JP5730645B2 - アラミド心線及び動力伝動用ベルト - Google Patents
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Description
アラミド心線は、アラミド繊維のフィラメント群を無撚りでリボン状に引き揃えたアラミド繊維フィラメントの束(アラミド繊維単糸という)を、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むRFL液に浸漬した後に加熱乾燥し、RFL液の固形分を少なくともアラミド繊維原糸を構成するフィラメント群の内部(フィラメント群の隙間)まで付着させ、このアラミド繊維単糸を無撚りあるいは2〜3本収束して下撚り係数0〜1の範囲で下撚りし、この下撚り糸を通常2〜3本程度引き揃えて、この下撚り糸の撚り方向と逆方向もしくは同一方向に上撚り係数1〜4の範囲で撚糸してコードにし、しかる後、ゴム糊によりオーバーコート処理してゴム被膜を設ける。この場合、RFL液の固形分付着量をアラミド心線全質量に対して1〜20質量%であり、この範囲であればアラミド心線とゴムとの接着性を高く維持して、心線のホツレ性、屈曲疲労性を改善することができるものである。
本発明においてアラミド繊維(芳香族ポリアミド繊維)としては、パラ系アラミドとメタ系アラミドのいずれを用いることもできるが、心線に用いるアラミド繊維としてはモジュラスが高いパラ系アラミドが好ましい。例えばコポリパラフェニレン−3,4′オキシジフェニレン・テレフタルアミド(例えば帝人(株)の「テクノーラ」)、ポリ−p−フェニレンテレフタルアミド(例えば帝人(株)の「トワロン」、東レ・デュポン(株)の「ケブラー」)などを挙げることができる。
RFL液では、ラテックスとしてポリブタジエンラテックスが主に使用され、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物とゴムラテックスとを混合して調製されるものである。
ポリブタジエンラテックスを使用すれば、他のラテックスに比べてアラミド心線とゴムとの接着性を高く維持して、心線のホツレ性、屈曲疲労性を改善することができるものである。
ゴム被膜は、アラミド心線の表面に形成されるゴム層であって従来から使用されているものであり、後述の接着ゴム層のゴムとの接着性が優れるものであれば何でもよい。例えは、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン、水素化ニトリルゴム、エチレン−α・オレフィン(EPM、EPDMなど)などのゴム成分とイソシアネート化合物、エポキシ化合物などの樹脂成分とを、メチルエチルケトン、トルエン等の有機溶剤に溶解乃至分散したものを用いることができる。ゴム糊の濃度は特に限定されるものではないが、2〜10質量%程度の範囲が好ましい。
尚、ゴム被膜を形成する材料として、ゴムと架橋剤とを含む市販の接着剤を用いてもよい。そのような接着剤としては、例えばケムロック402(ロードコーポレーション製)が挙げられる。
図1は上記のようにして作製したアラミド心線1を用いた動力伝動用ベルトの一例を示すものである。アラミド心線1は接着ゴム層6に埋設してベルト長手方向に沿って配置され、この接着ゴム層6の内周の伝動面側に隣接して圧縮ゴム層2を積層すると共に、接着ゴム層6の背面側に隣接して伸長ゴム層8を積層している。圧縮ゴム層2にはその内周面にV溝を切削することによって、ベルト長手方向に沿う複数本のリブ9が形成されている。図1において短繊維10は圧縮ゴム層2に含有され、ベルト幅方向に配列し、ベルトの耐側圧性を維持している。また、ベルト背面には、織物、不織布、編物などで形成される補強布(図示せず)を積層してもよい。
1670dtex(フィラメント数1000本)のアラミド繊維(帝人(株)製「テクノーラ」)からなる無撚りでリボン状に引き揃えたアラミド繊維フィラメントの束(アラミド繊維単糸という)1本を、表1に示す組成からなるRFL液(RFL1〜3)に浸漬して、乾燥する処理をした。また浸漬は、アラミド繊維単糸を表1に示すRFL液に3秒間通過させることによって行ない、加熱乾燥は230℃、1.5分間の条件で行なった。
実施例1と同じアラミド繊維単糸1本を、表1に示す組成からなるRFL液(RFL4〜RFL6)に浸漬して、乾燥する処理をした。また浸漬は、アラミド繊維単糸を第1のRFL液に3秒間通過させることによって行ない、加熱乾燥は230℃、1.5分間の条件で行なった。次に、RFL処理したアラミド繊維単糸を表7に示す下撚り係数0.5で下撚りした。そして、これを2本束ね、表6に示す上撚り係数2.5で下撚りと同じ方向に上撚りし、アラミド繊維コードを作製した。
