JPS6085001A - 炭素繊維で補強されたタイヤ - Google Patents

炭素繊維で補強されたタイヤ

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JPS6085001A
JPS6085001A JP58195469A JP19546983A JPS6085001A JP S6085001 A JPS6085001 A JP S6085001A JP 58195469 A JP58195469 A JP 58195469A JP 19546983 A JP19546983 A JP 19546983A JP S6085001 A JPS6085001 A JP S6085001A
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Japan
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cord
carbon fiber
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liquid
unified
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Minoru Ueda
稔 上田
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Ohtsu Tire and Rubber Co Ltd
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Ohtsu Tire and Rubber Co Ltd
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/48Tyre cords

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Tires In General (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭素繊維で補強さねたタイヤに関し、更忙詳し
くけ炭素繊維をベルト部材、カーカス部材に用いた空気
入りラジアルタイヤの改良に関し、従来のものに比し、
より優れた耐久性と操縦安定性の向上を企図したもので
ある。
従来ラジアルタイヤの繊維補強要素としてスチールワイ
ヤがモジュラスの点などで最も優れた補強材といわねて
いたが、スチールワイヤ全ベルト部やカーカス部の補強
部材として用いた場合、ベルト部、カーカス部の重量が
大きくなり、ソノ結果大きくなった遠心力がヌタンデイ
ングウエーフ゛の発生等のタイヤ故障原因となる欠点カ
ニ引:じ、またトレッド部が非常に固くなるため乗心地
75!悪い等の欠点が生じる。そこでこの欠点を解ff
iするため、タイヤのベルト部側やカーカス部材として
炭素繊維を接着剤を介して用いた空気入σタイヤ力!、
特公昭56−40048号として提案されている。この
発明について簡単に説明すると、第1図と第2回に示す
ように、例えば単糸(フイラメン) ) (11’数8
000本で1800デニールの炭素繊維束(1)に下撚
りをかけ、2本合糸して上撚りをかけてタイヤコードと
した後、エポキシ化合物水溶液に浸漬した後乾燥し、て
その表面にエポキシ樹脂層(2)を1形成し、更に該コ
ードを接着剤RF’Lに浸漬しRFL接着剤層(3)を
形成し、その後定長熱処理を施し、25本/インチのス
ダレ織シを作成し、該スタ゛し織りをゴム配合物で両面
トッピングし、その数ブライをラジアルタイヤのベルト
部補強材として用いたものでおる。ところで、前記発明
のタイヤはスチ−ルフイヤ會使用し九ものに比し1.怪
喰で、かつ操縦性能等が優れtものであるが、耐久性と
操縦安定性の両皿で米だ艮い成績が侍られないという欠
点がある。
つ1り前者の耐久性VC″:)いては、欠素繊維東(1
10表向のエポキシ楕)指層;2)は、該載イσ東l)
の次間Vcあって内部1で浸透乃至含浸されず、従って
内部の多攻のフィラメント+を円目醸1lIlは11’
4J妾に4妾!快し、フィラメント11内聞の)INに
より疲労する結果耐久性が悪くなり、ま九後社の操縦安
定性についても、炭素懺維東(1)の圧破モジュラスが
低いことによることは明らかである。
不発11−1者はその欠点を改良丁べ(検討の結果、本
