JPH08157609A

JPH08157609A - 繊維からなる補強用ゴム製品構成部材

Info

Publication number: JPH08157609A
Application number: JP30747694A
Authority: JP
Inventors: Yuji Takeuchi; 祐二竹内
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1994-12-12
Filing date: 1994-12-12
Publication date: 1996-06-18

Abstract

(57)【要約】【目的】伝動ベルトのゴム層に対するコードや帆布の
接着性と耐摩耗性を向上させる。【構成】平ベルトＡのゴム層１に繊維コード２を埋設
する。繊維コード２をフィブリル化した短繊維が混入さ
れたゴム糊で含浸処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伝動ベルト、運搬用ベ
ルト及びホース等のゴム製品の製品本体を構成するゴム
層と強固に接着し得る繊維からなる例えば抗張体として
の繊維コードや帆布等の補強用ゴム製品構成部材の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ゴム製品としての伝動ベルト
や運搬用ベルト等には、一般に、製品本体としてのゴム
層表面に補強のために繊維からなる帆布等の基布が貼着
されている。この基布は、ゴム層との接着強度を増強す
るためにゴム糊で含浸処理されることが多い。そして、
このゴム層と基布との接着強度の改善策として、例えば
０開平２−９９６６７号公報に開示されているように、
有機ニッケル化合物を配合したゴム糊で基布を含浸処理
することが提案されている。

【０００３】また、上記の伝動ベルトや運搬用ベルト、
さらにはホースやタイヤ等のゴム製品には、一般に、製
品本体としてのゴム層に補強ために繊維からなるコード
が埋設されている。この繊維コードも上記基布と同様に
ゴム層との接着強度を増強するためにゴム糊で含浸処理
されることが多く、その接着強度の改善策として、例え
ば特開平３−２６９１７７号公報に開示されているよう
に、ハロゲン含有ポリマー、イソシアネート、加硫剤、
カーボンブラック及びシリカ等を配合したゴム糊でコー
ドを含浸処理することが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の前者
の場合には、耐熱接着性を向上させることができるもの
の、常態での接着性は大きく向上しない。一方、後者の
場合には、接着強度をかなり向上させることができるも
のの、特に動的な接着性に改良が要求される場合があ
る。この動的な接着性を改善すべくゴム糊に短繊維を配
合することが考えられるが、ゴム糊は溶剤に溶解して使
用するため、短繊維とゴム配合物との親和性が悪くな
り、ゴム製品に応力がかかった時に短繊維がゴム配合物
から抜けてしまう危険性がある。

【０００５】このように、ゴム糊を用いてゴム製品の補
強用ゴム製品構成部材（基布や繊維コード）の静的接着
強度や動的接着強度を増強するには、ポリマー種、樹脂
補強剤、加硫剤、不活性微粉末等を配合したゴム糊や短
繊維を配合したゴム糊では不十分であった。

【０００６】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、ゴム糊に短繊維を配合
することとし、かつこの短繊維のフィラメントの表面構
造を改質することにより、短繊維とゴムとの接着性を大
幅に改善せんとすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、ゴム製品の製品本体を構成するゴム層に
埋設され、製品本体を補強するコードからなり、該コー
ドが繊維で構成されている補強用ゴム製品構成部材を対
象とし、次のような解決手段を講じた。

【０００８】すなわち、本発明の第１の解決手段は、上
記繊維コードをフィブリル化した短繊維が混入されたゴ
ム糊で含浸処理したことを特徴とする。

【０００９】本発明の第２の解決手段は、第１の解決手
段において、短繊維の混入量をゴム糊の固形分に対して
０．５〜４．０重量部に設定したことを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、ゴム製品の製品本体を構
成するゴム層表面に貼着され、製品本体を補強する基布
からなり、該基布が繊維で構成されている補強用ゴム製
品構成部材を対象とし、次のような解決手段を講じた。

【００１１】すなわち、本発明の第３の解決手段は、上
記基布をフィブリル化した短繊維が混入されたゴム糊で
含浸処理したことを特徴とする。

【００１２】本発明の第４の解決手段は、第３の解決手
段において、短繊維の混入量をゴム糊の固形分に対して
０．５〜４．０重量部に設定したことを特徴とする。

【００１３】本発明のゴム製品としては、歯付ベルトや
平ベルト等の伝動ベルト、運搬用ベルト、ホース及びタ
イヤ等であり、伝動ベルトや運搬用ベルトの製品本体を
構成するゴム層には補強用ゴム製品構成部材としての繊
維コードが埋設されているとともに、ゴム層表面には補
強用ゴム製品構成部材としての帆布等の基布が貼着され
ている。また、ホースやタイヤの製品本体を構成するゴ
ム層にも補強ゴム製品構成部材としての繊維コードが埋
設されている。

