JPH05195359A - ゴム補強用コード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ゴム補強用コードにおいて、該コードの１７
７℃・３０分における乾熱収縮率が２．０％以下であ
り、前記コードはフィラメントＡおよびＢの２種を撚り
合わせて形成され、コード形成前のフィラメントＡの初
期モジュラスが８０ｇ／ｄ以上乃至２５０ｇ／ｄ以下、
１５０℃・３０分における乾熱収縮率が２．０％以下で
あり、フィラメントＢの初期モジュラスが３０ｇ／ｄ以
上乃至８０ｇ／ｄ未満、１５０℃３０分における乾熱収
縮率が２．０％以下であることを特徴とする。 【効果】 本発明に係るゴム補強用コードによると、撚
り合わされるフィラメントＡおよびフィラメントＢにお
ける初期モジュラスのバランスならびにフィラメントＡ
およびフィラメントＢの乾熱収縮率が低い値を有するこ
とによって、ゴム中における耐熱性および耐久性を向上
すると共に、寸法安定性にも優れるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はゴム補強用コードに関す
る。さらに詳しくは、使用時の耐久性ならびに寸法安定
性に優れ、原材料価格が安価なゴム補強用コードに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】タイヤコード、伝動用ベルト、搬送用ベ
ルト等に用いられるゴム補強用コードとしては、ポリア
ミド繊維を複数本撚り合わせたコードや、ポリエステル
繊維を複数本撚り合わせたコードが用いられている。

【０００３】ナイロン６、ナイロン６６に代表されるポ
リアミド繊維より形成されるコードは、ゴム中における
耐熱性が高いなどの長所があるが、初期モジュラスが低
く使用時の安定性が悪いという欠点を有している。

【０００４】一方、ポリエチレンテレフタレートに代表
されるポリエステル繊維より形成されるコードは、ポリ
アミドに比べて初期モジュラスが高く熱収縮率が低いた
め、使用時の安定性が高く、また製造時の歩留まりもす
ぐれているが、ゴム中耐熱性が低く過酷な条件下では寿
命が著しく短くなるという欠点があった。

【０００５】最近では、特開平３−１６１５０８号公報
で提案されているように、通常のポリエチレンテレフタ
レートの収縮率を更に下げて、使用時の寸法安定性など
の性能を向上させる試みもある。しかし、この場合に
も、上記ポリエステル繊維使いのコードにおけるゴム中
耐熱性が低いという問題は何等改善されていない。

【０００６】また、コードとしての特性、例えば寸法安
定性や走行時の操縦安定性を上げるために、例えば特開
昭６１−７１２０４号公報に代表されるようにアラミド
繊維、もしくはアラミド繊維とポリアミド繊維あるいは
アラミド繊維とポリエステル繊維などを組み合わせて、
ゴム補強用コードとして用いる提案もなされている。し
かしながら、これらアラミド繊維使いのコードの場合に
は、一般に初期モジュラスが４００ｇ／ｄ以上と極めて
高くフィブリル化が生じ、該フィブリル化により耐久性
がポリエステルより低くなると共に、高価格となり、そ
の使用用途が限定されるという問題点があった。

【０００７】さらにまた、上記異種コードを混撚する組
み合わせとしては、特開平３−２６９１３４号公報に記
載のごとく、ポリアミドとポリエステル、すなわちナイ
ロンとポリエチレンテレフタレートの組み合わせなども
考えられるが、通常のナイロンとポリエチレンテレフタ
レート繊維の組み合わせでは、撚糸条件を工夫した所で
両者の長所を十分に引き出した、すなわち耐久性と寸法
安定性の双方を兼ね備えたコードとすることはできず、
ほとんど実用化されてはいない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の従来の技術における問題点を解決し、使用時の耐久性
および寸法安定性に優れたゴム補強用コードを提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明の構成は、ゴム補強用コードにおいて、
該コードの１７７℃・３０分における乾熱収縮率が２．
０％以下であり、前記コードはフィラメントＡおよびＢ
の２種を撚り合わせて形成され、コード形成前のフィラ
メントＡの初期モジュラスが８０ｇ／ｄ以上乃至２５０
ｇ／ｄ以下、１５０℃・３０分における乾熱収縮率が
２．０％以下であり、フィラメントＢの初期モジュラス
が３０ｇ／ｄ以上乃至８０ｇ／ｄ未満、１５０℃３０分
における乾熱収縮率が２．０％以下であることを特徴と
する。

