JPH02108522A - Cord rubber composite material - Google Patents

Cord rubber composite material

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JPH02108522A
JPH02108522A JP63261371A JP26137188A JPH02108522A JP H02108522 A JPH02108522 A JP H02108522A JP 63261371 A JP63261371 A JP 63261371A JP 26137188 A JP26137188 A JP 26137188A JP H02108522 A JPH02108522 A JP H02108522A
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JP
Japan
Prior art keywords
cord
rubber
monofilament
thickness
durability
Prior art date
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Pending
Application number
JP63261371A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuji Takamizawa
高見沢 和次
Shuji Takahashi
修二 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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
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Priority to JP63261371A priority Critical patent/JPH02108522A/en
Publication of JPH02108522A publication Critical patent/JPH02108522A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce production cost, make the weight light and increase durability by using a monofilament cord with flat ellipse section shape as a fiber reinforced layer of a rubber product. CONSTITUTION:A reinforced layer of a cord rubber composite material with a fiber reinforced layer as a core material is constituted of an untwisted monofilament cord with flast section shape. The ratio W/H between the width W of the monofilament cord to be used and the thickness H of the same should be in the range of 2.0-4.0. Said cord is of superior durability and little lowered bonding properties to make the weight of a rubber product light because of minimum reduction of rubber content.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、軽量で、かつ耐久性に優れたコードゴム複
合体に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a cord rubber composite that is lightweight and has excellent durability.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、繊維補強層を芯体とするゴム物品2例えば、コン
ベアベルト、AI上水ホース布巻ホース、防舷材、空気
バネ、トラックベルト、クローラ−ベルト、■ベルト等
に用いられる繊維材料は、数デニール−数十デニールの
太さの円形断面を有するフィラメント多数からなる所謂
マルチフィラメント繊維に数千回撚りを付与しコード状
としたものを平織物、すだれ織物等の織物状あるいはコ
ード単体としてゴム材料に埋設した状態で使用されてい
た。
Conventionally, there are several types of fiber materials used for rubber articles 2 having a fiber reinforced layer as a core, such as conveyor belts, AI water hoses, fenders, air springs, track belts, crawler belts, and belts. Denier - The so-called multifilament fiber, which consists of many filaments with a circular cross section with a thickness of several tens of deniers, is twisted several thousand times and made into a cord, which is used as a rubber material in the form of woven fabrics such as plain woven fabrics and blind woven fabrics, or as a single cord. It was used buried in the

(発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、撚りの付与はコードの径を太くし、従っ
てコードを埋設したコートゴム層はその太さと伴に必然
的に厚せざるをえず、ゴム量が増加する結果、ゴム物品
の重量の増加を招くという欠点があった。
(Problem to be solved by the invention) However, twisting increases the diameter of the cord, and therefore the coated rubber layer in which the cord is embedded must necessarily become thicker, and the amount of rubber increases. As a result, there is a drawback that the weight of the rubber article increases.

また、撚りの付与により、コードの初期モジュラスが低
下する結果、ゴム物品の寸法安定性が低下したり、コー
ドの強度が低下する結果。
Furthermore, as a result of twisting, the initial modulus of the cord decreases, resulting in a decrease in the dimensional stability of the rubber article and a decrease in the strength of the cord.

ゴム物品の安全率が低下するという欠点がある。There is a drawback that the safety factor of the rubber article is reduced.

さらに、F!りの付与は撚り工程を要し、材料コストを
高めるという問題もある。
Furthermore, F! Adding the strands requires a twisting process, which poses the problem of increasing material costs.

これらの問題を解決するために、数デニール−数十デニ
ールの太さのフィラメント多数からなる所謂マルチフィ
ラメント繊維に撚りを付与せず無撚りコードとして、使
用する方法が考えられる。しかし、無撚りにした場合、
コードの収束性が低下する結果、ゴムとの接着性や屈曲
疲労性が大幅に低下し、ゴム物品の耐久性を著しく悪化
させる事になる。
In order to solve these problems, a method can be considered in which a so-called multifilament fiber consisting of a large number of filaments with a thickness of several deniers to several tens of deniers is not twisted and is used as a non-twisted cord. However, when untwisted,
As a result of the reduced convergence of the cord, the adhesion to rubber and bending fatigue properties are significantly reduced, resulting in a significant deterioration in the durability of the rubber article.

