JP4801675B2

JP4801675B2 - ゴム補強用コード

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Publication number: JP4801675B2
Application number: JP2007547884A
Authority: JP
Inventors: 秀樹今西; 光晴秋山; 博飯塚
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2006-11-08
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2026-11-08
Also published as: EP1980657B1; CN101305120B; JPWO2007063686A1; KR20080066813A; EP1980657A4; EP1980657A1; CA2628805A1; US20090229237A1; EP1980657B8; CN101305120A; US7814740B2; WO2007063686A1

Description

本発明は、ゴム補強用コードに関する。

従来から、ゴムを補強するためのコードが提案されてきた。

例えば、特開２００１−１１４９０６号公報には、下撚りされたストランドが芯材（内層）および側材（外層）に用いられた、耐屈曲疲労性に優れるゴム補強用コードが開示されている。

また、特開２００４−１１０７６号公報には、下撚り方向が互いに異なるストランドを芯材と側材とに用いた、耐屈曲疲労性と寸法安定性とに優れるゴム補強用コードが開示されている。

また、特開平１０−１４１４４５号公報、特開平９−４２３８２号公報、特開平１−２１３４７８号公報および特開昭５９−１９７４４号公報には、ストランドの下撚り数や上撚り数を限定することによって耐屈曲疲労性を向上させたゴム補強用コードが開示されている。さらに、特開平７−１４４７３１号公報、特開平１０−２９１６１８号公報、特開２００５−８０６９号公報および特開２００５−２２４５５号公報にも、ストランドの撚り数や撚り方向が限定されたゴム補強用コードが開示されている。

しかし、従来のゴム補強用コードでは、コードを屈曲させた場合に、コード内の下撚り糸の間を結束している接着剤層（たとえばＲＦＬ層）にせん断力による亀裂が発生し、それが起点となって、コードの破壊が始まるという問題があった。すなわち、上記に示したような、撚り数や撚り方向が限定された従来のゴム補強用コードでは、耐屈曲疲労性が充分ではなかった。

コードを繰り返し屈曲させた場合、最初に、下撚り糸の間の接着剤層に亀裂が発生する。次に、この亀裂によってコード全体の応力バランスが変化し、各下撚り糸の局所に、強い応力集中が発生する。そして、この応力集中によって下撚り糸を構成しているストランドが破断して、コード全体の破壊が始まる。

接着剤層に加わるせん断力を下げる手法の１つとして、上撚り数を大きくすることが効果的である。しかし、単に上撚り数を大きくするだけでは、伸びやすく寸法安定性の悪いコードになったり、あるいは、引張強度が下がったりする、という問題点がある。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、その目的の１つは、寸法安定性を低下させることなく、耐屈曲疲労性に優れたゴム補強用コードを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の第１のゴム補強用コードは、複数のストランド（Ａ）を含むコアストランドと、前記コアストランドの周囲に配置された複数のストランド（Ｂ）とを含むゴム補強用コードであって、前記ストランド（Ａ）は、複数の補強用繊維（Ａ）によって構成され下撚りされており、前記コアストランドにおいて、複数の前記ストランド（Ａ）が上撚りされており、前記ストランド（Ｂ）は、複数の補強用繊維（Ｂ）によって構成され下撚りされており、複数の前記ストランド（Ｂ）が上撚りされて前記コアストランドの周囲に配置されている。さらに、本発明の第１のゴム補強用コードは、以下に示す（ｉ）および（ii）から選ばれる少なくとも何れか一方の構成（（ｉ）および／または（ii）の構成）を満たす。
（ｉ）複数の前記ストランド（Ｂ）の上撚り方向が、複数の前記ストランド（Ｂ）から選ばれる少なくとも１つのストランド（Ｂ）の下撚り方向と同じであり、前記ストランド（Ｂ）の下撚り数が、前記ストランド（Ａ）の下撚り数よりも大きい。
（ii）複数の前記ストランド（Ｂ）の上撚り方向が、複数の前記ストランド（Ｂ）から選ばれる少なくとも１つのストランド（Ｂ）の下撚りの方向と同じであり、前記ストランド（Ｂ）の上撚り数が、前記ストランド（Ａ）の上撚り数よりも大きい。

