(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維のストランドを複数本撚ったコードにおいて、下撚りされたガラス繊維のストランドがコードの中央側に配置され、下撚りされた複数本のアラミド繊維のストランドが該ガラス繊維のストランドの周りに上撚りにより配置されてなるハイブリッドコード。
【請求項２】
前記ガラス繊維ストランド及びアラミド繊維ストランドは、それぞれ撚り数１．０〜１０．０／２５ｍｍの範囲で撚糸されたストランドであることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドコード。
【請求項３】
前記ガラス繊維とアラミド繊維がそれぞれＲＦＬ処理されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッドコード。
【請求項４】
ＲＦＬがハイブリッドコードに対し、固形分量で５〜３０重量％の量で付着していることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッドコード。
【請求項５】
オーバーコートされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のハイブリッドコード。
【請求項６】
ハイブリッドコードに対し、オーバーコート成分が２〜１０重量％の量で付着されていることを特徴とする請求項５に記載のハイブリッドコード。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のハイブリッドコードによって補強されたゴム補強物。
【請求項８】
ハイブリッドコードが１０〜７０重量％含有されていることを特徴とする請求項７に記載のゴム補強物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴムベルト、タイヤ等のゴム製品の補強用に用いる耐屈曲性及び寸法安定性に優れたガラス繊維とアラミド繊維から成るゴム補強用ハイブリッドコード及びゴム補強用ハイブリッドコードで補強されたゴム組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゴムベルト、ゴムタイヤ等のゴム製品の強度、耐久性を向上させるために、補強用繊維をゴム内に埋め込むことが広く一般に行われている。
【０００３】
この補強用繊維の具体例としては、ガラス繊維、ビニロン繊維に代表されるポリビニルアルコール繊維、ポリエステル繊維、ナイロン、アラミド（芳香族ポリアミド）などのポリアミド繊維、カーボン繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキザール繊維等を例示することができる。これらの中でもガラス繊維及びアラミド繊維が好適であり、広く用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ゴム補強用コードとして、ガラス繊維コードは寸法安定性は高いものの小径プーリなどで長時間屈曲を与えたときの強度保持率はアラミドコードより劣る。一方、アラミドコードは屈曲特性は良好なものの寸法安定性がガラスコードに比べ悪い。
【０００５】
本発明は、ゴム補強用コードとして、寸法安定性、屈曲性能の両面に優れたハイブリッドコードと、このハイブリッドコードによって補強されたゴム補強物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のハイブリッドコードは、繊維のストランドを複数本撚ったコードにおいて、下撚りされたガラス繊維のストランドがコードの中央側に配置され、下撚りされた複数本のアラミド繊維のストランドが該ガラス繊維のストランドの周りに上撚りにより配置されてなるものである。
【０００７】
前記の通り、アラミドコードはベルトにした場合、屈曲疲労性能はガラスコードよりも優れるものの寸法安定性でガラスコードに劣る。一方、ガラスコードは寸法安定性は良好であるが屈曲疲労性能でアラミドコードより劣る。本発明は、この相反する特性を克服し、ガラスコードの持つ寸法安定性とアラミドコードの持つ屈曲疲労性能を併せ持つハイブリッドコードを提供するものである。
【０００８】
一般に、ゴム補強用コードは撚糸工程で所定の撚りをかけ耐屈曲性の向上を図っている。撚り係数と屈曲性の関係は撚り係数が上がるにしたがって、屈曲特性は向上するが、絶対強度の低下、コードの伸びといった問題が生じる。
【０００９】
ゴム補強用コードで補強されたゴムベルトの屈曲を考えると、コードはコード径が太くなるにしたがって、プーリ接触側では圧縮をより強く受け、その反対側では引っ張りをより強く受ける。従って、ガラス繊維コードにおいては、コード径を細くすれば圧縮−引っ張りの差を小さくすることができ、屈曲性能が向上する。
【００１０】
アラミド繊維コードは構造上ガラス繊維コードに比べ繊維の伸び率が大きいため、寸法安定性でガラス繊維コードより劣る。本発明では寸法安定性が良好なガラス繊維ストランドを心材とし、この心材にアラミド繊維ストランドを巻きつける構造を取ることにより、アラミド繊維ストランドの伸びをガラス繊維製の心材で拘束し、ハイブリッドコードの寸法安定性向上を図ることができる。また、アラミド繊維ストランドを周囲に配置しているので、アラミド繊維の優れた屈曲性能を活かすことができる。
