JP6547090B1 - ゴム補強用コード及びそれを用いたゴム製品 - Google Patents
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Description
前記ゴム補強用コードは、少なくとも1つのストランドを備え、
前記ストランドは、少なくとも1つのフィラメント束と、前記フィラメント束の少なくとも表面の一部を覆うように設けられた被膜と、を含んでおり、
前記被膜は、ポリマー及びセルロースナノファイバーを含み、かつレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物を含まず、
前記ポリマーは、ポリウレタン及びゴム成分から選ばれる少なくとも1つを含み、
前記被膜において、前記ポリマー100質量部に対して、前記セルロースナノファイバーが0.1〜10質量部であり、
前記ゴム補強用コードに占める前記被膜の割合が18体積%以上である、
ゴム補強用コードを提供する。
本実施形態のゴム補強用コードは、ゴム製品を補強するためのコードである。このゴム補強用コードは、少なくとも1つのストランドを備えている。このストランドは、少なくとも1つのフィラメント束(補強用繊維)と、フィラメント束の少なくとも表面の一部を覆うように設けられた被膜と、を含んでいる。被膜は、ポリマー及びセルロースナノファイバーを含み、かつレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物を含まない。このポリマーは、ポリウレタン及びゴム成分から選ばれる少なくとも1つを含む。この被膜において、ポリマー100質量部に対して、セルロースナノファイバーは0.1〜10質量部である。ゴム補強用コードに占める前記被膜の割合は18体積%以上である。
本実施形態のゴム補強用コードの製造方法の一例を以下に説明する。なお、本実施形態のゴム補強用コードについて説明した事項は以下の製造方法に適用できるため、重複する説明を省略する場合がある。また、以下の製造方法で説明した事項は、本実施形態のゴム補強用コードに適用できる。この製造方法の一例は、以下の工程を含む。
本実施形態のゴム製品は、本実施形態のゴム補強用コードで補強されたゴム製品である。ゴム製品に特に限定はない。本実施形態のゴム製品の例には、自動車や自転車のタイヤ、伝動ベルト、及び搬送用ベルトなどが含まれる。伝動ベルトの例には、噛み合い伝動ベルトや摩擦伝動ベルトなどが含まれる。噛み合い伝動ベルトの例には、自動車用タイミングベルトなどに代表される歯付きベルトが含まれる。摩擦伝動ベルトの例には、平ベルト、丸ベルト、Vベルト、Vリブドベルトなどが含まれる。すなわち、本実施形態のゴム製品は、歯付ベルト、平ベルト、丸ベルト、Vベルト、又はVリブドベルトであってもよい。
(実施例1〜5)
炭素繊維フィラメント(平均直径7μm)6000本を束ねて、フィラメント束を作製した。このフィラメント束に、固形分の組成の質量比(固形分質量比)が以下の表1に示すとおりである水性処理剤を塗布したのち、150℃に設定した乾燥炉内で1分間乾燥した。このようにしてストランドを形成した。このようにして得られたストランドに、40回/mの割合で一方向に撚りをかけた。得られたゴム補強用コードに占める被膜の割合は、18体積%であった。実施例1〜5に用いられた水性処理剤は、それぞれ、表1に示された水性処理剤W1〜W5であった。このようにして、実施例1〜5のゴム補強用コードを得た。
実施例6〜10のゴム補強用コードは、フィラメント束としてガラス繊維フィラメント束を用いた点以外は、実施例1〜5とそれぞれ同様の方法で作製された。得られたコードに占める被膜の割合は、18体積%であった。実施例6〜10で用いられたガラス繊維フィラメント束は、次のように作製された。ガラス繊維フィラメント(Eガラス組成、平均直径9μm)を200本集束したガラス繊維を用意した。このガラス繊維を3本引き揃えた束(フィラメント束)に、固形分の組成の質量比(固形分質量比)が以下の表1に示すとおりである水性処理剤を塗布したのち、150℃に設定した乾燥炉内で1分間乾燥した。このようにしてストランドを形成した。このようにして得られたストランドを、80回/mの割合で下撚りした。そして、下撚りしたストランドを11本引き揃え、80回/mの割合で上撚りした。
被膜の形成に、固形分の組成の質量比(固形分質量比)が以下の表2に示すとおりである水性処理剤を用いた点以外は、実施例1と同様の方法で、比較例1〜4の補強用コードを得た。比較例1〜4に用いられた水性処理剤は、それぞれ、表2に示された水性処理剤WR1〜WR4であった。
