JP3596818B2 - ポリエステル/高湿潤モジユラス・レーヨンの横糸を用いたタイヤ用繊維布 - Google Patents

ポリエステル/高湿潤モジユラス・レーヨンの横糸を用いたタイヤ用繊維布 Download PDF

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Description

【0001】
【本発明の技術的分野】
本発明は乗用車のタイヤ、トラックのタイヤ、およびオフ・ロード車のタイヤの製造に使用される改善されたタイヤ用繊維布に関する。
【0002】
【本発明の背景】
従来の製造法においてはタイヤ繊維布は縦糸のコードを100重量%の高湿潤モジュラス・レーヨンのステープル・ファイバーから紡糸された横糸を用いて織ることにより製造される。この織物繊維布をレゾルシン−フォルムアルデヒド・ラテックスで浸漬処理して接着被覆を行い、熱をかけながら伸長して所望の性質を賦与する。ラテックスで浸漬処理した繊維布を未硬化のゴムの均一な被膜と共にカレンダー掛けし、カレンダー掛けされた繊維布を斜めの角度を付けて切断し、タイヤ構造物の合布層にする。タイヤ構造物では合布層を踏み面と芯部材との間に挿入し、得られたアセンブリーを膨張させ、摩擦繊維布(chafer fabric)を取り付けた後に硬化させる。
【0003】
この従来の製造法に伴われる問題点は、レゾルシン−フォルムアルデヒド・ラッテクスで浸漬処理を行った時に「フロック(flock)」(レゾルシン−フォルムアルデヒド・ラッテクス浸漬液で被覆された短い横糸繊維)が生じ、そのため繊維布の上にゴムをカレンダー掛けすると断面が不均一になり、膨張させる工程で不均一な膨張が起こり、タイヤの均一性が損なわれる。
【0004】
【本発明の要約】
本発明の目的は100重量%の高湿潤モジュラス・レーヨンのステープル・ファイバーから紡糸された横糸に比べ伸びが大きくて引張強さ保持率が小さく、その他の点ではタイヤの製造に適した横糸を用いて織りタイヤ用繊維布にすることによりフロックの生成を最低限度に抑制し、均一なカレンダー掛けと均一な膨張を行って外観および強度特性が均一なタイヤを製造できるようにすることである。
【0005】
本発明においてこれらの利点は40〜80重量%のポリエステルおよび60〜20重量%の高湿潤モジュラス・レーヨンから成り綿番手が10/1〜40/1の横糸、およびナイロン、ポリエステルおよびレーヨンから成る群から選ばれた材料から実質的に成り単位長さ当たりの重さが2100〜5000デニールの縦糸コードから織られ、横糸が1インチ当たり1.0〜3.0本、縦糸は1インチ当たり15〜35本であることを特徴とするタイヤ用繊維布を提供することにより達成される。
【0006】
【本発明の詳細】
図1を参照すれば、踏み面10は斜めの合布層12の上に存在し、該合布層12は第2の斜めの合布層14の上にあり、該合布層14はさらに第3の斜めの合布層16の上にあり、該合布層16は第4の斜めの合布層18の上にあり、該合布層18は芯部材20の上にあってこれは摩擦繊維布22のところで終わっている。斜めの合布層12、14、16および18は踏み面の方向に対し交互に25〜40°の斜角をなして配置されている。縦糸コード24はそれぞれ斜めの合布層の中に存在するように描かれており、横糸26は模式的に示されている。本発明の繊維布は合布層12、14、16および18をつくるのに用いられる。図面にはバイアス・タイヤが示されているが、本発明はバイヤス/ベルト・タイヤ用の繊維布およびラジアル・タイヤ用の繊維布にも適用される。
【0007】
図2を参照するれば、タイヤ用繊維布30は横糸26と縦糸コード24とを織られてつくられた繊維布から成っている。この繊維布においては、縦糸コードは強度を賦与し、横糸は縦糸コードを適切な位置に保つ役目をする。上記のようにタイヤの製造に用いられる際には繊維布は合布層に変えられる。タイヤの製造工程中横糸は通常切断される。
【0008】
横糸に関して説明を行うと、横糸は実質的に45〜70重量%のポリエステルおよび55〜30重量%の高湿潤モジュラス・レーヨンから、特に実質的に50〜65重量%のポリエステルおよび50〜35重量%の高湿潤モジュラス・レーヨンから成っていることが好ましい(ポリエステル/レーヨン配合物は通常50%/50%または65%/35%であるから)。極めて好ましくは横糸は実質的に60〜70重量%のポリエステルおよび40〜30重量%の高湿潤モジュラス・レーヨンから成っており、最も好ましくは横糸は実質的に65重量%のポリエステルおよび35重量%の高湿潤モジュラス・レーヨンから成っている。
