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WO2024038644A1 - ゴム製品およびその製造方法 - Google Patents

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WO2024038644A1
WO2024038644A1 PCT/JP2023/016299 JP2023016299W WO2024038644A1 WO 2024038644 A1 WO2024038644 A1 WO 2024038644A1 JP 2023016299 W JP2023016299 W JP 2023016299W WO 2024038644 A1 WO2024038644 A1 WO 2024038644A1
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WO
WIPO (PCT)
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layer
less
rubber
rubber product
reinforcing layers
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/016299
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
亮太郎 末藤
Original Assignee
横浜ゴム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 横浜ゴム株式会社 filed Critical 横浜ゴム株式会社
Priority to CN202380053906.7A priority Critical patent/CN119546436A/zh
Priority to EP23854684.0A priority patent/EP4574423A1/en
Priority to KR1020247043562A priority patent/KR20250008992A/ko
Publication of WO2024038644A1 publication Critical patent/WO2024038644A1/ja

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    • B32B25/10—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways

Definitions

  • the present invention relates to a rubber product and a method for manufacturing the same, and more particularly to a rubber product having a cylindrical portion in which a plurality of reinforcing layers are coaxially stacked and embedded between an inner layer and an outer layer, and a method for manufacturing the same. It is.
  • Rubber products such as pneumatic fenders and marine hoses have a reinforcing layer embedded in their cylindrical parts.
  • This reinforcing layer is embedded to counteract internal pressures acting on the rubber product.
  • a reinforcing layer is used that is composed of a blind fabric having a large number of aligned fiber cords and a coated rubber layer covering both surfaces of the blind fabric (see Patent Document 1).
  • a plurality of reinforcing layers are stacked and buried between the inner layer and outer layer of a cylindrical part, and the fiber cords of the reinforcing layers stacked next to each other extend in directions that intersect with each other. (it has a so-called bias structure).
  • the coating rubber layer interposed between the blind fabrics laminated next to each other is set to have a suitable layer thickness in order to ensure sufficient bonding strength.
  • the main purpose of the present invention is to improve productivity by reducing the number of reinforcing layers embedded in the cylindrical part while ensuring sufficient pressure resistance against internal pressure, and to suppress deterioration in moldability.
  • the purpose of this invention is to provide rubber products and a method for manufacturing rubber products.
  • the rubber product of the present invention has a cylindrical part in which a plurality of reinforcing layers are coaxially stacked and embedded between an inner layer and an outer layer, and each of the reinforcing layers has a plurality of reinforcing layers embedded therein. It is composed of a blind fabric in which fiber cords are aligned and subjected to a predetermined adhesive treatment, and a coated rubber layer that covers both surfaces of the blind fabric, and the fiber cords of the reinforcing layers intersect with each other.
  • each of the blind fabrics has a tensile strength in the extending direction of the fiber cord of 4320 N/cm or more and a weight of 950 g/m 2 or less.
  • the bending hardness of each of the blind fabrics after the predetermined adhesive treatment is 30 g/cm or less, and the layer thickness of each of the coated rubber layers is 0.2 mm in a neutral state where the cylindrical part is not expanded. It is characterized by being greater than or equal to 1 mm.
  • the method for manufacturing a rubber product of the present invention involves molding a cylindrical molded body in which a plurality of reinforcing layers are laminated coaxially between an inner layer and an outer layer, and each of the reinforcing layers is stretched by a large number of fiber cords.
  • a bias structure consisting of a blind fabric that is aligned and subjected to a predetermined adhesive treatment and a coated rubber layer that covers both surfaces of the blind fabric, and in which the fiber cords of the reinforcing layers extend in a direction that intersects with each other.
  • a method for manufacturing a rubber product comprising: manufacturing a rubber product having a cylindrical portion in which a plurality of reinforcing layers are coaxially laminated and embedded between the inner layer and the outer layer by vulcanizing the molded body.
  • each of the blind fabrics has a tensile strength of 4320 N/cm or more in the fiber cord extending direction and a weight of 950 g/m 2 or less, and the predetermined adhesion of each of the blind fabrics is performed. It is characterized in that the bending hardness after treatment is 30 g/cm or less, and the layer thickness of each of the coated rubber layers is 0.2 mm or more and 1 mm or less.
  • each of the blind fabrics has a tensile strength of 4320 N/cm or more in the extending direction of the fiber cord, so that the reinforcing layer embedded in the cylindrical portion Even if the number of laminated layers is reduced, it becomes easier to ensure sufficient pressure resistance against the internal pressure acting on the rubber product. Along with this, it becomes advantageous for improving the productivity of rubber products.
  • the weight of each of the blind fabrics is 950 g/m 2 or less, and the bending hardness of each of the blind fabrics after the predetermined adhesive treatment is 30 g/cm or less, so that the rubber product can be manufactured easily. This is advantageous in suppressing deterioration in moldability.
  • the layer thickness of each of the coated rubber layers to 0.2 mm or more and 1 mm or less, it becomes easier to ensure sufficient bonding strength while suppressing an increase in weight. It becomes more and more advantageous to secure sex.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a pneumatic fender, which is an embodiment of a rubber product, in a neutral state in which the cylindrical portion is not inflated, with a part of the cylindrical portion cut away and viewed from the side.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the internal structure of the hemispherical portion of FIG. 1 when viewed from the front.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a partially enlarged cross-sectional view of the cylindrical portion of FIG. 1.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a reinforcing layer in a cross-sectional view orthogonal to the fiber cord.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a blind fabric in a plan view.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a pneumatic fender, which is an embodiment of a rubber product, in a neutral state in which the cylindrical portion is not inflated, with a part of the cylindrical portion cut away and viewed from the side.
  • FIG. 6(A) illustrates the manufacturing process of the fiber cord
  • FIG. 6(B) is an explanatory diagram schematically illustrating the fiber cord in a cross-sectional view
  • FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the vulcanization process of the molded body
  • FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a side view of the pneumatic fender in which the interior of the main body of FIG. 1 is increased to a specified internal pressure and expanded into a predetermined shape, with a part of the cylindrical portion cut away.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a modified example of the cylindrical portion in a partially enlarged cross-sectional view.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a marine hose, which is an embodiment of the rubber product, in a side view with a part of the cylindrical portion cut away.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a part of the cylindrical portion of FIG. 10 in a cross-sectional view.
  • a pneumatic fender 1 (hereinafter referred to as fender 1), which is an embodiment of a rubber product illustrated in FIGS. 1 to 3, includes a main body 2 in which hemispherical parts 3b are connected to both ends of a cylindrical part 3a,
  • the main body 2 includes a cap part 11 provided on the main body 2.
  • the base portion 11 is provided only on one hemispherical portion 3b, but it may be provided on both hemispherical portions 3b.
  • a dashed-dotted line CL in the figure indicates the cylinder axis of the cylindrical portion 3a, and the direction in which the dashed-dotted line CL extends is the cylinder axis direction.
  • a plurality of cylindrical reinforcing layers 5 are coaxially stacked and buried between a cylindrical inner layer 4 and a cylindrical outer layer 10, and in this embodiment, six reinforcing layers are provided.
