex),所以在施加規定的空氣壓的二次熟化膨脹(PCI)工序中的尺寸變化更加減小，所述二次熟化膨脹工序是在硫化后將輪胎從模具中取出，然后進行的。這會導致下述的結果:特別是在制造PCI工序中的附加空氣壓力更高、即輪胎使用空氣壓更高的小型卡車用充氣輪胎的情況等中，例如在以往的使用PET纖維的胎體中需要疊層使用3層，但通過使用本發明的使用聚酮纖維的胎體，疊層使用2層即可，或即使是疊層3層時，但使用更細的聚酮纖維絲或以更少重量的聚酮纖維絲的總^使用量即可。而且，由此實現了操縱穩定性與以往同等或比以往更高、并且達成了輕型化的充氣輪胎。本發明的胎體加捻簾線中使用的聚酮纖維，重要的是干熱15(TC下的熱收縮應力值為0.19cN/dtex以上。以干熱150。C下的熱收縮應力值為參量作為基準，是由于在疏化后，在將輪胎從模具中取出后，在接著馬上進行的施加規定的空氣壓的二次熟化膨脹(PCI)工序中，輪胎溫度從150。C以上慢慢冷卻，所以在該過程中產生的熱收縮應力值使輪胎尺寸變化；將干熱150'C下的熱收縮應力值作為一個基準，是由于這在從影響該尺寸變化水平的方面是有意義的。在本發明中，由于干熱150'C下的熱收縮應力值為0.19cN/dtex以上，所以在二次熟化膨脹(PCI)工序中可抑制由胎體簾線產生的張力造成的形變，在該干熱150'C下的熱收縮應力值小于0.19cN/dtex時，熱收縮應力不足，在二次熟化膨脹(PCI)工序中張力導致形變，難以得到維持規定尺寸的充氣輪胎。特別是，干熱150'C下的熱收縮應力值優選范圍為0.19cN/dtex以上0.81cN/dtex以下，更優選0.19cN/dtex以上0.69cN/dtex以下。通過滿足該范圍，可以使上述本發明的效果更高并理想地發揮。圖l是對本發明的充氣輪胎的實施形態的一例進行說明的充氣輪胎的子午線方向剖面示意圖，l是胎面部，2是胎側部，3是胎圈部。在輪胎內部，以遍及胎面部1、左右的胎側部2和胎圏部3的整體的方式，埋設有由相對于輪胎圓周方向基本排列成90度的有機纖維簾線形成的簾布層4,其兩端部圍繞胎圈芯5從輪胎內側向外側折回。在簾布層4的外圍設置了2層由鋼絲簾線形成的帶束層6，在該帶束層6的外圍側設置了覆蓋帶束層6的整個寬度的帶束層覆蓋層7、和僅覆蓋兩端部的帶束層覆蓋層7a。對本發明的充氣輪胎而言，由聚酮纖維形成的加捻簾線，優選將由聚酮纖維形成的11002200dtex的1根聚酮長絲絲條加掄形成，或進而將多根合股加捻形成。對構成聚酮長絲絲條的單纖維的粗度(單纖維纖度)沒有特殊限定，但根據本發明者們的認識，優選為0.57dtex，更優選為14.5dtex的范圍內。單纖維纖度小于O.Sdtex時，在制絲工序、捻絲工序、織制工序等原料纖維階段，很多情況出現起毛，有時導致簾線強力的降低，所以一般不優選。另外在超過7dtex的情況下，聚酮纖維一般是通過濕式紡絲法制造的，纖維表面的皮芯結構變得顯著，成為容易出現原纖化的結構，這有時也導致簾線強力的降低，所以一般不優選。為了制造干熱150。C下的熱收縮應力值為0.19cN/dtex以上的聚酮纖維，可以通過在形成聚酮纖維后，對該聚酮纖維絲條進行適當的熱處理而得到。特別是在本發明中，可以將該熱處理工序與輪胎制造工藝(胎體制造工藝)組合。也就是說，雖然沒有特殊限定，但特別優選例如通過進行以下的熱處理等來得到。