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JPH1044251A - コード・ゴム複合体およびその製造方法 - Google Patents

コード・ゴム複合体およびその製造方法

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JPH1044251A
JPH1044251A JP8208506A JP20850696A JPH1044251A JP H1044251 A JPH1044251 A JP H1044251A JP 8208506 A JP8208506 A JP 8208506A JP 20850696 A JP20850696 A JP 20850696A JP H1044251 A JPH1044251 A JP H1044251A
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JP
Japan
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cord
rubber
treatment
rfl
rubber composite
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JP8208506A
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JP3876019B2 (ja
Inventor
Shinya Harikae
紳也 張替
Shuji Takahashi
修二 高橋
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
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  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コード寸法安定性およびコードとゴムとの接
着性に優れたコード・ゴム複合体およびその製造方法の
提供。 【解決手段】 本発明のコ−ド・ゴム複合体は、引張強
度5g/d以上のアクリル系繊維からなるコードをRF
Lで処理した後、この処理コードを未加硫ゴム組成物に
埋設し、加硫一体化してなる。また、本発明のコ−ド・
ゴム複合体の製造方法は、引張強度が5g/d以上のア
クリル系繊維からなるコードにRFLを少なくとも付着
せしめ、ついでこのコードを熱処理した後、未加硫ゴム
組成物に埋設し、加硫一体化することからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ、コンベヤ
ベルト、ホース等のゴム物品として利用可能な、コード
寸法安定性およびコードとゴムとの接着性に優れたコー
ド・ゴム複合体およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】空気入りタイヤにおいて、その骨格構造
をなすカーカス部材はコード・ゴム複合体であり、この
コードとしては、従来、ポリエステルやレーヨンが用い
られている。また、このカーカス用コードとしては引張
弾性率や引張強度、寸法安定性やゴムとの接着性の他、
製造上の観点から生産性や経済性といった特性も要求さ
れる。
【0003】現在もっとも多量に使用されているポリエ
ステルコードは、原料価格としては安価で、強度、弾性
率に優れている。しかし、従来、ポリエステルコードに
は、ゴムとの接着性を高めるために例えば予めエポキシ
樹脂処理した後にRFL処理を施すといったいわゆる二
浴処理を適用しているため、生産性が悪く経済性も劣る
といった問題がある。
【0004】一方、レーヨンコードは、一浴処理でよ
く、ゴムとの接着性、引張弾性率、寸法安定性は良好だ
が、吸湿による強度、モジュラスの低下が大きい。更に
レーヨン製造時にCS2 を用いるため環境面に悪影響を
及ぼすという問題もあり、レーヨンは世界的にも生産規
模が縮小の傾向にある。そこで、これらのコードに代替
し得る新らしい素材の開発が要求されていた。ポリエス
テル繊維、ナイロン繊維と並ぶ世界の三大合成繊維であ
るアクリル系繊維は、従来、強度的に劣るため産業用資
材としての利用は少なかったが、近年、高強度化技術の
進歩により補強用繊維としての利用が期待されるように
なった。
【0005】例えば、高強度アクリル系繊維の製造技術
は、特開平1−104816号公報、1−104817
号公報、1−104819号公報、1−104820号
公報、特開昭61−119710号公報等に開示されて
いる。しかし、これらの高強度アクリル系繊維をタイヤ
あるいはコンベヤベルト、ホース等に適用するために必
須の高強度アクリル系繊維とゴムとの接着方法や寸法安
