JPH04331843A - 歯付ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、歯付ベルトに関し、
特に、１５０°Ｃ以上の高温環境下で長期間使用したり
、背面にて高粘着性の物質を搬送し、又は高粘着性の溶
融物等に接触して用いられたりするのに好適なものに関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般産業用のベルトとして、例えば繊維
機械等に使用されるベルトのように、１５０°Ｃ以上の
高温環境下でも長期間に亘り安定して使用可能なベルト
の要求がある。

【０００３】また、背面にて高粘着性の物質を搬送する
歯付ベルトや、或いは高い粘着性の溶融物等に接触して
用いられる歯付ベルトにおいては、非付着性が要求され
る。

【０００４】従来、ポリクロロプレンゴムや水素添加ア
クリロニトリルブタジエンゴム等からなるベルト本体に
ＲＴＶシリコーンゴムをコーティング（又は積層）した
ベルトは知られているが、このシリコーンゴムコーティ
ングタイプのベルトは、母体となるゴム材料が基本的に
耐熱性に劣るので、高温では使用できない。また、コー
ティング層の摩耗に伴い早期に寿命消失に至ることがあ
り、上記要求を満足させることはできない。

【０００５】そこで、ベルトにミラブルタイプのシリコ
ーンゴム或いは弗素ゴムを単体で使用する考えがある。 これらのゴムを使用するベルトは、上記要求を満たし得
るベルトとして理想的であるが、実際には、■ゴムのグ
リーン強度が低く、ベルトの成形加工が困難である。し
かも、■架橋ゴムの力学破壊特性が劣るので、寿命が低
下するという問題があり、未だ実用化に至っていない。

【０００６】歯付ベルトにおける歯部の剪断破壊寿命を
改良する方法として、従来、例えば特開昭５８―９１９
４７号、実開昭６１―６９５４２号、実開昭６２―１２
８２５１号の各公報に示されるように、ベルト歯部のエ
ラストマーに短繊維を添加して補強する方法が知られて
いる。そこで、この方法を適用することで上記問題■を
解決しようとすることが考えられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の方
法で挙げられている短繊維は、一般的なベルトに使用さ
れているポリクロロプレンゴム等に対しては有効である
が、上記シリコーンゴムや弗素ゴム等に対しては逆に異
物として作用し、却って寿命低下に繋がる。また、上記
問題■は依然として残存しており、本質的な解決策とは
なり得ない。

【０００８】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、基本的に耐熱性や非付着性等に優
れているシリコーンゴムや弗素ゴムに対し添加する短繊
維を改良することにより、特異的に、歯付ベルトの少な
くとも歯部の剪断破壊寿命を高めると同時に、成形加工
性を向上させることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的の達成のため
、請求項１の発明では、シリコーンゴムや弗素ゴムに添
加するのに好適な短繊維としてフロロカーボン短繊維を
見出だし、これを分散させたゴム組成物で歯付ベルトの
少なくとも歯部を構成することとした。

【００１０】具体的には、この発明の歯付ベルトは、シ
リコーンゴム又は弗素ゴムを主体とするゴム配合物中に
、繊維長６ｍｍ以下のフロロカーボン短繊維を２０容量
％以下分散させたゴム組成物を少なくとも歯部に有する
ものである。

【００１１】請求項２の発明では、上記ベルト歯部の表
面に、ベルト長さ方向にアラミド伸縮性糸を織り込んだ
織布からなる歯布を接合する。

【００１２】

【作用】通常一般の短繊維がシリコーンゴムや弗素ゴム
との親和性に乏しく、そのために単なる異物として作用
して欠陥部を与えるのに対し、フロロカーボン短繊維は
、シリコーンゴムや弗素ゴムとの界面親和性が高く、補
強体として作用するとともに、ゴムの流動性に優れる。 従って、請求項１の発明では、このフロロカーボン短繊
維が添加されたシリコーンゴム又は弗素ゴムの組成物に
より、少なくともベルト歯部が構成されているので、そ
のベルト歯部の剪断破壊寿命を高めることができ、成形
加工も容易になる。

【００１３】上記フロロカーボン短繊維の繊維長は、６
ｍｍを越えるとゴム中での短繊維の分散が困難になり、
剪断破壊寿命のばらつきが大きくて実用上の問題がある
ので、６ｍｍ以下とする。また、フロロカーボン短繊維
の添加量は、２０容積％を越えるとゴムの流動性が低下
し、成形加工が困難になるので、２０容量％以下とする
。

【００１４】請求項２の発明では、ベルト歯部の表面に
接合されている歯布は、ベルト長さ方向にアラミド伸縮
性糸を織り込んだ織布からなるものであり、この織布は
高温域での力学的特性の低下が小さいので、特に、高温
環境下での使用の際のベルト歯部の剪断破壊寿命を増大
させることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】図１は本発明の実施例１に係る歯付ベルト
Ｂの一部を示す。図において、１はベルト本体としての
ゴム構造体で、その底部には多数の歯部２，２，…が長
さ方向に並んで形成されており、この歯部２，２，…を
歯付プーリ（図示せず）の外周歯部に噛合させることで
、プーリとの間で回転を同期して動力を伝達するように
している。

