JPH06213282A - 歯付きベルトおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明の歯付きベルトは、ウレタン不浸透性
樹脂層をもつ補強布を、周面軸方向に歯形溝群を設けた
円筒状内金型の回りに巻装し、その表面に抗張体をスパ
イラルに巻着後、同心状に外金型を組み合わせ、両金型
間にポリウレタンエラストマーを注入し硬化させたベル
ト成形体を輪切りにしてなる歯付きベルトであって、前
記ポリウレタンエラストマーを、パラフェニレンジイソ
シアネートと、ポリエステル系ポリオール、ポリエーテ
ル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオールの１種
または２種以上からなるプレポリマーに硬化剤を配合し
てなるものである。 【効果】 本発明の歯付きベルトは、耐熱性および耐寒
性に優れたものとなり、例えば自動車分野におけるタイ
ミングベルト等の高温環境下および低温環境下で使用さ
れる歯付きベルトに適したものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業の利用分野】本発明は、高温環境下および低温環
境下で使用するのに適した歯付きベルト、およびその製
造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、歯付きベルトは多くの場合、クロ
ロプレンゴムから製造されているが、例えば、自動車分
野においては、自動車を使用する地域により気温差が激
しく耐熱性と耐寒性の両方に優れたベルト材料が求めら
れており、クロロプレンゴムからなるベルトよりもさら
に耐熱性・耐寒性に優れたベルトが求められている。そ
こで、耐熱性が優れた歯付きベルトとして、例えば、特
開昭５１−３６２４７号公報や特開昭６０−１２１３４
１号公報等に記載されているように近年、背ゴムや歯ゴ
ムにクロロスルフォン化ポリエチレンゴムを用いる歯付
きベルトや、特開昭６０−１７２７４９号公報に記載さ
れているように水素化ニトリルゴムの含イオウ架橋系組
成物を用いる歯付きベルトや、特開昭６４−８７９３７
号公報に記載されているように水素化ニトリルゴムのパ
ーオキサイド架橋系組成物を用いる歯付きベルト等が提
案されている。なお、これらの歯付きベルトは、耐寒性
についてはクロロプレンゴムから製造されたものと比較
しても大差はない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各種改
良された前記歯付きベルトにおいても、その耐熱性およ
び耐寒性は、なお、充分であるとはいい難く、耐熱性お
よび耐寒性により優れた歯付きベルトの出現が望まれて
いた。そこで、本発明者等は、上記のような状況に鑑み
て鋭意研究を重ねた結果、以下の技術的手段を採用する
ことにより上記課題を解決できることを見出し、本発明
を完成するに至った。

【０００４】

【課題を解決するため手段】すなわち、本発明の歯付き
ベルトは、ウレタン不浸透性樹脂層をもつ補強布を、周
面軸方向に歯形溝群を設けた円筒状内金型の回りに巻装
し、その表面に抗張体をスパイラルに巻着後、同心状に
外金型を組み合わせ、両金型間にポリウレタンエラスト
マーを注入し硬化させたベルト成形体を輪切りにしてな
る歯付きベルトであって、前記ポリウレタンエラストマ
ーを、パラフェニレンジイソシアネートと、ポリエステ
ル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカー
ボネート系ポリオールの１種または２種以上からなるプ
レポリマーに硬化剤を配合してなるものである。

【０００５】また、本発明の歯付きベルトの製造法は、
ポリウレタンエラストマーとして、パラフェニレンジイ
ソシアネートと、ポリエステル系ポリオール、ポリエー
テル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオールの１
種または２種以上からなるプレポリマーに硬化剤を配合
してなるポリウレタンエラストマーを選択し、ウレタン
不浸透性樹脂層をもつ補強布を、周面軸方向に歯形溝群
を設けた円筒状内金型の回りに巻装し、その表面に抗張
体をスパイラルに巻着後、同心状に外金型を組み合わ
せ、両金型間に前記ポリウレタンエラストマーを注入し
硬化させたベルト成形体を輪切りにしたものである。

