JPH0536526B2 - - Google Patents
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- JPH0536526B2 JPH0536526B2 JP58134345A JP13434583A JPH0536526B2 JP H0536526 B2 JPH0536526 B2 JP H0536526B2 JP 58134345 A JP58134345 A JP 58134345A JP 13434583 A JP13434583 A JP 13434583A JP H0536526 B2 JPH0536526 B2 JP H0536526B2
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- JP
- Japan
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- polyamide
- yarn
- birefringence
- cord
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- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Description
本発明は耐被労性および寸法安定性の改善され
たハイモジユラスポリアミドタイヤコードに関す
るものである。 ポリアミドタイヤコードは、高強力で耐被労性
およびゴムとの接着性などにすぐれているため、
比較的大型のバイアスタイヤ用補強コードとして
有用されてきたが、ラジアルタイヤ用コードとし
てはモジユラスが低く、寸法安定性に欠けるため
殆んど用いられていないのが実状である。 一方テキスタイルコードの中ではハイモジユラ
ス性及び寸法安定性のすぐれたポリエステルコー
ドが汎く用いられ、レーヨンコードも一部用いら
れている。しかしれらの素材はポリアミドコード
と比べるとゴム中での耐熱性、ゴムとの接着性お
よび耐疲労性等の耐久性能に劣るため、荷酷な条
件下で使用される比較的大型のラジアルタイヤへ
の適用は好ましくない。そこでポリアミドタイヤ
コードの耐久性を更に向上させると共に、ポリエ
ステルコードレベルのモジユラスおよび寸法安定
性を兼備させることができれば比較的大型のラジ
アルタイヤへの適用が可能となり、このような改
善されたポリアミドコードの開発が久しく求めら
れていた。 そこで本発明者らは上記目的を達成するために
鋭意検討した結果、繊維素材としてとくにポリヘ
キサメチレンアジパミドを選択し、これに特異な
繊維構造を付与せしめてなる延伸糸を合撚するこ
とにより、強度（Ｔ／Ｄ）が高く、中間伸度
（MDE）乾熱（177℃）収縮率（ΔS2）および耐
疲労性（GYおよびGD）がすぐれたポリアミド
タイヤコードが得られることを見出し、本発明に
到達した。 すなわち本発明は実質的にポリヘキサメチレン
アジパミド延伸糸を合撚し、緊張熱処理してなる
ポリアミドタイヤコードであつて、各単糸の相対
粘度（ηr）が3.0以上、繊度(d)が1.0〜4.0、複屈折
（Δn）が52×10-3以上で、かつ繊維断面内におけ
る表層部の複屈折（ΔnS）が内層部の複屈折
（ΔnC）よりも低い特性を有していることを特徴
とするポリアミドタイヤコードを提供するもので
ある。 本発明のポリアミドタイヤコードに用いるポリ
アミド繊維は単糸繊度が細いこと及び繊維断面の
表層部の複屈折が内層部の複屈折より低い点にお
いて、従来のポリアミド繊維と相違する。 また本発明のポリアミドタイヤコードは従来の
ものに比べ、低中間伸度及び低収縮率である点に
おいて異なり、ハイモジユラス性、寸法安定性が
極めて改善されている。 更に本発明のポリアミドタイヤコードは単糸繊
度が細く柔軟であること及び繊維断面における表
層部の複屈折が内層部の複屈折より低く、表層部
がより柔軟であることによつて伸長、圧縮、曲げ
変形を繰り返し受けた時の疲労に対してすぐれた
抵抗性を示すことも特徴であり、この特徴は大き
な繰返し変形を受ける比較的大型のタイヤに補強
コードとして用いた時すぐれた性能を発揮する。 本発明のポリアミドタイヤコードを形成する繊
維は実質的にポリヘキサメチレンアジパミドから
なりポリマ分子鎖の全繰返し単位の95モル％以上
がヘキサメチレンアジパミドで共重合成分を５モ
ル％未満含有していてもよい。共重合し得る他の
ポリアミド成分としては例えば、ε−カプロアミ
ド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリヘキサ
メチレンイソフタラミド、ポリヘキサメチレンテ
レフタラミド、ポリキシリレンフタラミドなどが
挙げられる。共重合成分を５モル％以上含有する
と結晶性が低下し、寸法安定性が低下するため好
ましくない。 ポリヘキサメチレンアジパミドとしては25℃、
ポリマ濃度１重量％で測定した硫酸相対粘度
（ηr）が3.0以上、特に3.2以上の高重合度のポリ
マが本発明の高強度糸を得るのに好ましい。また
本発明のポリアミドはタイヤコードに用いるた
