JPH05302228A - 繊維樹脂複合コード及びその製造法 - Google Patents
繊維樹脂複合コード及びその製造法Info
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- JPH05302228A JPH05302228A JP4131472A JP13147292A JPH05302228A JP H05302228 A JPH05302228 A JP H05302228A JP 4131472 A JP4131472 A JP 4131472A JP 13147292 A JP13147292 A JP 13147292A JP H05302228 A JPH05302228 A JP H05302228A
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- cord
- gpa
- elastic modulus
- fibers
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
- B60C9/005—Reinforcements made of different materials, e.g. hybrid or composite cords
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポリビニルアルコール系繊維と熱硬化性樹脂
とからなる曲げ弾性率の高い複合コードとその製造方法
を提供する。 【構成】 引張り強度が15ｇ／ｄ以上、初期弾性率が 2
50ｇ／ｄ以上のポリビニルアルコール系繊維と熱硬化性
樹脂とからなるコードである。また、繊維の体積含有率
が40％以上、70％未満であり、繊維が実質的にコードの
中心から0.84ｒ（ｒはコードの半径）の範囲内に存在し
ている。さらに、引張り強度が0.８ＧＰａ以上、引張り
弾性率が15ＧＰａ以上、曲げ強度が0.４ＧＰａ以上、曲
げ弾性率が25ＧＰａ以上である。
とからなる曲げ弾性率の高い複合コードとその製造方法
を提供する。 【構成】 引張り強度が15ｇ／ｄ以上、初期弾性率が 2
50ｇ／ｄ以上のポリビニルアルコール系繊維と熱硬化性
樹脂とからなるコードである。また、繊維の体積含有率
が40％以上、70％未満であり、繊維が実質的にコードの
中心から0.84ｒ（ｒはコードの半径）の範囲内に存在し
ている。さらに、引張り強度が0.８ＧＰａ以上、引張り
弾性率が15ＧＰａ以上、曲げ強度が0.４ＧＰａ以上、曲
げ弾性率が25ＧＰａ以上である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリビニルアルコール
系繊維樹脂複合コード及びその製造法に関するものであ
る。
系繊維樹脂複合コード及びその製造法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】タイヤ、ベルト、ホース等のゴム資材補
強用には、ナイロンやポリエステル、あるいはレーヨン
等の繊維を単数、あるいは複数本撚り合わせてコードと
した後、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦ
Ｌ）系の接着剤を付与したコードが広く用いられてい
る。近年は、ラジアルタイヤのベルト素材としてスチー
ルコードも用いられている。スチールコードは安価であ
り、しかも曲げ弾性率に優れるためタイヤの剛性が高ま
ることにより転がり抵抗を軽減して自動車の燃費改良に
大きく貢献してきた。
強用には、ナイロンやポリエステル、あるいはレーヨン
等の繊維を単数、あるいは複数本撚り合わせてコードと
した後、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦ
Ｌ）系の接着剤を付与したコードが広く用いられてい
る。近年は、ラジアルタイヤのベルト素材としてスチー
ルコードも用いられている。スチールコードは安価であ
り、しかも曲げ弾性率に優れるためタイヤの剛性が高ま
ることにより転がり抵抗を軽減して自動車の燃費改良に
大きく貢献してきた。
【０００３】一方、自動車の燃費改良のために車体の軽
量化が強く望まれており、このためにはタイヤの軽量化
が不可欠である。また、膨大に発生する廃タイヤの処分
も大きな問題となっている。現在の廃タイヤの処理方法
としては、焼却廃棄するのが一般的であり、タイヤは燃
料として用いた場合、エネルギー節約のために良好な燃
料となり得る。
