JPWO2007110974A1 - 伝動ベルト - Google Patents
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Abstract
伝動ベルトの長期耐久性を向上させることを課題としている。架橋されたゴム組成物により形成されているゴム層がベルト長手方向に形成されており、前記ゴム層に接着されてベルト長手方向に心線が埋設されている伝動ベルトであって、心線が埋設されている前記ゴム層は、125℃におけるベルト長手方向への10%伸び時の引張り応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成されていることを特徴とする伝動ベルトを提供する。
Description
本発明は、伝動ベルトに関し、特に架橋されたゴム組成物により形成されているゴム層がベルト長手方向に形成されており、前記ゴム層に接着されてベルト長手方向に心線が埋設されている伝動ベルトに関する。
従来、VベルトやVリブドベルトなどの伝動ベルトが広く知られている。この伝動ベルトは、例えば、無端状に形成されて、駆動側と従動側とに設けられたプーリーに掛け渡されるなどして用いられている。また、伝動ベルトには、ベルト長手方向の抗張力を高めるべくポリエステル繊維やアラミド繊維が用いられた心線がベルト長手方向に埋設されたりしている。例えば、伝動ベルトのプーリーと接触する内周側部分が圧縮ゴム層と呼ばれるゴム層で形成され、該圧縮ゴム層の外周側に接着する層が接着ゴム層と呼ばれるゴム層により形成され、心線がこの接着ゴム層内に埋設された状態で用いられたりしている。
この圧縮ゴム層と接着ゴム層とは、通常、シート状の未架橋ゴム組成物が積層された後に架橋されて一体的に形成されており、接着ゴム層の形成に用いられるゴム組成物には、心線との接着性を向上させるべく流動性が求められたりしている。そのため、従来、接着ゴム層には軟質なゴム組成物が主として用いられている。
一方、圧縮ゴム層は、伝動ベルトの変形防止や伝動能力の向上を図る目的から硬度および弾性率を高く形成されることが求められている。したがって、伝動ベルトの使用時には、この接着ゴム層と心線との界面に応力集中が生じて、やがて界面に亀裂を発生させてしまうという問題を有している。
一方、圧縮ゴム層は、伝動ベルトの変形防止や伝動能力の向上を図る目的から硬度および弾性率を高く形成されることが求められている。したがって、伝動ベルトの使用時には、この接着ゴム層と心線との界面に応力集中が生じて、やがて界面に亀裂を発生させてしまうという問題を有している。
このような問題に対して、下記特許文献1には、心線が埋設されているゴム層の硬度を向上させることが記載され、下記特許文献2には、圧縮ゴム層と接着ゴム層の弾性率を略同等にさせることが記載されている。
また、この接着ゴム層の硬度を向上させる手段としては、下記特許文献3にはシランカップリング剤、含水珪酸、カーボンブラックを用いた方法が記載されており、下記特許文献4には、短繊維または多量のカーボンブラックを接着ゴム層に含有させることが記載されている。
また、この接着ゴム層の硬度を向上させる手段としては、下記特許文献3にはシランカップリング剤、含水珪酸、カーボンブラックを用いた方法が記載されており、下記特許文献4には、短繊維または多量のカーボンブラックを接着ゴム層に含有させることが記載されている。
しかし、単に弾性率を向上させるだけでは、伝動ベルトの使用初期における亀裂の発生を抑制させ得るものの長期耐久性を向上させることは困難である。
さらに、下記特許文献5には、心線を圧縮ゴム層と接着ゴム層との間に配して、圧縮ゴム層と接着ゴム層とに一部を埋設させた状態で圧縮ゴム層と接着ゴム層との両方に接着させて心線を用いることが記載されているが、この特許文献5に記載の伝動ベルトにおいても心線と接着ゴム層との接着界面の亀裂については十分な対策がとられているとはいえないものである。
さらに、下記特許文献5には、心線を圧縮ゴム層と接着ゴム層との間に配して、圧縮ゴム層と接着ゴム層とに一部を埋設させた状態で圧縮ゴム層と接着ゴム層との両方に接着させて心線を用いることが記載されているが、この特許文献5に記載の伝動ベルトにおいても心線と接着ゴム層との接着界面の亀裂については十分な対策がとられているとはいえないものである。
伝動ベルトは、通常、エンジンやモーターなどの駆動動力機器の近傍で用いられることから、使用環境温度が高温であり、しかも、プーリーとの摩擦や動的発熱により伝動ベルト自体が発熱したりもすることから長期耐久性を付与するためにはこの熱劣化対策と高温下での物性に対する考慮とが必要である。
従来の伝動ベルトにおいては、老化防止剤などの熱劣化対策がゴム組成物に施されたりしているものの、高温時の圧縮伸長による圧縮ゴム層/心線界面での破壊や、接着ゴム層/心線界面での破壊についてはあまり知られておらず、したがって、この観点からの長期耐久性を付与することについても検討されてはいない。
すなわち、従来の伝動ベルトにおいては長期耐久性を向上させることが困難であるという問題を有している。
従来の伝動ベルトにおいては、老化防止剤などの熱劣化対策がゴム組成物に施されたりしているものの、高温時の圧縮伸長による圧縮ゴム層/心線界面での破壊や、接着ゴム層/心線界面での破壊についてはあまり知られておらず、したがって、この観点からの長期耐久性を付与することについても検討されてはいない。
すなわち、従来の伝動ベルトにおいては長期耐久性を向上させることが困難であるという問題を有している。
本発明は、伝動ベルトの長期耐久性を向上させることを課題としている。
本発明者らは、異なるゴム組成物を用いて同じ硬度で接着ゴム層を形成させた場合であっても、伝動ベルトの長期耐久性に差異が生じることを見出し、このことについて詳細な検討を加えた結果、心線と接着されるゴム層を高温時に所定の物性となるように形成させることにより伝動ベルトの長期耐久性を向上させ得ることを見出し本発明の完成に到ったのである。
すなわち、本発明は、前記課題を解決すべく、架橋されたゴム組成物により形成されているゴム層がベルト長手方向に形成されており、前記ゴム層に接着されてベルト長手方向に心線が埋設されている伝動ベルトであって、心線が埋設されている前記ゴム層は、125℃におけるベルト長手方向への10%伸び時の引張り応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成されていることを特徴とする伝動ベルトを提供する。
なお、伝動ベルト長手方向への10%引張り時の引張応力とは、本明細書中においては、ASTM−D412に従って、125℃の雰囲気下で、6インチ/分の引張り速度でベルト長手方向に引張り試験を実施した際に、試料が10%伸長したときに試料に加えられている荷重(N)を測定し、この荷重を試料の初期断面積(mm2)で除して求めることができる値(MPa=N/mm2)を意図している。
伝動ベルトの運転時には、歪依存性の大きな部分はヒステリシスも大きくなり、変形が大きな部分については弾性率が低下してしまうこととなるが、本発明によれば、伝動ベルトの運転時に、例えば、125℃付近の高温となった場合においても、心線が接着されて埋設されているゴム層の歪依存性が低減されることとなり、弾性率の低下が抑制され、該弾性率の低下が抑制されたゴム層と心線との界面における応力集中を抑制させ得る。したがって、伝動ベルトの長期耐久性を向上させ得る。
1a :Vリブドベルト
1b,1c :Vベルト
2a,2b,2c :ゴム引き帆布層
3a,3c :接着ゴム層
4a,4b,4c :心線
5a,5b,5c :圧縮ゴム層
1b,1c :Vベルト
2a,2b,2c :ゴム引き帆布層
3a,3c :接着ゴム層
4a,4b,4c :心線
5a,5b,5c :圧縮ゴム層
以下に、本発明の第一の実施の形態について図1に示すVリブドベルトを例に説明する。
(第一実施形態)
本実施形態のVリブドベルト1aは、無端状ベルトに形成されており、ベルト長手方向(周方向)に延在する圧縮ゴム層5a、接着ゴム層3aのゴム層が厚み方向に積層された状態で備えられている。このVリブドベルト1aの伝動面となる内面側にはゴム組成物が用いられて形成された前記圧縮ゴム層5aが備えられている。この圧縮ゴム層5aは、外面側が平坦に形成され、内面側には、周方向に延在されているリブ6が幅方向に複数条形成されている。また、この圧縮ゴム層5aの外面側には、ゴム組成物が用いられて形成され前記圧縮ゴム層5aに接着されている接着ゴム層3aが備えられており、該接着ゴム層3aの外面側には最外層となるゴム引き帆布層2aが形成されている。また、前記接着ゴム層3aには、Vリブドベルト1aの幅方向に一定の間隔を設けて複数本の心線4aが周方向に延在されて埋設されている。
(第一実施形態)
本実施形態のVリブドベルト1aは、無端状ベルトに形成されており、ベルト長手方向(周方向)に延在する圧縮ゴム層5a、接着ゴム層3aのゴム層が厚み方向に積層された状態で備えられている。このVリブドベルト1aの伝動面となる内面側にはゴム組成物が用いられて形成された前記圧縮ゴム層5aが備えられている。この圧縮ゴム層5aは、外面側が平坦に形成され、内面側には、周方向に延在されているリブ6が幅方向に複数条形成されている。また、この圧縮ゴム層5aの外面側には、ゴム組成物が用いられて形成され前記圧縮ゴム層5aに接着されている接着ゴム層3aが備えられており、該接着ゴム層3aの外面側には最外層となるゴム引き帆布層2aが形成されている。また、前記接着ゴム層3aには、Vリブドベルト1aの幅方向に一定の間隔を設けて複数本の心線4aが周方向に延在されて埋設されている。
前記ゴム引き帆布層2aは、一般的な伝動ベルトにおいて用いられるゴムコート帆布を用いて形成させることができる。
前記接着ゴム層3aは、架橋されたゴム組成物により形成されている。この接着ゴム層3aは、125℃において、Vリブドベルトの長手方向に10%引張り時の引張応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成されている。