め、熱、酸素等に対して十分な耐久性を付与する
目的でポリアミドに酸化防止剤を加えるのが好ま
しく、酸化防止剤としては通常ポリアミドに配合
される各種銅塩、ハロゲン化金属塩、アミン系及
びフエノール系有機抗酸化剤などが用いられる。
また必要に応じ艷消剤、顔料及び帯電防止剤など
も配合することができる。 本発明のポリアミドタイヤコードの製造プロセ
スは次の４工程に大別される。 (1) ポリヘキサメチレンアジパミドを溶融紡糸し
て、ηrが3.0以上、繊度が２〜10デニール、密
度（ρ）が1.135以上、複屈折（Δn）が40×
10-3以上であつて、かつ繊維断面内における表
層部の複屈折率（以下ΔnSと略称する）が内層
部の複屈折（以下ΔnCと略称する）よりも低い
未延伸糸を製造する工程。 (2) 上記未延伸糸を延伸倍率2.5倍以下で、かつ
限界延伸倍率の85％以上で熱延伸することによ
り繊度1.0〜4.0デニールで、Δn≧52×10-3、
ΔnS−ΔnC＜＜０で、しかも好ましくは強度
（Ｔ／Ｄ）≧7.5ｇ／ｄ、150℃での乾熱収縮率
（ΔS1）≦２％の特性を有する延伸糸を製造する
工程。 (3) 上記延伸糸を撚係数1300〜2200となるよう合
撚糸して生コードを得る工程。 (4) 上記生コードに必要に応じ接着剤を付与し、
次いで緊張熱処理して処理コードを得る工程。 次に本発明のポリアミドタイヤコードの製造プ
ロセスについて詳細に説明する。 まず第１図は本発明のポリアミドコードを形成
するポリアミド繊維の紡糸工程を示す工程図であ
り、ポリヘキサメチレンアジパミドはポリマ温度
290〜305℃で溶融され、孔径0.1〜0.4mmの紡糸口
金１から１孔当りの吐出量（単孔吐出量）1.0〜
3.0ｇ／分で紡出され、紡出糸Ｙとなる。前記紡
糸口金１の直下には５〜30cmの加熱筒３をとりつ
け、ポリアミドポリマの融点以上、400℃以下、
通常は260〜350℃に加熱された加熱筒内雰囲気２
中に前記紡出糸を通過させたのち、直ちに冷却筒
４で10〜50℃の冷風を吹きつけて冷却固化させ
る。次に冷却固化し、糸道ダクト５を経た前記糸
条に給油装置６により油剤を付与したのち、4500
ｍ／分以上好ましくは5000ｍ／分〜7500ｍ／分の
表面速度で回転する引取ローラ７，８で引取る。
次いで糸条の引取速度と溶融ポリマが口金孔から
紡出される時の吐出線速度との比で示される紡糸
ドラフトを100〜400の範囲になるよう口金孔径、
単孔吐出量、引取速度を決定して紡糸、引取り
し、引取糸９とする。 さらに、上記方法に於て口金直下に加熱筒をと
りつけ、徐冷ゾーンを設けることは本発明の比較
的高配向、高結晶化度の未延伸糸を高速紡糸法に
よつて製造するに際し、紡糸及び延伸状態をよく
し、品質を高めるのに顕著な効果を有する。 すなわち、前記の紡糸延伸における各条件を満
足することによつて、各単糸の相対粘度が3.0以
上、繊度が1.0〜4.0デニール、複屈折が52×10-3
以上で、かつ繊維断面内における表層部の複屈折
が内層部の複屈折よりも低い特性を有するタイヤ
コードに適したポリヘキサメチレンアジパミドか
らなるポリアミド繊維が得られる。 本発明のポリアミドタイヤコードに用いられる
ポリアミド繊維は単糸繊度が４デニール以下、好
ましくは3.0デニール以下であり、通常の市販タ
イヤコード用ポリアミド繊維に比較して細い。こ
れは本発明の実質的にポリヘキサメチレンアジパ
ミドからなるポリアミド繊維は溶融紡糸に際し、
口金孔から吐出される１孔当りの吐出量が多くな
ると冷却ゾーンで急冷されにくく、結晶化温度域
での滞留時間が長くなり、球晶を多量に生成しや
すい。多量の球晶が生成すると、艷消剤を含まな
い場合には引取糸の失透現象として観察できる
が、このような引取糸は正常な延伸ができず、高
強度糸とならない。前述した如く本発明の紡糸法
は紡糸安定性をよくする目的で、口金直下に徐冷
ゾーンを設けるが、該ゾーンを出たあとは直ちに
均一に急冷することが必要であり、その為に上記
特定の繊度とする。急冷するために例えば冷風温
度を下げたり、冷却速度を高めたりする方法は、
それによつて十分な効果が得られるような条件を
採用しようとすると、糸条の冷却が不均一とな
り、本発明の目的とする特性を有する未延伸糸が
得られない。このように単糸繊度を細くし、かつ
徐冷雰囲気を通過させる高速紡糸条件を採用する
ことによりポリアミド未延伸糸は繊維断面内にお
ける表層部の複屈折（ΔnS）が内層部の複屈折
（ΔnC）よりも低いという特異な性能を有するこ
とになる。 なお前記密度（ρ）、複屈折（Δn）及び繊維断
面における複屈折分布の測定は次の方法で行つた
値である。 Δn：ニコン(株)製XTP−11型偏光顕微鏡を用い、
白色光を光源とし、通常のベレツクコンペン
セーター法によつて測定した。 ρ：四塩化炭素を重液、トルエンを軽液として作
製した密度勾配管を用い25℃で測定した。 繊維断面内の複屈折分布：カールツアイスエア社
（独）製透過定量型干渉顕微鏡を用いて得ら
れる干渉縞法によつて、繊維の側面から観察
した平均屈折率の分布を測定することによつ