量化が強く望まれており、このためにはタイヤの軽量化
が不可欠である。また、膨大に発生する廃タイヤの処分
も大きな問題となっている。現在の廃タイヤの処理方法
としては、焼却廃棄するのが一般的であり、タイヤは燃
料として用いた場合、エネルギー節約のために良好な燃
料となり得る。
【０００４】しかしながら、これらの問題に対応するた
めにはスチールコードは大きな欠点を有している。すな
わち、スチールコードは比重が大きいために、タイヤの
軽量化には不向きであり、また、タイヤを燃料として用
いた際に、燃焼させた後に不燃物として燃焼炉内に残存
するという問題がある。
めにはスチールコードは大きな欠点を有している。すな
わち、スチールコードは比重が大きいために、タイヤの
軽量化には不向きであり、また、タイヤを燃料として用
いた際に、燃焼させた後に不燃物として燃焼炉内に残存
するという問題がある。
【０００５】このため、軽量で耐疲労性に優れ、しかも
タイヤを燃料として燃焼させる際にゴムと共に燃焼す
る、有機系合成繊維による補強コードが強く望まれてい
る。この問題を解決するため、特開平３−151229号公報
には、ポリパラフェニレンテレフタルアミドのフィラメ
ント束にエポキシ樹脂を含浸させた空気式ラジアルタイ
ヤのための強化部材が提案されている。
タイヤを燃料として燃焼させる際にゴムと共に燃焼す
る、有機系合成繊維による補強コードが強く望まれてい
る。この問題を解決するため、特開平３−151229号公報
には、ポリパラフェニレンテレフタルアミドのフィラメ
ント束にエポキシ樹脂を含浸させた空気式ラジアルタイ
ヤのための強化部材が提案されている。
【０００６】しかしながら、ポリパラフェニレンテレフ
タルアミドからなる繊維は引張り方向の応力には強いも
のの、その分子鎖が剛直すぎるため、圧縮方向の応力に
は弱いという欠点がある。したがって、この繊維に樹脂
を含浸させた強化部材は、引張り方向には強いものの、
圧縮方向の応力が掛かると、この応力が繊維に直接作用
するため曲げに対しては極めて弱いという欠点がある。
タルアミドからなる繊維は引張り方向の応力には強いも
のの、その分子鎖が剛直すぎるため、圧縮方向の応力に
は弱いという欠点がある。したがって、この繊維に樹脂
を含浸させた強化部材は、引張り方向には強いものの、
圧縮方向の応力が掛かると、この応力が繊維に直接作用
するため曲げに対しては極めて弱いという欠点がある。
【０００７】また、特開平２−133349号公報には、引張
り強度が15ｇ／ｄ以上、初期弾性率が 300ｇ／ｄ以上の
ポリビニルアルコール(以下、ＰＶＡと略記する。)系繊
維が60体積％以上と熱硬化性樹脂からなる棒状の補強材
が、また、特開平２−133348号公報には、引張り強度が
７ｇ／ｄ以上、初期弾性率が 150ｇ／ｄ以上、単繊維の
繊度が 100〜3000デニールのＰＶＡ系繊維が60体積％以
上と熱硬化性樹脂からなる補強材が提案されている。
り強度が15ｇ／ｄ以上、初期弾性率が 300ｇ／ｄ以上の
ポリビニルアルコール(以下、ＰＶＡと略記する。)系繊
維が60体積％以上と熱硬化性樹脂からなる棒状の補強材
が、また、特開平２−133348号公報には、引張り強度が
７ｇ／ｄ以上、初期弾性率が 150ｇ／ｄ以上、単繊維の
繊度が 100〜3000デニールのＰＶＡ系繊維が60体積％以
上と熱硬化性樹脂からなる補強材が提案されている。
【０００８】しかしながら、これらの補強材は、コンク
リート、プラスチック等の補強材や抗張材を目的とした
もので、引張り物性を向上させるために繊維が引き揃え
られていることを重要な要件としており、弾性を有する
ゴムの補強に重要な曲げ強度や曲げ弾性率については何
ら考慮がなされていない。
リート、プラスチック等の補強材や抗張材を目的とした
もので、引張り物性を向上させるために繊維が引き揃え
られていることを重要な要件としており、弾性を有する
ゴムの補強に重要な曲げ強度や曲げ弾性率については何
ら考慮がなされていない。
【０００９】ＰＶＡ系繊維は、引張り強度や弾性率の点
ではポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維に及ばな
いものの、曲げや圧縮に対しては優れた特性を有してい
るため、ＰＶＡ系繊維の前記特性を活用した補強材が得
られれば極めて有用である。
ではポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維に及ばな
いものの、曲げや圧縮に対しては優れた特性を有してい
