JPH10329508A - 高強度繊維コード及びディップコード - Google Patents
高強度繊維コード及びディップコードInfo
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Abstract
を有する耐疲労性に優れた高強力繊維コードを提供す
る。 【解決手段】 原糸コードの強度が35g/d 以上である
繊維からなる撚糸コードであって、下撚の撚係数Kd が
700以下であり、上撚の撚係数Ku が700以上であ
り、かつ上撚係数と下撚係数との比Ku /Kd が1.5
以上10.0以下である高強度繊維コード、および該高強
度繊維コードにゴム用接着剤を付与してなる高強度繊維
ディップコード。
Description
耐疲労性の改善された原糸の強度が極めて高い高強度繊
維コードに関するものである。
ゴム補強材として使用される繊維に関してはナイロン繊
維、ポリエステル繊維、ガラス繊維およびスチール繊維
が中心であったが、近年高強度、高弾性率を有する、ケ
ブラーに代表される芳香族ポリアミド繊維が、各種ゴム
補強材として用いられ始めている。
るかに高い強度・弾性率を有し、また、耐熱性、寸法安
定性にも優れるポリベンザゾール繊維は、ゴム補強材と
して注目されている。ゴム資材分野で従来の有機繊維で
は性能的に不十分であった、より高強度、高耐熱性が要
求される用途での補強用繊維として使用が検討されてい
る。
などで代表され、該繊維は芳香族ポリアミド繊維の約2
倍の引張強度および引張弾性率を有するため、例えば乗
用車用タイヤのカーカス素材として使用した場合、従来
達成できなかった著しい軽量化が可能となる。
ベンザゾール繊維に認められるように、一般に弾性率が
高いため、圧縮の限界歪みが極めて低い。ポリベンズビ
スオキサゾールの場合などでは圧縮限界歪みは0.22%と
低く、このため大きな圧縮歪みがかかるような条件にお
いては耐圧縮疲労性が他の有機繊維と比較して劣るとい
う問題がある。そこでこの耐疲労性を向上させるための
一手段として、特開平9−49139号公報に記されて
いるように、片撚りで低撚数側においてポリベンザゾー
ル繊維は非常によい耐疲労性を示すことが分かっている
が、特に耐疲労性が要求されるラジアルタイヤのカーカ
スなどに用いる場合比較的高いより係数が必要とされ、
こうした場合には必ずしも耐疲労性が十分とはいえなか
った。
ール繊維における上記の欠点、即ち、ゴム補強材として
の圧縮歪み入力が大きい領域で耐疲労性が劣るという問
題点を解消し、かつ撚糸によるコード強力および弾性率
の低下が抑制され、高強度、高弾性率、高耐熱性および
優れた寸法安定性を有し、さらに優れた耐疲労性を有す
るポリベンザゾール繊維などの高強力繊維コードを提供
せんとするものである。
撚数と上撚数とは、一般にスナールなどのコードの残留
トルクに起因するコード変形を防ぐため、バランス撚と
呼ばれる上撚と下撚を逆方向にほぼ等しい値与えられて
いた。
ては、撚糸コードは必然的にコードの外側にあるフィラ
メントも長手方向に掛けて必ずコード中心に存在するこ
とになる。これをフィラメントのコード内でのマイグレ
ーションと呼ぶが、下撚の撚係数が高い場合は各々のフ
ィラメントのマイグレーションが必ずしも均一になら
ず、特に上撚を与えた場合、コードが鋭角に曲がる部分
などが容易に発生し、こうしたところに応力集中が発生
する。このため弾性率の高いコードでは撚糸コードの強
力利用率が低下し、疲労性も期待値を下回るところとな
る。本発明者は鋭意検討の結果、超高強度繊維の場合、
下撚の撚係数が低ければ各々のフィラメントのコードで
のマイグレーションが均一で、かつ該コードを高上撚係
数を与えてもなおフィラメントのマイグレーションの均
一性が保たれることおよびコードに歪みを与えた場合マ
イグレーションの不均一が発生しないため応力集中が少
なく、バランス撚コードを明らかに上回る強度保持率を
有し、かつ大幅に耐疲労性が改善されることを見出し本
発明に至った。
g/d以上の強度を有する高強度繊維に下撚を掛けた後、
該コードを複数本引き揃えて、下撚と逆方向に上撚を掛
ける場合、下撚の撚係数Kdを700以下とし、さらに上
撚の撚係数Kuを700以上とし、かつ上撚係数と下撚係
数との比Ku/Kdが1.5以上10以下、さらに好ましく
は 2.3以上 7.0以下とすることを特徴とする高強度繊維
コードである。さらには、該高強度繊維コードにゴム用
接着剤を付与した高強度繊維ディップコードである。
おける高強度繊維とは超高分子量ポリオレフィン繊維も
しくはポリベンザゾール繊維、等の35g/d 以上の強度を
有する繊維をいう。ここで、ポリベンザゾール繊維と
は、ポリベンザゾールポリマーよりなる繊維をいい、ポ
リベンザゾール(PBZ)とは、ポリベンゾオキサゾー
ル(PBO)ホモポリマー、ポリベンゾチアゾール(P
BT)ホモポリマー及びそれらPBO、PBTのランダ
ム、シーケンシャルあるいはブロック共重合ポリマー等
をいう。ここでポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾチ
アゾール及びそれらのランダム、シーケンシャルあるい