【０００６】

【作用】本発明の歯付きベルト、およびその製造法によ
り製造された歯付きベルトは、ポリウレタンエラストマ
ーとして、パラフェニレンジイソシアネートと、ポリエ
ステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリ
カーボネート系ポリオールの１種または２種以上からな
るプレポリマーに硬化剤を配合してなるポリウレタンエ
ラストマーを選択することにより、耐熱性および耐寒性
に優れたものとなる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の歯付きベルトおよびその製造
法について詳細に説明する。先ず、本発明の歯付きベル
ト１を製造するには、ウレタン不浸透性樹脂層をもつ補
強布２を、熱プレスによる接着または融着などにより筒
状にエンドレス加工し、図１に示すように、外周面軸方
向に歯形溝を設けた円筒状の内金型３に嵌め込んで装着
する。次に、この補強布２の表面に、抗張体４をスパイ
ラルに巻き付ける。内金型３に前記補強布２および抗張
体４の装着が完了すれば、内金型３を円筒状の外金型５
に挿入して、所定の空間６ができるように組み合わせ、
内金型３の両端部は上下蓋７、８で封鎖し固定する。そ
して、内外金型３、５を１００°Ｃに加熱した後、注型
用容器９内のポリウレタンエラストマー１０を２Ｋｇｆ
／ｃｍ² 以下の圧力でピストン１１により加圧し、注型
用管１２を経て前記空間６内にポリウレタンエラストマ
ー１０を充填する。空間６内にポリウレタンエラストマ
ー１０が充満すると、上蓋７の脱気孔１３からポリウレ
タンエラストマー１０が流出するので、流出した時点で
脱気孔１３に開閉ネジ１４を螺着し、脱気孔１３を密閉
して、１１０°Ｃ、１２０分、１０〜３０Ｋｇｆ／ｃｍ
² で加圧成形する。そして成形後、上下蓋７、８を取り
外し、内外金型３、５を分離した後、成形品を脱型し、
所定幅のベルトに輪切りすることにより、本発明の歯付
きウレタンベルトが製造される。

【０００８】前記ポリウレタンエラストマーとしては、
パラフェニレンジイソシアネートと、ポリエステル系ポ
リオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカーボネー
ト系ポリオールの１種または２種以上からなるプレポリ
マーに硬化剤を配合してなるポリウレタンエラストマー
を用いた。ポリエステル系ポリオールとしては、例え
ば、ポリカルボン酸と低分子ポリオールとの縮合物で、
分子量５００〜１００００のものが挙げられる。具体的
には、ポリ（エチレンアジペート）（以下「ＰＥＡ」と
記す）、ポリ（ジエチレンアジペート）（以下「ＰＤ
Ａ」と記す）、ポリ（プロピレンアジペート）（以下
「ＰＰＡ」と記す）、ポリ（テトラメチレンアジペー
ト）（以下「ＰＢＡ」と記す）、ポリ（ヘキサメチレン
アジペート）（以下「ＰＨＡ」と記す）、ポリ（ネオペ
ンチレンアジペート）（以下「ＰＮＡ」と記す）、ポリ
（ノナンジオールアジペート）、ポリ（ノナンジオール
／メチルオクタンジオールアジペート）、３−メチル−
１，５−ペンタンジオールとアジピン酸からなるポリオ
ール、ＰＥＡとＰＤＡのランダム共重合体、ＰＥＡとＰ
ＰＡのランダム共重合体、ＰＥＡとＰＢＡのランダム共
重合体、ＰＨＡとＰＮＡのランダム共重合体、または、
ε−カプロラクトンを開環重合して得たカプロラクトン
ポリオール、β−メチル−δ−バレロラクトンをエチレ
ングリコールで開環することにより得られたポリオール
など（これらは、いずれも分子量５００〜１００００で
あることが好ましい）が挙げられ、それぞれ、単独で使
用されたり、または、複数併用されたりする。さらに、
ポリエステル系ポリオールとしては、例えば、下記の酸
の少なくとも１つとグリコールの少なくとも１つとの共
重合体が挙げられる。