るため、ＰＶＡ系繊維の前記特性を活用した補強材が得
られれば極めて有用である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、スチー
ルコードは、ラジアルタイヤのベルト部材として優れた
性能を有しているものの、その高比重、不燃性のために
問題があり、また、ポリパラフェニレンテレフタルアミ
ド繊維を補強材とする複合コードは、圧縮特性に劣ると
いう問題があった。さらに、曲げ強度や曲げ弾性率の優
れたＰＶＡ系繊維のコードは提案されていなかった。
ルコードは、ラジアルタイヤのベルト部材として優れた
性能を有しているものの、その高比重、不燃性のために
問題があり、また、ポリパラフェニレンテレフタルアミ
ド繊維を補強材とする複合コードは、圧縮特性に劣ると
いう問題があった。さらに、曲げ強度や曲げ弾性率の優
れたＰＶＡ系繊維のコードは提案されていなかった。
【００１１】したがって、本発明は、曲げや圧縮特性に
優れたＰＶＡ系繊維を補強材とする高い曲げ弾性率を有
する繊維樹脂複合コードと、前記コードを生産性よく製
造することが可能な製造法を提供することを技術的な課
題とするものである。
優れたＰＶＡ系繊維を補強材とする高い曲げ弾性率を有
する繊維樹脂複合コードと、前記コードを生産性よく製
造することが可能な製造法を提供することを技術的な課
題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。
を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。
【００１３】すなわち、本発明は、次の構成を有するも
のである。 (1) 引張り強度が15ｇ／ｄ以上、初期弾性率が 250ｇ／
ｄ以上のポリビニルアルコール系繊維と熱硬化性樹脂と
からなるコードであって、繊維の体積含有率が40％以
上、70％未満であり、繊維が実質的にコードの中心から
0.84ｒ（ｒはコードの半径）の範囲内に存在し、かつ、
引張り強度が0.８ＧＰａ以上、引張り弾性率が15ＧＰａ
以上、曲げ強度が0.４ＧＰａ以上、曲げ弾性率が25ＧＰ
ａ以上であることを特徴とする繊維樹脂複合コード。
のである。 (1) 引張り強度が15ｇ／ｄ以上、初期弾性率が 250ｇ／
ｄ以上のポリビニルアルコール系繊維と熱硬化性樹脂と
からなるコードであって、繊維の体積含有率が40％以
上、70％未満であり、繊維が実質的にコードの中心から
0.84ｒ（ｒはコードの半径）の範囲内に存在し、かつ、
引張り強度が0.８ＧＰａ以上、引張り弾性率が15ＧＰａ
以上、曲げ強度が0.４ＧＰａ以上、曲げ弾性率が25ＧＰ
ａ以上であることを特徴とする繊維樹脂複合コード。
【００１４】(2) 引張り強度が15ｇ／ｄ以上、初期弾性
率が 250ｇ／ｄ以上のポリビニルアルコール系繊維を熱
硬化性樹脂液に浸漬し、次いで前記樹脂液中に設けた複
数のオリフィスからなる複合ノズルを用いて、繊維の体
積含有率が40％以上、70％未満となり、繊維が実質的に
コードの中心から0.84ｒの範囲内に存在するように引き
抜き成型することを特徴とする繊維樹脂複合コードの製
造法。
率が 250ｇ／ｄ以上のポリビニルアルコール系繊維を熱
硬化性樹脂液に浸漬し、次いで前記樹脂液中に設けた複
数のオリフィスからなる複合ノズルを用いて、繊維の体
積含有率が40％以上、70％未満となり、繊維が実質的に
コードの中心から0.84ｒの範囲内に存在するように引き
抜き成型することを特徴とする繊維樹脂複合コードの製
造法。
【００１５】なお、本発明でいうＰＶＡ系繊維及び複合
コードの引張り強度と初期弾性率は、JIS-L-1017の方法
に準じて測定するものである。また、複合コードの曲げ
強度と曲げ弾性率は、支点間隔25.4mm、変形速度25mm／
分での３点曲げ試験によって測定するものであり、得ら
れた応力−変位曲線のピーク値（Ｗ）及び初期勾配の外
挿値（Ｓ）から下式により求めるものである。 曲げ強度＝（８ＷＬ）／（πｄ3) 曲げ弾性率＝（４Ｌ2Ｓ）／（３πｄ4) ただし、 ｄ：コードの直径（mm） Ｌ：支点間隔（25.4mm） Ｗ：応力−変位曲線でのピーク応力（kg) Ｓ：応力−変位曲線での初期勾配を変位25.4mm(100％）
に外挿した時の応力（kg)
コードの引張り強度と初期弾性率は、JIS-L-1017の方法
に準じて測定するものである。また、複合コードの曲げ
強度と曲げ弾性率は、支点間隔25.4mm、変形速度25mm／
分での３点曲げ試験によって測定するものであり、得ら