  • Layer 5 is laminated. That is, in the cylindrical portion 3a, the inner layer 4, each reinforcing layer 5, and the outer layer 10 are laminated coaxially.
  • the number of laminated reinforcing layers 5 is determined by the pressure resistance required of the fender 1 against internal pressure, and is, for example, about 4 or more and 12 or less.
  • each reinforcing layer 5 is composed of a blind fabric 6 in which a large number of fiber cords 7 are aligned, and a coat rubber layer 9 that covers both surfaces of the blind fabric 6. . Rubber of a coat rubber layer 9 is filled between the fiber cords 7.
  • the cylindrical portion 3a and each hemispherical portion 3b have different extending directions of the fiber cords 7, and the cylindrical portion 3a has a bias structure and each hemispherical portion 3b has a radial structure.
  • the blind fabric 6 is bonded to the coated rubber layer 9 by a predetermined adhesive treatment.
  • This predetermined adhesive treatment is a known adhesive treatment that improves the adhesiveness between the fiber cord 7 and rubber. Specifically, after applying an epoxy treatment liquid to the fiber cord 7 and drying it, a resorcinol-formalin-latex (RFL) mixed liquid is applied and dried. The conditions for this adhesive treatment (the amount of each liquid applied, the drying temperature, etc.) are set in an appropriate range by conducting preliminary tests to obtain the target adhesive strength (an adhesive strength that does not cause any practical problems).
  • RTL resorcinol-formalin-latex
  • the blind fabric 6 has a large number of fiber cords 7 extending in parallel, and the transverse cords 8 that cross these fiber cords 7 are spaced apart in the extending direction of the fiber cords 7. It is located.
  • the density (implantation density) of the fiber cords 7 is, for example, about 30 cords/5 cm or more and 70 cords/5 cm or less.
  • each transverse cord 8 threads above and below a large number of fiber cords 7 and extends in a direction perpendicular to the extending direction of the fiber cords 7.
  • the density (implantation density) of the adjacent transverse cords 8 is very small compared to the density of the fiber cords 7, for example, about 2 cords/5 cm or more and 8 cords/5 cm or less.
  • Each of the blind fabrics 6 used has specifications such that the tensile strength F in the extending direction of the fiber cords 7 is 4320 N/cm or more and the weight W is 950 g/m 2 or less.
  • This tensile strength F is measured based on the tensile strength test (A method) specified in JIS L1096, and the breaking load of a test piece of blind fabric 6 (length 300 mm, width 50 mm) is calculated by the width of the test piece. This is the value divided by In this test, the tensile speed was 200 mm/min and the clamp interval was 200 mm. Since the tensile strength F of the conventional blind fabric is less than 3000 N/cm, the tensile strength F is significantly higher in this embodiment.
  • the upper limit of the tensile strength F of the blind fabric 6 is, for example, 5500 N/cm
  • the lower limit of the weight W is, for example, 700 g/m 2 .
  • the bending hardness H of each blind fabric 6 after the above-mentioned predetermined adhesive treatment is set to 30 g/cm or less, more preferably 25 g/cm or less, still more preferably 20 g/cm or less.
  • the lower limit of this bending hardness H is, for example, 9 g/cm.
  • the bending hardness H is the bending hardness measured in accordance with the Gurley bending test method specified in JIS L1096. Specifically, a test piece cut out with a predetermined width from the blind fabric 6 after a predetermined adhesive treatment was measured with the extending direction of the fiber cords 7 in the longitudinal direction.
  • the bending hardness H is calculated by multiplying by the driving density (pieces/5 cm) and setting the unit to (g/cm).
  • each fiber cord 7 is inclined with respect to the cylinder axis CL, and is set at a predetermined cord angle A.
  • a bias structure is formed in which the fiber cords 7 of the reinforcing layers 5 extend in a direction that intersects with each other.
  • the fiber cords 7 extend in the intersecting direction between the reinforcing layers 5 that are stacked next to each other.
  • the cord angles A of the fiber cords 7 in adjacent reinforcing layers 5 are substantially the same, and the inclination directions are set in opposite directions.
  • angles A of the fiber cords 7 in every other reinforcing layer 5 of the laminated reinforcing layers 5 are substantially the same, and the inclination directions are also set in the same direction. Therefore, the inclination directions of the fiber cords 7 of the first, third, and fifth reinforcing layers 5 from the inner circumferential side are the same, and the reinforcing layers of the second, fourth, and sixth layers from the inner circumferential side are The direction of inclination of the fiber cords 7 of layer 5 is the same.
  • the cord angle A of the fiber cords 7 of each reinforcing layer 5 is set to 25° or more and 45° or less. More preferably, the cord angle A is set to 30° or more and 35° or less.
  • each hemispherical part 3b a large number of fiber cords 7 extend radially around the cylinder axis CL of the cylindrical part 3a, and a large number of fiber cords 7 extend radially around the cylinder axis CL of the cylindrical part 3a. It has a radial structure that extends concentrically.
  • the fiber cord 7 a known fiber cord such as polyester or nylon is used.
  • the outer diameter of the fiber cord 7 (the thickness h of the blind fabric 6) is, for example, approximately 1 mm or more and 1.5 mm or less in a neutral state in which the cylindrical portion 3a is not expanded.
  • the neutral state in which the cylindrical portion 3a is not inflated is a state in which there is virtually no tension in the fiber cord 7 of the cylindrical portion 3a, and air is injected into the interior of the main body 2, but the internal pressure is large. It is slightly higher than atmospheric pressure (for example, 10 kPa). In this state, the cylindrical portion 3a maintains a cylindrical shape and the hemispherical portion 3b maintains a hemispherical shape.
  • the outer diameter of the cylindrical portion 3a in this neutral state is, for example, about 2 m or more and 10 m or less.
  • the fiber cord 7 is a twisted cord in which a plurality of strands 7a are twisted together.
  • the fiber cord 7 is formed by twisting a plurality of strands 7a having a fineness of 1670 dtex.
  • the fiber cord 7 is not limited to this structure as long as the blind fabric 6 satisfies the specifications of the weight W, tensile strength F, and bending hardness H described above.
  • this fiber cord 7 has a ply-twisted structure, better fatigue resistance can be obtained compared to a single-twisted structure.
  • the number of twists in the first twist and the first twist can be different, it is preferable to use the same number or approximately the same number in order to obtain stability.
  • the total fineness D of the fiber cord 7 is approximately 10,000 dtex or more and 15,000 dtex or less, and the number of strands 7a to be twisted is, for example, approximately 4 or more and 8 or less.
  • the number of twists T is such that the twist coefficient K defined by the following formula (1) is about 1300 or more and 2500 or less. If the twist coefficient K is less than 1,300, it will be difficult to ensure sufficient durability, and if it exceeds 2,500, it will be difficult to ensure sufficient tensile strength.
  • the transverse cord 8 has the same specifications as the fiber cord 7, but it can also have different specifications.
  • the coat rubber layer 9 is made of a known rubber, such as natural rubber, butyl rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, or a blend of a plurality of these rubbers.