定化技術はまったく知見が得られていなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
ゴムとの複合化技術、すなわち接着技術や寸法安定化技
術についてまったく知見の得られていなかった高強度ア
クリル系繊維を用い、タイヤのカーカス材やベルト材、
あるいはコンベヤベルト等の補強層に適用可能なコード
・ゴム複合体およびその製造方法を提供することであ
る。
【0007】本発明者らは高強度アクリル系繊維をコー
ド・ゴム複合体に適用するために、コード・ゴム接着技
術およびコード処理方法を鋭意検討した結果、本発明を
なすに至った。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のコード・ゴム複
合体は、引張強度が5g/d以上のアクリル系繊維から
なるコードをレゾルシン(R)・ホルムアルデヒド
(F)の初期縮合物(RF)とゴムラテックス(L)の
水系混合液(RFL)で処理し、この処理したコードを
未加硫ゴム組成物に埋設し、加硫一体化したことを特徴
とするものである。
【0009】このようにRFLで処理したアクリル系繊
維からなるコードを用いるため、コードとゴムとの接着
性を高めることが可能となる。また、引張強度が5g/
d以上のアクリル系繊維からなるコードを用いること
で、ゴムの十分な補強が可能となる。また、本発明のコ
ード・ゴム複合体の製造方法は、レゾルシン(R)・ホ
ルムアルデヒド(F)の初期縮合物(RF)とゴムラテ
ックス(L)の水系混合液(RFL)を、引張強度が5
g/d以上のアクリル系繊維からなるコードに少なくと
も付着せしめ、ついでこのコードを熱処理した後、未加
硫ゴム組成物に埋設し、加硫一体化することを特徴とす
る。このようにRFLをコードに少なくとも付着させる
という一浴処理を行えばよいため、生産性を高めること
が可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明で用いる高強度アクリル系
繊維とは、重量割合でアクリロニトリルを40〜100
%含む繊維で、引張強度が5g/d以上、好ましくは7
g/d以上のものを示す。引張強度が5g/d未満の場
合、コードの強力が低下し補強材として不向きである。
【0011】また、本発明で用いる水系混合液(RF
L)におけるレゾルシン(R)・ホルムアルデヒド
(F)の初期縮合物(RF)には、レゾルシン(R)と
ホルマリン水溶液を水に溶解し、これに水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物を触媒と
して加えてRとFとを反応させたレゾール型、あるいは
シュウ酸、塩酸等の酸性触媒下でRとFとを反応させた
ノボラック型があるが、いずれのものを用いてもよい。
ノボラック型の初期縮合物(RF)としては、住友化学
工業(株)製のスミカノール700や保土ヶ谷化学工業
(株)製のアドハーRFが市販されている。これらのノ
ボラック型RF樹脂を用いる場合には、このRF樹脂を
水に溶解させるために水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム等のアルカリ金属水酸化物をこれに少量添加すること
が必要である。また、通常、これらのノボラック型RF
樹脂を用いる場合にはホルマリン水溶液を後添加するこ
とが必要である。
【0012】初期縮合物(RF)に混合するゴムラテッ
クス(L)は、コードを埋設する未加硫ゴム組成物のゴ
ムの種類に応じて適宜選ばれる。例えば、天然ゴム(N
R)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、
イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)等の
汎用ゴムに対しては、ビニルピリジン・スチレン・ブタ
ジエンターポリマーラテックス、SBRラテックス、天
然ゴムラテックス等が用いられる。接着の観点から、ビ
ニルピリジン・スチレン・ブタジエンターポリマーラテ
ックスを用いるのが望ましいが、SBRラテックスや天
然ゴムラテックスを適宜混合して用いることができる。
また、被着ゴムがクロロプレンゴム(CR)やアクリロ
ニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)の場合に
は、CRラテックスやNBRラテックス或いはこれらと
ビニルピリジン・スチレン・ブタジエンターポリマーラ
テックスの混合物を用いることができる。ラテックスの
選択は被着ゴムの種類に応じて適宜選択可能である。
【0013】ここでRFLは、RとF、Lを任意の割合
で用いることができるが、ゴムとの接着の観点からRと
Fのモル比R/F=0.28〜0.67であること、さ
らにRFとLとの重量比RF/L=0.25〜0.35
であることが好ましい。R/Fが0.28未満の場合、
および0.67を超える場合にはゴムとの接着性が劣
