JPH03185111A - ラジアルタイヤのカーカス用のポリエステルモノフィラメント - 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、ラジアルタイヤのカーカス用のモノフィラメ
ントに間する。

［従来の技術］ ＥＰ−Ａ−３１２０３８号には、ポリアミドからタイヤ
カーカス用のモノフィラメントを製造することが開示さ
れている。ポリエステルはこれまではマルチフィラメン
トのタイヤコードの形でのみカーカス材料として用いら
れている。しかしマルチフィラメントのタイヤコードの
製造は、撚糸、合糸及びブライイング（Ｐ　ｌｙｉｎｇ
）を繰返し行なうため、比較的複雑である。

ラジアルタイヤ用のポリエステルモノフィラメントは、
ＤＥ−Ｃ−２１６１９６７号により公知となっている。

これらは、ラジアルタイヤ用のベルトにのみ使用される
が、カーカス材料は特別の要求が必要であるためカーカ
スとして使用するにはふされしくない。

カーカス材料としての要求を要約すると、　ＨＭＬＳ（
高弾性−低収縮）となる、即ち、カーカスは、高い初期
弾性率即ち急峻な応力−ひずみ曲線と、低い熱収縮ポテ
ンシャルという、２つの基本的に矛循する組合せを示さ
ねばならない、この要求の前提条件としては、特別の製
造工程が必要であること共に、高分子量のポリエステル
が必要であることが挙げられる。

更に、タイヤカーカス用のポリエステルモノフィラメン
トは、加水分解及びアミノ分解による劣化に耐えねばな
らない。換言すれば、カルボキシル基の含量は最小とす
る必要がある。

しかし高分子量であること及びカルボキシル基が低レベ
ルであることは、タイヤゴムとモノフィラメントの耐着
性を支配する反応性基が減少することも意味する。ゴム
とポリエステルとの低耐着性は、常に問題となるがカウ
ント数が同一のマルチフィラメントヤーンに比べて、そ
の比表面積が低いことによって、更に減少し、モノフィ
ラメントを形成する。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、製造が容易であり、初期弾性率が高く
、熱収縮ポテンシャルが低く、しかもタイヤゴムに対す
る良好な耐着力を示すようにした、ラジアルタイヤ用の
カーカスのためのモノフィラメントを提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、この課題は、９０％よりも多くのポリ
エチレンテレフタレートを含み、少くとも０．６４の固
有粘度に対応する分子量をもち、カルボキシル基含量が
多くとも１５論ｅｑ／　ｋｇであるポリエステルからな
り、直径が０．４〜０．９間であり、テナシティー　（
ｔｅｎａｉｔｙ）が少くとも４０ｃＮ／ｔｅｘであり、
破断伸びが１２−３０％であり、４５Ｎの荷重下の基準
伸長が約１％であり、１６０℃の高温の空気中において
の熱収縮率が０．５〜５ｚであり、ゴムへの付着強度が
少くとも３０　ｃ　Ｎ　／　ｔｅｘ／　ｃｍである、ラ
ジアルタイヤのカーカス用のモノフィラメントによって
達せられる。

前出のＤＥ−Ｃ−２１６１９６７号には、ラジアルタイ
ヤのベルト用の同様のポリエステルモノフィラメントが
記載されている０本発明は、驚くべきことに、カーカス
材料として使用しうるようにこのポリエステルモノフィ
ラメントを改質することに成功したものである。本発明
によるポリエステルモノフィラメントは、従来のポリエ
ステルモノフィラメントに比べて、特に弾性が高く、直
径が大であり、ゴムに対する耐着力が良好である点で相
違する。接着強度は、好ましい場合には、破断強度より
も高くなる。

カルボキシル基の低レベルは、固体の状態の縮合によっ
て、即ち、ポリエステルを更に化学的に改質することな
しに、好ましくは達成される。しかしカルボキシル基の
レベルは、その代りに、例えばＤＰ−Ａ−１７３０４９
５号に記載されているように、キャッピング（Ｃａｐｐ
ｉｎｇ）剤例えばカルボジイミドを添加することによっ
ても低減させうる。

ゴムに対する耐着力は、好ましくは、例えばトルエンの
有機溶液として適用されるインシアネートによりポリエ
ステルモノフィラメントを予活性化することによって得
られる。

これらの技術は、ポリエステル製のマルチフィラメント
のタイヤコードについては知られているが、カルボキシ
ル基のレベルが非常に低いがポリエステルモノフィラメ
ントの場合にゴムに対する高接着力が得られることは驚
くべきことと言える。