発明k 111作するに至ったものであり、丁なわち本
発明は炭素繊維(フィラメント)詳tマトリックス相と
なる液状の熱硬化性S脂またはr夜状ゴムに分散配置さ
せて一体硬化することにより、61ノ記フイクメント相
圧T#1はlμ倣液接触ない丸め、該フィラメントの反
骨は起らず、その結果耐久性が著しく向丘し、又マ トリックスの含浸によるフィラメントの線径が太くなる
ことによって圧縮モジュラスのアップが達成でき、ひい
ては操縦安定性の向上が期せられたものであシ、本発明
の要旨とするところは、炭素繊維で補強されたタイヤと
して、容#チで、分散配置された多数の炭素繊維群が8
0〜80チと、液状の熱硬化性樹脂または液状ゴムが固
化されて形成されたマトリックス相が20〜701から
なる一体硬化されたコード単位複合体をベルト部材等と
して用いた点にある。
以下本発明について詳述する。
第8図は本発明に係るコードの断面図、第4図はその一
部拡大断面図であり、αOは炭素繊維(フィラメント)
、09は1トリツクス相、αaは゛コード単位複合体、
03は前記複合体を6本撚り合わせたコードを示す。
先ず本発明で使用する炭素繊維(以下フィラメントと称
す)Q(iは、アクリル繊維を空気中で焼成して得た炭
素化系繊維、この炭素化系繊維を更に不活性気体中で焼
成して得られた熱鉛化系繊維等である。そして使用する
フイラメン) (11の線径は約7ミクロンであシ、コ
ード単位複合体αaに1000〜12000本を使用す
る。
次に本発明のマ) Uツクス相aDについて説明する。
このマトリックス相Q心を構成する材料は、フィラメン
トα0との接着が十分に達成できる性質をもち、常温で
液体で、かつ硬化後の弾性率が50kg/ad〜10 
’ kg/c!dのものを使用する。このようなマトリ
ックスとしてはポリエーテルポリウレタン、ポリエステ
ルポリウレタン、エポキシ樹脂などの液状樹脂を例示で
き、tた液状のスチレンブタジェン共重合体、液状ポリ
ブタジェン、液状のアクリロニトリルブタジェン共重合
体などの液状ゴムを例示できる。
これらの中で、ポリウレタン系の液状樹脂がその硬化後
の物性および、未硬化状態の性状を広範囲に選択でき、
硬化が容易で、硬化後の形状の保持性が良い。
本発明は、前記多数本のフィラメントαυを前記もので
あるが、その製造法の1例として、リールより引き出し
たフィラメント群(液状の#硬化性樹脂または液状ゴム
の入った楢の中を通すことにより、フィラメント自体並
びにフィラメンY相互間に含浸乃至付着させる手段を一
1示できる。かくしてマトリックスを含浸乃至41着し
たフィラメント群は半硬化の状態で加q+、 )+4を
通し、無撚りの一方向強化iJ造をもつ一体硬化された
コ、−ド単位複合体α2が作成できる。このさいこの複
合体組成は容M%で、炭素繊維(フィラメント)群がB
θ〜80チ、マトリックス相が20〜70チが好適であ
る。前記炭素繊維群が80チ以下ではコード単位複合体
α2が軟かすぎて所期目的とする圧縮弾性率が得られな
い。また80%以上では硬<?C耐疲労性が悪(7jる
のであり従って上記の数値に限定した。
次に上記コード単位複合体α2の4〜5本をレイ・レン
グス8.5〜20でS撚りをかけてタイヤコード03ト
し声後、スダレ状に織り、これン更にトッピングゴムG
−fi厖りでベルト部計v汁カーカス部材を得るのであ
る。
下記に本発明のヂ施例および比較例を挙げる。
〈実施例〉 ベルト部材 フィラメント数1000本で600デニールの炭素繊維
群をポリエーテルウレタンで含浸乃至付着処理した。そ
の際の炭素繊維群の容枦率は50%、残部マトリックス
相、 かくしてマトリックスを含浸・付着した炭素F#維群を
半硬化の状態で100〜120℃に加熱した金型及び加
熱炉を通して、無撚勺の−(方向強化Jlfi造を持つ
コード単゛俵初合体とした。
この複合体の5本を、レイ・レングスlOで8撚)をか
けてIX5のタイヤコードとした後、スダレ状に織り、
プライマーとして、デスモジュールRを用いて処理し、
トッピングゴムとしては、天然ゴム90部にポリブタジ
ェン系の液状ゴム10部をブレンドし、液状ゴムの末端
OH$に対して連鎖成長剤として1、2 当Jl’l゛
のMD工(メチレン−ジフェニル9イソシ1ネート)?
配合したもの?用いfcOカーカス部材 カーカスfil〜のプライには、ナイロン840D/Z
X用いた〇 く比蚊例亀〉 ベルト部材、カーカス部材とも爽J11″繊#フイツメ
ント奴3000本で18110デニールの火素繊維群に