て求めた。 次に前記方法によつて得られたポリアミド未延
伸糸は高速の引取ロール７，８で引取つたのち、
一旦ボビンに捲取つた後延伸するか、あるいは捲
取ることなく連続して延伸する。 延伸方法は高強力のポリアミド繊維を安定に得
るために多段延伸法が好ましいが、引取糸９は、
既に比較的高配向度が達成されているので、総合
延伸倍率2.5倍以下通常2.0〜1.5倍であり、１段延
伸法も採用することができる。 また高強力糸を得るには、限界延伸倍率の85％
以上、好ましくは90〜96％の高倍率で延伸し、残
留伸度が12〜18％となるように、個々の試料の延
伸倍率を決定する。 なお限界延伸倍率とは２分以上その倍率で切断
することなく延伸することが可能な最高の延伸倍
率である。 かかる方法で製造されたポリアミド延伸糸は単
糸繊度が１〜４デニールであり、紡糸工程で付与
されたΔn≧52×10-3、ΔnS−ΔnC＜０の特性を保
持し、前述の如きすぐれたＴ／ＤおよびΔS1を有
している。 このようにして得られたポリアミド延伸糸は低
収縮率で、表層部の複屈折が内層部の複屈折より
低い点において、従来のポリアミド繊維と異な
る。特に本発明繊維は高速紡糸した未延伸糸を追
加延伸したものであるが、通常、高速紡糸法を採
用すると繊維断面の複屈折は表層部が高配向にな
り易く、このような繊維をタイヤコードに応用す
る場合は、たとえポリヘキサメチレンアジパミド
繊維であつても耐疲労性が不十分である。これは
紡糸冷却過程で表層部から冷却され、この部分か
ら高配向となり、紡糸張力を最も受け易いからで
ある。しかるに表層部が内層部よりも低複屈折を
示す本発明ポリアミド延伸糸は本発明の紡糸条
件、即ち紡糸温度、単孔吐出量、加熱筒、冷却方
法、引取速度及び紡糸ドラフトなどの相互の結合
によつて発現する特異な特性であるということが
できる。 次いで上記方法で得られた延伸糸を通常の方法
で合撚糸し、生コードとする。但し、次式で示さ
れる撚係数Ｋを1300〜2200、とくに1500〜1800と
するのが好ましい。 Ｋ＝Ｔ√ （ここでＴは撚数、Ｄは生コードの繊度であ
る。） 撚係数は小さい程ハイモジユラス、低収縮とな
るが、耐疲労性が低下するのでポリアミドタイヤ
コードはタイヤカーカス材として用いるとき、通
常2000〜2200程度の撚係数が採用されている。一
方本発明の繊維よりなるポリアミドコードは著し
く耐疲労性がすぐれているので、撚係数を低下さ
せて用いることができる。その結果本発明繊維が
本来保有するハイモジユラス、低収縮性に加えて
上記撚係数減少効果が加わり、一層特徴が強調さ
れる。 次に前記生コードはそのまま又はスダレ状に製
織したのち、好ましくはタイヤコード用接着剤、
例えばRFL（レゾルシン−ホルマリン−ラテツク
ス）液が付与される。 接着剤の付着量は１〜６％、通常は２〜５％で
ある。次いで加熱炉（ドライ・ゾーン）中を通過
させて接着剤を乾燥させたのち緊張熱処理をする
が、これらは通常連続して行なう。 本発明のポリアミドタイヤコードはハイモジユ
ラスコードとするため、MDEを８％以下、好ま
しくは5.5〜7.5％となるよう緊張処理する。この
時ストレツチ率は７％〜20％とする。熱処理温度
は230〜250℃、好ましくは230〜240℃で、熱処理
時間は60〜240秒、好ましくは60〜150秒である。 緊張処理は通常２段階で行ない前段のホツト・
ゾーンで緊張し、後段のノルマルゾーンでは低緊
張又は弛緩しながら処理する方法が採用される
が、トータルとして上記ストレツチ率を満足させ
ればよい。 ポリアミドタイヤコードのMDEを前記範囲と
するにはポリアミド繊維の特性、生コードの撚係
数、緊張熱処理時のストレツチ率及び熱処理温度
を相互に関連づけて条件を選択するが、コード熱
処理時の最高張力（ストレツチテンシヨン）が
0.5〜３ｇ／ｄ、好ましくは1.0〜2.5ｇ／ｄの範囲
で行なう。 かくして得られる本発明のポリアミドタイヤコ
ードは強度（Ｔ／Ｄ）≧6.5ｇ／ｄ、中間伸度
（MDE）＝5.5〜８％、乾熱収縮率（ΔS2）≦４％と
すぐれた性能を有し、耐疲労性および寸法安定性
の良好なハイモジユラスタイヤコードである。 上記特性を有するポリアミドタイヤコードは比
較的大型のラジアルタイヤ用カーカス材として好
適であり、操縦安定性、耐久性にすぐれた高性能
タイヤが得られる。また従来の比較的大型のバイ
アスタイヤに用いるとハイモジユラスのため、高
荷重下でのタイヤ回転時の変形量が少なく、走行
時の騒音発生の軽減に効果的である。 なお前記本発明に係る特性の定義及び測定法は
次の通りである。 (イ) 引張強度Ｔ／Ｄ、伸度Ｅ；JIS−L1017の定
義による。 20℃、65％RHの温湿度に調節された部屋で
24時間放置後、“テンシロン”UTM−4L型引
張試験機〔東洋ボールドウイン(株)製〕を用い、
試長25cm、引張速度30cm／分で測定した。 (ロ) 中間伸度MDE；前記のＴ／Ｄと同じ方法で
タイヤコードの引張試験を行ない、荷重−伸長
率曲線を得る。該荷重−伸長率曲線に於て、原
子の繊度をＤ、合撚糸数をｎとした時 5.36×Ｄ×ｎ／２（Kg） 荷重時の伸度を求め、これをMDEとする。
