JPH04194011A - ゴム補強用モノフィラメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、扁平断面を有するゴム補強用モノフィラメン
トに関する。

〔従来の技術〕

空気入りタイヤの補強コードには金属コードと繊維コー
ドとがある。後者の繊維コードは、前者の金属コードに
比べて軽量性が利点であり、ナイロン、ポリエステルな
どの有機重合体からなるマルチフィラメントを撚り合わ
せたものが多く使用されているが、このようなマルチフ
ィラメントの撚りコードに対し、高い剛性が得られるモ
ノフィラメントを使用する提案もある。

しかし、モノフィラメントの場合は、円形断面であると
耐疲労性に問題があるため、第６図に示すように矩形状
の扁平断面にしたものが良いとされている。この扁平断
面モノフィラメント５０は、耐疲労性の解決と共に、曲
げ剛性に異方性を有していて、タイヤの上下方向の荷重
に対する撓み剛性を小さくする一方で、コーナリング時
に負荷される捩じりに対する剛性を高くするため、乗心
地を損なわずに操縦安定性を向上することができるとい
う特長がある。また、ゴム引きしてシート状のカーカス
シートにしたとき扁平面を面方向にすることにより薄肉
にできるため、タイヤの軽量化に有利にすることもでき
る。

しかしながら、扁平断面モノフィラメントは、このよう
な利点を有する反面で、横断面におけるコーナがシャー
プであるため応力を集中しやす（、コートゴムとの間で
界面破壊（剥離）を起こしやすいという欠点がある。そ
のため、空気入りタイヤに使用した場合、耐久性が低い
という問題があった。また、扁平断面モノフィラメント
は表面が平滑であるため、マルチフィラメントの撚りコ
ードに比べて機械的接着力が低く、この点からも空気入
りタイヤに使用したときの耐久性を悪くしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、扁平断面を基調としながら、応力集中
ムこよるゴムとの界面破壊を起こしにくく、かつゴムと
の機械的接着力を向上したゴム補強用モノフィラメント
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は有機重合体からなる
ゴム補強用モノフィラメントにおいて、最大径に対する
最小径の比が０．４〜１．０の範囲にある２〜４個の円
を１列に並べ、隣接する二つの円の間を凹状の曲線で連
接して描かれる図形の外形線によってフィラメントの横
断面が形成され、該横断面の長径をａ、短径をす。

前記最大円の半径をＲ２前記凹状の連接曲線の深さをＨ
とするとき、 ０．１ｍｍ≦Ｒ≦１．０　ｍｍ ａ　／　ｂ　＝　２〜５ Ｈ＝（０，３〜０．６）ｂ／２ の条件を満足し、かつ隣接する二つの円の間の中心間距
離りを小さい方の円の直径の２〜５倍にしたことを特徴
とするものである。

本発明のゴム補強用モノフィラメントは、断面形状を上
記のように構成することによって、横断面の輪郭にシャ
ープなコーナ部分を形成しないため応力集中を生ぜず、
ゴムとの界面破壊を効果的に解消する。また、ゴムとの
接触面積が増大するため、ゴムとの機械的接着力を向上
することができる。

扁平断面フィラメントの横断面形状は、さらに好ましく
はその短辺の中心を長辺に平行に通るｙ軸に対して実質
的に対称であるようにし、さらに望ましくは長辺の中心
を短辺に平行に通るｙ軸に対しても実質的に対称である
ようにするのがよい。また、上記横断面形状は、２〜４
個の円が１列に並べれた形状において、その両端部に最
大径の円を配置するような形状にするのがよい。

本発明において、モノフィラメントに使用される有機重
合体としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１
１．ナイロン１２．ナイロン６１２゜ナイロン４６など
のポリアミド又はこれらの相互共重合ポリアミド、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートポ
リブチレンテレフタレートなどのポリエステル又はこれ
らの相互共重合ポリエステルおよびその他の溶融紡糸可
能な熱可塑性重合体を使用することができる。そして、
この有機重合体を、所望の断面形状を有する口金から溶
融紡糸し、さらに延伸、熱固定することにより扁平断面
モノフィラメントに成形することができる。

