JPH03244849A - 繊維補強ゴム製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、繊維補強ゴム製品に係り、特に製品本体に埋
設された補強体の改良に関する。

（従来の技術） 従来より、例えばベルト、タイヤおよびホース等のゴム
製品には、高強力、高弾性率、亮寸法安定性および高接
着性等の特性が要求されることから、これらの特性を満
たすべくゴム製の製品本体に繊維からなる補強用コード
および布状物等の補強体が埋設されている。この補強体
としては、船釣には、複数本の糸条を撚ってなる撚り糸
が用いられ、その種類は、撚り方によって諸撚り糸、片
撚り糸およびラング撚り糸等に分けることができる。そ
して、上記ゴム製品の補強体には、上記撚り糸のうち諸
撚り糸が最も多く用いられているのか現状である。

ところが、この諸撚り糸で補強体を構成したゴム製品で
は、諸撚り糸内部でモノフィラメント同士か深い角度を
もって強く接触する部分か発生することから、二の強接
触部分から早期に摩耗、破断もしくは強力低下を起こし
、耐屈曲疲労性か悪くなるという問題があった。

そこで、上述の如き問題点（耐屈曲疲労性）を改善した
繊維補強ゴム製品として、片撚り糸やラング撚り糸で補
強体を構成したものが提案されている（特開昭５９−１
９７４４号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上述の如く片撚り糸やラング撚り糸で補強体を
構成したゴム製品では、その構造上、諸撚り糸で補強体
を構成したものに比べて延伸、デイツプ処理後の引張り
弾性率が小さくなり易く、寸法安定性が低下し易くなる
。

ところで、古来から組紐なるものか用いられている。こ
の組紐のうち丸打ち組紐は、その構造特性より耐屈曲疲
労性が特に優れているという性質を有しており、しかも
寸法安定性の面においても撚り糸に比べて良いことから
、これをゴム製品の補強体として用いれば耐屈曲疲労性
および寸法安定性の両物性を改質できて好ましい。

しかも、丸打ち組紐をゴム製品の補強体として用いる場
合、丸打ち組紐を構成する打込み糸条に撚りをかけると
、該打込み糸条の引き揃え状態か良くなることから、丸
打ち組紐の強度が向上し、ゴム製品の延命化を図ること
ができる。そして、この際、上記丸打ち組紐の左遷性打
込み糸条と右遷性打込み糸条との撚り方向を同一にする
と、丸打ち組紐に方向性が生ずる場合があり、このよう
に方向性が生じた丸打ち組紐を補強体として用いたゴム
製品では、耐屈曲疲労性の面において十分に満足のいか
ない場合が起こり得ることから、両左遷性および右遷性
打込み糸条の撚り方向を逆向きにすることが必要である
。しかし、このように、上記丸打ち組紐を構成する両左
遷性および右遷性打込み糸条の撚り方向を逆向きに設定
しても、ゴム製品の動的接着力が理想的であるとはいい
えない場合が生ずることかある。

本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、撚り糸の替わりに古来からある丸
打ち組紐でもって補強体を構成し、かつ打込み糸条の方
向性を特定するとともに、該打込み糸条の撚り角度と丸
打ち組紐の組角度とを適切に設定することにより、十分
なる耐屈曲疲労性と寸法安定性とを備えかつ寿命の長い
ゴム製品を提供し、さらには、その動的接着力を向上さ
せんとすることにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、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
品を対象とし、この場合、上記補強体を、Ｓ撚りが施さ
れた右遷性打込み糸条と、２撚りが施された左遷性打込
み糸条とからなる４本以上の偶数本数の糸条にて円筒状
に組まれた丸打ち組紐にて構成し、かつ上記打込み糸条
の撚り角度と上記丸打ち組紐の組角度との角度の差を１
０″以下に設定するようにする。

