(57)【要約】【課題】耐久性を向上する。【解決手段】合成繊維又は天然繊維を用いた補強コード２を、臭素化イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体ゴム（ＢＩＭＳ）がゴム成分１００重量部中に５０重量部以上含有するＢＩＭＳ系ゴム組成物３にて被覆した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成繊維又は天然繊維を用いた補強コードを、臭素化イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体ゴム（ＢＩＭＳ）がゴム成分１００重量部中に５０重量部以上含まれるＢＩＭＳ系ゴム組成物にて被覆したことを特徴とするゴムとコードの複合物。
【請求項２】
前記補強コードは、その周囲に、該補強コードを接着用ディッピング液に浸漬することにより形成される接着層を具えるとともに、前記接着用ディッピング液は、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）から選択される極性ゴムのラテックスを含有することを特徴とする請求項１記載のゴムとコードの複合物。
【請求項３】
前記補強コードは、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、レーヨン繊維、アクリル繊維、ポリスチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維、ポリ塩化ビニル繊維から選択される合成繊維、又は麻繊維、綿繊維から選択される天然繊維の一種又は２種以上を用いて形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のゴムとコードの複合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱性に優れたゴムとコードの複合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来知られているゴムとコードの複合物では、ゴムとして天然ゴム（ＮＲ)、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（水素添加ＮＢＲ）、及びこれらをブレンドしたゴムが用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ゴムとコードの複合物は、工業製品の部材としていろいろなところで使用されている。中には、非常に過酷な環境、例えば温度が１５０℃を超えるような高温の状況で使用されることもある。しかしながら前記ＮＲ、ＳＢＲ、ＮＢＲは前記過酷な高温環境下ではゴムが劣化し、ゴムらしさが全くなくなって、少しの変形で破壊してしまう。一般に、耐熱性に優れているとされる水素添加ＮＢＲやＥＰＤＭにおいても、過酷度が増せば、短期間で劣化が進み、ゴムの有する強度が初期の数分の一となり、又僅かな伸び（≦１００％）でも破壊が起こる。
【０００４】
本発明者が実験した結果、汎用ゴムとして一般的なＮＲ、ＳＢＲなどのゴムの場合、比較的低温の１００℃以下の温度領域においては、そのゴム物性が維持されるものの、１００℃を超える熱には弱く、特に１６０℃の高温度の環境下においては、１日でゴム強度が初期のゴム強度の１／５以下に低下し、又数日間でゴム弾性をなくしてしまうことが判明した。又耐候性や耐熱性に優れるゴムとして知られる、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）においても、１６０℃の高温度の環境下では、数日間でゴムの破断強度が初期の破断強度の数分の１に低下し、工業製品の部材として機能しなくなる。
【０００５】
これに対して、低空気透過性ゴムとして知られる臭素化イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体ゴム（ＢＩＭＳ）の場合、１６０℃の高温度の環境下で３ヶ月間劣化させた場合にも、破断強度や破断時の伸びは、初期の破断強度や破断時の伸びの１／２程度まで維持されることが確認できた。しかし、前記ＢＩＭＳゴムにて有機繊維コードを被覆する場合、コードとの接着力が不足して、使用中にコードが早期に剥離するなどゴム部材の耐久性を充分に向上しえないという新たな問題も生じる。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、優れた耐熱性を確保しながら、ゴムとコードの接着力を高めてコード剥離を抑制し、ゴムとコードの複合物の耐久性を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のうち請求項１記載の発明は、合成繊維又は天然繊維を用いた補強コードを、臭素化イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体ゴム（ＢＩＭＳ）がゴム成分１００重量部中に５０重量部以上含まれるＢＩＭＳ系ゴム組成物にて被覆したことを特徴としている。
