JP2002021935A

JP2002021935A - 注型ウレタンベルト

Info

Publication number: JP2002021935A
Application number: JP2000200004A
Authority: JP
Inventors: Shigehiro Itsushiki; 重洋一色; Soji Nakane; 聡司中根
Original assignee: Unitta Co Ltd
Current assignee: Unitta Co Ltd
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】耐ジャンピング性能、耐久性能及びベルトと
しての柔軟性に優れた注型ウレタンベルトを提供するこ
と。【解決手段】歯部２及びウェブ１をウレタンエラスト
マーにより構成してあり、前記ウェブ１内に芯線３が埋
設されたものとしてある注型ウレタンベルトにおいて、
歯部２及びウェブ２の歯部側層10を構成する高剛性のウ
レタンエラストマーと、ウェブ１の背面側層11を構成す
る発泡させたウレタンエラストマーとを、一体成型して
形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、注型ウレタンベ
ルトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の注型ウレタンベルトは、歯部及び
ウェブを一種類のウレタンエラストマーにより構成して
あり、前記ウェブ内に芯線が埋設されたものとしてあ
る。

【０００３】したがって、高剛性のウレタンエラストマ
ーで構成されたものは耐ジャンピング性能や耐久性能が
優れているもののベルトとしての柔軟性に難点があり、
逆に、低剛性のウレタンエラストマーで構成されたもの
はベルトとしての柔軟性に優れているものの耐ジャンピ
ング性能や耐久性に難点があった。

【０００４】しかしながら、最近の市場の動向として歯
部とウェブの背面部で相反する性能が要求される場合が
増えてきており、特に耐ジャンピング性能、耐久性能及
びベルトとしての柔軟性に優れた注型ウレタンベルトが
要求されている。

【０００５】したがって、注型ウレタンベルトを製造・
販売する業界では、耐ジャンピング性能、耐久性能及び
ベルトとしての柔軟性に優れた注型ウレタンベルトを開
発することに取り組んでいる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、耐ジャンピング性能、耐久性能及びベルトとしての
柔軟性に優れた注型ウレタンベルトを提供することを課
題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】（請求項１記載の発明）
この発明の注型ウレタンベルトは、歯部及びウェブをウ
レタンエラストマーにより構成してあり、前記ウェブ内
に芯線が埋設されたものとしてある注型ウレタンベルト
において、歯部及びウェブの歯部側層を構成する高剛性
のウレタンエラストマーと、ウェブの背面側層を構成す
る発泡させたウレタンエラストマーとを、一体成型して
形成してある。（請求項２記載の発明）この発明の注型ウレタンベルト
は、上記請求項１記載の発明に関し、芯線は、ウェブの
背面側層を構成する発泡させたウレタンエラストマー
内、又はウェブの歯部側層を構成する高剛性のウレタン
エラストマー内のうちどちらか一方に埋設されている。（請求項３記載の発明）この発明の注型ウレタンベルト
は、上記請求項１又は２記載の発明に関し、背面側層を
構成する発泡させたウレタンエラストマーには、帯電防
止剤を添加してある。（請求項４記載の発明）この発明の注型ウレタンベルト
は、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の発明に関
し、背面を研磨してある。

【０００８】なお、上記発明の注型ウレタンベルトの作
用・効果については、以下の発明の実施の形態の欄で明
らかにする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明を実施例として示
した図面に従って説明する。（実施形態１）図１は、この実施形態１の注型ウレタン
ベルトＢを示しており、図２や図３は前記注型ウレタン
ベルトＢを製造するための型等を示している。〔注型ウレタンベルトＢの構成について〕この注型ウレ
タンベルトＢは、図１に示すように、ウレタンエラスト
マーにより構成されたウェブ１と歯部２とを有してお
り、前記ウェブ１を構成する歯底面にピップが形成され
ていないと共に前記歯底面から離れたウェブ１部分に芯
線３が埋設されている。