（作用） 上記の構成により、本発明では、ゴム製の製品本体に埋
設された繊維からなる補強体は、Ｓ撚りが施された右遷
性打込み糸条と、Ｚ撚りが施された左遷性打込み糸条と
からなる４本以上の偶数本数の糸条にて円筒状に組まれ
た丸打ち組紐にて構成され、かつ上記打込み糸条の撚り
角度と上記丸打ち組紐の組角度との角度の差が１０°以
下に設定されている。

このことから、丸打ち組紐の構造特性として糸条を構成
するモノフィラメントに均一な応力がかかり、しかも、
打込み糸条の方向性がＳ撚りとＺ撚りとによって相殺さ
れてなくされ、よって耐屈曲疲労性が大幅に向上させら
れ、かつゴム製品の延命化が図られることとなる。また
、ゴム製品の寸法安定性も丸打ち組紐の構造特性により
、撚り糸の場合に比べて向上させられることとなる。

さらには、打込み糸条の撚り角度が丸打ち組紐の組角度
に近似ないし等しく設定されて、丸打ち組紐のコード軸
方向に対するモノフィラメント角度か０度に近づけられ
ていることから、モノフィラメントのマトリックスゴム
による剪断応力に対する抵抗性か強くなされて、耐屈曲
疲労力が大幅に向上せしめられることとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第４図は本発明の実施例に係る繊維補強ゴム製品として
の歯付ベルトＡを示す。該歯付ベルｌ−Ａは、伸長部ゴ
ム層１と、該伸長部ゴム層１に埋設された′ａ維からな
る補強体２と、上記伸長部ゴム層１の片側（第４図下側
）に伸長部ゴム層１と同一材質のゴムにて一体形成され
た複数（第４図では２つのみ表われる）の歯部３，３．
・・とからなる製品本体としてのベルト本体４を備えて
なり、該ヘルド本体４の歯部３表面側には、歯面５が一
体的に被着せしめられている。

そして、本発明の特徴として、上記補強体２は、第１図
ないし第３図に拡大詳示するように、Ｓ撚りが施された
右遷性打込み糸条（第３図に示す）と、Ｚ撚りが施され
た左遷性打込み糸条とからなる４本以上の偶数本数（本
実施例では４本）の糸条６，６．・・・にて円筒状に組
まれた複数本の丸打ち組紐７，７．・・・にて構成され
、かつ上記打込み糸条６の撚り角度と上記丸打ち組紐７
の組角度との角度の差が１０’以下に設定されている。

上記糸条６の種類としては、無機繊維、有機繊維および
金属繊維等が用いられ、さらには、長繊維および短繊維
からなる紡績糸あるいはこれらの混合糸等向れであって
もよく、要は歯付ベルトＡの要求性能に応して適宜選定
すればよい。また、丸打ち組紐７を構成する糸条６の打
込み本数としては、４本以上の偶数本数であればその本
数は問わない。このように、打込み本数を４本以上の偶
数本数とするのは、組紐を円筒形にするためであり、奇
数本数では、同一デニール数の打込み糸条を用いた場合
、工業的な組紐機を用いると円筒形にはならないためで
ある。さらに、糸条６のトータルデニール数およびモノ
フィラメントデニール数等も歯付ベル）Ａの要求性能に
応して適宜選定すればよい。また、Ｓ撚りとＺ撚りとの
撚り角度は、誤差±３°の範囲内に設定されているもの
である。なお、糸条６として諸撚り糸およびラング撚り
糸を用いる場合には、撚り方向および撚り回数は共に上
撚りの場合であることを指す。

また、上述の如くして組まれた丸打ち組紐７は、伸長部
ゴム層１に埋設される前段階で、例えばエポキシ樹脂、
イソシアネート化合物、エチレン尿素化合物およびレゾ
ルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）等からなる
接着剤の組合わせによる接着剤処理や延伸処理か施され
る。なお、接着剤処理方法としては、接着剤を補強体２
を構成する丸打ち組紐７の表面から内部に亘って均一に
含ｄさせる必要上、浸漬法か望ましい。

