JPS59222639A - 歯付きベルト用基布 - 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】 本発明は、動力伝達用の歯付きベルトの、噛合面に貼着
される、伸縮性の基布に関するものである。

現在、各種機械の駆動、自動車の伝導部、事務機器等に
おいて、駆動側と従動側とのタイミングを合わせるため
に、歯付ぎベル１〜が使用されている。これらの歯付き
ベルトは、補強のために、噛合面に沿って、基布が貼着
されている。この基布における歯付きベルトの長さ方向
に延びるたて糸として、通常、合成繊維の捲縮加工糸が
使用されている。

歯付きベルトを成型する場合、第１図に示すように、外
周に凹凸を有する金型１の上に、基布２、抗張体３、及
び未加硫ゴムシート４を置き、これを加圧、加熱して、
第２図に示す如く歯付きベルト５を成型加硫するのであ
る。この過程において、基布２は第１図のようなはず平
面の状態から、第２図のように屈曲した状態に変化せし
められるため、基布２は小さい応力で、数十％伸長し得
るものでなければならない。それ故、基布のたて糸には
捲縮加工糸を使用し、該捲縮が伸ばされることにより、
小さい応力で容易に伸長し得るようにしているのである
。

なおこの明細書において、基布のたて糸及びＪ、こ糸は
、歯付きベルトの長さ方向に延びる糸をたて糸と言い、
これに交差する糸をよこ糸と言う。

従って、基布を織成するときの織物組織上のたて糸、よ
こ糸の関係とは、必ずしも一致するものではなく、逆の
関係になることもある。

ところで、この種の歯付きベルトにおいては、噛合面に
おいて、駆動側及び従動側のプーリーと接触しながら、
回転するものであるから、この噛合面には、大きな摩擦
力が働く。また歯付ぎベルトの噛合面の歯には、プーリ
ーの歯によって、歯付ぎベルトの長さ方向に沿った剪断
力が作用し、特に歯の（＝ｊけ根の部分には、極めで大
きい力が作用する。そのため、従来の歯付きベル］−に
おいては、前記基布が急速に摩耗され、また歯の付は根
の部分の基イ１１が裂りで、歯（＝Ｊきベルトの歯が欠
落するようなことも多く、耐久性に問題があったのであ
る。

本発明は、かかる事情に鑑がみなされたものであって、
前記基布のたて糸として、強度及び耐摩耗性に優れ、且
つ収縮率も大きな、特別のナイロ１．　　　　　ン捲縮
加工糸を使用することにより、基布の耐摩耗性や強度を
大幅に向上せしめ、前述のような諸問題を、−挙に解決
することに成功したものであ従来ウーリーナイロン等を
製造づる場合に、ナイロン原糸に仮撚り法により捲縮加
工を施して、　　　′捲縮加工糸とすることが行なわれ
ている。この捲縮加■の条件は、通常法のようなもので
あった。

すなわち、加工温度は、ナイロン原糸の軟化’ＳＲ１度
と同程度ないしはそれよりもや）低い温度であって、ナ
イロン６（軟化温度１８０℃）にあっては、約１６０〜
１９５℃、ナイロン６６（軟化温度２３５℃）にあって
は、約２００〜２３５℃の温度で行われる。

またこの加熱時間は、繊度１００ｄ（デニール）当り０
．４５〜０，６０秒を目安とし、糸の太さが変る場合に
は、前記時間を約、ｖ’　（ｄ／１００　）倍して決定
している。

また、糸の仮撚り数は、次の数式により綽出した値（Ｔ
）を適正撚り数とし、これを基準として、必要に応じて
若干増減して、決定される。

Ｔ＝　２７５，０００／　（ｄｌ−６０＞　＋８００な
お、この撚り数は、収縮率の高い捲縮糸を得るにうな場
合には、前記適正撚り数よりも、若干上乗せして行われ
る。さらに、加工時には加熱部に、０．１〜Ｏ１３ｇ／
ｄＰｉ！麿のテンションが加えられ、０〜−１のフィー
ド率の下で、加工される。