MDEはタイヤコードのモジユラスの目安とし
て、実用的に用いられるパラメータであり、
MDEが小さいほどモジユラスが高いことを意
味する。 (ハ) 乾熱収縮率ΔS1、ΔS2；試料を綛状に捲取
り、20℃、65％RHの温湿度に調節された部屋
で24時間放置後、試料の0.1ｇ／ｄに相当する
荷重をかけて測定された長さl0の試料を無張力
状態で原糸では150℃（ΔS1）、コードでは177
℃（ΔS2）のオーブン中に30分間放置したの
ち、オーブンから取り出し、前記温湿度調節室
で４時間放置し、再び上記荷重をかけて測定し
た長さl1から次式により算出した。 ΔS＝（l0〜l1）／l0×100（％） 耐疲労性はグツドイヤーチユーブ疲労試験
（JIS Ｌ−1017、1321（Ａ法））及びグツドリツチ
デイスク疲労試験（JIS Ｌ−1017、1322）等のモ
デル評価法によつて本発明コードのすぐれた性能
を確認することができる。 以下実施例によつて本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ 沃化第１銅0.03重量％及び沃化カリウム0.5重
量％を含むηr＝3.25のポリヘキサメチレンアジパ
ミドチツプをエクストル−ダー型紡糸機で295℃
で紡糸した。紡糸引取装置は第１図と同じであ
る。口金孔径は第１表のとおりとし、孔数の異な
る口金を用いて単孔吐出量を変えて紡糸した。口
金下には80cmの加熱筒をとりつけ、300℃の雰囲
気温度に制御した徐冷ゾーンを設けた。紡出糸は
上記徐冷ゾーンを通過したのち、加熱筒直下にと
りつけた20cmの環状型冷却チムニーを通して急冷
された。冷却チムニーからは20℃の冷風を外周か
ら30ｍ／分の速度で糸条に吹きつけた。糸条は固
化後給油装置で油剤を付与したのち引取ロールで
引取り、一旦捲取つた。この際第１表のように引
取速度を変えることによつてΔn及びρの種々異
なる未延伸糸を得た。比較のため、前記口金下の
加熱筒を取除いて徐冷ゾーンを経ることなく、直
ちに冷却して引取つた未延伸糸も採取した。 捲取られた未延伸糸は延伸後の繊維の繊度が約
1260デニールとなるよう合糸しながら、延伸し
た。ロール温度はFR：60℃、1DR：100℃、
2DR：230℃、RR：非加熱とし、ロールへの糸
条巻付数は各々5T、8T、8T、5Tとした。1DR
と2DRに50cmのHP（熱板）をとりつけ235℃とし
た。延伸倍率は限界延伸倍率の94％で行ない、２
段目の延伸倍率を1.20倍にした。2DRとRR間で
６％弛緩を行なつた。これらの紡糸条件、未延伸
糸特性、延伸倍率および延伸糸特性を第１表に併
せて示す。 次いで上記延伸糸を下撚、上撚共10cm当り
39T、およびまたは35Tでそれぞれ合撚糸して生
コードとした。生コードはリツラー社（米）製コ
ンピユートリータRFL接着剤付与及び熱セツト
処理した。熱セツトは240℃で50秒緊張処理（ホ
ツトゾーン）し、次いで240℃50秒１％弛緩（ノ
ルマルゾーン）を与え乍ら処理した。ストレツチ
率は処理コードの中間伸度に応じて変化させた。
この撚糸条件、コード処理条件および得られたコ
ード特性を第１表に併せて示した。
たハイモジユラスポリアミドタイヤコードに関す
るものである。 ポリアミドタイヤコードは、高強力で耐被労性
およびゴムとの接着性などにすぐれているため、
比較的大型のバイアスタイヤ用補強コードとして
有用されてきたが、ラジアルタイヤ用コードとし
てはモジユラスが低く、寸法安定性に欠けるため
殆んど用いられていないのが実状である。 一方テキスタイルコードの中ではハイモジユラ
ス性及び寸法安定性のすぐれたポリエステルコー
ドが汎く用いられ、レーヨンコードも一部用いら
れている。しかしれらの素材はポリアミドコード
と比べるとゴム中での耐熱性、ゴムとの接着性お
よび耐疲労性等の耐久性能に劣るため、荷酷な条
件下で使用される比較的大型のラジアルタイヤへ
の適用は好ましくない。そこでポリアミドタイヤ
コードの耐久性を更に向上させると共に、ポリエ
ステルコードレベルのモジユラスおよび寸法安定
性を兼備させることができれば比較的大型のラジ
アルタイヤへの適用が可能となり、このような改
善されたポリアミドコードの開発が久しく求めら
れていた。 そこで本発明者らは上記目的を達成するために
鋭意検討した結果、繊維素材としてとくにポリヘ
キサメチレンアジパミドを選択し、これに特異な
繊維構造を付与せしめてなる延伸糸を合撚するこ
とにより、強度（Ｔ／Ｄ）が高く、中間伸度
（MDE）乾熱（177℃）収縮率（ΔS2）および耐
疲労性（GYおよびGD）がすぐれたポリアミド
タイヤコードが得られることを見出し、本発明に
到達した。 すなわち本発明は実質的にポリヘキサメチレン
アジパミド延伸糸を合撚し、緊張熱処理してなる
ポリアミドタイヤコードであつて、各単糸の相対
粘度（ηr）が3.0以上、繊度(d)が1.0〜4.0、複屈折
（Δn）が52×10-3以上で、かつ繊維断面内におけ
る表層部の複屈折（ΔnS）が内層部の複屈折
（ΔnC）よりも低い特性を有していることを特徴
