JP2007245811A - 空気入りタイヤ及びその製造方法、並びに、ゴム製品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハイブリッド構造を有する補強コードをゴム中に埋設する場合に、補強コードとゴムとの接着性を改善して耐久性を向上するようにした空気入りタイヤ及びその製造方法、並びに、ゴム製品及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 アラミド、ポリエチレン−２，６−ナフタレート及びポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる下撚り糸Ｃ１の表面にエポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む接着層Ａ１を形成し、ナイロン、レーヨン、リヨセル及びポリオレフィンケトンからなる群から選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる下撚り糸Ｃ２と接着層Ａ１で被覆された下撚り糸Ｃ１とを混撚し、その混撚糸Ｃ３の表面にレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む接着層Ａ２を形成し、該接着層Ａ２で被覆された混撚糸Ｃ３からなる補強コードをゴム中に埋設する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ハイブリッド構造を有する補強コードをゴム中に埋設した空気入りタイヤ及びその製造方法、並びに、ゴム製品及びその製造方法に関し、更に詳しくは、補強コードとゴムとの接着性を改善して耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法、並びに、ゴム製品及びその製造方法に関する。

空気入りタイヤに代表されるゴム製品の補強コードとして、ナイロンコードやレーヨンコードが広く普及している。これらナイロンコードやレーヨンコードは、ゴムとの接着性を高めるために、予めレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む処理液に浸漬することで、その表面に接着層を形成するようにしている。また、補強コードとして、ナイロンコードやレーヨンコードに比べて高強度かつ高弾性のアラミドコードが使用される場合もある。アラミドコードの接着処理においては、通常、エポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む第１処理液とレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む第２処理液とが使用されている。

これに対して、近年、１浴接着処理を必要とするナイロン等の有機繊維糸と２浴接着処理を必要とするアラミド等の有機繊維糸とを混撚してなるハイブリッドコードが提案されている。このようなハイブリッドコードは複数種類の有機繊維糸の特性を兼ね備えるため補強コードとして有用である（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

しかしながら、上記のようなハイブリッドコードの接着処理において、アラミドコードの場合と同様に、エポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む第１処理液とレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む第２処理液とを用いた場合、必ずしも十分な接着性が得られていないのが現状である。そのため、１浴接着処理を必要とする有機繊維糸と２浴接着処理を必要とする有機繊維糸とを混撚してなるハイブリッドコードの接着性を改善することが望まれている。
特開平９−６６７０５号公報 特表２００５−５２２３６７号公報

本発明の目的は、ハイブリッド構造を有する補強コードをゴム中に埋設する場合に、補強コードとゴムとの接着性を改善して耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法、並びに、ゴム製品及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、アラミド、ポリエチレン−２，６−ナフタレート及びポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第１下撚り糸の表面にエポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む第１接着層を形成し、ナイロン、レーヨン、リヨセル及びポリオレフィンケトンからなる群から選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第２下撚り糸と前記第１接着層で被覆された第１下撚り糸とを混撚し、その混撚糸の表面にレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む第２接着層を形成し、該第２接着層で被覆された混撚糸からなる補強コードをゴム中に埋設したことを特徴とするものである。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、アラミド、ポリエチレン−２，６−ナフタレート及びポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第１下撚り糸をエポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む第１処理液に浸漬して該第１下撚り糸の表面に第１接着層を形成し、ナイロン、レーヨン、リヨセル及びポリオレフィンケトンからなる群から選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第２下撚り糸と前記第１接着層で被覆された第１下撚り糸とを混撚し、その混撚糸をレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む第２処理液に浸漬して該混撚糸の表面に第２接着層を形成し、該第２接着層で被覆された混撚糸からなる補強コードを未加硫タイヤのゴム中に埋設し、該タイヤを加硫することを特徴とするものである。

上記目的を達成するための本発明のゴム製品は、アラミド、ポリエチレン−２，６−ナフタレート及びポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第１下撚り糸の表面にエポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む第１接着層を形成し、ナイロン、レーヨン、リヨセル及びポリオレフィンケトンからなる群から選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第２下撚り糸と前記第１接着層で被覆された第１下撚り糸とを混撚し、その混撚糸の表面にレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む第２接着層を形成し、該第２接着層で被覆された混撚糸からなる補強コードをゴム中に埋設したことを特徴とするものである。

