JP2001200067A - ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料 - Google Patents
ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料Info
- Publication number
- JP2001200067A JP2001200067A JP2000009926A JP2000009926A JP2001200067A JP 2001200067 A JP2001200067 A JP 2001200067A JP 2000009926 A JP2000009926 A JP 2000009926A JP 2000009926 A JP2000009926 A JP 2000009926A JP 2001200067 A JP2001200067 A JP 2001200067A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- carbon fiber
- fiber bundle
- reinforcing cord
- reinforced
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】伸長・圧縮変形、屈曲変形、屈伸変形等の応力
変形に対して特に優れた耐疲労性を発現し、タイヤ、ベ
ルト、ホース等の産業資材に好適に使用できるゴム補強
用コードを提供すること。 【解決手段】破断伸度が１．７％以上の炭素繊維束に、
イソシアネート誘導体を含む樹脂組成物を含浸してなる
ゴム補強用コード。
変形に対して特に優れた耐疲労性を発現し、タイヤ、ベ
ルト、ホース等の産業資材に好適に使用できるゴム補強
用コードを提供すること。 【解決手段】破断伸度が１．７％以上の炭素繊維束に、
イソシアネート誘導体を含む樹脂組成物を含浸してなる
ゴム補強用コード。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム補強用コード
及び繊維強化ゴム材料に関するものであり、詳しくはタ
イヤ、ベルト、ホース等の産業資材に好適に使用できる
ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料に関するもので
ある。
及び繊維強化ゴム材料に関するものであり、詳しくはタ
イヤ、ベルト、ホース等の産業資材に好適に使用できる
ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ゴムを含む基材が、強化繊維を構成要素
とするゴム補強用コードにより補強された繊維強化ゴム
材料は、タイヤ、ベルト、ホース等の産業資材に広く活
用されている。
とするゴム補強用コードにより補強された繊維強化ゴム
材料は、タイヤ、ベルト、ホース等の産業資材に広く活
用されている。
【０００３】炭素繊維は、高弾性率、高強度であり、か
つ、耐熱性、耐水性、寸法安定性が優れることから、ゴ
ム補強用コードとして好適に使用される。しかし、炭素
繊維は一般にゴムとの接着性が劣り、ゴム補強用コード
に使用した場合、補強材であるコードと基材であるゴム
の界面において剥離が生じ易く、得られる繊維強化ゴム
材料が耐疲労性に劣ったものになり易いといった欠点が
ある。
つ、耐熱性、耐水性、寸法安定性が優れることから、ゴ
ム補強用コードとして好適に使用される。しかし、炭素
繊維は一般にゴムとの接着性が劣り、ゴム補強用コード
に使用した場合、補強材であるコードと基材であるゴム
の界面において剥離が生じ易く、得られる繊維強化ゴム
材料が耐疲労性に劣ったものになり易いといった欠点が
ある。
【０００４】かかる問題を解決する試みとして、特開昭
６０−１８１３６９号公報に、エポキシ化合物とゴムラ
テックスの混合物を炭素繊維束に含浸させる手法が開示
されている。また、特開昭６２−１４９９３０号公報
に、ＲＦＬ（レゾルシノール−ホルムアルデヒド樹脂と
ラテックスの混合物）を炭素繊維束に充分量付着せしめ
る手法が開示されている。
６０−１８１３６９号公報に、エポキシ化合物とゴムラ
テックスの混合物を炭素繊維束に含浸させる手法が開示
されている。また、特開昭６２−１４９９３０号公報
に、ＲＦＬ（レゾルシノール−ホルムアルデヒド樹脂と
ラテックスの混合物）を炭素繊維束に充分量付着せしめ
る手法が開示されている。
【０００５】しかしながら、これら手法によっても、炭
素繊維束が使用されてなる繊維強化ゴム材料の耐疲労性
の改善効果は不充分であり、繊維強化ゴム材料に使用し
た際に耐疲労性に問題のないゴム補強用コードは、未だ
得られていないのが現状である。
素繊維束が使用されてなる繊維強化ゴム材料の耐疲労性
の改善効果は不充分であり、繊維強化ゴム材料に使用し
た際に耐疲労性に問題のないゴム補強用コードは、未だ
得られていないのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、伸長・圧縮
変形、屈曲変形、屈伸変形等の応力変形に対して特に優
れた耐疲労性を発現し、タイヤ、ベルト、ホース等の産
業資材に好適に使用できるゴム補強用コードを提供せん
とするものである。
変形、屈曲変形、屈伸変形等の応力変形に対して特に優
れた耐疲労性を発現し、タイヤ、ベルト、ホース等の産
業資材に好適に使用できるゴム補強用コードを提供せん
とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は次の構成を有する。即ち、破断伸度が
１．７％以上の炭素繊維束に、イソシアネート誘導体を
含む樹脂組成物を含浸してなるゴム補強用コードであ
る。
めに、本発明は次の構成を有する。即ち、破断伸度が
１．７％以上の炭素繊維束に、イソシアネート誘導体を
含む樹脂組成物を含浸してなるゴム補強用コードであ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明者らは、破断伸度が一定値
以上の炭素繊維束を含んでなり、かつイソシアネート誘
導体を含む樹脂組成物を含浸してなるゴム補強用コード
が、繊維強化ゴム材料に使用した際に実用上充分な耐疲
労性を発現することを見出すに至り、本発明に到達し
た。
以上の炭素繊維束を含んでなり、かつイソシアネート誘
導体を含む樹脂組成物を含浸してなるゴム補強用コード
が、繊維強化ゴム材料に使用した際に実用上充分な耐疲
労性を発現することを見出すに至り、本発明に到達し
た。
【０００９】本発明において、ゴム補強用コードに用い
る炭素繊維束は、その破断伸度が１．７％以上であるこ
とが必要であり、好ましくは１．８％以上、より好まし
くは１．９％以上であるのが良い。１．７％未満である
と、過大な応力変形を受けた際に、ゴム補強用コードが
破砕し易くなり、タイヤ、ベルト等の用途に使用できな
いことがある。なお、かかる破断伸度は、２．４％、好
ましくは２．２％あれば、本発明の効果を奏するに当た
り充分であることが多い。
る炭素繊維束は、その破断伸度が１．７％以上であるこ
とが必要であり、好ましくは１．８％以上、より好まし
くは１．９％以上であるのが良い。１．７％未満である
と、過大な応力変形を受けた際に、ゴム補強用コードが
破砕し易くなり、タイヤ、ベルト等の用途に使用できな
いことがある。なお、かかる破断伸度は、２．４％、好
ましくは２．２％あれば、本発明の効果を奏するに当た
り充分であることが多い。
【００１０】また、本発明において、炭素繊維束は、そ
の引張強度が４０００ＭＰａ以上、好ましくは４４００
ＭＰａ以上、より好ましくは４８００ＭＰａ以上である
のが良い。４０００ＭＰａ未満であると、過大な応力変
形を受けた際に、ゴム補強用コードが破砕し易くなり、
タイヤ、ベルト等の用途に使用できないことがある。な
お、かかる引張強度は、６０００ＭＰａ、好ましくは５
５００ＭＰａあれば、本発明の効果を奏するに当たり充
分であることが多い。
の引張強度が４０００ＭＰａ以上、好ましくは４４００
ＭＰａ以上、より好ましくは４８００ＭＰａ以上である
のが良い。４０００ＭＰａ未満であると、過大な応力変
形を受けた際に、ゴム補強用コードが破砕し易くなり、
タイヤ、ベルト等の用途に使用できないことがある。な
お、かかる引張強度は、６０００ＭＰａ、好ましくは５
５００ＭＰａあれば、本発明の効果を奏するに当たり充
分であることが多い。
【００１１】また、本発明において、炭素繊維束は、そ
の引張弾性率が１８０ＧＰａ以上、好ましくは２００Ｇ
Ｐａ以上、より好ましくは２２０ＧＰａ以上であるのが
良い。１８０ＧＰａ未満であると、繊維強化ゴム材料と
しての寸法安定性が悪くなり、タイヤ、ベルト等の用途
に使用できないことがある。なお、かかる引張弾性率
は、２５０ＧＰａ、好ましくは２３０ＧＰａあれば、本
発明の効果を奏するに当たり充分であることが多い。
の引張弾性率が１８０ＧＰａ以上、好ましくは２００Ｇ
Ｐａ以上、より好ましくは２２０ＧＰａ以上であるのが
良い。１８０ＧＰａ未満であると、繊維強化ゴム材料と
しての寸法安定性が悪くなり、タイヤ、ベルト等の用途
に使用できないことがある。なお、かかる引張弾性率
は、２５０ＧＰａ、好ましくは２３０ＧＰａあれば、本
発明の効果を奏するに当たり充分であることが多い。
【００１２】さらに、本発明において、炭素繊維束は、
繊維束を構成する単繊維の断面形状が、実質的に真円状
であるのが良い。単繊維の断面形状が、実質的に真円状
でなく、それ以外の形状、例えば、楕円状、空豆状、三
つ葉状等であると、単繊維同士の擦過により、材料の疲
労が促進されることがある。ここで、「実質的に真円
状」とは、後述する変形度が１〜１．１、好ましくは１
〜１．０５であるものをいう。
繊維束を構成する単繊維の断面形状が、実質的に真円状
であるのが良い。単繊維の断面形状が、実質的に真円状
でなく、それ以外の形状、例えば、楕円状、空豆状、三
つ葉状等であると、単繊維同士の擦過により、材料の疲
労が促進されることがある。ここで、「実質的に真円
状」とは、後述する変形度が１〜１．１、好ましくは１
〜１．０５であるものをいう。
【００１３】本発明のゴム補強用コードは、破断伸度が
１．７％以上の炭素繊維束にイソシアネート誘導体を含
む樹脂組成物を含浸させてなるものである。イソシアネ
ート誘導体を樹脂組成物に配合することにより、ゴム補
強用コードと基材のゴムとの接着性（以下、単に接着性
と略記）が高まり、炭素繊維束における単繊維同士の擦
過が効果的に防止されるようになる。
１．７％以上の炭素繊維束にイソシアネート誘導体を含
む樹脂組成物を含浸させてなるものである。イソシアネ
ート誘導体を樹脂組成物に配合することにより、ゴム補
強用コードと基材のゴムとの接着性（以下、単に接着性
と略記）が高まり、炭素繊維束における単繊維同士の擦
過が効果的に防止されるようになる。
【００１４】本発明において、イソシアネート誘導体を
含む樹脂組成物は、炭素繊維束１００重量％に対して、
