WO2018230072A1 - コンベヤベルト用繊維補強層およびコンベヤベルト - Google Patents

コンベヤベルト用繊維補強層およびコンベヤベルト Download PDF

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奈那 田代
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横浜ゴム株式会社
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    • B65G15/32—Belts or like endless load-carriers made of rubber or plastics
    • B65G15/34—Belts or like endless load-carriers made of rubber or plastics with reinforcing layers, e.g. of fabric
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    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles

Definitions

  • the present invention relates to a fiber reinforced layer for a conveyor belt and a conveyor belt. More specifically, when the rubber and the fiber reinforced layer are peeled in the width direction of the conveyor belt, the adhesion between the rubber and the fiber reinforced layer is improved.
  • the present invention relates to a fiber reinforced layer for a conveyor belt and a conveyor belt.
  • endless processing To make the belt-like conveyor belt into an annular shape, so-called endless processing is performed.
  • the cover rubber is removed at each belt longitudinal end portion to be joined.
  • some rubber components such as adhesive rubber that bonds the cover rubber and fiber reinforcement layers
  • the belt end portions in the longitudinal direction of the belt are joined by vulcanization with a vulcanized adhesive interposed between the remaining rubber components (see, for example, Patent Document 1).
  • the cover rubber In order to remove the cover rubber laminated and bonded to the fiber reinforcement layer, a cut is made in the cover rubber, and the cover rubber is peeled off from the fiber reinforcement layer starting from the cut. No problem occurs when the cover rubber is peeled off in the endless process in the longitudinal direction of the conveyor belt (hereinafter referred to as the belt longitudinal direction), but is peeled off in the width direction of the conveyor belt (hereinafter referred to as the belt width direction).
  • the amount of the rubber component remaining on the surface of the fiber reinforcing layer from which the cover rubber has been peeled may be too small or may not remain at all. If the remaining amount of the rubber component is too small, the end portions in the belt longitudinal direction cannot be joined firmly, and if the rubber component does not remain, the end portions in the belt longitudinal direction cannot be joined.
  • the inventor of the present application investigates the reason why the rubber component does not remain on the surface of the fiber reinforced layer when the cover rubber is peeled in the belt width direction, and examines various means for solving this cause by examining various means for eliminating this cause. It came to create invention.
  • An object of the present invention is to provide a fiber reinforced layer for a conveyor belt and a conveyor belt capable of improving the adhesion between the rubber and the fiber reinforced layer when the rubber and the fiber reinforced layer are peeled in the belt width direction. There is to do.
  • the fiber reinforcement layer for a conveyor belt according to the present invention is a fiber reinforcement layer for a conveyor belt having a woven structure in which warp yarns extend in the belt longitudinal direction and weft yarns extend in the belt width direction.
  • a ratio A1 / A2 between the exposed area A1 of the warp and the exposed area A2 of the weft is set to 3.0 or more and 5.0 or less in a plan view of the layer.
  • the conveyor belt of the present invention is characterized in that the fiber reinforced layer for the conveyor belt is embedded as at least the uppermost layer and the lowermost layer of the core body.
  • the ratio A1 / A2 between the exposed area A1 of the warp and the exposed area A2 of the weft is set to be 3.0 or more and 5.0 or less in the plan view of the fiber reinforcement layer.
  • this ratio A1 / A2 is set to be lower than the conventional one, when the rubber and the fiber reinforcement layer are peeled in the belt width direction, the filaments constituting the warp are pulled and opened in the rubber. It becomes difficult to happen. Along with this, breakage of the filament portion of the warp is suppressed, and the adhesive layer adhering to the surface of the fiber reinforcement layer is difficult to separate from the warp. Therefore, the adhesiveness between the rubber and the fiber reinforcing layer can be improved as compared with the conventional case.
  • the ratio A1 / A2 is set to 3.0 or more, the filament constituting the weft is not pulled excessively by being pulled by the rubber. . Therefore, the rubber component can be appropriately left on the surface of the fiber reinforcement layer regardless of the direction in which the rubber is peeled off. Therefore, it is possible to firmly join the belt end portions in the belt longitudinal direction by vulcanizing the rubber components remaining in the belt end portions in the belt longitudinal direction with a vulcanizing adhesive or the like interposed therebetween.
  • FIG. 1 is a lateral view illustrating a conveyor belt in which a fiber reinforcing layer for a conveyor belt according to the present invention is embedded.
  • FIG. 2 is an explanatory view illustrating the conveyor belt of FIG. 1 in plan view.
  • FIG. 3 is an explanatory view illustrating a state in which the conveyor belt of FIG. 1 is stretched between pulleys.
  • 4 is a sectional view taken along line XX of FIG.
  • FIG. 5 is an explanatory view illustrating the fiber reinforcement layer of FIG. 1 in an enlarged manner in a plan view.
  • FIG. 6 is an explanatory view illustrating the step of peeling the cover rubber of FIG. 1 in a cross-sectional view.
  • FIG. 1 is a lateral view illustrating a conveyor belt in which a fiber reinforcing layer for a conveyor belt according to the present invention is embedded.
