JPH02210068A - ゴム補強用ポリビニルアルコール系合成繊維 - Google Patents
ゴム補強用ポリビニルアルコール系合成繊維Info
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- JPH02210068A JPH02210068A JP1400589A JP1400589A JPH02210068A JP H02210068 A JPH02210068 A JP H02210068A JP 1400589 A JP1400589 A JP 1400589A JP 1400589 A JP1400589 A JP 1400589A JP H02210068 A JPH02210068 A JP H02210068A
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- strength
- cord
- fiber
- pva
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- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
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。
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、耐疲労性の大幅改良されたゴム補強用として
のポリビニルアルコール系合成繊維(以下rPVA繊維
」と略記する)に関するものである。
のポリビニルアルコール系合成繊維(以下rPVA繊維
」と略記する)に関するものである。
(従来の技術)
従来、PVA繊維はゴム補強材料として広〈産業用繊維
として使用されてきた。しかし、この繊維は耐疲労性が
劣り、また元来水に可溶であるというポリマー特性を有
している為に、耐熱水性に劣るという欠点を有している
。従って、屈曲歪を多く受けるタイヤを始めとするゴム
補強用コードとしては、使用が極めて限定されていた。
として使用されてきた。しかし、この繊維は耐疲労性が
劣り、また元来水に可溶であるというポリマー特性を有
している為に、耐熱水性に劣るという欠点を有している
。従って、屈曲歪を多く受けるタイヤを始めとするゴム
補強用コードとしては、使用が極めて限定されていた。
ところが、今日、特開昭59−130314号および同
59−100710号各公報に見られる様に超高分子量
(例えば平均分子量40万以上)化によってPVA繊維
の高強力化が可能となった。しかし、かかる超高分子量
のPVAポリマーを工業的に生産することは難しく、ま
た、製造面の困難さからコスト的にもポリエステルやナ
イロン等の一般のゴム補強用コードに供される繊維に比
し大幅に割高となり、商業的に競争力を持ち得ないもの
であった。
59−100710号各公報に見られる様に超高分子量
(例えば平均分子量40万以上)化によってPVA繊維
の高強力化が可能となった。しかし、かかる超高分子量
のPVAポリマーを工業的に生産することは難しく、ま
た、製造面の困難さからコスト的にもポリエステルやナ
イロン等の一般のゴム補強用コードに供される繊維に比
し大幅に割高となり、商業的に競争力を持ち得ないもの
であった。
以上の様な背景から、PVAポリマーを従来のPVA繊
維の分子量より若干大きい程度の分子量とすることで、
工業的にも比較的容易にかつ多量に高強力PVA繊維を
供給出来る方法が見い出され(例えば特開昭60−12
6311号および同60−126312号等記載)、ゴ
ム補強用コードとして工業的、商業的に用いることの見
通しがついた。この様にして供給された高強力PVA繊
維はアラミド繊維には強力および弾性率の面でともに及
ばないものの、従来のナイロンやポリエステル等の繊維
よりは大幅に強度も向上し、−見、ゴム補強用コードと
して十分使用可能なものと考えられた。また、かかる方
法で得られた高強力PVA繊維は特開昭61=1087
13号公報にも記述されている様に従来のPVA繊維に
比し機械的な歪入力に対しても大幅に改善される為、ゴ
ム補強用タイヤコードとしての耐疲労性も十分実用に耐
え得るものと考えられた。
維の分子量より若干大きい程度の分子量とすることで、
工業的にも比較的容易にかつ多量に高強力PVA繊維を
供給出来る方法が見い出され(例えば特開昭60−12
6311号および同60−126312号等記載)、ゴ
ム補強用コードとして工業的、商業的に用いることの見
通しがついた。この様にして供給された高強力PVA繊
維はアラミド繊維には強力および弾性率の面でともに及
ばないものの、従来のナイロンやポリエステル等の繊維
よりは大幅に強度も向上し、−見、ゴム補強用コードと
して十分使用可能なものと考えられた。また、かかる方
法で得られた高強力PVA繊維は特開昭61=1087
13号公報にも記述されている様に従来のPVA繊維に
比し機械的な歪入力に対しても大幅に改善される為、ゴ
ム補強用タイヤコードとしての耐疲労性も十分実用に耐
え得るものと考えられた。
一方、従来のPVA繊維の繊維性能向上手段としては特
公昭47−8186号、同48−7887号、同48−
9210号、同48−32623号、同48−3262