【００１０】ここで、前記ウェブ１及び歯部２は上述し
た如くウレタンエラストマーにより構成されているが、
図１に示すように、歯部２及びウェブ１の歯部側層10を
構成する高剛性のウレタンエラストマーと、ウェブ１の
背面側層11を構成する発泡させたウレタンエラストマー
とを、一体成型するようにして形成されている。

【００１１】高剛性のウレタンエラストマーはウレタン
プレポリマー１００重量％、シリコンオイル３〜５重量
％、硬化剤１２．６３重量％を混合して硬化させたもの
としてあり、発泡させたウレタンエラストマーはウレタ
ンプレポリマー１００重量％、可塑剤２０重量％、硬化
剤１２．６３重量％及び発泡剤５重量％を混合して硬化
させたものとしてある。なお、上記可塑剤は１０〜３０
重量％の範囲、硬化剤は８〜２０重量％の範囲、発泡剤
は２〜１０重量％の範囲であればよい。

【００１２】芯線３としては、例えばアラミド繊維や金
属コードが使用でき、単線でも単線を撚り合わせたもの
でもよい。

【００１３】また、上記したウレタンプレポリマー、可
塑剤、硬化剤としては以下のものを使用できる。（ウレタンプレポリマー）使用できるウレタンポリマー
は特に限定されず、一般的に用いられるジイソシアネー
トと、ポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリ
オール等の１種又は２種から成るものとしている。

【００１４】ジイソシアネートとしては、トルエンジイ
ソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシア
ネート（ＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート
（ＨＤＩ）、シクロヘキサンジイソシアネート（ＣＨＤ
Ｉ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）等が挙げ
られる。

【００１５】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のものである。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「ＰＤＡ」
と記す）、ポリ（プロピレンアジペート）（以下「ＰＰ
Ａ」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（ネオンペンチレ
ンアジペート（以下「ＰＮＡ」と記す）、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つの共重
合体が挙げられる。

【００１６】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、ネオベンチルグリコー
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のものである。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（これらはいずれも分子量５
００〜１００００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、又は複数併用されたりす
る。（可塑剤）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。（硬化剤）硬化剤としては、特に限定はされず、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、ポリアミン化合物やポリオール等が挙げら
れる。

【００１７】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、特に限定はされず、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肪族アミン、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。

【００１８】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
ル等が挙げられる。（発泡剤）化学的反応に基づく発泡剤は水であり、物理
的な発泡剤としてＣＦ₂Ｃｌ₂（Ｒ−１２）、ＣＨＣｌ
₂Ｆ（Ｒ−２１）、ＣＣｌ₃Ｆ（Ｒ−１１）、ＣＨ₂Ｃ
ｌ ₂、ＣＣｌ₂Ｆ−ＣＣｌ₂Ｆ（Ｒ−１１３）が挙げら
れるほか、ジクロルメタン等も用いられる。（促進剤）製造の条件に合わせて用いることができる。〔注型ウレタンベルトＢの製造方法について〕次に、上
記注型ウレタンベルトＢの製造について説明する（図
２、図３参照）。第１成型工程図２に示すように、小内径の外型シェル６Ａ内に、外周
面に歯部形成溝70を有する内型マンドレル７Ａを挿入す
ると共に外型シェル６Ａの上下端に上下板８，９を嵌め
込むようにして型組みする。この状態において、外型シ
ェル６Ａと内型マンドレル７Ａとの間には、ウェブ１の
一部を構成する歯部側層10と歯部２から成る第１中間体
B1に相当する空間K1が構成されている。