れた応力−変位曲線のピーク値（Ｗ）及び初期勾配の外
挿値（Ｓ）から下式により求めるものである。 曲げ強度＝（８ＷＬ）／（πｄ3) 曲げ弾性率＝（４Ｌ2Ｓ）／（３πｄ4) ただし、 ｄ：コードの直径（mm） Ｌ：支点間隔（25.4mm） Ｗ：応力−変位曲線でのピーク応力（kg) Ｓ：応力−変位曲線での初期勾配を変位25.4mm(100％）
に外挿した時の応力（kg)
【００１６】以下、本発明について詳細に説明する。
【００１７】本発明の繊維樹脂複合コードを構成するＰ
ＶＡ系繊維は、引張り強度が15ｇ/d以上、初期弾性率が
250ｇ／ｄ以上であることが必要であり、好ましくは引
張り強度が17ｇ／ｄ以上、初期弾性率が 300ｇ／ｄ以上
である。引張り強度が15ｇ/d未満又は初期弾性率が 250
ｇ／ｄ未満では、複合コードとした際に満足な性能が得
られない。
ＶＡ系繊維は、引張り強度が15ｇ/d以上、初期弾性率が
250ｇ／ｄ以上であることが必要であり、好ましくは引
張り強度が17ｇ／ｄ以上、初期弾性率が 300ｇ／ｄ以上
である。引張り強度が15ｇ/d未満又は初期弾性率が 250
ｇ／ｄ未満では、複合コードとした際に満足な性能が得
られない。
【００１８】本発明の繊維樹脂複合コードを構成する熱
硬化性樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡとエピ
クロルヒドリンから縮合反応によって得られるエポキシ
系樹脂、アルコールやフェノールから得られるモノグリ
シジルエーテル化合物、不飽和ポリエステル系の樹脂
等、種々のものを用いることができる。その中でも、曲
げ弾性率とタフネスの両方とも高い樹脂組成のものが容
易に得られるエポキシ樹脂が好ましい。
硬化性樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡとエピ
クロルヒドリンから縮合反応によって得られるエポキシ
系樹脂、アルコールやフェノールから得られるモノグリ
シジルエーテル化合物、不飽和ポリエステル系の樹脂
等、種々のものを用いることができる。その中でも、曲
げ弾性率とタフネスの両方とも高い樹脂組成のものが容
易に得られるエポキシ樹脂が好ましい。
【００１９】また、本発明では、繊維樹脂複合コード中
の繊維の体積含有率（コードの全体積に対する繊維の体
積分率）は40％以上、70％未満であることが必要であ
る。繊維の体積含有率が70％以上になると、繊維樹脂複
合コードの引張り強度や弾性率は高まるものの、本発明
の目的である高い曲げ弾性率は得られない。逆に繊維の
体積含有率が40％未満では、引張り強度や弾性率が低く
なるために繊維樹脂複合コードとしての物性が不十分と
なる。
の繊維の体積含有率（コードの全体積に対する繊維の体
積分率）は40％以上、70％未満であることが必要であ
る。繊維の体積含有率が70％以上になると、繊維樹脂複
合コードの引張り強度や弾性率は高まるものの、本発明
の目的である高い曲げ弾性率は得られない。逆に繊維の
体積含有率が40％未満では、引張り強度や弾性率が低く
なるために繊維樹脂複合コードとしての物性が不十分と
なる。
【００２０】本発明においてさらに重要なことは、補強
材であるＰＶＡ系繊維のフィラメントがコードの中心か
ら0.84ｒ（ｒはコードの半径）の範囲内に存在し、0.84
ｒ〜1.０ｒの範囲内には実質的に存在しないことであ
る。本発明でいう実質的に存在しないとは、極めて少数
のフィラメントが存在することまで除外するものではな
く、全フィラメント数の内、約90％以上がコードの中心
から0.84ｒの範囲内に存在していることを意味する。こ
のような構成は、コードが曲げ応力を受ける際に、曲げ
強度及び曲げ弾性率を発現させるコード表皮近傍が樹脂
に富んでいることを示しており、曲げに弱い繊維が曲げ
応力に関与し難いことになる。
材であるＰＶＡ系繊維のフィラメントがコードの中心か
ら0.84ｒ（ｒはコードの半径）の範囲内に存在し、0.84
ｒ〜1.０ｒの範囲内には実質的に存在しないことであ
る。本発明でいう実質的に存在しないとは、極めて少数
のフィラメントが存在することまで除外するものではな
く、全フィラメント数の内、約90％以上がコードの中心
から0.84ｒの範囲内に存在していることを意味する。こ
のような構成は、コードが曲げ応力を受ける際に、曲げ
強度及び曲げ弾性率を発現させるコード表皮近傍が樹脂
に富んでいることを示しており、曲げに弱い繊維が曲げ
応力に関与し難いことになる。
【００２１】上記のように構成された本発明の繊維樹脂
