JP2002071057A - 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
- JP2002071057A JP2002071057A JP2000255356A JP2000255356A JP2002071057A JP 2002071057 A JP2002071057 A JP 2002071057A JP 2000255356 A JP2000255356 A JP 2000255356A JP 2000255356 A JP2000255356 A JP 2000255356A JP 2002071057 A JP2002071057 A JP 2002071057A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- weight
- reinforcing cord
- carbon fiber
- fiber bundle
- 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
- Tires In General (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ゴム補強用コードとゴムを主成分とする基材と
の界面における接着性に優れ、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】炭素繊維束に、ポリウレタンを含む樹脂組
成物を含浸してなるゴム補強用コード。
の界面における接着性に優れ、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】炭素繊維束に、ポリウレタンを含む樹脂組
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】ゴムが強化繊維により補強されてなる繊
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。
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】これら繊維強化ゴム材料は、撚りが付与さ
れた強化繊維束の表層部分に接着剤が塗布されてなるゴ
ム補強用コードにより、ゴムを主成分とする基材が補強
されてなるものである。
れた強化繊維束の表層部分に接着剤が塗布されてなるゴ
ム補強用コードにより、ゴムを主成分とする基材が補強
されてなるものである。
【０００４】このようなゴム補強用コードに要求される
特性としては、引張強度、引張弾性率、耐熱性、耐水
性、及びゴムとの接着性等が挙げられ、中でも、外力に
より繰り返し受ける応力変形による破壊を防ぐ観点か
ら、補強用コードとゴムを主成分とする基材との界面に
おける接着性が重要である。
特性としては、引張強度、引張弾性率、耐熱性、耐水
性、及びゴムとの接着性等が挙げられ、中でも、外力に
より繰り返し受ける応力変形による破壊を防ぐ観点か
ら、補強用コードとゴムを主成分とする基材との界面に
おける接着性が重要である。
【０００５】炭素繊維束が使用されてなるゴム補強用コ
ードは、引張強度、引張弾性率、耐熱性、耐水性には優
れるが、ゴムを主成分とする基材との界面における接着
性に劣り、ゴム補強用コードとゴムを主成分とする基材
との界面において、剥離が生じ易いことが欠点となって
いた。
ードは、引張強度、引張弾性率、耐熱性、耐水性には優
れるが、ゴムを主成分とする基材との界面における接着
性に劣り、ゴム補強用コードとゴムを主成分とする基材
との界面において、剥離が生じ易いことが欠点となって
いた。
【０００６】かかる問題を解決する試みとして、特開昭
６２−１３３１８７号公報には、ウレタン変性エポキシ
樹脂及びアクリレート化合物を炭素繊維に付着さる方法
が、また、特開昭６２−１４１１７９号公報には、柔軟
骨格を有するウレタン変性エポキシ樹脂を炭素繊維に付
着させる方法がそれぞれ開示されている。
６２−１３３１８７号公報には、ウレタン変性エポキシ
樹脂及びアクリレート化合物を炭素繊維に付着さる方法
が、また、特開昭６２−１４１１７９号公報には、柔軟
骨格を有するウレタン変性エポキシ樹脂を炭素繊維に付
着させる方法がそれぞれ開示されている。
【０００７】しかしながら、これら手法によっても、繊
維強化ゴム材料の各種用途において、要求される接着性
が不足し、炭素繊維束が使用されてなるゴム補強用コー
ドには、タイヤ、ベルト、ホース等の用途に問題なく適
用できる、充分な接着性を有するものは、未だに得られ
ていないのが現状である。
維強化ゴム材料の各種用途において、要求される接着性
が不足し、炭素繊維束が使用されてなるゴム補強用コー
ドには、タイヤ、ベルト、ホース等の用途に問題なく適
用できる、充分な接着性を有するものは、未だに得られ
ていないのが現状である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ゴム
補強用コードとゴムを主成分とする基材との界面におけ
る接着性に優れたゴム補強用コード、及び該ゴム補強用
コードが使用されてなる、タイヤ、ベルト、ホース等の
産業資材に好適に使用できる繊維強化ゴム材料を提供す
ることにある。
補強用コードとゴムを主成分とする基材との界面におけ
る接着性に優れたゴム補強用コード、及び該ゴム補強用
コードが使用されてなる、タイヤ、ベルト、ホース等の
産業資材に好適に使用できる繊維強化ゴム材料を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を有する。即ち、炭素繊維束に、
ポリウレタン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、本発明は次の構成を有する。即ち、炭素繊維束に、