  • FIG. 2 is an explanatory view illustrating the conveyor belt of FIG. 1 in plan view.
  • FIG. 3 is an explanatory view
  • FIG. 7 is an explanatory view illustrating a step of joining fiber reinforcing layers having rubber components remaining on the surface in a cross-sectional view from the side.
  • FIG. 8 is an explanatory view illustrating a state in which the fiber reinforcement layers of FIG. 7 are joined together in a cross-sectional view from the side.
  • FIG. 9 is an explanatory view schematically illustrating the state of the fiber reinforcement layer in the step of peeling the cover rubber in an enlarged view.
  • FIG. 10 is an explanatory view schematically illustrating another embodiment of the fiber reinforcement layer in an enlarged view in plan view.
  • a conveyor belt fiber reinforcing layer 3 of the present invention (hereinafter referred to as a fiber reinforcing layer 3) is embedded as a core body 2 in the conveyor belt 1 of the present invention.
  • the core body 2 is a member that bears the tension generated in the stretched conveyor belt 1.
  • Adhesive rubber is attached to the surface of the fiber reinforcement layer 3, and cover rubbers 6 are disposed above and below the core body 2.
  • the core body 2 and the cover rubber 6 are integrated by vulcanization adhesion.
  • the core body 2 is continuous in the belt longitudinal direction, and the dimension in the width direction is slightly smaller than the belt width. Thereby, the width direction both ends of the conveyor belt 1 are ear rubber in which the core body 2 does not exist.
  • the arrow L in a figure shows the belt longitudinal direction (longitudinal direction of the conveyor belt 1)
  • the arrow W has shown the belt width direction (width direction of the conveyor belt 1).
  • the conveyor belt 1 in which the ends in the longitudinal direction are joined to form an annular shape is stretched between pulleys 8a and 8b and used as illustrated in FIGS.
  • both ends of the belt in the belt width direction are supported by the lower surface of the support roller 9 whose rotation axis is inclined at a predetermined angle a with respect to the horizontal, and the rotation shaft is supported at the center in the belt width direction.
  • the lower surface is supported by a horizontal support roller 9.
  • the largest tensile stress is generated in the fiber reinforcement layer 3 disposed on the outermost periphery of the annular conveyor belt 1, and the largest in the fiber reinforcement layer 3 disposed on the innermost periphery. Compressive stress is generated.
  • the core body 2 has a structure in which four fiber reinforcing layers 3 of the present invention are laminated.
  • the core body 2 is not limited to a four-layer structure, but may be a single-layer structure or other multi-layer structure.
  • the warp yarn 4 extends in the belt longitudinal direction
  • the weft yarn 5 extends in the belt width direction
  • the warp yarn 4 and the weft yarn 5 cross each other vertically. It has a plain weave structure.
  • the fiber reinforcing layer 3 is embedded with the extending direction of the warp yarns 4 being the belt longitudinal direction.
  • the warp yarn 4 a multifilament yarn formed by twisting a plurality of filaments is used.
  • the weft 5 a multifilament yarn or a monofilament yarn formed by twisting one filament is used.
  • the warp 4 and the weft 5 can be made of the same material or different materials.
  • polyester fiber is used for the warp yarn 4
  • polyamide fiber is used for the weft yarn 5, for example.
  • polyamide fibers include nylon 6, nylon 66, and the like.
  • the ratio A1 / A2 between the exposed area A1 of the warp yarn 4 and the exposed area A2 of the weft yarn 5 is set to 3.0 or more and 5.0 or less in a plan view of the fiber reinforcement layer 3.
  • the exposed area A1 of the warp 4 is an area excluding a portion that is covered with the weft 5 and cannot be seen in plan view.
  • the exposed area A2 of the weft 5 is an area excluding a portion that is covered with the warp 4 and cannot be seen in plan view.
  • the area of the exposed area A1 is indicated by a dashed dotted line
  • the area of the exposed area A2 is indicated by a dashed diagonal line.
  • the warp is generally thicker than the weft, and conventionally, the ratio A1 / A2 is, for example, 5.3 or more.
  • the ratio A1 / A2 is smaller in the fiber reinforcing layer 3 of the present invention than in the conventional case. That is, in the present invention, the exposed area A1 of the warp 4 is smaller than that of the conventional fiber reinforced layer.
  • the longitudinal ends 1a of the belt-like conveyor belt 1 are joined by endless processing.
  • endless processing a cut is made in the cover rubber 6, and the cover rubber 6 is peeled off from the fiber reinforcement layer 3 with the cut as a starting point.
  • the cover rubber 6 is peeled in the belt width direction as illustrated in FIG.
  • the cover rubber 6 is removed at each longitudinal end 1a as illustrated in FIG. 7, and the fiber reinforcement layer 3 is stepped.
  • the laminated fiber reinforcement layers 3 are made to peel one fiber reinforcement layer 3 toward the belt width direction.
  • the adhesive rubber between the fiber reinforcement layers 3 and the fiber reinforcement layer 3 are peeled in the belt width direction.