上記目的を達成するための本発明のゴム製品の製造方法は、アラミド、ポリエチレン−２，６−ナフタレート及びポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第１下撚り糸をエポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む第１処理液に浸漬して該第１下撚り糸の表面に第１接着層を形成し、ナイロン、レーヨン、リヨセル及びポリオレフィンケトンからなる群から選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第２下撚り糸と前記第１接着層で被覆された第１下撚り糸とを混撚し、その混撚糸をレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む第２処理液に浸漬して該混撚糸の表面に第２接着層を形成し、該第２接着層で被覆された混撚糸からなる補強コードを未加硫ゴム製品のゴム中に埋設し、該ゴム製品を加硫することを特徴とするものである。

本発明者は、２浴接着処理を必要とするアラミド等の下撚り糸と１浴接着処理を必要とするナイロン等の下撚り糸とを混撚してなるハイブリッド構造を有する補強コードの接着処理について鋭意研究した結果、このようなハイブリッド構造を有する補強コードに対して従来と同様に２浴接着処理を順次施した場合、ナイロン等の下撚り糸の部分とレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む接着層との間にエポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む接着層が介在することに起因して、その部分においてゴムに対する接着性が却って悪化することを知見し、本発明に至ったのである。

即ち、本発明では、アラミド、ポリエチレン−２，６−ナフタレート及びポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第１下撚り糸の表面に予めエポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む第１接着層を形成する。そして、ナイロン、レーヨン、リヨセル及びポリオレフィンケトンからなる群から選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第２下撚り糸と第１接着層で被覆された第１下撚り糸とを混撚した後、その混撚糸の表面にレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む第２接着層を形成する。これにより、アラミド等の第１下撚り糸の部分は第１接着層と第２接着層とで覆われることになるのに対して、ナイロン等の第２下撚り糸の部分はレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む第２接着層だけで覆われることになる。そのため、上記のようなハイブリッド構造を有する補強コードとゴムとの接着性を改善し、空気入りタイヤに代表されるゴム製品の耐久性を向上することが可能になる。

本発明において、ゴム製品としては、空気入りタイヤのほか、ベルトコンベヤやホース等を挙げることができる。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明で使用する補強コードを概略的に示すものである。図１に示すように、補強コードは異種材料からなる下撚り糸Ｃ１（第１下撚り糸）と下撚り糸Ｃ２（第２下撚り糸）とを混撚したハイブリッド構造を有している。

下撚り糸Ｃ１は、アラミド（芳香族ポリアミド）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート及びポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種の有機繊維から構成されている。下撚り糸Ｃ１は、紡糸後又は撚糸後において、エポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む処理液（第１処理液）に浸漬され、その表面に接着層Ａ１（第１接着層）が形成される。つまり、下撚り糸Ｃ１の表面には、混撚に先駆けて、エポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む接着層Ａ１が形成されている。

一方、下撚り糸Ｃ２は、ナイロン、レーヨン、リヨセル及びポリオレフィンケトンからなる群から選ばれた少なくとも１種の有機繊維から構成されている。この下撚り糸Ｃ２は、その表面に接着層が付着していない状態で下撚り糸Ｃ１との混撚に供される。つまり、接着層を持たない下撚り糸Ｃ２と接着層Ａ１で被覆された下撚り糸Ｃ１とが混撚される。これにより得られる混撚糸Ｃ３は、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックス（ＲＦＬ）を含む処理液（第２処理液）に浸漬され、その表面に接着層Ａ２（第２接着層）が形成される。つまり、混撚糸Ｃ３の表面には、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む接着層Ａ２が形成されている。

空気入りタイヤに代表されるゴム製品を製造するにあたって、接着層Ａ２で被覆された混撚糸Ｃ３からなる補強コードは未加硫ゴム製品のゴム中に埋設され、加硫されたゴム製品の中で補強部材として機能する。