【０００９】（酸） テレフタル酸、イソフタル酸、無
水フタル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、ドデカン２酸、ダイマー酸（混合物）、パラ
オキシ安息香酸、無水トリメリット酸、ε−カプロラク
トン、β−メチル−δ−バレロラクトン （グリコール） エチレングリコール、プロピレングリ
コール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジ
オール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ
コール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレン
グリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ペ
ンタエリスリトール、３−メチル−１，５−ペンタンジ
オール ポリエーテル系ポリオールとしては、例えば、アルキレ
ンオキシド（例えば、エチレンオキサイド、プロピレン
オキサイド）を活性水素化合物である多価アルコール
（例えば、ジエチレングリコール）を開始剤として開環
付加重合により与えられるもの、具体的にはポリプロピ
レングリコール（ＰＰＧ）、ポリエチレングリコール
（ＰＥＧ）、プロピレンオキサイドとエチレンオキサイ
ドとの共重合体などが挙げられる。また、テトラヒドロ
フランのカチオン重合により与えられ、分子量５００〜
５０００のものが挙げられる。具体的には、ポリテトラ
メチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）であり、ま
た、テトラヒドロフランは他のアルキレンオキシドとの
共重合体があり、具体的には、テトラヒドロフランとプ
ロピレンオキサイドとの共重合体、テトラヒドロフラン
とエチレンオキサイドとの共重合体など（これらはいず
れも分子量５００〜１００００であることが好ましい）
が挙げられ、それぞれ単独で使用されたり、または、複
数併用されたりする。

【００１０】ポリカーボネート系ポリオールとしては、
従来公知のポリオール（多価アルコール）とホスゲン、
クロル蟻酸エステル、ジアルキルカーボネートまたはジ
アリルカーボネートとの縮合によって得られ、種々の分
子量のものが知られている。このようなポリカーボネー
ト系ポリオールとして特に好ましいものは、ポリオール
として、１，６−ヘキサンジオール、１，４−ブタンジ
オール、１，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコ
ール、または、１，５−ペンタンジオールを使用したも
のであり、その分子量が約５００〜１００００の範囲の
ものである。例えば、下記一般式化１で表されるポリカ
ーボネートジオール

【００１１】

【化１】

【００１２】が挙げられる。本発明で用いられるポリカ
ーボネート系ウレタンプレポリマーのポリオール部分の
構造は、上記のようなポリカーボネート系ポリオールを
はじめ、ポリカーボネート系ポリオールとポリカプロラ
クトン系ポリオールのランダム共重合体、ポリカーボネ
ート系ポリオールとポリエステル系ポリオールのランダ
ム共重合体、あるいは、ポリカーボネート系ポリオール
とポリカプロラクトン系ポリオールとポリエステル系ポ
リオールの混合物などが挙げられ、それぞれ、単独で使
用されたり、または、複数併用されたりする。

【００１３】前記ポリオールの１種または２種以上をパ
ラフェニレンジイソシアネートと反応させて、ウレタン
プレポリマーを製造するための方法としては、特に限定
されず、例えば、反応温度、反応時間、溶媒の有無等を
含めて公知の方法で行うことができる。本発明に用いる
ウレタンエラストマーを得るためには、上述のようにし
て得られたウレタンプレポリマーと、硬化剤とを混合し
て、ウレタンプレポリマーを硬化させればよい。

