JP2011012359A

JP2011012359A - ゴム補強用コード

Info

Publication number: JP2011012359A
Application number: JP2009157670A
Authority: JP
Inventors: Hisamitsu Murayama; 尚光村山; Seiji Ito; 誠司伊藤
Original assignee: Teijin Fibers Ltd
Current assignee: Teijin Frontier Co Ltd
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2011-01-20

Abstract

【課題】ゴムに対して優れた接着性を有するゴム補強用コードを提供する。
【解決手段】ゴムの補強に用いるゴム補強用コードであり、該コードが、単繊維繊度が１〜７ｄｔｅｘのポリエチレンナフタレート繊維の牽切加工糸からなり、該ポリエチレンナフタレート繊維の牽切加工糸の１本に、または、該ポリエチレンナフタレート繊維の牽切加工糸を複数本引き揃え、撚係数Ｋが１．０〜７．０である撚りを付与してなり、該ゴム補強用コードが、垂直長１〜５ｍｍの毛羽を５０〜５００本／Ｍ有しているゴム補強用コードである。
【選択図】なし

Description

本発明は、ゴムマトリックスに対して高い接着性を有するゴム補強用コードに関するものである。

従来、ゴム補強用繊維コードとしては、古くは綿糸が使用されてきたが、合成繊維の発達と共にレーヨンやナイロン、ポリエステルが提案され、これらが、ゴム補強用コードが主流となってきた。近年、車の軽量化やエンジンルームのコンパクト化に伴い、高耐久性が求められており、高弾性率を有するポリエチレンナフタレート繊維が使用されてきているが、綿コードのように毛羽やループを有さず、レーヨンやナイロンのように活性基を持たないのでゴムとの接着性がこれらに比べ劣る場合があった。

この問題を解決する為の手法として、ＲＦＬ接着剤にブロックドイソシアネート化合物と芳香族ポリエポキシ化合物を添加した処理液１浴による処理法等が知られている。（特許文献１参照）
２浴処理法としては、１段目で脂肪族エポキシ化合物、ブロックドイソシアネート化合物を含む第一処理液で繊維を処理し接着性を付与した後に、２段目でＲＦＬ接着剤を第二処理液として処理する、２浴処理法等が知られている（特許文献２参照）。
しかしながら、これらの処理方法では十分な接着性が得られていない。

特開平１０−４６４７５号公報特開昭５４−７３９９４号公報

本発明は、前述した問題点を改善するものであり、ゴムに対して優れた接着性を有するゴム補強用コードを提供することを目的とする。

本発明者らが上記目的を達成するために検討した結果、かかる目的は、ゴムの補強に用いるゴム補強用コードであって、該コードが、単繊維繊度が１〜７ｄｔｅｘのポリエチレンナフタレート繊維の牽切加工糸からなることを特徴とするゴム補強用コードにより達成できることを見出した。
また、上記ゴム補強用コードが、垂直長が１〜５ｍｍの毛羽を５０〜５００本／ｍ有していることが好ましい。

本発明によれば、マトリックスゴムとの接着性が格段に向上したゴム補強用コードを提供することができる。

本発明のゴム補強用コードに用いる牽切加工糸を製造する装置の概略図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明のゴム補強用コードは、単繊維繊度が１〜７ｄｔｅｘのポリエチレンナフタレート繊維の牽切加工糸からなることが肝要である。すなわち、本発明においては、ポリエチレンナフタレート繊維からなる牽切加工糸をゴム補強用コードとして用いたとき、接着性が格段に向上するという特殊な効果が得られることを見出したものである。また、本発明者らは接着性が毛羽の強度、すなわち繊維の強度が接着性に大きく影響すると考えていたが、上記牽切加工糸においてはこれとは全く関係なく、例えば高強度である芳香族ポリアミド繊維を用いた牽切加工糸よりもはるかに優れた接着性能を発揮することがわかった。さらに、これは同じポリエステル繊維の中でも、特にポリエチレンテレフタレート繊維の牽切加工糸において顕著な効果が得られている。

