JPH04222244A - ポリアミド系繊維コード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業資材、特に、ゴム
補強用資材として好適な繊維コードに関する。さらに詳
しくは、寸法安定性に優れ、かつ、高強度で、耐熱性、
耐疲労性などの特性に優れたポリアミド系繊維コードに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミド繊維コードは、高強度で、耐
熱性、耐疲労性、ゴムとの接着性などに優れているため
、タイヤコードとして広く用いられてきた。

【０００３】しかし、近年、タイヤコード及びタイヤ製
造工程の合理化によるコストダウンの要求やタイヤ用途
の多様化に伴い、求められるタイヤコードの性能として
は、単に高強度であるばかりでなく、工程変動やタイヤ
走行時の疲労に対しても従来以上に耐久性が必要とされ
てきた。

【０００４】かかるタイヤコード用繊維としての高強度
化に関する改良技術としては、例えば、高重合度のポリ
マーを用い、特定の条件下での紡糸冷却と多段延伸によ
る方法（特開昭５８−６５００８号公報、特開昭５８−
１３２１０９号公報）、あるいは高圧蒸気を用いて延伸
する方法（特開昭６０−１６２８２９号公報）などがあ
る。しかしながら、これら方法ではタイヤコード加工工
程での強力低下が大きく、耐疲労性、寸法安定性に劣る
問題があった。

【０００５】また、耐疲労性、寸法安定性、加硫工程で
の強力低下を改善する技術としては、例えば、特開昭５
７−１９３３７号公報、特開昭５８−５４０１８号公報
などがある。しかしながら、これらはいずれも原糸自身
の強度が低いという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ゴム
加硫工程での急激な収縮変化を受けたり、タイヤ走行時
の圧縮疲労を受けた時の強力低下を抑えることにより、
これまでになく寸法安定性に優れ、かつ高強力で、耐熱
性、耐疲労性などの特性に優れたポリアミド系繊維コー
ドを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
本発明のポリアミド系繊維コードは、上述したような点
に鑑み、従来の高強度に対する、高重合度ポリマを用い
、かつ、耐久性を付与するための酸化防止剤などの添加
物も強力を極力低下させない範囲に止めるなどとするク
リーン化の考え方とは全く逆の発想で新しい知見を見出
し成功したものである。

【０００８】すなわち、本発明は、次の構成を有するも
のである。

【０００９】本発明のポリアミド系繊維コードは、ポリ
アミドから主としてなる繊維コードであって、該ポリア
ミドは、高重合度であり、かつ、少なくとも珪酸塩層状
物の層間にポリアミドが一部存在する状態下にミクロ分
散された珪酸塩層状物分散ポリアミド複合体から主とし
てなり、かつ、該珪酸塩層状物は実質的に繊維軸方向に
配列していることを特徴とするポリアミド系繊維コード
である。

【００１０】また、かかる本発明のポリアミド系繊維コ
ードにおいて、好ましくは、芯鞘複合構造からなる繊維
コードであって、該芯成分が珪酸塩層状物のミクロ分散
した珪酸塩層状物分散ポリアミド複合体から主としてな
ることを特徴とするポリアミド系繊維コードである。あ
るいは、好ましくは、芯鞘複合構造からなる繊維コード
であって、該鞘成分が珪酸塩層状物のミクロ分散した珪
酸塩層状物分散ポリアミド複合体から主としてなること
を特徴とするポリアミド系繊維コードである。

【００１１】

【作用】以下、さらに詳しく本発明のポリアミド系繊維
コードについて用いて説明する。

【００１２】すなわち、本発明は、珪酸塩層状物の層間
に少なくともポリアミドが一部存在状態下に、該珪酸塩
層状物が高重合度のポリアミド中にミクロ分散し、かつ
、該珪酸塩層状物が繊維軸方向に実質的に配列している
ことに特徴を有するものである。

【００１３】かかる構成をとることによって、全く以外
にも、繊維の強度を低下させることなく、寸法安定性を
はじめ、高強力で、耐疲労性などの各種特性に優れた本
発明の効果を達成するに至ったのである。したがって、
ただ単にポリアミド中に酸化防止剤などの無機物をはじ
めとする添加物を練込み充填したものとは構造、作用、
効果とも全く異なるものである。

【００１４】かかる構成により、本発明のポリアミド系
繊維コードは、ゴム加硫工程での急激な収縮変化を受け
たり、タイヤ走行時の圧縮疲労を受けたときの繊維の強
度を低下させることなく、寸法安定性に優れ、高強度で
、耐熱性、耐疲労性などの特性やゴムとの接着性にも優
れた本発明の効果を達成しめることができるものである
。