【００１７】上記ゴム構造体１は、シリコーンゴム又は
弗素ゴムを主体とするゴム配合物中に、６ｍｍ以下の繊
維長を有するフロロカーボン短繊維３，３，…を２０容
量％以下分散させたゴム組成物からなる。

【００１８】上記シリコーンゴムとしては、ジメチル系
、メチルビニル系、メチルフェニルビニル系、メチルフ
ロロアルキル系等のシリコーンゴム、又はこれらとエチ
レンプロピレン系ゴムやアクリルゴム等との複合ゴムが
挙げられる。

【００１９】一方、弗素ゴムとしては、ＶｄＦ−ＨＰＦ
系、ＶｄＦ−ＨＰＦ−ＴＦＥ系、ＴＦＥ−Ｐｒ系、含弗
素ビニルエーテル系、含弗素フォスファゼン系の弗素ゴ
ム、又はそれらとアクリルゴム、アクリロニトリル−ブ
ダジエンゴム等との複合ゴムを使用する。

【００２０】また、フロロカーボン短繊維３としては、
テトラフロロエチレン重合体、又はこれとエチレンヘキ
サフロロプロピレンやパーフロロアルキルビニルエーテ
ルとの共重合体等からなる繊維が使用される。

【００２１】上記フロロカーボン短繊維３の繊維長を６
ｍｍ以下にし、添加量を２０容量％以下とした理由は先
に説明したとおりである。

【００２２】上記ゴム構造体１の歯部２，２，…の表面
（歯面）には歯帆布４（歯布）が接合されている。この
歯帆布４は、図２に示すように、ベルト長さ方向の糸５
，５，…としてアラミド伸縮性糸を織り込んだ織布から
なる。アラミド伸縮性糸として、具体的にはウレタン系
や低延伸ナイロン等の５０％以上の伸度を有する糸、或
いはベルト加硫温度で軟化又は溶融するポリエチレン等
のフィラメントにｍ系アラミド又はｐ系アラミド糸を１
重又は２重に巻き付けたカバーリング糸が用いられる。

【００２３】このアラミド伸縮性糸からなるベルト長さ
方向の糸５，５，…に交差するベルト幅方向の糸６，６
，…としては、アラミド糸でもよく、又はそれ以外のナ
イロン等から任意に選択してもよい。

【００２４】また、上記ゴム構造体１の内部にはエンド
レスの複数本の心体７，７，…（心線）がベルト幅方向
に一定ピッチをあけて並列にかつ各々ベルト長さ方向に
対し傾斜して螺旋状に埋設されている。

【００２５】したがって、この実施例では、歯付ベルト
Ｂのゴム構造体１はシリコーンゴムや弗素ゴムにフロロ
カーボン短繊維３，３，…を配合したものであり、この
フロロカーボン短繊維３，３，…のシリコーンゴムや弗
素ゴムとの界面親和性が高いので、フロロカーボン短繊
維３，３，…がシリコーンゴム等内で補強体として作用
し、ベルトＢの歯部２，２，…の剪断破壊寿命を高める
ことができる。また、フロロカーボン短繊維３，３，…
によりゴムの流動性が良好であり、ベルトＢの成形加工
を容易に行うことができる。そして、こうして歯付ベル
トＢがシリコーンゴムや弗素ゴムからなるので、１５０
°Ｃ以上（〜２２０°Ｃ）の高温環境下でも長期間に亘
り安定して使用可能であり、或いは背面にて高粘着性の
物質を搬送したり、高い粘着性の溶融物等に接触して用
いられたりしても、非付着性の要求を良好に満たすこと
ができる。

【００２６】また、ベルトＢの歯部２，２，…表面に、
ベルト長さ方向の糸５，５，…にアラミド伸縮性糸を織
り込んだ織布からなって高温域での力学的特性の低下が
小さい歯帆布４が貼付されているので、この歯帆布４に
より、特に高温環境下での使用の際のベルト歯部２，２
，…の剪断破壊寿命を増大させることができる。

【００２７】尚、歯付ベルトＢが１５０°Ｃ以上の高温
環境下で使用されない場合には、歯帆布４は必ずしも上
記実施例の構成にせずともよく、例えば１４０°Ｃ以下
の場合には、通常一般の伸縮性ナイロン帆布で十分であ
り、非付着性を要求されるベルトに用途を限定して使用
することができる。すなわち、ナイロン帆布ではナイロ
ンの軟化温度域であり、歯帆布４による歯部２，２，…
の補強効果が低下して剪断疲労寿命が阻害される虞れの
ある１５０°Ｃ以上の高温用途に限り、アラミド伸縮性
糸を織り込んだ織布からなる帆布を使用すればよい。

