(57)【要約】【課題】有機繊維コードの物性のバラツキを防止できる改質方法および改質装置を提供する。【解決手段】有機繊維が撚糸されてなるタイヤ補強用の有機繊維コードを接着剤にディップするディップ工程と、ディップされた有機繊維コードを乾燥する工程と、乾燥された有機繊維コードを改質する熱処理工程を有する有機繊維コードの改質方法および有機繊維コードの改質装置である。熱処理工程が、乾燥された有機繊維コードに向けて熱風を送付するとともに、熱処理炉の幅方向の端部から遠赤外線を乾燥された有機繊維コードに照射する有機繊維コードの改質方法および有機繊維コードの改質装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機繊維が撚糸されてなるタイヤ補強用の有機繊維コードを接着剤にディップするディップ工程と、ディップされた有機繊維コードを乾燥する工程と、乾燥された有機繊維コードを改質する熱処理工程を有する有機繊維コードの改質方法であって、
前記熱処理工程が、前記乾燥された有機繊維コードに向けて熱風を送付するとともに、熱処理炉の幅方向の端部から遠赤外線を前記乾燥された有機繊維コードに照射することを特徴とする有機繊維コードの改質方法。
【請求項２】
前記熱処理炉の幅方向端部に遠赤外線パネルを設置し、該遠赤外線パネルで遠赤外線を照射する請求項１記載の有機繊維コードの改質方法。
【請求項３】
前記熱処理炉の幅方向端部で、かつ、前記乾燥された有機繊維コードを挟む形で上下に遠赤外線パネルを設置し、該遠赤外線パネルで遠赤外線を該乾燥された有機繊維コードの両面に照射する請求項２記載の有機繊維コードの改質方法。
【請求項４】
前記遠赤外線パネルがセラミック板を有し、前記熱処理炉内で循環させた熱風により前記セラミックス板を加熱することで、該セラミックス板から遠赤外線を発生させる請求項２または３記載の有機繊維コードの改質方法。
【請求項５】
前記熱処理炉の全幅に対する両端または片側のそれぞれ１０〜３０％に対して、遠赤外線を照射する請求項１〜４のうちいずれか一項記載の有機繊維コードの改質方法。
【請求項６】
前記有機繊維コードが緯糸を有しない単線コードであり、５０〜２５０本の前記有機繊維コードを同時に改質する請求項１〜５のうちいずれか一項記載の有機繊維コードの改質方法。
【請求項７】
熱処理炉が熱風送付装置を有し、該熱処理炉内の幅方向の端部に遠赤外線放射装置を配置してなることを特徴とする有機繊維コードの改質装置。
【請求項８】
前記遠赤外線放射装置が遠赤外線パネルである請求項７記載の有機繊維コードの改質装置。
【請求項９】
前記遠赤外線パネルが、乾燥された有機繊維コードを挟む形で上下に設置されてなる請求項８記載の有機繊維コードの改質装置。
【請求項１０】
前記遠赤外線パネルがセラミック板を有し、前記熱処理炉内で循環させた熱風により前記セラミックス板を加熱することで、該セラミックス板から遠赤外線を発生させる請求項８または９記載の有機繊維コードの改質装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機繊維コード（以下、単に「コード」とも称する）の改質方法（以下、単に「改質方法」とも称する）および有機繊維コードの改質装置（以下、単に「改質装置」とも称する）に関し、詳しくは、有機繊維を撚糸してコードとなした有機繊維コードであって、タイヤ補強用等に用いられる有機繊維コードに対し、有機繊維コードの物性のバラツキを防止できる改質方法および改質装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤを始めとするゴム物品補強用として用いられるポリエステルやポリアミド（ナイロン）等の有機繊維コードは、通常、ゴムとの接着を確保するためにレゾルシン・ホルマリン／ゴムラテックス（ＲＦＬ）液等の接着剤液にディップした後、乾燥、熱処理を施すことにより改質されて、補強用コードとしての所望のコード性能が付与されている（特許文献１参照）。
【０００３】
このコード改質のための乾燥、熱処理工程においては、従来、処理する繊維ごとに所望する物性に合うよう、適切な張力下で、熱処理の炉内に熱風を送付して改質する方法が用いられている。