也就是說，為了將由聚酮纖維形成的加捻簾線形成簾布層，一般預先設置賦予作為粘結劑的RFL(間苯二酚-福爾馬林-乳膠)液的工序，以提高與作為構成胎體的其它材料的橡膠的粘結性，但通過將由聚酮纖維形成的加搶簾線浸漬在該RFL液中從而使該RFL液附著在加搶簾線上，然后使為了該RFL液的干燥和正火而進行的拉伸熱處理條件處于特殊條件而進行拉伸熱處理，能夠形成干熱150'C下的熱收縮應力值為0.19cN/dtex以上的聚酮纖維。具體地講，將拉伸熱處理分為熱定形區(匕一卜^、乂卜.乂一V)和正火區(乂/P7，一、,Z,乂一y)2個區進行，特別重要的是，熱定形區在1卯。C260。Cx60秒180秒下并且對簾線施加的張力為0.20cN/dtex1.50cN/dtex的條件范圍下進行，正火區在1卯。C260。Cx60秒180秒下并且對簾線施加的張力為0.015cN/dtex以上的條件下進行。關于這些條件，特別要緊的是使上述范圍的熱定形區的張力比正火區的張力還高而進行拉伸熱處理。另外，關于間苯二酚.福爾馬林.乳膠的附著量(有效固體成分的附著量)，優選為7重量％以下(相對于簾布層重量)，特別優選該附著量為3.0重量％以上6.0重量％以下。本發明的充氣輪胎，在PCI工序中的附加空氣壓力更高即輪胎使用空氣壓更高的小型卡車用充氣輪胎中，發揮特別良好的效果。如果不論車的類型，而根據輪胎的使用空氣壓，則用于350~650kPa范圍內的充氣輪胎效果更好。實施例下面通過實施例來更具體說明本發明的充氣輪胎的具體構成和效果。另外，本發明的說明中使用的參量是通過下述方法測定或判斷出的。(l)干熱150'C下的熱收縮應力將纖維簾線安裝在間隔250mm的卡盤上，將施加了(顯示dtex數x0.45)mN的載重的狀態下的試樣長(卡盤間)作為試樣長度。維持該試樣長度，以下述升溫才莫式進行升溫，測定在150。C下產生的熱收縮應力。將n數設為2進行測定，取其平均值。升溫模式.從室溫在i分鐘之內升溫至40x:，保持i分鐘。'然后以5'C/分鐘的升溫速度升溫至250。C，在該狀態下保持10分鐘，然后冷卻。(2)胎體強度指數從(胎體總使用根數x胎體強力值)求出可得到的總強力，以比較例2的總強力作為基準(100)來表示。該值越大越優異。(3)操縱穩定性使用通過各實施例、比較例制造的輪胎，將空氣壓設定為650kPa，用4噸的卡車進行障礙行駛，計測一團時間，以指數表示。指數以比較例2的一圏時間為基準(100)進行表示。該值越小，表示操縱穩定性越優異。(4)輪胎重量測量通過各實施例、比較例制造的輪胎的重量，以比較例2的重量為基準(100)來表示。該值越小表示越輕越優異。實施例1~9、比較例1~2在將輪胎尺寸設為750R1512PR的充氣輪胎中，如表1、表2所示的那樣，簾布層使用干熱150。C下的熱收縮應力不同的各種聚酮纖維(表1、表2中記作"POK，，)和聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維(表2中記作"PET"),以各種簾布層的層數(2層或3層)和末端數(每50mm的胎體寬度所排列的末端數)，共制造出ll種小型卡車用充氣輪胎。實施例1~4、比較例12:將2根絲條纖度1670dtex(T)(表1、表2中將"dtex，，記作"T")的長絲絲條合股加掄成為雙股線，作為胎體簾線。實施例5~6:將2根絲條纖度1100dtex(T)的長絲絲條合股加捻成為雙股線，作為胎體簾線。實施例7:將2根絲條纖度2200dtex(T)的長絲絲條合股加捻成為雙股線，作為胎體簾線。