この接着ゴム層3aを125℃において、Vリブドベルト1aの長手方向に10%引張り時の引張応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成するには、例えば、ゴムに補強成分と架橋剤とが配合されたゴム組成物を用いて接着ゴム層3aを形成する方法により実施することができる。
この接着ゴム層3aを125℃において、Vリブドベルト1aの長手方向に10%引張り時の引張応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成するには、例えば、ゴムに補強成分と架橋剤とが配合されたゴム組成物を用いて接着ゴム層3aを形成する方法により実施することができる。
この接着ゴム層3aのゴム組成物に用いるゴムには、例えば、天然ゴム、クロロプレンゴム、アルキルクロロスルホン化ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエンゴムあるいはその水素添加物、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−α−オレフィンエラストマーを用いることができる。このエチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム、エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴム、または、エチレン以外のα−オレフィンとエチレンとの共重合体と、エチレン以外のα−オレフィンとエチレン−ジエン(非共役ジエン)との共重合体からなるゴム、または、これらの一部ハロゲン置換物などを用いることができる。
また、これらのゴムは、単独または複数混合されたものを用いることができるが、ベースゴムとしては、耐熱性、耐寒性に優れ、Vリブドベルト1aにさらに長期耐久性を付与させ得る点においてエチレン−α−オレフィンエラストマーが好適である。このα−オレフィンとしては、プロピレン、ブテン、ヘキセンおよびオクテンから選ばれる一種であることが好ましい。また、このエチレン−α−オレフィンエラストマーとして、一部ハロゲン置換物を用いる場合には、特に、一部塩素置換物を用いることが好ましく、この塩素置換物は、二種以上混合して用いることもできる。
また、なかでも、優れた耐熱性と耐寒性を示すことからエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムを用いることが好ましい。
なお、本明細書中におけるベースゴムとは、ゴム成分の内で50重量%以上に用いられているゴムを意図している。
また、これらのゴムは、単独または複数混合されたものを用いることができるが、ベースゴムとしては、耐熱性、耐寒性に優れ、Vリブドベルト1aにさらに長期耐久性を付与させ得る点においてエチレン−α−オレフィンエラストマーが好適である。このα−オレフィンとしては、プロピレン、ブテン、ヘキセンおよびオクテンから選ばれる一種であることが好ましい。また、このエチレン−α−オレフィンエラストマーとして、一部ハロゲン置換物を用いる場合には、特に、一部塩素置換物を用いることが好ましく、この塩素置換物は、二種以上混合して用いることもできる。
また、なかでも、優れた耐熱性と耐寒性を示すことからエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムを用いることが好ましい。
なお、本明細書中におけるベースゴムとは、ゴム成分の内で50重量%以上に用いられているゴムを意図している。
この接着ゴム層3aのゴム組成物に用いる補強成分としては、有機補強剤、カーボンブラック、シリカ、ナイロン短繊維、ポリエステル短繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維などを例示でき、中でも、有機補強剤を用いることで心線との接着力を向上させることができ、接着ゴム層3aと心線4aとの界面での剥離を抑制させてVリブドベルト1aの長期耐久性をより向上させ得る。
この接着ゴム層3aのゴム組成物に用いる有機補強剤としては、フェノール樹脂、ハイスチレン樹脂、クマロンインデン樹脂、アミノ樹脂、ビニルトルエン樹脂、リグニン樹脂、ブチルフェノールアセチレン樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹脂から選ばれる少なくとも一種を用いることができる。
前記フェノール樹脂としては、フェノールホルムアルデヒド樹脂、変性フェノールホルムアルデヒド樹脂などの熱硬化性フェノール樹脂や、熱可塑性フェノール樹脂を用いることができる。
前記ハイスチレン樹脂としては、ブタジエンとスチレンとの共重合樹脂を用いることができ、前記クマロンインデン樹脂としては、インデン、スチレンおよびクマロンの共重合樹脂を用いることができる。
また、前記アミノ樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、アニリン樹脂、スルホアミド樹脂などやこれらの変性物を用いることができる。
また、その他にビニルトルエン樹脂、リグニン樹脂、ブチルフェノールアセチレン樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。
前記フェノール樹脂としては、フェノールホルムアルデヒド樹脂、変性フェノールホルムアルデヒド樹脂などの熱硬化性フェノール樹脂や、熱可塑性フェノール樹脂を用いることができる。
前記ハイスチレン樹脂としては、ブタジエンとスチレンとの共重合樹脂を用いることができ、前記クマロンインデン樹脂としては、インデン、スチレンおよびクマロンの共重合樹脂を用いることができる。
また、前記アミノ樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、アニリン樹脂、スルホアミド樹脂などやこれらの変性物を用いることができる。
また、その他にビニルトルエン樹脂、リグニン樹脂、ブチルフェノールアセチレン樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。
なかでも心線4aとの接着力をより一層向上させることができ、接着ゴム層3aと心線4aとの界面での剥離を抑制させてVリブドベルト1aの長期耐久性の向上効果をより顕著なものとさせ得る点において、この接着ゴム層3aに用いるゴム組成物に含有される前記有機補強剤としては、熱硬化性のフェノール樹脂あるいはメラミン樹脂のいずれかであることが好ましい。
さらに、この熱硬化性フェノール樹脂がカシュー漆、ウルシオールおよびこれらと同種の変性もしくは乾性油変性、アルキル変性されたものであっても変性されていないものと同様に優れた効果を得ることができる。
さらに、この熱硬化性フェノール樹脂がカシュー漆、ウルシオールおよびこれらと同種の変性もしくは乾性油変性、アルキル変性されたものであっても変性されていないものと同様に優れた効果を得ることができる。
この熱硬化性フェノール樹脂については市販されたものを用いることができ、例えば、住友ベークライト社から商品名「スミライトレジンPR13355」、「スミライトレジンPR12687」、「スミライトレジンPR7031A」、「スミライトレジンPR13349」として市販のものや、バイエル社から商品名「ブルカジュールA」、「ブルカジュールR3」として市販のもの、エスアンドエスジャパン社「Koreforte5211」、荒川化学工業社「タマノール100S」などを例示することができる。
また、メラミン樹脂としては、日本カーバイト社から市販の「ニカレジンNL」を例示することができる。
また、メラミン樹脂としては、日本カーバイト社から市販の「ニカレジンNL」を例示することができる。
なお、市販のメラミン樹脂には、通常、ホルムアルデヒドが付与されているが、熱硬化性フェノール樹脂として上記に例示の市販品には硬化剤が含有されていない場合もある。この硬化剤が含有されていないものを用いる場合には、含有されるフェノール量の一割程度の硬化剤を添加することが好ましい。この硬化剤には、ホルムアルデヒドを用いることが好ましいが、ゴム組成物に対する配合では、ホルムアルデヒドそのものを添加するよりもヘキサメチレンテトラミンのごとくホルムアルデヒドと同様の硬化作用を有するものを添加する方が作業環境面からは優れている。
この接着ゴム層3aに用いる有機補強剤は、接着ゴム層3aのゴム組成物中のポリマー成分100重量部に対して0.5〜20重量部の量でゴム組成物中に含有されていることが好ましい。この有機補強剤は上述のように耐摩耗性、耐屈曲性を向上させるとともにゴムを硬くさせることから0.5〜20重量%の配合量とすることにより接着ゴム層3aを優れた耐摩耗性、耐屈曲性を有しつつしなやかなゴム弾性を有するものとすることができる。
前記架橋剤としては、硫黄や有機過酸化物などを用いることができ、硫黄を用いる場合の方が、有機過酸化物を用いる場合よりも引き裂き強さなどを向上させ得る点ならびに接着ゴム層3aと圧縮ゴム層5aあるいは接着ゴム層3aと心線4aとの接着性を向上させ得る点において好適である。
前記有機過酸化物としては、その種類が特に限定されるものではないが、例えば、ジクミルパーオキサイド(以下「DCP」ともいう)、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,5ジメチル−2,5ジ−t−ブチルパーオキシヘキサン、t−ブチルパーオキシクメン、t−ブチルベンゾイルパーオキサイドなどを単独または組み合わせて用いることができる。
また、この接着ゴム層3aに用いるゴム組成物には、上記のような成分以外に、その他の補強成分や炭酸カルシウム、タルクなどの充填剤や可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤など一般的にゴム工業においても用いられるゴム配合薬剤を本発明の効果を損ねない範囲において配合させることができる。
この接着ゴム層3aに接着されて埋設される心線4aとしては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステルや、ナイロン、アラミド、ビニロン、ガラス繊維、スチールコードなどを用いることができ、この心線4aは、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス処理(以下「RFL処理」ともいう)や溶剤系接着剤による接着処理がされたものを用いることができる。
