(57)【要約】【課題】加硫工程での加熱によるコード強力の低下を抑制することができるスチールコードおよびゴム製品の製造方法を提供する。【解決手段】スチールコード１が、芯ストランド２の外周面に複数本の側ストランド３を撚り合わせたストランド構造であり、芯ストランド２の外周面が不織布または樹脂フィルムからなる緩衝材４により覆われていて、このスチールコード１が未加硫ゴム部材に埋設されたゴム成形体を、緩衝材４の融点以上の温度で加硫する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯ストランドの外周面に複数本の側ストランドを撚り合わせたストランド構造のスチールコードにおいて、前記芯ストランドの外周面が不織布または樹脂フィルムからなる緩衝材により覆われていることを特徴とするスチールコード。
【請求項２】
前記緩衝材の融点が１６０℃以下である請求項１に記載のスチールコード。
【請求項３】
前記緩衝材が不織布であり、その目付け量が１０ｇ／ｍ2以上４０ｇ／ｍ2以下である請求項１または２に記載のスチールコード。
【請求項４】
前記緩衝材が芯ストランドにスパイラル状に巻き付けられている請求項１〜３のいずれかに記載のスチールコード。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のスチールコードが未加硫ゴム部材に埋設されたゴム成形体を、前記緩衝材の融点以上の温度で加硫することを特徴とするゴム製品の製造方法。
【請求項６】
前記ゴム製品がコンベヤベルトであり、前記スチールコードが心体として前記未加硫ゴム部材に埋設される請求項５に記載のゴム製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチールコードおよびゴム製品の製造方法に関し、さらに詳しくは、加硫工程での加熱によるコード強力の低下を抑制することができるスチールコードおよびゴム製品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ、コンベヤベルト、ゴムホース等のゴム製品には、補強材としてスチールワイヤを撚り合わせたスチールコードが使用されている。例えば、芯ストランドの外周面に複数本の側ストランドを撚り合わせたストランド構造のスチールコードが使用される（例えば、特許文献１参照）。これらゴム製品を製造する際には、補強材となるスチールコードが未加硫ゴム部材に埋設された成形体を形成し、次いで、この成形体を加硫工程において所定温度で加熱しつつ所定圧力で加圧して未加硫ゴムを加硫する。
【０００３】
ストランド構造のスチールコードの場合、加硫工程での加熱によって脆くなると、せん断切れが生じ易くなり、コード強力が低下するという問題があった。このコード強力の低下に対応するためにコードを大径化すると、コードの重量アップ、屈曲性の低下等の新たな問題が生じる。そのため、加硫工程での加熱によるコード強力の低下を抑制できるストランド構造のスチールコードが要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３６５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、加硫工程での加熱によるコード強力の低下を抑制することができるスチールコードおよびゴム製品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明のスチールコードは、芯ストランドの外周面に複数本の側ストランドを撚り合わせたストランド構造のスチールコードにおいて、前記芯ストランドの外周面が不織布または樹脂フィルムからなる緩衝材により覆われていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のゴム製品の製造方法は、上記スチールコードが未加硫ゴム部材に埋設されたゴム成形体を、前記緩衝材の融点以上の温度で加硫することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスチールコードによれば、芯ストランドの外周面が不織布または樹脂フィルムからなる緩衝材により覆われているので、芯ストランドと側ストランドとの間に緩衝材が介在して両者間に作用するせん断応力が緩衝材によって吸収されて低減する。それ故、加硫工程での加熱によってコードが脆くなっても、せん断切れが生じ難くなり、コード強力の低下を抑制できる。
【０００９】
ここで、例えば、前記緩衝材の融点が１６０℃以下である仕様にする。前記緩衝材が不織布であり、その目付け量が１０ｇ／ｍ2以上４０ｇ／ｍ2以下である仕様にすることもできる。前記緩衝材が芯ストランドにスパイラル状に巻き付けられている仕様にすることもできる。
【００１０】
本発明のゴム製品の製造方法によれば、上記のスチールコードが未加硫ゴム部材に埋設されたゴム成形体を、前記緩衝材の融点以上の温度で加硫するので、上記したスチールコードにより得られる効果に加えて、加硫後には緩衝材が溶融して加硫ゴムと渾然一体となり、良好な相溶性が得られる。それ故、加硫ゴムとスチールコードの接着性や接着部分の耐久性が良好に保たれる。
