JP2009097100A - 空気バネ用補強繊維コード並びに空気バネ - Google Patents
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Abstract
【課題】特に耐久性に優れた、空気バネ用補強繊維コード並びに該コードで補強された空気バネを提供する。
【解決手段】繰り返し単位の９５モル％以上が下記式（１）で示されるポリケトンで構成される繊維の紡績糸で構成された空気バネ用補強繊維コードであって、この紡績糸の平均繊維長が３００〜２０００ｍｍであることを特徴とする空気バネ用補強繊維コード。
【化１】
【選択図】なし
【解決手段】繰り返し単位の９５モル％以上が下記式（１）で示されるポリケトンで構成される繊維の紡績糸で構成された空気バネ用補強繊維コードであって、この紡績糸の平均繊維長が３００〜２０００ｍｍであることを特徴とする空気バネ用補強繊維コード。
【化１】
【選択図】なし
Description
本発明は空気バネ用補強繊維コード並びに該補強繊維コードで補強された空気バネに関するものであり、特に耐久性に優れた空気バネ用補強繊維コード並びに該補強繊維コードで補強された空気バネに関する。
本出願人は、先に特許文献１において、ポリケトンで構成される繊維（以下「ポリケトン繊維」という。）の紡績糸を提案しており、高強度で、優れた外観と風合を有し、工程通過性等の加工性に優れた紡績糸であり、その一例として、平均繊維長が１０〜２００ｍｍの牽切紡績糸を開示している。この紡績糸の用途として、空気バネ等のゴム補強材に有用としているが、空気バネの特に耐久性の向上については、何ら検討されていなかった。
本発明は、特に耐久性に優れた、空気バネ用補強繊維コード並びに該コードで補強された空気バネを提供することを課題とする。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は下記の通りである。
（１）繰り返し単位の９５モル％以上が下記式（１）で示されるポリケトンで構成される繊維の紡績糸で構成された空気バネ用補強繊維コードであって、該紡績糸の平均繊維長が３００〜２０００ｍｍであることを特徴とする空気バネ用補強繊維コード。
（２）紡績糸が、牽切紡績糸であることを特徴とする上記（１）記載の空気バネ用補強繊維コード。
（３）上記（１）又は（２）記載の空気バネ用補強繊維コードで補強されたことを特徴とする空気バネ。
すなわち、本発明は下記の通りである。
（１）繰り返し単位の９５モル％以上が下記式（１）で示されるポリケトンで構成される繊維の紡績糸で構成された空気バネ用補強繊維コードであって、該紡績糸の平均繊維長が３００〜２０００ｍｍであることを特徴とする空気バネ用補強繊維コード。
（３）上記（１）又は（２）記載の空気バネ用補強繊維コードで補強されたことを特徴とする空気バネ。
本発明によれば、特に耐久性に優れた、空気バネ用補強繊維コード並びに該コードで補強された空気バネが提供される。
本発明について以下に具体的に説明する。
本発明において、空気バネとしては、ベローズ形、ダイヤフラム形および複合形が挙げられ、鉄道車両や各種産業機器、自動車（乗用車、トラック、バス等）用エアサスペンション等、例えば、自動車のサスペンション、トラックのキャビンのサスペンション、座席用シートのサスペンション等に用いられるものである。
空気バネの具体例としては、トラック用では、上面板と下面板と、これらにそれぞれ上端と下端が固定されたゴム膜（ゴムベローズ）とで、空気室が画成されており、上面板の中央部に設けられた吸気孔より空気を注入し、所定の圧力に設定される。そしてピストンの上昇により空気室の内圧が高められ、空気バネとして作用するものが挙げられる。
本発明において、空気バネとしては、ベローズ形、ダイヤフラム形および複合形が挙げられ、鉄道車両や各種産業機器、自動車（乗用車、トラック、バス等）用エアサスペンション等、例えば、自動車のサスペンション、トラックのキャビンのサスペンション、座席用シートのサスペンション等に用いられるものである。
空気バネの具体例としては、トラック用では、上面板と下面板と、これらにそれぞれ上端と下端が固定されたゴム膜（ゴムベローズ）とで、空気室が画成されており、上面板の中央部に設けられた吸気孔より空気を注入し、所定の圧力に設定される。そしてピストンの上昇により空気室の内圧が高められ、空気バネとして作用するものが挙げられる。
又、アッパーブレートとピストンとの間に筒状のゴム膜の両端を取り付けて、これら三者間内に空気が給排される空気室を設けたものが挙げられる。筒状のゴム膜としては、蛇腹状のベローズを用い、アッパーブレートの一部分に空気給排用の穴が形成されており、ピストン側にはストッパゴムを設けてある。このストッパゴムは、空気バネがパンクした時に応急的に荷重を支え、車両であれば、空気バネを交換するまで走行できるようにされており、又、空気バネの補助バネとして空気バネの撓みが大きくなった時にバネとして機能を果たしつつ荷重を支えるものである。