ポリウレタン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。
【００１０】また、前記課題を解決するため、本発明は
次の構成を有する。即ち、前記ゴム補強用コードによ
り、ゴムを主成分とする基材が、補強されてなる繊維強
化ゴム材料である。
次の構成を有する。即ち、前記ゴム補強用コードによ
り、ゴムを主成分とする基材が、補強されてなる繊維強
化ゴム材料である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明者らは、炭素繊維束に、ポ
リウレタンを含む樹脂組成物を含浸してなるゴム補強用
コードが、意外にも、ゴムを主成分とする基材（以下、
ゴム基材と略記）との接着性に極めて優れたものとな
り、前記した課題を一挙に解決することを見出したもの
である。
リウレタンを含む樹脂組成物を含浸してなるゴム補強用
コードが、意外にも、ゴムを主成分とする基材（以下、
ゴム基材と略記）との接着性に極めて優れたものとな
り、前記した課題を一挙に解決することを見出したもの
である。
【００１２】本発明において、ゴム補強用コードに用い
る炭素繊維束（以下、単に炭素繊維束という。）は、そ
の破断伸度が１．７％以上であることが良く、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。破断伸度が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することが
ある。
る炭素繊維束（以下、単に炭素繊維束という。）は、そ
の破断伸度が１．７％以上であることが良く、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。破断伸度が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することが
ある。
【００１３】また、炭素繊維束は、その繊維束を構成す
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、ゴム補強用コードが破
砕することがある。
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、ゴム補強用コードが破
砕することがある。
【００１４】なお、ここで「実質的に真円状」とは、後
述する方法により測定される、単繊維の断面の外接円の
半径Ｒと内接円の半径ｒの比（＝Ｒ／ｒ）が、１〜１．
１、好ましくは１〜１．０５であることをいう。
述する方法により測定される、単繊維の断面の外接円の
半径Ｒと内接円の半径ｒの比（＝Ｒ／ｒ）が、１〜１．
１、好ましくは１〜１．０５であることをいう。
【００１５】さらに、炭素繊維束は、その繊維束を構成
する単繊維数が３万以下であるのが良く、好ましくは２
万以下、より好ましくは１万５千以下であるのが良い。
単繊維数が３万を超えると、コードの中心部に樹脂組成
物の未含浸部が発生し、その結果、単繊維同士の擦過が
生じ、繊維強化ゴム材料の耐久性が損なわれることがあ
る。なお、かかる単繊維数は１万２千、好ましくは１万
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。
する単繊維数が３万以下であるのが良く、好ましくは２
万以下、より好ましくは１万５千以下であるのが良い。
単繊維数が３万を超えると、コードの中心部に樹脂組成
物の未含浸部が発生し、その結果、単繊維同士の擦過が
生じ、繊維強化ゴム材料の耐久性が損なわれることがあ
る。なお、かかる単繊維数は１万２千、好ましくは１万
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。
【００１６】また、炭素繊維束は、その撚り数が２０回
／ｍ以下であるのが良く、好ましくは１０回／ｍ以下、
より好ましくは５回／ｍ以下であるのが良い。撚り数が
２０回／ｍを超えると、コードの中心部に樹脂組成物の
未含浸部が発生し、その結果、単繊維同士の擦過が生
じ、繊維強化ゴム材料の耐久性が損なわれることがあ
る。なお、かかる撚り数は８回／ｍ、好ましくは４回／
ｍ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。
／ｍ以下であるのが良く、好ましくは１０回／ｍ以下、
より好ましくは５回／ｍ以下であるのが良い。撚り数が
２０回／ｍを超えると、コードの中心部に樹脂組成物の
未含浸部が発生し、その結果、単繊維同士の擦過が生
じ、繊維強化ゴム材料の耐久性が損なわれることがあ
る。なお、かかる撚り数は８回／ｍ、好ましくは４回／
ｍ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。
【００１７】本発明のゴム補強用コードは、前記したよ
うな炭素繊維束に、ポリウレタンを含む樹脂組成物が含
浸されてなるものである。
うな炭素繊維束に、ポリウレタンを含む樹脂組成物が含
浸されてなるものである。
【００１８】本発明においては、ゴム補強用コードとゴ
ム基材の界面における接着性（以下、接着性と略記）を
向上させる観点から、ポリウレタンは、ポリイソシアネ
ートとポリエーテルポリオールの反応により得られるポ
リエーテル系ポリウレタンよりも、寧ろ、ポリイソシア
ネートとポリエステルポリオールの反応により得られる
ポリエステル系ポリウレタンの方が好ましく用いられ
る。
ム基材の界面における接着性（以下、接着性と略記）を
向上させる観点から、ポリウレタンは、ポリイソシアネ
ートとポリエーテルポリオールの反応により得られるポ
リエーテル系ポリウレタンよりも、寧ろ、ポリイソシア
ネートとポリエステルポリオールの反応により得られる
ポリエステル系ポリウレタンの方が好ましく用いられ
る。
【００１９】ポリイソシアネートの具体例としては、ト
リレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシア
ネート、ヘキサメチレ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
ネート等が挙げられる。
リレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシア
ネート、ヘキサメチレ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
ネート等が挙げられる。
【００２０】ポリエーテルポリオールの具体例として
は、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレング
リコール等が挙げられる。
は、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレング
リコール等が挙げられる。
【００２１】ポリエステルポリオールの具体例として
は、多価アルコールとアジピン酸の縮合反応により得ら
れるアジペート系ポリエステルポリオール、多価アルコ
ールを開始剤とし、ε−カプロラクタムの開環重合によ
り得られるラクトン系ポリエステルポリオール等が挙げ
られる。
は、多価アルコールとアジピン酸の縮合反応により得ら
れるアジペート系ポリエステルポリオール、多価アルコ
ールを開始剤とし、ε−カプロラクタムの開環重合によ
り得られるラクトン系ポリエステルポリオール等が挙げ
られる。
【００２２】本発明において、樹脂組成物中のポリウレ
タンの含有量は、樹脂組成物１００重量％に対して、２
０〜８０重量％であるのが良く、好ましくは３０〜７０
重量％、より好ましくは４０〜６０重量％であるのが良
い。２０重量％未満であると、接着性が不足することが
あり、８０重量％を越えると、ゴム補強用コードの耐熱
性や耐水性が不足することがある。
タンの含有量は、樹脂組成物１００重量％に対して、２
０〜８０重量％であるのが良く、好ましくは３０〜７０
重量％、より好ましくは４０〜６０重量％であるのが良
い。２０重量％未満であると、接着性が不足することが
あり、８０重量％を越えると、ゴム補強用コードの耐熱
性や耐水性が不足することがある。
【００２３】ポリウレタンのガラス転移温度は、０℃以
下であるのが良く、好ましくは−２０℃以下、より好ま
しくは−４０℃以下であるのが良い。ガラス転移温度が
０℃を越えると、２５℃付近におけるゴム補強用コード
の柔軟性が乏しくなり、タイヤ、ベルト等の用途に適用
できなくなることがある。
下であるのが良く、好ましくは−２０℃以下、より好ま
しくは−４０℃以下であるのが良い。ガラス転移温度が
０℃を越えると、２５℃付近におけるゴム補強用コード
の柔軟性が乏しくなり、タイヤ、ベルト等の用途に適用
できなくなることがある。
【００２４】ポリウレタンは、炭素繊維束に対する含浸
性の観点から、水などの溶媒に分散させた微粒子の形態
であるのが好ましい。この場合、ポリウレタンの平均粒
径は１μｍ以下であるのが良く、好ましくは０．５μｍ
以下、より好ましくは０．１μｍ以下であるのが良い。
平均粒径が１μｍを越えると、コードの中心部に樹脂組
成物の未含浸部が発生し、その結果、単繊維同士の擦過
が生じ、繊維強化ゴム材料の耐久性が損なわれることが
ある。なお、かかる平均粒径は、０．４μｍ、好ましく
は０．２μｍ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。
性の観点から、水などの溶媒に分散させた微粒子の形態
であるのが好ましい。この場合、ポリウレタンの平均粒
径は１μｍ以下であるのが良く、好ましくは０．５μｍ
以下、より好ましくは０．１μｍ以下であるのが良い。
平均粒径が１μｍを越えると、コードの中心部に樹脂組
成物の未含浸部が発生し、その結果、単繊維同士の擦過
が生じ、繊維強化ゴム材料の耐久性が損なわれることが
ある。なお、かかる平均粒径は、０．４μｍ、好ましく
は０．２μｍ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。
【００２５】本発明においては、接着性をより向上させ
る観点から、炭素繊維束に含浸せしめる樹脂組成物は、
エポキシ樹脂を含んでなるものであるのが良い。
る観点から、炭素繊維束に含浸せしめる樹脂組成物は、
エポキシ樹脂を含んでなるものであるのが良い。
【００２６】エポキシ樹脂の具体例としては、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、トリメチロールプロパンポリグリシジル
エーテル、ネオペンチルグリコ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、
ポリプロピレングリコールポリグリシジルエーテル等が
挙げられる。中でも、グリセロールポリグリシジルエー
テル及びソルビトールポリグリシジルエーテルは、接着
性向上に特に有効である。
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、トリメチロールプロパンポリグリシジル
エーテル、ネオペンチルグリコ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、
ポリプロピレングリコールポリグリシジルエーテル等が
挙げられる。中でも、グリセロールポリグリシジルエー
テル及びソルビトールポリグリシジルエーテルは、接着
性向上に特に有効である。
【００２７】エポキシ樹脂の含有量は、樹脂組成物１０
０重量％に対して、２０〜８０重量％であるのが良く、
好ましくは３０〜７０重量％、より好ましくは４０〜６
０重量％であるのが良い。２０重量％未満であると、接
着性が不足することがあり、８０重量％を越えると、ゴ
ム補強用コードの柔軟性が不足することがある。