【００１４】使用できる硬化剤としては、特に限定され
ず、従来、ウレタンプレポリマーを硬化してウレタンエ
ラストマーを生成させる際に一般的に用いられているも
ので構わない。例えば、ポリオール化合物、ポリアミン
化合物等が挙げられる。ポリオール化合物としては、特
に限定されず、１級ポリオール、２級ポリオール、３級
ポリオールのいずれを用いてもよい。具体的には、エチ
レングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−
ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−
ヘキサンジオール、プロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタ
ンジオール、２，３−ブタンジオール、１，２−ペンタ
ンジオール、２，３−ペンタンジオール、２，５−ヘキ
サンジオール、２，４−ヘキサンジオール、２−エチル
−１，３−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオー
ル、２−エチル−２−（ヒドロキシメチル）−１，３−
プロパンジオール等が挙げられる。ポリアミン化合物と
しては、ジアミン、トリアミン、テトラアミン等、特に
限定されず、１級アミン、２級アミン、３級アミンのい
ずれも用いることができる。具体的には、ヘキサメチレ
ンジアミン等の脂肪族アミン、３，３’−ジメチル−
４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン等の脂環族
アミン、４，４’−メチレンビス−２−クロロアニリ
ン、２，２’，３，３’−テトラクロロ−４，４’−ジ
アミノフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニル
等の芳香族アミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミ
ノメチル）フェノール等が挙げられる。これらの硬化剤
は、１種のみを用いてもよいし、あるいは、複数種を併
用してもよい。

【００１５】上記の硬化剤と、前述のようにして得られ
たウレタンプレポリマーとを混合して、同ウレタンプレ
ポリマーを硬化させるための方法としては、特に限定さ
れず、例えば、ウレタンプレポリマーに対する硬化剤の
混合割合、硬化温度、硬化時間等を含めて、通常の方法
で行うことができる。本発明に用いるポリウレタンエラ
ストマーは、添加剤等を含有するものとしてもよい。本
発明に用いうる添加剤は、可塑剤、難燃剤、充填剤、安
定剤、着色剤等である。

【００１６】可塑剤としては、例えば、フタル酸ジオク
チル（ＤＯＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、アジピ
ン酸ジオクチル（ＤＯＡ）、リン酸トリクレジル（ＴＣ
Ｐ）、塩素系パラフィンなどが利用できる。難燃剤とし
ては、トリス−（β−クロロプロピルホスフェート、ト
リス−ジクロロプロピルホスフェート、トリスクロロエ
チルホスフェート等の燐酸エステル類、ジブロムネオペ
ンチルグリコール、トリブロムネオペンチルアルコール
等のブロム化合物等が利用できる。

【００１７】充填剤は、例えば、ガラス繊維、カーボン
ブラック、炭酸カルシウム、タルク、カオリン、ゼオラ
イト、硅そう土、パーライト、パーミキュライト、二酸
化チタン、シリコンパウダーおよびシリコンオイル、グ
ラファイト、二硫化モリブデン等が使用できる。安定剤
としては、従来より使用されている酸化防止剤、紫外線
吸収剤、光安定剤、加水分解防止剤等が利用できる。

【００１８】酸化防止剤は、ラジカル連鎖禁止剤・過酸
化物分解剤などとして作用し、前者には立体障害を持っ
たフェノール類や芳香族アミン類がある。ラジカル連鎖
禁止剤として、ブチル化ヒドロキシトルエン、テトラキ
ス〔メチレン・３・（３’・５’−ジ・ｔブチル−４ヒ
ドロキシフェニル）プロピオネート〕メタン、ｎ・オク
タデシル−βー（４’・ヒドロキシ−３’−５’・ジ・
ｔブチルフェニル）プロピオネート、１，３，５トリス
（４・ｔブチル・３ヒドロキシ・２，６ジメチルベンジ
ル）イソシアヌル酸、トリエチレングリコールビス３
（２−ｔブチル・４ヒドロキシ５・メチルフェニル）プ
ロピオネート等が使用可能である。

【００１９】過酸化物分解剤として、４，４’チオビス
（６−ｔ−ブチル・ｍ・クレゾール、ジラウリル・チオ
ジプロピオネート、ジステアリルチオ・ジプロピオネー
ト、チオフェニルホスファイト等が使用可能である。紫
外線吸収剤として、サリチル酸系のフェニルサリシレー
ト、Ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、ベンゾフェ
ノン系の２，４−ジ−ヒドロキシベンゾフェノン、２−
ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロ
キシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、ベンゾトリ
アゾール系の２（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェ
ニル）ベンゾトリアゾール、２（２’−ヒドロキシ−
３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロ
ルベンゾトリアゾール、２（２’−ヒドロキシ−３’，
５’−ジ−ｔ−アミノフェニル）ベンゾトリアゾール、
シアレアクリレート系のエチル−２−シアノ−３，５−
ジフェニルアクリレート、２（２’−ヒドロキシ−５’
−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール等が使用
可能である。