また、ゴム物品の重量を軽減するために、繊維補強層が
埋設されるコートゴムの厚さを単に薄くすると、ゴム物
品が動的に使用された場合、繊維補強層界面での剪断破
壊や接着破壊が発生し易くなるという問題がある。
In addition, in order to reduce the weight of a rubber article, simply reducing the thickness of the coated rubber in which the fiber reinforcement layer is embedded may cause shear failure or adhesive failure at the interface of the fiber reinforcement layer when the rubber article is used dynamically. There is a problem in that it is more likely to occur.

またこのような、所謂マルチフィラメント繊維コードの
代わりに例えば、釣り糸に用いられているような円形断
面を有するモノフィラメントコードを用いる方法も考え
られるが、ゴム物品に屈曲のような繰り返し曲げ応力が
負荷されたばあい、コード表面の歪みは、コード断面中
心に比べ極めて大きくなりコード表面が疲労破壊のイニ
シェーションとなる結果、耐久性が所謂マルチフィラメ
ント繊維の撚りコードよりも更に悪化することになる。
Alternatively, instead of the so-called multifilament fiber cord, a monofilament cord with a circular cross section, such as that used for fishing lines, could be used, but it would be difficult to apply repeated bending stress such as bending to the rubber article. In this case, the strain on the cord surface becomes extremely large compared to the center of the cord cross section, and the cord surface becomes the initiation of fatigue failure, resulting in the durability being even worse than that of a so-called multifilament fiber twisted cord.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出された
もので、従来、所謂マルチフィラメント繊維撚りコード
や円形断面モノフィラメントコードを用いて繊維補強層
としたコードゴム複合体の上述のような欠点および問題
点を解消し、安価に製造出来ると共に、軽量で耐久性に
優れたコードゴム複合体を提供することを目的とするも
のである。
The present invention was devised by focusing on such conventional problems, and conventionally, so-called multifilament fiber twisted cords or circular cross-section monofilament cords were used to create a cord rubber composite with a fiber reinforced layer as described above. The object of the present invention is to provide a cord-rubber composite that eliminates the drawbacks and problems, can be manufactured at low cost, is lightweight, and has excellent durability.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明は上記目的を達成するため、繊維補強層を芯体
とするコードゴム複合体に於いて。
In order to achieve the above object, the present invention provides a cord rubber composite having a fiber reinforced layer as a core.

前記補強層が無撚りで偏平な断面形状を有するモノフィ
ラメントコードから構成され、該モノフィラメントコー
ドの幅(W)と厚さ(H)の比(W/H)が2.0〜4
.0の範囲であるモノフィラメントコードを用いること
を特徴とする。
The reinforcing layer is composed of an untwisted monofilament cord having a flat cross-sectional shape, and the monofilament cord has a width (W) to thickness (H) ratio (W/H) of 2.0 to 4.
.. It is characterized by using a monofilament cord having a range of 0.

〔発明の作用〕[Action of the invention]

この発明に於いて用いる偏平な断面形状を有するモノフ
ィラメントコードとは3例えば第1図(a)に示すよう
な断面楕円形状を有するフィラメント1本からなるコー
ドで、第2図(b)、 (C)に示す従来の細い断面円
形状を有するフィラメント多数本からなる所謂マルチフ
ィラメント繊維に撚りを付与した繊維コードや断面円形
モノフィラメントコードと大きくその形状を異にするも
のである。
The monofilament cord having a flat cross-sectional shape used in this invention is a cord consisting of one filament having an elliptical cross-sectional shape as shown in FIG. 1(a), for example, as shown in FIG. 2(b), (C The shape is significantly different from the conventional fiber cord shown in (), which is made by twisting so-called multifilament fibers consisting of a large number of filaments with a thin circular cross-section, and the monofilament cord with a circular cross-section.