【００２８】また、フロロカーボン短繊維を添加したゴ
ム組成物をベルトの歯部に限定して設けてもよく、その
場合でも上記実施例と同様の効果が得られる。

【００２９】本発明者は上記実施例の構成を含む種々の
歯付ベルトを製作し、その評価を行った。製作方法は、
接着処理した伸縮性帆布を歯付円筒モールドに巻き付け
、その上から接着処理したガラスコード心線をスピニン
グし、次いで、その上に未加硫ゴムシートを巻き付け、
外部より加圧加熱することにより、歯付ベルトを作る方
法である。また、試験の評価では、１対のプーリ間に歯
付ベルトを掛け、室温又は１８０°Ｃ（高温環境条件）
の雰囲気中で、３馬力又は６馬力の負荷をかけて駆動側
プーリを２０００ｒｐｍ　で回転させることにより、ベ
ルトを走行させたときのベルト歯部の剪断破壊に至るま
での時間を測定した。

【００３０】ゴム構造体をシリコーンゴムで構成したと
きの組成を下記の表１に、また弗素ゴムで構成したとき
の組成を表２にそれぞれ示す。尚、表１におけるシリコ
ーンゴムは、東レダウコーニングシリコン（株）の製品
「ＳＨ７５ＵＮ」であり、架橋剤マスターバッチは、同
「ＲＣ−４」である。また、表２における弗素ゴムコン
パウンドは、日本合成ゴム（株）の製品「アフラスＳＦ
７００」である。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】表１，２の構成の配合において、短繊維を
添加しないとき、又は繊維長を１ｍｍとして短繊維の種
類を種々に変えたときのベルトの評価を行い、その結果
を表３に示す。尚、ＰＴＦＥ繊維はフロロカーボン繊維
を構成する四弗化エチレン繊維である。また、このとき
、短繊維の添加量は５容量％であり、歯帆布は６．６ナ
イロン織布とし、室温で６馬力の負荷をかけた。

【００３４】

【表３】

【００３５】また、表１の配合で、繊維長０．６ｍｍの
ＰＴＦＥ繊維の添加量（容量％）を変えたときのベルト
歯部の剪断破壊に至るまでの時間の変化を図３に示す。 このときも、歯帆布は６．６ナイロン織布とし、室温で
６馬力の負荷をかけた。

【００３６】さらに、表２に示す配合において、繊維長
０．６ｍｍのＰＴＦＥ繊維を１０容量％混合分散したベ
ルトを成形し、このベルトの歯部に接合する歯帆布を下
記表４に示すように２種類とした。このベルトを１８０
°Ｃの雰囲気中で３馬力の負荷をかけて走行させ、その
ときの評価を表５に示す。

【００３７】

【表４】

【００３８】

【表５】

【００３９】これらの結果から、シリコーンゴム又は弗
素ゴムからなる歯付ベルトにおいて、フロロカーボン短
繊維の添加が特異的にベルト歯部の剪断破壊寿命を向上
させていることが裏付けられた（表３及び図３参照）。

【００４０】また、表５により、特に、これらゴムの耐
熱性を活かした高温域での使用の際、歯布として、ベル
ト長さ方向にアラミド繊維を使用した織布を使用するこ
とで、歯部剪断破壊寿命が向上できることが判る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、歯付ベルトの少なくとも歯部を、フロロカーボ
ン短繊維を添加したシリコーンゴム又は弗素ゴムからな
るゴム組成物で構成したので、そのベルト歯部の剪断破
壊寿命を増大させることができる。このため、シリコー
ンゴムや弗素ゴムからなる歯付ベルトを実用化でき、１
５０°Ｃ以上の高温環境下でも長期間に亘り安定して使
用可能で、しかも背面にて高粘着性の物質を搬送したり
、高い粘着性の溶融物等に接触して用いられたりして非
付着性が要求されるベルトの要求を良好に満たすことが
できる。

【００４２】請求項２の発明によれば、ベルト歯部の表
面に、ベルト長さ方向にアラミド伸縮性糸を織り込んだ
織布からなり、高温域での力学的特性の低下が小さい歯
布を接合したので、特に、高温環境下での使用の際のベ
ルト歯部の剪断破壊寿命をさらに増大させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る歯付ベルトの一部斜視図
である。

【図２】歯帆布の拡大平面図である。

【図３】短繊維添加量とベルト歯部の剪断破壊に至るま
での時間との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

Ｂ…歯付ベルト １…ゴム構造体 ２…歯部 ３…フロロカーボン短繊維 ４…歯帆布

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　シリコーンゴム又は弗素ゴムを主体と
   するゴム配合物中に、繊維長６ｍｍ以下のフロロカーボ
   ン短繊維を２０容量％以下分散させたゴム組成物を少な
   くとも歯部に有することを特徴とする歯付ベルト。
2. 【請求項２】　　歯部の表面に、ベルト長さ方向にアラ
   ミド伸縮性糸を織り込んだ織布からなる歯布が接合され
   ていることを特徴とする請求項１記載の歯付ベルト。