4号、同48−9209号、同52−25602号およ
び同53−1368号等の公報記載の手段が知られてお
り、耐湿熱性、高温時での初期モジュラス等の改良が図
れてきた。
公昭47−8186号、同48−7887号、同48−
9210号、同48−32623号、同48−3262
4号、同48−9209号、同52−25602号およ
び同53−1368号等の公報記載の手段が知られてお
り、耐湿熱性、高温時での初期モジュラス等の改良が図
れてきた。
しかし、上記特開昭60−126311号および同第6
0−126312号等記載の方法で得られる高強力PV
A繊維は下記の第1表に示す様に15g/d以上の強度
を有しているのに対し、従来の改良PVA繊維では高々
フィラメントの強度が11g/dに過ぎなかった。
0−126312号等記載の方法で得られる高強力PV
A繊維は下記の第1表に示す様に15g/d以上の強度
を有しているのに対し、従来の改良PVA繊維では高々
フィラメントの強度が11g/dに過ぎなかった。
従って、かかる高強力PVA繊維では従来のPVA繊維
に比し強力、耐疲労性ともに大幅に改善された為、ゴム
補強用繊維として極めて有望であると考えられた。
に比し強力、耐疲労性ともに大幅に改善された為、ゴム
補強用繊維として極めて有望であると考えられた。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら本発明者らは、上記特開昭60−1263
11号および同60−126312号等記載の方法によ
り得られた高強力PVA繊維は耐疲労性に関して重大な
欠点を有していることを明らかにした。すなわち、この
ままでは全くタイヤコードとしての耐疲労性が不足し、
通常の実地走行でもコード切れ (以下rCBUJ :
コードブレーキングアップと呼ぶ)が発生し、タイヤ安
全上到底実用には適さないことを明らかにした。以下、
この点につき更に詳細に説明する。
11号および同60−126312号等記載の方法によ
り得られた高強力PVA繊維は耐疲労性に関して重大な
欠点を有していることを明らかにした。すなわち、この
ままでは全くタイヤコードとしての耐疲労性が不足し、
通常の実地走行でもコード切れ (以下rCBUJ :
コードブレーキングアップと呼ぶ)が発生し、タイヤ安
全上到底実用には適さないことを明らかにした。以下、
この点につき更に詳細に説明する。
下記の第2表に示す各種繊維材料を同表に示す撚り数で
カーカスプライのコードとして用いたタイヤサイズ19
5/70 SR14の乗用車用タイヤを試作し、これら
タイヤにつき、カーカスプライのコードの強力保持率を
ドラム走行および実地走行後に新品時のコード強力との
対比で評価した。得られた結果を第2表に併記する。尚
、カーカスプライコードの強力保持率の測定個所は、第
1図に示すタイヤの×印の部分とした。
カーカスプライのコードとして用いたタイヤサイズ19
5/70 SR14の乗用車用タイヤを試作し、これら
タイヤにつき、カーカスプライのコードの強力保持率を
ドラム走行および実地走行後に新品時のコード強力との
対比で評価した。得られた結果を第2表に併記する。尚
、カーカスプライコードの強力保持率の測定個所は、第
1図に示すタイヤの×印の部分とした。
第2表から明らかな様に、高強力PVA繊維のドラム走
行後の強力保持率はポリエステル繊維とほぼ同等であっ
たが、実地走行後のコード強力保持率はポリエステル繊
維が90%以上であるのに対して、高強力PVA繊維は
20〜40%にまで低下してしまい、また場合によって
はCBtJが発生し、タイヤパンクの寸前の状態であっ
た。
行後の強力保持率はポリエステル繊維とほぼ同等であっ
たが、実地走行後のコード強力保持率はポリエステル繊
維が90%以上であるのに対して、高強力PVA繊維は
20〜40%にまで低下してしまい、また場合によって
はCBtJが発生し、タイヤパンクの寸前の状態であっ
た。
上記の実地走行試験は通常の車輌に試験タイヤを取り付
け、内圧も通常内圧(通常は1゜7 kg/cm”)で
試験を実施したものであるが、これはあくまでタイヤ使
用条件としては管理状態におかれたものであり、一般市
場では過剰積載や時として内圧1.Okg/CIm”以
下という異常状態で使用されることもあり得る為、管理
状態下で実地走行5万す走行時のコード強力保持率が2
0〜40%であったということは、一般市場での安全性
を全く保証出来ないと判断せざるを得ず、このままでは
到底実用には供し得ないと判断された。
け、内圧も通常内圧(通常は1゜7 kg/cm”)で
試験を実施したものであるが、これはあくまでタイヤ使
用条件としては管理状態におかれたものであり、一般市
場では過剰積載や時として内圧1.Okg/CIm”以
下という異常状態で使用されることもあり得る為、管理
状態下で実地走行5万す走行時のコード強力保持率が2
0〜40%であったということは、一般市場での安全性
を全く保証出来ないと判断せざるを得ず、このままでは
到底実用には供し得ないと判断された。
上述”の様に、タイヤドラム試験や所謂チューブ疲労試
験等のLABO試験では検出出来ない様な現象はPVA
繊維特異な現象と考えられる為、本発明者らは上記の様
な疲労原因の徹底的究明を実施すべき、更に次のような