【0009】
ポリエステルを80重量%以上使用すると、高温で処理する際に熔融してしまう。高湿潤モジュラス・レーヨンを60%以上使用すると、破断時伸びが劣化(減少)し、引張強さ保持率が増加し、フロックの生成を最小限度に抑制してタイヤの均一性を改善することができなくなる。
【0010】
ポリエステルはポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。 或いはポリエステルはポリブチレンテレフタレートであることができる。
【0011】
高湿潤モジュラス・レーヨンは通常5〜15g/デニールの湿潤モジュラスをもっている。湿潤モジュラスは引張應力を掛けた時伸びに対して湿った繊維が抵抗する目安であり、十分に湿った繊維を元の長さの5%伸長するのに必要なg/(繊維のデニール)単位の應力を歪みの値である0.05で除した量である。
【0012】
横糸はステープル・ファイバーを十分に混紡し、次いで通常の紡績機を使用して紡績することにより容易に製造される。
【0013】
ポリエステルのステープル・ファイバーは例えば長さが1〜3インチであり、1.0〜3.0のデニールをもっている。高湿潤モジュラス・レーヨンのステープル・ファイバーは例えば1〜3インチの長さおよび1.0〜3.0のデニールをもっている。
【0014】
ステープル・ファイバーの緊密な混合は紡績工程でステープル・ファイバーを適切な割合で混入することにより容易に行われる。
【0015】
紡績工程は例えば開綿、配合、梳毛、延伸、粗紡、精紡、および巻取り工程から成り、解放端式紡績系または循環式紡績系で行うことができる。縦糸または横糸の多重撚糸機を用い、例えば1インチ当たり10〜25回、好ましくは1インチ当たり15〜20回の割合で”S”方向または”Z”方向に撚りをかけることができる。好ましくは得られた横糸は15/1〜30/1の綿番手をもっている。
【0016】
次に縦糸コードに移ろう。乗用車用のタイヤでは縦糸コードは単位長当たりの重さが2100〜3000デニールのフィラメントである。
【0017】
繊維布を横切って縦糸コードが均一な間隔を置いて配置されるように繊維布を織るが、これは通常の織物工程、例えばフライ・シャトルまたはシャトルなしの織機を用いて容易に行われる。好ましくは織物工程は1インチ当たり横糸が1.0〜1.5本、縦糸が15.5〜32.5本になるように行われる。
【0018】
タイヤ用繊維布は通常レゾルシン−フォルムアルデヒド・ラテックスで浸漬処理を行い、接着用の被膜を付ける。また同時に加熱して伸長し、引っ張り特性、収縮特性および接着特性を与える。
【0019】
レゾルシン−フォルムアルデヒド・ラテックス浸漬処理液は通常の組成のものであることができ、例えばレゾルシン・フォルムアルデヒド樹脂、ビニルピリジン・ラテックスおよび水から成っている。レゾルシン−フォルムアルデヒド樹脂(実質的にレゾルシン−フォルムアルデヒド縮合生成物から成る)は例えばインスペクト・ペンタコライト(Inspect Pentacolite)またはセネクタディー樹脂(Schenectady Resin)の商品名で市販されている。ビニルピリジン・ラテックス(例えば70%のブタジエン、15%のビニルピリジン、15%のスチレン三元重合体から成る固体分40%を含んだビニルピリジン・ラテックス100%)は例えばゼンタック・ラテックス(Gentac Latex)の商品名で市販されている。レゾルシン−フォルムアルデヒド樹脂、ビニルピリジン・ラテックスおよび水を混合して浸漬液をつくる。適当なレゾルシン−フォルムアルデヒド・ラテックス浸漬液はハーツ(Hartz)の米国特許第4,137,358号に記載されている。他の適当な浸漬液を実施例に記載する。
【0020】
タイヤ用繊維布をレゾルシン−フォルムアルデヒド・ラテックス浸漬浴に浸漬し、浸漬液を繊維布に被覆し、レゾルシン−フォルムアルデヒド・ラテックス浸漬液で含浸したタイヤ用繊維布をつくる。高温伸長機を用い、例えば475°Fから500°Fまで、典型的には480°Fまでの温度に加熱し、同時に例えば2〜10%伸長を行い、分子を高度に配向した状態にしてコードを加熱安定化させる。
【0021】
処理した繊維布をカレンダー掛けして未硬化のゴムの均一な被膜を付ける。これは例えば繊維布の両側に未硬化のゴム配合物を被覆するカレンダー掛け機を用いて行われる。
【0022】
カレンダー掛けした繊維布を例えば斜角切断機を用いて斜角を付けて切断し、タイヤ構造物の合布層をつくる。
【0023】