ここで該モノフィラメントコードの材質は特に限定され
るものではないが6ナイロン、66ナイロン、46ナイ
ロン、ポリエステル、全芳香族ポリエステル等の溶融紡
糸可能なポリマーが用いられるが、ゴムとの接着性や屈
曲疲労性の観点でナイロンが良好である。
The material of the monofilament cord is not particularly limited, but melt-spun polymers such as nylon 6, nylon 66, nylon 46, polyester, and wholly aromatic polyester are used; Nylon is good in terms of fatigue resistance.

また、該モノフィラメントコードは接着性を高めるため
化学エツチングや、プラズマ処理。
In addition, the monofilament cord is chemically etched or plasma treated to improve adhesion.

コロナ放電等の表面処理を予め施しておいてもよい。又
、モノフィラメントコードの太さは。
Surface treatment such as corona discharge may be applied in advance. Also, what is the thickness of the monofilament cord?

特に限定されるものではないが、500デニル〜100
00デニールの範囲がコードの曲げ硬さや、耐久性、製
織性の点で好ましい。
Although not particularly limited, 500 denier to 100 denier
A range of 0.00 denier is preferable in terms of bending hardness, durability, and weavability of the cord.

さらに、該モノフィラメントコードは、実質的に無撚り
で使用する必要がある。撚りが加えられると該モノフィ
ラメントコードに表面歪みが発生し、耐久性や強度の著
しい低下が起こる。
Furthermore, the monofilament cord must be used substantially untwisted. When twisted, surface distortion occurs in the monofilament cord, resulting in a significant decrease in durability and strength.

該モノフィラメントコードの幅(W)と厚さ(H)の比
(W/H)が2.0〜4.0の範囲、好ましくは、2.
5〜3.5の範囲が良い。
The monofilament cord has a width (W) to thickness (H) ratio (W/H) of 2.0 to 4.0, preferably 2.0 to 4.0.
The range of 5 to 3.5 is good.

上記2.0未満の場合、コードの厚さが厚くなり過ぎコ
ードを埋設するゴム層も厚くなる結果、ゴム物品の重量
増加を招くだけでなく、屈曲疲労を受けた場合、コード
の表面歪みも増大しゴム物品の耐久性が低下する。
If the value is less than 2.0, the thickness of the cord becomes too thick and the rubber layer in which the cord is buried becomes thick, which not only increases the weight of the rubber article but also causes surface distortion of the cord when subjected to bending fatigue. This increases the durability of the rubber article.

一方、4.0以上の場合、コードの幅が広くなる結果、
屈曲疲労を受けた場合、繊維軸方向に沿ってクランクが
発生し易くなりモノフィラメントコードがフィブリル化
(縦裂き現象)し、耐久性が低下する。
On the other hand, if it is 4.0 or higher, the code width becomes wider, resulting in
When subjected to bending fatigue, cranks tend to occur along the fiber axis direction, and the monofilament cord becomes fibrillated (vertical tearing phenomenon), reducing durability.

また、所定幅当たりに打ち込めるコードの本数が減少す
る為に1強度が低下しゴム物品の耐久性低下につながる
。更に、必要強度を得る為に積層枚数を増加させると生
産性を著しく阻害することになる。
Furthermore, since the number of cords that can be driven into a given width decreases, the strength decreases, leading to a decrease in the durability of the rubber article. Furthermore, increasing the number of laminated sheets to obtain the required strength will significantly impede productivity.

該モノフィラメントコードの強度は、7. 0g/d以
上また初期モジュラスは、45g/d以上であることが
好ましい。
The strength of the monofilament cord is 7. It is preferable that the initial modulus is 0 g/d or more and the initial modulus is 45 g/d or more.

強度が7.Og/d未満の場合コードの打ち込み数や、
積層枚数を増加させる必要があり、軽量化、生産性の点
で好ましくない。初期モジュラスが45 g/d未満の
場合ゴム物品の寸法安定性が低下する。
Strength is 7. If it is less than Og/d, the number of code inputs,
It is necessary to increase the number of laminated sheets, which is unfavorable in terms of weight reduction and productivity. If the initial modulus is less than 45 g/d, the dimensional stability of the rubber article decreases.