【０００４】
また、高温下での熱処理加工の効率をより向上する方法として、遠赤外線を利用する方法が開示されている。例えば、特許文献２には、熱風発生機および遠赤外線処理炉を用いて、熱風に加えて遠赤外線を利用する方法が開示されている。さらに、特許文献３には、乾燥工程および熱処理工程の両方で、熱風に代えて遠赤外線を利用する方法が、開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−０２９４０４号公報
【特許文献２】特開２００６−３１６３８９号公報
【特許文献３】特開２００７−１８６８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、熱風を送付して改質する方法は、炉内への熱風の送付を一箇所から行っている。そのため、炉内の中央部と端部では熱量に差があり、中央部では、熱量が多いため熱収縮率を低く抑えることが可能で、温度が高く、コードが活性化されるため接着性も良好であるのに対し、端部では、熱量が中央部よりも少ないため所望の熱収縮率よりも高めになり、温度が低く、コードの活性化も不十分となってしまうことにより接着性も中央部のコードと比較して低くなっている。その結果、コードの物性にバラツキが生じていたが、端部の風量のみを増加させることは技術的に非常に難しいという問題点がある。
【０００６】
また、特許文献２記載の方法のように全体に遠赤外線を照射した場合でも、熱風の熱量が中央部と端部では異なることから、コード物性のバラツキを完全に無くすことはできず、改良の余地が残されている。さらに、特許文献３記載の方法のように遠赤外線を使用した場合でも同じように、風量のバラツキによる影響を受け、特に端部で風量が低く、幅方向で物性のバラツキ（特に端部で熱量不足傾向）があり、改良の余地が残されている。
【０００７】
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、有機繊維コードの物性のバラツキを防止できる有機繊維コードの改質方法および有機繊維コードの改質装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、熱風を熱媒体として用いながら、遠赤外線放射装置（遠赤外線照射パネル）をディップゾーンの両側または片側に配置し、風量が足りない端部の熱量を遠赤外線の輻射熱で補い、端部の熱効果を上昇させることで、幅方向の物性バラツキを小さくできることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明の有機繊維コードの改質方法は、有機繊維が撚糸されてなるタイヤ補強用の有機繊維コードを接着剤にディップするディップ工程と、ディップされた有機繊維コードを乾燥する工程と、乾燥された有機繊維コードを改質する熱処理工程を有する有機繊維コードの改質方法であって、
前記熱処理工程が、前記乾燥された有機繊維コードに向けて熱風を送付するとともに、熱処理炉の幅方向の端部から遠赤外線を前記乾燥された有機繊維コードに照射することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の有機繊維コードの改質方法は、前記熱処理炉の幅方向端部に遠赤外線パネルを設置し、該遠赤外線パネルで遠赤外線を照射することが好ましく、前記熱処理炉の幅方向端部で、かつ、前記乾燥された有機繊維コードを挟む形で上下に遠赤外線パネルを設置し、該遠赤外線パネルで遠赤外線を該乾燥された有機繊維コードの両面に照射することが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明の有機繊維コードの改質方法は、前記遠赤外線パネルがセラミック板を有し、前記熱処理炉内で循環させた熱風により前記セラミックス板を加熱することで、該セラミックス板から遠赤外線を発生させることが好ましく、前記熱処理炉の全幅に対する両端または片側のそれぞれ１０〜３０％に対して、遠赤外線を照射することが好ましい。さらにまた、前記有機繊維コードが緯糸を有しない単線コードであり、５０〜２５０本の前記有機繊維コードを同時に改質することが好ましい。