１０〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％である
のが良い。１０重量％未満であると、炭素繊維束内にお
ける単繊維同士に生じる擦過を抑止する効果が不充分と
なり、ゴム補強用コードの耐疲労性が不足することがあ
る。３０重量％を超えると、ゴム補強用コードの粘着性
が過剰となり、得られる繊維強化ゴム材料の取り扱い性
が悪化することがある。
含む樹脂組成物は、炭素繊維束１００重量％に対して、
１０〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％である
のが良い。１０重量％未満であると、炭素繊維束内にお
ける単繊維同士に生じる擦過を抑止する効果が不充分と
なり、ゴム補強用コードの耐疲労性が不足することがあ
る。３０重量％を超えると、ゴム補強用コードの粘着性
が過剰となり、得られる繊維強化ゴム材料の取り扱い性
が悪化することがある。
【００１５】本発明において、イソシアネート誘導体
は、炭素繊維束１００重量％に対して、０．１〜１０重
量％、好ましくは１〜５重量％であるのが良い。０．１
重量％未満であると、接着性の改善効果が不十分とな
り、得られる繊維強化ゴム材料の耐疲労性が不足するこ
とがあり、１０重量％を超えると、ゴム補強用コードの
柔軟性が低下し、得られる繊維強化ゴム材料の耐疲労性
が不足することがある。
は、炭素繊維束１００重量％に対して、０．１〜１０重
量％、好ましくは１〜５重量％であるのが良い。０．１
重量％未満であると、接着性の改善効果が不十分とな
り、得られる繊維強化ゴム材料の耐疲労性が不足するこ
とがあり、１０重量％を超えると、ゴム補強用コードの
柔軟性が低下し、得られる繊維強化ゴム材料の耐疲労性
が不足することがある。
【００１６】イソシアネート誘導体としては、接着性向
上の観点から、イソシアネート化合物と、フェノール
類、第３級アルコール類、オキシム類、芳香族アミン
類、ラクタム類、マロン酸エステル類、イミダゾール
類、亜硫酸ナトリウム、及びエチレンイミンからなる群
から選ばれる少なくとも１種の化合物との反応により得
られたものが好ましい。中でも、ジフェニルメタンジイ
ソシアネート又はジシクロヘキシルメタンジイソシアネ
ートと、フェノール又はエチレン尿素との反応物が接着
性向上に有効である。
上の観点から、イソシアネート化合物と、フェノール
類、第３級アルコール類、オキシム類、芳香族アミン
類、ラクタム類、マロン酸エステル類、イミダゾール
類、亜硫酸ナトリウム、及びエチレンイミンからなる群
から選ばれる少なくとも１種の化合物との反応により得
られたものが好ましい。中でも、ジフェニルメタンジイ
ソシアネート又はジシクロヘキシルメタンジイソシアネ
ートと、フェノール又はエチレン尿素との反応物が接着
性向上に有効である。
【００１７】前記イソシアネート化合物は、その官能基
当量が１００〜２００、好ましくは１１０〜１７０、よ
り好ましくは１２０〜１５０であるのが良い。ここで、
「官能基当量」とは、イソシアネート化合物の分子量
を、その化合物の有するイソシアネート基の数で除した
値をいう。官能基当量が１００未満であると、接着性が
不足することがある。また、官能基当量が２００を越え
ると、樹脂組成物中のイソシアネート基の存在量が相対
的に減少し、接着性が不足することがある。
当量が１００〜２００、好ましくは１１０〜１７０、よ
り好ましくは１２０〜１５０であるのが良い。ここで、
「官能基当量」とは、イソシアネート化合物の分子量
を、その化合物の有するイソシアネート基の数で除した
値をいう。官能基当量が１００未満であると、接着性が
不足することがある。また、官能基当量が２００を越え
ると、樹脂組成物中のイソシアネート基の存在量が相対
的に減少し、接着性が不足することがある。
【００１８】前記イソシアネート化合物の具体例として
は、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニル
メタンジイソシアネート、ドデカンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン
ジイソシアネート等のポリイソシアネート類が挙げられ
る。
は、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニル
メタンジイソシアネート、ドデカンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン
ジイソシアネート等のポリイソシアネート類が挙げられ
る。
【００１９】なお、本発明において、イソシアネート誘
導体として、水中に分散されたものを用いる場合は、ゴ
ム補強用コードの耐疲労性を損なう要因となる樹脂組成
物中のボイドの発生を防ぐ観点から、炭素繊維束に含浸
させた後、加熱により水分を乾燥除去しておくのが好ま
しい。
導体として、水中に分散されたものを用いる場合は、ゴ
ム補強用コードの耐疲労性を損なう要因となる樹脂組成
物中のボイドの発生を防ぐ観点から、炭素繊維束に含浸
させた後、加熱により水分を乾燥除去しておくのが好ま
しい。
【００２０】本発明において、炭素繊維束に含浸される
樹脂組成物には、前記イソシアネート誘導体の他、アク
リロニトリル−ブタジエンゴムラテックス、イソプレン
ゴムラテックス、スチレン−ブタジエンゴムラテック