とするポリアミドタイヤコードを提供するもので
ある。 本発明のポリアミドタイヤコードに用いるポリ
アミド繊維は単糸繊度が細いこと及び繊維断面の
表層部の複屈折が内層部の複屈折より低い点にお
いて、従来のポリアミド繊維と相違する。 また本発明のポリアミドタイヤコードは従来の
ものに比べ、低中間伸度及び低収縮率である点に
おいて異なり、ハイモジユラス性、寸法安定性が
極めて改善されている。 更に本発明のポリアミドタイヤコードは単糸繊
度が細く柔軟であること及び繊維断面における表
層部の複屈折が内層部の複屈折より低く、表層部
がより柔軟であることによつて伸長、圧縮、曲げ
変形を繰り返し受けた時の疲労に対してすぐれた
抵抗性を示すことも特徴であり、この特徴は大き
な繰返し変形を受ける比較的大型のタイヤに補強
コードとして用いた時すぐれた性能を発揮する。 本発明のポリアミドタイヤコードを形成する繊
維は実質的にポリヘキサメチレンアジパミドから
なりポリマ分子鎖の全繰返し単位の95モル％以上
がヘキサメチレンアジパミドで共重合成分を５モ
ル％未満含有していてもよい。共重合し得る他の
ポリアミド成分としては例えば、ε−カプロアミ
ド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリヘキサ
メチレンイソフタラミド、ポリヘキサメチレンテ
レフタラミド、ポリキシリレンフタラミドなどが
挙げられる。共重合成分を５モル％以上含有する
と結晶性が低下し、寸法安定性が低下するため好
ましくない。 ポリヘキサメチレンアジパミドとしては25℃、
ポリマ濃度１重量％で測定した硫酸相対粘度
（ηr）が3.0以上、特に3.2以上の高重合度のポリ
マが本発明の高強度糸を得るのに好ましい。また
本発明のポリアミドはタイヤコードに用いるた
め、熱、酸素等に対して十分な耐久性を付与する
目的でポリアミドに酸化防止剤を加えるのが好ま
しく、酸化防止剤としては通常ポリアミドに配合
される各種銅塩、ハロゲン化金属塩、アミン系及
びフエノール系有機抗酸化剤などが用いられる。
また必要に応じ艷消剤、顔料及び帯電防止剤など
も配合することができる。 本発明のポリアミドタイヤコードの製造プロセ
スは次の４工程に大別される。 (1) ポリヘキサメチレンアジパミドを溶融紡糸し
て、ηrが3.0以上、繊度が２〜10デニール、密
度（ρ）が1.135以上、複屈折（Δn）が40×
10-3以上であつて、かつ繊維断面内における表
層部の複屈折率（以下ΔnSと略称する）が内層
部の複屈折（以下ΔnCと略称する）よりも低い
未延伸糸を製造する工程。 (2) 上記未延伸糸を延伸倍率2.5倍以下で、かつ
限界延伸倍率の85％以上で熱延伸することによ
り繊度1.0〜4.0デニールで、Δn≧52×10-3、
ΔnS−ΔnC＜＜０で、しかも好ましくは強度
（Ｔ／Ｄ）≧7.5ｇ／ｄ、150℃での乾熱収縮率
（ΔS1）≦２％の特性を有する延伸糸を製造する
工程。 (3) 上記延伸糸を撚係数1300〜2200となるよう合
撚糸して生コードを得る工程。 (4) 上記生コードに必要に応じ接着剤を付与し、
次いで緊張熱処理して処理コードを得る工程。 次に本発明のポリアミドタイヤコードの製造プ
ロセスについて詳細に説明する。 まず第１図は本発明のポリアミドコードを形成
するポリアミド繊維の紡糸工程を示す工程図であ
り、ポリヘキサメチレンアジパミドはポリマ温度
290〜305℃で溶融され、孔径0.1〜0.4mmの紡糸口
金１から１孔当りの吐出量（単孔吐出量）1.0〜
3.0ｇ／分で紡出され、紡出糸Ｙとなる。前記紡
糸口金１の直下には５〜30cmの加熱筒３をとりつ
け、ポリアミドポリマの融点以上、400℃以下、
通常は260〜350℃に加熱された加熱筒内雰囲気２
中に前記紡出糸を通過させたのち、直ちに冷却筒
４で10〜50℃の冷風を吹きつけて冷却固化させ
る。次に冷却固化し、糸道ダクト５を経た前記糸
条に給油装置６により油剤を付与したのち、4500
ｍ／分以上好ましくは5000ｍ／分〜7500ｍ／分の
表面速度で回転する引取ローラ７，８で引取る。
次いで糸条の引取速度と溶融ポリマが口金孔から
紡出される時の吐出線速度との比で示される紡糸
ドラフトを100〜400の範囲になるよう口金孔径、
単孔吐出量、引取速度を決定して紡糸、引取り
し、引取糸９とする。 さらに、上記方法に於て口金直下に加熱筒をと
りつけ、徐冷ゾーンを設けることは本発明の比較
的高配向、高結晶化度の未延伸糸を高速紡糸法に
よつて製造するに際し、紡糸及び延伸状態をよく
し、品質を高めるのに顕著な効果を有する。 すなわち、前記の紡糸延伸における各条件を満
足することによつて、各単糸の相対粘度が3.0以
上、繊度が1.0〜4.0デニール、複屈折が52×10-3
以上で、かつ繊維断面内における表層部の複屈折
が内層部の複屈折よりも低い特性を有するタイヤ
コードに適したポリヘキサメチレンアジパミドか
らなるポリアミド繊維が得られる。 本発明のポリアミドタイヤコードに用いられる
ポリアミド繊維は単糸繊度が４デニール以下、好
ましくは3.0デニール以下であり、通常の市販タ
