(57)【要約】【課題】ゴムとの接着性およびコード物性を付与するのに必要な最少量の接着剤を塗布し、接着剤の消費量を低減するとともに接着剤カスのディップマシンへの付着、汚染を抑えることができる有機繊維コードの接着剤方法を提供する。【解決手段】接着剤液を吐出するためのバルブ２７と該バルブ２７の吐出端に刷毛状ノズル２８を備えた塗布具２６を用い、前記バルブ２７から接着剤液を前記ノズル２８に吐出供給すると共に有機繊維コード１１を該刷毛状ノズル２８内を走行させコード表面に接着剤を塗布する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コード表面に接着剤液を塗布する有機繊維コードの接着剤処理方法において、
前記接着剤液を吐出するためのバルブと前記バルブの吐出端に保水性を有する前記コードと接触する接触型塗布部とを備えた塗布具を用い、前記バルブから接着剤液を前記塗布部に吐出供給すると共に前記有機繊維コードを該塗布部内を走行させる、又は該塗布部に押し当てながら走行させ、前記接着剤液を前記有機繊維コード表面に塗布する
ことを特徴とする有機繊維コードの接着剤処理方法。
【請求項２】
前記塗布部は有機繊維を収束した刷毛状体からなり、前記有機繊維コードを該刷毛状体の内部を走行させる
ことを特徴とする請求項１に記載の有機繊維コードの接着剤処理方法。
【請求項３】
前記塗布部は柔軟な多孔質体からなり、前記有機繊維コードを該多孔体の内部を走行させる又は該多孔体に押し当てながら走行させる
ことを特徴とする請求項１に記載の有機繊維コードの接着剤処理方法。
【請求項４】
前記ノズルへの前記接着剤液の供給方法が、インクジェット方式である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機繊維コードの接着剤処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機繊維コードの接着剤処理方法に関し、詳しくは、タイヤ補強用等に用いられる有機繊維コードに対し、適切なコード物性およびゴムとの接着性を付与するためのコード表面に接着剤を塗布する接着剤処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ補強用等に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、ゴムとの接着を向上するためにレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）液等の接着剤液を溜めたディップ浴中に浸漬し接着剤液を塗布（ディップ工程）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接着性と所望のコード物性を付与される。
【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、熱オーブン中の高温下に有機繊維コードを一定時間暴露する方法が用いられていた（特許文献１、２など）。
【０００４】
従来、ディップ工程では、コードの処理速度が遅い時は問題が少ないが、処理速度が２０ｍ／分以上の高速になると、コード表面に過剰の接着剤液が付着し、理論的には単分子膜で覆うだけで良いはずの接着剤量は、ディップ直後の接着剤付着量が１０〜１４重量％にもなっていた。過剰の接着剤液は絞りロール、バキューム装置、エアーなどで除去し、接着剤付着量を４〜５重量％に調整されるが、除去できなかった接着剤液はカスとなってディップマシンのロールやガイドに付着するため、定期的にマシンを清掃する必要があった。
【０００５】
また、コード表面に単分子膜で良い接着剤の膜厚が、数千〜数万倍の厚さになり、資源の多消費、生産性の低下を招き、結果としてコード価格を上昇させていた。
【０００６】
下記特許文献３には、従来の接着剤液への浸漬方式に代えて、繊維撚りコードの表面に、薄く、均一な接着層を形成させる接着剤液の塗布方法として、コードを接着剤の噴霧によって被覆すること、具体的には、噴霧にはコーティングノズル、コーティングガイドなどの繊維用塗布器具を用い、さらにインターレーサー等のエアーブロー器具を用いて被覆を均一化させることが記載されている。しかしながら、コードに接着剤液を直接噴霧すると、たとえエアーブローにより被覆を均一化しようとしても、コード表面には接着剤の被覆ムラが生じ、カス付きの発生の問題が残される。
【特許文献１】特開平５−３３９８３８号公報