【００１２】
本発明の有機繊維コードの改質装置は、熱処理炉が熱風送付装置を有し、該熱処理炉内の幅方向の端部に遠赤外線放射装置を配置してなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の有機繊維コードの改質装置は、前記遠赤外線放射装置が遠赤外線パネルであることが好ましく、前記遠赤外線パネルが、乾燥された有機繊維コードを挟む形で上下に設置されてなることが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明の有機繊維コードの改質装置は、前記遠赤外線パネルがセラミック板を有し、前記熱処理炉内で循環させた熱風により前記セラミックス板を加熱することで、該セラミックス板から遠赤外線を発生させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、有機繊維コードの物性のバラツキを防止できる有機繊維コードの改質方法および有機繊維コードの改質装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の好適実施形態に係る有機繊維コードの改質装置を示す。本発明は、有機繊維が撚糸されてなる有機繊維コードであって、タイヤ補強用等に用いられる有機繊維コードの改質方法であり、図示するように、有機繊維コード１０を接着剤にディップするディップ工程（Ａ）と、ディップされた有機繊維コードを乾燥する乾燥工程（Ｂ）と、乾燥された有機繊維コードを改質する熱処理工程（Ｃ）と、を含むものである。
【００１７】
本発明においては、熱処理工程（Ｃ）が、乾燥された有機繊維コードに向けて熱風を送付するとともに、熱処理炉３の幅方向の端部から遠赤外線を乾燥された有機繊維コードに照射して、有機繊維コードを改質することが重要である。熱処理炉３内の幅方向の端部で赤外線を照射することにより、該端部においても中央部と同等の熱量を得ることが可能となるため、コードの物性が均一になり、接着性、熱収縮といった性質を均一にすることが可能となる。
【００１８】
また、本発明においては、熱処理工程（Ｃ）を、熱風発生機と熱処理炉３内の幅方向の端部に遠赤外線放射装置とを具備する熱処理炉３を用いて、乾燥された有機繊維コードの端部に対し遠赤外線を照射することにより行うものである。本発明に使用する熱処理炉３としては、熱風発生機、および端部に遠赤外線放射装置を具備させること以外の仕様については特に制限されるものではなく、市販の装置を適宜使用することが可能である。また、遠赤外線放射装置としては、遠赤外線を照射することができれば特に限定されないが、遠赤外線パネルであることが好ましい。熱処理炉３内の端部に遠赤外線パネルを設置し、端部の熱量の不足分を補うことで、コードの物性のバラツキを防止する。
【００１９】
図２に、本発明の好適実施形態に係る熱処理炉の上面図を示し、図３に、従来の熱処理炉の上面図を示す。図中、Ｈ１は熱処理炉３の中央部の熱風を示し、Ｈ２およびＨ３は熱処理炉３の幅方向端部の熱風を示し、矢印の大きさは風量を示す。Ｈ１と比較してＨ２およびＨ３は風量が小さく、そのため、熱処理炉３の幅方向端部の熱量は中央部より低くなっている。そこで、図２に示すように、遠赤外線放射装置として遠赤外線パネル３０を熱処理炉３の幅方向端部に設置して端部の熱量の不足分を補うことで、コードの物性のバラツキを防止している。
【００２０】
さらに、本発明においては、乾燥された有機繊維コードを挟む形で上下に遠赤外線パネル３０を設置することが好ましく、遠赤外線パネル３０で遠赤外線を乾燥された有機繊維コードの両面に遠赤外線を照射することができる。このように、上下方向からコードを赤外線照射することにより、熱量供給の効率がよくなる。
【００２１】
さらにまた、本発明においては、熱処理炉３の全幅に対する両端または片側のそれぞれ１０〜３０％に対して、遠赤外線を照射することが好ましい。遠赤外線の照射が、全幅に対する両端または片側のそれぞれ１０％未満であると、端部の熱量が低く、物性のバラツキを十分に防止できないおそれがあり、一方、３０％を超えると、中央部の熱量が高くなり、物性のバラツキを十分に防止できないおそれがあり、好ましくない。