  • the reinforcing layers 5 stacked next to each other are bonded to each other via opposing coated rubber layers 9.
  • the reinforcing layer 5 on the innermost periphery and the inner layer 4 are bonded to each other via the coating rubber layer 9 of the reinforcing layer 5.
  • the outermost reinforcing layer 5 and the outer layer 10 are bonded to each other via the coating rubber layer 9 of the reinforcing layer 5.
  • the layer thickness t of each coat rubber layer 9 is 0.2 mm or more and 1 mm or less in a neutral state in which the cylindrical portion 3a is not expanded.
  • the layer thickness t is more preferably 0.2 mm or more and 0.6 mm or less.
  • the rubber forming the inner layer 4 for example, natural rubber, butyl rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, etc. are used.
  • the rubber forming the outer layer 10 for example, natural rubber, styrene butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, ethylene propylene rubber, etc. are used.
  • the thickness of the inner layer 4 is, for example, approximately 2 mm or more and 5 mm or less
  • the layer thickness of the outer layer 10 is, for example, approximately 3 mm or more and 12 mm or less.
  • a molded body 1A having the same structure as the fender 1 illustrated in FIGS. 1 to 3 is formed by sequentially laminating the members that will become the outer layer 10, reinforcing layer 5, and inner layer 4 inside a known mold. That is, a cylindrical molded body 1A is formed in which a plurality of reinforcing layers 5 are laminated coaxially between the inner layer 4 and the outer layer 10. Unlike the fender 1, the molded body 1A contains unvulcanized rubber.
  • the bag-shaped molded body 1 is placed inside a vulcanization device 14 such as a known vulcanization box.
  • a vulcanization device 14 such as a known vulcanization box.
  • the unvulcanized rubber constituting the molded body 1A is vulcanized, and the constituent members of the molded body 1A are firmly joined and integrated. become As a result, the fender 1 illustrated in FIGS. 1 to 3 is manufactured.
  • each blind fabric 6 has specifications such that the tensile strength F in the extending direction of the fiber cord 7 is 4320 N/cm or more and the weight W is 950 g/m 2 or less. Use the one.
  • the bending hardness H of the blind fabric 6 after the above-described predetermined adhesive treatment is set to 30 g/cm or less. This bending hardness H can be adjusted, for example, by changing the amount of the RFL mixture applied to the fiber cord 7.
  • the layer thickness t of each coat rubber layer 9 is set to 0.2 mm or more and 1 mm or less. This layer thickness t hardly changes before and after the vulcanization process.
  • each of the blind fabrics 6 has a tensile strength F of 4320 N/cm or more in the extending direction of the fiber cords 7, so the reinforcing layer embedded in the cylindrical part 3a Even if the number of layers 5 is reduced, sufficient pressure resistance against the internal pressure acting on the fender 1 can be easily ensured. That is, in order to obtain the same pressure resistance, the number of laminated reinforcing layers 5 can be reduced compared to conventional fenders. For example, if a blind fabric 6 with a tensile strength F of 2500 N/cm has been used in the past, to obtain the same pressure resistance, use a blind fabric 6 with a tensile strength F of 5000 N/cm.
  • each blind fabric 6 by setting the weight W of each blind fabric 6 to 950 g/m 2 or less and the bending hardness H after the predetermined adhesive treatment to 30 g/cm or less, reinforcement can be achieved in the molding process of the molded object 1A.
  • the work load of moving and deforming the layer 5 is reduced.
  • Increasing the thickness h of the blind fabric 6 (thickness of the fiber cord 7) to ensure pressure resistance reduces moldability, but it is important to keep the weight W and bending hardness H within the above range. By doing so, it becomes easier to stack the reinforcing layer 5 at a predetermined position and form it into a cylindrical shape, so that deterioration in moldability can be suppressed.
  • each coated rubber layer 9 by setting the layer thickness t of each coated rubber layer 9 to 0.2 mm or more and 1 mm or less, it becomes easier to ensure sufficient bonding strength while suppressing an increase in weight.
  • the layer thickness t becomes large, it becomes difficult to sufficiently press the reinforcing layers 5 to each other, the reinforcing layer 5 and the inner layer 4, and the reinforcing layer 5 and the outer layer 10 evenly in the molding process of the molded body 1A.
  • the vulcanized coat rubber layer 9 becomes easily deformed. As a result, the moldability decreases, but by setting the layer thickness t within the above range, it becomes more advantageous to ensure pressure resistance while suppressing the decrease in moldability.
  • this fender 1 When this fender 1 is not in use, such as when being stored, transported, or installed, the internal pressure is kept at a low pressure of, for example, about 10 kPa, and the cylindrical part 3a is kept in a neutral state without being inflated, as illustrated in FIG. Make it. Furthermore, the air inside the main body 2 is discharged and the main body 2 is brought into a folded state.
  • the cylindrical portion 3a is expanded and maintained in a predetermined shape as illustrated in FIG. Specifically, air is filled into the main body 2 through a valve installed in the mouthpiece 11, and the pressure is increased to a specified internal pressure P when the fender 1 is used.
  • the specified internal pressure P is, for example, about 50 kPa or more and 100 kPa or less.
  • the cord angle A of each reinforcing layer 5 in the cylindrical portion 3a tends to increase to a stable resting angle (54° to 55°).
  • a shearing force acts on the intervening coat rubber layer 9 between the reinforcing layers 5 (blind fabrics 6) extending in the direction in which the fiber cords 7 intersect, causing shear deformation.
  • the cord angle A is less than 25 degrees when the cylindrical portion 3a is in a neutral state, excessive shear stress will be generated in the coat rubber layer 9 to increase the cord angle A to about the rest angle, which is undesirable. More preferably, the angle is 30° or more. If the cord angle A exceeds 45°, the extent to which the diameter of the cylindrical portion 3a expands when the pressure of the cylindrical portion 3a is increased from the neutral state to the specified internal pressure P becomes small, so the cord angle A should be set to 45° or less, more preferably 35° or less.
  • the internal pressure When the internal pressure is increased to the specified internal pressure P, it becomes possible to set the outer diameter of the cylindrical portion 3a to approximately 120% or more and 150% or less of the neutral state. Further, when the internal pressure is increased to the specified internal pressure P, the axial length of the main body 2 (cylindrical portion 3a) becomes approximately 95% to 80% of the neutral state.
  • the layer thickness t of the coat rubber layer 9 is less than 0.2 mm, the load on the coat rubber layer 9, on which shear force acts when the cylindrical portion 3a expands, becomes excessive. Moreover, if the layer thickness t of the coat rubber layer 9 is 1 mm or more, the weight of the fender 1 becomes excessive. Therefore, the layer thickness t of each coat rubber layer 9 is preferably 0.2 mm or more and 1 mm or less.
  • two adjacent reinforcing layers 5 stacked together form one set S (S1 to S4), and have a plurality of sets S.
  • eight reinforcing layers 5 are laminated in the cylindrical portion 3a, and there are four sets S.
  • Each set S is composed of reinforcing layers 5 that are different from each other.