【特許文献２】特開２００６−３０７３６５号公報
【特許文献３】特開２００５−６８５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、前記の従来技術における問題点を解決するもので、有機繊維コードに対し、ゴムとの接着性およびコード物性を付与するのに必要な最少量の接着剤を塗布し、接着剤の消費量を低減するとともに接着剤カスのディップマシンへの付着、汚染を抑えることで、省資源化、生産性を向上させることができる有機繊維コードの接着剤方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、コード表面に接着剤液を塗布する有機繊維コードの接着剤処理方法において、前記接着剤液を吐出するためのバルブと前記バルブの吐出端に保水性を有する前記コードと接触する接触型塗布部とを備えた塗布具を用い、前記バルブから接着剤液を前記塗布部に吐出供給すると共に前記有機繊維コードを該塗布部内を走行させる、又は該塗布部に押し当てながら走行させ、前記接着剤液を前記有機繊維コード表面に塗布することを特徴とする有機繊維コードの接着剤処理方法である。
【０００９】
本発明においては、前記塗布部は有機繊維を収束した刷毛状体からなり、前記有機繊維コードを該刷毛状体の内部を走行させることができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記塗布部は柔軟な多孔質体からなり、前記有機繊維コードを該多孔体の内部を走行させる又は該多孔体に押し当てながら走行させることができる。
【００１１】
また、前記ノズルへの前記接着剤液の供給方法は、インクジェット方式であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、有機繊維コードに必要最少量の接着剤液を塗布することで、ゴムとの接着性およびコード物性を付与し、ＲＦＬなどの接着材料の消費量を節減し、またディップマシンへのカス付きを低減することでマシンの稼働率を向上することで、有機繊維コード処理工程の操業性、生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。本実施形態においては、タイヤ用シングルコードのディップ処理加工の例に従い説明するが、本発明は本例に限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明に係る有機繊維コードの処理装置１の構成を示す概略図である。
【００１５】
図１において、有機繊維コード１１の繰り出しロール１２から引き出された有機繊維コード（以下、コードと言うことがある）１１は、延伸ロール１３、１５により張力が付加された状態で、接着剤液塗布装置２においてコード１１表面に接着剤液が塗布された後、熱処理炉１４（処理温度１２０〜２６０℃、温度毎に分割された複数の処理炉を持つものでもよい）において乾燥、熱処理され処理コードとなって巻き取りロール１６に巻き取られる。
【００１６】
接着剤液塗布装置２は、ＦＲＬ液をコード１１に塗布する塗布具２６、接着剤液を貯溜する密閉式タンク２２、エアーを前記塗布具２６とタンク２２に供給するエアーコントローラー２１、及びタンク２２内部を加圧するタンク加圧配管２３，タンク２２から接着剤液を塗布具２６に供給する液送配管２４、塗布具２６から接着剤液を吐出するためのエアー配管がそれぞれに接続され構成されている。
【００１７】
エアーコントローラー２１は、塗布具２６とタンク２２に供給するエアー圧をそれぞれ独立して制御することができるもので、例えば、武蔵エンジニアリング（株）の「バブルコントローラーＭＥ−３０３ＶＴ（デジタルコントロール）」などを利用することができる。
【００１８】
塗布具２６は、接着剤液の吐出量を制御するバルブ２７と、バルブ２７の吐出端部に設けられた前記コード１１と接触する接触型塗布部２８とからなる。
【００１９】
バルブ２７としては、接着剤液の吐出量、吐出圧をコントローラー２１からのエアー圧によりコントロールするものであり、塗布部２７に接着剤液を定量供給することができる。  バルブ２７は市販品が利用できる。例えば、武蔵エンジニアリング（株）の電解液注入バルブ  ＥＬＶ−１０、超小型定量吐出バルブ  ＭｉｎｉＶａｌ  ＮＣＶ−１２Ｓ、小型定量吐出バルブ  ＭｉｎＶａｌ  ＮＣＶ−１０、ニードルコントロールバルブ  ＮＣＶ−６、ニードルコントロールバルブ  ＮＣＶ−７ＤＶ、ピストンコントロールバルブ  ＰＣＶ−５、ピストンコントロールバルブ  ＰＣＶ−５−１Ｐ、容積計量式定量吐出バルブ  ＰＰＶ−５、高圧バルブ  ＨＰＶ−１ＮＣ、ニードル弁式定量吐出バルブ  ＮＡＶ−１、ダイアフラムバルブ  ＤＣＶ−２／ＤＣＶ−３などが挙げられる。