イヤコード用ポリアミド繊維に比較して細い。こ
れは本発明の実質的にポリヘキサメチレンアジパ
ミドからなるポリアミド繊維は溶融紡糸に際し、
口金孔から吐出される１孔当りの吐出量が多くな
ると冷却ゾーンで急冷されにくく、結晶化温度域
での滞留時間が長くなり、球晶を多量に生成しや
すい。多量の球晶が生成すると、艷消剤を含まな
い場合には引取糸の失透現象として観察できる
が、このような引取糸は正常な延伸ができず、高
強度糸とならない。前述した如く本発明の紡糸法
は紡糸安定性をよくする目的で、口金直下に徐冷
ゾーンを設けるが、該ゾーンを出たあとは直ちに
均一に急冷することが必要であり、その為に上記
特定の繊度とする。急冷するために例えば冷風温
度を下げたり、冷却速度を高めたりする方法は、
それによつて十分な効果が得られるような条件を
採用しようとすると、糸条の冷却が不均一とな
り、本発明の目的とする特性を有する未延伸糸が
得られない。このように単糸繊度を細くし、かつ
徐冷雰囲気を通過させる高速紡糸条件を採用する
ことによりポリアミド未延伸糸は繊維断面内にお
ける表層部の複屈折（ΔnS）が内層部の複屈折
（ΔnC）よりも低いという特異な性能を有するこ
とになる。 なお前記密度（ρ）、複屈折（Δn）及び繊維断
面における複屈折分布の測定は次の方法で行つた
値である。 Δn：ニコン(株)製XTP−11型偏光顕微鏡を用い、
白色光を光源とし、通常のベレツクコンペン
セーター法によつて測定した。 ρ：四塩化炭素を重液、トルエンを軽液として作
製した密度勾配管を用い25℃で測定した。 繊維断面内の複屈折分布：カールツアイスエア社
（独）製透過定量型干渉顕微鏡を用いて得ら
れる干渉縞法によつて、繊維の側面から観察
した平均屈折率の分布を測定することによつ
て求めた。 次に前記方法によつて得られたポリアミド未延
伸糸は高速の引取ロール７，８で引取つたのち、
一旦ボビンに捲取つた後延伸するか、あるいは捲
取ることなく連続して延伸する。 延伸方法は高強力のポリアミド繊維を安定に得
るために多段延伸法が好ましいが、引取糸９は、
既に比較的高配向度が達成されているので、総合
延伸倍率2.5倍以下通常2.0〜1.5倍であり、１段延
伸法も採用することができる。 また高強力糸を得るには、限界延伸倍率の85％
以上、好ましくは90〜96％の高倍率で延伸し、残
留伸度が12〜18％となるように、個々の試料の延
伸倍率を決定する。 なお限界延伸倍率とは２分以上その倍率で切断
することなく延伸することが可能な最高の延伸倍
率である。 かかる方法で製造されたポリアミド延伸糸は単
糸繊度が１〜４デニールであり、紡糸工程で付与
されたΔn≧52×10-3、ΔnS−ΔnC＜０の特性を保
持し、前述の如きすぐれたＴ／ＤおよびΔS1を有
している。 このようにして得られたポリアミド延伸糸は低
収縮率で、表層部の複屈折が内層部の複屈折より
低い点において、従来のポリアミド繊維と異な
る。特に本発明繊維は高速紡糸した未延伸糸を追
加延伸したものであるが、通常、高速紡糸法を採
用すると繊維断面の複屈折は表層部が高配向にな
り易く、このような繊維をタイヤコードに応用す
る場合は、たとえポリヘキサメチレンアジパミド
繊維であつても耐疲労性が不十分である。これは
紡糸冷却過程で表層部から冷却され、この部分か
ら高配向となり、紡糸張力を最も受け易いからで
ある。しかるに表層部が内層部よりも低複屈折を
示す本発明ポリアミド延伸糸は本発明の紡糸条
件、即ち紡糸温度、単孔吐出量、加熱筒、冷却方
法、引取速度及び紡糸ドラフトなどの相互の結合
によつて発現する特異な特性であるということが
できる。 次いで上記方法で得られた延伸糸を通常の方法
で合撚糸し、生コードとする。但し、次式で示さ
れる撚係数Ｋを1300〜2200、とくに1500〜1800と
するのが好ましい。 Ｋ＝Ｔ√ （ここでＴは撚数、Ｄは生コードの繊度であ
る。） 撚係数は小さい程ハイモジユラス、低収縮とな
るが、耐疲労性が低下するのでポリアミドタイヤ
コードはタイヤカーカス材として用いるとき、通
常2000〜2200程度の撚係数が採用されている。一
方本発明の繊維よりなるポリアミドコードは著し
く耐疲労性がすぐれているので、撚係数を低下さ
せて用いることができる。その結果本発明繊維が
本来保有するハイモジユラス、低収縮性に加えて
上記撚係数減少効果が加わり、一層特徴が強調さ
れる。 次に前記生コードはそのまま又はスダレ状に製
織したのち、好ましくはタイヤコード用接着剤、
例えばRFL（レゾルシン−ホルマリン−ラテツク
ス）液が付与される。 接着剤の付着量は１〜６％、通常は２〜５％で
ある。次いで加熱炉（ドライ・ゾーン）中を通過
させて接着剤を乾燥させたのち緊張熱処理をする
が、これらは通常連続して行なう。 本発明のポリアミドタイヤコードはハイモジユ
ラスコードとするため、MDEを８％以下、好ま
しくは5.5〜7.5％となるよう緊張処理する。この
時ストレツチ率は７％〜20％とする。熱処理温度
は230〜250℃、好ましくは230〜240℃で、熱処理
時間は60〜240秒、好ましくは60〜150秒である。 緊張処理は通常２段階で行ない前段のホツト・