【００２０】ＵＶスクリーンとして、カーボンブラック
・亜鉛華などの顔料等が使用可能である。光安定剤とし
て、ヒンダードアミンがある。ヒンダードアミンとして
は、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベ
ンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，
６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル、コハク酸ジメ
チル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ
−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、
ポリ〔〔６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）
イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル〕
〔（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）
イミノ〕ヘキサメチレン〔〔２，２，６，６−テトラメ
チル−４−ピペリジル）イミノ〕〕、２−（３，５−ジ
−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブ
チルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル
−４−ピペリジル）などが使用可能である。

【００２１】加水分解防止剤として、カルボジイミド系
のスタバクゾール・１，ＰＣＤ（バイエル社）、ヘキサ
メチレンテトラアミン、アゾジカーボンアミド、４−ｔ
−ブチルカテコール等が使用可能である。前記ヒドロキ
シル基末端ポリオールとパラフェニレンジイソシアネー
トとを反応させてウレタンプレポリマーを製造するため
の方法としては、特に限定されず、例えば、反応温度、
反応時間、溶媒の有無等を含めて公知の方法で行うこと
もできる。

【００２２】このようにして得られるプレポリマーのイ
ソシアネート基含有量は１重量％〜２０重量％になるよ
うに有機ポリイソシアネートと活性水素含有化合物と反
応せしめる必要がある。得られるプレポリマーのイソシ
アネート基含有量が２０重量％を越えて大になると遊離
のパラフェニレンジイソシアネートが多くなり、ウレタ
ンプレポリマーの貯蔵安定性が劣るようになる。１重量
％よりも小さくなると、ウレタンプレポリマーとしては
イソシアネート基含有量が低くポットライフが長くなり
すぎるため生産性が悪くなる。

【００２３】また、本発明の歯付きベルトは、抗張体４
としては、例えばガラス繊維、スチール繊維、アラミド
繊維よりなるコードが用いられるが、これら例示したも
のに限定されるものではない。本実施例では、「ケブラ
ー」（デュポン社製アラミド繊維）を用いた。次に、本
発明の製造法により製造した歯付きベルト具体例につい
て、本発明品および比較品の耐熱性を調べるため、以下
に示す条件下で走行試験を行った。本発明品１〜４ 本発明の歯付きベルトを、以下に示すようにして作製し
た。

【００２４】ポリウレタンエラストマーは、次のような
手順により得た。先ず、ポリオール成分（以下、(1) に
示す）にポリイソシアネート成分（以下、(2) に示す）
を加え、窒素気流下において８５℃で１時間反応させて
末端イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを
得る。得られたウレタンプレポリマーのイソシアネート
基（ＮＣＯ）含有量（以下、に示す）、および、８０
℃における粘度（以下、に示す）を測定した。プレポ
リマーの粘度は、ハーケ回転粘度計・ロトビスコＲＶ−
１２を用いて求めた。

【００２５】上記のようにして得たウレタンプレポリマ
ー１００重量部を８０℃に保温し、硬化剤（以下、(3)
に示す）を加え、１１０℃で１２０分間、加熱して硬化
反応を完結させた。 （本発明品１） (1) ポリオール成分 平均分子量（数平均分子量を指す。以下同様）が２，０
４４のポリカーボネートとカプロラクトンとの共重合体
ポリオール（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名
ニッポラン９８２Ｒ）を１００重量部用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 パラフェニレンジイソシアネート（＝ＰＰＤＩ、デュポ
ン社製）を１５．６重量部用いた。 (3) 硬化剤 ２，２’，３，３’−テトラクロロ−４，４’−ジアミ
ノジフェニルメタン（＝ＴＣＤＡＭ、イハラケミカル工
業株式会社製）を１２．９重量部用いた。