次に、上述の如く構成された本実施例に係る歯付ベルト
Ａの屈曲疲労テストを比較例と共に下記の条件および要
領にて行い、その結果を下記の表１に示す。なお、この
表１の数値は本実施例および比較例共に丸打ち組紐の引
抜き接着力を表わす。

［本実施例の歯付ベルトＡの構成］ 補強体２を構成する丸打ち組紐７として、ケブラー（商
品名　デュポン社製）１５００ｄｅの４本打ちのちの（
トータルデニール数：　６０００ｄｅ）を用いた。また
、右遷性打込み糸条を撚り角度２０°、Ｓ撚りとし、左
遷性打込み糸条を撚り角度２０°、Ｚ撚りとした。そし
て、４本打込み糸条の左遷性打込み糸条と右遷性打込み
糸条の撚り方向をＳ撚りとＺ撚りとに逆向きに、かつ丸
打ち組紐７の組角度を２０°に設定した丸打ち組紐７を
補強体２として用いた。この丸打ち組紐７を、ます、イ
ソシアネート化合物の接着剤に浸漬してサブコート層を
形成し、次いで、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス
（ＲＦＬ）接着剤混合デイツプ液に浸漬してセカンドコ
ート層を形成し、その後、ＣＲ糊ゴム中に浸漬してトッ
プコート層を形成し、しかる後、１ｇ／ｄｅのテンショ
ンで延伸処理を施した。この延伸処理済の複数本の丸打
ち組紐７，７．・・をＣＲゴム製の伸長部ゴム層１の上
にスパイラルに並べ、その上に上記丸打ち組紐７を埋設
するようにＣＲゴム製の歯部３を形成した後、該歯部３
表面にナイロン製の歯面５を被着し、成形加硫すること
により、上記複数本の丸打ち組紐７，７．・・・からな
る補強体２をベルト本体４に埋設せしめた歯付ベルトＡ
を得た。なお、上記接着剤処理に際しては、丸打ち組紐
７の表面から内部に亘って接着剤か均一に含浸するよう
にする。

［比較例の歯付ベルトの構成コ 右遷性打込み糸条を撚り角度５°、Ｓ撚りとし、左遷性
打込み糸条を撚り角度５°、Ｚ撚りとし、かつ丸打ち組
紐の組角度を２５°に設定したほかは、本実施例の場合
と同様である。

［屈曲疲労テストの要領］ 第５図に示すように、４つの大プーリ９，９・と、相隣
る大プーリ９，９間に配置された４つの小プーリ１０、
］０．・とを備えたベルト屈曲試験機を用意し、歯付ヘ
ルドＡを該ベルト屈曲試験機の大小のプーリ９，１０に
掛は渡してウェイト１］にて歯付ベルトＡに所定のテン
ションをかすた状態で走行させた。そして、この時の丸
打ち組紐の引抜き接着力を調べた。なお、上記各小プー
リ１１の直径は３０ｍｍである。また、歯付ベルトＡか
一巡して上記４つの小プーリ１１．１１・・を各々１回
ずつ通過すること、つまり各小ブリ１１によるヘルド屈
曲回数４回をもって１サイクルとした。

表１ この表１のテストデータから明らかなように、例えばベ
ルト屈曲回数１×１０８では、本実施例では丸打ち組紐
７の引抜き接着力か５８．９％とその低下度合が微小で
あったか、比較例では４７゜５％にもなって大幅に低下
し、両者には相当の開きが生していた。このことは、本
実施例では、打込み糸条６の撚り角度が丸打ち組紐７の
組角度と等しく設定されて、丸打ち組紐７のコード軸方
向に対するモノフィラメント角度が０度になり、これに
よりモノフィラメントのマトリックスゴムによる剪断応
力に対する抵抗性が強くなされていることによるもので
あり、歯付ベルトＡの動的接着力か優れていることが判
る。

