JPS5921787A - ゴム補強用炭素繊維複合コ−ド - 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】 ゛本発明はゴム補強用炭素繊維複合コードに関し、さら
に詳しくは炭素繊維糸条の外側すなわち周囲に有機繊維
糸条を撚回または編組によりカバーリングされ一体化さ
れ、しかも炭素繊維糸条および有機繊維糸条が一体化前
および／まだは後に接着剤を塗布されたもので、特にタ
イヤコードまたはベルトコード等として用いられゴムと
の接着性および対屈曲耐久性の改良されたゴム補強用炭
素繊維複合コードに関する。

従来より、タイヤ、コンペ了ベルトちるいは■−ベルト
等のゴム製品においてｉＭ酷々条ｆ−を下でイ吏用され
る場合には補強用として特に高弓単イ牛率および高強度
を有する繊維材料が要求され、ツノ゛ラス繊維やスチー
ルワイヤがコ゛ム補強用繊ｍ椙°料として使用されてい
る。

しかし、ガラス繊維は有機繊維材料に１し較し密度が太
きいだけでなく、耐水接着性に乏しく、また耐疲労性も
悪いという欠点がある。まブζ、スチールワイヤは水分
による錆成長の結果、接着劣イヒを招くほか、さらに密
度が極めて大きく、イ暑られた製品の重量が大きくなる
という欠１へもある。

近年、強化プラスチック用補強材料として開発された炭
素繊維は密度がスチールワイヤやガラス繊維に比較し小
さくまだ、高い強度と弾性率を有していることから、コ
゛ム製品の大幅の重量角１］減カニ期待される。

しかしながら炭素゛繊維はコ゛ムとの接着性に乏しく、
また屈曲等に対する耐久性に乏しいという欠点がある。

これらの欠点を改良するものとして、炭素繊維糸条をレ
ゾルシン拳フォルムアルデヒド・ゴムラテックス（ＲＦ
Ｌ　）液で処理したあと撚りをかける技術（特開昭５０
−１０１６８６　）が開発されているが、ゴムとの接着
力は未だ十分でなく、また耐屈曲性も十分でないという
問題があった。

本発明の目的は、炭素繊維の欠点であるゴムとの接着性
および屈−曲に対する耐久性を改良、向上せしめたゴム
補強用炭素繊維複合コードを提供することである。

この目的を達成するには、炭素繊維糸条の周囲に有機繊
維糸条を撚回または編組によシカバーリングし一体化し
て炭素繊維複合コードを作成すればよく、なお、ゴムと
の接着性を付与するために、一体化する前に各々の繊維
糸条に接着剤を塗布してもよくまた一体化した後に接着
剤を塗布してもよい。

本発明のゴム補強用炭素繊維複合コードの構造は添付図
に例示されている。添付図中、第１図は本発明の複合コ
ードの一実施例の横断面図であり、１は炭素繊維糸条、
２は有機繊維糸条を示し、第２図は他の実施例の横断面
を示す。第３図は撚り角θの撚回によシ有機繊維糸条２
を炭素繊維糸条１の周囲にカバーリングした複合コード
５の側面を示し、また第４図は撚り角θの編組により糸
条２を糸条１の周囲にカバーリングした複合コード５の
側面を示したものである。

本発明の複合コードの芯部に用いられる炭素繊維糸条と
は、一般に強化プラスチック用に使用されるもので、強
度１００　ｋｇ／ｒａｎ２以上、引張弾性率３０００　
ｋｇ／ｍｍ以上、密度１５〜１．９　（ｇ　／ｃｃ、　
）の特性を有している゛ものであるが、好ましくは強度
１５０　ｋ１７／ｍｍ２以上、引張弾性率５０００　ｋ
ｇ７ｍｍ２以上が用いられる。

また、芯部の炭素繊維糸条は１本でもよく、複数本引き
そろえたものでもよく、また、無撚糸でも撚糸でも撚合
糸でもよい。撚糸あるいは撚合糸を使用する場合には、
該糸に加えられる撚数は、下記（１）式で与えられるに
値が２０００以下である事が好ましい。それ以」二の撚
シを加えるとフィラメント切れを起どすだけでなく炭素
繊維の有する高強度、高弾性率を著しくそこなうことに
なる。