試験を行った。まず、下記の第3表に示す各種繊維材料
を同表に示す条件下でベルトコードとして用いた第2図
に示すフォールドベルト構造の、タイヤサイズP235
/75 R15の乗用車用タイヤを試作した。これらタ
イヤにつき、前述の様にして実地走行後のベルトコード
の強力保持率を評価した。得られた結果を第3表に併記
する。尚、ベルトコードの強力保持率の測定個所は、第
2図に示す×印の部分とした。
験等のLABO試験では検出出来ない様な現象はPVA
繊維特異な現象と考えられる為、本発明者らは上記の様
な疲労原因の徹底的究明を実施すべき、更に次のような
試験を行った。まず、下記の第3表に示す各種繊維材料
を同表に示す条件下でベルトコードとして用いた第2図
に示すフォールドベルト構造の、タイヤサイズP235
/75 R15の乗用車用タイヤを試作した。これらタ
イヤにつき、前述の様にして実地走行後のベルトコード
の強力保持率を評価した。得られた結果を第3表に併記
する。尚、ベルトコードの強力保持率の測定個所は、第
2図に示す×印の部分とした。
上記第3表から明らかな様に、高強力PVA繊維をベル
トコードとして使用してもコードの強力保持率は、新品
時対比約60%にまで低下し、やはり耐疲労性に大きな
問題があることが判明した。
トコードとして使用してもコードの強力保持率は、新品
時対比約60%にまで低下し、やはり耐疲労性に大きな
問題があることが判明した。
従って本発明の目的は、例えば空気入りタイヤに適用し
た場合には実地走行後も殆どコード強力の低下を生ずる
ことのない耐疲労性の大幅に向上したゴム補強用PVA
繊維コードを入手することのできる技術を提供すること
にある。
た場合には実地走行後も殆どコード強力の低下を生ずる
ことのない耐疲労性の大幅に向上したゴム補強用PVA
繊維コードを入手することのできる技術を提供すること
にある。
(問題点を解決するための手段)
本発明者は前記実地走行後の高強力PVA繊維コードの
強力低下原因につき鋭意検討した結果、以下に示す知見
を得た。
強力低下原因につき鋭意検討した結果、以下に示す知見
を得た。
まず、実地走行後タイヤから取り出したコードをエポキ
シ樹脂中に埋め込み、ミクロトームで切断した該コード
横断面を観察したところ、上撚りと下撚りの交錯面近傍
のフィラメントが著しく変形し、フィラメント10本以
上が凝集束化していることが分かった。通常フィラメン
トはコードにかかる歪をフィラメント−本−本に分散す
る役割を有する為、フィラメントが凝集し歪を均一に分
散することが出来なくなればフィラメントまたはコード
の強力低下は促進されてしまうことになる。
シ樹脂中に埋め込み、ミクロトームで切断した該コード
横断面を観察したところ、上撚りと下撚りの交錯面近傍
のフィラメントが著しく変形し、フィラメント10本以
上が凝集束化していることが分かった。通常フィラメン
トはコードにかかる歪をフィラメント−本−本に分散す
る役割を有する為、フィラメントが凝集し歪を均一に分
散することが出来なくなればフィラメントまたはコード
の強力低下は促進されてしまうことになる。
次に、この様なフィラメント凝集体現象を更に明確化す
る為に、上撚り、下撚りをほぐし、上撚りと下撚りが接
しているコード界面を顕微鏡で観察した。するとやはり
フィラメントは数本〜数十本単位であたかもプレスされ
た様にフィルム状になっている形跡が認められ、フィラ
メント元来の役割と考えられる歪入力の緩和を図ること
は不可能であることが分かった。この様なフィラメント
同士の凝集現象はポリエステル、アラミド繊維には認め
られず、PVA繊維のみに見られる現象であった。
る為に、上撚り、下撚りをほぐし、上撚りと下撚りが接
しているコード界面を顕微鏡で観察した。するとやはり
フィラメントは数本〜数十本単位であたかもプレスされ
た様にフィルム状になっている形跡が認められ、フィラ
メント元来の役割と考えられる歪入力の緩和を図ること
は不可能であることが分かった。この様なフィラメント
同士の凝集現象はポリエステル、アラミド繊維には認め
られず、PVA繊維のみに見られる現象であった。
一方、ドラム走行(2万り走行、コード強力保持率60
%)したコードでは一部で上記フィラメント凝集現象が
若干認められるものの、その程度は極めて小さく、ドラ
ム走行においてはフィラメント各1本ずつに歪入力がま
だ均一に分散されているもと考えられる。また、従来の
PVA繊維ではドラム走行でも4700kmでCBUが
発生してしまっているが、前記高強力PVA繊維は2万
りでも残強力が60%であり、従来のPVA繊維と較べ
大幅に耐疲労性が改良されていることが分かる。しかし
、この様に改良された高強力PVA繊維でも実地走行後
のコードで大きく強力低下するという現象は従来の知見
からは到底予測することの出来ない現象であった。
%)したコードでは一部で上記フィラメント凝集現象が
若干認められるものの、その程度は極めて小さく、ドラ
ム走行においてはフィラメント各1本ずつに歪入力がま
だ均一に分散されているもと考えられる。また、従来の
PVA繊維ではドラム走行でも4700kmでCBUが
発生してしまっているが、前記高強力PVA繊維は2万
りでも残強力が60%であり、従来のPVA繊維と較べ
大幅に耐疲労性が改良されていることが分かる。しかし