さらに、該モノフィラメントコードをゴムに埋設する場
合、コードの厚さ方向、即ち、コド断面の短軸方向とコ
ートゴムの厚さ方向とを平行にして埋設する必要がある
。コード断面の長軸方向がコートゴムの厚さ方向に平行
して埋設されると、コートゴム厚さを低減出来ないばか
りか、繰り返し屈曲を受けた場合、ゴム物品の耐久性を
悪化させることになる。
Furthermore, when embedding the monofilament cord in rubber, it is necessary to embed the cord in the thickness direction, that is, in parallel with the minor axis direction of the cord cross section and the thickness direction of the coated rubber. If the long axis direction of the cord cross section is buried parallel to the thickness direction of the coated rubber, not only the thickness of the coated rubber cannot be reduced, but also the durability of the rubber article will be deteriorated if the cord is repeatedly bent.

該モノフィラメントコードは、すだれ状、織物状あるい
はコードとして接着剤を施し、乾燥熱処理されゴムに埋
設され加硫される。
The monofilament cord is applied with an adhesive in the form of a sash, a fabric, or a cord, subjected to dry heat treatment, embedded in rubber, and vulcanized.

また、繊維補強層を埋設するコートゴム(被覆ゴム)と
しては、この発明では特に限定されるものでなく、用途
に応じてNR,SBR,CR,NBR,EPR等が適宜
用いられる。
Further, the coat rubber (covering rubber) in which the fiber reinforcing layer is embedded is not particularly limited in the present invention, and NR, SBR, CR, NBR, EPR, etc. can be used as appropriate depending on the purpose.

また、コートゴムを加硫するに際し添加される加硫促進
剤や老化防止剤の種類や添加量も、特に限定されるもの
ではない。
Further, the type and amount of the vulcanization accelerator and anti-aging agent added when vulcanizing the coated rubber are not particularly limited.

以下、この発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

裏施皿工 強度8.6g/d、初期モジュラス51 g/dの66
ナイロンからなり幅(W)及び厚さ(■1)が異なる、
即ちそのアスペクト比(W/ H)が異なる3000デ
ニール(D)の偏平楕円形状を有するモノフィラメント
コードをA−Eの5種類準備し、接着剤を塗布乾燥後、
1.0g/dの張力下、220℃で熱処理した。
Back plate strength 8.6 g/d, initial modulus 51 g/d 66
It is made of nylon and has different widths (W) and thicknesses (■1).
That is, five types of monofilament cords A to E, each having a flat elliptical shape of 3000 denier (D) with different aspect ratios (W/H), were prepared, adhesive was applied, and after drying,
Heat treatment was performed at 220° C. under a tension of 1.0 g/d.

得られた接着処理済コードの強度は8.7g/dであっ
た。
The strength of the obtained adhesive-treated cord was 8.7 g/d.

また、従来例Fとして9強度9.5g/d初期モジュラ
ス45g/dの66ナイロンマルチフイラメント繊維1
260D、フィラメント本数210フィラメント太さ6
D)を2本ひきそろえ13回/10cmの撚りを加えた
ものを用い接着剤を塗布した後、乾燥後、1.0g/d
の張力下、220℃で熱処理した。
In addition, as conventional example F, 66 nylon multifilament fiber 1 with a strength of 9.5 g/d and an initial modulus of 45 g/d
260D, number of filaments: 210, filament thickness: 6
After applying adhesive using two strands of D) twisted 13 times/10cm, after drying, 1.0g/d
Heat treatment was performed at 220°C under a tension of .

得られた接着処理済コードの強度は8.5g/dであっ
た。
The strength of the obtained adhesive-treated cord was 8.5 g/d.

これら接着処理済コードを10本/25mmの打ち込み
数にて天然ゴム組成物に埋設し、148℃で30分加硫
し屈曲疲労テスト用試料を作成した。
These adhesive-treated cords were embedded in a natural rubber composition at a rate of 10 cords/25 mm, and vulcanized at 148° C. for 30 minutes to prepare a sample for a bending fatigue test.

