JPH0692488B2 - 繊維補強ゴム製品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【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、高寸法安
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、一般的には、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が
現状である。

【０００３】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
が深い角度をもって強く接触する部分が発生することか
ら、こ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、耐屈曲疲労性が悪くなるという問題があ
った。

【０００４】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―１９７４４号公報参照）。

【０００５】

【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、ディッ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。

【０００６】また、上記片撚り糸やラング撚り糸は、一
方向にしか撚られていないことから、撚り戻しが起こり
易くかつ端部にほつれが生じ易くなって加工し難く、さ
らには、加工時、カット面にフレイが生じ易くなるとい
う問題もある。

【０００７】さらには、片撚り糸やラング撚り糸を工業
用ベルトの補強体として用いた場合には、上述の如く片
撚り糸等に撚りの方向性があることから、ベルトが走行
中に一方向に片寄って片側が偏摩耗し易くなるという問
題もある。一方、例えば特開昭５６―１０３００８号公
報に開示されているように、補強体としてＳ撚りおよび
Ｚ撚りの片撚り糸を交互に配列したものを用いることに
より、偏摩耗を解消するようにしたコンベアベルトが提
案されている。しかし、この場合には、ベルト内に２本
のコード（片撚り糸）を並列にかつスパイラルに並べる
ため、左右のベルト端面に合計４箇所のコードカット面
が生じてベルト強力維持率が下がることとなり、採用し
難い。

【０００８】ところで、古来から組紐なるものが用いら
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。さらには、片撚り糸やラング撚り糸における撚
り戻しに起因する端部のほつれがなくなって加工性が良
くなり、しかも加工時におけるカット面へのフレイが生
じ難くなる。また、片撚り糸等の如き撚りの方向性がな
く、工業用ベルトを安定して走行させて走行中における
片寄りがなくなり、偏摩耗を防止することができるとい
う利点もある。

【０００９】ところが、上述の如き多くの利点を有する
丸打ち組紐でも、補強体として用いられるゴム製品の用
途および目的等によっては、今まで以上に優れた耐屈曲
疲労性や寸法安定性等が要求される場合があり、改良の
余地がある。

【００１０】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
込み糸条の組み角度を特定することにより、十分なる耐
屈曲疲労性や寸法安定性等を備えた寿命の長いゴム製品
を提供せんとすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に係る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におい
て、上記補強体を組み角度が１０°以上３５°以下にな
るように３本以上の糸条にて組まれた丸打ち組紐にて構
成したことである。

【００１２】請求項２に係る本発明の解決手段は、上記
の場合において、丸打ち組紐を組み角度が１０°以上３
５°以下になるように４本以上の偶数本数の糸条を組ん
で構成したことである。

【００１３】

【作用】上記の構成により、請求項１に係る本発明で
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、組み角度が１０°以上３５°以下になるように３本
以上の糸条にて組まれた丸打ち組紐にて構成されている
ことから、上記３本以上の糸条がゴム製品の伸度および
強力面において一段と効力を発揮し、該ゴム製品の耐屈
曲疲労性および寸法安定性が大幅に向上せしめられて、
ゴム製品のより一層の延命化が図られる。

【００１４】請求項２に係る本発明では、丸打ち組紐が
組み角度が１０°以上３５°以下になるように４本以上
の偶数本数の糸条にて組まれて構成されていることか
ら、丸打ち組紐の内部にシンメトリックな円筒状の中空
部が形成され、上記耐屈曲疲労性および寸法安定性のさ
らなる向上が図られてゴム製品の寿命がさらに延びる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】第３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。該歯付ベルトＡ
は、背ゴム層１と、該背ゴム層１に埋設された繊維から
なる補強体２と、上記背ゴム層１の片側（第３図下側）
に背ゴム層１と同一材質のゴムにて一体形成された複数
（第３図では２つのみ表われる）の歯部ゴム層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、該ベルト本体４の歯部３ゴム層表面側には、歯布５
が一体的に被着せしめられている。

【００１７】そして、本発明の特徴として、上記補強体
２は、第１図および第２図に拡大詳示するように、組み
角度（α）が１０°以上３５°以下になるように３本以
上（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，…でもって構成さ
れている。

【００１８】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
何れであってもよく、要は歯付ベルトＡの要求性能に応
じて適宜選定すればよい。

【００１９】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、３本以上であればその本数は問わな
いが、４本以上の偶数本数が好ましい。このように、打
込み本数を３本以上とするのは組紐を円筒状にするため
であり、特に４本以上の偶数本数が好ましいのはシンメ
トリックな中空部が形成されるからである。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トＡの要求性能に応じて適宜選定す
ればよい。

【００２０】さらに、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（ＲＦ
Ｌ）等からなる接着剤の組合わせによる接着剤処理や延
伸処理が施される。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
に亘って均一に含浸させる必要上、浸漬法が望ましい。