【００１５】本発明のポリアミド系繊維コードを構成す
るポリアミド系繊維は、高重合度のポリアミドが好まし
く、かかるポリアミドとしては、例えば、ナイロン６、
ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１２、ナイロ
ン４６およびこれらの共重合物などの溶融紡糸可能な一
般的に使用されているポリアミド類を用いることができ
るが、中でもナイロン６、ナイロン６６が好ましい。

【００１６】本発明において、高重合度のポリアミドと
は、例えば、オストワルド粘度計を用いてポリマ濃度１
重量％で測定した硫酸相対粘度が２．５以上であること
を言い、より好ましくは２．８以上、特に好ましくは、
３．０以上の高重合度ポリマが好ましい。かかる高重合
度は、例えば、下記の方法でいったんポリアミド複合体
を重合した後、固相重合することによって得ることがで
きる。

【００１７】また、珪酸塩層状物としては、モンモリロ
ナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、
ヘクトライト、ソーコナイトであり、中でもモンモリロ
ナイト、サポナイトが好ましく用いられる。

【００１８】珪酸塩層状物の層間に少なくともポリアミ
ドの一部を存在せしめた状態下に、該珪酸塩層状物をポ
リアミド中にミクロ分散した珪酸塩層状物分散ポリアミ
ド複合体を作成する方法としては、例えば、以下の■、
■の方法などを好ましく挙げることができるが、かかる
方法に限定されるものではない。

【００１９】■　　珪酸塩層状物に、例えば、１２−ア
ミノドデカン酸や１４−アミノテトラデカン酸などのカ
ルボキシル基を有する炭素数１０以上のアルキル鎖を有
する有機化合物の陽イオンを作用させ、該珪酸塩層状物
の層間に吸着させた後、所望のポリアミド形成モノマと
混合し、少なくとも該モノマの一部を該珪酸塩層状物の
層間内で重合析出させる方法、■　　ε−カプロラクタ
ムなどのラクタム、あるいは６−アミノ−ｎ−カプロン
酸などのポリアミドモノマの有機イオンを珪酸塩層状物
に作用させ、有機イオンでイオン交換せしめた後、所望
のポリアミド形成モノマと混合し、少なくとも該モノマ
の一部を該珪酸塩層状物の層間内で重合析出させる方法
、かかる方法により、珪酸塩層状物をポリアミド中にミ
クロ分散することができる。ここで、該珪酸塩層状物は
層間が拡大し、一層毎に分散した状態となってもよく、
また、層間は拡大しているが複数層がまとまったものと
して分散した状態のものであってもよく、両者が混在し
た状態でミクロ分散したものであってもよい。

【００２０】かかる珪酸塩層状物ミクロ分散ポリアミド
複合体におけるポリアミドに対する珪酸塩層状物の割合
は、０．１〜５０重量％が好ましく、特に１〜２０重量
％がより好ましい。珪酸塩層状物の割合が、上記範囲を
あまりにも越えると、溶融紡糸における曵糸性の低下や
強度、柔軟性の低下をきたすおそれがある。また、上記
範囲より少ない場合は改善効果は小さい。

【００２１】また、該ポリアミド複合体は耐久性をさら
に高めるため酸化防止剤を含有していることが好ましい
。かかる酸化防止剤としては、有機、無機銅塩とアルカ
リまたはアルカリ土金属塩のハロゲン化物、有機ハロゲ
ン化物、無機および有機リン化合物、ヒンダードフェノ
ール系抗酸化剤あるいはアミン系抗酸化剤が挙げられる
。かかる酸化防止剤はポリアミドの重合工程あるいは重
合後のチップに添加し、含有させることが好ましい。

【００２２】本発明のポリアミド系繊維コードにおいて
は、上述した珪酸塩層状物は実質的に繊維軸方向に配列
していることが好ましい。なお、本発明でいう「実質的
」な繊維軸方向への配列とは、透過型電子顕微鏡（ＴＥ
Ｍ）観察で、該珪酸塩層状物の陰影が繊維軸の法線に対
し４５度の角度以上で繊維軸方向に向いているものが７
０％以上であることをいう。かかる比率が８５％以上で
あれば特に好ましい。また、かかる配向角は６０度以上
がより好ましく、７０度以上であれば特に好ましく、優
れた効果が得られるものである。

