JPH10310648A - 繊維補強ゴム製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴム製の製品本体に繊維補強体が埋設されて
なる耐屈曲疲労性の向上した、薄ゲージ化可能なゴム製
品を提供すること。 【解決手段】 ゴム製の製品本体に、組み角度が１０〜
４０度になるように３本以上の繊維からなる糸条により
組まれた平打ち組紐にて構成された補強体を埋設して、
繊維補強ゴム製品とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は繊維補強ゴム製品に
関し、さらに詳しくは、製品本体に繊維補強体が埋設さ
れてなる耐屈曲疲労性の向上した、薄ゲージ化可能なゴ
ム製品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、タイヤを始め、コンベアベルト，
ホース，空気バネなどのゴム工業製品には、高強力，高
弾性率，高寸法安定性，高接着性などの特性が要求され
ることから、ゴム製の製品本体に、通常補強体が埋設さ
れている。この補強体としては、一般的に高強力，高弾
性率，高耐屈曲疲労性，耐熱性などの特性を有する有機
繊維コードが使用されている。前記補強体としては、従
来、複数の糸条を撚ってなる撚り糸コードが用いられて
おり、そして、該撚り糸は撚り方によって双撚り糸，片
撚り糸などの種類に分けることができる。上記撚り糸コ
ード材としては、通常双撚り糸が最も多く用いられてい
る。ところで、タイヤなどにおいては、最近、特に高強
力，高弾性率の補強体を用い、使用繊維量を減少させて
薄ゲージ軽量化を図ることが試みられており、そのた
め、薄ゲージ軽量で、耐屈曲疲労性に優れた補強体が求
められている。

【０００３】しかしながら、従来一般的に用いられてい
る双撚り糸コードを補強体として使用した場合、糸内部
でフィラメント同士が上撚交錯面でたがいに強く接触し
て摩耗するため、この接触部から早期に摩耗，破断ある
いは強力低下が生じ、耐屈曲疲労性が悪くなるのを免れ
ない。耐屈曲疲労性を改善したゴム補強体として、丸打
ち組紐を用いることが提案されているが（特公平６−９
２４８８号公報）、この丸打ち撚り糸の場合、中央が円
筒状の中空になるため（図４参照）、全体が太くなると
いう問題が生じ、本願の目的にそぐわない上、実用化が
困難である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、耐屈曲疲労性が向上し、しかも薄ゲージ軽量
化が可能な繊維補強ゴム製品を提供することを目的とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の好
ましい性質を有する繊維補強ゴム製品を開発すべく鋭意
研究を重ねた結果、特定の組み角度を有する平打ち組紐
から構成された繊維からなる補強体をゴム製の製品本体
に埋設することにより、その目的を達成しうることを見
出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したもの
である。

【０００６】すなわち、本発明は、ゴム製品の製品本体
に繊維からなる補強体が埋設されたゴム製品であって、
前記補強体が、組み角度が１０〜４０度になるように３
本以上の糸条により組まれた平打ち組紐にて構成されて
いることを特徴とする繊維補強ゴム製品を提供するもの
である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の繊維補強ゴム製品は、ゴ
ム製の製品本体に平打ち組紐から構成される繊維補強体
が埋設されたものである。組紐は、数本から数十本の糸
巻きボビンを水平面で８の字型に回転させる運動と、作
られた布を垂直方向に巻く運動のため、糸が布に対して
傾斜交錯した一種の布である。本発明では、この組紐と
して、３本以上の糸条を用い平面状に組み機で織る平打
ち組紐が用いられる。この平打ち組紐において、糸条が
３本の場合は、いわゆる「三つ編み」となる。

【０００８】本発明で用いる平打ち組紐を、添付図面に
従って説明すると、図１は該平打ち組紐の一例を示す拡
大図であり、３本の糸条１−ａ，１−ｂ及び１−ｃによ
り、組み角度がα度になるように組まれた構造を示す。
また図２は、図１における平打ち組紐の断面図である。
本発明においては、この平打ち組紐として、３本以上の
糸条により、組み角度（図１におけるα度）が１０〜４
０度の範囲になるように組まれたものが用いられる。こ
の組み角度が１０度未満では組み角度が浅すぎてフィラ
メント同士の収束性が低下し、耐屈曲疲労性が悪くな
る。一方、４０度を越えると組み角度が深すぎてフィラ
メント同士の接触摩耗が起こりやすくなり、耐屈曲疲労
性が低下する上、伸度が高くなりすぎて、寸法安定性も
低下する。