【００２１】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下記の条件および要
領にて行い、その結果をベルト伸度とともに第５図に示
す。なお、この第５図中、○印を付したものはベルト強
力維持率を、●印を付したものはベルト伸度であること
をそれぞれ表わす。

【００２２】［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）１５００デニールの４本打ちで、かつ組み角度
（α）が５°、１０°、２０°、３０°および４０°に
それぞれ設定されたものを用いた。これらの丸打ち組紐
７を、まず、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）接着剤混合ディップ液に浸漬
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ゴム製の背ゴム層
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ゴム製の歯部ゴム層３を形成した
後、該歯部ゴム層３表面にナイロン製の歯布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が均
一に含浸するようにする。

【００２３】［屈曲疲労テストの要領］第４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１０，１０，…と
を備えたベルト屈曲試験機を用意し、歯付ベルトＡを該
ベルト屈曲試験機の大小のプーリ９，１０に掛け渡して
ウエイト１１にて所定のテンションをかけた状態で１×
１０⁸ 回屈曲疲労走行させた。なお、上記各小プーリ１
０の直径は３０mmである。また、歯付ベルトＡが一巡し
て上記４つの小プーリ１０，１０，…を各々１回ずつ通
過すること、つまり各小プーリ１０によるベルト屈曲回
数４回をもって１サイクルとした。

【００２４】この第５図のテストデータから明らかなよ
うに、打込み糸条６，６，…の組み角度（α）が４０°
のものでは、ベルト伸度が高くなって歯付ベルトＡの寸
法安定性が悪くなっているが、組み角度（α）が３０°
以下のものでは、ベルト伸度が低くなって歯付ベルトＡ
の寸法安定性が良くなっていることが判る。また、組み
角度（α）が１０°未満のものや３５°を超えるもので
は、ベルト強力維持率が低くなって歯付ベルトＡの耐屈
曲疲労性が悪くなっているが、組み角度（α）が１０°
以上３５°以下のものでは、ベルト強力維持率が高くな
って歯付ベルトＡの耐屈曲疲労性が良くなっていること
が判る。したがって、打込み糸条６，６，…の組み角度
（α）が１０°以上３５°以下の場合に、歯付ベルトＡ
のより一層の延命化を図ることができる。

【００２５】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、組み角度（α）が１０°以上
３５°以下になるように３本以上の糸条６，６，…にて
円筒状に組まれた丸打ち組紐７でもって構成しているこ
とから、上記３本以上の糸条６，６，…が歯付ベルトＡ
の伸度および強力面において一段と効力を発揮し、該歯
付ベルトＡの耐屈曲疲労性および寸法安定性を大幅に向
上させて、歯付ベルトＡのより一層の延命化を図ること
ができる。特に、丸打ち組紐７を４本以上の偶数本数の
糸条６，６，…にて組んで構成しているので、丸打ち組
紐７の内部にシンメトリックな円筒状の中空部を形成す
ることができ、上記耐屈曲疲労性および寸法安定性のさ
らなる向上を図り得て歯付ベルトＡの寿命をさらに延ば
すことができる。

【００２６】なお、上記実施例において、丸打ち組紐７
の中心部に心糸を設ければ、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ができる。

【００２７】また、上記実施例では、ゴム製品として歯
付ベルトＡを示したが、これに限らず、例えばＶ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。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る本
発明によれば、補強体を組み角度が１０°以上３５°以
下になるように３本以上の糸条にて組まれた丸打ち組紐
でもって構成したので、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、その延命化をより一層図る
ことができる。

【００２９】請求項２に係る本発明によれば、丸打ち組
紐を構成する糸条の本数を４本以上の偶数本数にしたの
で、シンメトリックな円筒状の中空部によって上記耐屈
曲疲労性および寸法安定性のさらなる向上を図り得、ゴ
ム製品の寿命をさらに延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】丸打ち組紐の縦断拡大側面図である。

【図２】丸打ち組紐の拡大正面図である。

【図３】歯付ベルトの縦断正面図である。

【図４】ベルト屈曲試験機の概略構成図である。

【図５】糸条の組み角度とベルト強力維持率およびベル
ト伸度との関係を示すデータ図である。

【符号の説明】

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） α…組み角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｌ 29:00 4Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、組み角
   度が１０°以上３５°以下になるように３本以上の糸条
   にて組まれた丸打ち組紐にて構成されていることを特徴
   とする繊維補強ゴム製品。
2. 【請求項２】 丸打ち組紐は、組み角度が１０°以上３
   ５°以下になるように４本以上の偶数本数の糸条にて組
   まれていることを特徴とする請求項１記載の繊維補強ゴ
   ム製品。