、5 z T/IOatnの下撚り?かげて2X合糸し
て、更ic 5 S ’ T/ l l) (2)上撚
り’47)I VT テコードとし几後、エポキシ化合
物及びRFLの2段処M金行なった後スグレ織りとし、
これに天然コム全ペースとしたゴム記台物で両開トッピ
ングし次。
く比軟例■〉 ベルト部材、カーカス都4Aとも、スチールコード(息
X4XU、25)紫使用した。
上記、実施例及び比較例+、In−A用したタイヤサイ
ズは+65 SR13であり、又タイヤ構造は下記第1
′!にの通りである。
第1表 次に上記実施例及び比較例の各性能試験結果を第6図〜
第9図に示す。
第5図はコーナリングフォース(OF)とスリップアン
クルの関係を示すグラフ、第6図はコーナリングコエフ
イシエント(Ca)と荷重(Lo ad ) ノ関係を
示すグラフ、第7図けμと荷重の関係を示すグラフ、第
8図は回転抵抗と速度の関係を示すグラフ、第9図は対
数減衰率と内圧の関係を示すグラフを夫々示したもので
あゃ、各図において(A)は本発明タイヤを、(B)は
比較例(I)f、(Olけ比較例(n)を示し、本発明
実施例仏)は比較例(B) ((3)に比べて、何J1
の点においても良い成績を示しており、このことは、本
発明は従来のものに比し優れた耐久性と操縦安定性を有
することを示している。
本発明は以上の通シ、分散配置さ引た多数の炭素線維群
と、液状の熱硬化性樹脂または液状ゴムが同化さねて形
底されたマトリ・ソクス相が、特有の容積係のもとに一
体硬化されたコート°単位複合体である九め、これをベ
ルト部材、カーカス部材として用いたため、従来の炭素
繊維を接着剤を介して用いたものや、スチールワイヤを
用いたものに比し、更に耐久性と操縦安定性を向上させ
たものとして優れる。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図は従来の炭素繊維を接着剤をブトして用
いるもののコード単位体の断面図とその部分拡大図、第
8図と第4図は本発明のコード単位複合体の断面図とそ
の部分拡大図、第5図〜第9図は本発明タイヤの実施例
と、比較例タイヤの各性能試験結果を示したもので、第
5図はコーナリングフォースとスリップアングルの関係
のグラフ、グラフ、第9図は対数減衰率と内圧との関係
のグラフを示す。 0υ・・・炭素枠P4t(フィラメント)、 (ll’
l・・・マトリックス相、0′A・・・コード単位複合
体、0:4・・・コード。 特許出願人 オーツタイヤ株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 容積チで、分散配置された多数の炭素繊維群が8
    0〜80%と、液状の熱硬化性樹脂または液状ゴムが固
    化されて形成されたマトリックス相が20〜70チから
    なる一体硬化されたコード単位初合体をベルト部材等と
    して用いたことを特徴とする炭素繊維で補強されたタイ
    ヤ。
JP58195469A 1983-10-18 1983-10-18 炭素繊維で補強されたタイヤ Granted JPS6085001A (ja)

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US5246051A (en) * 1990-09-11 1993-09-21 Bridgestone Corporation Pneumatic radial tires including belt cords with filament resin composite bodies
US5291930A (en) * 1990-09-12 1994-03-08 Bridgestone Corporation Pneumatic radial tires including fiber/resin belt cords having elliptical or rectangular cross-sectional shape
US6453960B1 (en) 1999-02-22 2002-09-24 Toray Industries, Inc. Prepreg and fiber-reinforced rubber materials
CN109311346A (zh) * 2016-06-24 2019-02-05 株式会社普利司通 轮胎的制造方法

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