  • Some rubber component R adheresive rubber, etc.
  • the vulcanized adhesive 7 is applied to the surface of the remaining rubber component R at each belt longitudinal end 1 a. And the opposing surfaces of the laminated
  • the belt longitudinal ends 1a are joined together to form the annular conveyor belt 1.
  • a peeling force f acts on the warp 4 as illustrated in FIG. Therefore, due to the peeling force f, the space between the filaments 4a constituting the warp 4 becomes wide and the filaments 4a are opened.
  • the extending direction of the weft 5 is substantially orthogonal to the extending direction of the warp 4. Therefore, even if this peeling force f acts on the weft 5, the filament 5a constituting the weft 5 does not become open like the filament 4a constituting the warp 4.
  • the inventor of the present application can easily break the filament 4a portion when the filament 4a is in an open state, and the adhesive layer attached to the filament 4a is integrally attached to the peeled-off cover rubber 6 side.
  • the rubber component R hardly remains on the surface of the fiber reinforcing layer 3 due to this. Therefore, based on this knowledge, in the fiber reinforcing layer 3 of the present invention, the ratio A1 / A2 described above is set to be 5.0 or less as compared with the conventional case.
  • the ratio A1 / A2 is set to 3.0 or less and 5.0 or less.
  • the present invention is a useful solution to a new problem that occurs when the rubber such as the cover rubber 6 is peeled in the belt width direction, that is, a problem that has not been noticed in the past when performing endless processing. Yes.
  • a sufficient amount of rubber component is formed on the surface of the fiber reinforcing layer 3 after the peeling operation. R remains, and it is possible to firmly join the end portions 1a in the longitudinal direction.
  • the warp 4 is thinned (the fineness F1 of the warp 4 is reduced), the arrangement density of the warps 4 is reduced, and the weft 5 is thickened (the fineness F2 of the weft 5 is decreased).
  • There are options such as increasing the arrangement density of the weft threads 5.
  • the warp yarns 4 are too thin or the arrangement density of the warp yarns 4 is too small, there arises a problem that it is difficult to ensure the strength of the fiber reinforcing layer 3 in the belt longitudinal direction.
  • the fineness F1 and arrangement density of the warp yarn 4 and the fineness F2 and arrangement density of the weft yarn 5 are set to appropriate ranges according to the use conditions of the conveyor belt 1 and the like.
  • the ratio F1 / F2 between the fineness F1 of the warp 4 and the fineness F2 of the weft 5 is preferably set to 1.5 or more and 2.5 or less.
  • the ratio F1 / F2 is less than 1.5, the crimp rate of the warp yarn 4 tends to be excessive, and when the ratio F1 / F2 exceeds 2.5, the exposed area A1 of the warp yarn 4 tends to be excessive.
  • twist coefficient T1 When the twist coefficient T1 is less than 20, it is advantageous to reduce the exposed area A1 of the warp yarn 4, but it is disadvantageous to reduce the exposed area A2 of the weft yarn 5 and to ensure sufficient fatigue resistance of the weft yarn 5. Will also be disadvantaged. If the twist coefficient T1 exceeds 50, it is disadvantageous to reduce the exposed area A1 of the warp yarn 4.
  • the twist direction of the warp yarn 4 and the weft yarn 5 may be the S direction (clockwise twist) or the Z direction (counterclockwise twist). As illustrated in FIG. It is preferable to arrange one by one in the direction or a plurality of such as two alternately.
  • the cover rubber 6 is peeled in the belt width direction by alternately weaving the warp yarns 4 twisted in the S direction and the warp yarns 4 twisted in the Z direction in the belt width direction, Even if it is likely to be in an open state, the filament 4a of the other half warp 4 is in a state where the twist is tightened.
  • Polyamide fiber has better adhesion to rubber than polyester fiber. Therefore, by using a polyester fiber for the warp 4 and a polyamide fiber for the weft 5, it is possible to further improve the adhesion between the rubber and the fiber reinforcing layer 3 when the rubber is peeled in the belt width direction. Become advantageous.
  • all the fiber reinforcement layers may be the fiber reinforcement layers 3 of the present invention.
  • the layer 3 can be used, and the remainder can be an inexpensive general-purpose fiber reinforced layer.
  • the fiber reinforcing layer 3 of the present invention is disposed in the outermost layer that is most susceptible to the influence of heat due to vulcanization when the conveyor belt 1 is manufactured.
  • the fiber reinforcing layer 3 of the present invention is adopted as at least the uppermost layer and the lowermost layer among the fiber reinforcing layers constituting the core body 2.
  • the strength utilization factor F of the warp calculated by the following equation (2) was determined.
  • Strength utilization factor F (Strong breaking strength of warp per unit width of fiber reinforcing layer / (Tensile breaking strength of one warp ⁇ Number of warp per unit width of fiber reinforcing layer)) ⁇ 100% (2)
  • the strength utilization factor F is an index indicating how much the tensile strength inherent in warp yarns can be exhibited in the fiber reinforcement layer, and the greater the value of F, the more efficiently the warp yarn strength is exhibited efficiently. It means that it is excellent.