本発明の空気バネ用補強繊維コードは、かかる空気バネの空気室を構成するゴム膜を補強するために用いられるものであり、該コードで補強されたゴム膜で空気室が構成された空気バネを提供するものである。
本発明の空気バネ用補強繊維コードは、かかる空気バネの空気室を構成するゴム膜を補強するために用いられるものであり、該コードで補強されたゴム膜で空気室が構成された空気バネを提供するものである。
本発明のポリケトン繊維を構成するポリケトンは、繰り返し単位の９５モル％以上、好ましくは９８モル％以上、特に９９．６モル％以上が、上記式（１）で示されるものである。上記ポリケトンには、５モル％未満の範囲で、上記式（１）以外の繰り返し単位、例えば、下記式（２）に示すもの等を含有していても良い。
但し式中、Ｒは、エチレン以外の炭素数１〜３０の有機基であり、例えば、プロピレン、ブチレン、１−フェニルエチレン等の基であり、Ｒの水素原子の一部または全部が、ハロゲン基、エステル基、アミド基、水酸基、エーテル基で置換されていてもよい。もちろん、Ｒは二種以上であってもよく、例えば、プロピレン基と１−フェニルエチレン基が混在していてもよい。
ポリケトンの固有粘度［η］は、好ましくは１ｄｌ／ｇ以上、より好ましくは２ｄｌ／ｇ以上、特に好ましくは４ｄｌ／ｇ以上であり、好ましくは２０ｄｌ／ｇ以下、より好ましくは１５ｄｌ／ｇ以下、特に好ましくは１０ｄｌ／ｇ以下である。
尚、固有粘度［η］は次の定義式に基づいて求められる値である。
式中のｔ及びＴは、それぞれヘキサフルオロイソプロパノール（セントラル硝子（株）社製）及び該ヘキサフルオロイソプロパノールに溶解したポリケトンの希釈溶液の２５℃での粘度管の流過時間である。Ｃは、上記希釈溶液の濃度であり、ヘキサフルオロイソプロパノール１００ｍｌ中のポリケトンの質量（ｇ）である。
尚、固有粘度［η］は次の定義式に基づいて求められる値である。
ポリケトンには必要に応じて、酸化防止剤、ラジカル抑制剤、他のポリマー、艶消し剤、紫外線吸収剤、難燃剤、金属石鹸等の添加剤を含有させてもよい。
ポリケトン繊維の形態は、長さ方向に均一なものや太細のあるものでもよく、繊維の断面形状は、丸型、三角、Ｌ型、Ｔ型、Ｙ型、Ｗ型、八葉型、扁平（扁平度１．３〜４程度のもので、Ｗ型、Ｉ型、ブーメラン型、波型、串団子型、まゆ型、直方体型等がある。）、ドッグボーン型等の多角形型、多葉型、中空型や不定形なものでもよい。
ポリケトン繊維の形態は、長さ方向に均一なものや太細のあるものでもよく、繊維の断面形状は、丸型、三角、Ｌ型、Ｔ型、Ｙ型、Ｗ型、八葉型、扁平（扁平度１．３〜４程度のもので、Ｗ型、Ｉ型、ブーメラン型、波型、串団子型、まゆ型、直方体型等がある。）、ドッグボーン型等の多角形型、多葉型、中空型や不定形なものでもよい。
次に、ポリケトン繊維の好ましい特性としては、引張強度は５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、特に好ましくは１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であり、引張伸度は３％以上、より好ましくは３．５％以上、特に好ましくは４％以上であり、１５％以下、より好ましくは１０％以下、さらに好ましくは８％以下、特に好ましくは６％以下であり、引張弾性率は１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、特に好ましくは３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、１０００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。
ポリケトン繊維の好ましい単糸繊度は、０．０１〜１０ｄｔｅｘ、より好ましくは０．１〜３ｄｔｅｘ、特に好ましくは０．５〜３ｄｔｅｘの範囲である。
本発明は、かかるポリケトン繊維の紡績糸を用いた空気バネ用補強繊維コードであって、この紡績糸の平均繊維長が３００〜２０００ｍｍであることが必要であり、好ましくは３５０ｍｍ以上、さらに好ましくは４００ｍｍ以上、特に好ましくは４５０ｍｍ以上であり、好ましくは１７００ｍｍ以下、さらに好ましくは１５００ｍｍ以下、特に好ましくは１２００ｍｍ以下である。平均繊維長が３００ｍｍ未満、並びに２０００ｍｍ超では、本発明の目的が達成されない。
ポリケトン繊維の好ましい単糸繊度は、０．０１〜１０ｄｔｅｘ、より好ましくは０．１〜３ｄｔｅｘ、特に好ましくは０．５〜３ｄｔｅｘの範囲である。
本発明は、かかるポリケトン繊維の紡績糸を用いた空気バネ用補強繊維コードであって、この紡績糸の平均繊維長が３００〜２０００ｍｍであることが必要であり、好ましくは３５０ｍｍ以上、さらに好ましくは４００ｍｍ以上、特に好ましくは４５０ｍｍ以上であり、好ましくは１７００ｍｍ以下、さらに好ましくは１５００ｍｍ以下、特に好ましくは１２００ｍｍ以下である。平均繊維長が３００ｍｍ未満、並びに２０００ｍｍ超では、本発明の目的が達成されない。