ここで、本発明で使用する補強コードと従来の補強コードとの差異を図面を用いて説明する。

図２はアラミド等の下撚り糸同士の撚糸に２浴接着処理を行った補強コード（従来例）を示すものである。図２に示すように、アラミド等の下撚り糸Ｃ１，Ｃ１同士の撚糸の表面には、エポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む接着層Ａ１とＲＦＬを含む接着層Ａ２とが順次形成されている。そのため、図２の補強コードは接着層Ａ１，Ａ２の存在によりゴムに対する接着性が良好である。

図３はナイロン等の下撚り糸同士の撚糸に１浴接着処理を行った補強コード（従来例）を示すものである。図３に示すように、ナイロン等の下撚り糸Ｃ２，Ｃ２同士の撚糸の表面には、ＲＦＬを含む接着層Ａ２が形成されている。そのため、図３の補強コードは接着層Ａ２の存在によりゴムに対する接着性が良好である。

図４はアラミド等の下撚り糸とナイロン等の下撚り糸との混撚糸に２浴接着処理を行った補強コード（比較例）を示すものである。図４に示すように、アラミド等の下撚り糸Ｃ１とナイロン等の下撚り糸Ｃ２との混撚糸の表面には、エポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む接着層Ａ１とＲＦＬを含む接着層Ａ２とが順次形成されている。この場合、アラミド等の下撚り糸Ｃ１の部分については良好な接着性が期待されるが、ナイロン等の下撚り糸Ｃ２とＲＦＬを含む接着層Ａ２との間にエポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む接着層Ａ１が介在するため、その部分においてゴムに対する接着性が却って悪化することになる。

これに対して、図１の補強コードは、アラミド等の下撚り糸Ｃ１の部分がエポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む接着層Ａ１とＲＦＬを含む接着層Ａ２とで覆われているため、この部分でのゴムに対する接着性が良好であり、また、ナイロン等の下撚り糸Ｃ２の部分がＲＦＬを含む接着層Ａ２だけで覆われているため、この部分でのゴムに対する接着性も良好である。これにより、ハイブリッド構造を有する補強コードとゴムとの接着性を改善し、空気入りタイヤに代表されるゴム製品の耐久性を向上することが可能になる。

図５は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図５において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架され、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、複数層のベルト層６が埋設されている。これらベルト層６は補強コードがタイヤ周方向に対して傾斜し、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層６の外周側には、補強コードをタイヤ周方向に延長するように配列してなるベルトカバー層７が配置されている。このベルトカバー層７はベルト層６の外周側に１本又は複数本の補強コードをタイヤ周方向に沿って連続的に巻き付けることで形成されている。

上記空気入りタイヤにおいて、前述した図１の補強コードを、例えば、ベルトカバー層７に使用することができる。この場合、ハイブリッド構造を有すると共に接着性に優れた補強コードをベルトカバー層７に適用することで、空気入りタイヤの高速耐久性を大幅に向上することが可能になる。勿論、図１の補強コードは空気入りタイヤにおける他の補強部材に適用することも可能である。

以下の通り、実施例１、比較例１及び従来例１の補強コードを用意した。
実施例１は、アラミドからなる下撚り糸の表面にエポキシ樹脂を含む接着層を形成し、この下撚り糸と６６ナイロンからなる下撚り糸とを混撚し、その混撚糸をＲＦＬを含む処理液でディップ処理した補強コードである。

比較例１は、アラミドからなる下撚り糸と６６ナイロンからなる下撚り糸を混撚し、その混撚糸をエポキシ樹脂を含む処理液とＲＦＬを含む処理液でディップ処理した補強コードである。

従来例１は、６６ナイロンからなる下撚り糸同士を撚糸し、その撚糸をＲＦＬを含む処理液でディップ処理した補強コードである。

これら実施例１、比較例１及び従来例１の補強コードについて、加硫サンプルを用いて接着性を評価した。即ち、複数本の補強コードを引き揃えて未加硫ゴムを被覆した２枚のシートを貼り合わせ、これを温度１６８℃で１５分間加硫することで加硫サンプルを製作した。この加硫サンプルを層間で剥離させ、剥離面の状態を調べた。接着性の評価は、５．０点満点とした。この評価点が大きいほど剥離面におけるコードの露出が少なく、補強コードとゴムとの接着性が高いことを意味する。