以下、本発明のゴム補強用モノフィラメントを、図面を
参照して説明する。

第１図は本発明のゴム補強用モノフィラメントの一例を
示す断面図である。モノフィラメント５の横断面は、二
つの同一径からなる円１が並べられ、この二つの円１．
１の間を凹状の滑らかな曲線２が接続するように描かれ
た図形の外形線によって形成され、全体として扁平状に
なっている。

このような扁平状横断面を形成する円の数としては、２
〜４個の範囲で任意に選択することができる。第１図、
第２図、第５図に示すモノフィラメント５では、２個の
円ｌから横断面が形成されているが、第３図、第４図に
示すモノフィラメント５では、４個の円Ｉを１列に並べ
て横断面が形成されている。また、この横断面を形成す
る円としては、第１図、第４図、第５図のように同一径
のものだけから形成してもよいが、第２図、第３図のよ
うに径の異なる円を組み合ねるようにしてもよい。この
ように大きさの異なる円を組合せる場合、両端部に最大
径の円を配置するようにすることが好ましい。

隣接する二つの円の間を接続する凹状の曲線２としては
、滑らかな線でなければならない。

これが鋭角的な屈曲線を形成する場合は、その屈曲部分
に応力が集中し、ゴムとの界面破壊を生じやすくなる。

また、横断面は、その短辺すの中心を通る横軸（ｙ軸）
および／または長辺ａの中心を通る縦軸（ｙ軸）対して
、上下および／または左右に略対称形であることが望ま
しい。図示の例では、第１図、第３図、第４図。

第５図の横断面はｙ軸及びｙ軸の両輪に対して対称であ
るが、第２図の横断面ではｙ軸に対してだけ対称になっ
ている。

上述のような形状からなるモノフィラメントの横断面に
おいて、最大円の半径Ｒ１横断面の長径ａと短径ｂ、凹
状の連接曲線の深さＨは、それぞれ、 ０．１１≦Ｒ≦１．０１ ａ　／　ｂ　＝　２〜５ Ｈ＝（０，３〜０．６）　ｂ　／　２ の条件を満たしていなければならない。

最大円の半径Ｒが０．１閣未満では補強用モノフィラメ
ントとして補強効果を小さくするばかりでなく、コーナ
のシャープ化によって応力集中をしやすくなる。また、
１．０　ａｎを越えるとコートゴムに埋設してカーカス
層を形成したときの厚さが大きくなり、軽量化の効果を
低減するようになる。

比ａ　／　ｂは扁平断面モノフィラメントの扁平比に相
当する。この比が２以下ではモノフィラメントの偏平化
の効果が薄れてしまうし、また５以上では、モノフィラ
・メントを取扱うとき捩じれを生じやすくなり、カーカ
スシートなどに加工するときの作業性を低下するように
なる。

凹状の接続曲線の深さＨは、隣接する二つの円の共通接
線からの最大深さとして測定される寸法である。この深
さＨを大きくすることによってモノフィラメントの表面
積が増加し、機械的接着力を向上することができる。こ
のため深さＨが０．３Ｘｂ／２よりも小さくては接着力
の向上を図ることが難しくなる。また、深さＨが０．６
Ｘｂ／２よりも大きくなると、扁平断面において凹状の
くびれ部分を大きくし、モノフィラメントの機械的強度
を低下するようになる。

また、異なる径の円の組み合わから横断面が形成されて
いる場合、その最大径の円に対する最小径の円の比は、
最低０．４までにすべきである。これより小さい最小径
の円を組み合わせると、扁平断面のくびれ部分が大きく
なりすぎ、前述した扁平断面モノフィラメントの特長を
失うようになる。