【００２６】各測定結果 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．５９％（理
論値３．６０％） ８０℃における粘度…１４，６８０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、８９であった。 （本発明品２） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９０８のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が２，０８７のポ
リエステル系ポリオール（クラレ株式会社製、商品名ク
ラポールＬ２０１０）２０重量部とをブレンドして用い
た。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．５重量部用いた。 (3) 硬化剤 ＴＣＤＡＭを１２．７重量部用いた。

【００２７】各測定結果 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．５３％（理
論値３．７１％） ８０℃における粘度…２２，９３０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、９０であった。 （本発明品３） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９０８のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が１，９５０のポ
リエステル系ポリオール（クラレ株式会社製、商品名ク
ラポールＰ２０１０）２０重量部とをブレンドして用い
た。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．７重量部用いた。 (3) 硬化剤 ＴＣＤＡＭを１３．３重量部用いた。

【００２８】各測定結果 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．６８％（理
論値３．７５％） ８０℃における粘度…１５，０８０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、８８であった。 （本発明品４） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９９６のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が１，９８６のポ
リテトラメチレンエーテルグリコール（保土ヶ谷化学工
業株式会社製、商品名ＰＴＧ２０００）２０重量部とを
ブレンドして用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．１重量部用いた。 (3) 硬化剤 ＴＣＤＡＭを１３．０重量部用いた。

【００２９】各測定結果 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．６０％（理
論値３．６３％） ８０℃における粘度…２３，１９０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、８２であった。

【００３０】前記各ポリウレタンエラストマーを背部お
よび歯形部に用いて、図２に示すような構成の歯付きベ
ルト１を作製した。この歯付きベルト１は、背部２０、
歯形部２１、これら両者の間に介在させた抗張体４、お
よび歯形部２１に被着した補強布２からなるものとして
おり、ＲＵ型で、歯のピッチ９．５２５mm、歯数９２、
長さ３４．５インチ、幅０．７５インチとした。比較品１ 水素化ニトリルゴムの含イオウ架橋系組成物を用いた歯
付きベルトを、以下に示すようにして作製した。

【００３１】水素化ニトリルゴム組成物は、水素化ニト
リルゴム（ゼットポール：日本ゼオン製）１００重量
部、カーボンブラック４０重量部、可塑剤１０重量部、
亜鉛華５重量部、ステアリン酸１重量部、老化防止剤２
重量部、加硫促進剤２．５重量部、イオウ０．５重量
部、を配合し、バンバリーミキサー、ロール等を用い適
宜、公知の手段、方法により混練しゴムシートとした。

【００３２】補強布は、上記ゴム組成物を、その２〜
３．５倍の溶剤に溶解し、次いでフェノールレジンをゴ
ム組成物の２０〜３０％添加溶解し、ゴム糊を作製し、
ナイロン布を浸漬後乾燥させた、接着処理ナイロン布を
用いた。なお、抗張体には、前記と同様にケブラーを用
いた。前記水素化ニトリルゴム組成物を背部および歯形
部に用いて、従来より知られている通常の方法により、
歯付きベルトを作製した。

【００３３】そこで、前記本発明品および比較品を、図
３に示したような装置を用いて、高温環境（１５０℃）
下で走行試験を行った。図３中、３１はＲＵ型（歯数＝
２０）の駆動プーリ、３２はＲＵ型（歯数＝４０）の非
駆動プーリである。そして、これら駆動プーリ３１と非
駆動プーリ３２の間に掛け渡した歯付きベルト１の初張
力をφ５２mmのテンショナープーリ３３により１５Kgf
に調整し、駆動プーリ３１を回転数６０００rpm で回転
させ、歯付きベルト１を走行させた。走行開始後、歯付
きベルト１の背部にクラックが生ずるまでの走行時間を
測定した。結果を表１に示す。

【００３４】表１から明らかなように、比較品１に示し
た水素化ニトリルゴム組成物を用いた歯付きベルトは、
短時間で背部にクラックが生じ、耐熱性に劣るものとな
っているが、本発明品１〜４に示した前記ポリウレタン
エラストマーを用いた歯付きベルトは、短時間で背部に
クラックが生じることなく、耐熱性に優れたものとな
る。