このRFL処理には、レゾルシンとホルマリンとを(レゾルシン/ホルマリン)のモル比で1/3〜3/1の割合で塩基性触媒下に縮合させて、レゾルシン−ホルマリン樹脂(レゾルシン−ホルマリン初期縮合物、以下、「RF」ともいう)を作製し、このRFを水に5〜80重量%の濃度で分散させたものにラテックスを混合したRFL処理液を用いることができる。
心線4aのRFL処理に用いられるRFL処理液の固形分濃度は、特に限定されるものではなく、通常、10〜30重量%の範囲とされる。
前記ラテックスとしては、クロロスルホン化ポリエチレン、あるいはアルキルクロロスルホン化ポリエチレンをポリマー成分として含有するものや、カルボキシル変性ビニルピリジンラテックス、ビニルピリジンラテックスなどピリジン基あるいはカルボキシル基を含むもの、クロロプレン(CR)ラテックス、2,3ジクロロブタジエン(2,3DCB)ラテックスなどの塩素基を含有するもの、ブタジエンアクリロニトリル共重合体(NBR)ラテックス、カルボキシル基含有水素添加NBRラテックスなどニトリル基を含有するもの、フェニル基を側鎖に有するスチレン・ブタジエン共重合体(SBR)ラテックスなどを単独または複数混合して用いることができ、要すれば、異なるRFL処理液を用いて心線に複数回のRFL処理を実施することも可能である。
また、このRFL処理液には、RFとラテックスとが(RF/ラテックス)の重量比で1/2〜1/10の割合で含有されることが好ましい。
心線4aのRFL処理に用いられるRFL処理液の固形分濃度は、特に限定されるものではなく、通常、10〜30重量%の範囲とされる。
前記ラテックスとしては、クロロスルホン化ポリエチレン、あるいはアルキルクロロスルホン化ポリエチレンをポリマー成分として含有するものや、カルボキシル変性ビニルピリジンラテックス、ビニルピリジンラテックスなどピリジン基あるいはカルボキシル基を含むもの、クロロプレン(CR)ラテックス、2,3ジクロロブタジエン(2,3DCB)ラテックスなどの塩素基を含有するもの、ブタジエンアクリロニトリル共重合体(NBR)ラテックス、カルボキシル基含有水素添加NBRラテックスなどニトリル基を含有するもの、フェニル基を側鎖に有するスチレン・ブタジエン共重合体(SBR)ラテックスなどを単独または複数混合して用いることができ、要すれば、異なるRFL処理液を用いて心線に複数回のRFL処理を実施することも可能である。
また、このRFL処理液には、RFとラテックスとが(RF/ラテックス)の重量比で1/2〜1/10の割合で含有されることが好ましい。
特に、接着ゴム層3aのゴム組成物のベースゴムとして、難接着性のエチレン−α−オレフィン−ジエンゴムが用いられる場合においても、心線4aに接着ゴム層3aに対する安定した接着性を付与させ得る点において、心線4aには、クロロスルホン化ポリエチレン、あるいはアルキルクロロスルホン化ポリエチレンなどクロロスルホン化エチレン、アルキルスルホン化エチレンを繰り返し単位として含むホモポリマーや、クロロスルホン化エチレン、アルキルスルホン化エチレンの変性物を繰り返し単位として含むホモポリマーや、あるいはクロロスルホン化エチレン、アルキルスルホン化エチレンおよびこれらの変性物を繰り返し単位として含み、この繰り返し単位を複数種類用いてなるコポリマーや、さらには、これら繰り返し単位の一種類以上と他の繰り返し単位とを用いてなるコポリマーのいずれかをポリマー成分として含有するラテックスが用いられたRFL処理液によるRFL処理がされていることが好ましい。
心線4aを溶剤系接着剤で前記接着処理する場合には、一般に市販されている溶剤系接着剤を用いることができる。
前記圧縮ゴム層5aは、架橋されたゴム組成物により形成されており、Vリブドベルト1aの幅方向に配向されて短繊維7が含有されている。また、この圧縮ゴム層5aの形成に用いられるゴム組成物には、例えば、上記のような短繊維7以外に有機補強剤やガーボンブラックといった補強成分と、架橋剤などをゴムに配合させてなるものを用いることができる。
この圧縮ゴム層5aの形成に用いられるゴム組成物としては、ベースゴムとして、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、クロロプレンゴム、水素化ニトリル−ブタジエンゴム、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン、イソプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン−α−オレフィンエラストマーなどを単独または複数混合して用いることができる。なお、ゴム組成物を耐熱性に優れたものとし得る点において、ベースゴムに用いるゴムとしては、エチレン−α−オレフィンエラストマーが好ましい。
また、このエチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体やさらにこれらとジエン類との共重合体ゴムなどを用いることができる。
なお、本明細書中におけるベースゴムとは、ゴム成分の内で50重量%以上に用いられているゴムを意図している。
また、このエチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体やさらにこれらとジエン類との共重合体ゴムなどを用いることができる。
なお、本明細書中におけるベースゴムとは、ゴム成分の内で50重量%以上に用いられているゴムを意図している。
この圧縮ゴム層5aのゴム組成物に用いる短繊維7としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、綿繊維、絹繊維、麻繊維、羊毛繊維、セルロース繊維、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、炭素繊維、ポリケトン繊維、玄武岩繊維などを用いることができる。
このゴム組成物に用いる有機補強剤としては、接着ゴム層3aにおいて例示したものと同じ有機補強剤を用いることができる。すなわち、フェノール樹脂、ハイスチレン樹脂、クマロンインデン樹脂、アミノ樹脂、ビニルトルエン樹脂、リグニン樹脂、ブチルフェノールアセチレン樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹脂から選ばれる少なくとも一種を用いることができる。
前記フェノール樹脂としては、フェノールホルムアルデヒド樹脂、変性フェノールホルムアルデヒド樹脂などの熱硬化性フェノール樹脂や、熱可塑性フェノール樹脂を用いることができ、前記ハイスチレン樹脂としては、ブタジエンとスチレンとの共重合樹脂を用いることができ、前記クマロンインデン樹脂としては、インデン、スチレンおよびクマロンの共重合樹脂を用いることができ、前記アミノ樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、アニリン樹脂、スルホアミド樹脂などやこれらの変性物を用いることができ、さらにその他にビニルトルエン樹脂、リグニン樹脂、ブチルフェノールアセチレン樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる点においても接着ゴム層3aに用いる場合と同様である。
前記フェノール樹脂としては、フェノールホルムアルデヒド樹脂、変性フェノールホルムアルデヒド樹脂などの熱硬化性フェノール樹脂や、熱可塑性フェノール樹脂を用いることができ、前記ハイスチレン樹脂としては、ブタジエンとスチレンとの共重合樹脂を用いることができ、前記クマロンインデン樹脂としては、インデン、スチレンおよびクマロンの共重合樹脂を用いることができ、前記アミノ樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、アニリン樹脂、スルホアミド樹脂などやこれらの変性物を用いることができ、さらにその他にビニルトルエン樹脂、リグニン樹脂、ブチルフェノールアセチレン樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる点においても接着ゴム層3aに用いる場合と同様である。
なお、この圧縮ゴム層5aに用いる前記有機補強剤としては、配合されたゴム組成物の硬度、初期モジュラスを向上させつつも伸びを大きくし得る点において熱硬化性フェノール樹脂が好適である。
さらに、この熱硬化性フェノール樹脂がカシュー漆、ウルシオールおよびこれらと同種の変性もしくは乾性油変性、アルキル変性されたものを用いることもでき、この熱硬化性フェノール樹脂に各種変性品を用い得ることならびに硬化剤を用いる場合にはヘキサメチレンテトラミンが好ましい点など接着ゴム層3aに用いる場合と同様である。
さらに、この熱硬化性フェノール樹脂がカシュー漆、ウルシオールおよびこれらと同種の変性もしくは乾性油変性、アルキル変性されたものを用いることもでき、この熱硬化性フェノール樹脂に各種変性品を用い得ることならびに硬化剤を用いる場合にはヘキサメチレンテトラミンが好ましい点など接着ゴム層3aに用いる場合と同様である。
この圧縮ゴム層5aの形成に用いられるゴム組成物には、圧縮ゴム層5aに優れた耐摩耗性、耐屈曲性を付与させ得る点からこれら有機補強剤が0.5〜20重量%配合されることが好ましい。この有機補強剤は上述のように耐摩耗性、耐屈曲性を向上させるとともにゴムを硬くさせることから0.5〜20重量%の配合量とすることにより圧縮ゴム層5aを優れた耐摩耗性、耐屈曲性を有しつつしなやかなゴム弾性を有するものとすることができる。
前記カーボンブラックとしては、一般に伝動ベルトのゴムに用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、アセチレンブラックなどと呼ばれるカーボンブラックを用いることができる。
前記架橋剤としては、硫黄や有機過酸化物などを用いることができ、この架橋剤として硫黄が用いられる場合には、チウラム、スルフェンアミド、チアゾール、ジチオカルバミン酸塩などの加硫促進剤を単独または組み合わせて用いることが好ましく、前記硫黄は、ゴム100重量部に対して0.5〜3.0部の配合量、前記加硫促進剤は総量でゴム100重量部に対して0.5〜5.0部の配合量とされることが好ましい。
