JP2548171B2 - タイヤ補強用コ−ドの処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、原糸強度が12g/d以上で且つ単糸繊度が4.5
デニール以下の所謂超高強度ナイロンのタイヤ補強用コ
ードの処理方法に関するものである。

（従来の技術） ナイロン繊維は、タイヤ補強用コード材料の中でも優
れた強力、耐久性及び耐熱性を有するため、トラック・
バス用、建設用、航空機用等の大型タイヤに多く適用さ
れている。

一方、コストダウン、タイヤ軽量化による低燃費化、
省資源化等の要請からタイヤにおける補強材料の積層枚
数の削減や補強材料中のコード打込み本数の低減が強く
要望されている。

このためかかる要請から、最近、従来のナイロンと同
一の分子量を用いて強力の大幅に向上させたナイロン繊
維が開発され（例えば特開昭61−70008号公報）、その
強度として12g/d以上が発現出来る可能性が開示されて
いる。しかし、このような所謂超高強力ナイロン（以下
「超高強力ナイロン」と呼ぶ）は、コードとゴムとの間
の接着に欠くことのできない接着剤を塗布し次いでコー
ド融点近傍の高温下で接着剤を固化させる所謂ディップ
処理後コード強力が大幅に低下してしまい、従来のナイ
ロンと同程度のディップコードの強力しかえられないと
いう欠点があることが本発明者等により解明された。従
来の高強力ナイロンにおいてはディップ後の強力低下を
解消するために種々の防止方法が提案されているが（特
開昭60−71238号、同60−71239号、同60−71240号各公
報等）、かかる超高強力ナイロンに関する強力低下防止
法はいまだ開発されていないのが実情である。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の高強力ナイロンの強力低下防止法ではいずれも
超高強力ナイロンの原糸強度を12g/d以上に維持してお
くことはできず、原糸強度10.5g/d程度の高強力ナイロ
ンに関するものであった。

また、従来のナイロン又は高強力ナイロンではディッ
プ後の強力低下はディップ前に比べ高々10％以下の強力
低下率であったのに対し、前記超高強力ナイロンのディ
ップ後の強力低下率は通常のディップ方式では25％にも
達し、ディップ後の超高強力ナイロンは従来のナイロン
と同等の強力レベルにしか維持されないという大きな問
題があった。

従って本発明の目的は、上記問題点を解消し、超高強
力ナイロンのディップ後におけるコード強力の低下を防
止することのできるタイヤ補強用コードの処理方法を提
供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、超高強力ナイロンのディップ後の強力
低下を防止出来れば前述したように大幅なコストダウン
やタイヤ軽量・低燃費化、省資源化が可能となると考
え、超高強力ナイロンのディップ後の強力低下（約25％
の強力低下率）を防止することを目標とし、先ず強力低
下したディップコードを詳細に解折することにより強力
低下原因を究明した。

その結果、超高強力ナイロンのディップコードの強力
低下は超高強力ナイロンの特殊性、即ちコードを構成す
るフィラメントの細デニール化によってディップ後のコ
ード強力が大幅に低下することを見い出したのである。
つまり、従来のナイロンフィラメントが６デニール程度
であるのに対し、超高強力ナイロンフィラメントのデニ
ールは２デニールと約1/3〜1/2の細さであるため、一般
的なレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合体／ゴムラテッ
クス（以下「RF/L」と称する）混合液を用いるディップ
工程においてコードに接着剤を塗布するか又は浸漬を行
なった場合、接着剤は1000本以上のフィラメントヤーン
から成るコードの中に浸透し、その後該コードはコード
融点近傍の高温下で数10秒間緊張熱処理を受けるため、
コード内部に浸透したディップ液が高温下において樹脂
化してフィラメント間の癒着を生ぜしめ、これによりコ
ードを構成するフィラメントの動きが拘束され、この結
果コードを構成する全フィラメントに均一な応力が分散
せず、ディップコードの強度が低下するという事実が明
らかとなった。すなわちこのコード内部に浸透したディ
ップ液は後の乾燥工程において大部分はコードの外に絞
り出されるのであるが、コード内部にわずかに残留した
ディップ液が乾燥工程以降、コード融点近くの高温下で
の緊張熱処理工程で樹脂化（硬化）し、コード内部のフ
ィラメントの動きを拘束し、結果としてコード強力を低
下させてしまうことになり、従ってディップ液をコード
内部に浸漬させないようにすることが極めて重要である
ことが分かった。