ところでこのような捲縮加工糸は、従来衣料用のナイロ
ン原糸に限って製造されていた。ナイロン原糸には、衣
料用のものと、産業資材用のものと、さらにタイ八７コ
ード用のものとがあり、これらが区別して供給されてい
る。衣料用原糸は、そのポリマーの重合度が最も小さく
（硫酸相対粘度が２．５０前後）、又単繊維の繊度も小
さい（通常的３ｄ）のであって、強度や耐摩耗性は、他
のものに化ぺて劣るが、しなやかで且つ安価であって、
衣料用として適している。

これに対し、タイヤコード用原糸は、そのポリマーの重
合度が最も大きく（硫酸相対粘度が３゜０〜３．２）、
又単繊維の繊度は衣料用に比べてやや大きいく約６ｄ　
）ので、特にその強度は、他のものに比べて格段に大き
い。又、耐熱性も良好である。

一方産業資材用原糸は、そのポリマーの重合度が衣料用
に比べてやや大きく（硫酸相対粘度２゜６５〜２．８０
＞、又単繊維の１Ｊｌｉ度が最も大きいく約６〜１０ｄ
＞ので、強度はタイＡ７コード用のものに比べて劣るも
のの、衣料用のものよりも優れ、また耐摩耗性にも優れ
ている。又耐熱性も良い。

而して、前述の従来の歯付ぎベル１−の基イ１］のたて
糸として使用されていた捲縮加工糸は、衣料用のもので
あった。

発明者は、前記歯付きベル１−の基布のたて糸として使
用するため、強度及び耐摩耗性に優れ、且つ収縮率の大
きな捲縮加工、糸を１ｊＦるべく、先ず市販の捲縮加工
糸を種々検討したのであるが、市販の糸は全て衣料用原
糸よりなるものであって、特に強度及び耐摩耗性が不十
分であり、所望の性能を有するものが得られなかった。

そこで発明者は、市販の産業資材用ナイロン原糸を使用
して、これに衣料用原糸と同様の条件下で捲縮加工を施
し、強度が大きく、且つ耐摩耗性に優れた捲縮加工糸を
得ようとしたのであるが、所望の性能の糸を得ることが
できなかったのである。すなわち、産業資材用のナイロ
ン原糸は、ポリマーの重合瓜が大ぎく配向麿も高いため
、衣料用原糸と同様の条件で捲縮しても、熱セツト効果
が少なく、収縮率の極めて劣るものしか得られなかった
のである。

従って、歯付きベル］−の基イムとして使用しても、基
布の伸び率が低いため、歯付きベルトの成型時に基布が
噛合面に沿って充分に伸長せず、正規の歯形を右する歯
（Ｓｔきベルトが得られなかった。また熱セツト効果を
高め、収縮率を向上させるために、加工温度を高（て試
みたが、強度が大幅に低下すると共に繊維が熱融着を起
し、解撚することができず、捲縮加工糸を得ることすら
できなかつ、！　　　た。

そこで発明者はさらに鋭意検討を重ねた結果、本発明を
完成するに至ったものであって、前記産業資材用原糸を
、特殊な条件下で加工することにより、強度及び耐摩耗
性に優れ、且つ収縮率の大きい、従来の衣料用原糸の捲
縮加工糸に比べて、大幅に性能の向上した、優れたナイ
ロン捲縮加工糸を得ることに、成功したものである。さ
らにこのナイロン捲縮加工糸を、たて糸として使用′り
ることにより、耐摩耗性及び強度が大幅に向上し、歯付
ぎベルトの耐久性を格段に向−［ざゼた、歯イ１きベル
ト用基布を得ることに、成功したものである。