０重量％に対して、２０〜８０重量％であるのが良く、
好ましくは３０〜７０重量％、より好ましくは４０〜６
０重量％であるのが良い。２０重量％未満であると、接
着性が不足することがあり、８０重量％を越えると、ゴ
ム補強用コードの柔軟性が不足することがある。
【００２８】本発明において、ポリウレタンを含む樹脂
組成物は、炭素繊維束１００重量％に対して、１０〜４
０重量％であるのが良く、好ましくは１５〜３５重量
％、より好ましくは２０〜３０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
同士の擦過により、ゴム補強用コードの耐久性が不足す
ることがあり、４０重量％を越えると、ゴム補強用コー
ドの耐熱性や耐水性が不足することがある。
組成物は、炭素繊維束１００重量％に対して、１０〜４
０重量％であるのが良く、好ましくは１５〜３５重量
％、より好ましくは２０〜３０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
同士の擦過により、ゴム補強用コードの耐久性が不足す
ることがあり、４０重量％を越えると、ゴム補強用コー
ドの耐熱性や耐水性が不足することがある。
【００２９】本発明による繊維強化ゴム材料は、前記し
たようなゴム補強用コードにより、ゴム基材が、補強さ
れてなるものである。ここで「主成分」とは、ゴム基材
中、ゴムが６０重量％以上、好ましくは７０重量％以上
含まれてなることをいう。
たようなゴム補強用コードにより、ゴム基材が、補強さ
れてなるものである。ここで「主成分」とは、ゴム基材
中、ゴムが６０重量％以上、好ましくは７０重量％以上
含まれてなることをいう。
【００３０】ゴムの具体例としては、アクリルゴム、ア
クリロニトリル−ブタジエンゴム、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、水素化ニトリルゴム、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、ブチルゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
クリロニトリル−ブタジエンゴム、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、水素化ニトリルゴム、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、ブチルゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
【００３１】なお、ゴム基材には、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、シリカ等
の無機充填剤や、クマロン樹脂、フェノール樹脂等の有
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。
他に、材料の改質のため、カーボンブラック、シリカ等
の無機充填剤や、クマロン樹脂、フェノール樹脂等の有
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。
【００３２】本発明においては、接着性を、さらに向上
させる観点から、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系接着剤と略
記）を、コード／ゴム界面の接着剤として用いるのが好
ましい。
させる観点から、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系接着剤と略
記）を、コード／ゴム界面の接着剤として用いるのが好
ましい。
【００３３】ＲＦＬ系接着剤は、例えば、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、ゴム
ラテックスを加える方法等により製造することができ
る。
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、ゴム
ラテックスを加える方法等により製造することができ
る。
【００３４】ゴムラテックスの具体例としては、アクリ
ルゴムラテックス、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、ウレタンゴム
ラテックス、エチレン−プロピレンゴムラテックス、ク
ロロプレンゴムラテックス、シリコーンゴムラテック
ス、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、天然ゴムラ
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、ブタジエンゴムラテックス等が挙げられ
る。中でも、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエンゴ
ムラテックスは、接着性改善に有効である。
ルゴムラテックス、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、ウレタンゴム
ラテックス、エチレン−プロピレンゴムラテックス、ク
ロロプレンゴムラテックス、シリコーンゴムラテック
ス、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、天然ゴムラ
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、ブタジエンゴムラテックス等が挙げられ
る。中でも、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエンゴ
ムラテックスは、接着性改善に有効である。
【００３５】また、ＲＦＬ系接着剤は、乾燥前は、水分
を含む、いわゆる水系接着剤のため、ゴム補強用コード