尚、超高強力ナイロンのフィラメントデニールを２デ
ニールから従来のナイロンの６デニール程度にまですれ
ば良いとの考えもあるが、超高強力化には紡糸、熱延伸
時のフィラメントにかかる応力、熱等を均等化すること
によって得られることもあり、フィラメントの太デニー
ル化はコード強力の低下を招き好ましくない。

また、従来の６デニール程度の比較的太いフィラメン
トで構成されたコード内でディップ液が樹脂化してもさ
ほどフィラメントの動きは拘束されないのに対し、２デ
ニールという細いフィラメントではフィラメント間にわ
ずかな樹脂層が形成されてもフィラメントの動きが拘束
され、結果としてディップコードの強力が大幅に低下す
ることも明らかとなった。

そこで本発明者らは、原色強度が12g/d以上の超高強
力ナイロンのディップコードの強力低下原因のメカニズ
ムが明確化したことに基づき、ディップコード強力低下
を防止することの出来るディップ処理方法の確立を図る
べく更に鋭意検討を行なった結果、ディップ処理前に超
高強力ナイロンのコードに緊張熱処理又は圧延熱処理を
施すと、コードを構成するフィラメント同士が熱、圧力
によって最密充填状態に近くなり、ディップ液が浸透し
にくくなることによって超高強力ナイロンコードのディ
ップ後の強力低下を大幅に改善することができることを
見い出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、単糸繊度が4.5デニール以下で且
つ原糸強度が12g/d以上を有する６−ナイロン又は6,6−
ナイロンよりなる繊維で構成された撚コードを100℃以
上の温度で緊張熱処理又は圧延熱処理した後にディップ
処理することを特徴とするタイヤ補強用コードの処理方
法に関するものである。

本発明においては、ディップ処理前の緊張熱処理又は
圧延熱処理温度がコードの融点−70℃以上の温度、即ち
６−ナイロンの場合は160℃、6,6−ナイロンの場合は19
0℃以上であることが好ましい。この理由は、フィラメ
ントを軟化させ、よりフィラメントを最密充填し易くす
るためである。但し、熱処理温度が繊維の融点に近づき
過ぎるとコードの強度低下を来たすため、６−ナイロン
では210℃以下、6,6−ナイロンでは250℃以下であるこ
とが好ましい。

また、ディップ処理前の緊張熱処理又は圧延熱処理は
コード張力が高い程有効であり、この理由はコードに緊
張を加えることにより、より一層フィラメント間が張力
により圧着され、フィラメントがより最密充填をとり易
くなるためである。この熱処理時にコードに与える緊張
は4g/d〜16g/dの範囲内であるのが好ましい。

更に、熱処理時間は熱処理硬化と生産性の見地から10
秒以上20秒以下であるのが好ましい。

更にまた、上記ディップ処理前の緊張熱処理又は圧延
熱処理後にコードを巻き取ることなく連続してコードを
ディップ液に浸漬するか又はコードにディップ液を塗布
することが好ましく、更に好ましくはかかる浸漬又は塗
布を行う際のコード張力が0.5g/d以上の緊張下にあるこ
とが好ましい。この理由は、ディップ処理前の緊張熱処
理又は圧延熱処理の後コードを構成するフィラメントは
互いに癒着してディップ液がコード内部に浸透しにくく
なるが、一度巻き取った後再度ディップ液を塗布するか
又はこれに浸漬すると、どうしてもコード内部に空隙が
生じてしまい、その空隙にディップ液が浸透し易くなる
ためである。従って、ディップ液による浸漬又は塗布処
理前に、緊張熱処理又は圧延熱処理後巻き取ることなく
連続してディップ液にコードを浸漬するか又はディップ
液をコードに塗布することが好ましく、更に好ましく
は、空隙を少なくするためにかかるディップ処理の時に
コード張力を0.5g/d以上とするのがよい。

（実施例） 次に本発明を実施例及び比較例により説明する。

実施例１〜５、比較例１〜３ 実施例１〜５及び比較例１〜３で用いた緊張熱処理マ
シーンを第１図に示す。このマシーンで、コード送り出
しロール（ア）から送り出されたコードに緊張熱処理ゾ
ーン１で緊張熱処理を施し、しかる後、該コードを巻き
取りロール（イ）で一度巻き取った後、第３図に示すデ
ィップ処理マシーンで再度緊張熱処理を施した。