なお本明細書において収縮率というのは、次に承り一方
法で測定したものである。

すなわち、パーン状またはコーン状に巻かれた捲縮加工
糸を、一定の張力の下でかぜに１０回巻ぎ、これに０．
００２１Ｊ／ｄの初荷重をかりて、かぜの原長くし１）
を測定する。次にこのかせを水温２０±２℃の水中に入
れて、水中で０６００２　！Ｊ／ｄの荷重をかけて３分
間浸漬し、水中から取りだしたのち、ｖＪｍを除いて２
０±２℃で１２〜２４時間風乾し、再度０．００２　Ｍ
ｄの荷重を加えて、収縮後のかせ長（Ｌ２）を測定づる
。

而して収縮率は次の式で求める。

収縮率−（Ｌｌ　−１２＞／Ｉｌ　ｘ　１ｏｏ（％）こ
の方法で求めた収縮率は、ＪＩＳ−１−１０９０により
測定した、捲縮加工糸の伸縮復元率（ＣＲＩ自）に比べ
て、捲縮加工糸を織物にしたときの収縮の状態に、より
強く対応しており、歯付きベルトの基布の性能としては
、より実際的である。

而して、本Ｊｅ　ＩＩｌ］は、歯付きベル１〜の噛合面
に、貼着される基布において、該基布の、前記ベルトの
長さ方向に延びるたて糸が、硫酸相対粘度が、２．６５
〜２．８０で、単繊維の繊度が、５〜１０ｄの、産業資
材用ナイロン原糸よりなり、強度が５　（］／ｄ以、］
二であって、且つ収縮率が５０％以上の捲縮加工糸であ
ることを、特徴とするものである。

本発明の、前記１ｑ能の捲縮加工糸を臂るための加工条
件は、大略、次に示すような加工条件である。

先ず加工温度【よ、衣料用ナイロン原糸の場合とは望同
程度であって、ナイロン原糸の軟化温度よりもや）低い
温度において行う。すなわち、ナイロン６の場合には、
１６０〜１８０℃、ナイロン６６の場合には、２０５〜
２２５℃程度が適当である。ナイロン６の場合は、軟化
温度が約１８０℃であり、加工温度は、この軟化温度と
ばず同温度まで適用できるが、ナイロン６６の場合には
、軟化温度（２３５℃）よりも幾分低い温度で行うのが
Ｊ：い。加工温度があまりに低いと、充分な収縮率が得
られず、また高ずぎると強度の低下をきたづので、好ま
しくない。

また加熱時間は、繊度１００ｄ当り、１．２〜２．０秒
間加工する。繊度が変れば、前述の扛１粋式に基づいて
、繊度に応じた加熱時間を算出する。

産業資材用ナイロン原糸として広く用いられている、２
１０ｄの糸であれば、１．８〜３．０秒程麿が適当であ
る。なお、この加熱時間は、従来の衣料用の加工条件と
比べると、２−・３倍と相当に長い時間である。

さらに糸の仮撚り数は、先に衣料用について述べた針線
式を適用づることができ、この式で算出した適正撚り数
（Ｔ）を基準として決定する。収縮率を向上させるため
には、前記適ｉＥ撚り数（Ｔ）よりも、若干大きくする
のがよい。２１０ｄの糸であれば、前記適正撚り数（Ｔ
）は１８１９回となるが、１８００〜２１００回とする
のが適当である。またフィード率は、０〜−１％が適当
である。

本発明において使用Ｊるたて糸の、捲縮加工糸の加工条
件は、従来の衣料用原糸の、捲縮加工の条件に比べて、
加工時の加熱時間が、大幅に長くなっており、衣料用ナ
イロンの場合の、約２〜３倍の時間をか番ノ”Ｃ加工づ
ることに、特徴を有している。而してこの加工条件は、
産業資材用ナイロン糸、ずなわち硫酸相対粘度が、２．
６５〜２゜８０で、単繊維の繊度が、５〜１０ｄの糸に
ついてのみ、適用できる。衣料用の原糸について、前述
の加工条件を適用すると、繊維が部分的に溶着し、解撚
できない部分が生じて、適正な捲縮加工糸が得られない
。なお、産′業資材用の原糸であれば、ナイロン６でも
ナイロン６６でも適用可能である。