前記有機過酸化物としては、その種類が特に限定されるものではないが、例えば、ジクミルパーオキサイド(以下「DCP」ともいう)、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,5ジメチル−2,5ジ−t−ブチルパーオキシヘキサン、t−ブチルパーオキシクメン、t−ブチルベンゾイルパーオキサイドなどを単独または組み合わせて用いることができる。この有機過酸化物は、ゴム100重量部に対して0.2〜10部の配合量であることが好ましい。
前記有機過酸化物としては、その種類が特に限定されるものではないが、例えば、ジクミルパーオキサイド(以下「DCP」ともいう)、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,5ジメチル−2,5ジ−t−ブチルパーオキシヘキサン、t−ブチルパーオキシクメン、t−ブチルベンゾイルパーオキサイドなどを単独または組み合わせて用いることができる。この有機過酸化物は、ゴム100重量部に対して0.2〜10部の配合量であることが好ましい。
前記圧縮ゴム層5aの形成に用いられるゴム組成物としては、これら以外の補強成分、炭酸カルシウム、タルクなどの充填剤や可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤など一般的にゴム工業においても用いられるゴム配合薬剤を本発明の効果を損ねない範囲において配合させることができる。
次いで、このような材料によりVリブドベルト1aを製造する製造方法について説明する。
まず、Vリブドベルト1aの製造においては、接着ゴム層3a、圧縮ゴム層5aを形成するための未加硫ゴムシートと、RFL処理された心線とを用いる。
まず、Vリブドベルト1aの製造においては、接着ゴム層3a、圧縮ゴム層5aを形成するための未加硫ゴムシートと、RFL処理された心線とを用いる。
接着ゴム層3aや圧縮ゴム層5aの未加硫ゴムシートは、ゴム組成物に含有される材料を、一般的な混練ロール、ニーダー、ミキサーなどの混練手段を用いて混練した後、シート成形して作製することができる。このシート成形においては、カレンダーロールなどを用いることにより、ゴム組成物中に含有されている短繊維7などを配向させることができる。
なお、前記有機補強剤として、熱硬化フェノール樹脂を用いる場合には、前記混練におけるゴム組成物の温度が90〜130℃となるよう混練することが好ましい。
前記有機補強剤として熱硬化フェノール樹脂を用いる場合には、90〜130℃の混練温度とすることによりゴムの架橋を過度に進行させることを抑制しつつ熱硬化フェノール樹脂をゴム組成物内に十分分散させることができる。
また、前記有機補強剤として、メラミン樹脂を用いる場合には、前記混練におけるゴム組成物の温度を70℃前後とさせて混練させることができる。
なお、前記有機補強剤として、熱硬化フェノール樹脂を用いる場合には、前記混練におけるゴム組成物の温度が90〜130℃となるよう混練することが好ましい。
前記有機補強剤として熱硬化フェノール樹脂を用いる場合には、90〜130℃の混練温度とすることによりゴムの架橋を過度に進行させることを抑制しつつ熱硬化フェノール樹脂をゴム組成物内に十分分散させることができる。
また、前記有機補強剤として、メラミン樹脂を用いる場合には、前記混練におけるゴム組成物の温度を70℃前後とさせて混練させることができる。
前記心線4aのRFL処理では、未処理の心線4aをRFL処理液が貯留された槽に浸漬させた後に絞りを実施して、所定焼付け温度に加熱された炉内を通過させる。要すれば、この浸漬、焼き付けを複数回繰り返して実施することもできる。
この複数回の浸漬、焼き付けを実施する場合には、一浸漬に用いるRFL処理液と、他浸漬に用いるRFL処理液とを異なるRFL処理液で実施したり、一焼き付け時の炉内温度と、他焼き付け時の炉内温度とを異ならせてRFL処理させたりすることもできる。
また、このRFL処理前に、前処理を実施するなどしてもよい。
この複数回の浸漬、焼き付けを実施する場合には、一浸漬に用いるRFL処理液と、他浸漬に用いるRFL処理液とを異なるRFL処理液で実施したり、一焼き付け時の炉内温度と、他焼き付け時の炉内温度とを異ならせてRFL処理させたりすることもできる。
また、このRFL処理前に、前処理を実施するなどしてもよい。
このような接着ゴム層3aや圧縮ゴム層5aの未加硫ゴムシートとRFL処理された心線4aならびにゴムコート帆布とを用いてVリブドベルト1aを製造するには、従来、行われている方法と同様にして製造することができる。例えば、表面が平滑な円筒状の成形ドラムの周面に一層あるいは複数層ゴムコート帆布を巻付け、接着ゴム層3a用の未加硫ゴムシートを巻きつけたものの上に心線4aをらせん状にスピニングし、さらに接着ゴム層3a用の未加硫ゴムシートを巻きつけた後に圧縮ゴム層5a用未加硫ゴムシートを巻きつけて未加硫状態の積層体を作製する。
このとき、心線4aのスピニングの前に円筒状の成形ドラムに巻きつける接着ゴム層3a用の未加硫ゴムシートすなわちゴム引き帆布層2a側の接着ゴム層3a用の未加硫ゴムシートには、必ずしも、架橋後に125℃における伝動ベルト長手方向への10%引張り時の引張応力が、1.1〜1.7MPaとなる未加硫ゴムシートを用いる必要はなく、心線4aのスピニングの後に円筒状の成形ドラムに巻きつける接着ゴム層3a用の未加硫ゴムシート、すなわち、圧縮ゴム層5aに接着され且つ心線4aが接着されて埋設される部分にのみ、125℃における伝動ベルト長手方向への10%引張り時の引張応力が、1.1〜1.7MPaとなるように接着ゴム層3aを形成させ得る未加硫ゴムシートを用いて、圧縮ゴム層5aに接着され且つ心線4aが接着される接着ゴム層3aを125℃における伝動ベルト長手方向への10%引張り時の引張応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成させることもできる。
このとき、心線4aのスピニングの前に円筒状の成形ドラムに巻きつける接着ゴム層3a用の未加硫ゴムシートすなわちゴム引き帆布層2a側の接着ゴム層3a用の未加硫ゴムシートには、必ずしも、架橋後に125℃における伝動ベルト長手方向への10%引張り時の引張応力が、1.1〜1.7MPaとなる未加硫ゴムシートを用いる必要はなく、心線4aのスピニングの後に円筒状の成形ドラムに巻きつける接着ゴム層3a用の未加硫ゴムシート、すなわち、圧縮ゴム層5aに接着され且つ心線4aが接着されて埋設される部分にのみ、125℃における伝動ベルト長手方向への10%引張り時の引張応力が、1.1〜1.7MPaとなるように接着ゴム層3aを形成させ得る未加硫ゴムシートを用いて、圧縮ゴム層5aに接着され且つ心線4aが接着される接着ゴム層3aを125℃における伝動ベルト長手方向への10%引張り時の引張応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成させることもできる。
また、このとき、圧縮ゴム層5aの未加硫シートを短繊維7の配向方向がベルトの幅方向となるように積層させることで、形成されるVリブドベルト1aにおいても圧縮ゴム層5aの短繊維7がVリブドベルト1aの幅方向に配向された状態とさせることができる。
このように作製した前記積層体を、例えば、加硫缶中で加熱加圧して一体化させて管状体を形成させ、次いで、この管状体を駆動ロールと従動ロールとに掛け渡して周動させて、研削砥石などによって表面にリブ6を形成させた後に所定幅に切り出すなどしてVリブドベルト1aを製造することができる。
(第二実施形態)
次に、第二の実施形態について、図2のVベルト1bを参照しつつ説明する。
この第二の実施形態のVベルト1bは、無端状ベルトに形成されており、ベルト長手方向(周方向)に圧縮ゴム層5bが形成されており、第一実施形態において説明したような接着ゴム層はこのVベルト1bには形成されていない。
該圧縮ゴム層5bは、外周側が内周側に比べて幅広となる逆台形の断面形状を備えており、Vベルト1bは、この圧縮ゴム層5bの内周側と外周側との両方にさらにゴム引き帆布層2bが形成されて2層のゴム引き帆布層2bで圧縮ゴム層5bが内外周側から挟まれた構成となっている。
また、このVベルト1bには圧縮ゴム層5bの厚さ方向略中間位置に心線4bが接着されて埋設されている。この心線4bは、Vベルト1bの厚さ方向略同一位置にVベルト1bの幅方向に一定の間隔を設けて複数本備えられており、該複数本の心線4bはVベルト1b周方向に延在された状態で埋設されている。
次に、第二の実施形態について、図2のVベルト1bを参照しつつ説明する。
この第二の実施形態のVベルト1bは、無端状ベルトに形成されており、ベルト長手方向(周方向)に圧縮ゴム層5bが形成されており、第一実施形態において説明したような接着ゴム層はこのVベルト1bには形成されていない。
該圧縮ゴム層5bは、外周側が内周側に比べて幅広となる逆台形の断面形状を備えており、Vベルト1bは、この圧縮ゴム層5bの内周側と外周側との両方にさらにゴム引き帆布層2bが形成されて2層のゴム引き帆布層2bで圧縮ゴム層5bが内外周側から挟まれた構成となっている。
また、このVベルト1bには圧縮ゴム層5bの厚さ方向略中間位置に心線4bが接着されて埋設されている。この心線4bは、Vベルト1bの厚さ方向略同一位置にVベルト1bの幅方向に一定の間隔を設けて複数本備えられており、該複数本の心線4bはVベルト1b周方向に延在された状態で埋設されている。
このVベルト1bの圧縮ゴム層5bが架橋されたゴム組成物により形成されている点は、第一実施形態と同じであり、この圧縮ゴム層5bに用いられるゴム組成物に用いる配合材料も第一実施形態と同様のものを使用可能である。
ただし、このVベルト1bの圧縮ゴム層5bは、このゴム組成物が架橋されて125℃において、Vベルト1bの長手方向に10%引張り時の引張応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成されている。
