(57)【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を有し、ゴム製品に埋設されて使用されるゴム補強用のスチールコードにおいて、
前記芯ストランドを構成する素線の間に潤滑剤が充填されていることを特徴とするスチールコード。
【請求項２】
前記複数本の側ストランドのうち、少なくとも１本の側ストランドを構成する素線の間に潤滑剤が充填されている請求項１に記載のスチールコード。
【請求項３】
前記潤滑剤が素線の間に充填されているストランドの外周が接着層により被覆されている請求項１または２に記載のスチールコード。
【請求項４】
前記芯ストランドおよび前記側ストランドを構成する素線の型付け率が８５％以上である請求項１〜３のいずれかに記載のスチールコード。
【請求項５】
前記潤滑剤の１００℃時の動粘度が５４．０ｍｍ2／ｓ以上６４．０ｍｍ2／ｓ以下である請求項１〜４のいずれかに記載のスチールコード。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のスチールコードが、多数本横並び状態で心体として埋設され、この心体を上下に挟んで配置された未加硫の上カバーゴムおよび下カバーゴムが加硫されて製造されたことを特徴とするコンベヤベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム製品に埋設されて使用されるスチールコードおよびコンベヤベルトに関し、さらに詳しくは、埋設されているスチールコードに起因するゴム製品の使用時に生じるヒステリシスロスを低減させることができるスチールコードおよびこのスチールコードが心体として埋設されたコンベヤベルト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ている（例えば、特許文献１参照）。ゴム製品を製造する際には、多数本のスチールコードが配列されて形成された補強層を未加硫ゴム部材に埋設して成形体を形成し、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。これにより、スチールコード補強層が埋設されたゴム製品が完成する。
【０００３】
ゴム製品の使用時には、埋設されたスチールコードには引張力や圧縮力が作用する。本願発明者らは、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の場合、スチールコードを構成する素線（スチールワイヤ）どうしの間で生じる滑りが、ゴム製品の使用時に生じるヒステリシスロスに影響することを見出した。
【０００４】
例えば、ゴム製品がコンベヤベルトの場合、使用時のヒステリシスロスが大きいと稼働に要する電力が増大するという問題がある。そこで、本願発明者らは、上述の知見に基づいて種々の検討を行なうことにより、埋設されているスチールコードに起因するゴム製品の使用時に生じるヒステリシスロスを低減させることができる本発明を創作した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
本発明の目的は、埋設されているスチールコードに起因するゴム製品の使用時に生じるヒステリシスロスを低減させることができるスチールコードおよびこのスチールコードが心体として埋設されたコンベヤベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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を有し、ゴム製品に埋設されて使用されるゴム補強用のスチールコードにおいて、前記芯ストランドを構成する素線の間に潤滑剤が充填されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明のコンベヤベルトは、上記のスチールコードが、多数本横並び状態で心体として埋設され、この心体を上下に挟んで配置された未加硫の上カバーゴムおよび下カバーゴムが加硫されて製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のスチールコードによれば、芯ストランドを構成する素線の間に潤滑剤が充填されているので、このスチールコードが埋設されたゴム製品の使用時に、芯ストランドを構成する素線どうしが非常に滑らかに摺動する。そのため、素線どうしの滑り抵抗に起因するゴム製品のヒステリシスロスを低減させることができる。芯ストランドは、スチールコードの中央部に配置されているので、スチールコードが埋設されるゴム製品のゴムとこのスチールコードとの接着性に潤滑剤が悪影響を及ぼすことを回避できる。
【００１０】
本発明のコンベヤベルトによれば、上記のスチールコードが多数本横並び状態で心体として埋設されているので、コンベヤベルト稼動時のヒステリシスロスが低減して、稼動に要する電力を抑制することができる。即ち、従来に比して少ない電力でコンベヤベルトを稼動させることができるので、消費エネルギーの削減に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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のスチールコードを例示する斜視図である。