複合コードの引張り強度は0.８ＧＰａ以上、引張り弾性
率は15ＧＰａ以上である必要があり、また、曲げ強度は
0.４ＧＰａ以上、曲げ弾性率は25ＧＰａ以上である必要
がある。これらの値が前記の値未満になると、繊維樹脂
複合コードとして十分な性能を発揮することができな
い。
複合コードの引張り強度は0.８ＧＰａ以上、引張り弾性
率は15ＧＰａ以上である必要があり、また、曲げ強度は
0.４ＧＰａ以上、曲げ弾性率は25ＧＰａ以上である必要
がある。これらの値が前記の値未満になると、繊維樹脂
複合コードとして十分な性能を発揮することができな
い。
【００２２】本発明において、コードの断面形状は特に
限定されるものではなく、円形、楕円形、矩形等いずれ
の形状でもよいが、円形とするのが好ましい。
限定されるものではなく、円形、楕円形、矩形等いずれ
の形状でもよいが、円形とするのが好ましい。
【００２３】次に、本発明の繊維樹脂複合コードの製造
法について説明する。
法について説明する。
【００２４】本発明の繊維樹脂複合コードを構成するＰ
ＶＡ系繊維の製造法は特に限定されるものではなく、例
えば、本発明者らが先に特開平2-300308号公報において
提案した乾・湿式紡糸方法に準じて、その最適条件下に
製造することができる。すなわち、重合度1500以上、70
00以下のＰＶＡをジメチルスルホキシド等の溶媒に溶解
して調製した紡糸原液を、アルコールを主成分とする凝
固浴中に乾・湿式紡糸して糸条を形成し、この糸条中の
溶媒を除去した後、熱延伸することにより得ることがで
きる。
ＶＡ系繊維の製造法は特に限定されるものではなく、例
えば、本発明者らが先に特開平2-300308号公報において
提案した乾・湿式紡糸方法に準じて、その最適条件下に
製造することができる。すなわち、重合度1500以上、70
00以下のＰＶＡをジメチルスルホキシド等の溶媒に溶解
して調製した紡糸原液を、アルコールを主成分とする凝
固浴中に乾・湿式紡糸して糸条を形成し、この糸条中の
溶媒を除去した後、熱延伸することにより得ることがで
きる。
【００２５】さらに望むならば、熱延伸の前にリン酸や
パラトルエンスルホン酸のような脱水反応促進用の触媒
を糸条に付与すると、糸条の耐熱水性を高めることがで
きる。また、紡糸原液にリン酸等の架橋性薬剤を添加し
ておいてもよい。
パラトルエンスルホン酸のような脱水反応促進用の触媒
を糸条に付与すると、糸条の耐熱水性を高めることがで
きる。また、紡糸原液にリン酸等の架橋性薬剤を添加し
ておいてもよい。
【００２６】これらの繊維の繊度は特に限定されるもの
ではないが、好ましくは 250ｄ以上、4000ｄ以下であ
り、より好ましくは 500ｄ以上、3000ｄ以下、さらに好
ましくは 750ｄ以上、2000ｄ以下である。
ではないが、好ましくは 250ｄ以上、4000ｄ以下であ
り、より好ましくは 500ｄ以上、3000ｄ以下、さらに好
ましくは 750ｄ以上、2000ｄ以下である。
【００２７】本発明では、上記で得られたＰＶＡ系繊維
を熱硬化性樹脂液に浸漬し、引き続き樹脂液内の賦型ノ
ズルへ導いて賦型するが、この時、賦型ノズルとして複
合ノズルを用いることが重要である。図１に示す複合ノ
ズルは２個のオリフィスを有する例であるが、第１のオ
リフィス３の半径（ｒ1)は第２のオリフィス４の半径
（ｒ2)よりも小さくし、これらの半径の比（ｒ1 ／ｒ2)
は0.63〜0.84の範囲になるように設定するのがよい。ま
た、第１オリフィスの出口と第２オリフィスの入り口間
には間隙を設け、第１オリフィスと第２オリフィスの先
端間の距離Ｄを５mm以上とすることが好ましい。
を熱硬化性樹脂液に浸漬し、引き続き樹脂液内の賦型ノ
ズルへ導いて賦型するが、この時、賦型ノズルとして複
合ノズルを用いることが重要である。図１に示す複合ノ
ズルは２個のオリフィスを有する例であるが、第１のオ
リフィス３の半径（ｒ1)は第２のオリフィス４の半径
（ｒ2)よりも小さくし、これらの半径の比（ｒ1 ／ｒ2)
は0.63〜0.84の範囲になるように設定するのがよい。ま
た、第１オリフィスの出口と第２オリフィスの入り口間
には間隙を設け、第１オリフィスと第２オリフィスの先
端間の距離Ｄを５mm以上とすることが好ましい。
【００２８】本発明においてｒ1 及びｒ2 の大きさは特
に限定されるものではないが、ｒ2は0.１mm以上、0.８m
m以下、特に0.14mm以上、0.７mm以下が好ましく、さら
に好ましくは0.17mm以上、0.６mm以下である。また、こ
れらのオリフィスの中心は、図１に示したように一直線