ス、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエンゴムラテッ
クス等のゴムラテックス、グリセロールポリグリシジル
エーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリ
エチレングリコールジグリシジルエーテル、ペンタエリ
スリトールポリグリシジルエーテル等のエポキシ化合物
を用いることができる。
樹脂組成物には、前記イソシアネート誘導体の他、アク
リロニトリル−ブタジエンゴムラテックス、イソプレン
ゴムラテックス、スチレン−ブタジエンゴムラテック
ス、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエンゴムラテッ
クス等のゴムラテックス、グリセロールポリグリシジル
エーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリ
エチレングリコールジグリシジルエーテル、ペンタエリ
スリトールポリグリシジルエーテル等のエポキシ化合物
を用いることができる。
【００２１】本発明による繊維強化ゴム材料は、ゴムを
含んでなる基材が、前記したようなゴム補強用コードに
より補強されてなるものである。
含んでなる基材が、前記したようなゴム補強用コードに
より補強されてなるものである。
【００２２】ここで、ゴムの具体例としては、アクリロ
ニトリル−ブタジエンゴム、アクリルゴム、イソプレン
ゴム、ウレタンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロ
ロプレンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエン
ゴム、多硫化ゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、フッ素
ゴム等が挙げられる。
ニトリル−ブタジエンゴム、アクリルゴム、イソプレン
ゴム、ウレタンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロ
ロプレンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエン
ゴム、多硫化ゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、フッ素
ゴム等が挙げられる。
【００２３】なお、基材には、主成分であるゴムの他
に、材料の改質のため、カーボンブラック等の無機充填
剤、クマロン樹脂等の有機充填剤、ナフテン系オイル等
の軟化剤が含まれていても良い。
に、材料の改質のため、カーボンブラック等の無機充填
剤、クマロン樹脂等の有機充填剤、ナフテン系オイル等
の軟化剤が含まれていても良い。
【００２４】本発明においては、接着性を強化し、得ら
れる繊維強化ゴム材料の耐疲労性をさらに向上させるた
め、レゾルシノール−ホルムアルデヒド樹脂とラテック
スの混合物（以下、ＲＦＬ接着剤と略記）をゴム補強用
コードとゴムを含んでなる基材との界面における接着剤
として使用するのが好ましい。
れる繊維強化ゴム材料の耐疲労性をさらに向上させるた
め、レゾルシノール−ホルムアルデヒド樹脂とラテック
スの混合物（以下、ＲＦＬ接着剤と略記）をゴム補強用
コードとゴムを含んでなる基材との界面における接着剤
として使用するのが好ましい。
【００２５】ＲＦＬ接着剤は、水酸化ナトリウム等のア
ルカリ性化合物を含む水溶液に、レゾルシノールとホル
マリンを加え、室温で数時間静置し、レゾルシノールと
ホルムアルデヒドを初期縮合させた後、ラテックスを加
える方法等により作製することができる。
ルカリ性化合物を含む水溶液に、レゾルシノールとホル
マリンを加え、室温で数時間静置し、レゾルシノールと
ホルムアルデヒドを初期縮合させた後、ラテックスを加
える方法等により作製することができる。
【００２６】ＲＦＬ接着剤は、いわゆる水系接着剤のた
め、ゴム補強用コードの耐疲労性を損なう要因となるボ
イドの発生を防ぐ観点から、炭素繊維束に付着させた
後、加熱により水分を乾燥除去しておくのが好ましい。
かかるＲＦＬ接着剤は、乾燥後、炭素繊維束１００重量
％に対して、１〜１０重量％、好ましくは３〜７重量％
であるのが良い。１重量％未満であると、接着性の改善
効果が不足することがあり、１０重量％を越えると、ゴ
ム補強用コードの柔軟性が低下し、得られる繊維強化ゴ
ム材料の耐疲労性が不足することがある。
め、ゴム補強用コードの耐疲労性を損なう要因となるボ
イドの発生を防ぐ観点から、炭素繊維束に付着させた
後、加熱により水分を乾燥除去しておくのが好ましい。
かかるＲＦＬ接着剤は、乾燥後、炭素繊維束１００重量
％に対して、１〜１０重量％、好ましくは３〜７重量％
であるのが良い。１重量％未満であると、接着性の改善
効果が不足することがあり、１０重量％を越えると、ゴ
ム補強用コードの柔軟性が低下し、得られる繊維強化ゴ
ム材料の耐疲労性が不足することがある。
【００２７】本発明のゴム補強用コードは、例えば次の
ような方法により製造することができる。即ち、炭素繊
維束を、イソシアネート誘導体を貯留した処理液槽、Ｒ
ＦＬ接着剤を貯留した処理液槽を連続して通過させた
後、さらに加熱乾燥炉内を通過させ水分を除去させる方
法である。
ような方法により製造することができる。即ち、炭素繊
維束を、イソシアネート誘導体を貯留した処理液槽、Ｒ
ＦＬ接着剤を貯留した処理液槽を連続して通過させた
後、さらに加熱乾燥炉内を通過させ水分を除去させる方