  • the number of sets S is, for example, about 3 to 6, and preferably a plurality of sets.
  • the fiber cords 7 of each reinforcing layer 5 extend in the same direction at a predetermined cord angle A. In adjacent stacked sets S, the fiber cords 7 of each reinforcing layer 5 extend at a predetermined cord angle A in the intersecting direction. That is, in sets S1 and S2, the fiber cords 7 of each reinforcing layer 5 extend in the intersecting direction, and in sets S2 and S3, the fiber cords 7 of each reinforcing layer 5 extend in the intersecting direction, In the sets S3 and S4, the fiber cords 7 of each reinforcing layer 5 extend in the intersecting direction.
  • the fiber cords 7 of the reinforcing layers 5 extend in parallel, and in the sets S2 and S4, the fiber cords 7 of the reinforcing layers 5 extend in parallel. That is, in this cylindrical portion 3a, the fiber cords 7 have a bias structure with each set S as a unit.
  • a molded body 1A having the same structure as that illustrated in FIG. 9 may be molded.
  • the fiber cords 7 of each reinforcing layer 5 have a stable resting angle A. (54° to 55°).
  • the fiber cords 7 of each reinforcing layer 5 extend in the same direction at a predetermined cord angle A, so that there is no interference between these reinforcing layers 5 (blind fabrics 6). Shearing force does not substantially act on the coated rubber layer 9.
  • the embodiment of the rubber product is not limited to the fender 1, but may also be a marine hose 12 as illustrated in FIGS. 10 and 11.
  • the marine hose 12 has flange portions 13 at both ends in the longitudinal direction, and a cylindrical portion 3 a extends between the respective flange portions 13 .
  • a plurality of reinforcing layers 5 are coaxially stacked and buried between the inner layer 4 and the outer layer 10. The specifications of each reinforcing layer 5 are the same as in the previous embodiment.
  • the inner peripheral side region of the inner layer 4 becomes the flow path 12a.
  • a buoyancy layer is provided between the outer layer 10 and the reinforcing layer 5.
  • This marine hose 12 can be manufactured by forming a cylindrical molded body using the above-mentioned members by a known method, and then vulcanizing the molded body by a known method.
  • this marine hose 12 as well, as in the embodiment of the fender 1, even if the number of laminated reinforcing layers 5 buried in the cylindrical portion 3a is reduced, sufficient pressure resistance against internal pressure can be easily ensured. This is advantageous for improving the productivity of the hose 12. Moreover, it is advantageous in suppressing deterioration in moldability when manufacturing the marine hose 12.
  • each fiber cord 7 has a plied structure in which the number of first twists is the same as the number of first twists T.
  • the tensile strength F in the extending direction of the fiber cord 7 was measured, and for each blind fabric after a predetermined adhesive treatment, the bending hardness H was measured.
  • fatigue resistance of each of the manufactured reinforcing layers was evaluated as described below using test pieces created by vulcanization under the same conditions. The measurement results and evaluation results are shown in Table 1.
  • the pressure resistance in Table 1 if the tensile strength F is less than 4100 N/cm, it is difficult to ensure sufficient pressure resistance per reinforcing layer, and it is evaluated as ⁇ , and if the tensile strength F is 4100 N/cm or more, one reinforcing layer It is evaluated that sufficient pressure resistance can be ensured by hitting the target, and it is indicated by ⁇ . Furthermore, the moldability in Table 1 was evaluated by pasting an unvulcanized reinforcing layer of a predetermined width onto a molding drum of a predetermined outer diameter, and evaluating the ease of pasting and the degree of deformation of the coated rubber layer after pasting.