上にあることが好ましい。
に限定されるものではないが、ｒ2は0.１mm以上、0.８m
m以下、特に0.14mm以上、0.７mm以下が好ましく、さら
に好ましくは0.17mm以上、0.６mm以下である。また、こ
れらのオリフィスの中心は、図１に示したように一直線
上にあることが好ましい。
【００２９】このようにして構成された複合ノズルは、
熱硬化性樹脂槽にオリフィス全体が樹脂液に浸るように
取り付けられる。これによりそれぞれのオリフィスに樹
脂液が自由に流入できる。
熱硬化性樹脂槽にオリフィス全体が樹脂液に浸るように
取り付けられる。これによりそれぞれのオリフィスに樹
脂液が自由に流入できる。
【００３０】図１で示したように、補強材となるＰＶＡ
系繊維１は、熱硬化性樹脂液２中で第１オリフィス３と
第２オリフィス４を連続して通過する。第１オリフィス
を通過する際、繊維の単糸間に樹脂が浸透し、この段階
でまずコードとしての形態が付与される。次いで、第２
オリフィスを通過する際に、このコードの外層にさらに
樹脂が付着し、コードの内層に繊維が存在し、外周部に
は繊維が実質的に存在しない構成のコードとなる。
系繊維１は、熱硬化性樹脂液２中で第１オリフィス３と
第２オリフィス４を連続して通過する。第１オリフィス
を通過する際、繊維の単糸間に樹脂が浸透し、この段階
でまずコードとしての形態が付与される。次いで、第２
オリフィスを通過する際に、このコードの外層にさらに
樹脂が付着し、コードの内層に繊維が存在し、外周部に
は繊維が実質的に存在しない構成のコードとなる。
【００３１】このようにして樹脂を含浸され、賦型され
たコードは、引き続き乾燥及び硬化炉へ導かれて硬化、
成型される。乾燥及び硬化の時間や温度は使用する熱硬
化性樹脂の乾燥、硬化条件に応じて設定すればよいが、
一般的に乾燥を 100〜 150℃で２分間、硬化を 120〜 1
90℃で１分間行うのが好ましい。
たコードは、引き続き乾燥及び硬化炉へ導かれて硬化、
成型される。乾燥及び硬化の時間や温度は使用する熱硬
化性樹脂の乾燥、硬化条件に応じて設定すればよいが、
一般的に乾燥を 100〜 150℃で２分間、硬化を 120〜 1
90℃で１分間行うのが好ましい。
【００３２】
【作用】本発明の繊維樹脂複合コードが高い曲げ弾性率
を有するのは、補強繊維として圧縮特性に優れたＰＶＡ
系繊維を用い、さらにこの補強繊維が、実質的にコード
の中心部から0.84ｒの範囲内に存在し、0.84ｒ〜1.０ｒ
間は熱硬化性樹脂のみが存在するためと考えられる。
を有するのは、補強繊維として圧縮特性に優れたＰＶＡ
系繊維を用い、さらにこの補強繊維が、実質的にコード
の中心部から0.84ｒの範囲内に存在し、0.84ｒ〜1.０ｒ
間は熱硬化性樹脂のみが存在するためと考えられる。
【００３３】
【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
る。
【００３４】実施例１ 重合度4000、ケン化度99.9モル％のＰＶＡをジメチルス
ルホキシドに溶解して紡糸原液を調製した。なお、溶解
に際しては、ＰＶＡに対して0.32重量％のリン酸を添加
した。この紡糸原液を孔径0.45mm、孔数 232の紡糸口金
からジメチルスルホキシドを15重量％含有するメタノー
ル凝固浴中に30mmのエアギャップを通して乾・湿式紡糸
した。糸条中のジメチルスルホキシドをメタノールで除
去した後、入口温度 180℃、出口温度 235℃の熱風加熱
炉で17.5倍に熱延伸して、引張り強度17.2ｇ／ｄ、初期
弾性率 320ｇ／ｄである1519d/232fのＰＶＡ繊維を得
た。
ルホキシドに溶解して紡糸原液を調製した。なお、溶解
に際しては、ＰＶＡに対して0.32重量％のリン酸を添加
した。この紡糸原液を孔径0.45mm、孔数 232の紡糸口金
からジメチルスルホキシドを15重量％含有するメタノー
ル凝固浴中に30mmのエアギャップを通して乾・湿式紡糸
した。糸条中のジメチルスルホキシドをメタノールで除
去した後、入口温度 180℃、出口温度 235℃の熱風加熱
炉で17.5倍に熱延伸して、引張り強度17.2ｇ／ｄ、初期
弾性率 320ｇ／ｄである1519d/232fのＰＶＡ繊維を得
た。
【００３５】この繊維をエポキシ樹脂（油化シェル社製
エピコート８２８）含浸槽に導入し、引き抜き賦型ノズ
ルを通して賦型した。引き抜き賦型ノズルとしては第１
オリフィスが内径（２×ｒ1 ）0.５mm、第２オリフィス
が内径（２×ｒ2 ）0.７mm、第１オリフィスと第２オリ