【００１１】
ここで、例えば、前記ゴム製品がコンベヤベルトであり、前記スチールコードが心体として前記未加硫ゴム部材に埋設されたゴム成形体を、前記緩衝材の融点以上の温度で加硫する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のスチールコードを例示する横断面図である。
【図２】図１に示すスチールコードに作用するせん断応力を例示する説明図である。
【図３】芯ストランドの外周面を緩衝材により被覆する工程を例示する説明図である。
【図４】本発明のゴム製品の製造方法を例示する説明図である。
【図５】図４により製造されたコンベヤベルトの平面図である。
【図６】図５のスチールコード周辺を模式的に例示する拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のスチールコードおよびゴム製品の製造方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１４】
図１に例示するように、本発明のスチールコード１は、芯ストランド２の外周面に複数本の側ストランド３を撚り合わせたストランド構造である。芯ストランド２は複数本のスチールワイヤからなる素線２ａを撚り合わせて形成されている。それぞれの側ストランド３は、複数本のスチールワイヤからなる素線３ａを撚り合わせて形成されている。それぞれの素線２ａ、３ａの外径は０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。
【００１５】
この実施形態のスチールコード１は７×７構造になっている。スチールコード１は７×７構造に限らずストランド構造であればよく、その他に例えば、７×１９構造、１９＋７×７構造、７×Ｗ（１９）構造等を用いることもできる。
【００１６】
芯ストランド２の外周面は不織布または樹脂フィルムからなる緩衝材４により覆われている。不織布の材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン酢酸ビニルを例示できる。樹脂フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン酢酸ビニルを例示できる。
【００１７】
ストランド構造のスチールコード１では、図２に例示するように、芯ストランド２と側ストランド３の対向する素線２ａ、３ａどうしの間でせん断応力Ｆが作用する。本発明では、芯ストランド２の外周面は全面的に緩衝材４により被覆されている。そのため、芯ストランド２と側ストランド３との間に緩衝材４が介在して両者が直接接触しない。この構造により、対向する両者の素線２ａ、３ａの間に作用するせん断応力Ｆが緩衝材４によってある程度吸収されて低減する。
【００１８】
緩衝材４は、芯ストランド２の外周面を全面的に覆うことができれば、被覆形態は特に限定されない。例えば、図３に示すように、長尺の緩衝材４を芯ストランド２の外周面にスパイラル状に巻き付けて被覆すると製造効率がよい。その他に、所定長さの緩衝材４を海苔巻の海苔のように芯ストランド２の外周面に巻き付けることもできる。
【００１９】
このスチールコード１を用いてゴム製品を製造する方法を、コンベヤベルトを製造する場合を例にして説明する。
【００２０】
まず、図４に例示するゴム成形体７を成形する。このゴム成形体７では、上カバーゴム６ａ（未加硫ゴム部材）と下カバーゴム６ｂ（未加硫ゴム部材）の間に心体９となるスチールコード１が挟まれている。多数のスチールコード１は、ゴム成形体７の長手方向に引き揃えられた状態で、上カバーゴム６ａと下カバーゴム６ｂの間に埋設されている。一般的には、スチールコード１を引き揃えて形成された心体９の層と、上カバーゴム６ａおよび下カバーゴム６ｂとの層間には、接着用未加硫ゴムが介設される。
【００２１】
このゴム成形体７を、加硫モールド１０の上型１０ａおよび下型１０ｂの間に配置して、所定温度で加熱しつつ所定圧力で加圧して未加硫ゴム部材を加硫する。この加硫工程を行なうことにより、図５に例示するコンベヤベルト８が製造される。コンベヤベルト８では、ベルト幅方向に所定間隔で配置された多数のスチールコード１がベルト長手方向に延設される。
【００２２】
この加硫工程での加熱によって、スチールコード１は当初よりも脆くなる。そのため、緩衝材４を設けていない場合は、芯ストランド２と側ストランド３との間に作用するせん断応力Ｆによって、スチールコード１の破壊モードとしてはせん断切れが支配的になり、コード強力が低下する。本発明では、加硫工程での加熱によってスチールコード１が脆くなっても、作用するせん断応力Ｆが緩衝材４によってある程度吸収されて低減する。これによりコード強力の低下を抑制することが可能になっている。
【００２３】
これに伴って、同じコード強力を得る場合にはスチールコード１のコードを小径化することが可能になる。それ故、スチールコード１、ひいては、ゴム製品の軽量化に寄与することになる。コンベヤベルト８の場合では、張設される際のテンションを負担する心体９のコード強力の低下が抑制されるので極めて有益である。また、スチールコード１の小径化によって耐屈曲性（繰り返し屈曲に対する耐久性）が向上する。