Ｋ＝ＴＩ／Ｄ（１）式 ％式％ 一方、炭素繊維糸条の周囲を覆う有機繊維糸条は、天然
繊維、再生繊維、合成繊維およびこれらの混合繊維から
なシ、モノフィラメント糸、マルチフィラメント糸、紡
績糸およびこれらの撚糸まだは撚合糸をいうが、６ナイ
ロンマルチフイラメント糸、６．６ナイロンマルチフイ
ラメント糸、レーヨンマルチフィラメント糸、７１？リ
エステルマルチフイラメント糸あるいは芳香族ポリアミ
ド夢維マルチフィラメント糸がコ゛ムとの接着性の点か
ら好ましく用いられる。

炭素繊維糸条の周囲を有機繊維糸条でカバーする方法は
、通常、複数本の有機繊維糸条を用いてなされ、複数本
の糸条を炭素繊維の１わりに同方向に撚回してもよく、
又複数本の糸条が交差するように撚回してもよく、ある
いは編組により複数本の糸条が交差する様に力・６　１
Ｊングしてもよい。

ま庭、撚回あるいは編組に用いられる有機繊維糸条１本
の太さは、芯部の炭素繊維糸条のコード径と同程度の径
を有するものかそれ以下の径であるのがよく好ましくは
炭素繊維糸条のコード径の１／２以下がよい。

撚回又は編組の場合の撚回数又は組目数は撚回又は編組
に用いられる有機繊維糸条の本数によっても異なるが、
繊！［、Ｉｌ＋方向に対する有機繊維糸条のなす撚り一
角θ（第３．４図参照）が５°〜６０°の範囲に入る様
に選ぶのがよく、有機繊維糸条の本数は下記（２）式で
表わされる範囲が通常用いられる。　　□ゴムとの接着
性を付与する為の接着処理は、上述した様に一体化する
前に炭素繊維糸条及び有機繊維糸条に個別に施してもよ
く、又一体化した後に施してもよく、又処理済の炭素繊
維糸条を未処理の有機繊維糸条で被覆した後に、再度接
着処理を施してもよい。

接着剤としては、通常、ゴムと繊維の接着剤として用い
られるＲＦＬ　（レゾルシン中フォルムアルデヒド初期
縮合物とゴムラテックスの水分散ｏ、）を使用するが、
エポキーシ系接着剤、イソン７ネート系接着剤等で前処
理しさらに、ＲＦＬで処理する方法を用いてもよい。

以下、実壌例によシ本発明をさらに具体的に説明する。

実施例 １８００デニール、３０００フイラメント、無撚りの炭
素センイ糸条（コード径０．５０　ｍｍ　）の周囲にタ
イヤコード用６ナイロン４２０ｄ／１．撚数１０回／１
０ｃｍ　の片撚糸（コード径０’、　２０　ｍｍ　）　
８本を撚シ角θが２５°になる様に撚回により同方向に
カバーリングを行ない複合コードを作成した。

次にこの複合コードにＲＦＬを塗布し、１８０℃で２分
間熱処理した。得られたコードをＡとする（　ＲＦＬの
配合は第Ｘ表参照）。

次に１８００デニール、３０００フイラメントの炭素繊
維糸条にＲＦＬを塗布し１８０℃で２分間熱処理したも
のに１０回／１０ｃｔｎの下撚りを力え、さらにこれを
２本合せ１０回／１の口の上撚りを与えた（コード径０
．７５　ｉｎ　）。この糸条の周囲にタイヤコード用６
ナイロン４２０　ｄ／１、撚数１０回／１０ｃｍ（コー
ド径０．２０　ｍｍ　）の片撚糸８本を□撚り角θを２
５°としだ編組によりカバーリングし複合コードを作成
した。

これにＲＦＬを塗布し１８０℃で、２分間熱処理し、得
られたコードをＢとする。

さらに、１８００デニール、３０００フィラメント無撚
りの炭素繊維にＲＦＬを塗布し１８０℃で２分間熱処理
した後タイヤコード用６ナイロン４２０　ｄ／１撚数１
０回７１０　ｃｎｒの片撚糸８本を撚回によシ同方向に
カバーリングを行ない複合糸を作成した。この複合糸に
再度ＲＦＬを塗布し１．８０℃で２分間熱処理し、得ら
れたコードをＣとする。