フィスとの間隔Ｄが20mmである複合ノズルを用いた。次
いで、賦型された繊維樹脂複合コードを 120℃で乾燥後
170℃で硬化させ、毎分20ｍの速度で巻き取った。
エピコート８２８）含浸槽に導入し、引き抜き賦型ノズ
ルを通して賦型した。引き抜き賦型ノズルとしては第１
オリフィスが内径（２×ｒ1 ）0.５mm、第２オリフィス
が内径（２×ｒ2 ）0.７mm、第１オリフィスと第２オリ
フィスとの間隔Ｄが20mmである複合ノズルを用いた。次
いで、賦型された繊維樹脂複合コードを 120℃で乾燥後
170℃で硬化させ、毎分20ｍの速度で巻き取った。
【００３６】得られた繊維樹脂複合コードは、直径（２
×ｒ）0.55mmの円形断面のものであり、繊維の体積含有
率は66％で、引張り強度は1.１ＧＰａ、引張り弾性率は
20ＧＰａであった。また、このコードの曲げ強度及び曲
げ弾性率を支点間隔25.4mmで３点支持法により測定した
ところ、それぞれ0.６ＧＰａ、32ＧＰａと極めて優れた
性能を有していた。さらに、断面を顕微鏡下で観察した
ところ、補強材であるＰＶＡ系繊維は実質的にコード中
心から半径0.22mmの範囲内に存在し、その外側では繊維
が観察されなかった。
×ｒ）0.55mmの円形断面のものであり、繊維の体積含有
率は66％で、引張り強度は1.１ＧＰａ、引張り弾性率は
20ＧＰａであった。また、このコードの曲げ強度及び曲
げ弾性率を支点間隔25.4mmで３点支持法により測定した
ところ、それぞれ0.６ＧＰａ、32ＧＰａと極めて優れた
性能を有していた。さらに、断面を顕微鏡下で観察した
ところ、補強材であるＰＶＡ系繊維は実質的にコード中
心から半径0.22mmの範囲内に存在し、その外側では繊維
が観察されなかった。
【００３７】比較例１ 複合ノズルとして第１オリフィスの内径が0.７mm、第２
オリフィスの内径が１mmのものを用いる以外は実施例１
と同様にして繊維樹脂複合コードを製造した。得られた
繊維樹脂複合コードの曲げ強度と曲げ弾性率は0.７ＧＰ
ａ、33ＧＰａと高かったものの、繊維の体積含有率が17
％と少なかったため、引張り強度は0.４ＧＰａにすぎな
かった。
オリフィスの内径が１mmのものを用いる以外は実施例１
と同様にして繊維樹脂複合コードを製造した。得られた
繊維樹脂複合コードの曲げ強度と曲げ弾性率は0.７ＧＰ
ａ、33ＧＰａと高かったものの、繊維の体積含有率が17
％と少なかったため、引張り強度は0.４ＧＰａにすぎな
かった。
【００３８】比較例２ 複合ノズルとして、第１オリフィスの内径が0.42mm、第
２オリフィスを内径が0.45mmのものとを用いる以外は実
施例１と同様にして繊維樹脂複合コードを製造した。得
られた繊維樹脂複合コードの引張り強度と弾性率は1.６
ＧＰａ及び31ＧＰａと高かったが、繊維の体積含有率が
82％と多かったため、曲げ強度と曲げ弾性率は0.３ＧＰ
ａと21ＧＰａでしかなかった。
２オリフィスを内径が0.45mmのものとを用いる以外は実
施例１と同様にして繊維樹脂複合コードを製造した。得
られた繊維樹脂複合コードの引張り強度と弾性率は1.６
ＧＰａ及び31ＧＰａと高かったが、繊維の体積含有率が
82％と多かったため、曲げ強度と曲げ弾性率は0.３ＧＰ
ａと21ＧＰａでしかなかった。
【００３９】比較例３ 賦型ノズルとして、内径が0.５mmのオリフィス１個から
なるノズルを用いる以外は実施例１と同様にして繊維樹
脂複合コードを製造した。得られた繊維樹脂複合コード
は引張り弾性率が20ＧＰａと高かったものの、曲げ弾性
率は15ＧＰａに過ぎなかった。また、コードの断面を顕
微鏡下で観察したところ、補強繊維はほぼ全面に均一に
分散していた。
なるノズルを用いる以外は実施例１と同様にして繊維樹
脂複合コードを製造した。得られた繊維樹脂複合コード
は引張り弾性率が20ＧＰａと高かったものの、曲げ弾性
率は15ＧＰａに過ぎなかった。また、コードの断面を顕
微鏡下で観察したところ、補強繊維はほぼ全面に均一に
分散していた。
【００４０】実施例２ 実施例１と同様の方法により、引張り強度18.1ｇ／ｄ、
初期弾性率 340ｇ／ｄである 790ｄ/150ｆのＰＶＡ繊維
を作製し、これを補強材としてビスフェノールＡ型のエ
ポキシ樹脂を主剤、芳香族アミンを硬化剤とする熱硬化
性樹脂溶液を付与して複合コードを作製した。なお、乾
・湿式紡糸したＰＶＡ繊維の延伸は、入口温度 180℃、
出口温度 235℃の熱風加熱炉中で延伸倍率18.0倍で行っ
た。また、複合ノズルとして、第１オリフィスが内径0.