テナシティ−及び熟収縮は、ＤＩＮに定められた方法に
よって測定する。ゴムに対する耐着力は、ゴム産業に広
く用いられる方法によって好つごうに測定される。この
目的のために、検査中のモノフィラメントの一端を、端
長約１０ｍｍのゴム製のブロックに対して硬化させる。

引張試験機のジョーにモノフィラメントの自由端をクラ
ンプする。ゴム製ブロックの他端はフォーク形の装置に
よって保持する。２つの固着点の間のモノフィラメント
の自由長は、１００＋＊ｍ伸長率は５００−輪／分であ
る。ゴムに対する接着強度は、埋込まれたモノフィラメ
ントを引出すのに要する力／原直線密度十ゴムブロック
に硬化されたモノフィラメントの長さによって計算する
。

タイヤの製造に従って、円形又は異形の断面形状のモノ
フィラメントを使用して、これらのモノフィラメントを
曲げに対してより高耐性とすることができる。特に楕円
形の断面が好ましい。

Ｘ見比Ｌ ２５℃ジクロロ酢酸中において測定した固有粘度が０．
５６でＣ０ＯＨ含量が６−８　＋＊ｅｑ／　ｋｇのポリ
エステルチップを、２４５−２５０℃、０．３Ｔｏｒｒ
で１８時間真空タンブルドライヤー中に保持することに
よって、固体状態において縮合させた。この期間中に、
固有粘度は０．７６に増大し、Ｃ０ＯＨ含量は約４　ｍ
ｅｑ／　ｋｇに減少した。減圧下で冷却させた後にチッ
プを乾燥雰囲気中において溶融紡糸してモノフィラメン
トとした。押出機から排出された時の溶融ポリエステル
の温度は２８０℃であった。紡糸口金は、直径が各々２
ｍ−の７個の孔をもつものとした。ポンプ速度は３７３
ｇ／分とした。

モノフィラメントは、７０℃の熱水中に紡糸した後、１
８．６ｍ／分において、第１延伸ユニツトに取込み、直
径１．５輪部の延伸ダイを経て８０℃の水浴中において
延伸比５．１：１において延伸し、次に赤外線加熱され
る高温空気中において放射温度３００℃延伸比１．２：
１において再び延伸した。従って、第１−第３延沖比ユ
ニツトによる全延伸比は、６．５：１であった。モノフ
ィラメントは次に２６０℃放射温度の高温空気オーブン
によって０．８７７倍に収縮させ、フランジつきボビン
に巻取った。

このようにして製造したモノフィラメントは、直径が０
．７０ｍｍ、テナシティ−が５ＯＮ／ｔｅｘ、破断伸び
２３５！ご、２７ｃＮ／ｔｅｘにおいての基準伸び１２
．２＄、１８０℃にて測定した熱収縮率２．５％、固有
粘度０．７４、カルボキシル基含量６ｍｅｑ／ｋｆＩで
あった。

別の操作によって、ゴムに対する接着を良くするための
仕上げを行なった。この目的のために、ポリオール中濃
度１５％のポリメチレン−ポリフェニルイソシアネート
（ダウテミカル社のＶ　ｏｒａｎａｔＭ５８０）の浴を
経て、６ｍ／分の速度で、モノフィラメントを引張り、
２２０℃のオーブン中において９０秒間引張りをかけず
に乾燥させ、その後レゾルシノール−ホルムアルデヒド
ラテックス（ＲＦＬ）に浸漬し引張力２４Ｎの下に９０
秒間２２０℃のオーブン中においてキュアーし、再び巻
取った。

このようにして仕上げしたモノフィラメントの破断強度
は２６６Ｎ、破断伸びは１４％、４５Ｎにおいての基準
伸びは１％、１６０℃においての高温空気収縮は４．８
ｚ、１６０℃においての収縮力は１１００ｃＮであった
。モノフィラメントのゴムに対する接着力は、２６６Ｎ
ｃｍより高く、即ち破断強度よりも高かった。

実」１烈１− 次のパラメーター即ちポンプ速度４１８ｇ／分、直径基
々２．６ｍｍの６個のジェット孔、第１延伸ユニツトの
速度２２．８ｍｍ／分、実施例１と同様の延伸比、温度
及び延伸速度、第１延伸域の温度７２℃、延伸ダイの直
径１．５鋤論、第２及び第３延伸ユニツトの温度３２０
℃において、実施例１と同様のポリエステル原材料を用
いて、直径が０．８０ｍｍのモノフィラメントを製造し
た。

