JPS63175179A - タイヤ補強用コ−ドの処理方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、原糸強度が１２ｇ／ｄ以上で且つ単糸フィラ
メントデニールが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。しかし本発明者等により、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
）は接着剤処理（以下「ディップ」と呼ぶ）後強力が大
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
分かった。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６０−７１２
３９号、同６０−７１２３９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子る問題点） 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％程度の強力
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析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デニ一ル程度で
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１７３の細さである為、一般的なレ
ゾルシン−ホルムアルデヒド縮合体／ゴムラテンクス（
以下ｒ　ＲＦ／Ｌ　Ｊと称する）混合液を用いるディソ
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、その移譲コードは
コード融点近傍の高温下で数１０秒間緊張熱処理を受け
る為、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、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デニ一ル程度にまですれば
良いとの考えもあるが、超高強力化は紡糸、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デニ一ル程度の比較的太し＼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、原糸強度が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、従来コードをディ
ップ液に浸漬させる際のコード張力は約０．１〜０．３
ｇ／ｄであるが、これを０．５ｇ／ｄにすると５％デイ
フプコードの強力が向上し、１．０ｇ／ｄにすると１０
％、１．８５ｇ／ｄにすると１７％もディップコードの
強力が向上することを見い出し、本発明を完成するに至
った。

すなわち本発明は、単糸デニールが４．５デニール以下
、原糸強度が１２ｇ／ｄ以上を有する６−ナイロン又は
６，６−ナイロンの超高強力ナイロン繊維のタイヤ補強
用コードをレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合体／ゴム
・ラテックス混合液（ＲＦ／Ｌ）でディップ処理するに
際し、ディップ液に浸漬させる際のコード張力を０．５
ｇ／ｄ以上と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、前記コード張力は好ましくは１．０ｇ
／ｄ以上である。

また、本発明者らは前述したようにディップ液をコード
内部に浸透させないようにする方法について更に種々検
討した結果、ディップ液にレゾルシン−ホルムアルデヒ
ドプレポリマーを使用するとディップ液のコード内部へ
の浸透が著しく低下し、ディップコードの強度が約８％
高くなることを見い出した。従って本発明においては、
単糸デニールが４．５デニール以下、原糸強度が１２ｇ
／ｄ以上を有する６−ナイロン又は６．６−ナイロンの
超高強力ナイロン繊維のタイヤ補強用コードをＲＦル混
合液でディップ処理するに際し、該ディップ液にレゾル
シン−ホルムアルデヒドプレポリマーを用いたＲＦル混
合液を用いることが好ましい。

更に本発明者らはコード内部に浸透したディップ液が乾
燥工程後にコード融点近傍での緊張熱処理温度により樹
脂化することに着目し、軟らかい樹脂ならフィラメント
間の動きが拘束されにくいと考えた。そこで各種熱処理
温度を変えてディップ樹脂の引張モジュラスを求めたと
ころ、前記緊張熱処理温度が低い程、ディップ樹脂の引
張モジュラスが低い事実を見い出した。すなわち、通常
の６−ナイロンの緊張熱処理温度２００℃よりも２０℃
低温の１８０℃で樹脂化させるとディップ樹脂のモジュ
ラスは２０％程度減少し、通常の緊張熱処理温度２００
℃よりも４０℃低温の１６０℃で樹脂化させるとディッ
プ樹脂のモジュラスは約４０％鳴低下するに至った。従
って、低温で緊張熱処理するとディップ樹脂の硬化が抑
制され、ディップコードのフィラメント拘束が抑制され
るため、ディ・ノブコードの強力低下が著しく改善され
る。従って、かかる緊張熱処理の温度は低温程好ましい
が、１５０℃以下で緊張熱処理するとコードとゴムとの
間の接着力が低下してしまい実用上好ましくない。そこ
で本発明においては、単糸デニールが４．５デニール以
下、原糸強度が１２ｇ／ｄ以上を有する超高強力ナイロ
ン繊維のタイヤ補強用コード反をＲＦル混合液でディッ
プ処理後、緊張熱処理工程における最高処理温度を１５
０°Ｃ〜１９５℃とするのが好ましく、更に好ましくは
１６０℃〜１８５℃とする。

（作　用） （ｉ）超高強力６−ナイロン繊維のコードをディップ処
理する際のコード張力がコード強力に及ぼす影響、（ｉ
ｉ）ディップ処理後の緊張熱処理の温度がコード強力に
及ぼす影響、および（ｉｉｉ）　ＲＦ／Ｌ混合液にレゾ
ルシン−ホルムアルデヒドプレポリマーを用いることが
コード強力に及ぼす影響について第２〜４図に基づき説
明する。