ここで、ストランド（Ａ）の下撚り数とは、ストランド（Ａ）を上撚りする前のストランド（Ａ）の下撚り数をいう。また、ストランド（Ａ）の上撚り数とは、ストランド（Ａ）と（Ｂ）を合わせて上撚りした後のコアストランド内におけるストランド（Ａ）の上撚り数をいう。

また、本発明の第２のゴム補強用コードは、１本のコア繊維（ａ）と、前記コア繊維（ａ）の周囲に配置された複数のストランド（ｂ）とを含むゴム補強用コードであって、前記コア繊維（ａ）は撚られており、前記ストランド（ｂ）は、複数の補強用繊維（ｂ）によって構成され下撚りされており、複数の前記ストランド（ｂ）が上撚りされて前記コア繊維（ａ）の周囲に配置されており、複数の前記ストランド（ｂ）の上撚り方向が、複数の前記ストランド（ｂ）から選ばれる少なくとも１つのストランド（ｂ）の下撚り方向と同じであり、前記ストランド（ｂ）の下撚り数が、前記コア繊維（ａ）の撚り数よりも大きい。

ここで、コア繊維（ａ）の撚り数とは、ストランド（ｂ）を上撚りする前の撚り数ではなく、ストランド（ｂ）と共に上撚りしたのちのゴム補強用コード内でのコア繊維（ａ）の撚り数をいう。

本発明によれば、寸法安定性を低下させることなく、耐屈曲疲労性に優れたゴム補強用コードが得られる。

本発明のゴム補強用コードの製造に用いられるガイドの一例を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下で述べる材料やサイズは、特に記載がない限り例示的なものであり、本発明はこれらに限定されない。

［第１のゴム補強用コード］
ゴムを補強するための本発明の第１の補強用コードは、複数のストランド（Ａ）を含むコアストランドと、コアストランドの周囲に配置された複数のストランド（Ｂ）とを含む。ストランド（Ａ）は、複数の補強用繊維（Ａ）によって構成され下撚りされている。コアストランドにおいて、複数のストランド（Ａ）は上撚りされている。ストランド（Ｂ）は、複数の補強用繊維（Ｂ）によって構成され下撚りされている。複数のストランド（Ｂ）は、上撚りされてコアストランドの周囲に配置されている。複数のストランド（Ｂ）の上撚り方向は、複数のストランド（Ｂ）から選ばれる少なくとも１つのストランド（Ｂ）の下撚り方向と同じである。さらに、本発明の第１の補強用コードは、ストランド（Ｂ）の下撚り数がストランド（Ａ）の下撚り数よりも大きい、および／または、ストランド（Ｂ）の上撚り数がストランド（Ａ）の上撚り数よりも大きい。

発明者らが検討した結果、コードを屈曲させたときのコード破壊の開始原因である、接着剤層（たとえばＲＦＬ層）に働くせん断力は、多くの場合、コードの最外層を構成している下撚り糸同士の境界で最大値をとることが分かった。そのため、コアの内部で発生する応力は、コード破壊の支配要因ではないことが明らかとなった。そのため、コードを破断に至らしめるせん断力を下げるには、コードの最外層を構成している下撚り糸同士のせん断力を最小にするようなコードの構成を実現すればよい。

上記本発明のゴム補強用コードの構成によれば、コードの最外層を構成している下撚り糸同士のせん断力を小さくすることができ、屈曲疲労によるコードの損傷が少ないゴム補強用コードを実現できる。そのため、本発明によれば、屈曲疲労が生じるような状況下におけるコードの寿命を延ばすことができる。また、本発明によれば、引張強度の低下やコードの伸びを抑制することもできる。

コアストランドを構成する補強用繊維（Ａ）としては、たとえば、ガラス繊維、カーボンファイバ、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維（ＰＢＯ繊維）などのアラミド繊維、ナイロン繊維、スチール繊維を挙げることができる。ストランド（Ｂ）を構成する補強用繊維（Ｂ）としては、たとえば、ガラス繊維、カーボンファイバ、ＰＢＯ繊維などのアラミド繊維、ナイロン繊維、スチール繊維を挙げることができる。ガラス繊維としては、たとえば、Ｅガラス繊維、Ｋガラス繊維、Ｕガラス繊維、Ｓガラス繊維、Ｒガラス繊維、Ｔガラス繊維が挙げられる。ガラス繊維は、通常、多数のフィラメントによって構成される。