實施例8:將3根絲條纖度550dtex(T)的長絲絲條合股加捻成為三股加捻線，作為胎體簾線。實施例9:將2根絲條纖度2750dtex(T)的長絲絲條合股加捻成為雙股線，作為胎體簾線。另外，在實施例1~9、比較例1中，胎體簾線使用聚酮纖維。僅比較例2胎體簾線使用PET纖維絲條，作為根據現有技術制造的小型卡車用充氣輪胎，是非常標準的。實施例19、比較例1中使用的聚酮纖維，具有本文中的式(a)所示那樣的化學式，式(b)的((ii+m)/nHi均為(n+m)/1^1.01.另外，用于使干熱150'C下的熱收縮應力各不相同的、在間苯二酚-福爾馬林-乳膠液的浸漬附著處理后進行的拉伸熱處理條件，在熱定形區(匕一卜ir、乂卜.、/一>)和正火區(//^7，<"^y,乂一:x)分別如表3所示那樣，其中在除去比較例1的實施例19的聚酮纖維中，干熱150。C下的熱收縮應力都如表3的最右欄所示那樣，在0.210.62cN/dtex的范圍內。在各實施例和比較例中，間苯二酚-福爾馬林-乳膠的附著量約為5重量％(相對胎體簾線的重量)。對如此得到的11種小型卡車用充氣輪胎評價的結果分別如表1和表2所示那樣。從各實施例、比較例中可發現，根據本發明的充氣輪胎，使用了具有高強度、高彈性率的特性的聚酮纖維，可實現行駛耐久性維持與以往使用PET的充氣輪胎同等或更好，同時操縱穩定性提高，且實現輕型化的充氣輪胎。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>200680031174.8轉漲*被11/12到<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>權利要求1.一種充氣輪胎，具有至少1層以上的簾布層、和該簾布層外圍側的帶束層，其特征在于，形成簾布層的簾線使用由通過下式(a)所示并且干熱150℃下的熱收縮應力值為0.19cN/dtex以上的聚酮纖維形成的加捻簾線，-(CH2-CH2-CO)n-(R-CO-)m-……式(a)這里，式(a)中n與m的關系如下式(b)所示，另外R是碳數為3以上的亞烷基，1.05≥(n+m)/n≥1.00……式(b)。2.如權利要求l所述的充氣輪胎，其特征在于，簾布層使用的由聚酮纖維形成的加捻簾線，是由1根以上的11002200dtex的聚酮長絲合股加才念而成的。3.如權利要求l或2所述的充氣輪胎，其特征在于，使用的空氣壓在350650kPa范圍內。4.如權利要求l、2或3所述的充氣輪胎，其特征在于，是小型卡車用的充氣輪胎。全文摘要本發明提供可維持行駛耐久性、同時操縱穩定性提高、且實現輕型化的充氣輪胎，其中特別提供二次熟化膨脹壓力高、使用壓力高的作為小型卡車用最合適的充氣輪胎，形成簾布層的簾線使用由通過下式(a)所示并且干熱150℃下的熱收縮應力值為0.19cN/dtex以上的聚酮纖維形成的加捻簾線，-(CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-CO)<sub>n</sub>-(R-CO-)<sub>m</sub>-……式(a)這里，式(a)中n與m的關系如下式(b)所示，另外R是碳數為3以上的亞烷基，1.05≥(n+m)/n≥1.00……式(b)。文檔編號B60C9/08GK101247966SQ20068003117公開日2008年8月20日申請日期2006年7月27日優先權日2005年8月26日發明者兼平尚樹申請人:橫濱橡膠株式會社