また、互いに隣接する二つの円の中心間距離りとしては
、小さい円の方の直径Ｃの２〜５倍の範囲にすべきであ
る。その理由は、前述した扁平比ａ　／　ｂと同じであ
る。

上述した構成からなるゴム補強用モノフィラメントは、
断面の輪郭が滑らかになり、応力の集中をすることがな
くなるので、ゴムとの界面破壊を効果的に解消すること
ができる。また、ゴムとの接触面積が増大して機械的接
着力を向上することができる。

このような性能を有するゴム補強用モノフィラメントは
、タイヤに使用できるほか、コンベヤベルトホースなど
の他のゴム製品にも補強用としても広く適用することが
できる。

〔実施例〕

第１図に示すような横断面形状を有し、断面の各寸法お
よび強度特性が表に示すような値である３８８０デニー
ルのナイロン６６からなる扁平断面モノフィラメントを
溶融紡糸法によって製糸し、次いでこの生コードにレソ
ルシン・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）接着剤
で処理したあと熱処理して接着処理コードを作った。二
の接着剤処理コードの強度特性は表中に括弧で示す通り
であった。

一方、比較例として、第６図に示す横断面形状を有し、
断面の各寸法および強度特性が表に示すような値である
４３５０デニールのナイロン６６からなる扁平断面モノ
フィラメントを溶融紡糸法によって製糸し、次いでこの
生コードにレソルシン・ホルマリン・ゴムラテックス（
ＲＦＬ）接着剤で処理したあと熱処理して接着処理コー
ドを作った。この接着剤処理コードの強度特性は表中に
括弧で示す通りであった。

上記２種類のコードをＪＩＳ　Ｌ−１０１７（１９８３
年）に示されるアマ−シャ法に準じてコートゴムに埋設
した試験サンプルを作製し、下記条件による圧縮・曲げ
テストを実施した。

コードのエンド数　　３２エンド（本１５ｃｍ）加硫時
コード張力　　　２　ｋｇ／１本ストローク　　　　　
　７．０　ｃｍ 時　間　　　　　　　　６時間 圧縮曲げ速さ　　　　４００　ｃｐｍ 二のテスト後の試験サンプルのコード近傍でのコード／
コートゴム間に発生しているクラック長１ｍｍ以上の界
面破壊の数及び単コード剥離力をそれぞれ測定したとこ
ろ、表のような結果が得られた。なお、表中、単コード
剥離力は本発明コードを１００とする指数で表示した。

（重置以下余白） 〔発明の効果〕 上述したように、本発明のゴム補強用モノフィラメント
は、その断面形状を複数の円と凹状の曲線から形成し、
かつその形状を一定条件に特定したことによって断面の
輪郭を滑らかにし、応力集中が発生しないようにしたか
ら、ゴムとの界面破壊を効果的に防止することができ、
さらにゴムとの接触面を増大してゴムとの機械的接着力
を向上することができる。したがって、ゴム製品の補強
用に使用した場合、大きな耐久性を発揮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のゴム補強用モノフィラメントの一例を
示す横断面図、第２図乃至第５図は、それぞれ他の実施
例からなる本発明のゴム補強用モノフィラメントの横断
面図、第６図は従来の扁平断面モノフィラメントの横断
面図である。 １・・・円、２・・・凹状の接続曲線、５・・・扁平断
面モノフィラメント。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 最大径に対する最小径の比が０．４〜１．０の範囲にあ
   る２〜４個の円を１列に並べ、隣接する二つの円の間を
   凹状の曲線で連接して描かれる図形の外形線によってフ
   ィラメントの横断面が形成され、該横断面の長径をａ、
   短径をｂ、前記最大円の半径をＲ、前記凹状の連接曲線
   の深さをＨとするとき、 ０．１ｍｍ≦Ｒ≦１．０ｍｍ ａ／ｂ＝２〜５ Ｈ＝（０．３〜０．６）ｂ／２ の条件を満足し、かつ隣接する二つの円の間の中心間距
   離Ｌを小さい方の円の直径の２〜５倍にした有機重合体
   からなるゴム補強用モノフィラメント。