本発明の効果が得られる限り、補強用繊維（Ａ）と補強用繊維（Ｂ）とは同じでもよいし異なってもよい。補強用繊維（Ａ）／補強用繊維（Ｂ）の好ましい組み合わせの例としては、たとえば、Ｅガラス繊維／Ｅガラス繊維、ＰＢＯ繊維／Ｅガラス繊維、カーボンファイバ／Ｅガラス繊維、ＰＢＯ繊維／Ｕガラス繊維、Ｋガラス繊維／Ｋガラス繊維、等、種々の組み合わせが挙げられる。

コアストランドは、通常、１本〜１２本（たとえば１本〜３本）のストランド（Ａ）で構成される。複数のストランド（Ａ）が上撚りされてコアストランドが構成される。

ストランド（Ａ）の下撚り数は、通常、０．１回／２５ｍｍ〜１０回／２５ｍｍの範囲であり、たとえば０．５回／２５ｍｍ〜６．０回／２５ｍｍの範囲である。本発明の構成を満たす限り、ストランド（Ａ）の下撚り方向は、Ｓ方向でもＺ方向でもよい。

ストランド（Ａ）の上撚り数は、通常、０．１回／２５ｍｍ〜１０回／２５ｍｍの範囲であり、たとえば０．５回／２５ｍｍ〜６．０回／２５ｍｍの範囲である。

コアストランドを取り巻く周辺部ストランドは、通常、５本〜２４本（たとえば６本〜１５本）のストランド（Ｂ）で構成される。コアストランドを取り巻くように複数のストランド（Ｂ）が上撚りされて周辺部ストランドが構成される。

本発明のゴム補強用コードは、偶数本（たとえば、６本、８本、１６本）のストランド（Ｂ）を備えてもよい。この場合、コアストランドの周囲には、Ｓ方向に下撚りされたストランド（Ｂ）とＺ方向に下撚りされたストランド（Ｂ）とが交互に配置されてもよい。

ストランド（Ｂ）の下撚り数は、通常、０．１回／２５ｍｍ〜１０回／２５ｍｍの範囲であり、たとえば０．５回／２５ｍｍ〜６．０回／２５ｍｍの範囲である。本発明の構成を満たす限り、ストランド（Ｂ）の下撚り方向は、Ｓ方向でもよいし、Ｚ方向でもよいし、Ｓ方向のストランドとＺ方向のストランドとが混ざっていてもよい。

ストランド（Ｂ）の上撚り数は、通常、０．１回／２５ｍｍ〜１０回／２５ｍｍの範囲であり、たとえば０．５回／２５ｍｍ〜６．０回／２５ｍｍの範囲である。ストランド（Ｂ）の上撚りの方向は、ストランド（Ａ）の撚りの方向と同じであってもよいし異なっていてもよい。一方、ストランド（Ｂ）の上撚りの方向を、少なくとも１つのストランド（Ｂ）の下撚りの方向と同じとすることによって、耐屈曲疲労性に優れるゴム補強用コードが得られる。

ストランド（Ａ）の数とストランド（Ｂ）の数の組み合わせの例としては、ストランド（Ａ）／ストランド（Ｂ）＝３本／８本、３本／１２本、１２本／１５本、３本／９本、７本／１２本、７本／１１本、１２本／１４本などが挙げられる。

ストランド（Ｂ）の下撚り数がストランド（Ａ）の下撚り数よりも大きい構成の場合は、ストランド（Ｂ）の下撚り数は、たとえば、ストランド（Ａ）の下撚り数の１．１倍〜１００倍（たとえば２倍〜１２倍）の範囲である。ストランド（Ｂ）の上撚り数がストランド（Ａ）の上撚り数よりも大きい構成の場合は、ストランド（Ｂ）の上撚り数は、たとえば、ストランド（Ａ）の上撚り数の１．１倍〜１００倍（たとえば１．５倍〜１２倍）の範囲である。