先ず、超高強力６−ナイロンコードを従来の６−ナイロ
ン、又は従来の高強力６−ナイロンと同一のコード格造
１２６０デニール／２、撚数３９　Ｘ　３９Ｔ／１０ｃ
ｍを有する生コードとし、ディップ条件も同様とした。

すなわち、ディップ液浸漬時のコード張力を３００ｇ／
本（０，１２ｇ／ｄ　）　、乾燥ゾーンの温度を１３０
℃×１２０秒、張力を２　ｋｇ　（０，７９ｇ／ｄ　）
　、緊張熱処理ゾーン（以下「ストレッチゾーン」と呼
ぶ）の温度を２００℃×４０秒、張力を２　ｋｇ　（０
，７９ｇ／ｄ　）　、緊張熱緩和処理ゾーン（以下「リ
ラックスゾーン」と呼ぶ）の温度を２００℃×４０秒、
張力を１．３ｋｇ（０，５２ｇ／ｄ　）とする、通常の
６ナイロンと同一の条件とした。ここで第２図では上記
ディップ液浸漬時のコード張力のみを変えた場合、第３
図では上記ストレッチゾーン及びリラックスゾーンの温
度を２００℃、１８０℃、１６０℃と変えた場合、第４
図では従来の、レゾルシン−ホルムアルデヒドをアルカ
リ触媒下で反応後熟酸させラテックスを加えたディップ
液（Ａ）を用いた場合と、レゾルシン−ホルムアルデヒ
ドを酸性触媒下で反応させて得たレゾルシン−ホルムア
ルデヒドプレポリマー水溶液にラテックスを加えたディ
ップ液（Ｂ）とを用いた場合の各コードの強力を示す。

第２〜４図から明らかな如く、従来のナイロン又は高強
力ナイロンを用いたコードでは本発明による効果がほと
んど認められず、ディップコードの強力は各条件下でほ
ぼ一定であるが、本発明に用いる超高強力ナイロンでは
大きな強力向上が認められた。すなわち、ディップ液浸
漬時のコード張力を０．５ｇ／ｄ以上とすることと、好
ましくは緊張熱処理温度の最高処理温度を１９５℃以下
とすることと、レゾルシン−ホルムアルデヒドプレポリ
マーを使用したディップ液を用いることとを組み合わせ
ることにより従来の高強力ナイロン繊維では得られなか
った超高強力ナイロンのディップコードの入手が可能に
なる。

このような効果は前記処理をいくつか組み合わせた場合
量も効果があり、例えばディップ浸漬時のコード張力を
１．２５ｇ／ｄ以上、ディップ緊張熱処理最高温度を１
６０℃とし、かつディップ液（Ｂ）を用いた場合に生コ
ード以上の強力、例えば１２６０ｄ／２３９ｘ３９（Ｔ
／１０　ｃｍ　）の糸で３１ｋｇ／本以上の強力を有す
るディップコードが得られる。これは、従来のナイロン
コードの強力２２ｋｇ／本よりも４０％、また従来の高
強力ナイロンコードの強力２４．８ｋｇ／本よりも２５
％も高いディップコードを入手することが可能となるこ
とを意味するものである。

以上述べたように、本発明者らは単糸デニールが４．５
デニール以下、原糸強度が１２ｇ／ｄ以上を有する６−
ナイロン又は６．６−ナイロンの超高強力ナイロン繊維
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メカニズムを明確化し、
更にその対策としてコード内部にディップ液を浸漬させ
ないようにするために、（１）ディップ液への浸漬、塗
布又は吹付は時のコード張力を高める方法、これに加え
（２）コード内部に浸透しにくいディップ液を用いる方
法、更には（３）コード内部に浸透したディップ液の樹
脂化を抑制する方法を見い出すに至った。これら（１）
〜（３）の要因は夫々互いに独立性のものであるが、上
記（１１〜（３）の要因の３つを組み合わせると相加的
な効果があり、最も好ましい。

（実施例） 次に本発明を実施例および比較例により説明する。

本発明の方法を実施するために用いたディップ処理マシ
ーンを第１図に示す。

第１図において、送り出されたコード１はディップ液２
の付着後乾燥ゾーン３で１３０℃×１２０秒間、１．０
ｇ／ｄの張力下でコードに浸透したディップ液が乾燥さ
れ、次いでストレッチゾーン４で所定の温度および１．
０ｇ／ｄの張力下でディップ樹脂の固化とともにコード
の緊張熱処理が施される。その後、リラックスゾーン５
にて所定の温度およびｏ、　７５ｇ／ｄの張力下でコー
ドの緊張緩和熱処理が施される。