はブロック共重合ポリマーは、例えば Wolfe等の「Liqu
id Crystalline Polymer Compositions, Process and P
roducts 」米国特許第4703103号(1987年1
0月27日)、「Liquid Crystalline Polymer Composi
tions, Process and Products 」米国特許第45336
92号(1985年8月6日)、「Liquid Crystalline
Poly(2,6-Benzothiazole) Compositions, Process and
Products 」米国特許第4533724号(1985年
8月6日)、「Liquid Crystalline Polymer Compositi
ons, Process and Products 」米国特許第453369
3号(1985年8月6日)、Evers の「Thermooxidat
ively Stable Articulated p-Benzobisoxazole and-Be
nzobisthiazole Polymers 」米国特許第4539567
号(1982年11月16日)、Tsai等の「Method for
making Heterocyclic Block Copolymer」米国特許第4
578432号(1986年3月25日)等に記載され
ている。PBZポリマーに含まれる構造単位としては、
好ましくはライオトロピック液晶ポリマーから選択され
る。モノマー単位は構造式(a)〜(h)に記載されて
いるモノマー単位からなり、さらに好ましくは、本質的
に構造式(a)〜(c)から選択されたモノマー単位か
らなる。
好適な溶媒としては、クレゾールやそのポリマーを溶解
しうる非酸化性の酸が含まれる。好適な酸溶媒の例とし
ては、ポリリン酸、メタンスルホン酸および高濃度の硫
酸あるいはそれらの混合物が挙げられる。さらに適する
溶媒はポリリン酸及びメタンスルホン酸である。また最
も適する溶媒は、ポリリン酸である。
とも約7重量%であり、さらに好ましくは少なくとも1
0重量%、最も好ましくは少なくとも14重量%であ
る。最大濃度は、例えばポリマーの溶解性やドープ粘度
といった実際上の取り扱い性により限定される。それら
の限界要因のために、ポリマー濃度は通常では20重量
%を越えることはない。
プは公知の手法により合成される。例えば Wolfe等の米
国特許第4533693号(1985年8月6日)、Sy
bert等の米国特許第4772678号(1988年9月
20日)、Harrisの米国特許第4847350号(19
89年7月11日)に記載される方法で合成される。P
BZポリマーは、Gregory 等の米国特許第508959
1号(1992年2月8日)によると、脱水性の酸溶媒
中での比較的高温、高剪断条件下において高反応速度で
の高分子量化が可能である。
の手段により高強度・高弾性率のポリベンザゾール繊維
が製造される。例えば米国特許第5294390号(1
994年5月15日)などに記載された乾湿式紡糸方法
が好適である。
する観点からリング撚糸機などを用いて撚が与えられ
る。本発明者の詳細な検討により、該ポリベンザゾール
繊維は下撚の撚係数が700を越えると、コードを構成
するフィラメントの多数のキンクバンドが発生する事を
確認した。したがってその圧縮限界歪み(0.22%)以上
の歪みを受けるような撚構造である場合、その強度およ
び弾性率が著しく低下する。またコードの強力を向上さ
せる為には有る程度の撚数を与える必要があり、このた
め下撚の撚係数Kdは700以下であることが肝要であ
り、望ましくは100以上である。また耐疲労性の向上
のためさらに上撚の撚係数Kuの下限は700以上、さら
に好ましくは1000以上であることが肝要であり、上
撚コードの強力を確保するために上撚の上限値は200
0以下さらに好ましくは1500以下で、かつこの時の
撚バランスKu/Kd が 1.5以上10以下、好ましくは 2.3
以上7.0 以下である。なお、撚係数(K)は次式で定義
する。 K=Tw(Den/ρ)1/2 Tw:撚数(t/10cm) Den:トータルデニール ρ:繊維密度(g/cm3)
るため、いわゆるディップを施される。処理液として
は、(A)エポキシ樹脂の水分散液、(B)ブロックド
イソシアネートの水分散液、(C)ゴムラテックスの水
分散液、(D)レゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂−ゴ
ムラテックス混合液、の組み合わせもしくは単独で、一
段または二段以上の多段処理により施される場合が一般
的であるが、その他の処方であってももちろん良い。特
にこの処方においては各フィラメントのコード中でのマ
イグレーションの均一性が耐疲労性および強度・弾性率
の利用率を高めるために特に重要である。
ードは強度・弾性率の利用率が高く、下撚の撚係数Kdは
100以上700以下、好ましくは200以上500以
下、上撚の撚係数Kuは700以上2000以下、好まし
くは1000以上1500以下であり、さらにKu/Kdが