【０００９】このように、組み角度を１０〜４０度の範
囲に規定することにより、本発明で用いる平打ち組紐
は、従来の双撚り糸コードに比べてフィラメント同士の
接触する角度が浅く、接触摩耗を抑えることができ、耐
屈曲疲労性が向上する。この平打ち組紐に用いる糸条の
素材としては特に制限はなく、従来ゴム製品の補強体に
おいて慣用されている無機繊維，有機繊維，金属繊維な
どの中から、用途に応じて適宜選択されるが、これらの
中で、有機繊維が、一般的によく用いられる。この有機
繊維としては、例えばポリエステル繊維，ナイロン繊
維，レーヨン繊維，アラミド繊維などが主に使用され
る。また、使用する糸条の太さについては特に制限はな
いが、糸条が有機繊維からなる場合には、通常２００〜
５０００デニールの範囲のものが用いられる。

【００１０】本発明で用いる平打ち組紐を構成する糸条
の打込み本数としては、３本以上であればよく、特に制
限されず用途により適宜選択すればよいが、コード状と
して使用する場合には最小単位の３本が、取扱いやすい
点からも有利である。本発明の繊維補強ゴム製品におい
ては、ゴム製の製品本体に、複数本の前記平打ち組紐か
ら構成された補強体が埋設されるが、この埋設の前に、
該平打ち組紐に対し、通常接着剤処理や延伸熱処理が施
される。ここで、接着剤処理方法としては特に制限はな
く、従来、ゴム製品の補強体に対して施されている種々
の方法の中から、用途に応じて適宜選択して用いること
ができる。例えば、接着剤として、レゾルシン−ホルマ
リン樹脂ラテックス（ＲＦＬ）を用いて処理する方法、
あるいはエポキシ樹脂，イソシアネート化合物，エチレ
ン尿素化合物及びＲＦＬなどの接着剤を組み合わせて用
い、処理する方法などを採用することができる。この接
着剤処理においては、平打ち組紐の表面から内部にわた
って、接着剤を均質に含浸させるために、浸漬法が望ま
しい。

【００１１】このような接着剤処理は、必要に応じ、従
来常用されている方法により延伸処理（緊張処理）と組
み合わせて施される。前記平打ち組紐から構成される補
強体をゴム製の製品本体に埋設し繊維補強ゴム製品を製
造する方法としては特に制限はなく、従来繊維補強ゴム
製品の製造において慣用されている方法の中から、用途
に応じて適宜選択して用いることができる。例えば、繊
維補強ゴム製品がタイヤである場合には、カーカスの補
強材として、通常のスダレ織物の代わりに、本発明にお
ける平打ち組紐を経糸としたスダレ織物を用いることが
できる。

【００１２】このようにして得られた本発明の繊維補強
ゴム製品は、補強体として、従来双撚り糸コードを用い
たものに比べて、特に耐屈曲疲労性に優れる上、双撚り
糸コードや丸打ち組紐を用いたものよりも、薄ゲージ軽
量化を図ることができる。本発明の繊維補強ゴム製品は
様々なものがあるが、その代表例としては、前記タイヤ
始め、コンベアベルト，ホース，空気バネなどを挙げる
ことができる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 実施例１ 糸条として、１５００デニールの高強度ポリエステルフ
ィラメント束３本を用い、平面状に組み角度１０度で組
み、図１及び図２に示す平打ち組紐を作製した。 次
に、この平打ち組紐をレゾルシン─ホルマリン樹脂ラテ
ックスからなる接着剤（ディップ液）に浸漬してディッ
プ処理したのち、乾燥及び緊張過程を経て巻きとった。
この接着剤処理済み平打ち組紐からなるコードについ
て、下記の方法により、屈曲疲労後の強力保持率及び破
断時の伸度を測定した。その結果を第２表に示す。ま
た、接着剤処理前のコードの厚さ及び巾も第２表に併記
する。

【００１４】（１）屈曲疲労後の強力保持率 接着剤処理済みコードを５ｃｍ幅に３０本並べて、第１
表に示す組成の未加硫配合ゴムの厚さ0.４ｍｍシートを
両側から張り合わせ、５ｃｍ幅，６０ｃｍ長さのゴムト
ッピングシートを作製した。次いで、このようにして得
られたトッピングシート２枚の間に厚さ３ｍｍの第１表
に示す組成の未加硫配合ゴムシートを挟み、さらにこの
上下面に、サンプル全体の厚さが１０ｍｍになるように
第１表に示す組成の未加硫配合ゴムシートを張り合わ
せ、コード両端を固定して定長下で２０ｋｇ／ｃｍ² の
加圧下にて１４５℃，４０分間加熱処理して加硫を行
い、耐屈曲疲労性テスト用サンプルを作製した。次に、
このサンプルを直径６０ｍｍのプーリーに掛け、両端よ
り１５０ｋｇの荷重をかけて、１００℃の雰囲気温度下
で、毎時５０００回の繰り返し屈曲を加えた。５０万回
屈曲後にサンプルを取り外し、２層のポリエステル繊維
コード層のうち、プーリーに接する側（繰り返し圧縮歪
を受ける側）のコードを取り出し、その破断強力を測定
し、その値の屈曲テスト前のコードの破断強力に対する
保持率（％）を算出し、コードの耐屈曲疲労性を評価し
た。