  • Cases where the pasting work was very smooth and there was little deformation of the coated rubber layer were evaluated as having excellent molding processability and were marked ⁇ . Cases in which the pasting work can be carried out without any problems and the deformation of the coated rubber layer is at a level that causes no practical problems are evaluated as having good moldability and are marked with a mark of ⁇ .
  • the molding processability is evaluated as poor and is marked with an x. That is, the order of excellent moldability is ⁇ , ⁇ , and ⁇ .
  • the reinforcing layers corresponding to Examples 1 to 5 have excellent pressure resistance and also have good moldability. Furthermore, it can be seen that the reinforcing layers corresponding to Examples 1 to 5 have a fatigue resistance equal to or greater than that of the conventional example, and have good fatigue resistance.

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Abstract

内圧に対して十分な耐圧性を確保しつつ円筒部での補強層の積層数を低減して、生産性および成型加工性の低下を抑制するゴム製品およびその製造方法を提供する。内層４と外層１０との間に複数の補強層５を同軸上に積層した円筒状の成形体１Ａを成形し、この成形体１Ａを加硫して円筒部３ａを有するゴム製品を製造する際に、それぞれの補強層５を、多数の繊維コード７が引き揃えられて所定の接着処理が施された簾織物６とこの簾織物６の両表面を被覆するコートゴム層９とで構成するとともに、補強層５どうしの繊維コード７を交差する方向に延在させたバイアス構造とし、それぞれの簾織物６として、繊維コード延在方向の引張強さが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で重量が９５０ｇ／ｍ2以下の仕様のものを使用して所定の接着処理後の曲げ硬さが３０ｇ／ｃｍ以下、それぞれのコートゴム層９の層厚を０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にする。

Description

ゴム製品およびその製造方法
　本発明は、ゴム製品およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、内層と外層との間に複数の補強層が同軸上に積層して埋設されている円筒部を有するゴム製品およびその製造方法に関するものである。
　空気式防舷材やマリンホースなどのゴム製品には、その円筒部に補強層が埋設されている。この補強層はそのゴム製品に作用する内圧に対抗するために埋設されている。例えば、多数の引き揃えた繊維コードを有する簾織物とその両表面を被覆するコートゴム層とで構成された補強層が使用されている（特許文献１参照）。一般的には円筒部の内層と外層との間に複数の補強層が積層して埋設され、隣り合って積層されている補強層どうしでは、互いの繊維コードが交差する方向に延在している（いわゆる、バイアス構造になっている）。隣り合って積層された簾織物どうしの間に介在するコートゴム層は、十分な接合強度を確保するために相応の層厚に設定される。
　より大きな内圧に対抗するために、円筒部に埋設される補強層の積層数を増やすと、補強層の積層作業に要する時間が長くなるので、ゴム製品の生産性を向上させるには不利になる。補強層の積層数を増やすと、重量も増大するので成型加工性が低下する一因にもなる。また、コートゴム層の層厚が過大であると成型加工性が低下する。一方で、コートゴム層の層厚が過小であると、補強層どうしの接合強度や補強層と隣接する部材との接合強度が不足して十分な耐圧性を確保するには不利になる。それ故、内圧に対して十分な耐圧性を確保しつつ円筒部に埋設される補強層の積層数を低減して生産性を向上させ、かつ、成型加工性の低下を抑制するには改善の余地がある。
日本国特開平１０－１５７０１６号公報
　本発明の主な目的は、内圧に対して十分な耐圧性を確保しつつ円筒部に埋設される補強層の積層数を低減して生産性を向上させ、かつ、成型加工性の低下を抑制できるゴム製品およびゴム製品の製造方法を提供することにある。
　上記目的を達成するため本発明のゴム製品は、内層と外層との間に複数の補強層が同軸上に積層して埋設されている円筒部を有し、それぞれの前記補強層が、多数の繊維コードが引き揃えられていて所定の接着処理が施された簾織物とこの簾織物の両表面を被覆するコートゴム層とで構成されていて、前記補強層どうしの前記繊維コードが交差する方向に延在しているバイアス構造であるゴム製品において、それぞれの前記簾織物として、前記繊維コード延在方向の引張強さが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で重量が９５０ｇ／ｍ2以下の仕様のものが使用されていて、それぞれの前記簾織物の前記所定の接着処理後の曲げ硬さが３０ｇ／ｃｍ以下であり、前記円筒部を膨張させていない中立状態でそれぞれの前記コートゴム層の層厚が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする。
　本発明のゴム製品の製造方法は、内層と外層との間に複数の補強層を同軸上に積層した円筒状の成形体を成形して、それぞれの前記補強層を、多数の繊維コードが引き揃えられて所定の接着処理が施された簾織物とこの簾織物の両表面を被覆するコートゴム層とで構成するとともに、前記補強層どうしの前記繊維コードを交差する方向に延在させたバイアス構造とし、前記成形体を加硫することにより、前記内層と前記外層との間に複数の前記補強層が同軸上に積層して埋設された円筒部を有するゴム製品を製造するゴム製品の製造方法において、それぞれの前記簾織物として、前記繊維コード延在方向の引張強さが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で重量が９５０ｇ／ｍ2以下の仕様のものを使用し、それぞれの前記簾織物の前記所定の接着処理後の曲げ硬さを３０ｇ／ｃｍ以下にして、それぞれの前記コートゴム層の層厚を０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にすることを特徴とする。
　本発明によれば、それぞれの前記簾織物として、前記繊維コード延在方向の引張強さが４３２０Ｎ／ｃｍ以上の仕様のものが使用されることで、前記円筒部に埋設される前記補強層の積層数を低減してもゴム製品に作用する内圧に対して十分な耐圧性を確保し易くなる。これに伴い、ゴム製品の生産性向上には有利になる。また、それぞれの前記簾織物の重量を９５０ｇ／ｍ2以下、それぞれの前記簾織物の前記所定の接着処理後の曲げ硬さを３０ｇ／ｃｍ以下にすることで、前記ゴム製品を製造する際の成型加工性の低下を抑制するには有利になる。さらには、それぞれの前記コートゴム層の層厚を０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にすることで、重量の増加を抑えつつ十分な接合強度を確保し易くなるので、成型加工性の低下を抑制しつつ耐圧性を確保するには益々有利になる。