の耐久性が不足する原因となるボイドの発生を防ぐ観点
から、ゴム補強用コードの表面に付着させた後、加熱に
より水分を乾燥除去しておくのが好ましい。
を含む、いわゆる水系接着剤のため、ゴム補強用コード
の耐久性が不足する原因となるボイドの発生を防ぐ観点
から、ゴム補強用コードの表面に付着させた後、加熱に
より水分を乾燥除去しておくのが好ましい。
【００３６】ここで、乾燥状態におけるＲＦＬ系接着剤
の付着量は、炭素繊維束１００重量％に対して、１〜１
０重量％であるのが良く、好ましくは２〜９重量％、よ
り好ましくは３〜８重量％であるのが良い。付着量が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
軟性が不足することがある。
の付着量は、炭素繊維束１００重量％に対して、１〜１
０重量％であるのが良く、好ましくは２〜９重量％、よ
り好ましくは３〜８重量％であるのが良い。付着量が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
軟性が不足することがある。
【００３７】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、ポリウレタン等を含む処理液槽、ＲＦＬ系接
着剤を含む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、水分を除去する方法である。
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、ポリウレタン等を含む処理液槽、ＲＦＬ系接
着剤を含む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、水分を除去する方法である。
【００３８】本発明の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、同一
方向に引き揃えられたゴム補強用コードを、両面からゴ
ム基材で挟み込んだ後、プレス機内で加熱・加圧して成
形する方法である。
のような方法により製造することができる。即ち、同一
方向に引き揃えられたゴム補強用コードを、両面からゴ
ム基材で挟み込んだ後、プレス機内で加熱・加圧して成
形する方法である。
【００３９】なお、本発明では、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。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℃、３５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の長さを計測し、その比（＝
Ｒ／ｒ）を求め、単繊維の断面形状とした。 ＜ゴム補強用コードの接着性評価＞ＡＳＴＭ Ｄ２１３
８「ゴムの特性：コードへの接着性（Ｈテスト）」に従
って測定した。ここで、測定する引き抜き試験片は、天
然ゴム（１００重量部）／硫黄（２重量部）／酸化亜鉛
（５重量部）／ステアリン酸（２重量部）／シ゛ヘ゛ンソ゛チアシ
゛ルシ゛スルフィト゛（１重量部）／カーボンブラック（５０重量
部）で、コードを挟み込んで作製した。また、測定本数
は１０本とし、各測定結果の平均値を、その引き抜き強
力とした。
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。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℃、３５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の長さを計測し、その比（＝
Ｒ／ｒ）を求め、単繊維の断面形状とした。 ＜ゴム補強用コードの接着性評価＞ＡＳＴＭ Ｄ２１３
８「ゴムの特性：コードへの接着性（Ｈテスト）」に従
って測定した。ここで、測定する引き抜き試験片は、天
然ゴム（１００重量部）／硫黄（２重量部）／酸化亜鉛
（５重量部）／ステアリン酸（２重量部）／シ゛ヘ゛ンソ゛チアシ
゛ルシ゛スルフィト゛（１重量部）／カーボンブラック（５０重量
部）で、コードを挟み込んで作製した。また、測定本数
は１０本とし、各測定結果の平均値を、その引き抜き強
力とした。
【００４０】
【実施例】以下、実施例により、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。尚、表１〜４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系接着剤の組
成、ゴム補強用コードの接着性評価結果を纏めて示し
た。 ＜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 ・”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 ＜ポリウレタン＞ ・ポリエステル系ポリウレタン水分散体”スーパーフレ
ックス”Ｅ−２０００（登録商標、第一工業製薬（株）
製）平均粒径１．６μｍ、固形分濃度５０重量％、ガラ
ス転移温度−３３℃ ・ポリエーテル系ポリウレタン水分散体”スーパーフレ
ックス”Ｅ−４０００（登録商標、第一工業製薬（株）
製）平均粒径０．２８μｍ、固形分濃度４５重量％、ガ
ラス転移温度−４６℃ ＜エポキシ樹脂＞ ・グリセロールポリグリシジルエーテル”デナコール”
ＥＸ−３１３（登録商標、 ナガセ化成工業（株）製） ・ソルビトールポリグリシジルエーテル”デナコール”
ＥＸ−６１４（登録商標、 ナガセ化成工業（株）製） ・ウレタン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂”アデカ
レジン”ＥＰＵ−６（登録商標、旭電化工業（株）製） ＜アクリレート化合物＞ ・ポリエチレングリコールジメタクリレート”ブレンマ
