[发明专利]橡胶增强用帘线及使用其的橡胶制品

说明书

橡胶增强用帘线(10)包含第1纤维股线(11)和配置在第1纤维股线(11)的周围的多个第2纤维股线(12)。第2纤维股线(12)具有比第1纤维股线(11)高20GPa以上的拉伸弹性模量。

技术领域

本发明涉及用于增强橡胶制品的橡胶增强用帘线、和使用其的橡胶制品。

背景技术

作为用于增强橡胶带等橡胶制品的增强材，提出了使用增强用纤维而形成的橡胶增强用帘线。作为增强用纤维，已知例如：芳族聚酰胺纤维、尼龙纤维、聚酯纤维、钢纤维、玻璃纤维及碳纤维等。橡胶增强用帘线由1种纤维形成、或者通过组合2种以上的纤维而形成。

对于在汽车内燃机的凸轮轴驱动等中使用的同步皮带，为了维持适宜的同步性而要求高的尺寸稳定性。另外，不仅仅对于汽车用的同步皮带，随着近年对于节能的关注度的提高，强烈要求提高各种装置中的皮带的传递效率。因此，对于这类橡胶制品(橡胶带)中使用的橡胶增强用帘线，要求高的弹性模量。

以往，作为具有高的弹性模量的橡胶增强用帘线，提出了例如由碳纤维等具有高的弹性模量的纤维(高弹性模量纤维)形成的橡胶增强用帘线。但是，高弹性模量纤维的弯曲刚性高，因此耐弯曲疲劳性差。橡胶带等橡胶制品由于反复承受弯曲应力，故容易因弯曲疲劳而性能下降。因此，当由高弹性模量纤维形成的橡胶增强用帘线反复承受弯曲应力时，构成橡胶增强用帘线的纤维由于弯曲疲劳而破损，结果橡胶增强用帘线发生断裂。橡胶增强用帘线的断裂会引起被该橡胶增强用帘线增强的橡胶制品的性能下降，最终，橡胶制品的拉伸强度大幅下降，以致断裂。

因此，考虑到弹性模量和耐弯曲疲劳性的平衡，还提出了一种具有配置在中心部的中心材、和配置在其周围(外周部)的外周材的2层结构的橡胶增强用帘线。在该2层结构中，在中心部和外周部使用彼此不同的纤维。例如，专利文献1公开了一种橡胶增强用帘线，其包含碳纤维股线、和配置在该碳纤维股线周围的多个玻璃纤维股线。该橡胶增强用帘线中，在中心部配置作为高弹性模量纤维的碳纤维、在外周部配置弹性模量比碳纤维低的玻璃纤维。根据该结构，施加于碳纤维的弯曲应力由于配置在外周部的玻璃纤维而缓和，因此能够实现弹性模量和耐弯曲疲劳性的平衡性优良的橡胶增强用帘线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2004/090224号

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，具有上述以往的构成的橡胶增强用帘线存在如下问题。如上所述，在由高弹性模量纤维形成的上述以往的橡胶增强用帘线的情况下，构成橡胶增强用帘线的纤维由于弯曲疲劳而破损，结果橡胶增强用帘线发生断裂，进而引起被该橡胶增强用帘线增强的橡胶制品的性能下降，最终，橡胶制品的拉伸强度大幅下降，以致断裂。基于这类原因而发生的橡胶增强用帘线及橡胶制品的断裂大多是在高张力下使用时突然间一下子发生的，非常难以预测。因此，橡胶增强用帘线及橡胶制品的突然断裂还引发设置有该橡胶制品的设备的破损。该问题不仅存在于仅由高弹性纤维形成的橡胶增强用帘线，还存在于包含多种纤维的橡胶增强用帘线。包含多种纤维的上述以往的2层结构的橡胶增强用帘线，虽然以高水平保持了弹性模量和耐弯曲疲劳性的平衡的方式获得改善，但对于由纤维破损引起的橡胶增强用帘线的断裂一下子发生、进而包含该橡胶增强用帘线的橡胶制品的断裂一下子发生，从而难以预测断裂这一问题，则完全没有解决。

因此，本发明的目的之一是提供一种橡胶增强用帘线，其为具有高的弹性模量的橡胶增强用帘线，可防止橡胶增强用帘线的断裂一下子发生、进而包含该橡胶增强用帘线的橡胶制品的断裂一下子发生，从而能够进行断裂预测。此外，本发明的另一目的是提供一种橡胶制品，其为能够进行断裂预测的橡胶制品，由此能够防止设置有该橡胶制品的设备的破损。

用于解决技术问题的方案

本发明提供一种橡胶增强用帘线，其包含：

第1纤维股线、和