ゾーンで緊張し、後段のノルマルゾーンでは低緊
張又は弛緩しながら処理する方法が採用される
が、トータルとして上記ストレツチ率を満足させ
ればよい。 ポリアミドタイヤコードのMDEを前記範囲と
するにはポリアミド繊維の特性、生コードの撚係
数、緊張熱処理時のストレツチ率及び熱処理温度
を相互に関連づけて条件を選択するが、コード熱
処理時の最高張力（ストレツチテンシヨン）が
0.5〜３ｇ／ｄ、好ましくは1.0〜2.5ｇ／ｄの範囲
で行なう。 かくして得られる本発明のポリアミドタイヤコ
ードは強度（Ｔ／Ｄ）≧6.5ｇ／ｄ、中間伸度
（MDE）＝5.5〜８％、乾熱収縮率（ΔS2）≦４％と
すぐれた性能を有し、耐疲労性および寸法安定性
の良好なハイモジユラスタイヤコードである。 上記特性を有するポリアミドタイヤコードは比
較的大型のラジアルタイヤ用カーカス材として好
適であり、操縦安定性、耐久性にすぐれた高性能
タイヤが得られる。また従来の比較的大型のバイ
アスタイヤに用いるとハイモジユラスのため、高
荷重下でのタイヤ回転時の変形量が少なく、走行
時の騒音発生の軽減に効果的である。 なお前記本発明に係る特性の定義及び測定法は
次の通りである。 (イ) 引張強度Ｔ／Ｄ、伸度Ｅ；JIS−L1017の定
義による。 20℃、65％RHの温湿度に調節された部屋で
24時間放置後、“テンシロン”UTM−4L型引
張試験機〔東洋ボールドウイン(株)製〕を用い、
試長25cm、引張速度30cm／分で測定した。 (ロ) 中間伸度MDE；前記のＴ／Ｄと同じ方法で
タイヤコードの引張試験を行ない、荷重−伸長
率曲線を得る。該荷重−伸長率曲線に於て、原
子の繊度をＤ、合撚糸数をｎとした時 5.36×Ｄ×ｎ／２（Kg） 荷重時の伸度を求め、これをMDEとする。
MDEはタイヤコードのモジユラスの目安とし
て、実用的に用いられるパラメータであり、
MDEが小さいほどモジユラスが高いことを意
味する。 (ハ) 乾熱収縮率ΔS1、ΔS2；試料を綛状に捲取
り、20℃、65％RHの温湿度に調節された部屋
で24時間放置後、試料の0.1ｇ／ｄに相当する
荷重をかけて測定された長さl0の試料を無張力
状態で原糸では150℃（ΔS1）、コードでは177
℃（ΔS2）のオーブン中に30分間放置したの
ち、オーブンから取り出し、前記温湿度調節室
で４時間放置し、再び上記荷重をかけて測定し
た長さl1から次式により算出した。 ΔS＝（l0〜l1）／l0×100（％） 耐疲労性はグツドイヤーチユーブ疲労試験
（JIS Ｌ−1017、1321（Ａ法））及びグツドリツチ
デイスク疲労試験（JIS Ｌ−1017、1322）等のモ
デル評価法によつて本発明コードのすぐれた性能
を確認することができる。 以下実施例によつて本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ 沃化第１銅0.03重量％及び沃化カリウム0.5重
量％を含むηr＝3.25のポリヘキサメチレンアジパ
ミドチツプをエクストル−ダー型紡糸機で295℃
で紡糸した。紡糸引取装置は第１図と同じであ
る。口金孔径は第１表のとおりとし、孔数の異な
る口金を用いて単孔吐出量を変えて紡糸した。口
金下には80cmの加熱筒をとりつけ、300℃の雰囲
気温度に制御した徐冷ゾーンを設けた。紡出糸は
上記徐冷ゾーンを通過したのち、加熱筒直下にと
りつけた20cmの環状型冷却チムニーを通して急冷
された。冷却チムニーからは20℃の冷風を外周か
ら30ｍ／分の速度で糸条に吹きつけた。糸条は固
化後給油装置で油剤を付与したのち引取ロールで
引取り、一旦捲取つた。この際第１表のように引
取速度を変えることによつてΔn及びρの種々異
なる未延伸糸を得た。比較のため、前記口金下の
加熱筒を取除いて徐冷ゾーンを経ることなく、直
ちに冷却して引取つた未延伸糸も採取した。 捲取られた未延伸糸は延伸後の繊維の繊度が約
1260デニールとなるよう合糸しながら、延伸し
た。ロール温度はFR：60℃、1DR：100℃、
2DR：230℃、RR：非加熱とし、ロールへの糸
条巻付数は各々5T、8T、8T、5Tとした。1DR
と2DRに50cmのHP（熱板）をとりつけ235℃とし
た。延伸倍率は限界延伸倍率の94％で行ない、２
段目の延伸倍率を1.20倍にした。2DRとRR間で
６％弛緩を行なつた。これらの紡糸条件、未延伸
糸特性、延伸倍率および延伸糸特性を第１表に併
せて示す。 次いで上記延伸糸を下撚、上撚共10cm当り
39T、およびまたは35Tでそれぞれ合撚糸して生
コードとした。生コードはリツラー社（米）製コ
ンピユートリータRFL接着剤付与及び熱セツト
処理した。熱セツトは240℃で50秒緊張処理（ホ
ツトゾーン）し、次いで240℃50秒１％弛緩（ノ
ルマルゾーン）を与え乍ら処理した。ストレツチ
率は処理コードの中間伸度に応じて変化させた。
この撚糸条件、コード処理条件および得られたコ
ード特性を第１表に併せて示した。
【表】
【表】
【表】
第１表の結果から明らかなように、本発明のコ
ード（No.３〜６）は低中間伸度、低収縮率で耐疲