、この様に改良された高強力PVA繊維でも実地走行後
のコードで大きく強力低下するという現象は従来の知見
からは到底予測することの出来ない現象であった。
そこで本発明者らは、実地走行後とドラム走行後のコー
ドおよびフィラメントを詳細に観察することにより、以
下の相違を見い出した。即ち、(1)実地走行において
は走行と停止をくり返す為、100°C〜常温までの不
規則な温度履歴を繰り返して受ける。
ドおよびフィラメントを詳細に観察することにより、以
下の相違を見い出した。即ち、(1)実地走行において
は走行と停止をくり返す為、100°C〜常温までの不
規則な温度履歴を繰り返して受ける。
(2)実地走行においては、コードの受ける歪入力も不
規則に絶えず変化し、これに従い、フィラメント同士の
こすれ個所、こすれ入力も変化することになる。
規則に絶えず変化し、これに従い、フィラメント同士の
こすれ個所、こすれ入力も変化することになる。
(3)これに対してドラム走行におけるコードは絶えず
100℃以上の高温下にあり、フィラメント自体の軟化
によりフィラメント同士のこすれ入力を緩和し易い。
100℃以上の高温下にあり、フィラメント自体の軟化
によりフィラメント同士のこすれ入力を緩和し易い。
上記知見は、ドラム走行後のコードのフィラメントはフ
ィラメント同士のこずれがフィラメント中の一箇所に集
中することにより所謂バイアス状カット面を有するのに
対し、実地走行後のコードのフィラメント面には多数箇
所でフィラメント同士のこすれ傷が見られ、またバイア
ス状カット面だけを見てもバイアス状カットの中に数箇
所のこすれ傷跡が見られることによっても説明される。
ィラメント同士のこずれがフィラメント中の一箇所に集
中することにより所謂バイアス状カット面を有するのに
対し、実地走行後のコードのフィラメント面には多数箇
所でフィラメント同士のこすれ傷が見られ、またバイア
ス状カット面だけを見てもバイアス状カットの中に数箇
所のこすれ傷跡が見られることによっても説明される。
以上説明した様なフィラメント凝集束化によるフィラメ
ント入力を減少させ、高強力PVA繊維のコードの耐疲
労性を高める為には、フィラメント凝集を阻止すれば良
いという知見に基づき、本発明は以下に示す考察の下に
なされたものである。
ント入力を減少させ、高強力PVA繊維のコードの耐疲
労性を高める為には、フィラメント凝集を阻止すれば良
いという知見に基づき、本発明は以下に示す考察の下に
なされたものである。
即ち、PVA繊維は元来分子内に水素結合を有している
為、僅かな水の存在によっても水素結合が水分子と親和
性を持ち、このことがPVA繊維自体が凝集し易いとい
う欠点となっていると考えられる。また、所謂水分子は
PVA繊維の非晶部に浸入し、PVA繊維非晶部の膨潤
を引き起こすことが、例えばガラス転移点の低下等を招
く結果となっていると考えられる。
為、僅かな水の存在によっても水素結合が水分子と親和
性を持ち、このことがPVA繊維自体が凝集し易いとい
う欠点となっていると考えられる。また、所謂水分子は
PVA繊維の非晶部に浸入し、PVA繊維非晶部の膨潤
を引き起こすことが、例えばガラス転移点の低下等を招
く結果となっていると考えられる。
尚、前記高強力PVA繊維では高強力発現の一手段とし
て非晶部の緻密化や、高配向化により高強力を可能とし
ており、特開昭61−108713号公報では、かかる
高強力PVA繊維の耐蒸圧性も向上することが報告され
ているが、これだけではまだまだ実地走行後のコードの
耐疲労性を向上させることは不可能であることは、前述
の結果から見て明らかであった。
て非晶部の緻密化や、高配向化により高強力を可能とし
ており、特開昭61−108713号公報では、かかる
高強力PVA繊維の耐蒸圧性も向上することが報告され
ているが、これだけではまだまだ実地走行後のコードの
耐疲労性を向上させることは不可能であることは、前述
の結果から見て明らかであった。
そこで本発明者らは、フィラメントに架橋処理を施せば
フィラメント同士の凝集摩滅を防止することができ、こ
れにより実地走行での高強力PVA繊維コードの強力低
下を実質的に阻止し、耐疲労性を付与することが出来る
と考え、OH基をもつPVA繊維に対し種々の架橋剤の
検討を行った。
フィラメント同士の凝集摩滅を防止することができ、こ
れにより実地走行での高強力PVA繊維コードの強力低
下を実質的に阻止し、耐疲労性を付与することが出来る
と考え、OH基をもつPVA繊維に対し種々の架橋剤の
検討を行った。
例えば、ホルムアルデヒドやホウ酸を用いて架橋された
PVA繊維は耐熱性が向上することはよく知られている
。しかし、このような架橋は強力が低下したり、曲げに
よる圧縮歪に対して脆くなる可能性が高いといった問題
があった。実際に、ホウ酸を用いて架橋されたPVA繊
維に圧縮歪を加えたところ、耐疲労性は劣っていた。
PVA繊維は耐熱性が向上することはよく知られている
。しかし、このような架橋は強力が低下したり、曲げに
よる圧縮歪に対して脆くなる可能性が高いといった問題
があった。実際に、ホウ酸を用いて架橋されたPVA繊
維に圧縮歪を加えたところ、耐疲労性は劣っていた。
そこで、本発明者らは、好ましい架橋剤を見出せれば耐
疲労性が改良されるとの考えの下に鋭意検討を行ったと