【００２２】
図４に、本発明の好適実施形態に係る熱処理炉の側面図を示す。本発明に係る熱処理炉３においては、遠赤外線パネル３０がセラミック板３０ａを有し、熱処理炉３内で循環させた熱風によりセラミックス板３０ａを加熱することで、セラミックス板３０ａから遠赤外線を発生させることが好ましい。図示するように、処理すべき有機繊維コード１０に沿ってセラミック板３０ａが配置されるとともに、熱風発生機４０が設置されており、熱風発生機４０内で、例えば、ガスの燃焼により加熱空気を発生させ、熱処理炉３内に熱風を送風循環させることで、本発明における熱処理工程（Ｃ）が行われる。なお、図中の符号４１は熱風循環用の配管を示す。また、熱処理炉３として熱風発生機４０とセラミック板３０ａとを具備するものを用いたことにより、エネルギーコストの増大の問題も解消することができる。
【００２３】
また、セラミック板３０ａの材質としては、市販の遠赤外線放射セラミックスが使用できるが、アルミナ、ベリリア、ジルコニア、マグネシア、ムライト、フォルステライト等の酸化系セラミックスが好適である。
【００２４】
遠赤外線の照射条件については、改質処理を適切に行うことができるものであれば特に制限されるものではなく、所望に応じ設定することができる。また、処理時には、処理炉内を所定温度に加温し、かつ温度分布を均一化して熱効率を高めるために、ファンを併用して空気を循環させることが好ましい。
【００２５】
本発明においては、熱処理工程（Ｃ）について上記条件を満足するものであれば、所定の効果を得ることができるものであるが、例えば、ディップ工程（Ａ）においては、ディップにより有機繊維コードに付着した接着剤を吸引して、接着剤の付着量を一定量に調整することが好ましい。具体的には、ディップ設備にバキューム装置を設置して、ディップ後の有機繊維コード表面を吸引し、過剰に付着した接着剤を除去することにより、付着量のコントロールを行う。これにより、ディップ工程（Ａ）において有機繊維コードに常に一定量の接着剤を付着させることで、その後の乾燥工程（Ｂ）における局所的な乾燥不良や、熱乾燥によるコードの融解に起因するコード切れ、熱処理工程（Ｃ）における処理むらの発生などを防止することが可能となる。特に、単線コードのディップ処理の場合、付着量が過多となる傾向があるため、バキューム装置を用いたコントロールを行うことがより有効である。なお、乾燥工程（Ｂ）については、特に制限はなく、従来用いられている乾燥装置２を適宜用いて行えばよい。
【００２６】
本発明の改質方法は、特に、有機繊維コードとして、簾状の反物よりも、緯糸を有しない単線コードの改質を行う際に有効であり、本発明によれば、例えば、５０〜２５０本程度の単線コードを同時に改質することが可能である。
【００２７】
本発明の改質方法は、特に制限されるものではないが、例えば、図１に示すような構成の改質装置を用いて行うことができる。図示する改質装置においては、巻き出し装置１１から巻き出した有機繊維コード１０に対し、プルロール１２を介してディップ槽１内にディップすることにより接着剤を塗布して（ディップ工程（Ａ））、絞りロール１３および所望に応じバキューム装置（図示せず）を用いて接着剤付着量を調整した後、乾燥装置２により乾燥を行う（乾燥工程（Ｂ））。次いで、乾燥後の有機繊維コード１０を、パスロール１４およびプルロール１２を介して循環させながら熱処理炉３内で熱処理改質し（熱処理工程（Ｃ））、これを、プルロール１２を介して巻き取り装置１５により巻き取っている。このようにプルロールを用いて適度な張力をかけながら改質処理を行うことで、所望のコード物性を有する改質コードを得ることができる。
【００２８】
なお、本発明において処理対象となる有機繊維コードとしては、特に制限されず、種々のものを適用することができる。その繊維材料としては、例えば、ナイロン、アラミドなどのポリアミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、レーヨン、ポリケトン、ビニロン等、タイヤ補強用やベルトコンベア用等に使用できる撚コードは全て適用可能である。
【００２９】