【００３５】

【表１】

【００３６】次に、前記本発明品および比較品を、図３
に示したような装置を用いて、新品、熱老化品（１４０
°Ｃで３日間、７日間、１４日間、２８日間それぞれ熱
老化させたもの）について耐寒走行試験を行った。図３
中、駆動プーリ３１と非駆動プーリ３２の間に掛け渡し
た歯付きベルト１の初張力をφ５２mmのテンショナープ
ーリ３３により１５Kgf に調整し、設定温度に３時間放
置後駆動プーリ３１を回転数３００rpm で回転させ、歯
付きベルト１を１分間走行させた後１０分間停止させ
る。これを５０サイクル繰り返した後背部のクラック発
生の有無を調べ、ベルトの使用限界温度を測定した。結
果を表２に示す。

【００３７】表２から明らかなように、比較品１に示し
た水素化ニトリルゴム組成物を用いた歯付きベルトは、
１４０°Ｃで１４日間熱老化させたものから低温特性が
急に落ち、耐寒性に劣るものとなっているが、本発明品
１〜４に示した前記ポリウレタンエラストマーを用いた
歯付きベルトは、１４０°Ｃで２８日間熱老化させたも
のも低温特性が落ちず、耐寒保持特性に優れたものとな
る。

【００３８】

【表２】

【００３９】

【発明の効果】本発明は、前述のような技術的手段を講
じたものであり、上記構成要件を採用したことにより、
次のような効果を有する。すなわち、本発明の歯付きベ
ルト、およびその製造法により製造された歯付きベルト
は、耐熱性および耐寒性に優れたものとなり、例えば自
動車分野におけるタイミングベルト等の高温環境下およ
び低温環境下で使用される歯付きベルトに適したものと
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の歯付きベルトの製造工程において、内
外金型間にできる空間内に液状ウレタンエラストマーを
充填している状態を示す断面図である。

【図２】本発明の歯付きベルトの構成を示す説明図であ
る。

【図３】本発明の歯付きベルトの走行試験を行う装置の
説明図である。

【符号の説明】 １ 歯付きベルト ２ 補強布 ３ 内金型 ４ 抗張体 ５ 外金型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河原 伸一郎 奈良県大和郡山市池沢町172 ニッタ株式 会社奈良工場内 (72)発明者 横山 伸幸 奈良県大和郡山市池沢町172 ユニッタ株 式会社奈良工場内 (72)発明者 中根 聡司 奈良県大和郡山市池沢町172 ユニッタ株 式会社奈良工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウレタン不浸透性樹脂層をもつ補強布
   を、周面軸方向に歯形溝群を設けた円筒状内金型の回り
   に巻装し、その表面に抗張体をスパイラルに巻着後、同
   心状に外金型を組み合わせ、両金型間にポリウレタンエ
   ラストマーを注入し硬化させたベルト成形体を輪切りに
   してなる歯付きベルトであって、前記ポリウレタンエラ
   ストマーを、パラフェニレンジイソシアネートと、ポリ
   エステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポ
   リカーボネート系ポリオールの１種または２種以上から
   なるプレポリマーに硬化剤を配合してなるものとしたこ
   とを特徴とする歯付きベルト。
2. 【請求項２】 ポリウレタンエラストマーとして、パラ
   フェニレンジイソシアネートと、ポリエステル系ポリオ
   ール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカーボネート系
   ポリオールの１種または２種以上からなるプレポリマー
   に硬化剤を配合してなるポリウレタンエラストマーを選
   択し、ウレタン不浸透性樹脂層をもつ補強布を、周面軸
   方向に歯形溝群を設けた円筒状内金型の回りに巻装し、
   その表面に抗張体をスパイラルに巻着後、同心状に外金
   型を組み合わせ、両金型間に前記ポリウレタンエラスト
   マーを注入し硬化させたベルト成形体を輪切りにしたこ
   とを特徴とする歯付きベルトの製造法。