【００１４】上記繊維コードや基布等の補強ゴム製品構
成部材を構成する繊維としては、無機繊維、有機繊維、
金属繊維等また長繊維、紡績糸等何れであっても良く、
要求性能に応じて適宜選択すればよい。また、デニール
数、モノフィラメントデニール数、織構成等も要求性能
に応じて適宜選択すればよい。

【００１５】ゴム糊に配合される短繊維の種類は、要求
性能に応じて適宜選択すればよいが、特に分子鎖が繊維
軸方向に高度に配向されている繊維がフィブリルの起こ
り易さから望ましい。分子鎖が繊維軸方向に高度に配向
されている繊維の例としては、アラミド繊維、ポリアミ
ド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、天然繊維等
が挙げられる。

【００１６】短繊維をフィブリル化する手法としては、
短繊維をゴム糊に混入する前もしくは混入した後に、例
えばスクリュー型押出し機（エクストゥルーダー）、ゴ
ムシート出し用ロール等の剪断応力が生ずる装置あるい
は短繊維叩解装置等に投入し、短繊維のフィラメント表
面にフィブリルを発生させたり、短繊維のフィラメント
を裂いて繊維断面形状を真円形でないようにするなどし
てフィラメントの表面構造を改質すればよい。これによ
り、短繊維のフィラメント表面のフィブリルとゴム層の
配合ゴムとが物理的に絡み合うようになる。

【００１７】また、短繊維の混入量や繊維長、モノフィ
ラメントデニール数等も要求性能に応じて適宜選択すれ
ばよいが、混入量はゴム糊の固形分に対して０．５〜
４．０重量部の範囲で設定するのが好ましい。このよう
に、短繊維のゴム糊固形分に対する混入量を０．５〜
４．０重量部の範囲に設定したのは、０．５重量部未満
であると補強効果が少なく、早期摩耗によって短繊維を
混入しない場合と同じ程度の摩耗速度になるからであ
り、一方、４．０重量部を超えると短繊維が繊維コード
や基布等の繊維組織中に侵入し難く、摩耗性が向上し難
くなるからである。

【００１８】含浸処理方法すなわち接着処理方法として
は数々あるが、（１）繊維コード又は基布にシランカッ
プリング剤、イソシアネート化合物、エチレン炭素化合
物、ＲＦＬ等からの１段階若しくは多段階の組合せによ
り接着剤処理し、また、場合によっては延伸処理を施し
た後に本発明のゴム糊処理をする方法、（２）繊維束に
シランカップリング剤、エポキシ樹脂、イソシアネート
化合物、エチレン炭素化合物、ＲＦＬ等からの１段階若
しくは多段階の組合せにより接着剤処理した後に撚糸や
製紐加工し、次いでゴム糊処理をする方法、（３）繊維
束にシランカップリング剤、エポキシ樹脂、イソシアネ
ート化合物、エチレン炭素化合物、ＲＦＬ、本発明のゴ
ム糊等からの１段階若しくは多段階の組合せにより接着
剤処理した後に、撚糸や製紐加工等して繊維コードにす
る方法、（４）繊維束にシランカップリング剤、エポキ
シ樹脂、イソシアネート化合物、エチレン炭素化合物、
ＲＦＬ、本発明のゴム糊等からの１段階若しくは多段階
の組合せにより接着剤処理した後に、本発明のゴム糊処
理を施し、後に撚糸や製紐加工等して繊維コードにする
方法等様々に考えられる。

【００１９】

【作用】上記の構成により、本発明の第１，３の解決手
段では、接着剤処理されて繊維コードや基布の表面に形
成された接着剤層には、フィブリル化した短繊維が混入
されていることかから、このフィブリル化した短繊維が
製品本体を構成するゴム層の配合ゴムに複雑に絡まり、
短繊維とゴムとの接着性が大幅に改善され、繊維コード
や基布の補強用ゴム製品構成部材とゴム層との静的並び
に動的接着力が向上する。

【００２０】本発明の第２，４の解決手段では、短繊維
がゴム糊にその固形分に対して０．５〜４．０重量部混
入されていることから、繊維コードや基布に対する短繊
維の付着が効率良く行われ、優れた接着力が効果的に発
揮される。特に、第４の解決手段では、短繊維の効率良
い付着によって基布の摩耗性が向上する。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２２】ゴム製品として平ベルトＡを図１に、歯付
ベルトＢを図２にそれぞれ示す。上記平ベルトＡは、製
品本体としてのベルト本体を構成するゴム層１を備えて
なり、該ゴム層１には複数本の抗張体としての繊維コー
ド２，２，…がベルト長手方向に沿って埋設され、ゴム
層１の片面には帆布からなる基布３が貼着されている。