【００２０】
接触型塗布部２８は、コード１１を接触させながら走行させることで、接着剤液をコード１１表面に塗布するものである。すなわち、コード１１を保水性を有することで接着剤液を含んだ塗布部２８の内部又は塗布部表面に押し付けながらコード１１を走行させ、コード１１に接着剤液を塗布するものである。
【００２１】
塗布部２８としては、図２に示すような有機繊維を収束した刷毛状体（刷毛ノズル）があり、バルブ２７の吐出端部に接続され、コード１１をバルブ２７から定量供給される接着剤液を含んだ刷毛状体の内部を走行させることで、コード１１表面に定量かつ均一に接着剤液を塗布することができら。さらに、塗布の均一性を向上するために刷毛ノズルの刷毛の向きを複数方向（２〜４方向）に設けてもよい（図２の塗布具２６’参照）。もちろん、塗布部２８は、バルブ２７に対して着脱自在にされている。
【００２２】
上記刷毛ノズルの刷毛２９は、ポリエステル、ナイロンなどの合成繊維、豚、馬などの動物の毛、鳥の羽毛など有機繊維を収束したもので構成され、撥水性を有する材料は親水性加工により保水性を付与し使用することができる。
【００２３】
中でも好ましい刷毛材料は、ポリエステル、ナイロンなどの合成繊維フィラメントを収束したもので、フィラメント径は０．０３〜１．０ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．０５〜０．２ｍｍであり、刷毛部分が保水性と共に柔軟性を有することが接着剤液の均一塗布、また塗布時のコード損傷防止の観点から好ましい。
【００２４】
コード１１への接着剤液の塗布量は、バブル２７からの接着剤液の吐出量、吐出頻度、塗布部２８の刷毛の形態（刷毛材料、フィラメント径、密度など）による保水率、塗布処理部の長さ、コードの走行速度などにより所望の塗布量に調整することができる。
【００２５】
刷毛ノズルとしては、武蔵エンジニアリング（株）ＢＮ−Ｓ１（ポリエステルフィラメント０．０８ｍｍ径）などの市販品を利用することもできる。
【００２６】
塗布部２８の保水率は、特に限定されないが、３０〜８０％であり、好ましくは４０〜７０％である。保水率が３０％未満であると、接着剤液の未塗布部分が生じやすくなり接着力を低下させ、８０％を超えると接着剤液が過剰塗布され、塗布ムラも生じやすくなり、また接着剤液が走行するコード１１に過剰付着することで周囲に飛散したり、後の熱処理装置１４のカス付きの原因となる。
【００２７】
上記保水率としては、例えば、接着剤液を含んだ塗布部２８の重量（ＷＦ）、２３℃、６５％ＲＨの雰囲気下に７日間放置した乾燥重量（ＷＴ）とすると、保水率（％）＝（ＷＦ−ＷＴ）×１００／ＷＴ、で表される。
【００２８】
また、本発明においては、図３に示すように前記塗布部２８が保水性を有する柔軟な多孔質体３０からなり、コード１１を多孔質体３０の内部を走行させる（図３（ａ））又は多孔質体３０に押し当てながら走行させる（図３（ｂ））ことでも、接着剤液をコード１１表面に均一塗布することができる。図３（ｃ）、（ｄ）はそれぞれの側面図である。
【００２９】
コード１１を多孔質体３０の内部を走行させる場合は、図３（ｃ）に示すように、多孔質体３０にコード走行方向に沿う切り込み３１を設け、切り込み３１内でコード１１を走行させることで実施できる。また、コード１１を多孔質体３０に押し当てながら走行させる場合は、図３（ｄ）に示すように、コード１１に付与された張力によりコード１１が多孔質体３０内に沈み込むように走行させることで実施できる。この場合も、塗布の均一性を向上するために多孔質体３０を複数方向（２〜４方向）に設けることが好ましくい（図２の塗布具２６’参照）。もちろん、塗布部２８は、バルブ２７に対して着脱自在にされている。
【００３０】
また、図３（ｂ）、（ｄ）に示す、コード１１を多孔質体３０に押し当てながら走行させる場合は、多孔質体３０がコード１１の走行摩擦により押し当てられた部分で切り込み状となる可能性があるが、この場合は図３（ａ）、（ｃ）の形態として実施できる。
【００３１】
多孔質体３０としては、特に限定されないが、軟質のポリウレタンフォーム、ゴムスポンジ、ポリエチレンフォーム、アクリルフォームなどの発泡体が挙げられる。