  • Table 1 the strong utilization rate of the conventional example is evaluated as an index with a standard of 100, and the larger index value means the better.
  • test Specimens were produced according to JIS K 6256-1: 2013 “Peel strength from fabric” using samples of the respective fiber reinforcing layers.
  • the test piece was obtained by vulcanizing and integrating each sample between an adhesive rubber (NR weight ratio 50%) and a cover rubber (NBR weight ratio 20%, SBR weight ratio 40%). Then, in accordance with JIS K 6256-1: 2013 “Peel strength from cloth”, the sample and the adhesive rubber were peeled off, and the area of the adhesive rubber remaining on the bonding surface of the sample with the adhesive rubber was measured. did.
  • the sample was peeled in two directions, ie, the belt longitudinal direction (warp yarn extending direction) and the belt width direction (weft extending direction).
  • test conditions for each test piece were the same except that the fiber reinforced layer was different.
  • the area of the remaining adhesive rubber is evaluated by an index with the conventional example being 100 as the standard, and a larger index value means that the remaining amount of the adhesive rubber is larger and superior.
  • Examples 1 to 5 have the same performance as the conventional example with respect to the rate of change with time in belt length, fatigue resistance, and the strength utilization factor of warp, and the rubber and the fiber reinforcement layer are arranged in the belt width direction. It can be seen that much more rubber remains in the fiber reinforced layer than in the conventional example when peeling toward.

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Abstract

ゴムと繊維補強層とをベルト幅方向に向かって剥離させる際に、ゴムと繊維補強層との固着性を向上させることができる繊維補強層及びコンベヤベルトを提供する。縦糸４がベルト長手方向に延在し、横糸５がベルト幅方向に延在する織構造の繊維補強層３を心体２としてコンベヤベルト１に埋設し、繊維補強層３の平面視で、縦糸４の露出面積Ａ１と横糸５の露出面積Ａ２との比Ａ１／Ａ２を３．０以上５．０以下に設定し、エンドレス加工する際には、ベルト長手方向端部１ａそれぞれで、カバーゴム６をベルト幅方向に向かって剥離させて繊維補強層３の表面には適度にゴム成分Ｒを残存させ、残存させたゴム成分Ｒの間に加硫接着剤７等を介在させて加硫することでベルト長手方向端部１ａどうしを接合する。

Description

コンベヤベルト用繊維補強層およびコンベヤベルト
　本発明は、コンベヤベルト用繊維補強層およびコンベヤベルトに関し、さらに詳しくは、ゴムと繊維補強層とをコンベヤベルトの幅方向に向かって剥離させる際に、ゴムと繊維補強層との固着性を向上させることができるコンベヤベルト用繊維補強層およびコンベヤベルトに関するものである。