その結果、モノフィラメントのテナシティ−は、５０ｃ
Ｎ／ｔｅｘ、破断伸びは２１２５．２７ｃＮ／ｔｅｘに
おいての基準伸びは１３．５＄、１８０℃の熱収縮率は
２．６ｚ、固有粘度０，７４、カルボキシル基の含量は
５　ｍｅｑ／　ｋｙであった。

及東肚よ 同様の方法によって長袖方向の長さ１．０＋ｓｍ、短軸
方向の長さ０．３５鯖端の楕円形の断面のモノフィラメ
ントを作製した。

仕上げをかける前のモノフィラメントの破断強度は２８
５．７Ｎ、破断伸びは２８％、４５Ｎ荷重下の可伸長率
は、１．４ｚ、１６０℃の熱収縮は０．５９＄テある。

Ｖｏｒｏｎａｔ　　Ｍ　５００による仕上げの間の異な
った張力によって、次の特性の仕上げされたモノフラメ
ントを得た。

イ ８６ ８７ ９４ ９９ ００ ０３ ０５ ２３．３　　　　　　１．２ ２１．０　　　　　　１．２ １８．８　　　　　　１．１ １５．１　　　　　　１．０ １４．４　　　　　　１．０ １３．２　　　　　　１．０ １２．５　　　　　　０．９ ０．７７ １．１５ １．７６ ３．２６ ３．５３ ４．０２ ４、Ｏ９

【図面の簡単な説明】

図は仕上げされたモノフィラメントの応力ひ ずみ特性を示す線図であり、図中の１点鎖線の曲線は、
仕上げをかける前のモノフィラメントを示し、実線の曲
線は、仕上げされたモノフィラメントを示す。 一一一　千凰七ノフイラメ／ト ４　ｊ−１−１７毛ノフィラメント Ａ中い １＠７．１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ラジアルタイヤのカーカス用モノフィラメントであ
   って、９０％より多くのポリエチレンテレフタレートを
   含み、少くとも０．６４の固有粘度に対応する分子量を
   もち、カルボキシル基含量が多くとも１５ｍｅｑ／ｋｇ
   であるポリエステルからなり、直径が０．４〜０．９ｍ
   ｍであり、テナシティー（ｔｅｎａｃｉｔｙ）が少くと
   も４０ｃＮ／ｔｅｘであり、破断伸びが１２−３０％で
   あり、４５Ｎの荷重下の基準伸長が約１％であり、１６
   ０℃の高温の空気中においての熱収縮率が０．５〜５π
   であり、ゴムへの付着強度が少くとも３０ｃＮ／ｔｅｘ
   ／ｃｍである、モノフィラメント。 ２、カルボキシル基の含量が多くとも１０ｍｅｑ／ｋｇ
   である特許請求の範囲第１項記載のモノフィラメント。 ３、カルボキシル基の含量が多くても７ｍｅｑ／ｋｇで
   ある特許請求の範囲第１項又は第２項記載のモノフィラ
   メント。 ４、テナシティーが少くとも４５ｃＮ／ｔｅｘである特
   許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の
   モノフィラメント。 ５、テナシティーが少くとも５０ｃＮ／ｔｅｘである特
   許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の
   モノフィラメント。 ６、カルボキシル基の含量を低レベルとするためにポリ
   エステルを固体の状態で縮合させた特許請求の範囲第１
   項乃至第５項のいずれか１項に記載のモノフィラメント
   。 ７、カルボキシル基の含量のレベルを低減するためにキ
   ャッピング（ｃａｐｐｉｎｇ）剤を添加した特許請求の
   範囲第１項乃至第６項のいずれか１項に記載のモノフィ
   ラメント。 ８、キャッピング剤がカルボジイミドである特許請求の
   範囲第７項に記載のモノフィラメント。 ９、ゴムに対する接着強度を破断強度よりも高くした特
   許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれか１項に記載の
   モノフィラメント。 １０、ゴムに対する接着を得るために、有機溶液として
   適用したイソシアネートによってモノフィラメントを予
   活性化した特許請求の範囲第１項乃至第９項のいずれか
   １項に記載のモノフィラメント。 １１、断面が円形である特許請求の範囲第１項乃至第１
   ０項のいずれか１項に記載のモノフィラメント。 １２、断面が楕円形である特許請求の範囲第１項乃至第
   １０項のいずれか１項に記載のモノフィラメント。