本発明においては、ポリエチレンナフタレート繊維の単繊維繊度は、１〜７ｄｔｅｘとする必要があり、好ましくは３〜５ｄｔｅｘとするのが望ましい。単繊維繊度が１ｄｔｅｘ未満では、牽切加工糸の毛羽が細くなりすぎてしまい、ゴムとの間でアンカー効果が得られず、十分な接着性が得られない可能性が高い。一方、単繊維繊度が７ｄｔｅｘを越えると、同じ総繊度の牽切加工糸で比較した場合、ポリエチレンナフタレート繊維の構成本数が少なくなり、糸の絡み合いが減少するために牽切加工糸の強度が低くなる傾向にある。また、上記の糸の絡み合いが減少すると牽切加工糸の製造も難しくなりやすい。

本発明においては、牽切加工糸の繊度は、好ましくは１００〜１００００ｄｔｅｘ、より好ましくは３００〜１０００ｄｔｅｘである。牽切加工糸の繊度が、１００ｄｔｅｘ未満では、牽切加工が安定せず、１００００ｄｔｅｘを超えると牽切加工が困難となる。

また、１本の牽切加工糸を構成するポリエチレンナフタレート繊維の構成本数は、牽切加工前の本数で好ましくは２００〜１０００本になるようにし、上記の牽切加工糸の繊度の範囲で、単繊維繊度と構成本数のバランスをとることが望ましい。構成本数が２００本未満であると単繊維繊度が大きくなり、逆に１０００本を越えると単繊維繊度が小さくなるため、上述した単繊維繊度の適性範囲から外れた場合は、好ましい牽切加工糸が製糸されないことがある。

また、本発明に用いるポリエチレンナフタレート繊維の強度は、好ましくは５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは６〜８ｃＮ／ｄｔｅｘである。該強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合には、牽切加工糸としての強度が不十分となりやすい。

本発明のゴム補強コードは、上記の牽切加工糸からなるコードであるが、上記の牽切加工糸１本に、または、上記の牽切加工糸を複数本引き揃え、撚りを付与してコードとすることが望ましい。複数本の牽切加工糸を引き揃える場合、その本数は好ましくは２〜８本であり、より好ましくは２〜４本である。その際、下記式で表される撚係数Ｋが、好ましくは１．０〜７．０、より好ましくは１．０〜４．０の撚りが付与されていることが望ましい。
Ｋ＝（Ｔ×（Ｄ×０．９）^１/２）／２８７０
ここで、Ｔは加えられた撚数（Ｔ／ｍ）、Ｄは牽切加工糸の総繊度（ｄｔｅｘ）を示す。この際、牽切加工糸を複数本引き揃えて撚りを付与する場合は、Ｄはそれらの牽切加工糸の繊度を合計した総繊度である。

本発明においては、ゴム補強用コードの表面に、垂直長が１〜５ｍｍの毛羽を合計本数で５０〜５００本／ｍ有していることが好ましい。ここで垂直長とは、撚糸後の糸条方向に垂直の方向に測定した毛羽長をいう。上記の毛羽の合計本数が５００本／ｍを越えると、工程通過性が悪化しやすく、一方、５０本／ｍ未満であると、毛羽効果によるアンカー効果が十分で無くなる恐れがある。

次に、以上に説明した本発明のゴム補強用コードの製造方法について説明する。まず、牽切加工糸を製造する方法としては、図１に示した装置による方法がある。ポリエチレンナフタレート繊維からなるフィラメント糸条Ａを、供給ニップローラー１の前で合糸しながら、供給ニップローラー１を通過した後、牽切位置２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れた後、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牽切加工糸Ｂとなる。

本発明においては、得られた牽切加工糸１本、または、複数本の牽切加工糸を引き揃えて、前述した撚り係数となるよう撚りを付与する。撚りはリング撚糸機などにより付与することができる。

本発明のゴム補強用コードの補強対象となるゴムマトリックスは、ゴム弾性を発揮できる高分子材料であれば特に限定されない。例えば、該ゴムマトリックスとしては、アクリルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、水素化アクリロニトリル−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、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、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、ブチルゴム、フッ素ゴムなどが挙げられ、これらを単独で用いても良いし、ブレンドして用いても良い。
本発明によって得られたゴム補強用コードは、ホース、ベルト、タイヤなどの接着性や高耐久性が求められる産業用ゴム部品に好適に用いることができる。