アラミド心線のホツレ性を評価するため、次の方法でVリブドベルトを作製した。まず、表面が平滑な円筒状の成形モールドの外周に、1プライのゴム付綿帆布を巻き付け、その外側に表5のゴム組成物の未加硫の接着ゴム用シートを巻き付けた。次にこの接着ゴム層用シートの上からアラミド心線をスピニングして巻き付け、さらにこの上に表4のゴム組成の未加硫接着ゴム層用シート及び未加硫の圧縮ゴム層用シートをこの順に巻き付けた。この後、圧縮ゴム層用シートの外側に加硫用ジャケットを配置した状態で、成形モールドを加硫缶に入れて加硫した。そして加硫して得られた筒状の加硫ゴムスリーブを成形モールドから取り出し、加硫ゴムスリーブの圧縮ゴム層をグラインダーによりV溝状に研削することによって複数のリブを形成した後、加硫ゴムスリーブを輪切りするようにカッターで周方向に切断することによって、Vリブドベルト(図1参照)に仕上げた。
表5に示す組成の未加硫のEPDM配合ゴムシート(厚み4mm)の一方の面に、長さ150mmのアラミド心線を25mm幅となるように複数本平行に揃えて並べ(図3(a)にアラミド心線1を平行に揃えて並べた状態を示す)、EPDM配合ゴムシートの他方の面に帆布を重ねて、プレス板で0.2MPa(2kgf/cm2)の圧力をかけてプレスし、さらに160℃で30分間加熱して加硫することによって、剥離試験用の短冊試験片(幅25mm、長さ150mm、厚み4mm)を作製した。この試験片を用いて、JIS K6256に準拠して、引張速度50mm/minで剥離試験を行ない、アラミド心線とゴムとの接着力(加硫接着力)を室温雰囲気下で測定した。そして接着力が500N以上であれば「◎」、400N以上550N未満であれば「○」、250N以上400N未満であれば「△」、250N未満であれば「×」と評価し、評価が「○」以上であれば接着性は良好と判定した。
屈曲疲労試験用の試験片を次のようにして作製した。まず表4に示す組成の未加硫のEPDM配合ゴムシート(厚み0.5mm)を円筒状の金型に巻き付け、この上にアラミド心線をスパイラル状に巻き付けた後、さらにこの上に同じ未加硫のEPDM配合ゴムシート(厚み0.5mm)を巻き付け、これにジャケットを被せて加熱することよって加硫し、加硫ゴムスリーブを作製した。そしてアラミド心線が2本埋設され、且つカットした側面にアラミド心線が露出しないように加硫ゴムスリーブを周方向にカッターでカットし、幅3mm、長さ50cm、厚み1.5mmの試験片を作製した。
強力保持率(%)=(屈曲後の強力/屈曲前の強力)×100
の式から強力保持率を算出した。そして強力保持率が60%以上であれば「◎」、40%以上60%未満であれば「○」、20%以上40%未満であれば「△」、20%未満であれば「×」と評価し、評価が「○」以上であれば耐屈曲疲労性は良好と判定した。
処理したアラミド心線を並べて短冊状の試料(幅10mm×長さ70mm)を作製し、これを温湿度23°C、65%の雰囲気下で8時間放置して調節した。更に、試料をオルゼン式曲げ試験機にセットして試験片とした。そして、試験片のいったん一端を試験片つかみ具に装着し、他端を固定した。試験片つかみ具を駆動させて支点に対して試験片を曲げた。そのときの試験片の曲げ角度と、試験片に掛かる力より試験片の曲げモーメントを算出し、心線の曲げ剛性率(MPa)とした。
2 圧縮ゴム層
6 接着ゴム層
8 伸長ゴム層
9 リブ
Claims (4)
- ラテックスがポリブタジエンラテックスであるとともに、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むレゾルシン・ホルマリン・ラテックス(RFL)液に、アラミド繊維原糸を浸漬して、前記RFL液の固形分を少なくとも前記原糸の内部まで付着させ、さらにこのアラミド繊維原糸を上撚りしたコードの表面にゴム被膜を設けることを特徴とするアラミド心線。
- 前記RFL液の固形分濃度は、5〜30質量%である請求項1記載のアラミド心線。
- 無撚りのアラミド繊維原糸を前記RFL液に浸漬して、前記RFL液の固形分を少なくとも前記原糸の内部まで付着させる請求項1または2記載のアラミド心線。
- ゴム中に心線としてアラミド心線を埋設し、ベルト側面を露出させた動力伝動用ベルトであり、前記アラミド心線がアラミド繊維フィラメント群からなる原糸を撚糸したコードであって、アラミド繊維原糸を、ラテックスがポリブタジエンラテックスであるとともに、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むRFL液に浸漬して、前記RFL液の固形分を少なくとも前記原糸の内部まで付着させ、さらにこのアラミド繊維原糸を上撚りしたコードの表面にゴム被膜を設けていることを特徴とする動力伝動用ベルト。
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