本発明では、紡績糸としては、牽切紡績糸が好ましく、特に平均繊維長をＬとした時に、１．５Ｌ以上の長さの短繊維が１０〜２５％の割合で有することが好ましく、より好ましくは、１．５Ｌ以上の長さの短繊維は１２％以上、特に好ましくは１５％以上であり、２３％以下、特に好ましくは２０％以下の割合で有することが好ましい。
ここで、平均繊維長Ｌとは、ステープルダイヤグラムにおける繊維長と繊維本数を掛け合わせた数を全繊維本数で除した値であり、１．５Ｌ以上の長さの短繊維が１０〜２５％の割合で有するとは、１．５Ｌ以上の長さの短繊維の繊維本数を全繊維本数で除した値が１０〜２５％であることを意味する。
１．５Ｌ以上の長さの短繊維の割合が１０％未満並びに２５％超では、耐久性が低下することがある。
さらには、０．５Ｌ以下の長さの短繊維が１０％以上が好ましく、より好ましくは１５％以上であり、２５％以下、特に２０％以下の割合で有することが好ましく、１０％未満、並びに２５％超では、耐久性が低下することがある。
ここで、平均繊維長Ｌとは、ステープルダイヤグラムにおける繊維長と繊維本数を掛け合わせた数を全繊維本数で除した値であり、１．５Ｌ以上の長さの短繊維が１０〜２５％の割合で有するとは、１．５Ｌ以上の長さの短繊維の繊維本数を全繊維本数で除した値が１０〜２５％であることを意味する。
１．５Ｌ以上の長さの短繊維の割合が１０％未満並びに２５％超では、耐久性が低下することがある。
さらには、０．５Ｌ以下の長さの短繊維が１０％以上が好ましく、より好ましくは１５％以上であり、２５％以下、特に２０％以下の割合で有することが好ましく、１０％未満、並びに２５％超では、耐久性が低下することがある。
紡績糸の総繊度は、３０〜１１００ｄｔｅｘ、特に５５〜８００ｄｔｅｘの範囲が好ましい。
又、紡績糸は追撚して用いてもよく、追撚や下撚数や上撚数の撚係数（Ｋ）としては１０００〜１００００が好ましく、より好ましくは１５００以上、３０００以下、特に好ましくは２５００以下の範囲で選定すればよい。又、常法によって、例えば、複数本を下撚し、次いで上撚により双糸や三子にしたり、又、２本以上の紡績糸を合糸し、次いで、旋回性抱合ノズルによって抱合して用いてよく、これらの組み合わせも利用できる。ここで撚係数（Ｋ）は、下記式で得られる値である。
撚係数（Ｋ）＝追撚数×紡績糸の総繊度（ｄｔｅｘ）1/2
又、紡績糸は追撚して用いてもよく、追撚や下撚数や上撚数の撚係数（Ｋ）としては１０００〜１００００が好ましく、より好ましくは１５００以上、３０００以下、特に好ましくは２５００以下の範囲で選定すればよい。又、常法によって、例えば、複数本を下撚し、次いで上撚により双糸や三子にしたり、又、２本以上の紡績糸を合糸し、次いで、旋回性抱合ノズルによって抱合して用いてよく、これらの組み合わせも利用できる。ここで撚係数（Ｋ）は、下記式で得られる値である。
撚係数（Ｋ）＝追撚数×紡績糸の総繊度（ｄｔｅｘ）1/2
本発明で用いる紡績糸は、精紡後の紡績糸に加えて、サイロスパンやサイロフィル、コアヤーン等の複合紡績糸を含むものであり、特にポリケトン繊維を芯部に配置した芯鞘構造糸（鞘部は、下記の混用する繊維として例示したものがある。）が好ましい。
又、本発明で用いる紡績糸は、ポリケトン繊維１００％でもよいが、必要に応じて、好ましくは５０質量％以下の範囲で、ポリケトン繊維以外の繊維、例えば、綿、羊毛等の天然繊維、レーヨン繊維、ライオセル繊維等のセルロース繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維（パラ系、メタ系）、ポリビニルアルコール繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、超高分子量ポリオレフィン繊維、炭素繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、金属繊維等公知の各種繊維（長繊維でも短繊維でも良く、これらを組み合わせて用いても良い。）と交撚、混繊等により混用しても良い。
又、本発明で用いる紡績糸は、ポリケトン繊維１００％でもよいが、必要に応じて、好ましくは５０質量％以下の範囲で、ポリケトン繊維以外の繊維、例えば、綿、羊毛等の天然繊維、レーヨン繊維、ライオセル繊維等のセルロース繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維（パラ系、メタ系）、ポリビニルアルコール繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、超高分子量ポリオレフィン繊維、炭素繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、金属繊維等公知の各種繊維（長繊維でも短繊維でも良く、これらを組み合わせて用いても良い。）と交撚、混繊等により混用しても良い。