タイヤ構造物をつくる際には、典型的にはこの合布層を踏み面と芯部材との間に入れ、タイヤ構造物を65〜75%膨張させ、同時またはその後で硬化(成形)させる。タイヤ構造物をつくる際典型的には摩擦繊維布を取り付ける。
【0024】
下記実施例により本発明を例示する。
【0025】
【実施例】
1.5デニール×1.5インチのポリブチレンテレフタレート・ステープル・ファイバー(市販品)65重量%および1.5デニール×1 9/16インチの高湿潤モジュラス・レーヨン・ステープル・ファイバー(市販品)35%から成る均一な配合物から横糸を紡績し、1インチ当たり16.6回の撚りをもった綿番手20/1の糸にした。
【0026】
このようにしてつくった横糸を、高湿潤モジュラス・レーヨン100%から紡糸した横糸(撚り16.6/インチ、綿番手20/1)に対し、引張強さ(ASTM試験法D2256)、破断時伸び(ASTM試験法D2256)および引張強さ保持率[(処理した糸の引っ張り強さ/未処理の糸の引っ張り強さ)×100]を比較する試験を行った。結果を下記表に示す。
【0027】
【表1】
Figure 0003596818
また均一性の分散(平均値からの標準偏差の二乗)は100%高湿潤モジュラス・レーヨンの場合に比べて70%小さかった。
【0028】
紡績した横糸(65/35ポリエステル/高湿潤モジュラス・レーヨン)および2975デニールの縦糸コードから織られた繊維布は次の特性をもった幅61.50インチの繊維布である。横糸の本数1インチ当たり1.00、縦糸の本数1インチ当たり29.66本。全縦糸数1,824本。1ポンド当たりの長さ1.17ヤード。1オンス当たりの面積10.96平方ヤード。
【0029】
この繊維布を2.0%のインスペクト・ペナコライト、21%のゼンタックス・ラテックスおよび77%の水から成るレゾルシン−フォルムアルデヒド浸漬浴に浸漬し、480°Fに加熱し、5%伸長する。カレンダー掛け工程の障害となるようなフロックは実質的に生じなかった。
【0030】
タイヤ構造物を膨張させる際、横糸の伸びが大きく引張強さ保持率が小さいために、膨張が強化されタイヤの均一性が改善された。
【0031】
当業界の専門家には本発明の多くの変形は明白であろう。従って本発明の種々の具体化例としては下記に示すようなものが考えられよう。
【0032】
本発明の主な特徴及び態様は次の通りである。
1.40〜80重量%のポリエステルおよび60〜20重量%の高湿潤モジュラス・レーヨンから成り綿番手が10/1〜40/1の横糸、およびナイロン、ポリエステルおよびレーヨンから成る群から選ばれた材料から実質的に成り単位長さ当たりの重さが2100〜5000デニールの縦糸コードから織られ、横糸が1インチ当たり1.0〜3.0本、縦糸は1インチ当たり15〜35本であるタイヤ用繊維布。
【0033】
2.横糸は45〜70重量%のポリエステルおよび55〜30重量%の高浸漬モジュラス・レーヨンから成っている上記第1項記載のタイヤ用繊維布。
【0034】
3.横糸は50〜65重量%のポリエステルおよび50〜35重量%の高浸漬モジュラス・レーヨンから成っている上記第2項記載のタイヤ用繊維布。
【0035】
4.横糸は60〜70重量%のポリエステルおよび40〜30重量%の高浸漬モジュラス・レーヨンから成っている上記第2項記載のタイヤ用繊維布。
【0036】
5.横糸は実質的に65重量%のポリエステルおよび35重量%の高浸漬モジュラス・レーヨンから成っている上記第4項記載のタイヤ用繊維布。
【0037】
6.レゾリシン−フォルムアルデヒド・ラテックス浸漬液で含浸された上記第4項記載のタイヤ用繊維布。
【図面の簡単な説明】
【図1】横糸が模式的に描かれたバイヤス・タイヤの一部を取り出して示した図である。
【図2】レゾルシン−フォルムアルデヒド・ラテックス浸漬処理を行う前のタイヤ用繊維布の一部の拡大図である。

Claims (2)

  1. 40〜80重量%のポリエステル繊維および60〜20重量%の高湿潤モジュラス・レーヨン繊維から成り綿番手が10/1〜40/1の横糸、およびナイロン、ポリエステルおよびレーヨンから成る群から選ばれた材料から実質的に成り単位長さ当たりの重さが2100〜5000デニールの縦糸コードから織られ、横糸が1インチ当たり1.0〜3.0本、縦糸は1インチ当たり15〜35本であることを特徴とするタイヤ用繊維布。
  2. レゾリシン−フォルムアルデヒド・ラテックス浸漬液で含浸された請求項1に記載のタイヤ用繊維布。
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