比較例5及び6のゴム補強用コードは、得られたゴム補強用コードに占める被膜の割合をそれぞれ17体積%及び14体積%とした点以外は、実施例1と同様の方法で作製された。
比較例7〜10のゴム補強用コードは、フィラメント束としてガラス繊維フィラメント束を用いた点以外は、比較例1〜4とそれぞれ同様の方法で作製された。得られたゴム補強用コードに占める被膜の割合は、18体積%であった。比較例7〜10で用いられたガラス繊維フィラメント束は、実施例6〜10で作製されたものと同じであった。
比較例11及び12のゴム補強用コードは、フィラメント束としてガラス繊維フィラメント束を用いた点以外は、比較例5及び6とそれぞれ同様の方法で作製された。得られたゴム補強用コードに占める被膜の割合は、比較例11では17体積%、比較例12では14体積%であった。比較例11及び12で用いられたガラス繊維フィラメント束は、実施例6〜10で作製されたものと同じであった。
実施例及び比較例で作製されたゴム補強用コードについて、ほつれの数を測定した。ゴム補強用コードを、幅30mm、長さ80mm、深さ22mmのアルミ容器の中に3本並べた。この容器の中に、エポキシ樹脂エマルジョン(ナガセケムテックス株式会社製、「デナコール」)を12g注ぎ、ジアミン(株式会社T&K TOKA製、「フジキュアー」)を1.2g添加した。エポキシ樹脂を110℃、20分で硬化させて、ゴム補強用コードを含んだ、エポキシ樹脂固形物を得た。この固形物をカッターナイフで、ゴム補強用コードの長手方向に沿って分割し、カット端面に露出する繊維のほつれの数を測定した。なお、固形物は、ゴム補強用コードが長手方向と直行する方向において2分割されるように、ゴム補強用コードの長手方向に沿って分割された。結果は、表3〜6に示されている。
30cm×30cmの正方形で、深さ5mmのテフロン(登録商標)製の容器に、表1及び2に示された水性処理剤を流し込み、40℃で24時間乾燥させてフィルムを得た。得られたフィルムを、100℃、30分、圧力100kg/cm2で架橋させた。架橋されたフィルムをダンベル状(3号型 JIS K 6251)に切り抜き、試験片を得た。引張試験機を用いて、この試験片の伸び率と引張強度との関係を得た。引張強度測定は、100mm/分で測定した。100%伸び時の荷重をS100とし、200%伸び時の荷重をS200とした。これらの結果から、フィルムの弾性率を次の式で計算した。結果は、表3〜6に示されている。
弾性率=(S200−S100)/(200%−100%)
Claims (7)
- ゴム製品を補強するためのゴム補強用コードであって、
前記ゴム補強用コードは、少なくとも1つのストランドを備え、
前記ストランドは、少なくとも1つのフィラメント束と、前記フィラメント束の少なくとも表面の一部を覆うように設けられた被膜と、を含んでおり、
前記被膜は、ポリマー及びセルロースナノファイバーを含み、かつレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物を含まず、
前記ポリマーは、ポリウレタン及びゴム成分から選ばれる少なくとも1つを含み、
前記被膜において、前記ポリマー100質量部に対して、前記セルロースナノファイバーが0.1〜10質量部であり、
前記ゴム補強用コードに占める前記被膜の割合が18体積%以上である、
ゴム補強用コード。 - 前記被膜において、前記セルロースナノファイバーを除く全ての成分の総量100質量部に対して、前記セルロースナノファイバーが0.1〜10質量部である、
請求項1に記載のゴム補強用コード。 - 前記セルロースナノファイバーの平均繊維径が、100nm以下である、
請求項1又は2に記載のゴム補強用コード。 - 前記フィラメント束に含まれるフィラメントが、炭素繊維フィラメント又はガラス繊維フィラメントである、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴム補強用コード。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴム補強用コードで補強されたゴム製品。
- マトリックスゴムと、前記マトリックスゴムに埋設された前記ゴム補強用コードと、を含むゴムベルトである、
請求項5に記載のゴム製品。 - 前記マトリックスゴムが、ウレタンゴムを含む、
請求項6に記載のゴム製品。
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