本発明で用いる紡績糸を製造する好適な方法としては、図１に例示したものが挙げられ、ポリケトン繊維のトウ又はマルチフィラメントＡを、供給ニップローラー１の前で引き揃え重ね合わされながら、供給ニップローラー１を通過した後、シューター２の中で牽切ニップローラー３により同時に引きちぎられ、ドラフトされながら均一に牽切され短繊維束を得る。次いで、吸引性空気ノズル４で牽切ニップローラー３から引きちぎられ、さらに、旋回性抱合ノズル５によって、絡みの付与とともに短繊維の毛羽を巻き付けて結束部を付与させた後、デリベリローラー６により引き取られ、短繊維の毛羽がランダムに巻きついた糸条７となる。
又、図１に例示した工程を２系列設けて、各々、旋回性抱合ノズル５によって、絡みの付与とともに短繊維の毛羽を巻き付けて結束部を付与された後、両者を合糸し、さらに別の旋回性抱合ノズル（図示せず）によって、抱合してからデリベリローラー６により引き取ってもよい。
又、図１に例示した工程を２系列設けて、各々、旋回性抱合ノズル５によって、絡みの付与とともに短繊維の毛羽を巻き付けて結束部を付与された後、両者を合糸し、さらに別の旋回性抱合ノズル（図示せず）によって、抱合してからデリベリローラー６により引き取ってもよい。
このようにして得られた紡績糸を、常法によって、例えば、下撚次いで上撚により双糸や三子にしたり、又、２本以上の紡績糸を合糸し、次いで、旋回性抱合ノズルによって抱合して用いてよく、これらの組み合わせも利用できる。
さらに、牽切して得られた短繊維束を、別途、常法に従って、一般的な練条、粗紡、精紡工程を通して紡績糸としてもよく、特にリング精紡糸は、よりソフト風合のものとなり好ましいものである。
又、牽切するに際しては、従前のパーロック式、ターボ式を利用してもよい。
本発明において、１．５Ｌ以上の長さの短繊維を１０〜２５％の割合にする方法としては、例えば、牽切時のドラフトを低く設定する方法や、供給ニップローラー１と牽切ニップローラー３の間に正多角形のミドルローラーを設ける方法などが挙げられる。
尚、この方法は、０．５Ｌ以下の長さの短繊維を１０〜２５％の割合にする方法としても適したものである。
さらに、牽切して得られた短繊維束を、別途、常法に従って、一般的な練条、粗紡、精紡工程を通して紡績糸としてもよく、特にリング精紡糸は、よりソフト風合のものとなり好ましいものである。
又、牽切するに際しては、従前のパーロック式、ターボ式を利用してもよい。
本発明において、１．５Ｌ以上の長さの短繊維を１０〜２５％の割合にする方法としては、例えば、牽切時のドラフトを低く設定する方法や、供給ニップローラー１と牽切ニップローラー３の間に正多角形のミドルローラーを設ける方法などが挙げられる。
尚、この方法は、０．５Ｌ以下の長さの短繊維を１０〜２５％の割合にする方法としても適したものである。
本発明の空気バネ用補強繊維コードは、かかるポリケトン繊維の紡績糸で構成されているものであるが、空気バネ用補強繊維コードとして用いるに際しては、ＲＦＬ処理されていてもよい。
ＲＦＬ処理とは、レゾルシンとホルマリンとラテックスを含む混合液で処理することをいい、ＲＦＬ樹脂の好ましい付着量は、繊維に対して１〜１０質量％、特に２〜７質量％の範囲がよい。
好ましいホルマリン（Ｆ）とレゾルシン（Ｒ）とのモル比（Ｆ／Ｒ）は１．０〜２．２、特に好ましくは１．０〜１．９、全ラテックスの固形分質量（Ｌ）に対するレゾルシンおよびホルマリン総質量（ＲＦ）の割合（ＲＦ／Ｌ）は５〜２５質量％、特に５〜１７質量％が好ましく、さらに、水酸化ナトリウムおよび水酸化アンモニウムの総量とレゾルシン（Ｒ）とのモル比（ＮａＯＨ＋ＮＨ4ＯＨ／Ｒ）は、０．２１以下が好ましい。
ＲＦＬ処理とは、レゾルシンとホルマリンとラテックスを含む混合液で処理することをいい、ＲＦＬ樹脂の好ましい付着量は、繊維に対して１〜１０質量％、特に２〜７質量％の範囲がよい。
好ましいホルマリン（Ｆ）とレゾルシン（Ｒ）とのモル比（Ｆ／Ｒ）は１．０〜２．２、特に好ましくは１．０〜１．９、全ラテックスの固形分質量（Ｌ）に対するレゾルシンおよびホルマリン総質量（ＲＦ）の割合（ＲＦ／Ｌ）は５〜２５質量％、特に５〜１７質量％が好ましく、さらに、水酸化ナトリウムおよび水酸化アンモニウムの総量とレゾルシン（Ｒ）とのモル比（ＮａＯＨ＋ＮＨ4ＯＨ／Ｒ）は、０．２１以下が好ましい。