法である。
【００２８】本発明による繊維強化ゴム材料は、例えば
次のような方法により製造することができる。即ち、繊
維が同一方向に引き揃えられたゴム補強用コードを、両
面から固形ゴムを含むシート状の基材で挟み込んだ後、
プレス機内で加熱・加圧して加硫させる方法である。
次のような方法により製造することができる。即ち、繊
維が同一方向に引き揃えられたゴム補強用コードを、両
面から固形ゴムを含むシート状の基材で挟み込んだ後、
プレス機内で加熱・加圧して加硫させる方法である。
【００２９】本発明による繊維強化ゴム材料は、特にタ
イヤに好適に使用できる。一般に、タイヤは、ゴムより
なるトレッド部、サイドウオール部と、ゴム補強用コー
ドとゴムからなるベルト部、カーカス部、ビード部より
構成されるが、本発明による繊維強化ゴム材料は、ベル
ト部、カーカス部、ビード部のいずれにも用いることが
でき、特にベルト部に好適に使用できる。
イヤに好適に使用できる。一般に、タイヤは、ゴムより
なるトレッド部、サイドウオール部と、ゴム補強用コー
ドとゴムからなるベルト部、カーカス部、ビード部より
構成されるが、本発明による繊維強化ゴム材料は、ベル
ト部、カーカス部、ビード部のいずれにも用いることが
でき、特にベルト部に好適に使用できる。
【００３０】なお、本発明においては、炭素繊維束及び
ゴム補強用コードの評価は次の方法に従った。 ＜炭素繊維束の破断伸度、引張強度＞ＪＩＳ Ｒ７６０
１「樹脂含浸ストランド試験法」に従って求めた。
ゴム補強用コードの評価は次の方法に従った。 ＜炭素繊維束の破断伸度、引張強度＞ＪＩＳ Ｒ７６０
１「樹脂含浸ストランド試験法」に従って求めた。
【００３１】ここで、測定する炭素繊維の樹脂含浸スト
ランドは、３，４-エホ゜キシシクロヘキシルメチル-３，４-エホ゜キシ-シクロヘ
キサン-カルホ゛キシレート（１００重量部）／３フッ化ホウ素モノ
エチルアミン(ＢＦ３・ＭＥＡ) （３重量部）／アセト
ン（４重量部）を、炭素繊維に含浸させ、１３０℃、３
５分で硬化させて作製した。また、ストランドの測定本
数は６本とし、各測定結果の平均値を、その炭素繊維の
引張強度、引張弾性率とした。 ＜炭素繊維束の単繊維の断面形状＞測定する炭素繊維束
を繊維方向と垂直な方向から、カミソリ刃により切断
し、その断面を走査型電子顕微鏡により、倍率１万倍、
加速電圧１５ｋＶの条件下で撮影した。得られた断面の
写真に外接する円と内接する円をそれぞれ描き、外接円
の半径Ｒと内接円の半径ｒの比（＝Ｒ／ｒ）を単繊維の
断面形状の変形度とした。 ＜ゴム補強用コードの耐疲労性評価＞ＪＩＳ Ｌ１０１
７に従って測定した。
ランドは、３，４-エホ゜キシシクロヘキシルメチル-３，４-エホ゜キシ-シクロヘ
キサン-カルホ゛キシレート（１００重量部）／３フッ化ホウ素モノ
エチルアミン(ＢＦ３・ＭＥＡ) （３重量部）／アセト
ン（４重量部）を、炭素繊維に含浸させ、１３０℃、３
５分で硬化させて作製した。また、ストランドの測定本
数は６本とし、各測定結果の平均値を、その炭素繊維の
引張強度、引張弾性率とした。 ＜炭素繊維束の単繊維の断面形状＞測定する炭素繊維束
を繊維方向と垂直な方向から、カミソリ刃により切断
し、その断面を走査型電子顕微鏡により、倍率１万倍、
加速電圧１５ｋＶの条件下で撮影した。得られた断面の
写真に外接する円と内接する円をそれぞれ描き、外接円
の半径Ｒと内接円の半径ｒの比（＝Ｒ／ｒ）を単繊維の
断面形状の変形度とした。 ＜ゴム補強用コードの耐疲労性評価＞ＪＩＳ Ｌ１０１
７に従って測定した。
【００３２】
【実施例】以下、本発明をより具体的に説明する。本実
施例及び比較例では、ゴム補強用コード、繊維強化ゴム
材料の作製に当たり、次に示す原材料を使用した。ま
た、表１〜５に、炭素繊維束に含浸させた樹脂組成、炭
素繊維束に付着させたＲＦＬ接着剤組成、固形ゴムシー
ト組成、ゴム補強用コードの耐疲労性評価結果を纏めて
示した。 ＜炭素繊維束＞・炭素繊維束”T300-12K-50B”（型番、
東レ（株）製）、破断伸度１．５％、引張強度3500ＭＰ
ａ、単繊維の断面形状１．２５、引張弾性率値２３０Ｇ
Ｐａ・炭素繊維束”T700S-12K-50C”（型番、東レ
（株）製）、破断伸度２．１％、引張強度4900ＭＰａ、
単繊維の断面形状１．０５、引張弾性率値２３０ＧＰａ
・炭素繊維束”T800H-12K-40B”（型番、東レ（株）
製）、破断伸度１．９％、引張強度5500ＭＰａ、単繊維
の断面形状１．３７、引張弾性率値２９４ＧＰａ ＜イソシアネート誘導体＞ ・ヘキサメチレンジイソシアネート化合物（イソシアネ
ート官能基当量：１６８）のオキシムブロック物：”デ
スモジュール”BL3175（登録商標、住友バイエルウレタ
ン（株）製） ・イソホロンジイソシアネート化合物（イソシアネート
官能基当量：２２１）のラクタムブロック物：”デスモ
ジュール”TPLS2078（登録商標、住友バイエルウレタン
（株）製） ＜エポキシ化合物＞ ・ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル：”デ
ナコール”EX-821（登録商標、ナガセ化成工業（株）
製）、エポキシ当量１８５ ＜ゴムラテックス＞ ・ヒ゛ニルヒ゜リシ゛ン-スチレン-フ゛タシ゛エンコ゛ムラテックス：JSR-0650（型
番、ＪＳＲ（株）製）、固形分濃度４０％ ・ヒ゛ニルヒ゜リシ゛ン-スチレン-フ゛タシ゛エンコ゛ムラテックス：”ニッポール”2