上記方法によれば、重合瓜が高く且つ単繊維の繊度が大
きい産業資材用ナイロン原糸を、捲縮加工することがで
き、しかも初めて、収縮率が５０％以上と大きく、且つ
強度が５０７６以上と大ぎな、ナイロン捲縮加工糸が得
られるのである。また単繊維の繊度が大きいので、耐摩
耗性の優れたものが得られる。

以下、種々の加工条件において加工した捲縮糸の性能を
比較して表−１に示す。なお試験に供したナイロン原糸
は、硫酸相対粘度が２．７０で、単繊維の繊度が６ｄの
、産業資材用ナイロン６６原糸（２１０ｄ　／３５ｆ’
　）である。

表−１ 」 表１から明らかな如く、前述の範囲内の条件において加
工した捲縮加工糸は、強疫が５　ｕ／ｄ以上、収縮率が
５０％以上と、共に優れた値を示しており、歯付ぎベル
ト用基布のたて糸として優れた、ナイロン捲縮加工糸と
なることが、理解できる。

而して、本発明の基布は、前記性能を右するナイロン捲
縮加工糸をたて糸とし、これとＪ、こ糸とを、織成して
なるものである。基イ０のよこ糸は、ナイロン、ポリエ
ステル等の、通常の合成繊維のフィラメント糸、又は紡
績糸を使用することができる。基布としての、歯付きベ
ルトのゴムに対する接着性や、耐摩耗性を考慮寸れば、
たて糸と同種の、産業資材用ナイロン糸（フラシトヤー
ン）を使用するのがよい。

次に本発明の実施例を示し、従来例と比較する。

実施例 たて糸：ナイロン６６（産業資材用ナイロン６６原糸、
硫酸相対粘度２．７０、単ｍｔＩｌｔ繊度６ｄ　）の、
２１０ｄ／３５ｆフィラメント糸を、２２０℃で２秒間
加熱しつつ、１９３０回／ｍの仮撚りを加えて加工した
、強度５゜９ｉＪ／ｄ、収縮率６１％の捲縮加工糸よこ
糸：ナイロン６６（同上）の、２１０ｄフィラメン１−
系（但し、加熱糸） 織物組織二たて糸密度−８８本／　１ｎｃｈ。

Ｊ：こ光密ＩＭ　＝＝　９０本／１００１１、組織−２
／２綾織り 従来例 １こて糸：ナイロン６６（衣料用ナイロン６６原糸、硫
酸相対粘度２．４７、単繊維繊度３ｄ）の１００ｄ／３
４ｆフイラメント糸を、２１５℃で０．５４秒間加熱し
つつ、２８５０回７ｍの仮撚りを加えて加工した、強度
４．８０／ｄ、収縮率５８％の捲縮加工糸を、２本引き
揃え 、　　　　　よこ糸二実施例に同じ（但し、無撚糸）織
物組ＩＪｉ：たて糸密度＝７１本／　１ｎｃｈ。

Ｊ：こ糸密度＝１０８本／１ｎｃ１１、組織＝２／２綾
織り 試験項目 引張り強度：基布の縦方向の引張り強度を測定低荷重時
伸度：基布の縦方向に２　ｋ（］／　５　ｃｍの荷重を
かけ、そのときの伸び率を測定 耐熱試験：基布をギヤーオーブン中にて、１５０℃で、
２４時間、７２時間、及び１８０時間それぞれ加熱し、
縦方向の強ノコ及び破断時伸度の変化率を測定 摩耗試験：基布を約５０％伸長した状態で、未加硫のゴ
ムシー１−に貼り付１ノ、該ゴムシー１〜を４−４の圧
力で、１５０℃×３０分間加硫し、２０（１ｍ（長）Ｘ
３０１１１１１１（幅）Ｘ３＋１１１１１（厚）の試験
片を成型する。該試験片を前記基布がローラーに接触す
るように、４５ＩＩ１ｍφの鋼鉄製ローラーに掛け、一
方の端を水平に固定し、他端に１　ｋｉの重りを吊下げ
る。而してローラーを１２１０ｒｐｍで回転させ、５時
間摩耗した後、摩耗面の状態を顕微鏡で観察する。