【図３】スチールコードの別の実施形態を例示する横断面図である。
【図４】スチールコードのさらに別の実施形態を例示する横断面図である。
【図５】本発明のコンベヤベルトの横断面図である。
【図６】図５のコンベヤベルトの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のスチールコードおよびコンベヤベルトを図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１３】
図１、図２に例示する本発明のスチールコード１は、ゴム製品に埋設されて使用されるゴム補強用のスチールコード１である。この実施形態では、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り、いわゆる７×７構造である。このスチールコード１は、１本の芯ストランド２の外周に６本の側ストランド３が撚り合わされて形成されている。芯ストランド２は、中心の１本の素線２ａのまわりに６本の素線２ａを撚り合わせて形成されている。側ストランド３は、中心の１本の素線３ａのまわりに６本の素線３ａを撚り合わせて形成されている。素線２ａ、３ａはスチールワイヤである。
【００１４】
この実施形態では、芯ストランド２を構成する素線２ａの撚り方向と、側ストランド３を構成する素線３ａの撚り方向と、芯ストランド２の外周面に撚り合わせる側ストランド３の撚り方向とは同じ撚り方向になっている。それぞれの素線２ａ、３ａの外径は０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。
【００１５】
本発明では、芯ストランド２を構成する素線２ａの間には潤滑剤８が充填されている。潤滑剤８は、素線２ａの表面に塗布されている程度ではなく、素線２ａの間を満たすように充填されている。
【００１６】
潤滑剤８が充填されていることにより、このスチールコード１が埋設されたゴム製品の使用時に、例えば、スチールコード１が屈曲した際には、素線２ａどうしが非常に滑らかに摺動する。そのため、素線２ａどうしの滑り抵抗に起因するゴム製品のヒステリシスロスを低減させることができる。また、芯ストランド２は、スチールコード１の中央部に配置されているので、スチールコード１が埋設されるゴム製品のゴムと潤滑剤８とはほとんど接触しない。そのため、ゴム製品において、スチールコード１とゴムとの接着性に潤滑剤８が悪影響を及ぼすことを回避できる。
【００１７】
潤滑剤８としては、例えばアロマ系オイルを用いることができる。このスチールコード１が埋設されるゴム製品のゴムに配合されているオイルと同種類のオイルを用いるとよい。このようなオイルを潤滑剤８として用いると、スチールコード１とゴム製品のゴムとの接着性に悪影響が生じ難くなる。
【００１８】
潤滑剤８の１００℃時の動粘度はＪＩＳ  Ｋ２２８３：２０００に規定の動粘度試験方法による測定から算出し、例えば５４．０ｍｍ2／ｓ以上６４．０ｍｍ2／ｓ以下が好ましい。この動粘度が５４．０ｍｍ2／ｓ未満では潤滑剤８が散逸し易くなり、６４．０ｍｍ2／ｓ超では素線２ａどうしの滑り抵抗を十分に小さくさせるには不利になる。
【００１９】
スチールコード１に対する潤滑剤８の適度な充填量（浸漬量）は、例えば１ｇ／ｃｍ3以上である。充填量の上限は例えば２ｇ／ｃｍ3である。
【００２０】
図３に例示するスチールコード１の実施形態のように、芯ストランド２の外周に接着層９を被覆した仕様にすることもできる。接着層９としては、未加硫の接着用ゴムシートを用いることができる。この仕様によれば、充填されている潤滑剤８が散逸することが接着層９によって抑制される。そのため、潤滑剤８による効果を長期にわたって確保するには有利である。また、スチールコード１とゴム製品のゴムとの接着性に潤滑剤８が悪影響を及ぼすことを防止するにも有利である。
【００２１】
上述のスチールコード１では、芯ストランド２を構成する素線２ａの間のみに潤滑剤８が充填されているが、さらに、複数本の側ストランド３のうち、少なくとも１本の側ストランド３を構成する素線３ａの間に潤滑剤８が充填されている仕様にすることもできる。これにより、素線３ａどうしの滑り抵抗に起因するゴム製品のヒステリシスロスを低減させることができるので、一段とヒステリシスロスを低減させることができる。図４に例示するスチールコード１の実施形態のように、すべての側ストランド３を構成する素線３ａの間に潤滑剤８が充填されている仕様にすることもできる。
【００２２】
図３、図４に例示した実施形態では、素線２ａ、３ａの間に潤滑剤８が充填されたストランド２、３の外周が接着層９により被覆されているが、接着層９を省略した仕様にすることもできる。ただし、充填されている潤滑剤８が散逸することを防止するには接着層９を設けることが好ましい。
【００２３】