【００２３】かかる本発明のポリアミド系繊維コードに
かかるポリアミド系繊維は、例えば以下の方法によって
製造することができる。

【００２４】上述高重合度ポリアミド複合体を溶融紡糸
し、該紡出した糸条をいったん未延伸糸の状態で巻取し
、その後に延伸する方法により製造してもよいが、紡出
した糸条を巻取ることなく続いて延伸して巻取る直接紡
糸延伸法により製糸することが好ましい。かかる直接紡
糸延伸法は、例えば次の方法で行なうことができる。 ポリアミド複合体を溶融紡糸し、紡出した糸条を口金直
下に設けられた加熱雰囲気帯を通過せしめた後、急冷・
固化し、非含水油剤を付与した後、引取りロールで引取
り、巻取ることなく、続いて延伸ローラーにより延伸さ
れる。この延伸は、２段以上の多段延伸が好ましい。ま
た、延伸は１６０℃以上の高熱延伸が好ましい。また、
延伸を完了した後、２００℃以上の高温で熱固定処理を
行なうことも好ましい方法である。

【００２５】さらにまた、本発明は、該珪酸塩分散複合
体を芯部（芯部は単芯であっても多芯であってもいずれ
でもよい）あるいは鞘部とする複合形態として紡糸して
、複合繊維となしてもよい。かかる複合構造繊維におい
ては、少なくとも複合一成分が分散複合体であり、また
、他の成分としては、分散複合体成分と同種あるいは異
種の少なくとも一種または二種以上の溶融紡糸可能なポ
リマが適宜適用される。

【００２６】かかる複合繊維を製造する方法としては、
例えば、別々の溶融装置で溶融された両ポリマを複合紡
糸パックに導入し、該複合紡糸パックに組込まれた複合
口金により複合ポリマ流を形成して紡出し、紡出糸条を
上述方法で紡糸・延伸することにより製造することがで
きる。

【００２７】かかる本発明のポリアミド系繊維コードに
かかるポリアミド系繊維は、次に通常の方法で合撚糸し
、撚係数１７００〜２１００の生コードとなして使用し
てもよく、また、スダレ状織物となした後、ＲＦＬ（レ
ゾルシン・ホルマリン・ラテックス）混合液からなる接
着剤などを付与し、緊張熱処理して用いてもよい。

【００２８】なお、本発明のポリアミド系繊維コードは
、タイヤコードのみならず、ベルト、ロープなどにも使
用してよいのはいうまでもないことである。

【００２９】

【発明の効果】以上述べた通り、本発明のポリアミド系
繊維コードは、繊維の強度を低下させることなく、高強
度で、寸法安定性、耐熱性、耐疲労性、ゴムとの接着性
などに優れているため、タイヤコードとして、特に比較
的大型の乗用車やトラック、バスなどのラジアルタイヤ
におけるカーカスコード材として有用である。

【００３０】また、その優れた特性を生かして、寸法安
定性、耐久性、ゴムとの接着性などが同時に要求される
その他のゴム補強用繊維として、ゴムホースなどのゴム
補強用コードとして、さらにまた、Ｖベルト、タイミン
グベルトなどの伝動用ベルト、搬送用ベルトなどのベル
ト用として、またさらには、ロープなど、その他の一般
的産業用繊維としても有効に使用することができる。

【００３１】

【実施例】実施例 以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが
、本発明はこれらの実施例によって、本発明の有効性や
権利の範囲が限定されたり、制限を受けるものではない
。むしろ、次の応用や展開をもたらすものである。

【００３２】なお、実施例において、「割合」は全て重
量に基づくものである。

【００３３】実施例１ 珪酸塩層状物としてモンモリロナイトを用い、ＮＨ２　
Ｃ１１Ｈ２２ＣＯＯＨを用いて、イオン交換されたモン
モリロナイト有機複合物をε−カプロラクタム中に添加
し重合せしめる製造方法にて分散複合体チップ（珪酸塩
層状物含有量；５重量％）を作成した。次いで、該チッ
プを回転式真空乾燥機中１８０℃の温度で固相重合し、
該段階でヨウ化銅０．０２％およびヨウ化カリウム０．
１％をチップブレンドし、高重合度からなる珪酸塩層状
物ミクロ分散ポリアミド複合体を作成した。