試験の結果を表−２に示す。

表−２ 表−２によれば、本発明の基布は従来例に比較して、低
荷重時伸度が同程瓜であつ“（、歯付きベルトの成型時
にも、問題なく歯付きベルトの噛合面に、貼りつ番プる
ことができる。まｌＣＳ基布の強力、特に縦方向の強力
がたて糸密度が異なるものの大きく、さらにまた耐熱試
験においてもイの強力の低下及び破断時伸度の低下が少
なく、耐熱性にも優れていることが理解できる。従って
、歯付きベルトの駆動時の剪断力によって、歯の付Ｇ）
根の部分が裂Ｇ３るようなことがなく、また駆動前のプ
ーリーとの摩擦熱にも、充分に耐えることができる。

第３図及び第４図は、従来例及び本発明の実施例の基布
の、摩耗試験前後の顕微鏡写真である。

なａ３この写真は、上下方向をたて糸方向、左右方向を
よこ糸方向を表わすにうに撮られている。従来例のもの
は、摩耗試験前（第３図（ａ））に比べて、摩耗試験後
（第３図（ｂ））には、基布のたて糸６が大幅に摩耗し
て擦り減っており、糸ｍは明らかに減少し、残った糸に
も単繊維が切断された端部が目立っている。またたて糸
６が減っているために、よこ糸７が激しく露出して、よ
こ糸７まぐも摩耗を受けており、部分的に単繊維が切れ
かかつているのが分る。

これに対して、実施例の基布においては、摩耗前（第４
図（ａ））に比べて、摩耗後（第４図（ｂ））には、た
て糸６が擦られた形跡は見られるものの、その糸起はほ
とんど変化しておらず、単繊維にも切断された部分は見
られない。またよこ糸７の状態も、摩耗前とほとんど変
らず、摩耗されていない。なＪ３、この実施例の写真に
おいては、よこ糸が従来例のものよりも矧１く、また密
度が相当、多、見え。が１．桐よ韮。糸、加熱糸を使用
しているためであり、また従来例のものはＪ：こ糸が拡
がって隣合う糸が相互に重なり合って判別しにくいため
である。

°ｐ　　　　　このように、本発明の歯付きベルト用基
布は、強力が大きく、耐熱性にイ９れ、耐摩耗性にも優
れたものであって、しがも伸縮性は、従来の衣料用ナイ
ロンを使用したものと同等であり゛、従来の歯付きベル
ト用基布に比べて何等遜色ないものである。それ故、本
発明の基布を画伯ぎベルトの噛合面に貼着するのは従来
の基布と同様に行うことができ、また本発明の基布を噛
合面に貼着した歯イ４ぎベルトは、耐摩耗性に優れ、ま
た噛合面にお１ノる歯の付は根で裂けるようなことがナ
ク、極めて大ぎな耐久性を有し、長期に亘って安定して
使用することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、歯付きベルＩ−の製造過稈を示す
断面図である。第３図は、従来の歯付きベルト用基布の
、摩耗試験前後の顕微鏡写真であり、第４図は、本発明
の歯付きベル１−用阜布の、摩耗試験前後の顕微鏡写真
である。 ２・・・・・・基布　　　　　６・・・・・・／＝−Ｃ
糸７・・・・・・よこ糸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　歯付きベルトの噛合面に貼着される基布において、
   該基布の前記ベルトの長さ方向に延びるたて糸が、硫酸
   相対粘痕が２．６５〜２．８０で、単ｍ紐の繊度が５〜
   １０ｄの産業資材用ナイロン原糸よりなり、強度が５　
   ｏ／ｄ以上であって、収縮率が５０％以上の性能を有す
   るナイロン捲縮加工糸であることを特徴とする、歯付き
   ベルト用基布