(57)【要約】【課題】成型時の伸張性と高温時の収縮性の双方を備えたゴム補強用コードを提供すること。【解決手段】繊維のストランドを複数本撚った複合コードであって、該複合コードがパラ型芳香族ポリアミド長繊維と捲縮を有しないメタ型アラミド連続長繊維束が１０〜３０℃で延伸、牽切され、その牽切された繊維が交絡および／または捲回により結束されている、平均繊維長が３０〜１２０ｃｍである牽切糸条からなり、該複合コードが応力-伸び曲線の原点から変曲点に至る低弾性域と変曲点を超える高弾性域とを有し、かつ該変曲点が伸び１０％ 未満の範囲にあり、２００℃での収縮応力が２ｃＮ／dtex以上である複合コード。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維のストランドを複数本撚った複合コードであって、該複合コードがパラ型芳香族ポリアミド長繊維と捲縮を有しないメタ型アラミド連続長繊維束が１０〜３０℃で延伸、牽切され、その牽切された繊維が交絡および／または捲回により結束されている、平均繊維長が３０〜１２０ｃｍである牽切糸条からなり、該複合コードが応力-伸び曲線の原点から変曲点に至る低弾性域と変曲点を超える高弾性域とを有し、かつ該変曲点が伸び１０％ 未満の範囲にあり、２００℃での収縮応力が２ｃＮ／dtex以上であることを特徴とする複合コード。
【請求項２】
下撚り数が５〜５０ｔ／２５ｍｍ、上撚り数が５〜５０ｔ／２５ｍｍの範囲で撚糸されている、請求項１記載の複合コード
【請求項３】
繊度が１,０００〜５,０００dtexの範囲であり、かつパラ型芳香族ポリアミド繊維とメタ型芳香族ポリアミド繊維が１／９〜９／１の比率で撚り合わされている、請求項１または２記載の複合コード
【請求項４】
請求項１〜３いずれかに記載の複合コードによって補強されたゴム補強物
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムベルト、タイヤ等のゴム製品の補強用に用いる耐熱性、加硫時の伸長性に優れたパラ型芳香族ポリアミド繊維とメタ型芳香族ポリアミド繊維からなるゴム補強用に有用な複合コードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴムベルト、ゴムタイヤ等のゴム製品の強度、耐久性を向上させるために、補強用繊維をゴム内に埋め込むことが広く一般に行われている。従来、この補強用繊維として、ガラス繊維、ビニロン繊維に代表されるポリビニルアルコール繊維、ポリエステル繊維、ナイロン、アラミド（芳香族ポリアミド）などのポリアミド繊維、カーボン繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキザール繊維等が広く用いられている。これらの中でもガラス繊維及びアラミド繊維が好適であり、広く用いられている。これらの繊維は多くの利点を有し、例えば高機能タイヤの補強に活用されている。しかしながら、これらコードでは成型時の伸張によるゴム組成物成形性と、ゴム成形物使用時の収縮性を同時に満たすことができないなどの問題が生じる。
【０００３】
かかる改善策として、例えば特許文献１、２には、パラ型芳香族ポリアミド繊維とナイロン繊維からなる複合コードを用いた低荷重領域で伸度を有するコードに関する技術が開示されているが、加硫時の伸張は得られるものの、高温時における収縮性が悪く、使用時の寸法安定性が保てないなどの問題がある。
また、特許文献３には、パラ型芳香族ポリアミド繊維とメタ型芳香族ポリアミド繊維からなる複合コードを用いたゴム補強用コードに関する技術が開示されているが、連続長繊維を用いることができず、コード強力が弱く、高温時の収縮応力が発現しないなどの問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４０２１７０２号公報
【特許文献２】特許２７５７９４０号公報
【特許文献３】特許４５４６４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、成型時の伸張性と高温時の収縮性の双方を備えたゴム補強用複合コードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ゴム補強コードとしてパラ型芳香族ポリアミド長繊維と捲縮を有しないメタ型アラミド連続長繊維束が１０〜３０℃で延伸、牽切され、その牽切された繊維が交絡および／または捲回により結束されている、平均繊維長が３０〜１２０ｃｍである牽切糸条を用いた複合コードを用いることにより、応力-伸び曲線の変曲点が伸び１０％ 