ラテックスの種類は、空気バネのゴム膜を構成するゴム組成物に対応したラテックスが好ましく、例えば、ゴム組成物としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロルスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、エチレンアクリルゴム（ＡＥＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、アクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、ウレタンゴム（ＵＲ）等の１種又は２種以上のブレンドゴムが用いられるものであり、これらのゴム組成物に対応したラテックスが挙げられる。
又、ＲＦＬ処理に先立って、エポキシやイソシアネート化合物で前処理してもよい。
ＲＦＬ処理の方法としては、ポリケトン繊維の紡績糸に施してもよいし、又、ポリケトン繊維の長繊維を必要に応じて撚糸した状態でＲＦＬ処理し、次いで、カットして短繊維を得て紡績糸となすのもよい。撚数は、下記式で示される撚係数（Ｋ１）で１００〜７００が好ましいが、３００００程度でもよい。
Ｔ１＝Ｋ１／Ｄ１／２
Ｔ１＝撚数(Ｔ／ｍ)、Ｄ＝ＲＦＬ処理に供給する糸条の繊度（ｄｔｅｘ）
又、空気バネ用補強繊維コードや空気バネの繊維コード織物となした後、ＲＦＬ処理してもよい。
ＲＦＬ処理の方法としては、ポリケトン繊維の紡績糸に施してもよいし、又、ポリケトン繊維の長繊維を必要に応じて撚糸した状態でＲＦＬ処理し、次いで、カットして短繊維を得て紡績糸となすのもよい。撚数は、下記式で示される撚係数（Ｋ１）で１００〜７００が好ましいが、３００００程度でもよい。
Ｔ１＝Ｋ１／Ｄ１／２
Ｔ１＝撚数(Ｔ／ｍ)、Ｄ＝ＲＦＬ処理に供給する糸条の繊度（ｄｔｅｘ）
又、空気バネ用補強繊維コードや空気バネの繊維コード織物となした後、ＲＦＬ処理してもよい。
本発明は、かかる紡績糸を空気バネ用補強繊維コードとして用いるものであり、空気バネ用補強繊維コードの総繊度は、トラック、バス、鉄道用空気バネでは、１５００〜５５００ｄｔｅｘ、乗用車用空気バネでは、３００〜１６００、特に４００〜１５００ｄｔｅｘの範囲が好ましい。
補強繊維コードおよび補強繊維コード層は、本発明の空気バネ用補強繊維コード１００％で構成するのが好ましいが、必要に応じて、５０質量％以下の範囲で、他の補強繊維コード（上記した本発明の紡績糸に混用する繊維で構成された補強繊維コード）と混用してもよく、例えば、混用する各補強繊維コードを下撚し、次いで、これらの下撚糸を上撚する方法があり、下撚数と上撚数の比は０．５〜１．５が好ましく、特に０．８〜１．２が好ましい。又、補強繊維コード層の経糸において、１〜数本交互に混用してもよい。
補強繊維コードおよび補強繊維コード層は、本発明の空気バネ用補強繊維コード１００％で構成するのが好ましいが、必要に応じて、５０質量％以下の範囲で、他の補強繊維コード（上記した本発明の紡績糸に混用する繊維で構成された補強繊維コード）と混用してもよく、例えば、混用する各補強繊維コードを下撚し、次いで、これらの下撚糸を上撚する方法があり、下撚数と上撚数の比は０．５〜１．５が好ましく、特に０．８〜１．２が好ましい。又、補強繊維コード層の経糸において、１〜数本交互に混用してもよい。
通常、空気バネの空気室を構成するゴム膜は、多数本の補強繊維コードをゴム膜本体の周方向に対して傾斜させ、互いに平行に配列してなる補強繊維コード層（繊維コード織物）で補強されており、補強繊維コード層は、２枚積層されており、１枚目と２枚目は補強繊維コード方向が左右対称に傾斜して配置されているものである。
従って、本発明の空気バネ用補強繊維コードは、一方向に対して所定の角度で並列配置される。この補強繊維コードの打ち込み本数は、トラック、バス、鉄道用空気バネでは、４０〜８０本／５ｃｍ、乗用車用空気バネでは、９０〜１５０本／５ｃｍの範囲が好ましい。
従って、本発明の空気バネ用補強繊維コードは、一方向に対して所定の角度で並列配置される。この補強繊維コードの打ち込み本数は、トラック、バス、鉄道用空気バネでは、４０〜８０本／５ｃｍ、乗用車用空気バネでは、９０〜１５０本／５ｃｍの範囲が好ましい。
ゴム膜を構成するゴム組成物としては、前記したものが挙げられるが、特に高温加硫するには、エチレンプロピレンジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エチレンアクリルゴム（ＡＥＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（ＨＮＢＲ）等の耐熱ゴムの１種又は２種以上を主成分とするものが好ましい。
かかるゴム組成物には、加硫剤（有機過酸化物、樹脂、アミン類）、促進剤（加硫促進剤）、補強剤としてのカーボン、酸化亜鉛、等、可塑剤としてのアロマチック系オイル、老化防止剤、離型剤、分散剤、硬化剤、粘着性調整剤、増量剤、着色剤等が必要に応じて添加される。
かかるゴム組成物には、加硫剤（有機過酸化物、樹脂、アミン類）、促進剤（加硫促進剤）、補強剤としてのカーボン、酸化亜鉛、等、可塑剤としてのアロマチック系オイル、老化防止剤、離型剤、分散剤、硬化剤、粘着性調整剤、増量剤、着色剤等が必要に応じて添加される。