以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明する。なお、実施例中の各評価項目の測定値は下記の測定方法にしたがって求めた。
（１）毛羽指数
光学式毛羽カウンター（Ｆ−ＩＮＤＥＸＴＥＳＴＥＲ敷島テクノ製）により測定した。
（２）引張強度
ＪＩＳ−Ｌ−１０１７に準拠して測定した。
（３）剥離接着性
２５本のコードをゴムから剥離する際の接着力で評価した。評価用ゴムとしては、下記配合組成で作製したＨ−ＮＢＲゴム、及び、天然ゴム／スチレンブタジエンゴム＝６／４（重量比）を使用した。
（Ｈ−ＮＢＲゴムの配合組成）
カーボンブラック：５０部
酸化亜鉛：５部
可塑剤ＴＯＴＭ：５部
ステアリン酸：０．５部
抗酸化剤（ナウガード４４５）：１．５部
老化防止剤（ノクラックＭＢＺ）：１部
シリカ：８部

［実施例１］
フィラメント数２５０本、繊度１６７０ｄｔｅｘのポリエチレンナフタレート繊維（帝人ファイバー製）のフィラメント糸を用いて図１に示す装置を用いて、牽切長１ｍ、供給速度１３ｍ／分、牽切加工速度２００ｍ／分、牽切倍率１５倍とし、牽切加工を施し、５５０ｄｔｅｘの牽切加工糸を得た。この牽切加工糸３本を引き揃えて、Ｓ方向に１００Ｔ／ｍの撚り（撚係数１．３）を加え、繊度１６７０ｄｔｅｘのゴム補強用コードを作製した。結果を表１に示す。

［実施例２］
フィラメント数２５０本、繊度１６７０ｄｔｅｘのポリエチレンナフタレート繊維に代えて、フィラメント数７６８本、繊度１６７０ｄｔｅｘのポリエチレンナフタレート繊維（帝人ファイバー製）を用いた以外は、実施例１と同様にしてゴム補強用コードを作製した。結果を表１に示す。

［比較例１］
フィラメント数２５０本、繊度１６７０ｄｔｅｘのポリエチレンナフタレート繊維（帝人ファイバー製）に、Ｓ方向に１００Ｔ／ｍの撚りを加え、ゴム補強用コードを得た。このコードに、接着処理剤としてエポキシ及びイソシアネートを付着せしめた後、１５０℃にて１２０秒間、２４０℃にて６０秒間熱処理を実施し、さらにＲＦＬ（レゾルシン−ホルマリン−ラテックス）を付着せしめて、１７０℃にて１２０秒間、２４０℃にて６０秒間熱処理を行った。接着処理剤の付着量は３％であった。結果を表１に示す。

［比較例２］
ポリエチレンナフタレート繊維を、フィラメント数２５０本、繊度１６７０ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート繊維（帝人ファイバー製）に変更した以外は、実施例１と同様にゴム補強用コードを作製した。結果を表１に示す。

［比較例３］
ポリエチレンナフタレート繊維を、フィラメント数１０００本、繊度１６７０ｄｔｅｘの全芳香族ポリアミド繊維（帝人テクノプロダクツ製）に変更した以外は、実施例１と同様にして、ゴム補強用コードを作成した。結果を表１に示す。

本発明のゴム補強コードは、ゴムに対する接着性に極めて優れており、膨張性、耐久性、耐疲労性が要求される、ホース、ベルト、タイヤなどに広く用いることができる。

１供給ニップローラー
２牽切位置
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

Claims

ゴムの補強に用いるゴム補強用コードであって、該コードが、単繊維繊度が１〜７ｄｔｅｘのポリエチレンナフタレート繊維の牽切加工糸からなることを特徴とするゴム補強用コード。
ポリエチレンナフタレート繊維の牽切加工糸の１本に、または、ポリエチレンナフタレート繊維の牽切加工糸を複数本引き揃え、下記式で表される撚係数Ｋが１．０〜７．０である撚りを付与してなる請求項１記載のゴム補強用コード。
Ｋ＝（Ｔ×（Ｄ×０．９）^１/２）／２８７０
ここで、Ｔは加えられた撚数（Ｔ／ｍ）、Ｄは牽切加工糸の総繊度（ｄｔｅｘ）を示す。
ゴム補強用コードが、垂直長１〜５ｍｍの毛羽を５０〜５００本／ｍ有している請求項１または２記載のゴム補強用コード。
請求項１〜３のいずれかに記載のゴム補強用コードで補強されたホース、ベルト、または、タイヤ。