［第２のゴム補強用コード］
ゴムを補強するための本発明の第２の補強用コードは、１本のコア繊維（ａ）と、コア繊維（ａ）の周囲に配置された複数のストランド（ｂ）とを含む。コア繊維（ａ）は、撚られている。ストランド（ｂ）は、複数の補強用繊維（ｂ）によって構成され下撚りされている。複数のストランド（ｂ）は、上撚りされてコア繊維（ａ）の周囲に配置されている。複数のストランド（ｂ）の上撚り方向は、複数のストランド（ｂ）から選ばれる少なくとも１つのストランド（ｂ）の下撚り方向と同じである。ストランド（ｂ）の下撚り数は、コア繊維（ａ）の撚り数よりも大きい。

上述したように、この構成によれば、コードの最外層を構成している下撚り糸同士のせん断力を小さくすることができ、屈曲疲労によるコードの損傷が少ないゴム補強用コードを実現できる。そのため、本発明によれば、屈曲疲労が生じるような状況下におけるコードの寿命を延ばすことができる。また、本発明によれば、引張強度の低下やコードの伸びを抑制することもできる。

コア繊維（ａ）としては、たとえば、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維（ＰＢＯ繊維）、カーボンファイバ、ガラス繊維を挙げることができる。なお、コア繊維（ａ）は、１本のストランドであってもよい。

ストランド（ｂ）を構成する繊維および構造は、第１のゴム補強用コードのストランド（Ｂ）と同様であるため、重複する説明は省略する。

本発明の効果が得られる限り、コア繊維（ａ）と補強用繊維（ｂ）とは同じでもよいし異なってもよい。コア繊維（ａ）／補強用繊維（ｂ）の好ましい組み合わせの例としては、たとえば、Ｅガラス繊維／Ｅガラス繊維、ＰＢＯ繊維／Ｅガラス繊維、カーボンファイバ／Ｅガラス繊維、ＰＢＯ繊維／Ｕガラス繊維、Ｋガラス繊維／Ｋガラス繊維、等、種々の組み合わせが挙げられる。

コア繊維（ａ）の撚り数は、通常、０．１回／２５ｍｍ〜１０回／２５ｍｍの範囲であり、たとえば０．５回／２５ｍｍ〜６．０回／２５ｍｍの範囲である。本発明の構成を満たす限り、コア繊維（ａ）の撚り方向は、Ｓ方向でもＺ方向でもよい。

コア繊維（ａ）を取り巻く周辺部ストランドは通常、５本〜２４本（たとえば６本〜１５本）のストランド（ｂ）で構成される。コア繊維（ａ）を取り巻くように複数のストランド（Ａ）が上撚りされて周辺部ストランドが構成される。

本発明のゴム補強用コードは、偶数本（たとえば、６本、８本、１２本、１６本）のストランド（ｂ）を備えてもよい。この場合、コア繊維（ａ）の周囲には、Ｓ方向に下撚りされたストランド（ｂ）とＺ方向に下撚りされたストランド（ｂ）とが交互に配置されてもよい。

ストランド（ｂ）の下撚り数は、通常、０．１回／２５ｍｍ〜１０回／２５ｍｍの範囲であり、たとえば０．５回／２５ｍｍ〜６．０回／２５ｍｍの範囲である。本発明の構成を満たす限り、ストランド（ｂ）の下撚り方向は、Ｓ方向でもＺ方向でもよい。

ストランド（ｂ）の上撚り数は、通常、０．１回／２５ｍｍ〜１０回／２５ｍｍの範囲であり、たとえば０．５回／２５ｍｍ〜６．０回／２５ｍｍの範囲である。ストランド（ｂ）の上撚りの方向は、コア繊維（ａ）の撚りの方向と同じであってもよいし異なっていてもよいが、ストランド（ｂ）の下撚り方向と同じである方がより耐屈曲疲労性に優れる。

ストランド（ｂ）の下撚り数は、コア繊維（ａ）の撚り数よりも大きく、たとえば、コア繊維（ａ）の撚り数の１．１倍〜１００倍（たとえば２倍〜１２倍）の範囲である。

上記第１および第２のゴム補強用コードでは、補強用繊維同士およびストランド同士は、接着剤などで接着されていてもよい。接着剤としては、ゴム補強用コードの補強用繊維同士の接着に一般的に用いられる接着剤を適用できる。たとえば、レゾルシン−ホルムアルデヒドの縮合物、イソシアネート、ブロックイソシアネート、ラテックス、カーボンブラック、加硫剤や加硫助剤などから少なくとも２種を含んだ混合物が挙げられる。