ただし、このVベルト1bの圧縮ゴム層5bは、このゴム組成物が架橋されて125℃において、Vベルト1bの長手方向に10%引張り時の引張応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成されている。
この圧縮ゴム層5bを125℃におけるベルト長手方向への10%引張り時の引張応力を1.1〜1.7MPaとなるように形成するには、第一実施形態における接着ゴム層の形成において説明したのと同様にゴムに対する補強成分や架橋剤の配合などにより調整することができ、例えば、エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムをベースゴムに用いて、有機補強材として熱硬化フェノール樹脂を含有させたゴム組成物を用いたりして圧縮ゴム層5bを125℃におけるベルト長手方向への10%引張り時の引張応力を1.1〜1.7MPaとなるように形成することができる。
このベースゴムにエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムのようなエチレン−α−オレフィンエラストマーを用いることで耐熱性に優れたものとし得る効果を奏する点も第一実施形態と同様である。
また、有機補強材として熱硬化性フェノール樹脂を用いることで、この圧縮ゴム層5bに対して、硬度、初期モジュラスを向上させつつも伸びを大きくさせ得るという効果を奏させ得る点においても第一実施形態と同様であり、この熱硬化性フェノール樹脂として各種変性品を使用し得る点も第一実施形態と同様である。
また、有機補強材として熱硬化性フェノール樹脂を用いることで、この圧縮ゴム層5bに対して、硬度、初期モジュラスを向上させつつも伸びを大きくさせ得るという効果を奏させ得る点においても第一実施形態と同様であり、この熱硬化性フェノール樹脂として各種変性品を使用し得る点も第一実施形態と同様である。
また、前記ゴム引き帆布層2bのゴムコート帆布や前記心線4bも第一実施形態と同様のものを用いることができ、この心線4bとしてクロロスルホン化エチレン、アルキルスルホン化エチレンおよびこれらの変性物を繰り返し単位として含むホモポリマーか、前記繰り返し単位を複数種類含むコポリマーか、あるいは、前記繰り返し単位の一種類以上と他の繰り返し単位とを含むコポリマーのいずれかのポリマー成分を含むラテックスが用いられたレゾルシン・ホルマリン・ラテックス処理がされているものを用いることでゴム組成物に対する優れた接着性を発揮させ得る点についても第一実施形態と同様である。
また、このようなVベルト1bの製造も第一実施形態において説明した製造方法と同様にして製造することができる。
すなわち、表面が平滑な円筒状の成形ドラムの周面にゴムコート帆布を巻付け、圧縮ゴム層5b用の未加硫ゴムシートを一部巻きつけたものの上に心線4bをらせん状にスピニングし、さらに残りの圧縮ゴム層5b用の未加硫ゴムシートを巻きつけた後に再びゴムコート帆布を巻きつけて未加硫状態の積層体を作製して加硫缶中で加熱加圧して一体化させて管状体を形成させ、次いで、この管状体を駆動ロールと従動ロールとに掛け渡して周動させて、研削砥石などによってV字状の切込みを形成させた後にこの切込みごとに切断してVベルト1bを製造することができる。
すなわち、表面が平滑な円筒状の成形ドラムの周面にゴムコート帆布を巻付け、圧縮ゴム層5b用の未加硫ゴムシートを一部巻きつけたものの上に心線4bをらせん状にスピニングし、さらに残りの圧縮ゴム層5b用の未加硫ゴムシートを巻きつけた後に再びゴムコート帆布を巻きつけて未加硫状態の積層体を作製して加硫缶中で加熱加圧して一体化させて管状体を形成させ、次いで、この管状体を駆動ロールと従動ロールとに掛け渡して周動させて、研削砥石などによってV字状の切込みを形成させた後にこの切込みごとに切断してVベルト1bを製造することができる。
(第三実施形態)
次に、第三の実施形態について、図3のVベルト1cを参照しつつ説明する。
この第三の実施形態のVベルト1cは、全体の形状は、第二実施形態において説明したVベルトと同様であり、ベルト長手方向(周方向)に延在する接着ゴム層3cと圧縮ゴム層5cとがベルト厚み方向に積層されて形成されている点においては第一実施形態において説明したVリブドベルトと同様の構造を有している。
しかし、この第三の実施形態のVベルト1cは、心線4cが接着ゴム層3cと圧縮ゴム層5cとの間に備えられており、心線4cが、圧縮ゴム層5cと接着ゴム層3cとに一部を埋設させた状態で圧縮ゴム層5cと接着ゴム層3cとの両方に接着されて備えられている点において、接着ゴム層中に埋設されている場合を例に説明した第一実施形態や圧縮ゴム層中に埋設されている場合を例に説明した第二実施形態とは異なっている。
次に、第三の実施形態について、図3のVベルト1cを参照しつつ説明する。
この第三の実施形態のVベルト1cは、全体の形状は、第二実施形態において説明したVベルトと同様であり、ベルト長手方向(周方向)に延在する接着ゴム層3cと圧縮ゴム層5cとがベルト厚み方向に積層されて形成されている点においては第一実施形態において説明したVリブドベルトと同様の構造を有している。
しかし、この第三の実施形態のVベルト1cは、心線4cが接着ゴム層3cと圧縮ゴム層5cとの間に備えられており、心線4cが、圧縮ゴム層5cと接着ゴム層3cとに一部を埋設させた状態で圧縮ゴム層5cと接着ゴム層3cとの両方に接着されて備えられている点において、接着ゴム層中に埋設されている場合を例に説明した第一実施形態や圧縮ゴム層中に埋設されている場合を例に説明した第二実施形態とは異なっている。
この第三の実施形態においては、この接着ゴム層3cか圧縮ゴム層5cかの少なくともいずれか一方を125℃におけるベルト長手方向への10%引張り時の引張応力を1.1〜1.7MPaとなるように形成する。
この接着ゴム層3cあるいは圧縮ゴム層5cを125℃におけるベルト長手方向への10%引張り時の引張応力を1.1〜1.7MPaとなるように形成するには、第一、第二の実施形態と同様にゴムに対する補強成分や架橋剤の配合などにより調整することができる。
この接着ゴム層3cあるいは圧縮ゴム層5cを125℃におけるベルト長手方向への10%引張り時の引張応力を1.1〜1.7MPaとなるように形成するには、第一、第二の実施形態と同様にゴムに対する補強成分や架橋剤の配合などにより調整することができる。
上記の第一乃至第三の実施形態において説明したように、接着ゴム層や圧縮ゴム層など架橋されたゴム組成物により形成されているゴム層がベルト長手方向に形成されており、前記ゴム層に接着されてベルト長手方向に心線が埋設されている伝動ベルトにおいて、心線が埋設されている前記ゴム層を125℃におけるベルト長手方向への10%伸び時の引張り応力が1.1〜1.7MPaとなるように形成することにより、伝動ベルトの運転時の歪依存性を低減させることができこのゴム層の弾性率の低下を抑制させ得る。したがって、この弾性率の低下が抑制されたゴム層と心線との界面における応力集中を抑制させて伝動ベルトの長期耐久性を向上させることができる。
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1乃至9、比較例1および2)
(接着ゴム層用ゴム組成物)
接着ゴム層の形成に用いたゴム組成物には、エチレン−プロピレンゴム(ダウケミカル社製、商品名「ノーデル4640」)100重量部に対し、表1に示す配合組成で配合1〜9のゴム組成物を作製し、クロロプレンゴム(昭和電工社製、商品名「GRT」)100重量部に対し、表1に示す配合組成で配合10のゴム組成物を作製した。
(接着ゴム層用ゴム組成物)
接着ゴム層の形成に用いたゴム組成物には、エチレン−プロピレンゴム(ダウケミカル社製、商品名「ノーデル4640」)100重量部に対し、表1に示す配合組成で配合1〜9のゴム組成物を作製し、クロロプレンゴム(昭和電工社製、商品名「GRT」)100重量部に対し、表1に示す配合組成で配合10のゴム組成物を作製した。
(圧縮ゴム層用ゴム組成物)
圧縮ゴム層の形成に用いたゴム組成物には、エチレン−プロピレンゴム(ダウケミカル社製、商品名「ノーデル4640」)100重量部に対し、短繊維(66ナイロン製、6デニール太さ×1mm長さ)を20重量部用い、さらに表2に示す配合組成で配合A、Bのゴム組成物を作製し、クロロプレンゴム(昭和電工社製、商品名「GRT」)100重量部に対し、短繊維(66ナイロン製、6デニール太さ×1mm長さ)を20重量部用い、さらに表2に示す配合組成で配合Cのゴム組成物を作製した。
圧縮ゴム層の形成に用いたゴム組成物には、エチレン−プロピレンゴム(ダウケミカル社製、商品名「ノーデル4640」)100重量部に対し、短繊維(66ナイロン製、6デニール太さ×1mm長さ)を20重量部用い、さらに表2に示す配合組成で配合A、Bのゴム組成物を作製し、クロロプレンゴム(昭和電工社製、商品名「GRT」)100重量部に対し、短繊維(66ナイロン製、6デニール太さ×1mm長さ)を20重量部用い、さらに表2に示す配合組成で配合Cのゴム組成物を作製した。
(心線−RFL処理)
心線には、帝人社製のポリエステルコード(1000デニール、/2×3、上撚り9.5T/10cm(Z)、下撚り2.19T/10cm)を用い、このポリエステルコードをイソシアネートのトルエン溶液(イソシアネート固形分20重量%)に浸漬後、240℃×40秒の熱風乾燥し、前処理を行った。次いで、この前処理を行ったポリエステルコードを、下記RFL処理液1に浸漬し、200℃×80秒間の加熱乾燥を実施して心線Xとした。
また、このRFL処理液1に代えて下記RFL処理液2を用いて心線Yを作製した。
なお、伝動ベルトの製造においては、これら心線X、Yは、作製する伝動ベルトの接着ゴム配合と同じ配合物をトルエンで溶解させた接着ゴム配合のトルエン溶液(濃度:10重量%)に浸漬し、60℃×40秒間の乾燥を実施して用いた。
心線には、帝人社製のポリエステルコード(1000デニール、/2×3、上撚り9.5T/10cm(Z)、下撚り2.19T/10cm)を用い、このポリエステルコードをイソシアネートのトルエン溶液(イソシアネート固形分20重量%)に浸漬後、240℃×40秒の熱風乾燥し、前処理を行った。次いで、この前処理を行ったポリエステルコードを、下記RFL処理液1に浸漬し、200℃×80秒間の加熱乾燥を実施して心線Xとした。