ー”ＰＤＥ−５０（登録商標、日本油脂（株）製） ＜ゴムラテックス＞ ・ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体”ニ
ッポール”２５１８ＦＳ（登録商標、日本ゼオン（株）
製）、固形分濃度４０．５％ ・スチレン−ブタジエン共重合体”ニッポール”ＬＸ１
１０（登録商標、日本ゼオン（株）製）、固形分濃度４
０．５％ （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系接着剤
が貯留された処理液槽を通過させた。次いで、１７０℃
の加熱乾燥炉内を通過させ、樹脂組成物及びＲＦＬ系接
着剤に含まれる水分を除去し、ゴム補強用コードを得
た。
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。尚、表１〜４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系接着剤の組
成、ゴム補強用コードの接着性評価結果を纏めて示し
た。 ＜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 ・”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 ＜ポリウレタン＞ ・ポリエステル系ポリウレタン水分散体”スーパーフレ
ックス”Ｅ−２０００（登録商標、第一工業製薬（株）
製）平均粒径１．６μｍ、固形分濃度５０重量％、ガラ
ス転移温度−３３℃ ・ポリエーテル系ポリウレタン水分散体”スーパーフレ
ックス”Ｅ−４０００（登録商標、第一工業製薬（株）
製）平均粒径０．２８μｍ、固形分濃度４５重量％、ガ
ラス転移温度−４６℃ ＜エポキシ樹脂＞ ・グリセロールポリグリシジルエーテル”デナコール”
ＥＸ−３１３（登録商標、 ナガセ化成工業（株）製） ・ソルビトールポリグリシジルエーテル”デナコール”
ＥＸ−６１４（登録商標、 ナガセ化成工業（株）製） ・ウレタン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂”アデカ
レジン”ＥＰＵ−６（登録商標、旭電化工業（株）製） ＜アクリレート化合物＞ ・ポリエチレングリコールジメタクリレート”ブレンマ
ー”ＰＤＥ−５０（登録商標、日本油脂（株）製） ＜ゴムラテックス＞ ・ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体”ニ
ッポール”２５１８ＦＳ（登録商標、日本ゼオン（株）
製）、固形分濃度４０．５％ ・スチレン−ブタジエン共重合体”ニッポール”ＬＸ１
１０（登録商標、日本ゼオン（株）製）、固形分濃度４
０．５％ （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系接着剤
が貯留された処理液槽を通過させた。次いで、１７０℃
の加熱乾燥炉内を通過させ、樹脂組成物及びＲＦＬ系接
着剤に含まれる水分を除去し、ゴム補強用コードを得
た。
【００４１】尚、乾燥後の樹脂組成物の含浸量、ＲＦＬ
系接着剤の付着量は、炭素繊維束１００重量％に対し
て、それぞれ２５重量％、５重量％であった。
系接着剤の付着量は、炭素繊維束１００重量％に対し
て、それぞれ２５重量％、５重量％であった。
【００４２】このゴム補強用コードの一端を加硫前のゴ
ム組成物に埋め込み長が８ｍｍとなるように埋め込んだ
後、プレス機内で温度１５０℃、圧力９．８ＭＰａ、時
間３０分の条件下で、ゴムを加硫させ、試験片を得た。
ム組成物に埋め込み長が８ｍｍとなるように埋め込んだ
後、プレス機内で温度１５０℃、圧力９．８ＭＰａ、時
間３０分の条件下で、ゴムを加硫させ、試験片を得た。
【００４３】この試験片のゴム基材を治具で挟み込んで
固定し、２５℃の環境下で、引き抜き試験機により、補
強用コードをその軸方向に５ｍｍ／ｓの速度で引き抜い
た。このとき、引き抜きに要した外力（Ｎ／ｃｏｄｅ）
を接着性の指標とした。
固定し、２５℃の環境下で、引き抜き試験機により、補
強用コードをその軸方向に５ｍｍ／ｓの速度で引き抜い
た。このとき、引き抜きに要した外力（Ｎ／ｃｏｄｅ）
を接着性の指標とした。
【００４４】尚、ここでは引き抜き試験機として、イン
ストロン４２０８（インストロン・ジャパン社製）を使
用した。
ストロン４２０８（インストロン・ジャパン社製）を使
用した。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
【００４９】
【発明の効果】本発明によるゴム補強用コードは、炭素
繊維束にポリウレタンを含む樹脂組成物を含浸してなる
ものであることから、ゴム基材との接着性に優れ、得ら
れる繊維強化ゴム材料が、界面の剥離破壊が生じにく
い、耐久性に優れたものとなる。
繊維束にポリウレタンを含む樹脂組成物を含浸してなる
ものであることから、ゴム基材との接着性に優れ、得ら
れる繊維強化ゴム材料が、界面の剥離破壊が生じにく
い、耐久性に優れたものとなる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 63/00 Ｃ０８Ｌ 63/00 Ａ 75/04 75/04 Ｄ０６Ｍ 15/41 Ｄ０６Ｍ 15/41 15/55 15/55 15/572 15/572 Ｆ１６Ｇ 1/08 Ｆ１６Ｇ 1/08 Ａ // Ｄ０６Ｍ 101:40 Ｄ０６Ｍ 101:40 Ｆターム(参考） 3H111 AA02 BA11 BA28 CC03 EA15 4F072 AA01 AB10 AB13 AB15 AB17 AC06 AC08 AC12 AD02 AD04 AD05 AD07 AD09 AD16 AD43 AD47 AG06 4J002 CD01X CK02W DA026 FA046 GM00 GM01 GN01 4L033 AA09 AC11 CA34 CA49 CA52 CA68