３mm、第２オリフィスが内径0.38mmのものを用いた。
初期弾性率 340ｇ／ｄである 790ｄ/150ｆのＰＶＡ繊維
を作製し、これを補強材としてビスフェノールＡ型のエ
ポキシ樹脂を主剤、芳香族アミンを硬化剤とする熱硬化
性樹脂溶液を付与して複合コードを作製した。なお、乾
・湿式紡糸したＰＶＡ繊維の延伸は、入口温度 180℃、
出口温度 235℃の熱風加熱炉中で延伸倍率18.0倍で行っ
た。また、複合ノズルとして、第１オリフィスが内径0.
３mm、第２オリフィスが内径0.38mmのものを用いた。
【００４１】得られた複合コードの繊維体積含有率は60
％であり、引張り強度は1.２ＧＰａ、引張り弾性率は24
ＧＰａであった。また、曲げ強度と曲げ弾性率はそれぞ
れ0.９ＧＰａ、40ＧＰａと優れた物性を有しており、補
強繊維はコードの中心から0.８ｒの範囲内に存在してい
ることが観察された。
％であり、引張り強度は1.２ＧＰａ、引張り弾性率は24
ＧＰａであった。また、曲げ強度と曲げ弾性率はそれぞ
れ0.９ＧＰａ、40ＧＰａと優れた物性を有しており、補
強繊維はコードの中心から0.８ｒの範囲内に存在してい
ることが観察された。
【００４２】
【発明の効果】本発明の繊維樹脂複合コードは、高い引
張り強度と初期弾性率及び曲げ弾性率を有し、スチール
コードに替えてタイヤの補強材となり得る有機系複合コ
ードである。また、本発明の製造法によれば、上記の利
点を有する繊維樹脂複合コードを安価に生産性よく得る
ことができる。
張り強度と初期弾性率及び曲げ弾性率を有し、スチール
コードに替えてタイヤの補強材となり得る有機系複合コ
ードである。また、本発明の製造法によれば、上記の利
点を有する繊維樹脂複合コードを安価に生産性よく得る
ことができる。
【図１】本発明の製造法で用いられる複数のオリフィス
からなる複合ノズルの一実施態様を示す断面図である。
からなる複合ノズルの一実施態様を示す断面図である。
１ ＰＶＡ系繊維 ２ 熱硬化性樹脂液 ３ 第１オリフィス ４ 第２オリフィス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６０Ｃ 9/00 Ｅ 8408−3Ｄ Ｄ０１Ｆ 6/14 Ｚ 7199−3Ｂ Ｄ０６Ｍ 15/55 // Ｂ２９Ｋ 105:08 (72)発明者 望月 政嗣 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 引張り強度が15ｇ／ｄ以上、初期弾性率
が 250ｇ／ｄ以上のポリビニルアルコール系繊維と熱硬
化性樹脂とからなるコードであって、繊維の体積含有率
が40％以上、70％未満であり、繊維が実質的にコードの
中心から0.84ｒ（ｒはコードの半径）の範囲内に存在
し、かつ、引張り強度が0.８ＧＰａ以上、引張り弾性率
が15ＧＰａ以上、曲げ強度が0.４ＧＰａ以上、曲げ弾性
率が25ＧＰａ以上であることを特徴とする繊維樹脂複合
コード。 - 【請求項２】 引張り強度が15ｇ／ｄ以上、初期弾性率
が 250ｇ／ｄ以上のポリビニルアルコール系繊維を熱硬
化性樹脂液に浸漬し、次いで前記樹脂液中に設けた複数
のオリフィスからなる複合ノズルを用いて、繊維の体積
含有率が40％以上、70％未満となり、繊維が実質的にコ
ードの中心から0.84ｒの範囲内に存在するように引き抜
き成型することを特徴とする繊維樹脂複合コードの製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4131472A JPH05302228A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 繊維樹脂複合コード及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4131472A JPH05302228A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 繊維樹脂複合コード及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05302228A true JPH05302228A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=15058772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4131472A Pending JPH05302228A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 繊維樹脂複合コード及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05302228A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019003738A1 (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ用補強部材およびそれを用いたタイヤ |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP4131472A patent/JPH05302228A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019003738A1 (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ用補強部材およびそれを用いたタイヤ |
| CN110809523A (zh) * | 2017-06-30 | 2020-02-18 | 株式会社普利司通 | 轮胎用增强构件和使用其的轮胎 |
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