　帯状のコンベヤベルトを環状にするには、いわゆるエンドレス加工を行う。エンドレス加工では、接合するそれぞれのベルト長手方向端部においてカバーゴムを除去する。心体として繊維補強層が使用されているコンベヤベルトでは、エンドレス加工の際にそれぞれの繊維補強層の表面にはゴム成分（カバーゴムと繊維補強層とを接着させる接着ゴム等）が若干残存していて、この残存しているゴム成分どうしの間に加硫接着剤等を介在させて加硫することでベルト長手方向端部どうしを接合する（例えば特許文献１参照）。
　繊維補強層に積層されて接合されているカバーゴムを除去するには、カバーゴムに切れ目を入れて、その切れ目を発端にしてカバーゴムを繊維補強層から剥離させる。エンドレス工程でカバーゴムをコンベヤベルトの長手方向（以下、ベルト長手方向という）に向かって剥離させる場合は問題が生じないが、コンベヤベルトの幅方向（以下、ベルト幅方向という）に向かって剥離させる場合、コンベヤベルトが過加硫されている仕様等では、カバーゴムを剥離させた繊維補強層の表面に残存するゴム成分の量が過小になったり、まったく残存しないことがある。ゴム成分の残存量が過小であると、ベルト長手方向端部どうしを強固に接合することができず、ゴム成分が残存していなければベルト長手方向端部どうしを接合することができない。
　本願発明者は、カバーゴムをベルト幅方向に向かって剥離させた場合に、繊維補強層の表面にゴム成分が残存しなくなる原因を追究し、この原因を解消する手段を種々検討することで本願発明を創作するに至った。
日本国特開２０１４－３７２８０号公報
　本発明の目的は、ゴムと繊維補強層とをベルト幅方向に向かって剥離させる際に、ゴムと繊維補強層との固着性を向上させることができるコンベヤベルト用繊維補強層およびコンベヤベルトを提供することにある。
　上記目的を達成するため本発明のコンベヤベルト用繊維補強層は、縦糸がベルト長手方向に延在し、横糸がベルト幅方向に延在する織構造のコンベヤベルト用繊維補強層において、前記繊維補強層の平面視で、前記縦糸の露出面積Ａ１と前記横糸の露出面積Ａ２との比Ａ１／Ａ２が３．０以上５．０以下に設定されていることを特徴とする。
　本発明のコンベヤベルトは、上記のコンベヤベルト用繊維補強層が、心体の少なくとも最上層および最下層として埋設されていることを特徴とする。
　本発明によれば、繊維補強層の平面視で、前記縦糸の露出面積Ａ１と前記横糸の露出面積Ａ２との比Ａ１／Ａ２が従来よりも低くて、３．０以上５．０以下に設定されている。この比Ａ１／Ａ２を従来に比して低く設定することで、ゴムと繊維補強層とをベルト幅方向に向かって剥離させる際に、縦糸を構成するフィラメントがゴムに引張られて開いた状態になることが生じ難くなる。これに伴い、縦糸のフィラメント部分の破壊が抑制されて、繊維補強層の表面に付着している接着剤層が縦糸から分離し難くなる。そのため、ゴムと繊維補強層との固着性を従来に比して向上させることができる。
　ゴムをベルト長手方向に向かって剥離させる場合では、比Ａ１／Ａ２が３．０以上に設定されているので、横糸を構成するフィラメントがゴムに引張られて過剰に開いた状態になることもない。したがって、ゴムを剥離させる方向に拘わらず、繊維補強層の表面には適度にゴム成分を残存させることができる。そのため、ベルト長手方向端部それぞれの残存しているゴム成分の間に加硫接着剤等を介在させて加硫することでベルト長手方向端部どうしを強固に接合することが可能になる。
図１は本発明のコンベヤベルト用繊維補強層を埋設したコンベヤベルトを例示する横面図である。 図２は図１のコンベヤベルトを平面視で例示する説明図である。 図３は図１のコンベヤベルトをプーリ間に張設した状態を例示する説明図である。 図４は図３のＸ－Ｘ断面図である。 図５は図１の繊維補強層を平面視で拡大して例示する説明図である。 図６は図１のカバーゴムを剥離させる工程を横断面視で例示する説明図である。 図７は表面にゴム成分を残存させた繊維補強層どうしを接合する工程を側方からの断面視で例示する説明図である。 図８は図７の繊維補強層どうしを接合した状態を側方からの断面視で例示する説明図である。 図９はカバーゴムを剥離させる工程での繊維補強層の状態を拡大して平面視で模式的に例示する説明図である。 図１０は繊維補強層の別の実施形態を拡大して平面視で模式的に例示する説明図である。
　以下、本発明のコンベヤベルト用繊維補強層およびコンベヤベルトを図に示した実施形態に基づいて説明する。
　図１、図２に例示する本発明のコンベヤベルト１には、本発明のコンベヤベルト用繊維補強層３（以下、繊維補強層３という）が心体２として埋設されている。心体２は、張設されたコンベヤベルト１に生じる張力を負担する部材である。繊維補強層３の表面には接着ゴムが付着していて、心体２の上下にはそれぞれ、カバーゴム６が配置されている。心体２とカバーゴム６とは加硫接着によって一体化している。心体２はベルト長手方向に連続していて、幅方向寸法はベルト幅よりも若干小さくなっている。これにより、コンベヤベルト１の幅方向両端は、心体２が存在していない耳ゴムになっている。尚、図中の矢印Ｌはベルト長手方向（コンベヤベルト１の長手方向）を示し、矢印Ｗはベルト幅方向（コンベヤベルト１の幅方向）を示している。