518FS（登録商標、日本ゼオン（株）製）、固形分濃度
４０．５％ ・スチレン−ブタジエンゴムラテックス：JSR-2108（型
番、ＪＳＲ（株）製）、固形分濃度４０％ ＜ゴム＞ ・固形イソプレンゴム：”ニッポール”IR-2200（登録
商標、日本ゼオン（株）製） ・固形スチレンブタジエンゴム：”ニッポール”1500
（登録商標、日本ゼオン（株）製） （実施例、比較例）炭素繊維束を１０ｍ／分の速度で搬
送し、表１に示す組成の樹脂組成物が貯留された処理液
槽を通過させ、次に表２に示す組成のＲＦＬ接着剤が貯
留された処理液槽を通過させた。ここで、樹脂等の含浸
量、付着量は、炭素繊維束に直接圧空を噴射して調節し
た。さらに、１５０℃の加熱炉内を滞留時間が２分間に
なるよう通過させ、樹脂組成物、ＲＦＬ接着剤に含まれ
る水分を乾燥除去せしめることによりゴム補強用コード
を得た。ここで乾燥後の樹脂組成物の含浸量、ＲＦＬ接
着剤の付着量は、炭素繊維束１００重量％に対して、そ
れぞれ２０重量％、５重量％であった。
施例及び比較例では、ゴム補強用コード、繊維強化ゴム
材料の作製に当たり、次に示す原材料を使用した。ま
た、表１〜５に、炭素繊維束に含浸させた樹脂組成、炭
素繊維束に付着させたＲＦＬ接着剤組成、固形ゴムシー
ト組成、ゴム補強用コードの耐疲労性評価結果を纏めて
示した。 ＜炭素繊維束＞・炭素繊維束”T300-12K-50B”（型番、
東レ（株）製）、破断伸度１．５％、引張強度3500ＭＰ
ａ、単繊維の断面形状１．２５、引張弾性率値２３０Ｇ
Ｐａ・炭素繊維束”T700S-12K-50C”（型番、東レ
（株）製）、破断伸度２．１％、引張強度4900ＭＰａ、
単繊維の断面形状１．０５、引張弾性率値２３０ＧＰａ
・炭素繊維束”T800H-12K-40B”（型番、東レ（株）
製）、破断伸度１．９％、引張強度5500ＭＰａ、単繊維
の断面形状１．３７、引張弾性率値２９４ＧＰａ ＜イソシアネート誘導体＞ ・ヘキサメチレンジイソシアネート化合物（イソシアネ
ート官能基当量：１６８）のオキシムブロック物：”デ
スモジュール”BL3175（登録商標、住友バイエルウレタ
ン（株）製） ・イソホロンジイソシアネート化合物（イソシアネート
官能基当量：２２１）のラクタムブロック物：”デスモ
ジュール”TPLS2078（登録商標、住友バイエルウレタン
（株）製） ＜エポキシ化合物＞ ・ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル：”デ
ナコール”EX-821（登録商標、ナガセ化成工業（株）
製）、エポキシ当量１８５ ＜ゴムラテックス＞ ・ヒ゛ニルヒ゜リシ゛ン-スチレン-フ゛タシ゛エンコ゛ムラテックス：JSR-0650（型
番、ＪＳＲ（株）製）、固形分濃度４０％ ・ヒ゛ニルヒ゜リシ゛ン-スチレン-フ゛タシ゛エンコ゛ムラテックス：”ニッポール”2
518FS（登録商標、日本ゼオン（株）製）、固形分濃度
４０．５％ ・スチレン−ブタジエンゴムラテックス：JSR-2108（型
番、ＪＳＲ（株）製）、固形分濃度４０％ ＜ゴム＞ ・固形イソプレンゴム：”ニッポール”IR-2200（登録
商標、日本ゼオン（株）製） ・固形スチレンブタジエンゴム：”ニッポール”1500
（登録商標、日本ゼオン（株）製） （実施例、比較例）炭素繊維束を１０ｍ／分の速度で搬
送し、表１に示す組成の樹脂組成物が貯留された処理液
槽を通過させ、次に表２に示す組成のＲＦＬ接着剤が貯
留された処理液槽を通過させた。ここで、樹脂等の含浸
量、付着量は、炭素繊維束に直接圧空を噴射して調節し
た。さらに、１５０℃の加熱炉内を滞留時間が２分間に
なるよう通過させ、樹脂組成物、ＲＦＬ接着剤に含まれ
る水分を乾燥除去せしめることによりゴム補強用コード
を得た。ここで乾燥後の樹脂組成物の含浸量、ＲＦＬ接
着剤の付着量は、炭素繊維束１００重量％に対して、そ
れぞれ２０重量％、５重量％であった。
【００３３】次いで、表３に示す組成のゴムシートを金
属製ドラムに捲回し、その上から、前記ゴム補強用コー
ドを５５本／１０ｃｍの間隔で捲回し、さらにその上か
ら、前記ゴムシートと同一のゴムシートを捲回した。
属製ドラムに捲回し、その上から、前記ゴム補強用コー
ドを５５本／１０ｃｍの間隔で捲回し、さらにその上か
ら、前記ゴムシートと同一のゴムシートを捲回した。
【００３４】このようにして、ゴムシート／ゴム補強用
コード／ゴムシートと３層構造となった材料を金属製ド
ラムから脱型し、次に金属製マンドレルに巻き付け、チ
ューブ状に成形した後、さらにプレス機内で、温度１６
０℃、圧力９．８ＭＰａ、時間３０分の条件下、ゴム部
分を加硫させた。
コード／ゴムシートと３層構造となった材料を金属製ド
ラムから脱型し、次に金属製マンドレルに巻き付け、チ
ューブ状に成形した後、さらにプレス機内で、温度１６
０℃、圧力９．８ＭＰａ、時間３０分の条件下、ゴム部
分を加硫させた。
【００３５】以上のようにして、外径２７ｍｍ、内径１
３ｍｍ、長さ２４ｃｍの、チューブ軸方向にコード配向
が一致したチューブ状の繊維強化ゴム材料を得た。
３ｍｍ、長さ２４ｃｍの、チューブ軸方向にコード配向
が一致したチューブ状の繊維強化ゴム材料を得た。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】
【表４】
【００４０】
【表５】
【００４１】
【発明の効果】本発明によるゴム補強用コードは、破断
伸度が一定値以上の炭素繊維束を使用してなり、かつ該