上記第１および第２のゴム補強用コードでは、ゴム補強用コードの表面には、被覆膜（オーバーコート層）が形成されていてもよい。被覆膜は、たとえば、ゴム補強用コードが埋め込まれるマトリクスゴムとの接着性を高めるのに有効である。被覆膜としては、ゴム補強用コードに一般的に用いられる被覆膜を適用できる。被覆膜は、たとえば、クロロスルホン化ポリエチレン、イソシアネート、カーボンブラック、Ｐ−ニトロソベンゼン、キシレン、トルエンなどを含む混合液をストランドに塗布して乾燥させることによって形成できる。

［ゴム補強用コードの製造方法］
本発明のゴム補強用コードは、一般的な方法で製造できる。ストランドは、補強用繊維を用いて一般的な方法で形成できる。撚りを加える方法、および接着剤や収束剤の塗布および乾燥の方法も、一般的な方法を適用できる。

［ゴム製品］
本発明の補強用コードは、様々なゴム製品に適用できる。本発明の補強用コードは、たとえば、歯付ベルト、コンベア用ベルト、Ｖベルト、タイヤなどに特に好ましく適用できる。本発明のゴム補強用コードは、ゴム製品のゴム部（マトリクスゴム）に埋め込まれてゴム製品を補強する。

以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。

［実施例１］
実施例１では、ガラス繊維（Ｅガラス組成で平均径が９μｍのフィラメントを２００本集束）を３本引き揃えて、表１に示す水性処理液を塗布し、１５０℃に設定した乾燥炉内で１分間乾燥し、被覆層が形成されたガラス繊維ストランド（１）を得た。なお、表１の固形分量とは、溶媒・分散媒以外の成分の量を意味する。

上記ガラス繊維ストランド（１）に、Ｚ方向に０．４回／２５ｍｍの下撚りをかけて、ストランド（Ａ）を得た。また、ガラス繊維ストランド（１）にＳ方向に３．０回／２５ｍｍの下撚りをかけて、ストランド（Ｂ）を得た。

次に、３本のストランド（Ａ）と８本のストランド（Ｂ）を用意し、図１に示すガイド１０の中心部の孔１０ａにストランド（Ａ）を通し、周辺部の孔１０ｂにストランド（Ｂ）を通した。そして、ガイド１０を用いて、これらのストランドに、Ｓ方向に２回／２５ｍｍの上撚りをかけた。これによって、コアストランドおよび周辺部ストランドの両方に、Ｓ方向に２回／２５ｍｍの上撚りが加えられた。ここで、それぞれのストランドは個別に張力付加装置に接続され、一定の張力が加えられた状態で上撚りを行った。補強用コードに占める被覆層の量は２０質量％であった。

［実施例２および比較例１〜５］
ストランドの下撚り数、上撚り数、および撚りの方向を変えることを除き、実施例１と同様に、ゴム補強用コード（実施例２および比較例１〜５）を作製した。それぞれのコードの構成は、後述する表３に示す。

［実施例３および比較例６］
実施例１と同様の方法で、ガラス繊維ストランド（１）を作製した。このガラス繊維ストランド（１）に、Ｚ方向に１．０回／２５ｍｍの下撚りをかけて、ストランド（Ａ）を得た。また、ガラス繊維ストランド（１）に、Ｓ方向またはＺ方向に２．０回／２５ｍｍの下撚りをかけて、ストランド（Ｂ）を得た。

このようにして、３本のストランド（Ａ）、Ｓ方向に下撚りがかけられた４本のストランド（Ｂ）、Ｚ方向に下撚りがかけられた４本のストランド（Ｂ）を作製した。

次に、これらの１１本のストランドを、図１のガイド１０と同様のガイドに通した。８個の孔１０ｂには、Ｚ方向に下撚りがかけられたストランド（Ｂ）とＳ方向に下撚りがかけられたストランド（Ｂ）とを交互に配置した。そして、すべてのストランドにＳ方向に２．０回／２５ｍｍの上撚りをかけた。このようにして実施例３のゴム補強用コードを得た。

ストランド（Ｂ）の下撚り方向を全てＺ方向とした以外は、実施例３の補強用コードと同様の方法で比較例６の補強用コードを作製した。すなわち、表３に示すように、ストランド（Ｂ）の下撚り方向以外は、実施例３および比較例６の構成は同様であった。