【００１５】（２）破断時の伸度 接着剤処理済みコードを第１表の未加硫配合ゴム組成物
中に埋め込み、コードの両端を固定して、１５３℃で３
０分間、定長状態にて加硫処理した。その後、定長状態
のまま自然放冷したのち、加硫サンプルを取り出し、コ
ード引き剥がし時のケバ立ちを避けるため、ゴムが周囲
に付いたままコードをハサミで切りだして、表面のゴム
をできうる限りそぎ落とした。このコードを表面にゴム
が付いたままの状態でＪＩＳ Ｌ１０１７に従い、島津
製作所製オートグラフにて引張テストを行い、破断時の
伸度（％）を測定し、双撚り糸コードの伸度を１００と
した場合の指数で伸度を示した。

【００１６】実施例２〜４及び比較例１，２ 実施例１において、組み角度を第１表に示すように変え
た以外は、実施例１と同様にして、平打ち組紐を作製
し、接着剤処理したのち、このコードについて、屈曲疲
労後の強力保持率及び破断時の伸度を測定した。その結
果を、接着剤処理前のコードの厚さ及び巾とともに第２
表に示す。

【００１７】比較例３ 糸条として、１５００デニールの高強度ポリエステルフ
ィラメント束を用い、下撚り後、３本上撚りして、図３
に示す断面形状の双撚り糸コードを作製した。以後は実
施例１と同様にして、接着剤処理したのち、このコード
について、屈曲疲労後の強力保持率及び破断時の伸度を
測定した。その結果を、接着前のコードの厚さ及び巾と
共に第２表に示す。

【００１８】比較例４ 糸条として、１５００デニールの高強度ポリエステルフ
ィラメント束４本を用い、組み角度３０度で組み、図４
に示す断面形状の丸打ち組紐を作製した。以後は実施例
１と同様にして、接着剤処理したのち、このコードにつ
いて、屈曲疲労後の強力保持率及び破断時の伸度を測定
した。その結果を、接着剤処理前のコードの厚さ及び巾
と共に第２表に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【表３】

【００２２】第２表から分かるように、比較例１及び比
較例２は、実施例と同様に平打ち組紐であるが、組み角
度が１０〜４０度の範囲を逸脱しているため、屈曲疲労
後の強力保持率が実施例に比べてかなり低い。また、比
較例３の双撚り糸コードも、屈曲疲労後の強力保持率が
実施例に比べてかなり低い。一方、比較例４の丸打ち組
紐は、屈曲疲労後の強力保持率は高いものの、コードが
太く、溥ゲージ化が困難である。

【００２３】

【発明の効果】本発明の繊維補強ゴム製品は、補強体と
して特定の組み角度を有する平打ち組紐を使用している
ため、従来の双撚り糸コードを使用したものに比べて、
特に耐屈曲疲労性が向上するとともに、該平打ち組紐は
断面が偏平化されるので、双撚り糸コードや丸打ち組紐
に比べて、薄ゲージ軽量化を図ることができる。また、
補強体として、双撚り糸コードを用いる場合、このもの
は、上撚りと下撚りの２つの撚糸工程が必要であるが、
平打ち組紐の場合は、一段階でコードを作製しうるの
で、撚糸工程の簡素化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明で用いる平打ち組紐の一例を示す拡大
図である。

【図２】 図１における平打ち組紐の断面図である。

【図３】 双撚り糸コードの一例の断面図である。

【図４】 丸打ち組紐の一例の断面図である。

【符号の説明】

１−ａ ： 糸条 １−ｂ ： 糸条 １−ｃ ： 糸条

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム製の製品本体に繊維からなる補強体
   が埋設されたゴム製品であって、前記補強体が、組角度
   が１０〜４０度になるように３本以上の糸条により組ま
   れた平打ち組紐にて構成されていることを特徴とする繊
   維補強ゴム製品。