【００１０】さらに、本発明のゴム補強用コードは、上
記フィラメントＡを形成するポリマーの少なくとも８５
％以上がポリエステルであり、上記フィラメントＢを形
成するポリマーの少なくとも８５％以上がポリアミドで
あることを特徴とする。

【００１１】

【実施態様】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１２】本発明におけるゴム補強用コードは、初期
モジュラスの異なる２種のフィラメントを組み合わせ、
かつ双方のフィラメントとも１５０℃３０分における乾
熱収縮率が２．０％以下であるものを用いるところに特
徴がある。これにより、従来、アラミド繊維などを用い
てしか達成できなかった優れた寸法安定性を得ることが
でき、かつアラミド繊維使いのコードに比べて耐久性に
優れたコードを安価に作製することができるものであ
る。

【００１３】本発明においてコードとしての耐久性およ
び寸法安定性を最大に発揮させるためには、上述のよう
に初期モジュラスの異なるフィラメントを組み合わせる
のであるが、高モジュラス側のフィラメントＡは、初期
モジュラスが８０ｇ／ｄ以上乃至２５０ｇ／ｄ以下であ
ることが好ましく、１００ｇ／ｄ以上乃至２００ｇ／ｄ
以下であることがより好ましい。初期モジュラスが８０
ｇ／ｄ未満であると、混撚コードとしたときの初期モジ
ュラスが低く寸法安定性が改善されず、逆に初期モジュ
ラスが２５０ｇ／ｄを越えると、一般に繊維が高配向、
高結晶化しすぎているため、フィブリル化するなど耐久
性が低下してしまい好ましくない。

【００１４】一方、低モジュラス側のフィラメントＢ
は、初期モジュラスが３０ｇ／ｄ以上乃至８０ｇ／ｄ未
満であることが好ましく、４０ｇ／ｄ以上乃至７５ｇ／
ｄ未満であることがより好ましい。初期モジュラスが３
０ｇ／ｄ未満であると、混撚コード作製時において成形
性が悪いと共に、混撚したコードの初期モジュラスが低
すぎて寸法安定性が改善されず、逆に初期モジュラスが
８０ｇ／ｄ以上であると、耐久性などフィラメントＢに
基づく長所が生かされない。

【００１５】本発明において２種のフィラメントのそれ
ぞれの特徴をコードに反映させるためには、フィラメン
トＡとフィラメントＢにおける初期モジュラスは５ｇ／
ｄ以上の差があることが好ましく、２０ｇ／ｄ以上の差
があることがより好ましい。

【００１６】本発明におけるフィラメントとは、通常の
ゴム補強用コードにおいて、コードを作製するための撚
りを施す前の糸を指す。

【００１７】本発明において特に重要な点は、用いるフ
ィラメントの乾熱収縮率がフィラメントＡ、Ｂとも一定
以下である点である。これにより、コードとしたときの
コード自体の乾熱収縮率も小さい値となり、寸法安定性
がより優れたものとなる。具体的には、フィラメント
Ａ、Ｂとも１５０℃・３０分における乾熱収縮率が２．
０％以下であることが好ましく、より好ましくは１．０
％以下、さらに好ましくは、０．７％以下である。

【００１８】従来より提案されている異種フィラメント
の組み合わせによる混撚コードにおいては、偶然的に１
種のフィラメントの乾熱収縮率が２．０％以下である場
合はあったが、両者とも上記のごとく低乾熱収縮率のフ
ィラメントを使用する発想は無かったものであり、この
組み合わせを用いることにより、処理コードの乾熱収縮
率も２％以下となすことができ、耐久性と安定性の両者
を兼ね備えたコードとなる。

【００１９】特開昭６１−７１２０４号公報に記載のご
とく、全芳香族ポリアミド繊維を混撚の１種として用い
た場合には、組み合わされる他方のフィラメントの乾熱
収縮率が２％を超えていても、ディッピング条件によっ
ては、処理コードの乾熱収縮率が２％以下になることも
ありうる。しかしながら、この場合には、使用時の安定
性は優れているものの、該アラミド繊維の初期モジュラ
スが４００ｇ／ｄ以上と極めて高く、繊維がフィブリル
化を起こすために耐久性の著しく低いコードしか得られ
ず、また価格もアラミド繊維を使用しているため、非常
に高いものとなっていた。