図１はゴム製品の実施形態である空気式防舷材を、円筒部を膨張させていない中立状態で円筒部の一部を切り欠いて側面視で例示する説明図である。 図２は図１の半球状部の内部構造を正面視で例示する説明図である。 図３は図１の円筒部を一部拡大して横断面視で例示する説明図である。 図４は繊維コードに直交して横断する断面視で補強層を例示する説明図である。 図５は簾織物を平面視で例示する説明図である。 図６（Ａ）は繊維コードの製造工程を例示し、図６（Ｂ）は繊維コードを横断面視で模式的に例示する説明図である。 図７は成形体の加硫工程を例示する説明図である。 図８は図１の本体の内部を規定内圧に昇圧して所定形状に膨張させた空気式防舷材を、円筒部の一部を切り欠いて側面視で例示する説明図である。 図９は円筒部の変形例を一部拡大して横断面視で示す説明図である。 図１０はゴム製品の実施形態であるマリンホースを、円筒部の一部を切り欠いて側面視で例示する説明図である。 図１１は図１０の円筒部の一部を横断面視で例示する説明図である。
　以下、本発明のゴム製品およびその製造方法を、ゴム製品が空気式防舷材の場合を例にして、図に示した実施形態に基づいて説明する。
　図１～図３に例示するゴム製品の実施形態である空気式防舷材１（以下、防舷材１という）は、円筒部３ａの両端に半球状部３ｂが連接された本体２と、本体２に設けられた口金部１１とを備えている。この実施形態では、口金部１１が一方の半球状部３ｂだけに設けられているが、両側の半球状部３ｂに設けられることもある。図中の一点鎖線ＣＬは円筒部３ａの筒軸心を示していて、一点鎖線ＣＬの延在方向が筒軸方向である。
　円筒部３ａには、円筒状の内層４と、円筒状の外層１０との間に複数の円筒状の補強層５が同軸上に積層されて埋設されていて、この実施形態では６層の補強層５が積層されている。即ち、円筒部３ａでは、内層４、それぞれの補強層５および外層１０が同軸上に積層されている。補強層５の積層数は防舷材１に要求される内圧に対する耐圧性によって決定され、例えば４以上１２以下程度である。
　図４、図５に例示するようにそれぞれの補強層５は、多数の繊維コード７が引き揃えられた簾織物６と、簾織物６の両表面を被覆するコートゴム層９とで構成されている。繊維コード７どうしの間にはコートゴム層９のゴムが充填された状態になっている。後述するが、円筒部３ａとそれぞれの半球状部３ｂとは、繊維コード７の延在方向が異なっていて、円筒部３ａはバイアス構造、それぞれの半球状部３ｂはラジアル構造になっている。
　簾織物６は所定の接着処理が施されてコートゴム層９と接合されている。この所定の接着処理は、繊維コード７とゴムとの接着性を向上させる公知の接着処理である。具体的には、繊維コード７にエポキシ処理液を付与して乾燥させた後に、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）混合液を付与して乾燥させる。この接着処理の条件（それぞれの液の付着量や乾燥温度など）は事前テストなどを行って、目標の接着力（実用上問題が生じない接着力）が得られる適切な範囲に設定する。
　図５に例示するように簾織物６は、多数の繊維コード７が並列して延在していて、これら繊維コード７を横断する横断コード８が、繊維コード７延在方向に間隔をあけて配置されている。繊維コード７の密度（打込み密度）は例えば３０本／５ｃｍ以上７０本／５ｃｍ以下程度である。
　それぞれの横断コード８は例えば、多数の繊維コード７の上下を縫って繊維コード７の延在方向と直交する方向に延在している。隣り合って配置されている横断コード８の密度（打込み密度）は繊維コード７の密度に比して非常に小さく、例えば２本／５ｃｍ以上８本／５ｃｍ以下程度である。
　それぞれの簾織物６としては、繊維コード７延在方向の引張強さＦが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で重量Ｗが９５０ｇ／ｍ2以下の仕様のものが使用される。この引張強さＦはＪＩＳ　Ｌ１０９６に規定されている引張り強さ試験（Ａ法）に基づいて測定され、簾織物６の試験片（長さ３００ｍｍ、幅５０ｍｍ）の破断荷重を試験片の幅で除した値である。この試験では引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ、クランプ間隔２００ｍｍである。従来の簾織物の引張強さＦは３０００Ｎ／ｃｍ未満なので、この実施形態では引張強さＦが大幅に高くなっている。簾織物６の引張強さＦの上限は例えば５５００Ｎ／ｃｍであり、重量Ｗの下限は例えば７００ｇ／ｍ2である。
　また、それぞれの簾織物６の上述した所定の接着処理後の曲げ硬さＨは３０ｇ／ｃｍ以下、より好ましくは２５ｇ／ｃｍ以下、さらに好ましくは２０ｇ／ｃｍ以下にする。この曲げ硬さＨの下限は例えば９ｇ／ｃｍである。本発明においてこの曲げ硬さＨは、ＪＩＳ　Ｌ１０９６に規定されているガーレー曲げ試験法に準拠して測定される剛軟度である。具体的には、所定の接着処理後の簾織物６を所定幅で切り出した試験片を、繊維コード７の延在方向を長手方向にして測定した測定値Ｘ（ｍｇ／本）に繊維コード７の打込み密度（本／５ｃｍ）を乗じ、単位を（ｇ／ｃｍ）にして曲げ硬さＨを算出する。曲げ硬さＨの算出式は下記のとおりである。
　曲げ硬さＨ（ｇ／ｃｍ）＝測定値Ｘ（ｍｇ／本）×打込み密度(本／５ｃｍ)／５／１０００
　図１に例示するように円筒部３ａでは、それぞれの繊維コード７の延在方向が筒軸心ＣＬにして傾斜していて所定のコード角度Ａに設定されている。そして、補強層５どうしの繊維コード７が交差する方向に延在したバイアス構造になっている。この実施形態では、隣り合って積層されている補強層５どうしでは繊維コード７が交差する方向に延在している。詳述すると、隣り合うどうしの補強層５では繊維コード７のコード角度Ａは実質的に同じであり、傾斜方向は逆方向に設定されている。そして、積層されている補強層５の１層おきどうしの補強層５では繊維コード７の角度Ａは実質的に同じであり、傾斜方向も同じ方向に設定されている。したがって、内周側から１層目、３層目、５層目の補強層５の繊維コード７の傾斜方向は同じであり、内周側から２層目、４層目、６層目の補強層５の繊維コード７の傾斜方向は同じである。
　円筒部３ａを膨張させていない中立状態では、それぞれの補強層５の繊維コード７のコード角度Ａは２５°以上４５°以下に設定されている。より好ましくは、コード角度Ａは３０°以上３５°以下に設定される。
　それぞれの半球状部３ｂでは、多数の繊維コード７が円筒部３ａの筒軸心ＣＬを中心にして放射状に延在するとともに、多数の繊維コード７が円筒部３ａの筒軸心ＣＬを中心にして同心円状に延在するラジアル構造になっている。
　繊維コード７としては、ポリエステルやナイロンなどの公知の繊維コードが用いられる。繊維コード７の外径（簾織物６の厚さｈ）は、円筒部３ａを膨張させていない中立状態で例えば１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下程度である。
　円筒部３ａを膨張させていない中立状態とは、円筒部３ａの繊維コード７に実質的にテンションが生じていない状態であり、本体２の内部に空気が注入されているが、その内圧が大気圧よりも若干高い程度（例えば、１０ｋＰａ）である。そして、円筒部３ａが円筒状の形態を保持するとともに半球状部３ｂが半球状の形態を保持している状態である。この中立状態での円筒部３ａの外径は、例えば２ｍ以上１０ｍ以下程度である。
　図６に例示するように繊維コード７は、複数本の素線７ａを撚り合わせた撚りコードである。この実施形態では繊維コード７は、繊度が１６７０ｄｔｅｘの素線７ａを複数本撚って形成されている。２本の素線７ａを同一方向に下撚りし、次いで、これら下撚りした２本の素線７ａの３組を合わせて逆方向に上撚りすることにより繊維コード７が構成されている。即ち、この繊維コード７は、１６７０／２／３構造であり、総繊度Ｄは１００２０（＝１６７０×６本）ｄｔｅｘである。繊維コード７は、この構造に限定されず、簾織物６が上述した重量Ｗ、引張強さＦ、曲げ硬さＨの仕様を満足していればよい。
　この繊維コード７は諸撚り構造なので片撚り構造に比べて、より良好な耐疲労性を得ることができる。下撚りと上撚りは、異なる撚り数にすることもできるが、安定性を得るために同数、或いは略同数とすることが好ましい。引張強度や柔軟性等を考慮して、繊維コード７の総繊度Ｄは１００００ｄｔｅｘ以上１５０００ｄｔｅｘ以下程度であり、撚り合わせる素線７ａは例えば４本以上８本以下程度である。