【００１１】
本発明のハイブリッドコードにあっては、ガラス繊維ストランドはコードの中央部のみにあり、このガラス繊維ストランドを複数本引き揃えてガラス繊維コードとした場合、このガラス繊維コード径を通常のガラス繊維コードより細くできることからも屈曲特性の向上を図ることができる。
【００１２】
本発明のゴム補強物は、かかるハイブリッドコードによって補強されたものである。このゴム補強物にあっては、ハイブリッドコードが１０〜７０重量％含まれていることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１は実施の形態に係るハイブリッドコードの断面図、図２はこのハイブリッドコードの製造方法を示す模式的な斜視図である。
【００１４】
このハイブリッドコード１は、図１の通り、中心に複数本のガラス繊維ストランド２を配置し、その周りにアラミド繊維ストランド３を配置したものである。
【００１５】
ガラス繊維ストランドに使用されるガラス繊維としてはＥガラス繊維フィラメント、高強度ガラス繊維フィラメントが挙げられる。
【００１６】
アラミド繊維フィラメントとしては、パラ系アラミド繊維では、テクノーラ（コポリパラフェニレン−３−４’−オキシジフェニレン・テレフタラミド：帝人株式会社）、トワロン（ポリパラフェニレンテレフタラミド：帝人トワロン株式会社）、メタ系アラミド繊維では、コーネックス（ポリメタフェニレンイソフタラミド：帝人株式会社）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１７】
このハイブリッドコード１を製造するには、図２の通り、中心部ガイド孔４と外周部ガイド孔５とを有したガイド６を用いる。外周部ガイド孔５は、中心部ガイド孔４の中心から略等半径位上に配置されている。
【００１８】
各孔４，５の内周縁部は高摺動性のセラミックにて構成されている。下撚りされた複数本のガラス繊維ストランド２が中心部ガイド孔４に通され、下撚りされたアラミド繊維ストランド３が複数の外周部ガイド孔５に通される。これらのストランド２，３が上撚りされてハイブリッドコード１とされる。この上撚りの撚り数は１．０〜１０回／２５ｍｍ程度が好ましい。
【００１９】
本発明では、好ましくはＲＦＬ処理したガラス繊維フィラメントを束ねてストランドを形成し、所定本のストランドを１．０〜１０回／２５ｍｍの撚り数にて下撚りする。また、同じくＲＦＬ処理したアラミド繊維フィラメントを所定本数束ねて１．０〜１０回／２５ｍｍの撚り数にて下撚りするのが好ましい。
【００２０】
このＲＦＬ処理は、フィラメントを、レゾルシン及びホルマリンの初期縮合物とゴムラテックスとの混合物を主成分とする処理液（以下、ＲＦＬという。）に浸漬した後に熱処理（加熱処理）を施す処理である。このＲＦＬ処理に用いられるゴムラテックスとしては、アクリルゴム系ラテックス、ウレタン系ラテックス、スチレン・ブタジエンゴム系ラテックス、ニトリルゴム系ラテックス、クロロスルホン化ポリエチレン系ラテックス、更にそれらの変性ラテックス、またその混合系などが例示されるが、特に制限はない。
【００２１】
本発明では、図２の如くして製造されたハイブリッドコードの表面にゴム被膜を形成してゴムとの親和性を高めるオーバーコート処理を施すのが好ましい。このオーバーコート処理用のゴムとしては、水素添加ニトリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、ウレタンゴム等が使用できる。多くの場合、成形ゴムと同一配合ゴムが使用されるが、特に制約はない。
【００２２】
本発明のハイブリッドコードは、移動ベルト等のベルトやクローラ等の補強に用いるのに好適であるが、他のゴム部材の補強にも適用できる。このゴム補強物においては、ハイブリッドコードはゴム補強物の重量の１０〜７０重量％程度含有されることが好ましい。
【００２３】
【実施例】
以下に本発明の実施例について説明する。
【００２４】
［実施例１］
繊維径７μ、２００フィラメントの高強度ガラスフィラメントを３／０で引きそろえ、ＲＦＬ付着率が約２５％になるようにクロロスルホン化ポリエチレン系ラテックスを含むＲＦＬにてＲＦＬ処理を行った。
【００２５】
また、繊維径１２μ、４００デニールのアラミド繊維フィラメント（株式会社帝人製テクノーラ）を、ガラス繊維フィラメントと同じく付着率が約２５％になるようにＲＦＬ処理を行った。
【００２６】
ＲＦＬ処理を行ったガラス繊維フィラメント及びアラミド繊維フィラメントは、撚り数２．０／２５ｍｍでそれぞれ下撚りを行いガラス繊維ストランドとアラミド繊維ストランドとした。
【００２７】
続いてガラス繊維ストランド３本を、図２に示したガイド６の中心部のガイド孔４に通し、アラミド繊維ストランド８本を同じく図２のガイド６の外周側の８個のガイド孔５に１本ずつ通し、下撚りと逆の撚り方向に撚り数２．０／２５ｍｍで上撚りを行った。これにより３本のガラス繊維ストランドが中央側に配置され、８本のアラミド繊維ストランドがその周りに配置されたガラス繊維−アラミド繊維ハイブリッドの上撚りコードを得た。