以上のようにして得られたそれぞれの補強用コードに、オーバーコート層を形成した。オーバーコート層は、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭゴム）、イソシアネート、ｐ−ニトロソベンゼン、カーボンブラック、キシレンの混合物を塗布して乾燥することによって形成した。

次に、オーバーコート層が形成されたそれぞれの補強用コードについて、寸法安定性を評価した。具体的には、コードを引っ張り、０．８％伸びたときの張力を測定した。

また、オーバーコート層が形成された補強用コードを用いて、平ベルトを作製した。具体的には、表２の組成を有するマトリクスゴムに、補強用コード１本を埋設して平ベルト（長さ２９５ｍｍ、幅９ｍｍ、厚さ３ｍｍ）を作製した。

次に、作製した平ベルトの耐屈曲性を評価した。具体的には、平ベルトを屈曲試験装置にかけ、ベルト表面に亀裂が発見されるまでの屈曲回数をカウントし、この回数を屈曲寿命とした。なお、屈曲試験は、プーリ半径：５ｍｍ、張力：１０Ｎ、周波数：１０Ｈｚの条件で行った。

ゴム補強用コードのストランドの構成、および評価結果について、表３に示す。

なお、表３において、耐屈曲疲労性の評価は、屈曲寿命が４０×１０⁶以上で◎、２０×１０⁶以上４０×１０⁶未満で○、２０×１０⁶未満で△とした。また、表３において、寸法安定性の評価は、２１０Ｎ以上で◎、１９０〜２０９Ｎで○、１９０Ｎ未満で△とした。

表３に示すように、コアのストランド（Ａ）の下撚り数よりも周辺部のストランド（Ｂ）の下撚り数を大きくすることによって、耐屈曲疲労性と寸法安定性の双方を満足するコードが作製できた。

また、実施例３では、Ｓ方向に下撚りされたストランド（Ｂ）とＺ方向に下撚りされたストランド（Ｂ）とが交互に配列しているため、ストランド（Ｂ）間でのせん断力が最も小さくなり、比較例１に比べて耐屈曲疲労性が非常に向上した。また、ストランド（Ｂ）の配列のみが異なる比較例６のコードと比較しても、実施例３のコードは、Ｓ方向に下撚りされたストランド（Ｂ）とＺ方向に下撚りされたストランド（Ｂ）とを交互に配列することによって、より優れた耐屈曲疲労性が得られることが確認できる。

［実施例４］
実施例１と同様の方法で、ガラス繊維ストランド（１）を作製した。このガラス繊維ストランド（１）に、Ｓ方向に２．０回／２５ｍｍの下撚りをかけて、ストランド（Ａ）を得た。また、ガラス繊維ストランド（１）に、Ｓ方向に２．０回／２５ｍｍの下撚りをかけて、ストランド（Ｂ）を得た。

上記３本のストランド（Ａ）に、Ｚ方向に５．０回／２５ｍｍの上撚りをかけた。そして、この３本のストランド（Ａ）と、８本のストランド（Ｂ）とを、まとめてＳ方向に３．０回／２５ｍｍの上撚りをかけた。このようにして、実施例４−１の補強用コードを得た。このコードのコアストランドには、最終的に、Ｚ方向に２．０回／２５ｍｍの上撚りがかけられた。

なお、実施例４−１では、図１に示すガイド１０に代えて、中心部の孔１０ａが１つで周辺部の孔１０ｂがガイド１０と同じであるガイドを用い、中心部の孔１０ａにストランド（Ａ）を３本通し、周辺部の孔１０ｂにストランド（Ｂ）を通した。なお、実施例４−２、実施例５、６、比較例７〜１１でも、実施例４−１と同じガイドを用いてコードを作製した。

実施例４−２では、Ｓ方向に下撚りされたストランド（Ｂ）と、Ｚ方向に下撚りされたストランド（Ｂ）とを交互に配置して上撚りをかけた。

実施例４−３では、実施例１と同様の方法で作製したストランド（Ａ）とストランド（Ｂ）とを用い、実施例４−１と同様の方法で上撚りをかけた。すなわち、実施例４−３として、ストランド（Ｂ）が、下撚り数および上撚り数の両方ともに、ストランド（Ａ）よりも大きいコードを作製した。