　長手方向端部どうしが接合されて環状になったコンベヤベルト１は、図３、図４に例示するようにプーリ８ａ、８ｂの間に張設されて使用される。そして、搬送物１０を載せて運ぶ搬送側では、ベルト幅方向両端部は回転軸が水平に対して所定角度ａで傾斜した支持ローラ９により下面を支持され、ベルト幅方向中央部は回転軸が水平な支持ローラ９により下面を支持される。これにより、ベルト幅方向両端部は、ベルト幅方向中央部に対して上側に屈曲して、コンベヤベルト１はトラフ状になって使用される。プーリ８ａ、８ｂまわりを屈曲する際には、環状のコンベヤベルト１の最外周に配置された繊維補強層３に最も大きな引張応力が生じ、最内周に配置された繊維補強層３に最も大きな圧縮応力が生じる。
　この実施形態では、心体２は、本発明の繊維補強層３が４層積層された構造になっている。心体２は４層構造に限らず、単層構造或いはその他の複数層構造にすることもできる。
　図５に例示するように、この繊維補強層３は縦糸４がベルト長手方向に延在し、横糸５がベルト幅方向に延在し、縦糸４および横糸５が互いに１本おきに上下に交錯する平織構造になっている。繊維補強層３は、縦糸４の延在方向をベルト長手方向にして埋設される。
　縦糸４には、複数本のフィラメントを撚って形成されたマルチフィラメントヤーンが用いられる。横糸５には、マルチフィラメントヤーンまたは１本のフィラメントを撚って形成されたモノフィラメントヤーンが用いられる。縦糸４と横糸５は同じ材質にすることも異なる材質にすることもできる。縦糸４には例えばポリエステル繊維を使用し、横糸５には例えばポリアミド繊維を使用する。ポリアミド繊維としては、ナイロン６、ナイロン６６等を例示できる。
　本発明では、繊維補強層３の平面視で、縦糸４の露出面積Ａ１と横糸５の露出面積Ａ２との比Ａ１／Ａ２が３．０以上５．０以下に設定されていることが特徴の１つである。縦糸４の露出面積Ａ１とは、平面視で横糸５に覆われていて見えない部分を除いた面積である。横糸５の露出面積Ａ２とは、平面視で縦糸４に覆われていて見えない部分を除いた面積である。図５では露出面積Ａ１の領域を一点鎖線の斜線により示し、露出面積Ａ２の領域を破線の斜線により示している。
　繊維補強層ではベルト長手方向の強力を十分に確保することが重要である。そのため、縦糸が横糸に比して太くなっていることが一般的であり、従来、比Ａ１／Ａ２は例えば５．３以上になっている。一方、本発明の繊維補強層３は従来に比してこの比Ａ１／Ａ２が小さくなっている。即ち、従来の繊維補強層に比して、本発明では縦糸４の露出面積Ａ１が小さくなっている。
　コンベヤベルト１を環状にする際には、帯状のコンベヤベルト１の長手方向端部１ａどうしをエンドレス加工により接合する。エンドレス加工ではカバーゴム６に切れ目を入れて、その切れ目を発端にしてカバーゴム６を繊維補強層３から剥離させる。カバーゴム６は、図６に例示するようにベルト幅方向に向かって剥離させる。
　心体２が複数の繊維補強層３で構成されている場合は、それぞれの長手方向端部１ａでは図７に例示するようにカバーゴム６を除去して繊維補強層３をステップ状にする。積層されている繊維補強層３どうしは、一方の繊維補強層３をベルト幅方向に向かって剥離させる。この剥離作業では繊維補強層３どうしの間の接着ゴムと繊維補強層３とがベルト幅方向に向かって剥離されることになる。剥離作業後の繊維補強層３の表面にはゴム成分Ｒ（接着ゴムなど）が若干残存する。
　次いで、図８に例示するように、それぞれのベルト長手方向端部１ａの残存しているゴム成分Ｒの表面に加硫接着剤７を塗布する。そして、ゴム成分Ｒどうしの間に加硫接着剤７等を介在させた状態で加硫することで、積層した繊維補強層３の対向表面どうしを接合させる。これにより、ベルト長手方向端部１ａどうしが接合して環状のコンベヤベルト１が形成される。
　上述した剥離作業の際には、図９に例示するように縦糸４には剥離力ｆが作用する。そのため、この剥離力ｆに起因して縦糸４を構成しているフィラメント４ａどうしの間が広くなってフィラメント４ａが開いた状態になる。尚、横糸５の延在方向は縦糸４の延在方向と略直交している。そのため、この剥離力ｆが横糸５に作用しても、横糸５を構成するフィラメント５ａが、縦糸４を構成するフィラメント４ａのように開いた状態になることはない。
　本願発明者は、フィラメント４ａが開いた状態になることで、フィラメント４ａ部分が破壊し易くなり、フィラメント４ａに付着している接着剤層が剥離させたカバーゴム６側に一体化して付着してしまい、これが一因になって繊維補強層３の表面にゴム成分Ｒが残存し難くなることを見出した。そこで、この知見に基づいて、本発明の繊維補強層３では、従来に比して上述した比Ａ１／Ａ２が小さくして５．０以下に設定されている。