労性がすぐれている。一方低速の紡糸条件を採用
すると（No.１，２）、ΔnSがΔnCよりも高くなり、
タイヤコードのとくに乾熱収縮（ΔS2）および耐
疲労性が著しく低下する。また高速紡糸条件であ
つても単糸繊度を大きくする場合（No.７）および
口金口径を大きくし、ドラフト率を高くする場合
（No.８）にもΔnSがΔnCより大きくなり、タイヤコ
ード特性が不満足となる。
ード（No.３〜６）は低中間伸度、低収縮率で耐疲
労性がすぐれている。一方低速の紡糸条件を採用
すると（No.１，２）、ΔnSがΔnCよりも高くなり、
タイヤコードのとくに乾熱収縮（ΔS2）および耐
疲労性が著しく低下する。また高速紡糸条件であ
つても単糸繊度を大きくする場合（No.７）および
口金口径を大きくし、ドラフト率を高くする場合
（No.８）にもΔnSがΔnCより大きくなり、タイヤコ
ード特性が不満足となる。
第１図はポリヘキサメチレンアジパミド繊維の
製造工程を示す図面である。 １：紡糸口金、２：加熱筒内雰囲気、３：加熱
筒、４：冷却筒（環状チムニー）、５：糸道ダク
ト、６：給油装置、７，８：引取ロール、９：引
取糸。
製造工程を示す図面である。 １：紡糸口金、２：加熱筒内雰囲気、３：加熱
筒、４：冷却筒（環状チムニー）、５：糸道ダク
ト、６：給油装置、７，８：引取ロール、９：引
取糸。
Claims (1)
- １ 実質的にポリヘキサメチレンアジパミド延伸
糸を合撚し、緊張熱処理してなるポリアミドタイ
ヤコードであつて、各単糸の相対粘度が3.0以上、
繊度が1.0〜4.0デニール、複屈折が52×10-3以上
で、かつ繊維断面内における表層部の複屈折が内
層部の複屈折よりも低い特性を有していることを
特徴とするポリアミドタイヤコード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13434583A JPS6028537A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | ポリアミドタイヤコ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13434583A JPS6028537A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | ポリアミドタイヤコ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6028537A JPS6028537A (ja) | 1985-02-13 |
| JPH0536526B2 true JPH0536526B2 (ja) | 1993-05-31 |
Family
ID=15126181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13434583A Granted JPS6028537A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | ポリアミドタイヤコ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6028537A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5087949B2 (ja) * | 2006-02-27 | 2012-12-05 | 東レ株式会社 | ポリアミド繊維 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS512528A (en) * | 1974-05-14 | 1976-01-10 | Dainippon Ink & Chemicals | Hyomenso o kaizenshita enpitsu no renzokutekiseizohoho |
| JPS588119A (ja) * | 1981-07-03 | 1983-01-18 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ゴム補強用に適したポリエステル繊維 |
| JPS5854018A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-30 | Toray Ind Inc | ポリカプラミド系繊維の製造方法 |
| JPS58136823A (ja) * | 1982-02-06 | 1983-08-15 | Toyobo Co Ltd | ポリアミド繊維 |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP13434583A patent/JPS6028537A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6028537A (ja) | 1985-02-13 |
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