未満の範囲にあり、且つ２００℃で２ｃＮ／dtex以上の収縮応力の双方を兼ね備えたゴム補強用の複合コードが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のパラ型芳香族ポリアミド長繊維と捲縮を有しないメタ型アラミド連続長繊維束が１０〜３０℃で延伸、牽切され、その牽切された繊維が交絡および／または捲回により結束されている、平均繊維長が３０〜１２０ｃｍである牽切糸条の複合コードであり、この複合コードを使用することにより、ゴム複合体発熱時に、パラ型芳香族ポリアミドの寸法安定性とメタ型芳香族ポリアミド牽切加工糸の熱収縮応力とにより、ゴム複合体の変形を抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明においては、パラ型芳香族ポリアミド長繊維および捲縮を有しないメタ型アラミド連続長繊維束が１０〜３０℃で延伸、牽切され、その牽切された繊維が交絡および／または捲回により結束されている、平均繊維長が３０〜１２０ｃｍである牽切糸条を用いて複合コードとすることが重要である。複合コードの作製方法として、撚糸、カバリングによる芯鞘加工などが挙げられるが、撚糸を用いることで加工性が良好となり好ましい。パラ型、メタ型芳香族ポリアミドをそれぞれ単独で用いた場合には加硫時の成型性や寸法安定性、熱収縮特性が低下する。
【０００９】
本発明においては、捲縮を有しないメタ型アラミド連続長繊維束が１０〜３０℃で延伸、牽切され、その牽切された繊維が交絡および／または捲回により結束されていることが重要であり、延伸、牽切時の温度は１０〜３０℃、好ましくは１５℃〜２５℃である。延伸、牽切時の温度が１０℃未満では延伸時の断糸が多発し好ましくない。一方、３０℃を超えると収縮応力が発現しないため好ましくない。
【００１０】
メタ型アラミド牽切糸の平均繊維長は、３０〜１２０ｃｍであり、好ましくは４０〜１００ｃｍ、さらに好ましくは５０〜８０ｃｍである。平均繊維長が３０ｃｍ未満では牽切糸が短く、収縮応力が発現しないため好ましくない。一方、平均繊維長が１２０ｃｍを超えると延伸が不足し収縮応力が発現しないため好ましくない。
【００１１】
本発明においては、パラ型芳香族ポリアミドとメタ型芳香族ポリアミド繊維が撚糸されていることが重要であり、撚り数は好ましくは下撚り５〜５０ｔ／２５ｍｍ、上撚り５〜５０ｔ／２５ｍｍの範囲であり、より好ましくは下撚り１０〜４０ｔ／２５ｍｍ、上撚り１０〜４０ｔ／２５ｍｍの範囲である。撚り数が５ｔ／２５ｍｍ未満ではパラ型芳香族ポリアミド繊維とメタ型芳香族ポリアミド繊維が密接せず複合コードの効果が発現しないため好ましくない。一方、撚り数５０ｔ／２５ｍｍを超えると撚糸中に単糸切れが生じ、複合コードの機械物性が低下するため好ましくない。
【００１２】
本発明における複合コード中のパラ型芳香族ポリアミド繊維とメタ型芳香族ポリアミド繊維の比率は１／９〜９／１が好ましく、より好ましくは３／７〜７／３、さらに好ましくは４／６〜６／４である。複合コード中のパラ型芳香族ポリアミド繊維の比率が１０％未満では複合コードの応力-伸び曲線の変曲点が１０％を超えるため好ましくない。また、複合コード中のメタ型芳香族ポリアミド繊維の比率が１０％未満では収縮応力が得られず好ましくない。
【００１３】
本発明で用いられる複合コードの繊度は、１,０００〜５,０００dtexが好ましく、より好ましくは１,２００〜４,５００dtex、さらに好ましくは１,５００〜４,０００dtexである。複合コードの繊度が１,０００dtex未満では機械物性が低下し十分な収縮応力がえられず好ましくない。一方、複合コードの繊度が５,０００dtexを超えると応力-伸び曲線の変曲点が伸度１０％以上となり好ましくない。
【００１４】
なお、本発明で用いられるパラ型芳香族ポリアミド長繊維としては、ポリパラフェニレンテレフタルアミド長繊維、コポリパラフェニレン・３，４‘−オキシジフェニレン・テレフタルアミド長繊維が例示できる。また、メタ型芳香族ポリアミド牽切糸としては、ポリメタフェニレンイソフタルアミド牽切糸が例示できる。
【００１５】
メタ型芳香族ポリアミド牽切糸は、メタ型芳香族ポリアミド長繊維を公知の方法により、連続長繊維束をニップローラー間で連続長繊維束の切断伸度以上に延伸させ牽切し、引続き該牽切された繊維を抱合空気ノズルにより短繊維間に交絡およびまたは牽切繊維端部の捲回による結束が付与され牽切糸条が得られる。
【００１６】
本発明のゴム補強用の複合コードは、パラ型芳香族ポリアミド繊維とメタ型芳香族ポリアミド繊維を、公知の方法によりひき揃えながら合撚することにより得られる。得られた複合コードを公知の方法によりＲＦＬ処理を行うことにより、応力-伸び曲線の原点から変曲点に至る低弾性域と変曲を超える高弾性率を有するタイヤ、ベルト、ホースなどの補強に適した複合コードが得られる。
すなわち、本発明のゴム補強用複合コードは、応力-伸び曲線の変曲点が伸び１０％ 未満の範囲にあり且つ２００℃で２ｃＮ／dtex以上の収縮応力の双方を兼ね備えている。