また、このRFL処理液1に代えて下記RFL処理液2を用いて心線Yを作製した。
なお、伝動ベルトの製造においては、これら心線X、Yは、作製する伝動ベルトの接着ゴム配合と同じ配合物をトルエンで溶解させた接着ゴム配合のトルエン溶液(濃度:10重量%)に浸漬し、60℃×40秒間の乾燥を実施して用いた。
(RFL処理液1)
レゾルシン7.31重量部とホルマリン(37重量%)10.8重量部とを混合し、水酸化ナトリウム水溶液(固形分0.33重量部)を加えて攪拌し、その後、水170重量部加え、5時間熟成して、レゾルシン−ホルマリン樹脂(RF)を作製し、レゾルシンとホルマリンとの比が(レゾルシン/ホルマリン)=0.5となる水溶液を作製した。
次いで、このRF水溶液にクロロスルホン化ポリエチレンラテックス(固形分40%)をRF/ラテックス比=0.25(固形分量45.2重量部)となるよう加えて混合し、さらに、水を加えて固形分濃度20%となるよう調整した後、12時間熟成しつつ攪拌を行いRFL処理液1を作製した。
レゾルシン7.31重量部とホルマリン(37重量%)10.8重量部とを混合し、水酸化ナトリウム水溶液(固形分0.33重量部)を加えて攪拌し、その後、水170重量部加え、5時間熟成して、レゾルシン−ホルマリン樹脂(RF)を作製し、レゾルシンとホルマリンとの比が(レゾルシン/ホルマリン)=0.5となる水溶液を作製した。
次いで、このRF水溶液にクロロスルホン化ポリエチレンラテックス(固形分40%)をRF/ラテックス比=0.25(固形分量45.2重量部)となるよう加えて混合し、さらに、水を加えて固形分濃度20%となるよう調整した後、12時間熟成しつつ攪拌を行いRFL処理液1を作製した。
(RFL処理液2)
レゾルシン7.31重量部とホルマリン(37重量%)6.9重量部とを混合し、水酸化ナトリウム水溶液107重量部(固形分0.6重量部)を加えて攪拌し、その後、2時間熟成して、レゾルシン−ホルマリン樹脂(RF)を作製し、レゾルシンとホルマリンとの比が(レゾルシン/ホルマリン)=0.82となる水溶液を作製した。
次いで、このRF水溶液に2,3ジクロロブタジエンラテックス(東ソー社製、商品名「LH430」、固形分32%)を67重量部加えて6時間熟成してRFL処理液2を作製した。
レゾルシン7.31重量部とホルマリン(37重量%)6.9重量部とを混合し、水酸化ナトリウム水溶液107重量部(固形分0.6重量部)を加えて攪拌し、その後、2時間熟成して、レゾルシン−ホルマリン樹脂(RF)を作製し、レゾルシンとホルマリンとの比が(レゾルシン/ホルマリン)=0.82となる水溶液を作製した。
次いで、このRF水溶液に2,3ジクロロブタジエンラテックス(東ソー社製、商品名「LH430」、固形分32%)を67重量部加えて6時間熟成してRFL処理液2を作製した。
(伝動ベルトの作製)
各配合(配合1乃至10、配合A乃至C)のゴム組成物をそれぞれバンバリーミキサーにより混練し、カレンダーロールによりシート化して、接着ゴム層用、圧縮ゴム層用の未加硫シートを作製した。これらの未加硫シートと心線とを表3に示す組み合わせで用いて実施例1〜9、比較例1〜2のVリブドベルトを以下のように作製した。
各配合(配合1乃至10、配合A乃至C)のゴム組成物をそれぞれバンバリーミキサーにより混練し、カレンダーロールによりシート化して、接着ゴム層用、圧縮ゴム層用の未加硫シートを作製した。これらの未加硫シートと心線とを表3に示す組み合わせで用いて実施例1〜9、比較例1〜2のVリブドベルトを以下のように作製した。
周長1000mmの円筒状成形ドラムにゴムコート帆布と接着ゴム層用未加硫シートを巻付けた上に心線をらせん状にスピニングし、さらに接着ゴム層用未加硫シートと圧縮ゴム層用未加硫シートとを巻付け未加硫積層体を作成した。
なお、このとき圧縮ゴム層用未加硫シートと背面ゴム層用未加硫シートは、伝動ベルトの幅方向がカレンダー列理方向となるように円筒状成形ドラムに巻き付け、接着ゴム層用未加硫シートは伝動ベルトの長手方向(周方向)がカレンダー列理方向となるように円筒状成形ドラムに巻き付けて未加硫積層体を作成した。
この未加硫積層体を内圧6kgf/cm2、外圧9kgf/cm2、温度165℃×35分加硫缶中にて蒸気加硫し、予備成形体(筒状体)を作製した。
次いでこの筒状体の表面に、複数のリブを研削ホイールで作製した後、リブ数3ずつに切り出して、周長約1000mmのVリブドベルトを作製した。
なお、このとき圧縮ゴム層用未加硫シートと背面ゴム層用未加硫シートは、伝動ベルトの幅方向がカレンダー列理方向となるように円筒状成形ドラムに巻き付け、接着ゴム層用未加硫シートは伝動ベルトの長手方向(周方向)がカレンダー列理方向となるように円筒状成形ドラムに巻き付けて未加硫積層体を作成した。
この未加硫積層体を内圧6kgf/cm2、外圧9kgf/cm2、温度165℃×35分加硫缶中にて蒸気加硫し、予備成形体(筒状体)を作製した。
次いでこの筒状体の表面に、複数のリブを研削ホイールで作製した後、リブ数3ずつに切り出して、周長約1000mmのVリブドベルトを作製した。
(引張り応力測定試料の作製ならびに引張り応力測定)
また、各実施例、比較例のVリブドベルトに用いた接着ゴム層用未加硫シートをカレンダー列理方向を一定に揃えて約2.0mm厚さに積層したものに対し、面圧3920kPaの圧力で160℃×35分のプレス加硫を行って、実施例、比較例のVリブドベルトの接着ゴム層を模擬した2.0mmシート試料を作製した。
この作製したシート試料をASTM−D412に従って、125℃の雰囲気下で、6インチ/分の引張り速度でカレンダー列理方向への引張り試験を実施し、試料が10%伸長したときに試料に加えられている荷重(N)を測定し、この荷重を試料の初期断面積(mm2)で除して引張応力(MPa)を求めた結果を併せて表3に示す。
また、各実施例、比較例のVリブドベルトに用いた接着ゴム層用未加硫シートをカレンダー列理方向を一定に揃えて約2.0mm厚さに積層したものに対し、面圧3920kPaの圧力で160℃×35分のプレス加硫を行って、実施例、比較例のVリブドベルトの接着ゴム層を模擬した2.0mmシート試料を作製した。
この作製したシート試料をASTM−D412に従って、125℃の雰囲気下で、6インチ/分の引張り速度でカレンダー列理方向への引張り試験を実施し、試料が10%伸長したときに試料に加えられている荷重(N)を測定し、この荷重を試料の初期断面積(mm2)で除して引張応力(MPa)を求めた結果を併せて表3に示す。
(評価試験)
(物理特性)
各配合を用いて形成された圧縮ゴム層の反列理方向、接着ゴム層の列理方向の物性評価を行った。具体的には、硬度をJIS K 6253、引張り強さ、破断伸びをJIS K 6251に準拠して測定した。結果を表4に示す。
(物理特性)
各配合を用いて形成された圧縮ゴム層の反列理方向、接着ゴム層の列理方向の物性評価を行った。具体的には、硬度をJIS K 6253、引張り強さ、破断伸びをJIS K 6251に準拠して測定した。結果を表4に示す。
(ベルト走行試験)
作製されたVリブドベルトの走行試験を図4に示すごとく実施した。
Vリブドベルトを駆動プーリー11(直径120mm)と従動プーリー12(直径120mm)とに掛け渡し、さらに、径70mmのアイドラープーリー14(直径70mm)とテンションプーリー13(直径45mm)に巻きかけ、従動プーリー負荷16馬力、テンションプーリー13のセットウェイト85kgfとして、駆動プーリーを4900rpmで回転させた。
この走行試験を130℃雰囲気下で実施し、Vリブドベルトから心線が露出するか、または圧縮ゴム層、接着ゴム層などに割れが生じるかのいずれか短い方の時間を測定した。結果を表5に示す。
作製されたVリブドベルトの走行試験を図4に示すごとく実施した。
Vリブドベルトを駆動プーリー11(直径120mm)と従動プーリー12(直径120mm)とに掛け渡し、さらに、径70mmのアイドラープーリー14(直径70mm)とテンションプーリー13(直径45mm)に巻きかけ、従動プーリー負荷16馬力、テンションプーリー13のセットウェイト85kgfとして、駆動プーリーを4900rpmで回転させた。
この走行試験を130℃雰囲気下で実施し、Vリブドベルトから心線が露出するか、または圧縮ゴム層、接着ゴム層などに割れが生じるかのいずれか短い方の時間を測定した。結果を表5に示す。
(心線接着力測定)
各実施例、比較例のVリブドベルトに用いた圧縮ゴム層用未加硫シートをカレンダー列理方向を一定に揃えて約5.0mm厚さに積層したものに、接着ゴム層用未加硫シートをカレンダー列理方向を一定に揃え且つ前記圧縮ゴム層用未加硫シートとはカレンダー列理方向が直交するようにして圧縮ゴム層用未加硫シート積層体の上にさらに積層させた。このとき接着ゴム層用未加硫シートは厚さ約2.0mmとなるように積層し、さらにこの接着ゴム層用未加硫シートの積層厚さ方向中央部に複数本の心線を配置した。この、心線は、長さ方向が接着ゴム層用未加硫シートのカレンダー列理方向となるようにし、しかも、心線が互いに所定間隔離間した状態となるように平行配置させた。
この圧縮ゴム層用未加硫シート、接着ゴム層用未加硫シート、心線を配した積層体を面圧3920kPaの圧力で160℃×35分のプレス加硫を行って、厚さ約7mmの心線接着力測定用試料を作製した。
この作製された心線接着力測定用試料を接着ゴム層側を上面にして、互いに隣接する心線3本を接着力測定用試料端部から上面側に引き剥がして、引張り試験機にチャッキングして、100mm/分の引張り速度で引張り試験を実施することにより、3本の心線を接着力測定用試料に対して90度の角度で3本一度に引き剥がした際の応力を測定し、この応力を心線接着力測定として計測した。結果を表5に示す。
各実施例、比較例のVリブドベルトに用いた圧縮ゴム層用未加硫シートをカレンダー列理方向を一定に揃えて約5.0mm厚さに積層したものに、接着ゴム層用未加硫シートをカレンダー列理方向を一定に揃え且つ前記圧縮ゴム層用未加硫シートとはカレンダー列理方向が直交するようにして圧縮ゴム層用未加硫シート積層体の上にさらに積層させた。このとき接着ゴム層用未加硫シートは厚さ約2.0mmとなるように積層し、さらにこの接着ゴム層用未加硫シートの積層厚さ方向中央部に複数本の心線を配置した。この、心線は、長さ方向が接着ゴム層用未加硫シートのカレンダー列理方向となるようにし、しかも、心線が互いに所定間隔離間した状態となるように平行配置させた。