【００２０】前記の低収縮フィラメントを得る方法は、
特に制限されず、公知の方法を用いることができるが、
通常の溶融紡糸方法を用いる場合には、高速紡糸により
高配向な未延伸糸を経由させて得る方法がより好まし
い。一般には、３０００ｍ／ｍｉｎ程度以上の速度で紡
糸した後、延伸および熱固定を行えばよい。該延伸およ
び熱固定は紡糸と連続して行ってもよいし、未延伸糸を
一端ドラムに巻き取った後別途行ってもよい。しかし、
熱固定においては乾熱収縮率を低く押さえるのに十分な
温度で行う必要がある。

【００２１】本発明におけるフィラメントＡ、Ｂを構成
するポリマーは、上記の条件を満足するものであれば特
に制限なく使用可能である。特に好ましい例としては、
フィラメントＡはポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレートなどのポリエステルが、またフィ
ラメントＢはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６
などのポリアミドが挙げられる。

【００２２】前記フィラメントＡおよびＢを構成するポ
リマー成分には、主構成成分の他に上記物性を損なわな
い程度で、紡糸時の流動性改善やコードとゴムとの接着
性改善などの目的で他の成分をブレンド、あるいは共重
合することは何等差支えない。

【００２３】前記フィラメントＡがポリエステルの場合
においては、少なくとも８５％がポリエステルにより構
成されていることがより好ましく、フィラメントＢがポ
リアミドの場合においては少なくとも８５％がポリアミ
ドより構成されていることが好ましい。

【００２４】本発明において、フィラメントＡ、Ｂを処
理コードとなす方法は公知の方法が採用できる。すなわ
ち、それぞれのフィラメントに下撚を施した後、該フィ
ラメントＡおよびＢからなる下撚糸を合糸し上撚を施す
ことで生コードとし、次いで、ディップ液を含浸させな
がら緊張あるいは弛緩加熱処理を行うものである。

【００２５】ここにおいて撚り数およびストレッチは、
コード特性が本発明の条件にはいるように、用いるフィ
ラメントによって適宜決定することができる。

【００２６】前記弛緩熱処理の張力および加熱条件は、
用いるフィラメントの単糸繊度、トータル繊度などによ
っても変わりうる。異種のフィラメントのそれぞれの特
徴をうまく引き出すために、一般に好ましくは、高モジ
ュラスのフィラメントＡの下撚数を低モジュラスのフィ
ラメントＢの下撚数よりも少なくする。例えばフィラメ
ントＡ、Ｂのデニールが１０００〜１５００Ｄでほぼ同
等の場合には、好ましくは、フィラメントＢの下撚数を
フィラメントＡの下撚数より３〜２０ｔ／１０ｃｍ、よ
り好ましくは５〜１５ｔ／１０ｃｍは少なくすれば良い
が一律ではなく、用いるデニール構成によりこの値は変
わりうる。最終的に処理コードの乾熱収縮率を２．０％
以下にするには、上撚り数やストレッチ条件も用いられ
るフィラメントＡおよびＢの単糸繊度、トータル繊度な
どによって変更される。

【００２７】ディップ処理液は用いる２種のフィラメン
トの種類によって、接着力を高くするものを選択すれば
よい。処理は、１段で行う１浴法でもよいし、２段で行
う２浴法でもよい。

【００２８】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
るが、実施例中の各物性は、次のようにして測定した。

【００２９】（１）強伸度、初期モジュラス ＪＩＳ−Ｌ１０１７（１９８３）に基づいて、次の方法
により強伸度を測定した。すなわち、東洋ボールドウイ
ン社製テンシロン引っ張り試験機を用い、試長２５ｃ
ｍ、引張り速度３０ｃｍ／分でＳ−Ｓ曲線を求め、強伸
度を算出した。また、同じＳ−Ｓ曲線の立上がりの傾き
から、初期モジュラスを算出した。

【００３０】（２）乾熱収縮率 ＪＩＳ−Ｌ１０１７（１９８３）に基づいて、次の方法
により測定した。すなわち、試料をかせ状にとり２０
℃、６５％ＲＨの温調室に２４時間以上放置した後、試
料の０．１ｇ／ｄに相当する荷重をかけて測定した長さ
Ｌの試料を、無重力状態で１５０℃のオーブン１５分放
置したのち、オーブンから取りだし前記温調室で４時間
放置し、再び上記荷重をかけて測定した長さＬ´から次
式により算出した。