る。同様にRF/Lが0.25未満、および0.35を
超える場合にもゴムとの接着性は著しく低下する。
【0014】本発明のコード・ゴム複合体は、上記RF
Lで処理された引張強度5g/d以上のアクリル系繊維
からなるコードを未加硫ゴム組成物に埋設し、加硫一体
化して構成される。このコード・ゴム複合体を製造する
には、まず、上記RFLを引張強度が5g/d以上のア
クリル系繊維からなるコードに少なくとも付着せしめ
る。少なくとも付着せしめるには、例えば、上記コード
を上記RFLに浸漬してコードにRFLを含浸塗布又は
含浸付着させればよい。
【0015】ついで、このようにRFLを付着せしめた
コードを熱処理する。この熱処理は、例えば、RFL付
着コードを80〜150℃で乾燥後に150〜215℃
の温度で熱処理を施すことにより行われる。この熱処理
としては、例えば、150〜215℃の温度にてヒート
セット処理後、150〜215℃の温度にてノルマライ
ズ処理を施すことが望ましい。ここでヒートセット張力
(HS)をHS≧0.2g/dにしてノルマライズ張力
(NL)をNL≦0.2g/dにすることが好ましい。
HSが0.2g/d未満の場合には得られる処理コード
の強度が低下してしまう。また、NLが0.2g/dよ
り大きい場合には、得られる処理コードは熱を加えたと
きに収縮しやすい寸法安定性に劣ったものとなる。
【0016】ここで、ヒートセット処理とは、繊維を加
熱しながら延伸する操作をいう(熱延伸処理)。RFL
の反応を完了させるためとコードの寸法安定性、強度な
どを増すためである。ノルマライズ処理とは、ヒートセ
ット処理による熱延伸時に生じた繊維の歪みを除去する
等のために、熱延伸処理(ヒートセット処理)の次に張
力をやや下げて行う第2回目の熱処理をいう。このよう
に熱処理したコードは、未加硫ゴム組成物に埋設し、常
法により加硫一体化することによりコード・ゴム複合体
を得ることができる。
【0017】
【実施例】R/F比、及びRF/L比を変量した固形分
20%のRFL処理液(接着液)を表1、表2の配合内
容(重量部)で作製した。これらの接着液に対し、引張
強度が7.8g/dのヤーンに46x46の撚りを加え
た1100d/2のアクリル系繊維コードを浸漬し、1
30℃で乾燥後、表4、表5、表6に示す張力条件にて
ヒートセット処理、及びノルマライズ処理を行った。温
度、処理時間はそれぞれ180℃、1分間とした。
【0018】対比として用いたレーヨンは1650d/
2、46x46であり、表1に示す接着液D1を含浸塗
布した後、130℃で乾燥、各々0.25g/dの張力
で180℃、1分間のヒートセット、ノルマライズ処理
を行った。また、同じく対比として用いたポリエステル
は1000d/2、46x46であり、表2に示す接着
液D10を含浸塗布、130℃で乾燥後235℃でヒー
トセット処理を行い、次いでD1を含浸付着せしめた後
130℃で乾燥、235℃でノルマライズ処理を施す2
浴処理を行った。ヒートセット、ノルマライズ処理の張
力はそれぞれ0.25g/dで処理時間は235℃、1
分間とした。
【0019】このようにして処理した処理コードについ
てJIS K6256に準拠し、剥離試験を行った。ま
た、JIS L1017化学繊維タイヤコード試験法に
準拠し、コードの引張強度を求めた。さらに、処理コー
ドの2.25g/d時の伸び率Eと150℃での乾熱収
縮率Sをそれぞれ求め、寸法安定性の指数としてこれら
の和を算出した。剥離試験の結果を表4、表5に、処理
コード物性の結果を表6に示す。これらの試験に際して
は、処理コードを70本/5cmの間隔で試験片長さ方
向に平行に引きそろえ、表3に示した未加硫ゴム組成物
に埋設し、148℃X30分加硫したものを試料とした
(実験例1〜14、比較例1〜2)。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】
【表4】
【0024】
【表5】
【0025】
【表6】
【0026】表4、表5から接着液としてRFLを用い
ることでアクリル系繊維コードとゴムとの接着性はポリ
エステルコードと同等以上であることがわかる。また、
RFLの配合比が接着性に与える影響として、R/F=
0.28未満、および0.67を超える場合に剥離力は
低下することがわかる。RF/L=0.25未満の場
合、および0.35より大きい場合にも剥離力は低下す
る。アクリル系繊維コードの剥離力がレーヨン以上の剥
離力を達成するためには、R/F=0.28〜0.6
7、かつRF/L=0.25以上0.35以下であり、
従ってR/F、RF/L比はこの範囲にあることが望ま
しい。
【0027】表6から、当該アクリル系繊維コードはレ
ーヨンコードとポリエステルコードと比較した場合、強
度、弾性率ともに勝っていることがわかる。熱処理時の
張力条件としてヒートセット張力(HS)がHS<0.