第１図に示すＡ−１及びＢ−１のプルロール間ではコ
ードに約1g/dの張力をかけ、緊張熱処理ゾーン１の温度
を以下の第２表に示す如く各々変化させた。

第３図に示す乾燥ゾーン２、ストレッチゾーン３及び
リラックスゾーン４の温度及び時間は各々130℃×120
秒、200℃×40秒、200℃×40秒とし、またＣ−１−Ｄ−
１間、Ｄ−１−Ｅ−１間、Ｅ−１−Ｆ−１間及びＦ−１
−Ｇ間での張力は約1.3g/dとした。また、第３図に示す
ディップ処理工程においては、以下の第１表に示す配合
割合（重量部）を有するディップ液を用いて各種ナイロ
ンコードのディップ処理を行った。

尚、このディップ液は、軟水400重量部にレゾルシン
−ホルマリン縮合物を攪拌しながら加えた後、攪拌しな
がらNaOHを加え、30分〜１時間熟成後ゴムラテックスと
軟水（175.3重量部）とを加え、最後に攪拌しながらホ
ルマリンを加えた。ディップ液の使用に際しては、常温
で12時間以上熟成させた後使用に供した。

また供試コードとして、比較例１及び実施例１〜５に
おいては本発明に供される超高強力６−ナイロン繊維よ
りなるコードを使用し、比較例２においては特開昭60−
71238号、同71239号及び同71240号各公報に記載の近年
のタイヤコードとして使用され始めた高強力６−ナイロ
ン繊維よりなるコードを使用し、また比較例３において
は通常の６−ナイロン繊維よりなるコードを使用した。

これらコードの処理前後における強力及び強度の測定
結果を以下の第２表に併記する。

尚、コードの強力測定は、JIS L1017に従いおートグ
ラフにて常温にて引張り、破断時の強力を求めた。

第２表より明らかな如く、比較例１では第１図に示す
ゾーン１の温度は常温であったために生コードの強力が
30kg/本であったのに対しディップコードの強力は24kg/
本となり、約20％も強力が低下した。これに対し実施例
１〜５では上記ゾーン１の温度を各々100℃、130℃、16
0℃、180℃及び200℃としたためにディップコードの強
力が向上し、比較例２の高強力ナイロンでは得られなか
ったディップコード強力を得ることができた。

また、比較例２及び３では上記ゾーン１の温度を上げ
ても生コードと同等程度の強力しか得られず、従って従
来のナイロンコードでは得られなかったディップコード
強力が本発明によって初めて入手可能となったといえ
る。

実施例６〜10、比較例４〜６ 実施例６〜10及び比較例４〜６で用いた圧延熱処理マ
シーンを第２図に示す。このマシーンで、コード送り出
しロール（ア）から送り出されたコードに圧延熱処理ゾ
ーン10で圧延熱処理を施し、しかる後実施例１と同様に
該コードを巻き取りロール（イ）で一度巻き取った後第
３図に示すディップ処理マシーンで再度緊張熱処理を施
した。

第２図に示すＡ−２及びＢ−２のプルロール間ではコ
ードに約1g/dの張力をかけ、圧延熱処理ゾーン10のロー
ル温度を以下の第３表に示す如く各々変化させた。

その後の第３図に示すディップ処理マシーンによる処
理では実施例６〜10及び比較例４〜６を夫々実施例１〜
５及び比較例１〜３と対応した処理条件とした。また実
施例６〜10及び比較例４〜６の供試コードも夫々実施例
１〜５及び比較例１〜３に対応するものを用いた。

これらコードの処理後における強力及び強度の測定結
果を以下の第３表に併記する。

第３表より明らかな如く、比較例４では第２図に示す
ゾーン10の温度が常温であったために生コードの強力が
30kg/本であったのに対しディップコードの強力は24.8k
g/本しか得られなかった。これに対し実施例６〜10では
上記ゾーン10の温度を各々100℃、130℃、160℃、180℃
及び200℃としたためにディップコードの強力が向上し
た。

また、比較例５及び６からは前記比較例２及び３と同
様のことが示された。

実施例11〜14、比較例７〜10 第４図に、ディップ処理前にコードを巻き取ることな
く連続してディップ液に浸漬させることのできるディッ
プ処理マシーンを示す。実施例11〜14及び比較例７〜10
においてはこのディップ処理マシーンを使用して処理を
行った。