Claims (9)
- 【請求項１】炭素繊維束に、ポリウレタンを含む樹脂組
成物を含浸してなるゴム補強用コード。 - 【請求項２】前記炭素繊維束の破断伸度が、１．７％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】前記ポリウレタンが、ポリエステル系ポリ
ウレタンである請求項１〜３のいずれかに記載のゴム補
強用コード。 - 【請求項５】前記樹脂組成物が、エポキシ樹脂を含んで
なる請求項１〜４のいずれかに記載のゴム補強用コー
ド。 - 【請求項６】炭素繊維束１００重量％に対して、前記樹
脂組成物を１０〜４０重量％含浸してなる請求項１〜５
のいずれかに記載のゴム補強用コード。 - 【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載のゴム補強
用コードにより、ゴムを主成分とする基材が、補強され
てなる繊維強化ゴム材料。 - 【請求項８】前記ゴム補強用コードと前記基材が、ＲＦ
Ｌ系接着剤により接着されてなる請求項７記載の繊維強
化ゴム材料。 - 【請求項９】前記ＲＦＬ系接着剤の比率が、炭素繊維束
１００重量％に対して、１〜１０重量％である請求項８
記載の繊維強化ゴム材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000255356A JP2002071057A (ja) | 2000-08-25 | 2000-08-25 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2000255356A JP2002071057A (ja) | 2000-08-25 | 2000-08-25 | ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002071057A true JP2002071057A (ja) | 2002-03-08 |
Family
ID=18744158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000255356A Pending JP2002071057A (ja) | 2000-08-25 | 2000-08-25 | 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) | JP2002071057A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008013904A (ja) * | 2006-06-08 | 2008-01-24 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 補強用コードおよびそれを用いたポリウレタン製ベルト |
| KR100810038B1 (ko) | 2006-04-08 | 2008-03-05 | 구경환 | 컨베이어 벨트 스커트 조성물 및 그의 제조방법 |
| 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 |
| JP2011236534A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Toho Tenax Co Ltd | ゴム補強用炭素繊維の製造方法 |
| JP2011241502A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Toho Tenax Co Ltd | ゴム補強用炭素繊維の製造方法 |
| KR101108505B1 (ko) * | 2009-10-21 | 2012-01-31 | 하이텍산업(주) | 원료물 운반용 컨베이어벨트용 스커트 제조방법 및 이 스커트를 이용한 컨베이어벨트용 자동 조심(操心) 스커트 장치 |
| CN104389177A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-03-04 | 江苏航科复合材料科技有限公司 | 一种碳纤维上浆剂及其上浆方法 |
| US9944763B2 (en) | 2009-12-01 | 2018-04-17 | Gates Corporation | Polyurea-urethane cord treatment for power transmission belt and belt |
| WO2020129939A1 (ja) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | 帝人フロンティア株式会社 | ゴム補強用繊維の製造方法 |
-
2000
- 2000-08-25 JP JP2000255356A patent/JP2002071057A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100810038B1 (ko) | 2006-04-08 | 2008-03-05 | 구경환 | 컨베이어 벨트 스커트 조성물 및 그의 제조방법 |
| JP2008013904A (ja) * | 2006-06-08 | 2008-01-24 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 補強用コードおよびそれを用いたポリウレタン製ベルト |
| 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 |
| KR101108505B1 (ko) * | 2009-10-21 | 2012-01-31 | 하이텍산업(주) | 원료물 운반용 컨베이어벨트용 스커트 제조방법 및 이 스커트를 이용한 컨베이어벨트용 자동 조심(操心) 스커트 장치 |