　下記（１）式で規定される撚り係数Ｋが１３００以上２５００以下程度になる上撚り数Ｔが好ましい。撚り係数Ｋが１３００未満では十分な耐久性が確保し難くなり、２５００超では十分な引張強度が確保し難くなる。具体的な上撚り数Ｔとしては例えば１０以上２０以下程度である。
　撚り係数Ｋ＝Ｔ×Ｄ1/2　・・・（１）
　Ｔ：繊維コード７の上撚り数（回／１０ｃｍ）
　Ｄ：繊維コード７の総繊度（ｄｔｅｘ）
　尚、この実施形態では横断コード８は、繊維コード７と同じ仕様になっているが、異なる仕様にすることもできる。
　コートゴム層９は公知のゴムにより形成されていて、例えば天然ゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、或いは、これらを複数種類のブレンドしたゴムが使用される。隣り合って積層された補強層５どうしは対向するコートゴム層９を介して接合されている。最内周の補強層５と内層４とはその補強層５のコートゴム層９を介して接合されている。最外周の補強層５と外層１０とはその補強層５のコートゴム層９を介して接合されている。
　それぞれのコートゴム層９の層厚ｔは、円筒部３ａを膨張させていない中立状態で０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下である。層厚ｔが０．２ｍｍ未満では十分な接合強度を確保し難くなる。層厚ｔが１ｍｍ超であると重量が過大になるとともに成型加工性が低下する。層厚ｔは、０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下にすることがより好ましい。
　内層４を形成するゴムとしては、例えば天然ゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等が用いられる。外層１０を形成するゴムとしては、例えば天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム等が用いられる。円筒部３ａを膨張させていない中立状態では、内層４の層厚は例えば２ｍｍ以上５ｍｍ以下程度、外層１０の層厚は例えば３ｍｍ以上１２ｍｍ以下程度である。
　次に、この防舷材１を製造する手順の一例を説明する。
　公知の成形モールドの内側に順次、外層１０、補強層５、内層４となる部材を積層することで、図１～図３に例示した防舷材１と同構造の成形体１Ａを成形する。即ち、内層４と外層１０との間に複数の補強層５を同軸上に積層した円筒状の成形体１Ａを成形する。成形体１Ａには防舷材１とは異なり、未加硫ゴムが存在している。
　次いで、図７に例示するように、成形した袋状の成形体１を公知の加硫函などの加硫装置１４の内部に配置する。次いで、加硫装置１４による所定時間の加硫工程を経ることで、成形体１Ａを構成している未加硫ゴムを加硫して、成形体１Ａの構成部材どうしを強固に接合して一体化する。その結果、図１～図３に例示する防舷材１が製造される。
　成形体１Ａを成形する際には、上述したように、それぞれの簾織物６として、繊維コード７延在方向の引張強さＦが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で、重量Ｗが９５０ｇ／ｍ2以下の仕様のものを使用する。さらに、上述した所定の接着処理後の簾織物６の曲げ硬さＨを３０ｇ／ｃｍ以下にする。この曲げ硬さＨは、例えば繊維コード７に対するＲＦＬ混合液の付着量を変化させることで調整できる。また、それぞれのコートゴム層９の層厚ｔを０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にする。この層厚ｔは加硫工程の前後でほとんど変化しない。
　この防舷材１では、それぞれの簾織物６として、繊維コード７延在方向の引張強さＦが４３２０Ｎ／ｃｍ以上の仕様のものが使用されているので、円筒部３ａに埋設される補強層５の積層数を低減しても防舷材１に作用する内圧に対して十分な耐圧性を確保し易くなる。即ち、同じ耐圧性を得るために従来の防舷材に比して、補強層５の積層数を減らすことができる。例えば従来、引張強さＦが２５００Ｎ／ｃｍの簾織物６を使用していた場合は、同等の耐圧性を得るには引張強さＦが５０００Ｎ／ｃｍの簾織物６を使用すると、補強層５の積層数を半分程度にすることも可能になる。成形体１Ａの成形工程では、補強層５の積層数が多くなる程、作業工数が増大する。そのため、この実施形態によれば防舷材１の内圧に対する十分な耐圧性を確保しつつ生産性を向上するには非常に有利になる。
　また、それぞれの簾織物６の重量Ｗを９５０ｇ／ｍ2以下にして、かつ、所定の接着処理後の曲げ硬さＨを３０ｇ／ｃｍ以下にすることで、成形体１Ａの成形工程において、補強層５を移動、変形させる作業負担が軽減する。耐圧性を確保するために簾織物６の厚さｈ（繊維コード７の太さ）を大きくすることに起因して成型加工性が低下するが、重量Ｗおよび曲げ硬さＨを上記の範囲にすることで、補強層５を所定位置に積層して円筒状に形成し易くなるので、成型加工性の低下を抑制できる。
　さらには、それぞれのコートゴム層９の層厚ｔを０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にすることで、重量の増加を抑えつつ十分な接合強度を確保し易くなる。層厚ｔが大きくなると、成形体１Ａの成形工程では、補強層５どうし、補強層５と内層４、補強層５と外層１０を万遍に十分に圧着することが困難になり、また、未加硫のコートゴム層９は変形し易くなる。これに伴い、成型加工性が低下するが、層厚ｔを上記の範囲にすることで、成型加工性の低下を抑制しつつ耐圧性を確保するには益々有利になる。
　この防舷材１は、保管、運搬、設置する時などの使用していない時は、内圧を例えば１０ｋＰａ程度の低圧にして、図１に例示するように円筒部３ａを膨張させていない中立状態にする。さらには、本体２の内部の空気を排出して折り畳んだ状態にする。
　防舷材１を設置場所に取付けて使用する場合は、図８に例示するように円筒部３ａを膨張させて所定形状に維持する。具体的には、口金部１１に設置されたバルブを通じて、本体２の内部に空気を充填して、防舷材１を使用する際の規定内圧Ｐに昇圧する。規定内圧Ｐは、例えば５０ｋＰａ以上１００ｋＰａ以下程度である。
　本体２の内部に空気を充填して規定内圧Ｐに到達する過程で、円筒部３ａではそれぞれの補強層５はコード角度Ａが安定な静止角程度（５４°～５５°）まで大きくなろうとする。ここで、繊維コード７が交差する方向に延在している補強層５（簾織物６）の間では、介在するコートゴム層９にせん断力が作用してせん断変形する。
　円筒部３ａが中立状態においてコード角度Ａが２５°未満では、コード角度Ａを静止角程度に大きくするにはコートゴム層９に過大なせん断応力が生じて好ましくないのでコード角度Ａは２５°以上、より好ましくは３０°以上にする。このコード角度Ａが４５°超では、円筒部３ａを中立状態から規定内圧Ｐに昇圧した際の円筒部３ａの拡径具合が小さくなるので４５°以下、より好ましくは３５°以下にする。
　規定内圧Ｐに昇圧した際には円筒部３ａの外径を中立状態に対して１２０％以上１５０％以下程度にすることが可能になる。また、規定内圧Ｐに昇圧した際には本体２（円筒部３ａ）の軸方向長さは中立状態に対して９５％～８０％程度になる。
　コートゴム層９の層厚ｔが０．２ｍｍ未満では、円筒部３ａが膨張する際にせん断力が作用するコートゴム層９に対する負荷が過大になる。また、コートゴム層９の層厚ｔが１ｍｍ以上では、防舷材１の重量が過大になる。それ故、それぞれのコートゴム層９の層厚ｔは０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にすることが好ましい。
　図９に例示する防舷材１では、積層されて隣り合う２層の補強層５どうしが１つのセットＳ（Ｓ１～Ｓ４）になっていて、複数のセットＳを有している。この実施形態では、円筒部３ａでは８層の補強層５が積層されていて、４セットＳを有している。それぞれのセットＳは、互いに異なる補強層５により構成されている。セットＳの数は例えば３～６程度であり、複数にすることが好ましい。