また、実施例１、比較例１及び従来例１の補強コードをベルトカバー層に用いてタイヤサイズ２２５／４５Ｒ１７の空気入りタイヤをそれぞれ製作し、その高速耐久性を評価した。即ち、ＪＩＳ Ｄ４２３０の自動車用タイヤの高速耐久性能試験方法に準拠して耐久試験を実施した後、引き続き試験を継続し、ベルトエッジ部のセパレーションが発生するまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど高速耐久性が優れていることを意味する。

この表１から明らかなように、実施例１はハイブリッド構造を有する補強コードであるが、従来例１の６６ナイロンコードとの対比において、十分な接着性を維持しながら優れた高速耐久性を呈するものであった。比較例１はハイブリッド構造を有する補強コードであるものの、接着性及び高速耐久性が劣っていた。

他の材料について、上記と同様にして行った実験の結果を表２〜表４に示す。但し、表２〜表４において、高速耐久性の基準はそれぞれ従来例２〜４とした。

本発明で使用する補強コードを概略的に示す断面図である。 アラミド等の下撚り糸同士の撚糸に２浴接着処理を行った補強コード（従来例）を示す断面図である。 ナイロン等の下撚り糸同士の撚糸に１浴接着処理を行った補強コード（従来例）を示す断面図である。 アラミド等の下撚り糸とナイロン等の下撚り糸との混撚糸に２浴接着処理を行った補強コード（比較例）を示す断面図である。 本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。

符号の説明

Ａ１ 接着層（第１接着層）
Ａ２ 接着層（第２接着層）
Ｃ１ 下撚り糸（第１下撚り糸）
Ｃ２ 下撚り糸（第２下撚り糸）
Ｃ３ 混撚糸

Claims (4)

1. アラミド、ポリエチレン−２，６−ナフタレート及びポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第１下撚り糸の表面にエポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む第１接着層を形成し、ナイロン、レーヨン、リヨセル及びポリオレフィンケトンからなる群から選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第２下撚り糸と前記第１接着層で被覆された第１下撚り糸とを混撚し、その混撚糸の表面にレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む第２接着層を形成し、該第２接着層で被覆された混撚糸からなる補強コードをゴム中に埋設したことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. アラミド、ポリエチレン−２，６−ナフタレート及びポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第１下撚り糸をエポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む第１処理液に浸漬して該第１下撚り糸の表面に第１接着層を形成し、ナイロン、レーヨン、リヨセル及びポリオレフィンケトンからなる群から選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第２下撚り糸と前記第１接着層で被覆された第１下撚り糸とを混撚し、その混撚糸をレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む第２処理液に浸漬して該混撚糸の表面に第２接着層を形成し、該第２接着層で被覆された混撚糸からなる補強コードを未加硫タイヤのゴム中に埋設し、該タイヤを加硫することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
3. アラミド、ポリエチレン−２，６−ナフタレート及びポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第１下撚り糸の表面にエポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む第１接着層を形成し、ナイロン、レーヨン、リヨセル及びポリオレフィンケトンからなる群から選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第２下撚り糸と前記第１接着層で被覆された第１下撚り糸とを混撚し、その混撚糸の表面にレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む第２接着層を形成し、該第２接着層で被覆された混撚糸からなる補強コードをゴム中に埋設したことを特徴とするゴム製品。
4. アラミド、ポリエチレン−２，６−ナフタレート及びポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第１下撚り糸をエポキシ樹脂及びイソシアネートの少なくとも一方を含む第１処理液に浸漬して該第１下撚り糸の表面に第１接着層を形成し、ナイロン、レーヨン、リヨセル及びポリオレフィンケトンからなる群から選ばれた少なくとも１種の有機繊維からなる第２下撚り糸と前記第１接着層で被覆された第１下撚り糸とを混撚し、その混撚糸をレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂及びゴムラテックスを含む第２処理液に浸漬して該混撚糸の表面に第２接着層を形成し、該第２接着層で被覆された混撚糸からなる補強コードを未加硫ゴム製品のゴム中に埋設し、該ゴム製品を加硫することを特徴とするゴム製品の製造方法。
   

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