このようなゴム組成物よりなる未加硫ゴム間に、本発明の空気バネ用補強繊維コードを介在させ、常法に従い、加硫成形することによりゴム膜を製造することができる。
ゴム膜の厚さは、トラック、バス用空気バネでは４〜７ｍｍ、鉄道用空気バネでは５〜１２ｍｍ、乗用車用空気バネでは、２〜３ｍｍの範囲が好ましい。
ゴム膜の製法としては、本発明の空気バネ用補強繊維コードを用いて、通常は、経糸に用いてすだれ織物を作製する。すだれ織物の緯糸は、本発明の空気バネ用補強繊維コードを用いてもよいが、上記した本発明の紡績糸に混用する繊維、例えば、ナイロン繊維や、必要に応じて５０〜２００％程度の高伸度の繊維等を用いてもよい。
ゴム膜の厚さは、トラック、バス用空気バネでは４〜７ｍｍ、鉄道用空気バネでは５〜１２ｍｍ、乗用車用空気バネでは、２〜３ｍｍの範囲が好ましい。
ゴム膜の製法としては、本発明の空気バネ用補強繊維コードを用いて、通常は、経糸に用いてすだれ織物を作製する。すだれ織物の緯糸は、本発明の空気バネ用補強繊維コードを用いてもよいが、上記した本発明の紡績糸に混用する繊維、例えば、ナイロン繊維や、必要に応じて５０〜２００％程度の高伸度の繊維等を用いてもよい。
補強繊維コードの太さは、トラック、バス、鉄道用空気バネでは、０．５〜１．２ｍｍ程度、乗用車用空気バネでは、０．２〜０．４ｍｍ程度である。得られた織物（通常は、ＲＦＬ処理された織物。）２枚を用い、各々ＣＲ系、ＮＲ／ＳＢＲ系等の接着ゴムを両面コートし、コーティング反２枚をすだれ織物の経糸方向が所定の交叉角度で交叉するように、経糸方向が左右対称となるように積層し、さらに、この積層シートの両面にＣＲ系、ＮＲ／ＳＢＲ系等のカバーゴムを積層して所定条件下で加熱加硫する。接着ゴムの厚みは、トラック、バス、鉄道用空気バネでは、０．２５〜０．３５ｍｍ程度、乗用車用空気バネでは、０．２〜０．２５ｍｍ程度であり、カバーゴムの厚みは、トラック、バス、鉄道用空気バネでは、２〜４ｍｍ程度、乗用車用空気バネでは、０．６〜０．８ｍｍ程度である。
尚、例えば屋外で強い紫外線を受けることによってポリケトン繊維の引張強度等の低下を抑制する目的で、繊維又は紡績糸や織物の形態で紫外線吸収剤（例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ヒンダードアミン系の一種又は二種以上の組み合わせがある。）及び／又は紫外線遮蔽剤（例えば、酸化チタン、酸化鉄、酸化セリウム等の微粒子があり、平均粒径は０．０１〜０．６μｍが好ましい。）を含有させることが好ましい。含有させる方法としては、例えば、繊維又は紡績糸や織物に紫外線吸収剤及び／又は紫外線遮蔽剤を含有した樹脂やフィルムを付与又は被覆する方法があり、紫外線吸収材及び／又は紫外線遮蔽剤の含有量は、樹脂やフィルムの質量に対して０．００１〜１０質量％が好ましい。
本発明を実施例などに基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例などにより何ら限定されるものではない。
本発明における測定方法及び評価方法は以下の通りである。
（１）繊維の引張強度、引張伸度、引張弾性率
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じて測定する。
サンプル長：２０ｃｍ、引張速度：２０ｃｍ／分で測定し、２０回測定した時の平均値を求める。
（２）紡績糸の引張強度
撚係数５４５０で撚糸した糸条を測定する。
撚係数（Ｋ）＝撚数×紡績糸の総繊度（ｄｔｅｘ）1/2
（３）ゴム膜の耐久性テスト（トラック、バス、鉄道用）
ＪＩＳ−Ｄ−４１０１（空気バネ用ゴムベローズ試験方法）に基づいて測定した。
＜測定条件＞
内圧（ＭＰａ） ；０．７
ストローク（ｍｍ） ；±８０
速度（回転数ｒｐｍ）；６０
温度 ；常温
本発明における測定方法及び評価方法は以下の通りである。
（１）繊維の引張強度、引張伸度、引張弾性率
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じて測定する。
サンプル長：２０ｃｍ、引張速度：２０ｃｍ／分で測定し、２０回測定した時の平均値を求める。
（２）紡績糸の引張強度
撚係数５４５０で撚糸した糸条を測定する。
撚係数（Ｋ）＝撚数×紡績糸の総繊度（ｄｔｅｘ）1/2
（３）ゴム膜の耐久性テスト（トラック、バス、鉄道用）
ＪＩＳ−Ｄ−４１０１（空気バネ用ゴムベローズ試験方法）に基づいて測定した。
＜測定条件＞
内圧（ＭＰａ） ；０．７
ストローク（ｍｍ） ；±８０
速度（回転数ｒｐｍ）；６０
温度 ；常温
（４）トラック、バス、鉄道用空気バネのゴム膜の作製
実施例で得られた紡績糸３本を、各々Ｚ方向に４０回／１０ｃｍの下撚を施し、合糸してＳ方向に４０回／１０ｃｍの上撚を施して補強繊維コードを得る。この補強繊維コードをＲＦＬ処理した後、すだれ織物の経糸に用い（打ち込み本数５５本／５ｃｍ）、緯糸には３００ｄｔｅｘのナイロン６繊維を用いて（打ち込み本数４本／５ｃｍ）、すだれ織物を作製する。