本実施例および比較例では、上記ディップ液付着の工程
において、第１図中ＡおよびＢで示す２つのプルロール
を用いディップ液浸漬時のコード張力を調整し、ディッ
プ液の浸透度合いを変化させた後、上記乾燥、ストレン
チ、リラックス処理を実施した。この際、乾燥ゾーンの
温度、時間を一定に維持したままで、ストレッチ、リラ
ックスゾーンの温度を以下の第２表に示す如く適宜変え
、各々４０秒間の熱処理を実施した。また、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）を有する従来のＡ液と本発明の好適例の一つである
Ｂ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。

第−」−一表 ＊１商品名：保土ケ谷化学アトバー−５０＊２日本ゼオ
ン株式会社製ラテックス 尚、ここで、ディップ液Ａは、軟水５９７．０重量部に
レゾルシン１８．２重量部を攪拌しながら溶解し、更に
ホルマリンを加えた後ＮａＯＨ水溶液を撹拌しながら加
え、３０分〜１時間熟成後ゴムラテックスを加えた。一
方、ディップ液Ｂは、軟水４００　ｆｉｉｔ部にレゾル
シン−ホルマリン縮金物を撹拌しながら加えた後、撹拌
しなから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Ａ、Ｂと
も使用に際しては、常温で１２時間以上熟成させた後使
用に供した。

次に、以下の第１表に示す実施例１〜１７及び比較例１
〜１６における供試コードとしては、従来一般にタイヤ
コードとして使用されている６デニールのフィラメント
からなる１２６０デニールの原糸に下撚りを所定回施し
、１２６０ｄ／２．３９Ｘ３９Ｔ／１０ｃｆｆｌのコー
ド構造を有するコード、特開昭６０−７１２３８号、同
７１２３９号及び同７１２３９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６一又は６．
６−ナイロン（フィラメントデニールが６デニール）を
用いた１２６０ｄ／２．３９Ｘ３９Ｔ／１０ｃｍのコー
ド構造を有するコード、及び本発明に供される超高強力
６一又は６．６−ナイロン（フィラメントデニールが２
デニール）を用いた１２６０ｄ／２．３９Ｘ３９Ｔ／１
０ｃｍ＋のコード構造を有するコード（例えば特開昭６
１−７０００８号公報参照）を用いた。ここで、従来の
通常のナイロンコードは原糸強度９．５ｇ／ｄ　（６−
ナイロン）及び９．２ｇ／ｄ　（６，６−ナイロン）、
高強力ナイロンは原糸強度１０．８ｇ／ｄ　（６−ナイ
ロン）及び１０．３ｇ／ｄ　（６，６−ナイロン）、超
高強力ナイロンは原糸強度１３．５ｇ／ｄ（６−ナイロ
ン）及び１３．２ｇ／ｄ　　（６，６−ナイロン）であ
った。

また、以下の第３表に示す実施例１８〜２２及び比較例
１７〜２０における供試コードとしては、６−ナイロン
を用いた１８９０ｄ／２．３２Ｘ３２Ｔ／１０ｃｍのコ
ード構造を有するコードと、６，６−ナイロンを用いた
１２６゜ｄ／２．３９Ｘ３９Ｔ／ＬｏｃｆｌＩのコード
構造を有するコートを用いた。

これらコードの処理前後における強力及び強度を以下の
第２表及び第３表に併記する。また、ＴＢＳｌｏ、００
−２０１４　ＰＲのタイヤコード使用！（ｋｇ／タイヤ
本）も併せて示す。尚、コード強力の測定は、ディップ
直後のコードをＪＩＳ　Ｌ　１０１７に従いオートグラ
フにて常温にて引張り、破断時の強力を求めた。

第２表中、比較例１〜７は上述の従来の６−ナイロンで
コード構造１２６０ｄ／２．３９Ｘ３９Ｔ／１０ｃｍを
有するコードの結果であり、前述したディップ処理工程
においていずれの条件を変えても強力は生コードと同等
であり、ディップ処理方法による強力向上効果は認めら
れなかった。尚、比較例１が現行の６−ナイロン処理条
件である。