炭素繊維束にイソシアネート誘導体を含む樹脂組成物を
含浸してなるものであることから、得られる繊維強化ゴ
ム材料が耐疲労性に優れたものとなる。
伸度が一定値以上の炭素繊維束を使用してなり、かつ該
炭素繊維束にイソシアネート誘導体を含む樹脂組成物を
含浸してなるものであることから、得られる繊維強化ゴ
ム材料が耐疲労性に優れたものとなる。
【００４２】また、本発明による繊維強化ゴム材料が使
用されてなるタイヤやベルトは、従来にない耐久性を発
現するようになる。
用されてなるタイヤやベルトは、従来にない耐久性を発
現するようになる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 21/00 Ｃ０８Ｊ 5/24 ＣＦＦ // Ｃ０８Ｊ 5/24 ＣＦＦ Ｂ２９Ｃ 67/14 Ｘ Ｆターム(参考） 4F071 AA10 AA12 AB03 AE17 AH08 AH19 BC01 BC07 4F072 AA04 AA08 AB10 AB22 AC06 AD02 AD43 AG02 AG06 AG13 AH02 AH04 AH31 AH42 AK06 AL18 AL19 4F205 AA45 AB18 AD02 AD15 AD16 AG08 AG16 AH20 HA02 HA06 HA33 HA37 HA47 HB01 HB02 HC02 HC17 HL02 4J002 CH021 CK011 CK031 CK051 DA016 FA046 GM01 GN01
Claims (12)
- 【請求項１】破断伸度が１．７％以上の炭素繊維束に、
イソシアネート誘導体を含む樹脂組成物を含浸してなる
ゴム補強用コード。 - 【請求項２】前記炭素繊維束の引張強度が４０００ＭＰ
ａ以上である請求項１記載のゴム補強用コード。 - 【請求項３】前記炭素繊維束が、実質的に真円状の断面
形状を有する単繊維より構成されてなる請求項１又は２
記載のゴム補強用コード。 - 【請求項４】前記樹脂組成物が、炭素繊維束１００重量
％に対して、１０〜３０重量％である請求項１〜３のい
ずれかに記載のゴム補強用コード。 - 【請求項５】前記イソシアネート誘導体が、炭素繊維束
１００重量％に対して、０．１〜１０重量％である請求
項１〜４のいずれかに記載のゴム補強用コード。 - 【請求項６】前記イソシアネート誘導体が、イソシアネ
ート化合物と、フェノール類、第３級アルコール類、オ
キシム類、芳香族アミン類、ラクタム類、マロン酸エス
テル類、イミダゾール類、亜硫酸ナトリウム、及びエチ
レンイミンからなる群から選ばれる少なくとも１種の化
合物との反応により得られたものである請求項１〜５の
いずれかに記載のゴム補強用コード。 - 【請求項７】前記イソシアネート化合物の官能基当量
が、１００〜２００である請求項６記載のゴム補強用コ
ード。 - 【請求項８】ゴムを含んでなる基材が、請求項１〜７の
いずれかに記載のゴム補強用コードにより補強されてな
る繊維強化ゴム材料。 - 【請求項９】前記ゴム補強用コードと前記基材が、ＲＦ
Ｌ接着剤により接着されてなる請求項８記載の繊維強化
ゴム材料。 - 【請求項１０】前記ＲＦＬ接着剤が、炭素繊維束１００
重量％に対して１〜１０重量％である請求項９記載の繊
維強化ゴム材料。 - 【請求項１１】請求項８〜１０のいずれかに記載の繊維
強化ゴム材料が使用されてなるタイヤ。 - 【請求項１２】請求項８〜１０のいずれかに記載の繊維
強化ゴム材料が使用されてなるベルト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000009926A JP2001200067A (ja) | 2000-01-19 | 2000-01-19 | ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000009926A JP2001200067A (ja) | 2000-01-19 | 2000-01-19 | ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001200067A true JP2001200067A (ja) | 2001-07-24 |
Family
ID=18538008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000009926A Pending JP2001200067A (ja) | 2000-01-19 | 2000-01-19 | ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001200067A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008123066A1 (ja) | 2007-03-23 | 2008-10-16 | Toho Tenax Co., Ltd. | ゴム補強用炭素繊維コードおよびその製造方法 |
| JP2016222165A (ja) * | 2015-06-02 | 2016-12-28 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| JP2017121909A (ja) * | 2016-01-08 | 2017-07-13 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| JP2020158903A (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 帝人フロンティア株式会社 | ポリウレタン樹脂補強用炭素繊維コード及びその製造方法 |