【００３１】Ｓ＝（Ｌ−Ｌ´）／Ｌ×１００（％） また、コードの場合には、処理温度を１７７℃に変更
し、同様の測定および算出を行った。

【００３２】

【実施例】

実施例１ 常法により測定した極限粘度ＩＶが１．２４のポリエチ
レンテレフタレートのチップを、特開平３−１６１５０
８号公報に記載のごとく、エクストルーダ型紡糸機で紡
糸温度２９５℃にて紡糸し、ポリエステル繊維を得た。
紡糸に際して０．６ｍｍφの丸孔、ホール数６０の口金
を用いた。紡出した糸は、長さ２５ｃｍ、内径２５ｃｍ
φ、温度３００℃の加熱筒で徐冷後、チムニー冷却風を
あて固化させて、得られた未延伸糸を５５００ｍ／ｍｉ
ｎで巻き取った。前記未延伸糸を延伸工程で延伸温度９
０℃で１．５倍に延伸した後、熱処理温度２４０℃で熱
固定を行い延伸糸を得た。得られた延伸フィラメントは
２５３Ｄで、強度７．２ｇ／ｄ、伸度１８．２％、１５
０℃・３０分における乾熱収縮率が０．９％であり、Ｓ
−Ｓ曲線から算出した初期モジュラスは１５０ｇ／ｄで
あった。一方、９５％硫酸による相対粘度が３．１のナ
イロン６６のチップを、上記と同じ装置で紡糸温度３０
５℃で紡糸した。このとき巻き取り速度は５０００ｍ／
ｍｉｎであった。得られた未延伸糸を延伸温度２３０℃
で１．９倍に延伸した。得られたフィラメントは２４４
Ｄで、強度８．３ｇ／ｄ、伸度１５．５％、１５０℃・
３０分における乾熱収縮率が０．７％、初期モジュラス
は６０ｇ／ｄであった。上記ポリエステルフィラメント
およびナイロン６６フィラメントを、それぞれを６本合
糸し、トータルデニール約１５００Ｄとし、それぞれを
フィラメントＡ、フィラメントＢとした。次いで、公知
の方法により、フィラメントＡおよびフィラメントＢに
それぞれの撚り数４０ｔ／１０ｃｍ、２５ｔ／１０ｃｍ
で下撚をかけ、その後両者を合糸して、撚り数４０ｔ／
１０ｃｍで上撚りし、生コードを得た。前記の生コード
を、通常のディッピング機（リッラー社製コンピュート
リータ）を用いてレゾルシン・ホルマリン・ラテックス
を主成分とする処理剤を付与すると共に、緊張熱処理を
行い、処理コードとした。前記の緊張熱処理は２３０℃
で２回繰り返して行い、ストレッチ率は１回目が＋７．
０％、２回目が−３．０％に設定した。得られた処理コ
ードの物性は、強度６．２ｇ／ｄ、伸度１７．１％、１
７７℃における乾熱収縮率は１．８％であった。該コー
ドにおけるＪＩＳ：Ｌ１０１７に記載のゴム中でのコー
ド評価を行った。結果を表１に示す。

【００３３】比較例１ 実施例１と同様にしてフィラメントＡ（ポリエステルフ
ィラメント）を得るにあたり、紡糸速度を２１００ｍ／
ｍｉｎと下げて巻き取り、延伸倍率を４．０倍と高くす
ることにより、トータル繊度を実施例１とほぼ等しくし
たサンプルを得た。このとき、フィラメントＡの物性
は、強度８．６ｇ／ｄ、伸度１３．２％乾熱収縮率３．
２％、初期モジュラス１２０ｇ／ｄであった。一方、実
施例１と同様にしてフィラメントＢ（ポリアミドフィラ
メント）を得るにあたり、紡糸速度を２５００ｍ／ｍｉ
ｎと下げて巻き取り、延伸倍率を３．８倍と高くするこ
とにより、トータル繊度を実施例１とほぼ等しくしたサ
ンプルを得た。このフィラメントＢの物性は、強度９．
６ｇ／ｄ、伸度１９．０、乾熱収縮率２．４％、初期モ
ジュラス５０ｇ／ｄであった。次いで実施例１と同様の
条件で、フィラメントＡとフィラメントＢとをそれぞれ
６本合糸した後、フィラメントＡ、Ｂを混撚して生コー
ドとなし、レゾルシン・ホルマリン・ラテックスを主成
分とする処理剤を付与すると共に、緊張熱処理を施し、
処理コードを得た。得られた処理コードの物性は、強度
７．０ｇ／ｄ、伸度１７．３％、１７７℃における乾熱
収縮率は３．０％であった。該コードにおけるＪＩＳ：
Ｌ１０１７に記載のゴム中でのコード評価を行った。結
果は表１に示すとおりであった。