1.5以上10以下、好ましくは2.3以上7以下であ
る。これにより耐疲労性も良好であり、従来の有機繊維
では実現できなかった高い強度・弾性率を有し、かつ耐
疲労性に優れるという新規な特徴を有する。
て説明する。もちろん本発明は実施例に限定されるもの
ではない。
ール繊維に下撚を掛けた後、2本引き揃えて上撚を掛け
てコードを作成した。得られたコードの特性を表1およ
び図1、図2に示す。
700以上になると、その上撚コードの強力および弾性
率の低下が著しく、ポリベンズビスオキサゾール繊維の
優れた力学的特性をコード特性に反映できないことが分
かる。さらに上撚係数が1500以上になると、弾性率
は下限値を示し、ポリベンズビスオキサゾール繊維の優
れた特性を活かせないこととなる。
プ処理を施してディップコードを作成した。一段目のデ
ィップ処理液はエポキシ樹脂の水分散液であり、処理温
度は240℃、二段目のディップ処理液はRFL液であ
り、処理温度は235℃であった。得られたコードの特
性を表1に示す。この結果を疲労前疲労後の強度として
図3に示す。このように本発明の繊維は実施例に示すよ
うに比較例に比べ強度の保持率が高く同時に耐疲労性が
著しく高いことが分かる。また図4に示すように上撚係
数が高いほど疲労が向上する傾向が認められるがあくま
でKu/Kd が 1.5以上の場合に限られていることが明らか
である。本発明により、バランス撚のコードに比べ優れ
た耐疲労性を保持しつつ、高い強力保持が達成できるコ
ードを提供することが可能となった。
学的特性を活かし、実用的なコードとしてこれまで達成
できなかったレベルでの力学的特性と耐疲労性の双方を
同時に満足するコードおよびディップコードを提供する
ことを可能とした。
係を示した図。
ド強度との関係を示した図。
Claims (4)
- 【請求項1】 原糸コードの強度が35g/d以上であ
る繊維からなる撚糸コードであって、下撚の撚係数Kd
が700以下であり、上撚の撚係数Kuが700以上であ
り、かつ上撚係数と下撚係数との比Ku /Kd が1.5
以上10.0以下であることを特徴とする高強度繊維コ
ード。 - 【請求項2】 撚糸コードの上撚係数と下撚係数との比
Ku /Kd が2.3以上7.0以下であることを特徴と
する高強度繊維コード。 - 【請求項3】 コードの原糸がポリベンザゾール繊維で
あることを特徴とする請求項1記載の高強度繊維コー
ド。 - 【請求項4】 請求項1記載の高強度繊維コードにゴム
用接着剤を付与してなることを特徴とする高強度繊維デ
ィップコード。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14676397A JP4117508B2 (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 高強度繊維コード及びディップコード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14676397A JP4117508B2 (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 高強度繊維コード及びディップコード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10329508A true JPH10329508A (ja) | 1998-12-15 |
| JP4117508B2 JP4117508B2 (ja) | 2008-07-16 |
Family
ID=15415021
Family Applications (1)
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| JP14676397A Expired - Fee Related JP4117508B2 (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 高強度繊維コード及びディップコード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4117508B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000255209A (ja) * | 1999-01-07 | 2000-09-19 | Bridgestone Corp | 空気入りタイヤ |
-
1997
- 1997-06-04 JP JP14676397A patent/JP4117508B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000255209A (ja) * | 1999-01-07 | 2000-09-19 | Bridgestone Corp | 空気入りタイヤ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4117508B2 (ja) | 2008-07-16 |
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