この圧縮ゴム層用未加硫シート、接着ゴム層用未加硫シート、心線を配した積層体を面圧3920kPaの圧力で160℃×35分のプレス加硫を行って、厚さ約7mmの心線接着力測定用試料を作製した。
この作製された心線接着力測定用試料を接着ゴム層側を上面にして、互いに隣接する心線3本を接着力測定用試料端部から上面側に引き剥がして、引張り試験機にチャッキングして、100mm/分の引張り速度で引張り試験を実施することにより、3本の心線を接着力測定用試料に対して90度の角度で3本一度に引き剥がした際の応力を測定し、この応力を心線接着力測定として計測した。結果を表5に示す。
表5の結果から、架橋されたゴム組成物により形成されているゴム層がベルト長手方向に形成されており、前記ゴム層に接着されてベルト長手方向に心線が埋設されている伝動ベルトであって、心線が埋設されている前記ゴム層は、125℃におけるベルト長手方向への10%伸び時の引張り応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成されていることを特徴とする伝動ベルトは長期耐久性が向上されていることがわかる。
(実施例10乃至18、比較例3および4)
(伝動ベルトの作製)
表6に示す組み合わせにて、心線を接着ゴム層中に配さずに、接着ゴム層と圧縮ゴム層との界面に配したこと以外は、実施例1乃至9、比較例1および2と同様にVリブドベルトを製造した。
すなわち、周長1000mmの円筒状成形ドラムにゴムコート帆布と接着ゴム層用未加硫シートを全て巻付けた上に心線をらせん状にスピニングし、さらに圧縮ゴム層用未加硫シートとを巻付け未加硫積層体を作成し、該未加硫積層体を加硫缶で加硫し、リブ形成後切り出して周長約1000mmのVリブドベルトを作製した。
なお、接着ゴム層用のゴム組成物と同じ配合物をトルエンで溶解させたトルエン溶液を作製して心線を予め浸漬、乾燥させた点も実施例1乃至9、比較例1および2と同様である。
また、実施例1乃至9、比較例1および2において表3に示したのと同様に引張り応力測定用試料を作製し、引張り応力測定をした結果を併せて表6に示す。
(伝動ベルトの作製)
表6に示す組み合わせにて、心線を接着ゴム層中に配さずに、接着ゴム層と圧縮ゴム層との界面に配したこと以外は、実施例1乃至9、比較例1および2と同様にVリブドベルトを製造した。
すなわち、周長1000mmの円筒状成形ドラムにゴムコート帆布と接着ゴム層用未加硫シートを全て巻付けた上に心線をらせん状にスピニングし、さらに圧縮ゴム層用未加硫シートとを巻付け未加硫積層体を作成し、該未加硫積層体を加硫缶で加硫し、リブ形成後切り出して周長約1000mmのVリブドベルトを作製した。
なお、接着ゴム層用のゴム組成物と同じ配合物をトルエンで溶解させたトルエン溶液を作製して心線を予め浸漬、乾燥させた点も実施例1乃至9、比較例1および2と同様である。
また、実施例1乃至9、比較例1および2において表3に示したのと同様に引張り応力測定用試料を作製し、引張り応力測定をした結果を併せて表6に示す。
(評価試験)
(ベルト走行試験)
この実施例10乃至18、比較例3および4のVリブドベルトのベルト走行試験結果は表7の通りであった。
(ベルト走行試験)
この実施例10乃至18、比較例3および4のVリブドベルトのベルト走行試験結果は表7の通りであった。
表7の結果からも、架橋されたゴム組成物により形成されているゴム層がベルト長手方向に形成されており、前記ゴム層に接着されてベルト長手方向に心線が埋設されている伝動ベルトであって、心線が埋設されている前記ゴム層は、125℃におけるベルト長手方向への10%伸び時の引張り応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成されていることを特徴とする伝動ベルトは長期耐久性が向上されていることがわかる。
(実施例19乃至27、比較例5および6)
(伝動ベルトの作製)
表8に示す配合組成と前述の配合8の接着ゴム層用ゴム組成物と表9に示す配合組成の圧縮ゴム層用ゴム組成物とが用いられてなる未加硫シートを表10のごとく組み合わせて用いたこと以外は、前述の実施例10乃至18、比較例3および4と同様に接着ゴム層と圧縮ゴム層との界面に心線を配した状態のVリブドベルトを製造した。
なお、接着ゴム層用のゴム組成物と同じ配合物をトルエンで溶解させたトルエン溶液を作製して心線を予め浸漬、乾燥させた点も実施例10乃至18、比較例3および4と同様である。
また、実施例1乃至9、比較例1および2において表3に示したのと同様に引張り応力測定用試料を作製し、引張り応力測定をした結果を併せて表10に示す。
(伝動ベルトの作製)
表8に示す配合組成と前述の配合8の接着ゴム層用ゴム組成物と表9に示す配合組成の圧縮ゴム層用ゴム組成物とが用いられてなる未加硫シートを表10のごとく組み合わせて用いたこと以外は、前述の実施例10乃至18、比較例3および4と同様に接着ゴム層と圧縮ゴム層との界面に心線を配した状態のVリブドベルトを製造した。
なお、接着ゴム層用のゴム組成物と同じ配合物をトルエンで溶解させたトルエン溶液を作製して心線を予め浸漬、乾燥させた点も実施例10乃至18、比較例3および4と同様である。
また、実施例1乃至9、比較例1および2において表3に示したのと同様に引張り応力測定用試料を作製し、引張り応力測定をした結果を併せて表10に示す。
(評価試験)
(物理特性)
各配合を用いて形成された圧縮ゴム層の反列理方向、接着ゴム層の列理方向の物性評価を行った。具体的には、硬度をJIS K 6253、引張り強さ、破断伸びをJIS K 6251に準拠して測定した。結果を表11に示す。
(物理特性)
各配合を用いて形成された圧縮ゴム層の反列理方向、接着ゴム層の列理方向の物性評価を行った。具体的には、硬度をJIS K 6253、引張り強さ、破断伸びをJIS K 6251に準拠して測定した。結果を表11に示す。
(ベルト走行試験)
この実施例19乃至27、比較例5および6のVリブドベルトのベルト走行試験結果は表12の通りであった。
この実施例19乃至27、比較例5および6のVリブドベルトのベルト走行試験結果は表12の通りであった。
表12の結果からも、架橋されたゴム組成物により形成されているゴム層がベルト長手方向に形成されており、前記ゴム層に接着されてベルト長手方向に心線が埋設されている伝動ベルトであって、心線が埋設されている前記ゴム層は、125℃におけるベルト長手方向への10%伸び時の引張り応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成されていることを特徴とする伝動ベルトは長期耐久性が向上されていることがわかる。
(実施例28乃至35、比較例7および8)
(伝動ベルトの作製)
表9に示す配合(配合D乃至M)の圧縮ゴム層用ゴム組成物をカレンダーロールによりシート化した未加硫シートと心線とを表13のごとく組み合わせて用い、接着ゴム層と圧縮ゴム層の別なくVリブドベルトを作製した以外は、先に説明した実施例1乃至9、比較例1および2と同様にして伝動ベルトを作製した。
すなわち、周長1000mmの円筒状成形ドラムにゴムコート帆布と圧縮ゴム層用未加硫シートを一部巻付けた上に心線をらせん状にスピニングし、さらに残りの圧縮ゴム層用未加硫シートを巻付け未加硫積層体を作成し、該未加硫積層体を加硫缶で加硫し、リブ形成後切り出して周長約1000mmのVリブドベルトを作製した。
(伝動ベルトの作製)
表9に示す配合(配合D乃至M)の圧縮ゴム層用ゴム組成物をカレンダーロールによりシート化した未加硫シートと心線とを表13のごとく組み合わせて用い、接着ゴム層と圧縮ゴム層の別なくVリブドベルトを作製した以外は、先に説明した実施例1乃至9、比較例1および2と同様にして伝動ベルトを作製した。
すなわち、周長1000mmの円筒状成形ドラムにゴムコート帆布と圧縮ゴム層用未加硫シートを一部巻付けた上に心線をらせん状にスピニングし、さらに残りの圧縮ゴム層用未加硫シートを巻付け未加硫積層体を作成し、該未加硫積層体を加硫缶で加硫し、リブ形成後切り出して周長約1000mmのVリブドベルトを作製した。
なお、この配合D乃至Mの未加硫シートは、伝動ベルトの幅方向がカレンダー列理方向となるようにしてVリブドベルトを作製した。
また、配合D乃至Mのゴム組成物と同じ配合物をトルエンで溶解させたトルエン溶液を作製して心線を予め浸漬、乾燥させた点も実施例1乃至9、比較例1および2と同様である。
また、配合D乃至Mのゴム組成物と同じ配合物をトルエンで溶解させたトルエン溶液を作製して心線を予め浸漬、乾燥させた点も実施例1乃至9、比較例1および2と同様である。
また、各実施例、比較例のVリブドベルトに用いた未加硫シートをカレンダー列理方向を一定にして約2.0mm厚さに積層したものに対し、面圧3920kPaの圧力で160℃×35分のプレス加硫を行って、実施例、比較例のVリブドベルトにおいて心線が接着されて埋設されているゴム層を模擬した2.0mmシート試料を作製した。
この作製したシート試料をASTM−D412に従って、125℃の雰囲気下で、6インチ/分の引張り速度でカレンダー列理方向への引張り試験を実施し、試料が10%伸長したときに試料に加えられている荷重(N)を測定し、この荷重を試料の初期断面積(mm2)で除して引張応力(MPa)を求めた結果を併せて表13に示す。
この作製したシート試料をASTM−D412に従って、125℃の雰囲気下で、6インチ/分の引張り速度でカレンダー列理方向への引張り試験を実施し、試料が10%伸長したときに試料に加えられている荷重(N)を測定し、この荷重を試料の初期断面積(mm2)で除して引張応力(MPa)を求めた結果を併せて表13に示す。
(評価試験)
(ベルト走行試験)
この実施例28乃至35、比較例7および8のVリブドベルトのベルト走行試験結果は表14の通りであった。
(ベルト走行試験)
この実施例28乃至35、比較例7および8のVリブドベルトのベルト走行試験結果は表14の通りであった。