【００３４】次いで、エクストルーダー型紡糸機を用い
、６０ホール、円形断面吐出孔の紡糸口金から吐出し、
３００℃に保った加熱筒中を通過させた後、チムニーで
急冷し、しかる後、変性オレフィン類を主成分とする非
含水油剤を付与し、引取りロールで引取り、続いて１７
０℃の第１延伸ロールとの間で１段延伸、２００℃の第
２延伸ロールとの間で２段延伸、さらに２３０℃の第３
延伸ロールとの間で３段延伸・熱固定した後、リラック
スローラーを介して巻取った。

【００３５】この巻取糸をＴＥＭで観察したところ、珪
酸塩層状物はよく配向していることが確認された。

【００３６】しかる後、この巻取糸を５本合わせて１５
００デニールの原糸となし、次いで上撚および下撚をそ
れぞれ反対方向に３２０Ｔ／ｍずつかけ１５００／２の
生コードとした。その後、接着剤付与および熱処理を行
ないディップコードを作成した。

【００３７】しかる後、ディップコードをゴムに埋め込
んで、ゴム加硫処理し、加硫コードを作成した。

【００３８】その結果、本発明のコードは、加硫時の強
力低下も少なく、寸法安定性をはじめ、耐熱性、耐疲労
性にも格段に優れたものであった。

【００３９】なお、ゴム中耐熱性は、ディップコードを
ゴムシートでサンドイッチ状に挟み、プレス機で１７０
℃、３時間熱処理した前後の強力保持率で評価し、また
、耐疲労性は、ＪＩＳ　　Ｌ１０１７に準じて評価した
。

【００４０】また、本発明の繊維コードをカーカスコー
ド材として、トラックのラジアルタイヤを作成し、耐久
性について評価したところ、極めて耐久性に富んでいる
ことがわかった。

【００４１】実施例２ 実施例１と同様の方法で作成した高重合度からなる珪酸
塩層状物ミクロ分散ポリアミド複合体（珪酸塩層状物含
有量：１０重量％）を鞘成分、別に重合した高重合度ナ
イロン−６６（ヨウ化銅０．０２％、ヨウ化カリウム、
０．１％臭化カリウム０．０５％を含有）を芯成分とし
、芯鞘比率８０：２０で、同心円状芯鞘型複合紡糸機に
供し、２８０℃に保った加熱筒中を通過させた後、チム
ニーで急冷し、しかる後、変性オレフィン類を主成分と
する非含水油剤を付与し、引取りロールで引取り、続い
て多段延伸ロールで延伸した後、リラックスローラーを
介して巻取った。

【００４２】この巻取糸をＴＥＭで観察したところ、珪
酸塩層状物はよく配向していることが確認された。

【００４３】しかる後、この巻取糸を５本合わせて１５
００デニールの原糸とした。

【００４４】かかる原糸で筒編地を作成し、ピリングテ
スタを用いて摩擦を加え、芯鞘複合界面の剥離を評価し
たが、界面の耐剥離性は良好で、優れた耐久性を有して
いた。しかる後、この巻取糸を５本合わせ１５００デニ
ールの原糸となし、次いで上撚および下撚をそれぞれ反
対方向に４００Ｔ／ｍずつかけ１５００／２の生コード
とした。その後、接着剤付与および熱処理を行ないディ
ップコードを作成した。

【００４５】しかる後、実施例１と同様にディップコー
ドをゴムに埋め込んで、ゴム加硫処理し、加硫コードを
作成した。

【００４６】その結果、本発明のコードは、加硫時の強
力低下も少なく、寸法安定性、耐熱性、耐疲労性にも格
段優れたものであった。評価は実施例１と同様の方法に
よった。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリアミドから主としてなる繊維コードで
   あって、該ポリアミドは、高重合度であり、かつ、少な
   くとも珪酸塩層状物の層間にポリアミドが一部存在する
   状態下にミクロ分散された珪酸塩層状物分散ポリアミド
   複合体から主としてなり、かつ、該珪酸塩層状物は実質
   的に繊維軸方向に配列していることを特徴とするポリア
   ミド系繊維コード。
2. 【請求項２】芯鞘複合構造からなり、芯成分が珪酸塩層
   状物のミクロ分散した珪酸塩層状物分散ポリアミド複合
   体から主としてなる請求項１記載のポリアミド系繊維コ
   ード。
3. 【請求項３】芯鞘複合構造からなり、鞘成分が珪酸塩層
   状物のミクロ分散した珪酸塩層状物分散ポリアミド複合
   体から主としてなる請求項１記載のポリアミド系繊維コ
   ード。
4. 【請求項４】タイヤコードであることを特徴とする請求
   項１、２または３記載のポリアミド系繊維コード。