【０００８】
又請求項２の発明では、前記補強コードは、その周囲に、該補強コードを接着用ディッピング液に浸漬することにより形成される接着層を具えるとともに、前記接着用ディッピング液は、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）から選択される極性ゴムのラテックスを含有することを特徴としている。
【０００９】
又請求項３の発明では、前記補強コードは、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、レーヨン繊維、アクリル繊維、ポリスチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維、ポリ塩化ビニル繊維から選択される合成繊維、又は麻繊維、綿繊維から選択される天然繊維の一種又は２種以上を用いて形成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は叙上の如く、補強コードをゴムで被覆した複合物において、前記ゴムとして、臭素化イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体ゴム（ＢＩＭＳ）がゴム成分１００重量部中に５０重量部以上含有するＢＩＭＳ系ゴム組成物を採用している。この複合物をゴム／繊維コード複合部材として使用する場合、ゴムの熱劣化を効果的に抑制でき、部材の性能を長期に亘って維持しうるとともに、その耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は本発明のゴムとコードの複合物の一例を示す斜視図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態のゴムとコードの複合物１は、合成繊維又は天然繊維を用いた補強コード２と、これを被覆するＢＩＭＳ系ゴム組成物３とから形成される。
【００１３】
本例では、前記複合物１として、この複合物１の長さ方向に沿って複数本の補強コード２が配列された、即ち長さ方向に対するコード角度を０°としたコード配列体の表裏を、前記ＢＩＭＳ系ゴム組成物３のトッピングゴムで被覆した長尺帯状の複合物１ａである場合を例示している。そしてこの複合物１ａを厚さ方向に積層し、かつ加硫することで、図２に示す積層体４であるゴム／繊維コード複合部材５を形成している。この場合、各補強コード２が複合物１の長さ方向に沿って配列しているため、ゴム／繊維コード複合部材５の長さ方向の引っ張り強度を高めうる。
【００１４】
又前記積層体４として、図３に示すように、前記複合物１ａからなる積層部分４ａと、複数本の補強コード２を複合物１の長さ方向と直角に配列した複合物１ｂからなる積層部分４ｂとを含んで形成することもできる。又前記積層体４としては、図４に示すように、補強コード２が複合物１の長さ方向に対して角度θ１で一方側に傾斜した複合物１ｃ１からなる積層部分４ｃ１と、補強コード２が角度θ２で他方側に傾斜した複合物２ｃ２からなる積層部分４ｃ２とで形成することもできる。この場合には、補強コード２が層間で交差するため各方向の剛性をバランス良く高めることができる。
【００１５】
前記補強コード２としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、レーヨン繊維、アクリル繊維、ポリスチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維、ポリ塩化ビニル繊維から選択される合成繊維、又は麻繊維、綿繊維から選択される天然繊維を用いたコードが好適に使用できる。なお前述した繊維の２種以上を組み合わせた複合コードを使用することもできる。中でも、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、レーヨン繊維、とりわけナイロン繊維コードは、耐熱性、耐湿性、破断強度、コストなどの観点から好適である。又特に高い耐熱性、破断強度が要求される場合には、アラミド繊維も好適に使用しうる。
【００１６】
ここで前記ゴム／繊維コード複合部材５は、使用状況によっては、１５０℃を超える１６０℃近い熱が作用する可能性がある。そこで、ゴム／繊維コード複合部材５では、このような高温状態においても物性の著しい変化を起こさないような耐熱性を有することが重要である。
【００１７】