ころ、有機チタンが架橋剤として優れていることを見出
した。チタンはPVA繊維のOH基と反応すると次式 のような架橋を形成する。しかし、このような反応は、
結合力が強いために反応のコントロールが難しく、PV
A繊維の強力を著しく低下させる。
疲労性が改良されるとの考えの下に鋭意検討を行ったと
ころ、有機チタンが架橋剤として優れていることを見出
した。チタンはPVA繊維のOH基と反応すると次式 のような架橋を形成する。しかし、このような反応は、
結合力が強いために反応のコントロールが難しく、PV
A繊維の強力を著しく低下させる。
そこで本発明者らは、PVA繊維のOH基とTiを間接
的に結合させれば強力低下の少ない架橋が形成されると
いう考えの下に、Tiに有機物を付加させたものを架橋
剤として用いたところ、PVA繊維の耐疲労性を向上さ
せることに成功し、本発明を完成するに至った。
的に結合させれば強力低下の少ない架橋が形成されると
いう考えの下に、Tiに有機物を付加させたものを架橋
剤として用いたところ、PVA繊維の耐疲労性を向上さ
せることに成功し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は原糸強度として15 g/d以上を
有するPVA繊維を有機チタンを用いて架橋処理した後
、接着剤処理したゴム補強用PVA繊維コードに関する
ものである。
有するPVA繊維を有機チタンを用いて架橋処理した後
、接着剤処理したゴム補強用PVA繊維コードに関する
ものである。
本発明における有機チタンとしては、Ti (OR)
4で表わされるアルコキシド、Ti(OR)4−11(
OCOR’ )。
4で表わされるアルコキシド、Ti(OR)4−11(
OCOR’ )。
で表わされるアシレート、Ti(OR)a−、AnやT
i(OH)4−a +Anなどで表わされるキレートが
考えられる。一般にこれらの化合物は加水分解しやすい
ので、水の存在下では使用出来ないが、水に対して比較
的安定といわれるキレートにOH基を付与すると加水分
解せず水に可溶になる。
i(OH)4−a +Anなどで表わされるキレートが
考えられる。一般にこれらの化合物は加水分解しやすい
ので、水の存在下では使用出来ないが、水に対して比較
的安定といわれるキレートにOH基を付与すると加水分
解せず水に可溶になる。
具体的にはアルコシトにはTi(0−isocsHt)
n、Ti(0−ncJ*) a、Ti (OCHzCH
(CH3)C4HQ) a、Ti(0−C+Jzs)a
などがあり、またアシレートとしてはTi (0−nC
JJ 5(OCOCIグH3S) 、Ti(0−icd
h)(OCOC+tHffs)sなどが考えられ、更に
チタンキレートとしてはTi(0−icJt)z(QC
(CH3)CHCOCH3) z 、Ti(Oll)z
(OCH(CH3)COOH) zなどが考えられる
。特に、Ti(OH)z (OCI((CH3)COO
H) !は水に安定でかつ可溶であるため、産業的、工
業的にも期待が大きい。
n、Ti(0−ncJ*) a、Ti (OCHzCH
(CH3)C4HQ) a、Ti(0−C+Jzs)a
などがあり、またアシレートとしてはTi (0−nC
JJ 5(OCOCIグH3S) 、Ti(0−icd
h)(OCOC+tHffs)sなどが考えられ、更に
チタンキレートとしてはTi(0−icJt)z(QC
(CH3)CHCOCH3) z 、Ti(Oll)z
(OCH(CH3)COOH) zなどが考えられる
。特に、Ti(OH)z (OCI((CH3)COO
H) !は水に安定でかつ可溶であるため、産業的、工
業的にも期待が大きい。
これらの架橋剤は、水又はその他の有機溶媒に希釈した
処理剤として使用する。この処理剤をフィラメント表面
のみに付着させるか、あるいはフィラメントの内部まで
浸透させるかで表面架橋、内部架橋といった二種類の架
橋形態が考えられる。
処理剤として使用する。この処理剤をフィラメント表面
のみに付着させるか、あるいはフィラメントの内部まで
浸透させるかで表面架橋、内部架橋といった二種類の架
橋形態が考えられる。
これら形態はともに疲労改良効果があるが、特に表面架
橋は摩擦疲労に効果があり、これに対し内部架橋は摩擦
・圧縮歪下において効果を発揮する。
橋は摩擦疲労に効果があり、これに対し内部架橋は摩擦
・圧縮歪下において効果を発揮する。
表面架橋は、原糸又は生コードの表面に処理剤を付着さ
せ、その後熱処理を施すことで架橋反応を行わしめるこ
とができる。
せ、その後熱処理を施すことで架橋反応を行わしめるこ
とができる。
また、内部架橋は、原糸あるいは生コードを水、その他
の有機溶媒にて膨潤させ、架橋剤をフィラメント内部ま
で浸透させた後、余分な架橋剤を洗い流し、乾燥熱処理
することで架橋反応を行わしめることができる。あるい
は、紡糸原液中に架橋剤を投入し、紡糸後、熱を加える
ことによって架橋反応を行わしめてもよい。
の有機溶媒にて膨潤させ、架橋剤をフィラメント内部ま
で浸透させた後、余分な架橋剤を洗い流し、乾燥熱処理
することで架橋反応を行わしめることができる。あるい
は、紡糸原液中に架橋剤を投入し、紡糸後、熱を加える
ことによって架橋反応を行わしめてもよい。
それぞれの架橋方法について更に詳しく説明する。