　それぞれの補強層５の１つのセットＳ毎では、それぞれの補強層５の繊維コード７どうしは同じ方向に所定のコード角度Ａで延在している。積層されて隣り合うセットＳどうしでは、互いの補強層５の繊維コード７が交差する方向に所定のコード角度Ａで延在している。即ち、セットＳ１とＳ２とでは互いの補強層５の繊維コード７が交差する方向に延在し、セットＳ２とＳ３とでは互いの補強層５の繊維コード７が交差する方向に延在し、セットＳ３とＳ４とでは互いの補強層５の繊維コード７が交差する方向に延在している。したがって、セットＳ１とＳ３とでは互いの補強層５の繊維コード７が平行に延在し、セットＳ２とＳ４とでは互いの補強層５の繊維コード７が平行に延在している。即ち、この円筒部３ａは、セットＳを単位として繊維コード７がバイアス構造になっている。この防舷材１を製造する際には、図９に例示した構造と同構造の成形体１Ａを成形すればよい。
　この防舷材１では、本体２の内部に空気を充填して規定内圧Ｐに到達する過程で、円筒部３ａでは、それぞれの補強層５の繊維コード７は、コード角度Ａが安定な静止角程度（５４°～５５°）まで大きくなろうとする。ここで、それぞれの１つのセットＳではそれぞれの補強層５の繊維コード７どうしは所定のコード角度Ａで同じ方向に延在しているので、これら補強層５（簾織物６）の間に介在するコートゴム層９にはせん断力が実質的に作用しない。
　一方、円筒部３ａで積層されて隣り合うセットＳどうしの補強層５の繊維コード７は交差する方向に延在しているので、セットＳどうしの間に介在するコートゴム層９にはせん断力が作用してせん断変形する。このようにして、円筒部３ａを中立状態から規定内圧Ｐに昇圧した際には、円筒部３ａではそれぞれの補強層５の繊維コード７のコード角度Ａが安定な静止角程度（５４°～５５°）まで大きくなって円筒部３ａは膨張し、所定形状に維持される。
　即ち、円筒部３ａが膨張する際には、積層されて隣り合うセットＳどうしの間に介在するコートゴム層９にだけに実質的にせん断力が作用する。そのため、すべてのコートゴム層９にせん断力が作用する場合に比して、円筒部３ａを膨張させる際の抵抗が小さくなり、円筒部３ａを円滑に膨張させるには有利になる。
　ゴム製品の実施形態は防舷材１に限定されず、図１０、図１１に例示するようにマリンホース１２の場合もある。マリンホース１２は、長手方向両端部にフランジ部１３を有し、それぞれのフランジ部１３の間に円筒部３ａが延在している。円筒部３ａでは、内層４と外層１０との間に複数の補強層５が同軸上に積層して埋設されている。それぞれの補強層５の仕様は、先の実施形態と同様である。マリンホース１２では、内層４の内周側領域が流路１２ａになる。フローティングタイプのマリンホース１２では、外層１０と補強層５との間に浮力層が設けられる。
　このマリンホース１２は、上述した部材を使用して公知の方法で円筒状の成形体を成形し、その成形体を公知の方法で加硫して製造することができる。このマリンホース１２においても、防舷材１の実施形態と同様、円筒部３ａに埋設される補強層５の積層数を低減しても内圧に対して十分な耐圧性を確保し易くなり、マリンホース１２の生産性向上には有利になる。また、マリンホース１２を製造する際の成型加工性の低下を抑制するには有利になる。
　表１に示すように、仕様を異ならせた８種類の簾織物（従来例、実施例１～５、比較例１～３）を用意して、上述した所定の接着処理を施した後、簾織物の両表面をコートゴム層により被覆して補強層を製造した。尚、それぞれの繊維コード７は上撚り数Ｔと同数の下撚りをした諸撚り構造である。それぞれの簾織物については繊維コード７延在方向の引張強さＦを測定し、所定の接着処理後のそれぞれの簾織物については曲げ硬さＨを測定した。また、製造したそれぞれの補強層については同条件で加硫して作成した試験片を用いて、下記のとおり耐疲労性を評価した。それぞれの測定結果、評価結果を表１に示すとおりである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[耐疲労性]
　ＪＩＳ　Ｌ１０１７（２００２）付属書１の２．２．２に規定されているディスク疲労強さ（グッドリッチ法）により評価した。加硫した補強層から作製した試験片を用いて、歪±１０％、２４００ｒｐｍの回転数で２４時間、室温で回転させる疲労試験を行った。疲労試験後に試験片から繊維コードを取り出して引張強さを測定し、疲労試験前の引張強さに対する保持率を算出した。この保持率の値が高いほど耐疲労性に優れていることを意味する。
　表１の耐圧性は、引張強さＦが４１００Ｎ／ｃｍ未満では補強層１層当たりで十分な耐圧性を確保することが難しいと評価して×で示し、４１００Ｎ／ｃｍ以上では補強層１層当たりで十分な耐圧性を確保することができると評価して〇で示している。また、表１の成形加工性は、所定幅の未加硫の補強層を所定外径の成形ドラムに貼付ける作業を行ない、貼付け易さと貼付け後のコートゴム層の変形具合を評価している。非常に円滑に貼付け作業ができコートゴム層の変形も少ない場合を成型加工性が優れていると評価して◎で示した。概ね問題なく貼付け作業ができコートゴム層の変形も実用上問題ないレベルの場合を成型加工性が概ね良好と評価として〇で示した。貼付け作業とコートゴム層の変形の少なくとも一方が実用上問題があるレベルの場合を成形加工性が不良と評価して×で示している。即ち、成型加工性が優れている序列は◎、〇、×である。
　表１の結果から、実施例１～５に該当する補強層は優れた耐圧性を有するとともに、成形加工性も良好であることが分かる。また、実施例１～５に該当する補強層では、耐疲労性が従来例と同等または同等以上であり、良好な耐疲労性を有していることが分かる。
１　空気式防舷材
１Ａ　成形体
２　本体
３ａ　円筒部
３ｂ　半球状部
４　内層
５　補強層
６　簾織物
７　繊維コード
７ａ　素線
８　横断コード
９　コートゴム層
１０　外層
１１　口金部
１２　マリンホース
１２ａ　流路
１３　フランジ部
１４　加硫装置
Ａ　コード角度
Ｓ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）　補強層のセット

Claims (4)

  1. 　内層と外層との間に複数の補強層が同軸上に積層して埋設されている円筒部を有し、それぞれの前記補強層が、多数の繊維コードが引き揃えられていて所定の接着処理が施された簾織物とこの簾織物の両表面を被覆するコートゴム層とで構成されていて、前記補強層どうしの前記繊維コードが交差する方向に延在しているバイアス構造であるゴム製品において、
    　それぞれの前記簾織物として、前記繊維コード延在方向の引張強さが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で重量が９５０ｇ／ｍ2以下の仕様のものが使用されていて、それぞれの前記簾織物の前記所定の接着処理後の曲げ硬さが３０ｇ／ｃｍ以下であり、前記円筒部を膨張させていない中立状態でそれぞれの前記コートゴム層の層厚が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であるゴム製品。
  2. 　前記ゴム製品が空気式防舷材またはマリンホースである請求項１に記載のゴム製品。
  3. 　前記ゴム製品が空気式防舷材であり、前記円筒部を膨張させていない中立状態でそれぞれの前記繊維コードの前記円筒部の筒軸方向に対するコード角度が２５°以上４５°以下に設定されていて、前記円筒部に前記ゴム製品使用時の規定内圧が作用する状態では、それぞれの前記繊維コードの前記コード角度が５４°以上５５°以下になって前記円筒部が膨張変形する請求項１に記載のゴム製品。
  4. 　内層と外層との間に複数の補強層を同軸上に積層した円筒状の成形体を成形して、それぞれの前記補強層を、多数の繊維コードが引き揃えられて所定の接着処理が施された簾織物とこの簾織物の両表面を被覆するコートゴム層とで構成するとともに、前記補強層どうしの前記繊維コードを交差する方向に延在させたバイアス構造とし、前記成形体を加硫することにより、前記内層と前記外層との間に複数の前記補強層が同軸上に積層して埋設された円筒部を有するゴム製品を製造するゴム製品の製造方法において、
    　それぞれの前記簾織物として、前記繊維コード延在方向の引張強さが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で重量が９５０ｇ／ｍ2以下の仕様のものを使用し、それぞれの前記簾織物の前記所定の接着処理後の曲げ硬さを３０ｇ／ｃｍ以下にして、それぞれの前記コートゴム層の層厚を０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にするゴム製品の製造方法。
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