そこで本発明では、前記補強コード２を被覆するゴム組成物として、臭素化イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体ゴム（ＢＩＭＳ）をゴム成分１００重量部中に５０重量部以上含有させたＢＩＭＳ系ゴム組成物３を使用している。前記臭素化イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体ゴム（ＢＩＭＳ）は、イソブチレンとパラメチルスチレンとの共重合体の臭素化物であって、パラメチルスチレンの比率が５〜１０％程度、臭素化のレベルがポリマー全重量に対して１〜２％程度のものが好適である。この臭素化イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体ゴム（ＢＩＭＳ）は、主鎖に二重結合を含まないため、非常に高い耐熱性を発揮できる。本発明者の実験によると、耐熱性ゴムとして知られる例えばクロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）にあっては、１６０℃の環境下では、数日間でゴムの破断強度が初期の破断強度の数分の１に低下するのに対して、臭素化イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体ゴム（ＢＩＭＳ）では、１６０℃の環境下で３ヶ月間劣化させた場合にも、破断強度や破断時の伸びは、初期の破断強度や破断時の伸びの１／２程度にしか低下せず、充分な耐久性を発揮しうることが確認できた。
【００１８】
なお臭素化イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体ゴム（ＢＩＭＳ）の含有量が５０重量部を下回ると、耐熱性か不足し充分な耐久性が確保できない。従って、臭素化イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体ゴム（ＢＩＭＳ）の含有量は、好ましくは７０重量部以上、さらには８０重量部以上が望ましい。又前記臭素化イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体ゴム（ＢＩＭＳ）以外のゴム成分としては、例えば、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などのジエン系ゴム、又はブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などの非ジエン系ゴムが単独で或いは組み合わせて使用しうる。
【００１９】
しかし前記ＢＩＭＳ系ゴム組成物の場合、従来的なディップ処理（接着剤処理）を施したコードに対して接着力が不充分となり、使用中にコードが早期に剥離してしまうなど、耐熱性による耐久性の向上が活かされないという新たな問題がある。なおディップ処理では、レゾルシンとホルムアルデヒドからなるレゾルシン−ホルムアルデヒド成分に、ゴムラテックスを混合した接着用ディップ液を用い、この接着用ディップ液中にコードを浸漬することにより該コードの周囲に接着層を形成している。そして従来においては、前記ゴムラテックスとして、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン三元共重合体ラテックスとスチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）系ラテックスとの混合ラテックスが使用されている。
【００２０】
しかしこのような従来のディップ液では、そのラテックスのゴムと、前記臭素化イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体ゴム（ＢＩＭＳ）との化学構造が異なるため、ゴム間の親和性に劣る。従ってディップ処理したコードとＢＩＭＳ系ゴム組成物とを加硫接着する場合、コード表面の接着層とＢＩＭＳ系ゴム組成物との親和性が低く充分な接着力が得られない。
【００２１】
そこで本例では、接着用ディッピング液として、前記レゾルシン−ホルムアルデヒド成分に、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）から選択される極性ゴムのラテックスを混合させている。このように極性ゴムのラテックスを用いることで、接着層とＢＩＭＳ系ゴム組成物との接着力が充分に高まり、コードを引き抜こうとした場合、周辺のゴムが破壊するなどゴム強度に勝る接着強度を確保することができる。従って、ゴムの耐熱性、及びゴムとコードとの接着性の双方が大幅に改善され、ゴム／繊維コード複合部材５の性能を長期に亘って維持しうるとともに、その耐久性を大幅に向上することができる。
【００２２】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００２３】
（実施例Ａ）
ナイロンコード（１４００dtex／２；ナイロン６６）にディップ処理を施したディップコードを、４０本／５ｃｍの配列密度で配列する。そしてこのディップコードの配列体の一端側を、表１に示す実施例１の配合のゴム組成物からなる厚さ３ｍｍの未加硫ゴムシートで挟み込み、しかる後、加圧加硫することで、ゴム中に各ディップコードの一端側が１０ｍｍ埋入したテストサンプルＡ１を試作した。なおディップ液には、レゾルシン−ホルムアルデヒド成分にクロロプレンゴムラテックスを混合したものを使用した。  
【００２４】