2g/dの場合、強度、弾性率ともにレーヨン、ポリエ
ステルより優れているものの、これらの値はいずれもH
S≧0.2g/dの場合に比べて低下する。また、熱処
理時のノルマライズ張力(NL)をNL≦0.2g/d
とすることで、、寸法安定性の指標となる中間伸度Eと
乾熱収縮率Sとの和E+Sは、レーヨン並で、ポリエス
テルより明らかに優れた寸法安定性を付与できることが
わかる。以上より、強度、弾性率と寸法安定性を高次で
満足させるために、熱処理時の張力条件HS、NLはそ
れぞれNL≦0.2g/d、HS≧0.2g/dを満た
すことが望ましい。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
強度アクリル系繊維コードに特定の処理を施すことによ
って、従来、ゴムとの複合化の知見がまったく得られて
いなかったアクリル系繊維からなるコードを用いた、高
強度、高モジュラスで、かつコード寸法安定性、ゴムと
コードとの接着性に優れたコード・ゴム複合体を提供す
ることができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 引張強度が5g/d以上のアクリル系繊
    維からなるコードをレゾルシン(R)・ホルムアルデヒ
    ド(F)の初期縮合物(RF)とゴムラテックス(L)
    の水系混合液(RFL)で処理し、この処理したコード
    を未加硫ゴム組成物に埋設し、加硫一体化してなるコー
    ド・ゴム複合体。
  2. 【請求項2】 前記水系混合液(RFL)におけるRF
    とLの重量比がRF/L=0.25〜0.35で、Rと
    Fのモル比がR/F=0.28〜0.67である請求項
    1記載のコード・ゴム複合体。
  3. 【請求項3】 前記RFL処理において、熱処理として
    ヒートセット処理およびノルマライズ処理を施し、その
    ときのヒートセット張力(HS)をHS≧0.2g/d
    にすると共にノルマライズ張力(NL)をNL≦0.2
    g/dとした請求項1又は2記載のコード・ゴム複合
    体。
  4. 【請求項4】 レゾルシン(R)・ホルムアルデヒド
    (F)の初期縮合物(RF)とゴムラテックス(L)の
    水系混合液(RFL)を、引張強度が5g/d以上のア
    クリル系繊維からなるコードに少なくとも付着せしめ、
    ついでこのコードを熱処理した後、未加硫ゴム組成物に
    埋設し、加硫一体化するコード・ゴム複合体の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 前記水系混合液(RFL)におけるRF
    とLの重量比がRF/L=0.25〜0.35で、Rと
    Fのモル比がR/F=0.28〜0.67である請求項
    4記載のコード・ゴム複合体の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記熱処理としてヒートセット処理およ
    びノルマライズ処理を施し、そのときのヒートセット張
    力(HS)をHS≧0.2g/dにすると共にノルマラ
    イズ張力(NL)をNL≦0.2g/dとした請求項4
    又は5記載のコード・ゴム複合体の製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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