　比Ａ１／Ａ２を小さくすることで、剥離力ｆが直接的に作用する縦糸４の面積が減少する。そのため、同じ剥離力ｆが作用しても縦糸４のフィラメント４ａが開いた状態になり難くなり、繊維補強層３の表面にはゴム成分Ｒが残存し易くなる。その結果、ゴムをベルト幅方向に向かって剥離させる場合であっても、積層する繊維補強層３どうしを強固に接合させることができ、ひいては、長手方向端部１ａどうしを強固に接合させることが可能になる。
　比Ａ１／Ａ２が３．０以未満であると、ゴムをベルト長手方向に向かって剥離させる際には、横糸５がマルチフィラメントヤーンの場合は、その時の剥離力に起因してフィラメント５ａが開いた状態になり易い。その結果、繊維補強層３の表面にはゴム成分Ｒが残存し難くなる。そのため、本発明では、比Ａ１／Ａ２が３．０以下５．０以下に設定されている。
　本発明はカバーゴム６等のゴムをベルト幅方向に向かって剥離させる際に生じる新たな課題、即ち、エンドレス加工を行う際に従来注目されていなかった課題に対して有益な解決手段になっている。しかも、ゴムをベルト長手方向に向かって剥離させる際にも、ベルト長手方向に対して斜めに向かって剥離させる際にも、剥離作業後の繊維補強層３の表面には十分な量のゴム成分Ｒが残存し、長手方向端部１ａどうしを強固に接合させることが可能になっている。
　比Ａ１／Ａ２を小さくするため具体的には、縦糸４を細くする（縦糸４の繊度Ｆ１を小さくする）、縦糸４の配置密度を小さくする、横糸５を太くする（横糸５の繊度Ｆ２を大きくする）、横糸５の配置密度を大きくするなどの選択肢がある。縦糸４を細くし過ぎる場合や縦糸４の配置密度を過小にする場合は、繊維補強層３のベルト長手方向の強力を確保し難くなるという問題が生じる。一方、横糸５を太くし過ぎる場合や縦糸４の配置密度を過小にする場合は縦糸４のクリンプ率（上下屈曲する程度）が増大する。これに伴い、張設されたコンベヤベルト１では経時的な伸びが大きくなって、コンベヤベルト１が蛇行走行し易くなる等の問題が生じる。そのため、縦糸４の繊度Ｆ１および配置密度、横糸５の繊度Ｆ２および配置密度を、コンベヤベルト１の使用条件等に応じて適切な範囲にする。
　そこで、縦糸４の繊度Ｆ１と横糸５の繊度Ｆ２との比Ｆ１／Ｆ２は１．５以上２．５以下に設定することが好ましい。比Ｆ１／Ｆ２が１．５未満では、縦糸４のクリンプ率が過大になり易く、比Ｆ１／Ｆ２が２．５超になると、縦糸４の露出面積Ａ１が過大になり易い。
　横糸５の下記（１）式により算出される撚り係数Ｔ１は２０以上５０以下に設定することが好ましい。
　撚り係数Ｔ１＝（Ｔ／１０）×（Ｄ）1/2　・・・（１）
　この（１）式のＴは横糸５の１０ｃｍ当たりの撚り数、Ｄは横糸５の繊度（ｄｔｅｘ）である。
　撚り係数Ｔ１が２０未満では、縦糸４の露出面積Ａ１を小さくするは有利になるが、横糸５の露出面積Ａ２を小さくするには不利になり、横糸５の十分な耐疲労性を確保するにも不利になる。撚り係数Ｔ１が５０超では、縦糸４の露出面積Ａ１を小さくするには不利になる。
　縦糸４および横糸５の撚り方向は、Ｓ方向（右回りの撚り）でもＺ方向（左回りの撚り）でもよいが、図１０に例示するように、撚り方向を反対にした縦糸４をベルト幅方向に１本ずつ、或いは２本等の複数本ずつ、交互に配列することが好ましい。Ｓ方向撚りの縦糸４とＺ方向撚りの縦糸４をベルト幅方向に交互に織り込むことで、カバーゴム６をベルト幅方向に剥離させる際に、繊維補強層３の半分の縦糸４はフィラメント４ａが開いた状態になり易くても、もう半分の縦糸４のフィラメント４ａは撚りが締まる状態になる。そのため、カバーゴム６をベルト幅方向一方側から剥離させる場合であっても、ベルト幅方向他方側から剥離させる場合であっても、繊維補強層３の表面にゴム成分Ｒを適度に残存させ易くなる。それ故、Ｓ方向撚りの縦糸４とＺ方向撚りの縦糸４とをベルト幅方向に交互に織り込む仕様にすることで、ゴムと繊維補強層３との固着性に対する方向性を無くすことができる。
　ポリエステル繊維に比してポリアミド繊維はゴムとの接着性が良好である。そのため、縦糸４にポリエステル繊維を採用し、横糸５にポリアミド繊維を採用することで、ゴムをベルト幅方向に向かって剥離させる際のゴムと繊維補強層３との固着性をより向上させるには有利になる。
　心体２が複数の繊維補強層を積層した構造の場合、すべての繊維補強層を本発明の繊維補強層３にしてもよいが、コストを抑えるために、一部だけを本発明の繊維補強層３にして、残りは安価な汎用の繊維補強層にすることもできる。この場合、コンベヤベルト１を製造する際に加硫による熱の影響を最も受け易い最外層に本発明の繊維補強層３を配置する。
　即ち、環状に形成される前の帯状のコンベヤベルト１では、心体２を構成する繊維補強層のうち、少なくとも最上層および最下層に本発明の繊維補強層３を採用した仕様にする。もちろん、最上層および最下層のみに本発明の繊維補強層３を採用した仕様にすることもできる。このような仕様にすることで、繊維補強層３の使用量を最小限にしながらも、上述した繊維補強層３よる効果を効率的に得ることができる。