比較のだめに、１８００デニール、３０００フイラメン
ト、無撚りの炭素繊維にＲＦＬを塗布し１８０℃で２分
間熱処理を施しだもの、および１８００デニール、３０
００フイラメント炭素繊維にｌＯ回／１０ｃｒｎの下撚
シを与えたものを２本合わせ１０回／１αの上撚りを与
えた後ＲＦＬを塗布し同様に１８０℃で２分間熱処理を
施したものを作成し、得られたコードをそれぞれＤおよ
びＥとする。

−Ｆ述のようにして得られたコードＡ−Ｅを、第２表に
示す未加硫ゴム配合物にコード長さ８咽で埋め込み１４
８℃にて３０分間加硫したものについて加硫ゴムからコ
ードを引き抜く力を測定する方法で接着力を測定した。

また、これらコードのゴム中での４屈曲疲労性を評価す
るためにコードをゴム中に埋め込み一定ストロークで屈
曲させるいわゆるディマーチャー型屈曲疲労試験を実施
した。ゴムは第２表に示す配合ゴムを使用した。コード
のゴム中での面１屈曲疲労性は未疲労のコードを埋め込
んだゴムブロックの引張強さに対す□る疲労後の引張強
さの１００分率を求めることにより評価した。以上の試
験結果を第３表に示す。

＼＼ ＼ ＼ 第　２表（ゴム配合） ＊４：サンドフレックス１３（三菱モンサイト社製）＊
５ニジベンゾチアノルジスルフィド 以上の様に炭素繊維糸条の周囲に有機繊維糸条を撚回あ
るいは編組によりカバーリングし一体化する事でゴムと
の接着性が大幅に向上するだけでなくコ゛ム中での屈曲
に対する耐久性が著しく改良された。

複合コードに用いられた有機繊維糸条はゴムとの接着性
を改良する役割たけでなく、屈曲疲労時の炭素繊維糸条
への応力集中を緩和し、寸だ歪を吸収する役割を果たす
結果疲労性が改善されたものと考えられ、かつ接着の向
上により接着界面破壊による炭素繊維フィラメントの物
理的ダメー２を防止する結果が疲労性の向上に結びつい
たものと考えられる。

本発明により特に接着性および耐疲労性が要求されるタ
イヤあるいはコンベアベルト、■−ベルト等の繊維強化
ゴム複合製品の軽質化繊維補強材料として炭素繊維を容
易に使用することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のゴム補強用炭素繊維複合コ−ドの一実
施例の横断面図、 第２図は本発明の複合コートの他の実施例の横断面図、 第３図は撚回によシ有機繊維糸条を炭素繊維糸条の周囲
にカバーリングした状態を示す図、および 第４図は編組により有機繊維糸条を炭素繊維糸条の周囲
にカバーリングした状態を示す図である。 １：炭素繊維糸条、２：有機繊維糸条、３：１絹目、４
：撚り角、５：ゴム補強用炭素繊維複合コード。 特許出願人　　横浜ゴム株式会社 代理人　弁理士　　　伊　　東　　辰　　雄代理人　弁
理士　　　伊　　東　　哲　　化第１図 第２図 手　　　続　　　補　　　正　　　ト汐ギ）２ｑ 昭和５７年１０月昶日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５７年　特　許　願　第１２’７５５９号２、発明
の名称 ゴム補強用炭素！ｌｕｍ合コード ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 居　所　東京都港区新橋五丁目３６番１１号名　称　（
６７１）横浜ゴム株式会社 代表者鈴木久章 ４、代理人〒１０５ 住　所　東京都港区虎ノ門二丁目８番１号昭和５７年１
０月７日（昭５７．１０．２６発送）６、補正の対象 明細書中、１３、発明の詳細な説明の欄」７゜補正の内
容 明細書第１１頁第１表、同書第１２頁第２表および同書
第１３頁第３表の洋間 第　２　表　（ゴム配合） ＊４：サンドフレックス１６（三菱モンサイト社製）＊
５：ジペンゾチアジルジスルフイド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭素繊維糸条の周囲に有機繊維糸条が撚回または編°組
   によシカバーリングされ一体化され、しかも炭素繊維糸
   条および有機繊維糸条が一体化前および／′−！たは後
   に接着剤を塗布されていることを特徴とする、ゴムとの
   接着性および対屈曲耐久性にすぐれたコ゛ム補強用炭素
   繊維複合コード。