【００２３】上記歯付ベルトＢは、製品本体としてのベ
ルト本体を構成するゴム層（背ゴム層）１を備えてな
り、該ゴム層（背ゴム層）１に複数本の抗張体としての
繊維コード２，２，…がベルト長手方向に沿って埋設さ
れ、かつ上記ゴム層１の片面には複数の歯ゴム層４，
４，…がベルト長手方向に所定のピッチで一体に形成さ
れている。また、この歯ゴム層４，４，…は基布３が貼
着されている。

【００２４】そして、本発明の実施例に係る補強用ゴム
製品構成部材は、平ベルトＡでは繊維コード２であり、
歯付ベルトＢでは基布３である。これら繊維コード２及
び基布３はフィブリル化した短繊維が混入されたゴム糊
で含浸処理（接着剤処理）されている。

【００２５】実験例Ｉとして平ベルトＡを、実験例II，
III として歯付ベルトＢを例に挙げて具体的に説明す
る。

【００２６】（実験例Ｉ）下記の要領にて繊維コード２
をゴム糊で含浸処理した。含浸処理の要領及びゴム糊の
配合（表１）を下記する。このゴム糊で含浸処理した繊
維コード２を用いて下記の要領にて平ベルトＡを製造
し、この平ベルトＡを図３に示すようなベルト走行試験
機を用いて下記の要領にて屈曲走行させた後、繊維コー
ド２の平ベルトＡからの引抜き接着力を測定した。その
測定結果（表２）をベルト走行前のデータと共に下記す
る。

【００２７】＜含浸処理の要領＞繊維コードとしてアラ
ミドコード（商品名Ｋｅｖｌａｒ２９：デュポン社製１
５００／３（片撚糸））を用いた。サブコートにイソシ
アネート、２ｎｄコートに一般的なレゾルシン・ホルマ
リン・ラテックス接着剤混合ディップ液、トップコート
に表１に示す糊ゴムを用いて上記アラミドコードを接着
剤浸漬処理した後、１ｇ／ｄｅのテンションで延伸処理
した。

【００２８】＜平ベルトの製造要領＞Ｈ−ＮＢＲの上に
上記接着処理済コードをＳ撚りＺ撚り交互にスパイラル
に並べ、上記Ｈ−ＮＢＲの上面にナイロン帆布を被着し
成形加硫することによって平ベルトを製造した。

【００２９】＜ベルト走行試験の要領＞図３に示すベル
ト走行試験機の４つの大プーリ１１，１１，…と４つの
小プーリ１２，１２，…に平ベルトＡを掛け渡し、ウエ
イト１３で所定のテンションを掛けた状態で平ベルトＡ
を走行させた。なお、上記小プーリ１２の直径は３０mm
であり、この最小プーリ１２を平ベルトＡが１回通過す
る毎に屈曲回数１とした。つまり、平ベルトＡが１サイ
クルが回転すると屈曲回数４とし１×１０⁶回屈曲走行
させた。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】表２のデータから明らかなように、ベルト
走行前引抜き接着力は実施例１が遥かに比較例１，２よ
りも上回っていることが判る。ベルト走行後引抜き接着
力は短繊維を配合していない比較例１と実施例１では、
ベルトマトリックスゴムの若干の硬化によって接着力が
上がっているが、比較例２は短繊維とゴム配合物の馴染
みの悪さからベルト走行後引抜き接着力が下がっている
ことが判る。

【００３３】（実験例II）下記の要領にて基布３をゴム
糊で含浸処理した。含浸処理の要領及びゴム糊の配合
（表３）を下記する。このゴム糊で含浸処理した基布３
を用いて下記の要領にて歯付ベルトＢを製造し、この歯
付ベルトＢを図３に示す上記実験例Ｉで用いたベルト走
行試験機と同じものを用いて同様の要領にて屈曲走行さ
せた後、基布３のゴム層１に対する接着力を測定した。
その測定結果（表４）をベルト走行前のデータと共に下
記する。

【００３４】＜含浸処理の要領＞歯付ベルトＢの基布３
として、経糸に６，６ナイロン（２１０デニール×１本
の１５回／１０cm）の撚糸を用いるとともに、緯糸に捲
縮加工された４０デニール×５本の１５回／１０cmの撚
糸を用い、