| US11111342B2 (en) | 2009-12-01 | 2021-09-07 | Gates Corporation | Polyurea-urethane cord treatment for power transmission belt and belt |
| US9944763B2 (en) | 2009-12-01 | 2018-04-17 | Gates Corporation | Polyurea-urethane cord treatment for power transmission belt and belt |
| JP2011236534A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Toho Tenax Co Ltd | ゴム補強用炭素繊維の製造方法 |
| JP2011241502A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Toho Tenax Co Ltd | ゴム補強用炭素繊維の製造方法 |
| CN104389177A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-03-04 | 江苏航科复合材料科技有限公司 | 一种碳纤维上浆剂及其上浆方法 |
| WO2020129939A1 (ja) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | 帝人フロンティア株式会社 | ゴム補強用繊維の製造方法 |
| KR20210099145A (ko) * | 2018-12-20 | 2021-08-11 | 데이진 프론티아 가부시키가이샤 | 고무 보강용 섬유의 제조 방법 |
| CN113242921A (zh) * | 2018-12-20 | 2021-08-10 | 帝人富瑞特株式会社 | 橡胶增强用纤维的制造方法 |
| JPWO2020129939A1 (ja) * | 2018-12-20 | 2021-10-28 | 帝人フロンティア株式会社 | ゴム補強用繊維の製造方法 |
| JP7144535B2 (ja) | 2018-12-20 | 2022-09-29 | 帝人フロンティア株式会社 | ゴム補強用繊維の製造方法 |
| CN113242921B (zh) * | 2018-12-20 | 2023-03-21 | 帝人富瑞特株式会社 | 橡胶增强用纤维的制造方法 |
| KR102567436B1 (ko) * | 2018-12-20 | 2023-08-14 | 데이진 프론티아 가부시키가이샤 | 고무 보강용 섬유의 제조 방법 |
| US11939437B2 (en) | 2018-12-20 | 2024-03-26 | Teijin Frontier Co., Ltd. | Method for producing fiber for reinforcing rubber |
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 | |
| JP2002071057A (ja) | ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料 | |
| JP2017179634A (ja) | ゴム補強用炭素繊維コード | |
| JP2008231640A (ja) | ゴム補強用炭素繊維コードおよびその製造方法 | |
| JP2007154382A (ja) | 伝動ベルト補強用炭素繊維コード、その製造方法、およびこれを用いた伝動ベルト | |
| JP2019157298A (ja) | ゴム補強用複合繊維コード | |
| JP6623831B2 (ja) | 有機繊維コードおよびゴム製品 | |
| JP2007154385A (ja) | ゴム補強用複合コード及び繊維強化ゴム材料 | |
| 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 | |
| JP2006214043A (ja) | ゴム補強用炭素繊維 | |
| 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 | |
| WO2019049590A1 (ja) | ゴム補強用繊維コード | |
| JP4402556B2 (ja) | ゴム補強用炭素繊維コードの製造方法、およびゴム補強用炭素繊維コード | |
| JP2004100113A (ja) | ゴム補強用炭素繊維コードの製造方法 | |
| JP2002018843A (ja) | プリプレグ | |
| 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 | |
| JP2001234445A (ja) | ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料 | |
| JP6877193B2 (ja) | ゴム補強用繊維コードおよびその製造方法 | |
| JP2011236534A (ja) | ゴム補強用炭素繊維の製造方法 | |
| JP3231644B2 (ja) | ポリエステル繊維の接着処理方法 | |
| JP2001200067A (ja) | ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料 | |
| JP2002201569A (ja) | ゴム補強用コード及び繊維強化ゴム材料 | |
| JP6397310B2 (ja) | ゴム補強用炭素繊維コード及びその製造方法 |