先ず表面架橋法としては、架橋剤を水及び有機溶媒に溶
解して0.5重量%以上2置火%以下になるようにする
。次に、PVA繊維を上記処理液中に浸漬した後、乾燥
熱処理を施す。処理温度は150“C以上240″C以
下が好ましい。架橋処理に供するPVA繊維は、−原糸
、生コードどちらでもがまわないが、好ましくは原糸処
理した後油剤を付与し撚りをかけるのがよい。
解して0.5重量%以上2置火%以下になるようにする
。次に、PVA繊維を上記処理液中に浸漬した後、乾燥
熱処理を施す。処理温度は150“C以上240″C以
下が好ましい。架橋処理に供するPVA繊維は、−原糸
、生コードどちらでもがまわないが、好ましくは原糸処
理した後油剤を付与し撚りをかけるのがよい。
次に内部架橋法であるが、この方法では先ず架橋剤を1
重量%以上5置火%以下になるよう水又は有機溶媒に希
釈した液に原糸または生コードを浸漬する。この際、温
度をかけることによりpvA繊維のアモルファス部を膨
潤させ、架橋剤がフィラメント内部まで入り込むように
する。温度は50″C以上80°C以下が好ましく、浸
漬時間は1o分以上40分以内がよい。その後、表面に
付着した余分な架橋剤を洗い流した後、乾燥熱処理を行
なう。
重量%以上5置火%以下になるよう水又は有機溶媒に希
釈した液に原糸または生コードを浸漬する。この際、温
度をかけることによりpvA繊維のアモルファス部を膨
潤させ、架橋剤がフィラメント内部まで入り込むように
する。温度は50″C以上80°C以下が好ましく、浸
漬時間は1o分以上40分以内がよい。その後、表面に
付着した余分な架橋剤を洗い流した後、乾燥熱処理を行
なう。
この乾燥は100″C以下で行ない、熱処理は150°
C以上240°C以下の温度で行なう。
C以上240°C以下の温度で行なう。
一方、′紡糸原液中に架橋剤を投入する方法においては
、先ずPVAをDMSO等の溶媒に溶かして5〜50重
量%になるようにする。
、先ずPVAをDMSO等の溶媒に溶かして5〜50重
量%になるようにする。
さらにこの紡糸原液に、有機チタンを溶媒に溶かして5
0重量%とじたものを最終的にPVAのTi含有量が0
.01〜0.1重量%になるように投入する。
0重量%とじたものを最終的にPVAのTi含有量が0
.01〜0.1重量%になるように投入する。
その後、この紡糸原液を紡糸工程へ供するが、紡糸は乾
式、湿式あるいはその両者を組み合わせた乾・湿式法の
いずれでもかまわない。紡糸後、凝固浴を通過したPV
A繊維はメタノール浴中で延伸し、さらに160℃〜2
40°Cの高温下で延伸するとともに架橋反応を行なわ
しめることができる。
式、湿式あるいはその両者を組み合わせた乾・湿式法の
いずれでもかまわない。紡糸後、凝固浴を通過したPV
A繊維はメタノール浴中で延伸し、さらに160℃〜2
40°Cの高温下で延伸するとともに架橋反応を行なわ
しめることができる。
その後、油剤を塗布し、撚糸することにより生コードを
入手できる。
入手できる。
このようにして得られたコードを通常のRFL接着剤処
理することにより、ゴム補強用コードとして用いること
が出来る。
理することにより、ゴム補強用コードとして用いること
が出来る。
尚、このようにして得られたコードのTi含有量は0.
01〜0.1重量%になるのが好ましい。この理由は、
0.01重量%未満では疲労性改良効果があまりなく、
一方0.1重量%を超えると改良効果は飽和し、強力低
下、接着低下を起こす心配があるからである。
01〜0.1重量%になるのが好ましい。この理由は、
0.01重量%未満では疲労性改良効果があまりなく、
一方0.1重量%を超えると改良効果は飽和し、強力低
下、接着低下を起こす心配があるからである。
(実施例)
次に本発明を実施例に基づき説明する。
−1〜4 ″ 12
ここでは、紡糸原液中に架橋剤を投入して架橋を行なっ
た例を示す。
た例を示す。
先ず、重合度3500の完全ケン化型(ケン化度99.
5%以上)のPVAの20重量%のDMSO溶液をつく
り、この溶液に架橋剤を溶剤で50重四%とじたものを
投入し、PVA100に対し0.05重置火のTiを含
有するように調整した。架橋剤としては、下記の第4表
に示す有機チタン架橋剤のうち■のTi(O4socJ
t) aをi−プロパツールで希釈したもの、■のTi
(0−nc41(J4をn−ブタノールで希釈したもの
、■のTi(0−icJy)t (QC(CHs)CI
ICOCR8) zをi−プロパツールで希釈したもの
、■のTi(Off)z (OCR(CHs)COO
H) xを水で希釈したものを夫々実施例1.2,3.
4とした。
5%以上)のPVAの20重量%のDMSO溶液をつく
り、この溶液に架橋剤を溶剤で50重四%とじたものを
投入し、PVA100に対し0.05重置火のTiを含
有するように調整した。架橋剤としては、下記の第4表
に示す有機チタン架橋剤のうち■のTi(O4socJ
t) aをi−プロパツールで希釈したもの、■のTi
(0−nc41(J4をn−ブタノールで希釈したもの
、■のTi(0−icJy)t (QC(CHs)CI
ICOCR8) zをi−プロパツールで希釈したもの
、■のTi(Off)z (OCR(CHs)COO
H) xを水で希釈したものを夫々実施例1.2,3.