［比較例７〜９］
上述した実施例および比較例と同様の方法で、比較例７〜９のゴム補強用コードを作製した。以上のようにして得られたそれぞれの補強用コードに、オーバーコート層を形成し、実施例１と同様の評価を行った。実施例４−１、４−２および比較例７〜９のゴム補強用コードの構成および評価結果を表４に示す。

なお、表４において、耐屈曲疲労性の評価は、屈曲寿命が４０×１０⁶以上で◎、２０×１０⁶以上４０×１０⁶未満で○、２０×１０⁶未満で△とした。また、表４において、寸法安定性の評価は、２１０Ｎ以上で◎、１９０〜２０９Ｎで○、１９０Ｎ未満で△とした。

比較例８および９と異なり、実施例４−１および４−２では、コアの上撚り数よりも周辺部ストランドの上撚り数が大きい。このような構成によって、耐屈曲疲労性を向上できた。また、比較例７は、ストランド（Ｂ）の上撚り方向とストランド（Ｂ）の下撚り方向とが異なるため、実施例４−１，４−２よりも屈曲寿命が短かった。

また、実施例４−２では、Ｓ方向に下撚りされたストランド（Ｂ）とＺ方向に下撚りされたストランド（Ｂ）とが交互に配列しているため、ストランド（Ｂ）間でのせん断力が最も小さくなり、実施例４−１に比べて耐屈曲疲労性をさらに向上できた。

実施例４−１および４−２のコードは、複数のストランド（Ａ）を含むコアストランドと、コアストランドの周囲に配置された複数のストランド（Ｂ）とを含むゴム補強用コードである。このコードでは、ストランド（Ａ）は、複数の補強用繊維（Ａ）によって構成され下撚りされており、コアストランドにおいて、複数のストランド（Ａ）が上撚りされている。また、ストランド（Ｂ）は、複数の補強用繊維（Ｂ）によって構成され下撚りされており、複数のストランド（Ｂ）が上撚りされてコアストランドの周囲に配置されている。また、ストランド（Ｂ）の上撚り数は、ストランド（Ａ）の上撚り数よりも大きい。また、ストランド（Ｂ）の上撚りの方向は、複数のストランド（Ｂ）から選ばれる少なくとも１つのストランド（Ｂ）の下撚りの方向と同じである。

このコードにおいて、コアストランドの周囲には、Ｓ方向に下撚りされたストランド（Ｂ）とＺ方向に下撚りされたストランド（Ｂ）とが交互に配置されていてもよい。

また、実施例４−３のように、ストランド（Ｂ）の上撚り数と下撚り数の両方を、ストランド（Ａ）より高くしても、同様の効果が得られる。

［実施例５および６、比較例１０および１１］
コア繊維（ａ）として、１本のストランドであるＰＢＯ繊維（東洋紡績製、無撚り品、１６０ＴＥＸ）を用意した。また、実施例３と同様に、Ｓ方向に下撚りされたストランド（ｂ）と、Ｚ方向に下撚りされたストランド（ｂ）とを用意した。これらのストランドを組み合わせて上撚りし、ゴム補強用コードを作製した。以上のようにして得られたそれぞれの補強用コードに、実施例１と同様にオーバーコート層を形成し、実施例１と同様の評価を行った。実施例５および６、比較例１０および１１のゴム補強用コードの構成および評価結果を表５に示す。実施例５のコア繊維（ａ）は、Ｚ方向に３．０回／２５ｍｍの撚り数で撚っておいてから周辺部ストランドと一緒にＳ方向に２．０回／２５ｍｍの撚り数で撚り（上撚り）をかけた。その結果、コア繊維（ａ）には、最終的にＺ方向に１．０回／２５ｍｍの撚りがかけられた。実施例６のコア繊維（ａ）は、Ｚ方向に１．０回／２５ｍｍの撚り数で撚っておいてから周辺部ストランドと一緒にＳ方向に２．０回／２５ｍｍの撚り数で撚り（上撚り）をかけた。その結果、コア繊維（ａ）には、最終的にＳ方向に１．０回／２５ｍｍの撚りがかけられた。比較例１０のゴム補強用コードは、ストランド（ｂ）の下撚り方向の配列以外は、実施例６と同様の方法で作製した。比較例９のコア繊維（ａ）は、無撚りの状態で周辺部ストランドと一緒にＳ方向に２．０回／２５ｍｍの撚り数で撚り（上撚り）をかけた。その結果、コア繊維（ａ）には、最終的にＳ方向に２．０回／２５ｍｍの撚りがかけられた。