【００２８】
得られた上撚りコードは、更にマトリックス樹脂との接着性を高めるために、クロロスルホン化ポリエチレンゴムとクロロプレンゴムが配合されたオーバーコート処理液を用いてオーバーコート処理を行いガラス繊維−アラミド繊維ハイブリッドコードとした。
【００２９】
このようにして得られたガラス繊維−アラミド繊維ハイブリッドコードの破断時伸びは４．６０％であった。
【００３０】
次に、このガラス繊維−アラミド繊維ハイブリッドコードを水素添加ニトリルゴム（以下、ＨＳＮという。）と加圧加熱処理し、ガラス繊維−アラミド繊維ハイブリッドコードが１本埋設されたＨＳＮゴム成形物を成形した。
【００３１】
このＨＳＮゴム成形物をガラス繊維−アラミド繊維ハイブリッドコードがゴム成形物の中心に来るようにベルト幅１０ｍｍで切断してベルト成形物を製造した。
【００３２】
図３に示すように、このベルト成形物１０を直径２５ｍｍφの１個の平プーリ１１と、モータ１２と、４個のガイドプーリ１３とからなる試験装置の該プーリ１１，１３に架けた。そして、モータ１２によってベルト成形物１０を往復動させ、平プーリ１１に沿う箇所において繰り返し屈曲させた。初期張力２０Ｎで室温中１０００００回屈曲し、屈曲疲労特性評価のために屈曲後の強度及び保持率を求めた。
【００３３】
その結果、このベルト成形物の屈曲後の強度は８８０Ｎ、強度保持率は８７％であった。
【００３４】
［実施例２］
ガラス繊維フィラメント及びアラミド繊維フィラメントへのＲＦＬ付着率が約２０％になるように実施例１と同様にＲＦＬ処理を行った。それぞれの繊維フィラメントについて、実施例１と同様に下撚り、上撚り及びオーバーコート処理を行った。４本のこのガラス繊維ストランドと７本のアラミド繊維ストランドとを用いて実施例１と同様にしてガラス繊維−アラミド繊維ハイブリッドコードを製造した。次いで、このハイブリッドコードを用いて実施例１と同様にしてゴムベルトを製造した。
【００３５】
得られたハイブリッドコードの破断時の伸びは４．５２％であった。また、ゴムベルトの屈曲試験結果は、屈曲後強度８４５Ｎ、強度保持率８３％であった。
【００３６】
［実施例３］
実施例１，２と同様の操作をＲＦＬ付着率が約１５％のガラス繊維フィラメント及びアラミド繊維フィラメントを用いて行った。５本のこのガラス繊維ストランドと６本のアラミド繊維ストランドとを用いて実施例１と同様にしてハイブリッドコードを製造すると共に、このハイブリッドコードを用いて実施例１と同様にしてゴムベルトを製造した。
【００３７】
得られたハイブリッドコードの破断時の伸びは４．５６％であり、製造されたゴムベルトの屈曲試験結果は、屈曲後強度８２０Ｎ、強度保持率８０％であった。
【００３８】
［比較例１〜３］
比較例１においては、上記実施例１と同一のガラス繊維ストランド３本とアラミド繊維ストランド８本をランダムに混撚りしてなるコードについて、比較例２ではガラス繊維ストランドのみ１１本からなるコードについて、また、比較例３ではアラミド繊維ストランドのみ１１本からなるコードについて、それぞれコードの破断時伸びを測定した。また、それぞれのコードを用いて成形したベルトの屈曲後の強度及び強度保持率を求めた。それらの結果を表１に併せて示す。
【００３９】
【表１】
0003846236.tif 000002
【００４０】
表１から明らかな通り、ＲＦＬ処理後下撚りをしたガラス繊維ストランドとアラミド繊維ストランドを規制ガイドを用い、ガラス繊維ストランドを中心にその周りにアラミド繊維ストランドがくるように上撚りした本発明のガラス繊維−アラミド繊維ハイブリッドコードは、ガラス繊維コードと同等の優れた破断時伸びを有すると共に、アラミド繊維と同等の優れた屈曲性能を有する。また、このガラス繊維−アラミド繊維ハイブリッドコードを用いて成形したベルトは、屈曲後の強度及び保持率において、アラミド繊維コードと同等の優れた特性を有する。
【００４１】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、ゴム補強用コードとして、寸法安定性、屈曲性能の両面に優れたハイブリッドコードと、このハイブリッドコードによって補強されたゴム補強物が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るハイブリッドコードの断面図である。
【図２】ハイブリッドコードの製造方法を示す模式的な斜視図である。
【図３】実施例及び比較例における屈曲特性の試験法の説明図である。
【符号の説明】
１  ハイブリッドコード
２  ガラス繊維ストランド
３  アラミド繊維ストランド
４  中心部ガイド孔
５  外周部ガイド孔
６  ガイド
１１  プーリ
１２  モータ
【図１】
0003846236.tif 000003
【図２】
0003846236.tif 000004
【図３】
0003846236.tif 000005