比較例８〜１５は、近年のタイヤに使用され始めている
高強力６−ナイロンについての結果であり、このコード
は主に分子量を従来のレベルより約５％増加させたこと
によって従来のコード対比約１０％の強力向上が認めら
れたものである。尚、比較例８が現行の高強力６．６−
ナイロンの処理条件であり、比較例８で得たディップコ
ードを手でしごくと２４．５ｋｇ／本近くまで強力は向
上するものの、いわゆるディップ後のコード強力は生コ
ードの２４．５ｋｇ／本に対し２２．５ｋｇ／本と約８
％程強力低下が認められた。この現象もディップ液がコ
ード内部で樹脂化するためと考えられるが、比較例９〜
１５のようにディップ条件を種々変化させても比較例１
４゜１５の２４．４ｋｇ／本以上の強力は得られず、強
力は生コードと同等又はそれ以下のレベルであった。

比較例１６及び実施例１〜５は、生コード強力３０ｋｇ
／本の超高強力６−ナイロンを緊張熱処理温度２００℃
の現行と同等の温度条件で処理した。比較例１６は従来
の６−ナイロン等の処理と同様のディップ条件であった
が、ディップコードは生コードに比し大きく低下し、高
強力６−ナイロンと同程度の強力しか得られなかった。

しかし実施例１〜６では、ディップ液が浸漬時のコード
張力の増加とともにディップコードの強力も向上し、ま
たディップ液を前記Ａ液からＢ液に変えることによって
ディップコードの強力が一段と増加した。すなわち、過
去の高強力６−ナイロンでもなし得なかったディップコ
ードを入手出来たのである。

実施例６〜１１は、生コード強力３０ｋｇ／本の超高強
力６−ナイロンを緊張熱処理温度１８０℃で処理した以
外は比較例１６及び実施例１〜５に対応した条件で夫々
ディップ処理を行った。これら実施例では、緊張熱処理
温度を下げることによりディップコード強力が比較例１
６及び実施例１〜５に比し夫々向上することが認められ
た。

実施例１２〜１７は、緊張熱処理温度を１６０℃とした
以外は夫々実施例６〜１１と同一の条件で処理を行った
。この場合、ディップコードの強力は更に向上した。

次に、第３表に示す比較例１７及び実施例１８〜２０で
は、超高強力６−ナイロンで１８９０ｄ／２．３２Ｘ３
２Ｔ／１０ｃｍのコード構造を有するコードをディップ
処理したわけだが、比較例１７の現行ディップ処理条件
とは異なり、実施例１９〜２０ではディップ液、緊張熱
処理温度、ディップ液浸漬時のコード張力を夫々第３表
に示す如く変えたため、１２６０ｄ／２のコードと同様
にディップコード強力の向上が認められた。

第３表に示す比較例１８及び実施例２１及び２２は、超
高強力６，６−ナイロンを用いた例である。第３表から
分かる如く、現行と同等のディップ条件では６−ナイロ
ンの場合と同様にディップコードの強力は大きく低下し
た。しかし、第３表に示す如くディップ液、ディップ浸
漬時のコード張力を夫々変えることによりディップコー
ドの強力は向上し、比較例１９及び２０で用いた高強力
６，６−ナイロン及び従来の通常６．６−ナイロンでは
得ることの出来なかった超高強力の６．６−ナイロンの
ディップコードを入手することが出来た。

（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以上を有する超高
強力６−ナイロン又は６．６−ナイロンフィラメントか
らなるコード内部にＲＦル接着剤が浸透してフィラメン
トの動きを拘束し、ディップコードの強力が低下するこ
とを防止し、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％
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
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、タイヤ補強用コードのディップ処理工程の概
要図、 第２図は、ディップ液浸漬時のコード張力とディ・７ブ
コードの強力との関係を示すグラフ、第３図は、ストレ
ッチゾーンの緊張熱処理温度とディップコードの強力と
の関係を示すグラフ、および 第４図は、ディップ液の種類とディップコードの強力と
の関係を示すグラフである。 １−ディップコード　　２−ディップ液３−乾燥ゾーン
　　　　４・−ストレッチゾーン５−リラソクスプーン
　Ａ〜Ｅ−・プルロール第２図 愉ツブ液ヲ憂ヲ實田１めコード張力（９／ｄ）第：３図 ディップ緊張黙処理湯儂（°Ｃ） 第・１図 ザイッブテ夜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、単糸デニールか４．５デニール以下、原糸強度が１
   ２ｇ／ｄ以上を有する６−ナイロン又は６，６−ナイロ
   ンの超高強力ナイロン繊維のタイヤ補強用コードをレゾ
   ルシン−ホルムアルデヒド縮合体／ゴム・ラテックス混
   合液でディップ処理するに際し、ディップ液に浸漬させ
   る際のコード張力を０．５ｇ／ｄ以上とすることを特徴
   とするタイヤ補強用コードの処理方法。