4とした。
このようにして得られた紡糸原液を紡糸した後、メチル
アルコール凝固液中で乾湿紡糸した。得られた凝固糸条
をメタノールで洗浄し、DMSO等の溶媒を除去した後
、メタノール浴中で3倍に延伸した。その後、乾燥させ
た凝固糸条を230℃に加熱し、5倍に延伸すると同時
に架橋反応を行わしめた。
アルコール凝固液中で乾湿紡糸した。得られた凝固糸条
をメタノールで洗浄し、DMSO等の溶媒を除去した後
、メタノール浴中で3倍に延伸した。その後、乾燥させ
た凝固糸条を230℃に加熱し、5倍に延伸すると同時
に架橋反応を行わしめた。
このようにして得られたPvAMII維原糸に油剤を付
与し、金糸及び撚糸することにより1500d/2、撚
り数31 X 31の生コードを得た。
与し、金糸及び撚糸することにより1500d/2、撚
り数31 X 31の生コードを得た。
次に、これら生コードを下記の第5表に示すRFL接着
剤の処理に供した。
剤の処理に供した。
二の処理は緊張下で乾燥熱処理するも0であり、その条
件はRFLデイツプ液に浸漬後、ドライゾーン150
°CX120秒X0.1 g/d 、ホットゾーン20
0”CX40秒X 1 g/d及びノルマゾーン200
°C×40秒X 0.5g/dとした。
件はRFLデイツプ液に浸漬後、ドライゾーン150
°CX120秒X0.1 g/d 、ホットゾーン20
0”CX40秒X 1 g/d及びノルマゾーン200
°C×40秒X 0.5g/dとした。
上述のようにして処理した各RFLデイツプ処理コード
の強力と疲労試験後のコード強力を測定し、デイツプコ
ード対比の強力保持率を求めた。
の強力と疲労試験後のコード強力を測定し、デイツプコ
ード対比の強力保持率を求めた。
また、かかるコードの繊維中のTi含量を定量した。
コード強力測定法、疲労試験及びTi含量の定量は下記
のようにして行なった。
のようにして行なった。
旦:」ツシη叱【決
JIS L 1017に従い常温で引張り、破断強
力を測定した。
力を測定した。
ユニエ衰笈威腋
PVA繊維コードが上撚り、下撚りの界面で凝集、摩滅
することによりコードと直角方向に圧縮を受ける試験法
として、いわゆるベルト屈曲試験法があり、この試験法
をコード疲労試験として採用した。試験サンプルの形状
は幅50唾、厚さICl11、長さ50cmの板状とし
、この中に供試コードとスチールコードを入れ、100
kg/cm”の圧力下、150°Cで30分間加硫し
た後、プーリー径50mn+φ、荷重100kg下で1
0万回屈曲疲労を与え、しかる後、供試コードの強力を
上述のコード強力測定法に従い測定した。
することによりコードと直角方向に圧縮を受ける試験法
として、いわゆるベルト屈曲試験法があり、この試験法
をコード疲労試験として採用した。試験サンプルの形状
は幅50唾、厚さICl11、長さ50cmの板状とし
、この中に供試コードとスチールコードを入れ、100
kg/cm”の圧力下、150°Cで30分間加硫し
た後、プーリー径50mn+φ、荷重100kg下で1
0万回屈曲疲労を与え、しかる後、供試コードの強力を
上述のコード強力測定法に従い測定した。
Uj」bす【量
試料1gを灰化後、灰分を熱濃硫酸で白煙処理し溶解し
た。次いで、この溶液を希釈し、ICP−Ag3法にて
Tfを定量した。尚、測定に用いた装置は日立■製スー
パースキャン306、標準溶液は市販の11000pp
溶液を希釈し、調製したものとした。
た。次いで、この溶液を希釈し、ICP−Ag3法にて
Tfを定量した。尚、測定に用いた装置は日立■製スー
パースキャン306、標準溶液は市販の11000pp
溶液を希釈し、調製したものとした。
得られた試験結果を下表の第6表に示す。
尚、比較のために比較例1においては従来のPVA繊維
を用いた試験結果を、また比較例2においては高強力P
VA繊維を用いてはいるが架橋処理の施されていない試
験結果を夫々第6表に併記する。
を用いた試験結果を、また比較例2においては高強力P
VA繊維を用いてはいるが架橋処理の施されていない試
験結果を夫々第6表に併記する。
第6表より以下のことが確認された。
先ず、比較例1は従来のPVA繊維を用いた例であるが
、この場合コード強力が低く、また耐疲労性も悪(ベル
ト屈曲試験では破断した。
、この場合コード強力が低く、また耐疲労性も悪(ベル
ト屈曲試験では破断した。
比較例2は高強力PVA繊維を使用し紡糸溶媒としてD
MSOを用いていることから、比較例1に比し耐疲労性
はかなり改良された。
MSOを用いていることから、比較例1に比し耐疲労性
はかなり改良された。
実施例1〜4はいずれも異なる架橋剤を紡糸原液に投入
し、紡糸後延伸、熱処理をして架橋反応を行わしめた例
であるが、これらの場合いずれの架橋剤においてもコー
ド強力が高く、耐疲労性はすべて比較例2よりも大幅に
改良された。
し、紡糸後延伸、熱処理をして架橋反応を行わしめた例
であるが、これらの場合いずれの架橋剤においてもコー
ド強力が高く、耐疲労性はすべて比較例2よりも大幅に
改良された。
5〜12 へ 3
次に第4表に示す架橋剤■〜■のすべてを各種溶媒に希
釈して膨潤架橋を行なった例を示す。
釈して膨潤架橋を行なった例を示す。
高強力PVA繊維コードは、特開昭61−108711
号、同61−108712号、同61−108713号
公報等記載の方法により得られた原糸強度17.5g/
dの高強力PVAフィラメントを合糸して1500デニ
ールとし、これに31回/10cmの撚をかけたちの2
本をさらに上撚り31回/10cIIで撚り合わせたも
のを用いた。
号、同61−108712号、同61−108713号
公報等記載の方法により得られた原糸強度17.5g/
dの高強力PVAフィラメントを合糸して1500デニ
ールとし、これに31回/10cmの撚をかけたちの2
本をさらに上撚り31回/10cIIで撚り合わせたも
のを用いた。
この高強力PVA繊維コードを、架橋剤■〜■を夫々の
溶剤に溶かし2%とした液中に浸漬した。
溶剤に溶かし2%とした液中に浸漬した。
この温度は60°Cに保ち、30分間浸漬させた後、表
面に付着している余分な架橋剤を洗い流した。次いで、
緊張下で乾燥熱処理を行ない架橋反応を行なわした。乾
燥条件は、処理温度150℃×露出時間120秒×張力
0.1g/d + 200°CX120秒X0.5g/
dとした。
面に付着している余分な架橋剤を洗い流した。次いで、
緊張下で乾燥熱処理を行ない架橋反応を行なわした。乾
燥条件は、処理温度150℃×露出時間120秒×張力
0.1g/d + 200°CX120秒X0.5g/
dとした。
その後、かかるコードを前述のRFL接着剤処理に供し
た。
た。
このようにして得られた各RFLデイツプ処理コードを
上記と同様の試験に供した。得られた結果を下記の第7
表に示す。
上記と同様の試験に供した。得られた結果を下記の第7
表に示す。
第7表に示す実施例5〜12はいずれも生コードの繊維
を膨潤させ、特定の架橋剤で架橋反応を行なわしめた例
であるが、これらの場合いずれも優れた耐疲労性改良効
果が認められた。また、これら実施例から、極性溶媒を
用いた方が繊維の膨潤が大きく、耐疲労性改良効果も大
きいことが分かった。