【００３２】
多孔質体３０の柔軟性は、特に限定されないが、ＪＩＳ  Ｋ７２２２「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の求め方」に準じる見掛け密度が２０〜８０ｋｇ／ｍ２であり、好ましくは３０〜７０ｋｇ／ｍ２である。見掛け密度が２０ｋｇ／ｍ２未満であると柔軟になりすぎて、接着剤液が過剰塗布され、塗布ムラも生じやすくなり、また接着剤液が走行するコード１１に過剰付着することで周囲に飛散したり、後の熱処理装置１４のカス付きの原因となる。８０ｋｇ／ｍ２を超えると多孔質体３０が硬質化し、接着剤液の未塗布部分が生じやすくなり接着力を低下させ、またコード１１を損傷するおそれもある。
【００３３】
本発明におけるコード１１としては、ナイロン６、ナイロン６６、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、ビニロン等があり、タイヤを始めとして各種ゴム製品に使用できるものは全て適用可能である。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
【００３５】
図１の概略図に示すコードの処理装置を作製した。タイヤ補強用のナイロン６６、１４００ｄｔｅｘ／２コード（旭化成（株）「レオナ６６」、上×下撚数＝３６×３６回／１０ｃｍ）を、シングルコードで接着剤処理を行った。塗布部は図２に示す刷毛タイプを使用した。
【００３６】
実施例は、接着剤液としては下記Ｄ５Ａ処方（濃度１５％）を使用し、武蔵エンジニアリング（株）のバブルコントローラーＭＥ−３０３ＶＴデジタルコントロール付きの密閉容器に接着剤液を入れ、吐出圧力１．５ＭＰａ、１００パルス／秒で、１パルス当たり０．０５ｇの接着剤液をバブルから刷毛ノズル（武蔵エンジニアリング（株）ＢＮ−Ｓ１（ポリエステルフィラメント０．０８ｍｍ径））に吐出しながら、コードを２０ｍ／分で走行させ接着剤液をコード表面に塗布した後、熱処理炉にて乾燥、熱処理し、処理コードを巻き取った。
【００３７】
比較例は、市金工業社（株）製のシングルコード処理機を使用し、Ｄ５Ａ処方にて従来の浸漬法により接着剤液をコードに塗布した以外、実施例と同様の処理速度を２０ｍ／分、熱処理条件で処理し処理コードを得た。
【００３８】
処理コードの接着剤付着率（ＪＩＳ  Ｌ１０１７に記載のディップピックアップ、ａ）溶解法、ナイロンの場合に準拠）、接着力（ＪＩＳ  Ｌ１０１７に記載のＴテストに準拠（Ａ法、埋め込み長さ１０ｍｍ））、コード１０００ｍ処理後の装置の汚れ（目視観察）、コード１０００ｍ処理当たりの接着剤液消費量（重量法）を評価した。結果を表１に示す。
【００３９】
［Ｄ５Ａ処方］
Ａ液  水：１５２ｇ
レゾルシン：７．７ｇ
３７％ホルマリン：１０．４ｇ
１０％苛性ソーダ：７．１ｇ
Ｂ液  水：１７４．７ｇ
ビニルピリジンラテックス：１１２．５ｇ
ＳＢＲラテックス：３８．７ｇ
アンモニア水：７．１ｇ
Ａ液を２２℃で、１６時間熟成後、Ｂ液に混合し使用。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
表に示される通り、従来の浸漬法に比べ、必要最少量の接着剤をコード表面に塗布できることから、接着剤消費量を低減しながら、優れた接着力が得られる。また、処理装置の接着剤カスによる汚れが防止できるので、装置の清掃頻度を大幅に減ずることができ、稼働率の向上に寄与できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係る有機繊維タイヤコード熱処理方法は、ナイロン、ポリエステルなどのタイヤコードのシングルコードの熱処理、コードセッターによる複数本タイヤコードの同時処理に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施形態のコードの処理装置を示す概略図である。
【図２】接着剤塗布部の拡大図である。
【図３】他の例の接着剤塗布部の拡大図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１……有機繊維コード
２６……塗布具
２７……バルブ
２８……刷毛状ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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