【実施例】
【００１７】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、実施例における各物性は下記方法により求めたものである。
（１）応力-伸び曲線、変曲点
引張試験機（オリエンテック社製、商品名：テンシロン万能試験機、型式：ＲＴＣ−１２１０Ａ）を用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ８８５の手順に基づき、糸試験用チャックを用いて、以下の条件の引張試験を行い、応力-伸び曲線、変曲点をそれぞれ測定した。
（測定条件）
温度              ：室温
測定試料長        ：５００ｍｍ
チャック引張速度  ：２５０ｍｍ／ｍｉｎ
初荷重            ：０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ
チャック間距離    ：５００ｍｍ
試験スタート法    ：スラックスタート法
（２）収縮応力
複合コード０．２ｍを採取し、コード１００dtexあたり１０ｇの荷重となるよう負荷をかけ、クリープテスターで２００℃における応力を測定した。
【００１８】
［実施例１］
パラ型芳香族ポリアミド長繊維束として下撚り数３０ｔ／ｍｍのコポリパラフェニレン・３，４‘−オキシジフェニレン・テレフタルアミド長繊維と、メタ型芳香族ポリアミド連続長繊維束として下撚り数３０ｔ／ｍｍの２０℃で延伸、牽切、交絡処理したポリメタフェニレンイソフタルアミド牽切糸を６／４の比率で撚り合わせ、上撚り数４０ｔ／ｍｍ、繊度３,３００dtexの複合コードを得た。得られたコードの応力-伸び曲線の変曲点、２００℃での収縮応力を測定した結果を表１に示す。
【００１９】
［実施例２］
コポリパラフェニレン・３，４‘−オキシジフェニレン・テレフタルアミド長繊維の代わりに、ポリパラフェニレンテレフタルアミド長繊維を用いた以外は、実施例１と同様にして、複合コードを得た。測定結果を表１に示す。
【００２０】
［比較例１］
ポリメタフェニレンイソフタルアミド牽切糸の平均繊維長を２０ｃｍにした以外は、実施例１と同様にして複合コードを得た。測定結果を表１に示す。
【００２１】
［比較例２］
ポリメタフェニレンイソフタルアミド牽切糸の平均繊維長を１５０ｃｍにした以外は、実施例１と同様にして複合コードを得た。測定結果を表１に示す。
【００２２】
［比較例３］
ポリメタフェニレンイソフタルアミド牽切糸の代わりに、ポリメタフェニレンイソフタルアミド長繊維を用いた以外は、実施例１と同様にして複合コードを得た。測定結果を表１に示す。
【００２３】
［比較例４］
ポリメタフェニレンイソフタルアミド長繊維を５℃で延伸、牽切したが、断糸によりポリメタフェニレンイソフタルアミド牽切糸は得られなかった。
【００２４】
［比較例５］
ポリメタフェニレンイソフタルアミド長繊維を４０℃で延伸、牽切した以外は、実施例１と同様にして複合コードを得た。測定結果を表１に示す。
【００２５】
［比較例６］
上撚り数を４ｔ/２５ｍｍにした以外は、実施例１と同様にして複合コードを得た。測定結果を表１に示す。
【００２６】
［比較例７］
上撚り数を５５ｔ/２５ｍｍにした以外は、実施例１と同様にして複合コードを得た。測定結果を表１に示す。
【００２７】
［比較例８］
下撚り数を４ｔ/２５ｍｍにした以外は、実施例１と同様にして複合コードを得た。測定結果を表１に示す。
【００２８】
［比較例９］
下撚り数を５５ｔ/２５ｍｍにした以外は、実施例１と同様にして複合コードを得た。測定結果を表１に示す。
【００２９】
［比較例１０］
複合コードの繊度８００dtexにした以外は、実施例１と同様にして複合コードを得た。測定結果を表１に示す。
【００３０】
［比較例１１］
複合コードの繊度５,５００dtexにした以外は、実施例１と同様にして複合コードを得た。測定結果を表１に示す。
【００３１】
［比較例１２］
複合コード中のコポリパラフェニレン・３，４‘−オキシジフェニレン・テレフタルアミド長繊維の比率を８％にした以外は、実施例１と同様にして複合コードを得た。測定結果を表１に示す。
【００３２】
［比較例１３］
複合コード中のポリメタフェニレンイソフタルアミド長繊維の比率を８％にした以外は、実施例１と同様にして複合コードを得た。測定結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のゴム補強用の複合コードを用いることにより、応力-伸び曲線の変曲点が伸び１０％ 未満の範囲にあり、且つ２００℃での収縮応力が２ｃＮ／dtex以上である収縮性の双方を兼ね備えた、ゴム複合体成形性に優れ且つ、ゴム複合体使用中の発熱による変形を抑制することが可能となり、タイヤ、ゴムベルトなどのゴム補強用のコードとして有用である。