を膨潤させ、特定の架橋剤で架橋反応を行なわしめた例
であるが、これらの場合いずれも優れた耐疲労性改良効
果が認められた。また、これら実施例から、極性溶媒を
用いた方が繊維の膨潤が大きく、耐疲労性改良効果も大
きいことが分かった。
これに対し比較例3はTi (SO4) zを架橋剤と
して用いた例であるが、この場合著しい強力低下が認め
られた。
して用いた例であるが、この場合著しい強力低下が認め
られた。
13〜20. ・ 4
ここでは、高強力PVA繊維表面のみに架橋剤を付着さ
せ、架橋を行なった例を示す。
せ、架橋を行なった例を示す。
先ず、架橋剤■〜■を夫々の溶剤で希釈し、1゜5%に
なるようにした。次いで、上記高強力PVA繊維コード
を上記溶液でデイツプ処理し、緊張下で熱処理を施すこ
とにより架橋反応を行わしめた。尚、この緊張熱処理条
件は200℃×120秒×・0.5g/dとした。
なるようにした。次いで、上記高強力PVA繊維コード
を上記溶液でデイツプ処理し、緊張下で熱処理を施すこ
とにより架橋反応を行わしめた。尚、この緊張熱処理条
件は200℃×120秒×・0.5g/dとした。
その後は前述のようにしてRFL接着剤処理を施し、次
いで上記と同様の試験を行った。
いで上記と同様の試験を行った。
た結果を下記の第8表に示す。
得られ
第8表に示す実施例13〜20はいずれも特定の架橋剤
でフィラメントの表面のみ架橋反応を行わしめた例であ
るが、これらの場合いずれも耐疲労性の改良効果が認め
られた。
でフィラメントの表面のみ架橋反応を行わしめた例であ
るが、これらの場合いずれも耐疲労性の改良効果が認め
られた。
これに対し比較例4はTi (S04) zを架橋剤と
して用いた例であるが、この場合はコード強力低下が見
られた。
して用いた例であるが、この場合はコード強力低下が見
られた。
尚、このような疲労試験から、フィラメント表面のみの
架橋よりも前述の内部架橋の方が効果が大きいことも分
かった。
架橋よりも前述の内部架橋の方が効果が大きいことも分
かった。
(発明の効果)
以上説明してきた様に本発明のゴム補強用PVA繊維に
おいては、高強力PVA繊維に有機チタンで架橋処理を
施すことにより、例えばこれを空気入りタイヤに適用し
た場合には実地走行後も殆どコード強力の低下を来すこ
とがないという効果が得られる。この結果、タイヤを始
めとするゴム製品の耐久性を大幅に向上させることがで
きる。
おいては、高強力PVA繊維に有機チタンで架橋処理を
施すことにより、例えばこれを空気入りタイヤに適用し
た場合には実地走行後も殆どコード強力の低下を来すこ
とがないという効果が得られる。この結果、タイヤを始
めとするゴム製品の耐久性を大幅に向上させることがで
きる。
第1図はカーカスプライコードの強力保持率の測定個所
を示すタイヤの部分断面図、 第2図はベルトコードの強力保持率の測定個所を示すタ
イヤの部分断面図である。
を示すタイヤの部分断面図、 第2図はベルトコードの強力保持率の測定個所を示すタ
イヤの部分断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、原糸強度として15g/d以上を有するポリビニル
アルコール系合成繊維において、有機チタンで架橋処理
された後接着剤処理されたことを特徴とするゴム補強用
ポリビニルアルコール系合成繊維。 2、架橋処理されたポリビニルアルコール系合成繊維に
おけるチタン含有量が0.01〜0.1重量%である請
求項1記載のゴム補強用ポリビニルアルコール系合成繊
維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1400589A JP2672623B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | ゴム補強用ポリビニルアルコール系合成繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1400589A JP2672623B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | ゴム補強用ポリビニルアルコール系合成繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02210068A true JPH02210068A (ja) | 1990-08-21 |
| JP2672623B2 JP2672623B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=11849100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1400589A Expired - Lifetime JP2672623B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | ゴム補強用ポリビニルアルコール系合成繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2672623B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5340650A (en) * | 1992-02-18 | 1994-08-23 | Kuraray Company Limited | Vinyl alcohol units-containing polymer composite fiber having resistance to hot water and wet heat and process for its production |
| JP2010155204A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Kuraray Co Ltd | 複合中空糸膜の製造方法 |
-
1989
- 1989-01-25 JP JP1400589A patent/JP2672623B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5340650A (en) * | 1992-02-18 | 1994-08-23 | Kuraray Company Limited | Vinyl alcohol units-containing polymer composite fiber having resistance to hot water and wet heat and process for its production |
| JP2010155204A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Kuraray Co Ltd | 複合中空糸膜の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2672623B2 (ja) | 1997-11-05 |
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