第４図に示す送り出しロール（ア）から送り出された
コードにプルロールＡ−３、Ｂ−３、Ｃ−２、Ｄ−２、
Ｅ−２、及びＦ−２の各個所で一定の張力を与え、更に
緊張熱処理ゾーン101、乾燥ソーン102、ストレットゾー
ン103及びリラックスゾーン104で夫々40秒、120秒、40
秒及び40秒間の熱処理を行った。

尚。Ａ−３−Ｂ−３間の張力は約0.8g/d、Ｂ−３−Ｃ
−２間は約0.1g/d、Ｃ−２−Ｄ−２間、Ｄ−２−Ｅ−２
間及びＥ−２−Ｆ−２間は共に約0.8g/dとした。またデ
ィップ液は実施例１と同様のものを使用した。

実施例11〜13及び比較例７〜９では乾燥ゾーン102の
温度を130℃、ストレッチゾーン103の温度を200℃、リ
ラックスゾーン104の温度を200℃とし、緊張熱処理ゾー
ン101の温度を以下の第４表に示す如く各々変化させ
た。

実施例14及び比較例10では乾燥ゾーン102の温度を130
℃ストレッチゾーン103及びリラックスゾーン104の温度
を共に230℃、緊張熱処理ゾーン101の温度を180℃とし
た。

また供試コードとして、比較例７及び実施例11〜13に
おいては超高強力６−ナイロンを、比較例８においては
高強力６−ナイロンを、比較例９においては通常の６−
ナイロンを、実施例14において超高強力6,6−ナイロン
を、また比較例10において高強力6,6−ナイロンを使用
した。

これらコードの上述の処理の前後における強力及び強
度の測定結果を以下の第４表に併記する。

第４表から明らかな如く、比較例７ではゾーン101の
温度を常温としたために生コードの強力が30kg/本であ
ったのに対しディップコードの強力は25.0kg/本しか得
られなかった。これに対し実施例11〜13ではゾーン101
の温度を各々100℃、160℃、180℃としたために、この
温度上昇と共にディップコードの強力も高くなる傾向を
示し、いずれもディップコードの強力は大幅に向上し
た。

一方、比較例８及び９は実施例13と同一の条件を用い
たが、コード材質が高強力６−ナイロン及び通常の６−
ナイロンであったために、ディップコードの強力は高々
これらの生コードと同一レベルであった。

また実施例14においては、超高強力6,6−ナイロンの
生コード強力が29.0kg/本であるのに対しディップコー
ドの強力は28.8kg/本とほぼ同程度の強力が得られた。
これに対し比較例10ではディップコード強力は25.0kg/
本しか得られなかった。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の処理方法では、単
糸デニールが細く原糸強度が12g/d以上、好ましくは15g
/d以上を有する超高強力６−ナイロンまたは6,6−ナイ
ロン繊維をタイヤ補強用コードとして用いる場合の問題
点であったディップコードの強力低下を防止し、従来の
高強力６−ナイロン又は6,6−ナイロンでは到底到達す
ることの出来なかったディップコード強力を得ることが
出来た。これにより10〜30％以上近くものコード使用量
の低減が図れ、タイヤの軽量化、コストダウン、省資源
化等を達成することが出来るという効果がえられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、タイヤ補強用コードの緊張熱処理工程を示す
略図、 第２図は、タイヤ補強用コードの圧延熱処理工程を示す
略図、 第３図は、タイヤ補強用コードのディップ処理工程を示
す略図、 第４図は、タイヤ補強用コードの緊張熱処理とディップ
処理とを連続的に行う処理工程を示す略図である。 1,101……緊張熱処理ゾーン 10……圧延熱処理ゾーン 2,102……乾燥ゾーン 3,103……ストレッチゾーン 4,104……リラックスゾーン Ａ−1,A−2,A−3,B−1,B−2,B−3,C−1,C−2,D−1,D−
2,E−1,E−2,F−1,F−2,G……プルロール （ア）……コード送り出しロール （イ）……コード巻き取りロール

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単糸繊度が4.5デニール以下で且つ原糸強
   度が12g/d以上である６−ナイロン又は6,6−ナイロンよ
   りなる繊維で構成された撚コードを100℃以上の温度で
   緊張熱処理又は圧延熱処理した後にディップ処理するこ
   とを特徴とするタイヤ補強用コードの処理方法。