【００３４】比較例２ 比較例１におけるフィラメントＡに変えて、全芳香族ポ
リアミド（ケブラー）１５００Ｄのフィラメント（初期
モジュラスは４５０ｇ／ｄ）と、比較例１で用いたフィ
ラメントＢとを、比較例１と同様の方法で混撚し、接着
剤の付与および緊張熱処理を施し、処理コードを得た。
得られた処理コードの物性は、強度９．４ｇ／ｄ、伸度
１３．５％、１７７℃における乾熱収縮率は０．５％で
あった。該コードにおけるＪＩＳ：Ｌ１０１７に記載の
ゴム中でのコード評価を行った。結果は表１に示すとお
りであった。

【００３５】 ＜表１＞ 実施例１ 比較例１ 比較例２ フィラメント初期モジュラス Ａ ｇ／ｄ １５０ １２０ ４５０ Ｂ ｇ／ｄ ６０ ５０ ５０ フィラメント乾熱収縮率 Ａ ％ ０．９ ３．２ ０．０ Ｂ ％ ０．７ ２．４ ２．４ コード物性 強度 ｇ／ｄ ６．２ ７．０ ９．４ 伸度 ％ １７．１ １７．３ １３．５ 乾熱収縮率％ １．８ ３．０ ０．５ 寸法安定性 ○ × ○ 耐久性 ○ ○ × 価格 ○ ○ × 総合判定 ○ △ × 表１から明らかなように、初期モジュラスが８０ｇ／ｄ
乃至２５０ｇ／ｄでかつ１５０℃・３０分における乾熱
収縮率が２．０％以下のフィラメントＡと、初期モジュ
ラスが３０ｇ／ｄ乃至８０ｇ／ｄでかつ１５０℃・３０
分における乾熱収縮率が２．０％以下のフィラメントＢ
を撚り合わせたコードであり、かつコードとしての熱収
縮率が１７７℃・３０分において２．０％以下である場
合においてのみ、ゴム補強用コードとして耐久性ならび
に寸法安定性においてバランスのとれた性能を示した。

【００３６】一方、フィラメントの乾熱収縮率が高い場
合には、処理コードとしたときの乾熱収縮率を低く押さ
えることができず、寸法安定性に劣る結果となり、また
ケブラーのごとく初期モジュラスが高すぎるフィラメン
トを用いた場合には、高価格であるとともに耐久性に劣
る結果となった。

【００３７】さらに、実施例１におけるポリエステルフ
ィラメントは、比較例３における全芳香族ポリアミドフ
ィラメントに比較して、極めて安価に生産し得るという
効果を有する。

【００３８】

【発明の効果】本発明に係るゴム補強用コードによる
と、撚り合わされるフィラメントＡおよびフィラメント
Ｂにおける初期モジュラスのバランスならびにフィラメ
ントＡおよびフィラメントＢの乾熱収縮率が低い値を有
することによって、ゴム中における耐熱性および耐久性
を向上すると共に、寸法安定性にも優れるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｊ 5/04 7188−4Ｆ Ｄ０１Ｆ 6/60 ３１１ Ｃ 7199−3Ｂ Ａ 7199−3Ｂ 6/62 ３０２ Ｃ 7199−3Ｂ Ｄ０２Ｇ 3/28

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム補強用コードにおいて、該コードの
   １７７℃・３０分における乾熱収縮率が２．０％以下で
   あり、前記コードはフィラメントＡおよびＢの２種を撚
   り合わせて形成され、コード形成前のフィラメントＡの
   初期モジュラスが８０ｇ／ｄ以上乃至２５０ｇ／ｄ以
   下、１５０℃・３０分における乾熱収縮率が２．０％以
   下であり、フィラメントＢの初期モジュラスが３０ｇ／
   ｄ以上乃至８０ｇ／ｄ未満、１５０℃３０分における乾
   熱収縮率が２．０％以下であることを特徴とするゴム補
   強用コード。
2. 【請求項２】 フィラメントＡを形成するポリマーの少
   なくとも８５％以上がポリエステルであり、フィラメン
   トＢを形成するポリマーの少なくとも８５％以上がポリ
   アミドであることを特徴とする請求項１に記載のゴム補
   強用コード。