また、本発明の改質方法により改質された有機繊維コードは、ラジアルタイヤのプライ・キャップレイヤー材等として使用することができる。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
（実施例１）
有機繊維コードを接着剤にディップするためのディップ槽１と、ディップされた有機繊維コードを乾燥するための乾燥装置２と、乾燥された有機繊維コードを改質するための熱処理炉３とを備える改質装置（図１参照）を使用して、有機繊維コードの改質処理を行った。有機繊維コードとしては、材質：ポリエチレンテレフタレート，原糸繊度：１６７０ｄｔｅｘ，撚本数：２本，上撚数×下撚数：３９回／１０ｃｍ×３９回／１０ｃｍのものを用いた。また、接着剤としては、通常タイヤ補強用コードに使用されているＲＦＬ液を用いた。
【００３１】
乾燥装置２では温風による乾燥を行い、有機繊維コードにかける温度および張力は１６０℃×０．２２７ｇ／ｄｔｅｘとした。処理時間１０秒で処理した。
【００３２】
また、熱処理炉３において、遠赤外線パネルを両端合計で４０枚設置して幅方向の熱量比（端部：中央部：端部）を（９０：１００：９０）とし、有機繊維コードにかける温度および張力は２４０℃×０．２２７ｇ／ｄｔｅｘとした。遠赤外線パネルとしては、出力３２ｋＷ／ｍのものを用いた。処理時間５０秒で処理した。
【００３３】
（実施例２）
遠赤外線パネルを両端合計で８０枚設置して幅方向の熱量比（端部：中央部：端部）を（１００：１００：１００）とした以外は、実施例１と同様にして、有機繊維コードの改質処理を行った。
【００３４】
（比較例１）
図３に示すように遠赤外線パネルの枚数を設置せず、熱量比（端部：中央部：端部）を（８０：１００：８０）としたこと以外は、実施例１と同様にして、有機繊維コードの改質処理を行った。
【００３５】
各実施例および比較例の条件に従い改質された有機繊維コードにつき、下記に従い、幅方向の熱収縮バラツキ（以下、「熱収縮バラツキ」と称す）および幅方向接着力バラツキ（以下、「接着力バラツキ」と称す）を測定した。その結果を、下記の表１中に併せて示す。
【００３６】
＜熱収縮バラツキ＞
改質した有機繊維コードに５０ｇの引張負荷を加えた状態で、１７７℃のオーブン内に２分間置いたときの収縮量を測定し、この収縮量を元の長さで除したものに１００を乗じて、熱収縮率を算出した。熱収縮バラツキは、比較例１の熱収縮率の値を１００とする指数にて示した。数値が大なるほど結果が良好である。
【００３７】
＜接着力バラツキ＞
接着力は、改質した有機繊維コードをゴム中に埋設し、これを所定の温度、圧力下で加硫した後に、有機繊維コードをゴム中から引き抜くのに要した引張力により評価した。接着力バラツキは、比較例１の引張力の値を１００とする指数にて示した。数値が大なるほど結果が良好である。
【００３８】
【表１】
2010018916.tif 000003
【００３９】
表１の結果からわかるように、熱処理炉の幅方向の端部に遠赤外線を照射することにより、熱収縮および接着力のバラツキを防止することができ、有機繊維コードの物性のバラツキを防止できることが確かめられた。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の好適実施形態に係る有機繊維コードの改質装置を示す図である。
【図２】本発明の好適実施形態に係る熱処理炉の上面図である。
【図３】従来の熱処理炉の上面図である。
【図４】本発明の好適実施形態に係る熱処理炉の側面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ディップ槽
２  乾燥装置
３  熱処理炉
１１  巻き出し装置
１０  有機繊維コード
１２  プルロール
１３  絞りロール
１４  パスロール
１５  巻き取り装置
３０  遠赤外線パネル
３０ａ  セラミック板
４０  熱風発生機
４１  熱風循環用配管
【図１】
2010018916.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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