　繊維補強層のサンプルとして表１に示す仕様の７種類（従来例、比較例、実施例１～５）を製造した。また、それぞれの繊維補強層のサンプルを使用してコンベヤベルトのサンプルを製造した。表１中のＰＥＴはポリエステル、Ｎ６６はナイロン６６を意味する。また、表１中のＡ１は縦糸の露出面積、Ａ２は横糸の露出面積、Ｆ１は縦糸の繊度、Ｆ２は横糸の繊度を意味する。それぞれのコンベヤベルトのサンプルは、心体となる繊維補強層の仕様が異なるだけでその他の仕様は同じである。それぞれのコンベヤベルトのサンプルには、繊維補強層を２層埋設した。
　それぞれのコンベヤベルトのサンプルに対して下記のベルト長さ変化率、縦糸の強力利用率を測定した。また、それぞれの繊維補強層のサンプルに対して下記の剥離試験（繊維補強層とゴムとの固着性）を行った。その結果は表１に示すとおりであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 [ベルト長さ変化率]
　それぞれのコンベヤベルトのサンプルを同条件でプーリ間に張設して、同条件で走行試験を行い、走行前と走行後でのサンプルの周長の変化率を測定した。変化率は従来例を基準の１００として指数で評価し、指数の数値が小さい方が経時的な周長の増大が抑制されて優れていること意味する。
 [縦糸の強力利用率]
　走行前のそれぞれのコンベヤベルトのサンプルについて、下記（２）式により算出される縦糸の強力利用率Ｆを把握した。
　強力利用率Ｆ＝（繊維補強層の単位幅当たりの縦糸の延在方向破断強力／（１本の縦糸の引張破断強力×繊維補強層の単位幅当たりの縦糸の本数））×１００％・・・（２）
　強力利用率Ｆは、繊維補強層において縦糸が本来有している引張強力をどの程度発揮できるかを示す指標であり、Ｆの数値が大きい方が縦糸の強力が無駄なく効率的に発揮されていて優れていること意味する。表１では従来例の強力利用率を基準の１００として指数で評価し、指数の数値が大きい方が優れていることを意味する。
[剥離試験]
　それぞれの繊維補強層のサンプルを用いてＪＩＳ　Ｋ　６２５６－１：２０１３「布との剥離強さ」に準拠して試験片を製造した。試験片は接着ゴム（ＮＲ重量比率５０％）とカバーゴム（ＮＢＲ重量比率２０％、ＳＢＲ重量比率４０％）の間にそれぞれのサンプルを挟んで加硫して一体化させたものである。そして、ＪＩＳ　Ｋ　６２５６－１：２０１３「布との剥離強さ」に準拠してサンプルと接着ゴムとの間を剥離させて、サンプルの接着ゴムとの接合面に残存した接着ゴムの面積を測定した。サンプルを剥離させる方向は、ベルト長手方向（縦糸の延在方向）とベルト幅方向（横糸の延在方向）の２通りで行った。即ち、それぞれの試験片は繊維補強層が異なるだけで試験条件は共通にした。残存した接着ゴムの面積は従来例を基準の１００として指数で評価し、指数の数値が大きい方が接着ゴムの残存量が多くて優れていること意味する。
　表１の結果から、実施例１～５はベルト長さ経時変化率、耐疲労性および縦糸の強力利用率に関しては従来例と同等の性能を有し、ゴムと繊維補強層とをベルト幅方向に向かって剥離する際には従来例よりも格段に多くのゴムが繊維補強層に残存することが分かる。
１　コンベヤベルト
１ａ　長手方向端部
２　心体
３　繊維補強層
４　縦糸
４ａ　フィラメント
５　横糸
５ａ　フィラメント
６　カバーゴム
７　加硫接着剤
８ａ、８ｂ　プーリ
９　支持ローラ
１０　搬送物
Ｒ　ゴム成分

Claims (6)

  1. 　縦糸がベルト長手方向に延在し、横糸がベルト幅方向に延在する織構造のコンベヤベルト用繊維補強層において、
    　前記繊維補強層の平面視で、前記縦糸の露出面積Ａ１と前記横糸の露出面積Ａ２との比Ａ１／Ａ２が３．０以上５．０以下に設定されていることを特徴とするコンベヤベルト用繊維補強層。
  2. 　前記縦糸の繊度Ｆ１と前記横糸の繊度Ｆ２との比Ｆ１／Ｆ２が１．５以上２．５以下に設定されている請求項１に記載のコンベヤベルト用繊維補強層。
  3. 　前記横糸の下記（１）式により算出される撚り係数Ｔ１が２０以上５０以下に設定されていることを特徴する請求項１または２に記載のコンベヤベルト用繊維補強層。
    　撚り係数Ｔ１＝（Ｔ／１０）×（Ｄ）1/2　・・・（１）
    ここで、Ｔは前記横糸の１０ｃｍ当たりの撚り数、Ｄは前記横糸の繊度（ｄｔｅｘ）である。
  4. 　Ｓ方向撚りの前記縦糸とＺ方向撚りの前記縦糸とがベルト幅方向に交互に配列されている請求項１～３のいずれかに記載のコンベヤベルト用繊維補強層。
  5. 　前記縦糸がポリエステル繊維からなり、前記横糸がポリアミド繊維からなる請求項１～４のいずれかに記載のコンベヤベルト用繊維補強層。
  6. 　請求項１～５のいずれかに記載のコンベヤベルト用繊維補強層が、心体の少なくとも最上層および最下層として埋設されていることを特徴とするコンベヤベルト。
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