得られたすだれ織物２枚を用い、各々０．３ｍｍのＮＲ／ＳＢＲ系接着ゴムを両面コートし、コーティング反２枚をすだれ織物の経糸方向が所定の交叉角度で交叉するように、経糸方向が左右対称となるように積層し、さらに、この積層シートの両面に各々２．５ｍｍのＮＲ／ＳＢＲ系カバーゴムを積層して１５５℃、１．５ＭＰａの条件で２０分加硫してゴム膜を作製する。
実施例で得られた紡績糸３本を、各々Ｚ方向に４０回／１０ｃｍの下撚を施し、合糸してＳ方向に４０回／１０ｃｍの上撚を施して補強繊維コードを得る。この補強繊維コードをＲＦＬ処理した後、すだれ織物の経糸に用い（打ち込み本数５５本／５ｃｍ）、緯糸には３００ｄｔｅｘのナイロン６繊維を用いて（打ち込み本数４本／５ｃｍ）、すだれ織物を作製する。
得られたすだれ織物２枚を用い、各々０．３ｍｍのＮＲ／ＳＢＲ系接着ゴムを両面コートし、コーティング反２枚をすだれ織物の経糸方向が所定の交叉角度で交叉するように、経糸方向が左右対称となるように積層し、さらに、この積層シートの両面に各々２．５ｍｍのＮＲ／ＳＢＲ系カバーゴムを積層して１５５℃、１．５ＭＰａの条件で２０分加硫してゴム膜を作製する。
［実施例１］
図１に示す装置を用いて、１６７０ｄｔｅｘ／１２５０ｆのポリケトン繊維マルチフィラメント糸（旭化成せんい（株）社製；商標サイバロン；引張強度１８ｃＮ／ｄｔｅｘ、引張伸度５％、引張弾性率３５０ｃＮ／ｄｔｅｘ）を、供給ニップローラー１とシューター２と牽切ニップローラー３との間（牽切長１２０ｃｍ）で、約３．３倍（牽切時のドラフト）で３００ｍ／分の速度で引きちぎり短繊維束を得、引き続いて、吸引性空気ノズル４と旋回性抱合ノズル５に通して、絡みの付与とともに短繊維の毛羽を巻き付けて結束部が付与された５００ｄｔｅｘの紡績糸を得た。
得られた紡績糸の強度１３．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、平均繊維長（Ｌ）４５０ｍｍ、１．５Ｌ以上並びに０．５Ｌ以下の割合は１６〜１８％であった。
得られた紡績糸を用いて補強繊維コードを得、該補強繊維コードを用いたゴム膜の耐久性テストの結果は、２００万回以上と優れたものであった。
図１に示す装置を用いて、１６７０ｄｔｅｘ／１２５０ｆのポリケトン繊維マルチフィラメント糸（旭化成せんい（株）社製；商標サイバロン；引張強度１８ｃＮ／ｄｔｅｘ、引張伸度５％、引張弾性率３５０ｃＮ／ｄｔｅｘ）を、供給ニップローラー１とシューター２と牽切ニップローラー３との間（牽切長１２０ｃｍ）で、約３．３倍（牽切時のドラフト）で３００ｍ／分の速度で引きちぎり短繊維束を得、引き続いて、吸引性空気ノズル４と旋回性抱合ノズル５に通して、絡みの付与とともに短繊維の毛羽を巻き付けて結束部が付与された５００ｄｔｅｘの紡績糸を得た。
得られた紡績糸の強度１３．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、平均繊維長（Ｌ）４５０ｍｍ、１．５Ｌ以上並びに０．５Ｌ以下の割合は１６〜１８％であった。
得られた紡績糸を用いて補強繊維コードを得、該補強繊維コードを用いたゴム膜の耐久性テストの結果は、２００万回以上と優れたものであった。
［実施例２〜４、比較例１〜２］
実施例１において、牽切長を変化させて、平均繊維長（Ｌ）が変化した短繊維束を得、実施例１と同様にして紡績糸を得た。次いで、得られた紡績糸を用いて補強繊維コードを得、該補強繊維コードを用いたゴム膜の耐久性テストの結果は、平均繊維長（Ｌ）が３００ｍｍのもの（実施例２）は、紡績糸の強度１３．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、１８０万回であり、平均繊維長（Ｌ）が１２００ｍｍのもの（実施例３）は、紡績糸強度１３．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、２００万回以上であり、平均繊維長（Ｌ）が２０００ｍｍのもの（実施例４）は、紡績糸強度１３．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、１９０万回と優れたものであった。
平均繊維長（Ｌ）が２５０ｍｍのもの（比較例１）は、紡績糸強度１３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、１１０万回と実施例に対比して劣ったものであった。又、平均繊維長（Ｌ）が２２００ｍｍのもの（比較例２）は、紡績糸強度１３．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０万回と実施例に対比して劣ったものであった。