(心線接着力測定)
各実施例、比較例のVリブドベルトに用いた未加硫シートをカレンダー列理方向を一定にして約6.0mm厚さに積層したものに、複数本の心線を配置し、さらにカレンダー列理方向を一定にして未加硫シートを約1.0mm厚さ積層して合計約7.0mm厚さの積層体を作製した。なお、心線は、長さ方向が未加硫シートのカレンダー列理方向と直交する方向になるようにし、しかも、心線が互いに所定間隔離間した状態となるように平行配置させた。
この積層体を先に実施例1乃至9、比較例1および2において説明した方法と同様に心線接着力の測定を実施した。結果を表14に示す。
各実施例、比較例のVリブドベルトに用いた未加硫シートをカレンダー列理方向を一定にして約6.0mm厚さに積層したものに、複数本の心線を配置し、さらにカレンダー列理方向を一定にして未加硫シートを約1.0mm厚さ積層して合計約7.0mm厚さの積層体を作製した。なお、心線は、長さ方向が未加硫シートのカレンダー列理方向と直交する方向になるようにし、しかも、心線が互いに所定間隔離間した状態となるように平行配置させた。
この積層体を先に実施例1乃至9、比較例1および2において説明した方法と同様に心線接着力の測定を実施した。結果を表14に示す。
表14の結果からも、架橋されたゴム組成物により形成されているゴム層がベルト長手方向に形成されており、前記ゴム層に接着されてベルト長手方向に心線が埋設されている伝動ベルトであって、心線が埋設されている前記ゴム層は、125℃におけるベルト長手方向への10%伸び時の引張り応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成されていることを特徴とする伝動ベルトは長期耐久性が向上されていることがわかる。
(実施例36乃至45)
(伝動ベルトの作製)
表15の組み合わせに従い、表16に示す配合(配合13)の接着ゴム層用ゴム組成物を用いたこと、表17に示す配合(配合N乃至W)の圧縮ゴム層用ゴム組成物を用いたこと、ならびに、下記の心線を用いたこと以外は、実施例1と同様に伝動ベルトを作製した。
(伝動ベルトの作製)
表15の組み合わせに従い、表16に示す配合(配合13)の接着ゴム層用ゴム組成物を用いたこと、表17に示す配合(配合N乃至W)の圧縮ゴム層用ゴム組成物を用いたこと、ならびに、下記の心線を用いたこと以外は、実施例1と同様に伝動ベルトを作製した。
(心線)
帝人社製のポリエステルコード(1000デニール/2×3、上撚り9.5T/10cm(Z)、下撚り2.19T/10cm)をイソシアネートのトルエン溶液(イソシアネート固形分20質量%)に浸漬後、240℃×40秒の熱風乾燥し、前処理を行った。
この前処理後の心線をRFL接着組成物(下記参照)に浸漬した後、200℃×80秒の熱風乾燥し、さらに、EPDM(三井化学社製、商品名「3085」、エチレン含量62質量%、プロピレン含量33.5質量%、ジエン含量4.5質量%)のトルエン溶液に浸漬し、60℃×40秒の熱風乾燥を行った。
帝人社製のポリエステルコード(1000デニール/2×3、上撚り9.5T/10cm(Z)、下撚り2.19T/10cm)をイソシアネートのトルエン溶液(イソシアネート固形分20質量%)に浸漬後、240℃×40秒の熱風乾燥し、前処理を行った。
この前処理後の心線をRFL接着組成物(下記参照)に浸漬した後、200℃×80秒の熱風乾燥し、さらに、EPDM(三井化学社製、商品名「3085」、エチレン含量62質量%、プロピレン含量33.5質量%、ジエン含量4.5質量%)のトルエン溶液に浸漬し、60℃×40秒の熱風乾燥を行った。
(RFL接着組成物の調整)
レゾルシン7.31重量部とホルマリン(37質量%)10.77重量部とを混合し、水酸化ナトリウム水溶液(固形分0.33質量%)を加えて攪拌し、その後、水160.91重量部加え、5時間熟成して、レゾルシン−ホルマリン樹脂(レゾルシン−ホルマリン初期縮合物、以下「RF」という、レゾルシン/ホルマリン比=0.5)水溶液を作製した。
次いで、RF水溶液にクロロスルホン化ポリエチレンラテックス(固形分40%)をRF/ラテックス比=0.25(固形分量45.2重量部)となるよう混合し、さらに、水を加えて固形分濃度20%となるよう調整した後、12時間熟成しつつ攪拌を行いRFL接着組成物の調整を行った。
レゾルシン7.31重量部とホルマリン(37質量%)10.77重量部とを混合し、水酸化ナトリウム水溶液(固形分0.33質量%)を加えて攪拌し、その後、水160.91重量部加え、5時間熟成して、レゾルシン−ホルマリン樹脂(レゾルシン−ホルマリン初期縮合物、以下「RF」という、レゾルシン/ホルマリン比=0.5)水溶液を作製した。
次いで、RF水溶液にクロロスルホン化ポリエチレンラテックス(固形分40%)をRF/ラテックス比=0.25(固形分量45.2重量部)となるよう混合し、さらに、水を加えて固形分濃度20%となるよう調整した後、12時間熟成しつつ攪拌を行いRFL接着組成物の調整を行った。
(ベルト走行試験)
ベルト走行試験を、雰囲気温度を130℃に代えて80℃とした以外は、実施例1乃至35の場合と同様に実施した。
すなわち、図4に示す装置を用いて実施例36乃至45のVリブドベルトを駆動プーリー11(直径120mm)と従動プーリー12(直径120mm)とに掛け渡し、さらに、径70mmのアイドラープーリー14(直径70mm)とテンションプーリー13(直径45mm)に巻きかけ、従動プーリー負荷16馬力、テンションプーリー13のセットウェイト85kgfとして、駆動プーリーを4900rpmで回転させた。
この走行試験を100時間実施し、走行試験前の初期重量を100%としたときの走行試験後の重量減少を測定し、その減少分を摩耗量として測定した。なお、判定においては、3%以下の摩耗量を示したものを「○」、3%を超える摩耗量を示したものを「×」として判定した。結果を表18に示す。
ベルト走行試験を、雰囲気温度を130℃に代えて80℃とした以外は、実施例1乃至35の場合と同様に実施した。
すなわち、図4に示す装置を用いて実施例36乃至45のVリブドベルトを駆動プーリー11(直径120mm)と従動プーリー12(直径120mm)とに掛け渡し、さらに、径70mmのアイドラープーリー14(直径70mm)とテンションプーリー13(直径45mm)に巻きかけ、従動プーリー負荷16馬力、テンションプーリー13のセットウェイト85kgfとして、駆動プーリーを4900rpmで回転させた。
この走行試験を100時間実施し、走行試験前の初期重量を100%としたときの走行試験後の重量減少を測定し、その減少分を摩耗量として測定した。なお、判定においては、3%以下の摩耗量を示したものを「○」、3%を超える摩耗量を示したものを「×」として判定した。結果を表18に示す。
この表18の結果から、フェノール樹脂、ハイスチレン樹脂、クマロンインデン樹脂、アミノ樹脂、ビニルトルエン樹脂、リグニン樹脂、ブチルフェノールアセチレン樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹脂の少なくとも1種からなる有機補強剤がゴムに対して1〜20質量%配合されたゴム組成物により伝動ベルトの伝動面を形成することにより耐摩耗性を向上させることができて、さらに、伝動ベルトの耐久性を向上させ得ることがわかる。
Claims (11)
- 架橋されたゴム組成物により形成されているゴム層がベルト長手方向に形成されており、前記ゴム層に接着されてベルト長手方向に心線が埋設されている伝動ベルトであって、
心線が埋設されている前記ゴム層は、125℃におけるベルト長手方向への10%伸び時の引張り応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成されていることを特徴とする伝動ベルト。 - 架橋されたゴム組成物によりベルト長手方向に形成されている圧縮ゴム層と、架橋されたゴム組成物により形成され、前記圧縮ゴム層に接着されてベルト長手方向に形成されている接着ゴム層とを有し、該接着ゴム層に心線が接着されて埋設されており、しかも、該接着ゴム層が、125℃における伝動ベルト長手方向への10%引張り時の引張応力が、1.1〜1.7MPaとなるように形成されている請求項1記載の伝動ベルト。
- 前記心線が埋設されている前記ゴム層に用いられているゴム組成物には、有機補強剤が含有されている請求項1または2に記載の伝動ベルト。
- 前記有機補強剤には、熱硬化性フェノール樹脂または熱硬化性メラミン樹脂が用いられている請求項3に記載の伝動ベルト。
- 前記接着ゴム層に用いられているゴム組成物は、ベースゴムにエチレン−α−オレフィンエラストマーが用いられている請求項2乃至4のいずれか1項に記載の伝動ベルト。
- 前記接着ゴム層は、前記ゴム組成物が硫黄により架橋されて形成されている請求項2乃至5のいずれか1項に記載の伝動ベルト。
- 前記心線は、クロロスルホン化エチレン、アルキルスルホン化エチレンおよびこれらの変性物を繰り返し単位として含むホモポリマーか、前記繰り返し単位を複数種類含むコポリマーか、あるいは、前記繰り返し単位の一種類以上と他の繰り返し単位とを含むコポリマーのいずれかのポリマー成分を含むラテックスが用いられたレゾルシン・ホルマリン・ラテックス処理がされている請求項1乃至6のいずれか1項に記載の伝動ベルト。
- 伝動面を形成するゴム組成物には、フェノール樹脂、ハイスチレン樹脂、クマロンインデン樹脂、アミノ樹脂、ビニルトルエン樹脂、リグニン樹脂、ブチルフェノールアセチレン樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹脂の少なくとも1種からなる有機補強剤がゴムに対して1〜20質量%配合されている請求項1乃至7のいずれか1項に記載の伝動ベルト。
- 前記有機補強剤が熱硬化性フェノール樹脂である請求項8に記載の伝動ベルト。
- 前記伝動面のゴム組成物に用いられるゴムがエチレン−α−オレフィン共重合体ゴムである請求項8又は9に記載の伝動ベルト。
- 前記伝動ベルトがVリブドベルトである請求項8乃至10のいずれか1項に記載の伝動ベルト。
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