試料の幅は25mm、厚さは2.5mmである。該試料
をブリー径2−5mmで荷重1.0g/dの条件下でベ
ルトフレックステストを行い。
The width of the sample is 25 mm and the thickness is 2.5 mm. A belt flex test was performed on the sample under conditions of a bully diameter of 2-5 mm and a load of 1.0 g/d.

50万回走行後のコードの強力保持率を測定した。The strength retention rate of the cord after running 500,000 times was measured.

上記の実施例1の結果を表1に示す。Table 1 shows the results of Example 1 above.

スntt 実施例1で作成した接着処理済コードC(発明)及びF
(従来)を用い20本/25mmの打ち込み数にて天然
ゴム組成物に埋設し、それを2層に重ね、2プライ構造
の試料を作成した。
Adhesive processed cords C (invention) and F created in Example 1
(Conventional) was embedded in a natural rubber composition at the number of implants of 20 pieces/25 mm, and these were stacked in two layers to create a sample with a two-ply structure.

ここで補強層間のゴム厚さを3種類変えて実施例1と同
様のフレックステストを行い疲労前後でブライ間剥離接
着力保持率を求めた。
Here, the same flex test as in Example 1 was conducted with three different rubber thicknesses between the reinforcing layers, and the retention rate of peel adhesion between braises was determined before and after fatigue.

上記、実施例2の結果を表2に示す。The results of Example 2 above are shown in Table 2.

(以下余白) 表1から明らかな様に、この発明の範囲内のアスペクト
比を有する偏平面モノフィラメントコードは従来のマル
チフィラメント繊維コードに較し優れた耐久性を示すこ
とがわかる。
(The following is a blank space) As is clear from Table 1, the flat monofilament cord having an aspect ratio within the range of the present invention exhibits superior durability compared to the conventional multifilament fiber cord.

さらに9表2から、コートゴム層を薄くしてもこの発明
の偏平コードを用いれば、接着力の低下は小さくゴム物
品のゴム量低減による軽量化可能となることがわかる。
Further, from Table 2, it can be seen that even if the coated rubber layer is made thinner, if the flat cord of the present invention is used, the decrease in adhesive strength is small and the weight of the rubber article can be reduced by reducing the amount of rubber.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように8本発明によればゴム物品の繊維補
強層として偏平な楕円断面形状を有するモノフィラメン
トコードを用いた結果、安価に軽量で且つ耐久性に優れ
たゴム物品が提供出来る。
As explained above, according to the present invention, a monofilament cord having a flat elliptical cross-sectional shape is used as a fiber reinforcing layer of a rubber article, so that a rubber article that is inexpensive, lightweight, and has excellent durability can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(alは、この発明で用いる偏平断面形状を有す
るモノフィラメントコードの断面説明図、第1図(bl
は、従来のマルチフィラメント繊維コードの断面説明図
、第1図(C)は、従来の円形断面モノフィラメントコ
ードの断面説明図、第2図は実施例1で作成した試料の
断面斜視図、第3図は、実施例2で作成した試料の断面
斜視図である。
Figure 1 (al is a cross-sectional explanatory diagram of a monofilament cord having a flat cross-sectional shape used in the present invention, Figure 1 (bl
1(C) is a cross-sectional explanatory diagram of a conventional multifilament fiber cord, FIG. 1(C) is a cross-sectional explanatory diagram of a conventional circular cross-section monofilament cord, FIG. The figure is a cross-sectional perspective view of the sample prepared in Example 2.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 繊維補強層を芯体とするコードゴム複合体に於いて、前
記補強層が無撚りで偏平な断面形状を有するモノフィラ
メントコードから構成され、該モノフィラメントコード
の幅(W)と厚さ(H)の比(W/H)が2.0〜4.
0の範囲であるモノフィラメントコードを用いてなるこ
とを特徴とするコードゴム複合体。
In a cord rubber composite having a fiber reinforcing layer as a core, the reinforcing layer is composed of an untwisted monofilament cord having a flat cross-sectional shape, and the width (W) and thickness (H) of the monofilament cord are The ratio (W/H) is 2.0 to 4.
1. A cord rubber composite comprising a monofilament cord having a range of 0.
JP63261371A 1988-10-19 1988-10-19 Cord rubber composite material Pending JPH02108522A (en)

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