また、第６図に本実施例に係る歯付ベルトＡの丸打ち組
紐７の表面部のコート軸方向に対するモノフィラメント
角度と動的接着力との関係を示す。

テスト条件は上記表１の場合と同様とし、１×ＩＯ８回
屈曲疲労走行時のものである。二のテストデータから明
らかなように、コート軸方向に対するモノフィラメント
角度か１０°以下のときに動的接着力か優れていること
が判る。

このように、本実施例では、ベルト本体４に埋設された
補強体２を、Ｓ撚りが施された右遷性打込み糸条６と、
Ｚ撚りが施された左遷性打込み糸条６とからなる４本以
上の偶数本数の糸条６．にで円筒状に組まれた丸打ち組
紐７にて構成し、かつ上記打込み糸条６の撚り角度と上
記丸打ち組紐７の組角度との角度の差を１０°以下に設
定している。

このことから、丸打ち組紐７の構造特性として糸条を構
成するモノフィラメントに均一な応力がかかり、しかも
、打込み糸条６の方向性をＳ撚りとＺ撚りとによって相
殺してなくし得、これにより耐屈曲疲労性を大幅に向上
せしめ、かつ歯付ベルトＡの延命化を図ることかできる
。また、歯付ヘルドＡの寸法安定性を丸打ち組紐７の構
造特性こより、撚り糸の場合に比べて向上させることが
できる。

さらに、上記実帷例では、打込み糸条６の撚り角度を丸
打ち組紐７の組角度と等しく設定して、丸打ち組紐７の
コード軸方向に対するモノフィラメント角度を０度とな
していることから、モノフィラメントのマトリックスゴ
ムによる剪断応力に対する抵抗性を強くして、動的接着
力を大幅に向上させることかできる。

なお、上記実施例において、丸打ち組紐７の中心部に６
糸を設ければ、耐屈曲疲労性の向上に加えて寸法安定性
のさらなる向上を図ることかできる。

また、上記実施例では、ゴム製品として歯付ヘルＩ−Ａ
を示したか、これに限らず、例えば■ベルト、平ベルト
およびリブ付ベルト等の伝動ベルトや搬送ベルト等の工
業用ベルトであってもよく、さらに、ベルト以外の例え
ばタイヤやホース等のゴム製品にも適用可能なことはい
うまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、補強体を、Ｓ撚
りが施された右遷性打込み糸条と、Ｚ撚りが施された左
遷性打込み糸条とからなる４本以上の偶数本数の糸条に
て円筒状に組まれた丸打ち組紐にて構成し、かつ上記打
込み糸条の撚り角度と上記丸打ち組紐の組角度との角度
差を１０’以下に設定したので、ゴム製品の耐屈曲疲労
性と寸法安定性とを十分に向上させ、かつその延命化を
図ることかでき、さらには、動的接着力を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の実施例を示し、第１図は丸打ち組紐の
縦断拡大側面図、第２図は同拡大正面図、第３図は右遷
性打込み糸条の拡大図、第４図は歯付ベルトの縦断正面
図、第５図はベルト屈曲試験機の概略構成図、第６図は
丸打ち組紐のコード軸方向に対するモノフィラメント角
度と動的接着力との関係を示すデータ図である。 ２・・・補強体 ４・ベルト本体（製品本体） ６・・・糸条 ７　丸打ち組紐 Ａ−歯付ベルト（繊維補強ゴム製品）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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、上記補強体は、Ｓ撚りが施され
   た右遷性打込み糸条と、Ｚ撚りが施された左遷性打込み
   糸条とからなる４本以上の偶数本数の糸条にて円筒状に
   組まれた丸打ち組紐にて構成され、かつ上記打込み糸条
   の撚り角度と上記丸打ち組紐の組角度との角度の差が１
   ０゜以下に設定されていることを特徴とする繊維補強ゴ
   ム製品。