なお、表５において、耐屈曲疲労性の評価は、屈曲寿命が４０×１０⁶以上で◎、２０×１０⁶以上４０×１０⁶未満で○、２０×１０⁶未満で△とした。また、表５において、寸法安定性の評価は、１５０Ｎ以上で◎、１４０〜１４９Ｎで○とした。

実施例５および６は、ストランド（ｂ）の下撚り数がコアの撚り数よりも大きい。実施例５は、ストランド（ｂ）の上撚り方向がその下撚り方向と同じである。実施例５は、比較例１１に比べて寸法安定が高かった。

また、実施例６では、Ｓ方向に下撚りされたストランド（ｂ）とＺ方向に下撚りされたストランド（ｂ）とが交互に配列しているため、ストランド（ｂ）間でのせん断力が最も小さくなり、耐屈曲疲労性が向上した。これは、ストランド（ｂ）の配列のみが異なる比較例１０との比較によっても確認できる。

屈曲によるコード破壊の開始原因である、接着剤層（ＲＦＬ層）に働くせん断力は、多くの場合、周辺部ストランドにおける下撚り繊維同士の境界に発生する。そこで、周辺部ストランドのみをラング撚りにしたり、あるいは、周辺部ストランドの撚り数を上げたりすることによって、屈曲時にコード内部で発生する応力を少なくすることができ、コードの寿命を延ばすことができる。

本発明はゴム補強用コードに適用できる。

Claims

複数のストランド（Ａ）を含むコアストランドと、前記コアストランドの周囲に配置された複数のストランド（Ｂ）とを含むゴム補強用コードであって、
前記ストランド（Ａ）は、複数の補強用繊維（Ａ）によって構成され下撚りされており、
前記コアストランドにおいて、複数の前記ストランド（Ａ）が上撚りされており、
前記ストランド（Ｂ）は、複数の補強用繊維（Ｂ）によって構成され下撚りされており、
複数の前記ストランド（Ｂ）が上撚りされて前記コアストランドの周囲に配置されているゴム補強用コードであって、さらに、
（ｉ）複数の前記ストランド（Ｂ）の上撚り方向が、複数の前記ストランド（Ｂ）から選ばれる少なくとも１つのストランド（Ｂ）の下撚り方向と同じであり、前記ストランド（Ｂ）の下撚り数が、前記ストランド（Ａ）の下撚り数よりも大きい、
および／または、
（ｉｉ）複数の前記ストランド（Ｂ）の上撚り方向が、複数の前記ストランド（Ｂ）から選ばれる少なくとも１つのストランド（Ｂ）の下撚りの方向と同じであり、前記ストランド（Ｂ）の上撚り数が、前記ストランド（Ａ）の上撚り数よりも大きい、
ゴム補強用コード。
偶数本の前記ストランド（Ｂ）を備え、
前記コアストランドの周囲には、Ｓ方向に下撚りされた前記ストランド（Ｂ）とＺ方向に下撚りされた前記ストランド（Ｂ）とが交互に配置されている請求項１に記載のゴム補強用コード。
１本のコア繊維（ａ）と、前記コア繊維（ａ）の周囲に配置された偶数本のストランド（ｂ）とを含むゴム補強用コードであって、
前記コア繊維（ａ）は撚られており、
前記ストランド（ｂ）は、複数の補強用繊維（ｂ）によって構成され下撚りされており、
偶数本の前記ストランド（ｂ）が上撚りされて前記コア繊維（ａ）の周囲に配置されており、
偶数本の前記ストランド（ｂ）の上撚り方向が、偶数本の前記ストランド（ｂ）から選ばれる少なくとも１つのストランド（ｂ）の下撚り方向と同じであり、
前記ストランド（ｂ）の下撚り数が、前記コア繊維（ａ）の撚り数よりも大きく、
前記コア繊維（ａ）の周囲には、Ｓ方向に下撚りされた前記ストランド（ｂ）とＺ方向に下撚りされた前記ストランド（ｂ）とが交互に配置されているゴム補強用コード。