| CN115287902A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-11-04 | 湖南鑫振邦新材料有限公司 | 一种半硬线绳及其织物和弹性制品、表面处理剂 |
-
2000
- 2000-01-19 JP JP2000009926A patent/JP2001200067A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008123066A1 (ja) | 2007-03-23 | 2008-10-16 | Toho Tenax Co., Ltd. | ゴム補強用炭素繊維コードおよびその製造方法 |
| JP2016222165A (ja) * | 2015-06-02 | 2016-12-28 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| JP2017121909A (ja) * | 2016-01-08 | 2017-07-13 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| JP2020158903A (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 帝人フロンティア株式会社 | ポリウレタン樹脂補強用炭素繊維コード及びその製造方法 |
| JP7315352B2 (ja) | 2019-03-26 | 2023-07-26 | 帝人フロンティア株式会社 | ポリウレタン樹脂補強用炭素繊維コードの製造方法 |
| CN115287902A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-11-04 | 湖南鑫振邦新材料有限公司 | 一种半硬线绳及其织物和弹性制品、表面处理剂 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100648906B1 (ko) | 섬유강화 고무재료 | |
| JP5475265B2 (ja) | 補強用芳香族ポリアミド繊維コードの製造方法 | |
| US6500531B2 (en) | Rubber reinforcing cord and fiber reinforced rubber material | |
| JP2001200067A (ja) | ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料 | |
| JP2009203573A (ja) | ゴム補強用ポリエステル繊維コードの製造方法およびゴムホース | |
| JP2002071057A (ja) | ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料 | |
| JP2016502610A (ja) | ゴムの接着を改善するためのフィラメント又は糸条の処理 | |
| JP4172234B2 (ja) | ゴム補強用炭素繊維コードの製造方法 | |
| JP2007046210A (ja) | ゴム補強用繊維の製造方法 | |
| JP2005042229A (ja) | 伝動ベルト補強用炭素繊維コードおよびこれを用いた伝動ベルト | |
| JP2007154385A (ja) | ゴム補強用複合コード及び繊維強化ゴム材料 | |
| US6835447B2 (en) | Rubber reinforcing cord and fiber reinforced rubber material | |
| JP2003247127A (ja) | ゴム補強用炭素繊維束、ゴム補強用コードおよび繊維強化ゴム材料 | |
| JP2002018843A (ja) | プリプレグ | |
| WO2021220989A1 (ja) | 有機繊維コード用接着剤組成物、有機繊維コード‐ゴム複合体及びタイヤ | |
| JP2006214043A (ja) | ゴム補強用炭素繊維 | |
| JP2001234445A (ja) | ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料 | |
| JP2007169833A (ja) | ポリエステルタイヤキャッププライコードおよびその製造方法 | |
| JP2000309655A (ja) | プリプレグ及び繊維強化ゴム材料 | |
| JP2003247169A (ja) | ゴム補強用炭素繊維コードおよび繊維強化ゴム材料 | |
| JP2011236534A (ja) | ゴム補強用炭素繊維の製造方法 | |
| JP2002201569A (ja) | ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料 | |
| JP2005023481A (ja) | ゴム補強用炭素繊維コード、及び繊維強化ゴム材料 | |
| JP2005089679A (ja) | ゴム・繊維接着用の処理液及びゴム補強用繊維材料の製造方法 | |
| JP2003342850A (ja) | ゴム補強用炭素繊維コード及び炭素繊維強化ゴム材料 |