（ア）そして、前記テストサンプルＡ１に対し、引張試験機を用いてコード引抜きテストを行い、ディップコード１本当たりの引抜き抗力（接着力）を測定した。測定の結果、コード１０本の平均値は１２０Ｎであり、それぞれ周辺のゴムが破壊して引き抜かれているのが確認できた。
【００２５】
（イ）次に、前記テストサンプルＡ１を１６０℃の環境下で１６８時間放置して熱劣化させた後、同様のコード引抜きテストを行った。熱劣化後も引抜き抗力は実質的に変化せず、周辺のゴムが破壊して引き抜かれているのが確認できた。
【００２６】
（ウ）次に、ディップ液として、レゾルシン−ホルムアルデヒド成分に、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン三元共重合体ラテックスとスチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）系ラテックスとの混合ラテックスを混合した従来のジエン系ゴム用のディップ液を用いた以外は、前記テストサンプルＡ１と実質的に同一としたテストサンプルＡ２を試作した。そしてこのテストサンプルＡ２に対して同様のコード引抜きテストを行った。測定の結果、コード１０本の平均値は２０Ｎであり、接着力が不足し、接着層との間でゴムが剥離しているのが確認できた。
【００２７】
（実施例Ｂ）
（エ）表１に示す実施例２の配合のゴム組成物を用いた以外は前記テストサンプルＡ１と実質的に同一としたテストサンプルＢ１を試作するとともに、このテストサンプルＢ１に同様のコード引抜きテストを行った。測定の結果、コード１０本の平均値は１１０Ｎであり、それぞれ周辺のゴムが破壊して引き抜かれているのが確認できた。
【００２８】
（オ）次に、前記テストサンプルＢ１を１６０℃の環境下で１６８時間放置して熱劣化させた後、同様のコード引抜きテストを行った。熱劣化後も引抜き抗力は実質的に変化せず、周辺のゴムが破壊して引き抜かれているのが確認できた。
【００２９】
（比較例Ｃ）
（カ）表１に示す比較例１のゴム組成物、及びビニルピリジン−スチレン−ブタジエン三元共重合体ラテックスとスチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）系ラテックスとの混合ラテックスを混合した従来のジエン系ゴム用のディップ液を用いた以外は、前記テストサンプルＡ１と実質的に同一としたテストサンプルＣ１を試作した。そしてこのテストサンプルＣ１に対して、同様のコード引抜きテストを行った。測定の結果、コード１０本の平均値は２００Ｎであり、テストサンプルＡ１、Ｂ１よりも高い接着力を示し、周辺のゴムが破壊して引き抜かれているのが確認できた。
【００３０】
（キ）次に、前記テストサンプルＣ１を１６０℃の環境下で１６８時間放置して熱劣化させた後、同様のコード引抜きテストを行った。コード引抜き時、ゴムがぼろぼろに破壊し、引抜き抗力がほとんど測定できなかった。ゴムらしさは完全に失われている。
【００３１】
（比較例Ｄ）
（ク）表１に示す比較例２の配合のゴム組成物を用いた以外は前記テストサンプルＣ１と実質的に同一としたテストサンプルＤ１を試作するとともに、このテストサンプルＤ１に同様のコード引抜きテストを行った。測定の結果、コード１０本の平均値は２１０Ｎであり、それぞれ周辺のゴムが破壊して引き抜かれているのが確認できた。
【００３２】
（ケ）次に、前記テストサンプルＤ１を１６０℃の環境下で１６８時間放置して熱劣化させた後、同様のコード引抜きテストを行った。コード引抜き時、ゴムがぼろぼろに破壊し、引抜き抗力がほとんど測定できなかった。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
表１には、加硫した後の、初期のゴム物性（引張強さ、破断時伸び、ゴム硬度（デュロメータＡ硬さ））、及び１６０℃の環境下で１６８時間放置した熱劣化後のゴム物性（引張強さ、破断時伸び、ゴム硬度（デュロメータＡ硬さ））を記載している。なお「引張強さ」、及び「切断時伸び」は、ＪＩＳＫ６２５１「加硫ゴムの引張試験方法」に記載の試験方法に準拠して測定した値である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のゴムとコードの複合物の一実施例を示す斜視図である。
【図２】複合物を用いて形成した積層体の一例を示す断面図である。
【図３】積層体の他の例を示す断面図である。
【図４】積層体のさらに他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１     複合物
２     補強コード
３     ＩＭＳ系ゴム組成物
４     積層体
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009126918.tif 000006
【図４】
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