【数１】

【００３５】の綾織組織に構成した。この基布３をＲＦ
Ｌ液の前処理液に浸漬し、乾燥後、１８０℃で２分間熱
処理し、続いて表３に示すゴム糊に浸漬し、１６０℃で
１分間乾燥後、処理基布３を得た。

【００３６】＜歯付ベルトの製造要領＞処理歯布３を筒
状体として歯付モールドに巻き付けて、その上にガラス
繊維ロープ（繊維コード２）をスピニングし、さらに、
その上に一定厚の未加硫ゴムシート（Ｈ−ＮＢＲ）を巻
き付けて、外部より加圧加熱して歯付モールドの歯溝に
ゴムを圧入する公知の成形方法により製造された加硫ス
リープを得、これを幅１９mmにカットしてＳ８Ｍ型の歯
付ベルトＢを得た。

【００３７】

【表３】

【００３８】

【表４】

【００３９】表４のデータから明らかなように、ベルト
走行前後の接着力は、共に実施例２が遥かに比較例３，
４よりも上回っていることが判る。

【００４０】（実験例III ）基布３を表５のゴム糊を用
いて含浸処理し、実験例IIと同様の要領にて歯付ベルト
Ｂを製造した。なお、ゴム糊処理は、第１段として表５
の組成物の固形分１５wt％ＭＥＫ溶剤のゴム糊でソーキ
ングし、第２段及び第３段として表５の組成物の固形分
２０wt％ＭＥＫ溶剤のゴム糊でコーティング処理した。
この歯付ベルトＢを図３に示す上記実験例Ｉで用いたベ
ルト走行試験機と同じものを用いて同様の要領にて屈曲
走行させた後、基布３が摩耗して繊維コード２が歯ゴム
層４の歯底部から露出するまで屈曲回数を測定した。そ
の測定結果（表６）を下記する。

【００４１】

【表５】

【００４２】

【表６】

【００４３】表６のデータから明らかなように、比較例
５のように短繊維の混入量がゴム糊の固形分に対して
０．５重量部未満であると、基布補強効果が少なく、帆
布摩耗が早くなって短繊維無配合の場合と同程度の摩耗
速度であるが、比較例６のように短繊維の混入量が４．
０重量部を超えると、短繊維が基布の繊維組織中に侵入
し難く、基布の摩耗性が向上し難いことが判る。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１，３に係
る本発明によれば、繊維コードや基布を接着剤処理する
ゴム糊にフィブリル化した短繊維を混入したので、短繊
維をゴム層に密に絡ませて両者の強固に接着させること
ができ、優れた静的並びに動的接着力を得ることができ
る。

【００４５】請求項２，４に係る本発明によれば、短繊
維の混入量をゴム糊の固形分に対して０．５〜４．０重
量部に設定したので、繊維コードや基布に対して短繊維
を効率良く付着させることができ、優れた接着力を効果
的に得ることができる。特に、請求項４では、短繊維の
効率の良い付着によって基布の摩耗性を優れたものにす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】平ベルトの斜視図である。

【図２】歯付ベルトの斜視図である。

【図３】屈曲試験機の概略構成図である。

【符号の説明】

１ゴム層（製品本体）２繊維コード（補強用ゴム製品構成部材）３基布（補強用ゴム製品構成部材）Ａ平ベルト（ゴム製品）Ｂ歯付ベルト（ゴム製品）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｋ 105:08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム製品の製品本体を構成するゴム層に
埋設され、製品本体を補強するコードからなり、該コー
ドが繊維で構成されている補強用ゴム製品構成部材であ
って、上記繊維コードは、フィブリル化した短繊維が混入され
たゴム糊で含浸処理されていることを特徴とする繊維か
らなる補強用ゴム製品構成部材。
【請求項２】短繊維の混入量は、ゴム糊の固形分に対
して０．５〜４．０重量部に設定されていることを特徴
とする請求項１記載の繊維からなる補強用ゴム製品構成
部材。
【請求項３】ゴム製品の製品本体を構成するゴム層表
面に貼着され、製品本体を補強する基布からなり、該基
布が繊維で構成されている補強用ゴム製品構成部材であ
って、上記基布は、フィブリル化した短繊維が混入されたゴム
糊で含浸処理されていることを特徴とする繊維からなる
補強用ゴム製品構成部材。
【請求項４】短繊維の混入量は、ゴム糊の固形分に対
して０．５〜４．０重量部に設定されていることを特徴
とする請求項３記載の繊維からなる補強用ゴム製品構成
部材。