実施例１において、牽切長を変化させて、平均繊維長（Ｌ）が変化した短繊維束を得、実施例１と同様にして紡績糸を得た。次いで、得られた紡績糸を用いて補強繊維コードを得、該補強繊維コードを用いたゴム膜の耐久性テストの結果は、平均繊維長（Ｌ）が３００ｍｍのもの（実施例２）は、紡績糸の強度１３．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、１８０万回であり、平均繊維長（Ｌ）が１２００ｍｍのもの（実施例３）は、紡績糸強度１３．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、２００万回以上であり、平均繊維長（Ｌ）が２０００ｍｍのもの（実施例４）は、紡績糸強度１３．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、１９０万回と優れたものであった。
平均繊維長（Ｌ）が２５０ｍｍのもの（比較例１）は、紡績糸強度１３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、１１０万回と実施例に対比して劣ったものであった。又、平均繊維長（Ｌ）が２２００ｍｍのもの（比較例２）は、紡績糸強度１３．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０万回と実施例に対比して劣ったものであった。
［実施例５］
実施例１で得られた短繊維束を、常法に従い、リング精紡して得られたリング紡績糸は、強度１３．５ｃＮ／ｄｔｅｘであった。得られた紡績糸を用いて実施例１と同様にして得られた補強繊維コードを得た。該補強繊維コードを用いたゴム膜の耐久性テストの結果は、２００万回以上と実施例１と同様に優れたものであった。
実施例１で得られた短繊維束を、常法に従い、リング精紡して得られたリング紡績糸は、強度１３．５ｃＮ／ｄｔｅｘであった。得られた紡績糸を用いて実施例１と同様にして得られた補強繊維コードを得た。該補強繊維コードを用いたゴム膜の耐久性テストの結果は、２００万回以上と実施例１と同様に優れたものであった。
本発明は、特に耐久性に優れた、空気バネ用補強繊維コード並びに該コードで補強された空気バネを提供するものである。
Ａ：トウ又はマルチフィラメント
１：供給ニップローラー
２：シューター
３：牽切ニップローラー
４：吸引性空気ノズル
５：旋回性抱合ノズル
６：デリベリローラー
７：糸条
１：供給ニップローラー
２：シューター
３：牽切ニップローラー
４：吸引性空気ノズル
５：旋回性抱合ノズル
６：デリベリローラー
７：糸条
Claims (3)
- 繰り返し単位の９５モル％以上が下記式（１）で示されるポリケトンで構成される繊維の紡績糸で構成された空気バネ用補強繊維コードであって、該紡績糸の平均繊維長が３００〜２０００ｍｍであることを特徴とする空気バネ用補強繊維コード。
- 紡績糸が、牽切紡績糸であることを特徴とする請求項１に記載の空気バネ用補強繊維コード。
- 請求項１又は２に記載の空気バネ用補強繊維コードで補強されたことを特徴とする空気バネ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2007267423A JP2009097100A (ja) | 2007-10-15 | 2007-10-15 | 空気バネ用補強繊維コード並びに空気バネ |
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| Publication Number | Publication Date |
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ID=40700373
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020521065A (ja) * | 2017-05-19 | 2020-07-16 | グスタフ・エルンストマイアー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシャフト | 蛇腹用の支持材 |
-
2007
- 2007-10-15 JP JP2007267423A patent/JP2009097100A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
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| JP7142032B2 (ja) | 2017-05-19 | 2022-09-26 | グスタフ・エルンストマイアー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシャフト | 蛇腹用の支持材 |
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