本発明のスチールコード１は７×７構造に限らずストランド構造であればよい。その他に、７×１９構造、１９＋７×７構造、７×Ｗ（１９）構造等を採用することもできる。また、素線２ａの撚り方向、素線３ａの撚り方向および側ストランド３の撚り方向はすべて同じ方向に限らず、異なる方向にすることもでき、それぞれを任意の撚り方向に設定することができる。
【００２４】
芯ストランド２を構成する素線２ａおよび側ストランド３を構成する素線３ａが型付けされていると素線２ａ（３ａ）どうしの滑り抵抗が低減するので、これら素線２ａ、３ｂの型付け率は８５％以上であることが好ましい。尚、型付け率とは、素線の螺旋状型付けの大きさ（波高さ）をストランドの直径で割った比率により算出される。
【００２５】
図５、図６に例示する本発明のコンベヤベルト７は、本発明のスチールコード１が、多数本横並び状態で心体４として埋設されている。多数本のスチールコード１は、コンベヤベルト７の長手方向に引き揃えられた状態で、上カバーゴム５と下カバーゴム６の間に埋設されている。即ち、上カバーゴム５と下カバーゴム６の間に、心体４となる多数本のスチールコード１がベルト幅方向に所定間隔で配置されて挟まれている。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４の層と、上カバーゴム５および下カバーゴム６との層間、心体４どうしの間には、接着用ゴムが介設される。この心体４が未加硫状態の上カバーゴム５および下カバーゴム６によって上下に挟まれて加硫されることによりコンベヤベルト７が製造されている。
【００２６】
本発明のコンベヤベルト７がプーリ間に張設されて稼動する際には、心体４には引張力と圧縮力が繰り返し作用する。このコンベヤベルト７では、心体４を構成する素線２ａ（３ａ）どうしのすき間に潤滑剤８が充填されているので、コンベヤベルト７の稼動時には素線２ａ（３ａ）どうしが非常に滑らかに抵抗なく摺動する。そのため、コンベヤベルト７の稼動時の心体４に起因するヒステリシスロスが低減する。
【００２７】
このコンベヤベルト７によれば、ヒステリシスロスが低減するので稼動に要する電力が抑制され、従来に比して少ない電力でコンベヤベルト７を稼動させることができる。それ故、消費エネルギーの削減に大きく寄与することになる。
【００２８】
本発明のスチールコード１が埋設されるゴム製品としては、コンベヤベルト７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。
【実施例】
【００２９】
７×７構造のスチールコード（コード径４ｍｍ）について、芯ストランドを構成する素線の間に動粘度が異なる３種類の潤滑剤を充填したサンプル（コード実施例１〜３）と潤滑剤を充填しないサンプル（コード従来例）をそれぞれ、未加硫ゴムに埋設してゴムを加硫した。コード実施例１、２、３に充填した潤滑剤にはアロマ系オイルを用い、それぞれの動粘度は４０℃で８ｍｍ2／ｓ、４０℃で５５ｍｍ2／ｓ、１００℃５５ｍｍ2／ｓであった。また、それぞれの潤滑剤の充填量（浸漬量）は、スチールコード１に対して１ｇ／ｃｍ3以上２ｇ／ｃｍ3以下であった。その後、加硫したゴムからそれぞれのスチールコードのサンプルを取り出して、一定長さのサンプルを用いて所定の曲げ試験を行った際のヒステリシスロスを測定した。この測定結果を表１に示す。尚、表１には、ストランドを構成する素線の撚り方向と、側ストランドを構成する素線の撚り方向と、芯ストランドの外周面に撚り合わせる側ストランドの撚り方向とを同じ撚り方向にした仕様のスチールコードの測定結果を示しているが、これらの撚り方向を任意に異ならせた種々の仕様についても実質的に同様の測定結果であった。
【００３０】
[ヒステリシスロス] 
コード従来例のヒステリシスロスを基準の１００として指数評価した。数値が小さい程、ヒステリシスロスが小さいことを示している。
【００３１】
【表１】
0005811240.tif 000002
【００３２】
表１の結果から、コード実施例１〜３はコード従来例に比してヒステリシスロスが低減していることが分かる。
【符号の説明】
【００３３】
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  心体
５  上カバーゴム
６  下カバーゴム
７  コンベヤベルト（ゴム製品）
８  潤滑剤
９  接着層
【要約】
【課題】埋設されているスチールコードに起因するゴム製品の使用時に生じるヒステリシスロスを低減させることができるスチールコードおよびこのスチールコードが心体として埋設されたコンベヤベルトを提供する。
【解決手段】ゴム製品に埋設されるゴム補強用のスチールコード１を、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とし、この芯ストランド２を構成する素線２ａの間に潤滑剤８が充填された状態にする。
【選択図】図１【図１】
0005811240.tif 000003
【図２】
0005811240.tif 000004
【図３】
0005811240.tif 000005
【図４】
0005811240.tif 000006
【図５】
0005811240.tif 000007
【図６】
0005811240.tif 000008