【００２４】
不織布からなる緩衝材４の場合、その不織布の目付け量は、例えば、１０ｇ／ｍ2以上４０ｇ／ｍ2以下にすることが好ましい。目付け量が１０ｇ／ｍ2未満では、せん断応力Ｆの緩衝効果が小さくなってコード強力の低下を十分に抑制し難くなる。目付け量が４０ｇ／ｍ2超では、スチールコード１（芯ストランド２）と加硫ゴムとの接着性に悪影響が生じ易くなる。また、加硫工程において、芯ストランド２と側ストランド３とのすき間に未加硫ゴムが浸透し難くなる。
【００２５】
樹脂フィルムからなる緩衝材４の場合、その厚さは、例えば、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度にすることが好ましい。フィルム厚が０．０５ｍｍ未満では、せん断応力Ｆの緩衝効果が小さくなってコード強力の低下を十分に抑制し難くなる。フィルム厚が０．５ｍｍ超では、スチールコード１（芯ストランド２）と加硫ゴムとの接着性に悪影響が生じ易くなる。また、加硫工程において、芯ストランド２と側ストランド３とのすき間に未加硫ゴムが浸透し難くなる。
【００２６】
また、加硫工程での加熱温度は、緩衝材４の融点以上の温度にすることが好ましい。これにより、図６に例示するように、加硫後には緩衝材４が溶融して加硫ゴムＲと渾然一体となり、良好な相溶性が得られる。それ故、加硫ゴムＲとスチールコード１の接着性や接着部分の耐久性が良好に保たれる。また、芯ストランド２と側ストランド３とのすき間に未加硫ゴムが浸透し易くなって、このすき間を加硫ゴムＲによって充填するには有利になる。
【００２７】
緩衝材４として不織布を用いると、未加硫ゴムが緩衝材４を通過して、比較的、芯ストランド２と側ストランド３とのすき間に浸透し易くなる。緩衝材４として樹脂フィルムを用いる場合は、未加硫ゴムの浸透性を確保するために、適宜の密度で貫通穴を設けるとよい。
【００２８】
加硫工程での加熱温度は、ゴム製品の大きさ等によって異なるが、一般的にゴム製品を加硫する際の加熱温度は１４０℃〜１６０℃程度である。したがって、緩衝材４の融点が１６０℃以下であれば、緩衝材４を加硫工程での加熱によって溶融させることができる。
【００２９】
本発明により製造するゴム製品としては、コンベヤベルト８に限らず、タイヤ、ゴムホース、マリンホース、防舷材など、スチールコード１が補強材として埋設される種々のゴム製品を例示できる。スチールコード１のコード強力の重要度が相対的に高いコンベヤベルト８や重荷重用タイヤ（大型の建設機械用タイヤ等）の製造に本発明を適用するのは特に好適である。
【実施例】
【００３０】
図１に例示した構造と同構造のスチールコード（実施例１〜５）と、このスチールコードから緩衝材をなくしたスチールコード（従来例）とをそれぞれ、同条件で未加硫ゴム（ＮＲ／ＳＢＲ系）に埋設して２０分間加硫し、加硫後にスチールコードを取出して試験サンプルとし、コード強度、切断伸び、空気透過性を測定した。その結果を表１に示す。表１には、従来例のスチールコードの加硫する前のデータを参考例として記載した。それぞれの試験サンプルのコード外径は４ｍｍであり、緩衝材にはポリプロピレン製の不織布（融点１６０℃）を用いた。この不織布の緩衝材は芯ストランドの外周面にスパイラル状に巻き付けられものである。
【００３１】
[コード強力] [切断伸び]
それぞれの試験サンプルをＪＩＳ  Ｇ３５１０：１９９２に準拠して破断するまで長手方向に引張り、破断時における荷重をコード強力、破断時における伸びを切断伸びとした。
【００３２】
[空気透過性]
それぞれの試験サンプルをオーストラリア規格（ＡＳ−１３３３）による「空気透過性試験方法」に準拠して、試験サンプルの長手方向の一端部から１００ｋＰａの空気圧を圧入し、空気圧を圧入した後の６０秒間に他端部側に透過した空気圧を測定し、その結果を表１に記載した。この空気圧が小さいほど耐空気透過性に優れ、スチールコードに対するゴム浸透性が優れていることを示す。尚、５ｋＰａ未満であれば十分な耐空気透過性を有していると判断できる。
【００３３】
【表１】
2014051758.tif 000003
【００３４】
表１の結果から、実施例１〜５は従来例に比してコード強力の低下を抑制できることが分かる。また、空気透過性も実用上問題がないレベルを有していることが分かる。
【符号の説明】
【００３５】
１  スチールコード
２  芯ストランド
２ａ  素線
３  側ストランド
３ａ  素線
４  緩衝材
５  コンベヤベルト
６ａ  上カバーゴム
６ｂ  下カバーゴム
７  ゴム成形体
８  コンベヤベルト（ゴム製品）
９  心体
１０  加硫モールド
１１ａ  上型
１１ｂ  下型
Ｒ  加硫ゴム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014051758.tif 000007
【図５】
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【図６】
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