【００１９】ここで、外型シェル６Ａ及び内型マンドレ
ル７Ａを１１０℃に加熱した後、図２に示すように、注
型用容器60内の注型ウレタンＵＥＨを２０Ｋｇｆ／ｃｍ
²以下の圧力でピストン61により加圧し、注型用管62を
経て前記空間K1内に注型ウレタンＵＥＨを充填する。空
間K1内に注型ウレタンＵＥＨが充填されると、上板８の
脱気口80から注型ウレタンＵＥＨが流出するので、流出
した時点で脱気口80に開閉ネジ81を螺着して脱気口80を
閉塞し、１１０℃、３５分、１０〜３０Ｋｇｆ／ｃｍ²
で第１中間体B1を加圧成型する。

【００２０】なお、上記注型ウレタンＵＥＨは、硬化後
において高剛性のウレタンエラストマーとなるべく、硬
化剤の配合量を上述したように設定してある。第１脱型・表面処理工程外型シェル６Ａから第１中間体B1を内型マンドレル７Ａ
と一体で分離させるが、その分離タイミングを、架橋点
の活性が完全には失われていない半硬化状態とする。

【００２１】次に、内型マンドレル７Ａと一体となって
いる第１中間体B1の歯部側層10の外周面を研摩（表面処
理）し、摩耗粉を完全に除去する。この表面処理によ
り、第１中間体B1の外周面は、離型剤などの接着阻害物
質が除去され、接触面積が増加すると共に投錨効果が向
上し、更に第１中間体B1の外周面には表面処理前よりも
更に架橋点の活性が失われていない面が露出し、よっ
て、接着性が非常に向上している。芯線巻き付け工程内型マンドレル７Ａと一体であり且つ表面処理がなされ
た第１中間体B1の歯部側層10の外周面に芯線３を螺旋状
に巻き付ける（図３参照）。第２成型工程図３に示すように、前記内型マンドレル７Ａ、第１中間
体B1及び芯線３が一体となった第２中間体B2を大内径の
外型シェル６Ａ’内に挿入すると共に外型シェル６Ａ’
の上下端に上下板８，９を嵌め込むようにして型組みす
る。

【００２２】そして、大内径の外型シェル６Ａ’と第２
中間体B2との間の空間K2に、発泡剤の配合量を上述した
如く設定してある注型ウレタンＵＥＳを加圧充填してウ
ェブ１の背面側層11（図１参照）を追加成型する。第２脱型工程前記第２成型工程から一定時間経過後、成型スラブを脱
型する。アフターキュアー工程ベルトとしての物性を出すため熱をかけた状態で暫くお
いておき（アフターキュアー）、硬化反応を完了させ
る。スラブ切断工程アフターキュアー終了後、前記成型スラブを所定幅で切
断すると、上記注型ウレタンベルトＢは完成する。研磨工程上記したアフターキュアー工程後に、ウェブ１の背面を
研磨することが好ましい。以下の実施形態において同じ
である。〔この方法を用いて製造される注型ウレタンベルトＢの
機能〕Ａ．歯部２及びウェブ１の歯部側層を高剛性ウレタンエ
ラストマーで構成し、ウェブ１の多くを占める背面側層
を発泡させたウレタンエラストマーで構成したものであ
るから、耐ジャンプ性能、耐久性能及びベルトとしての
柔軟性に優れたものとなる。また、芯線３は発泡させた
ウレタンエラストマー内に埋設されているから、芯線３
の疲労性を抑制できる。Ｂ．この注型ウレタンベルトＢでは、芯線３の露出は完
全に無いものとなるから芯線損傷要因を減少させること
ができる。Ｃ．この製造方法によると、芯線軌跡を理論ＰＬＤに容
易に近づけることができ、多角形挙動を無くすことがで
きる。〔この注型ウレタンベルトＢの他の製造方法について〕
上記のようなピップが存在しないウレタンベルトは以下
の方法でも製造できる。以下にこの製造方法を図４、図
５に基づいて簡単に説明する。芯線巻き付け工程歯部形成溝を有しない大径の内型マンドレル７Ｂに芯線
３を巻き付ける（図４参照）。第１成型工程芯線３を巻き付けた大径の内型マンドレル７Ｂを外型シ
ェル６Ｂ内に挿入すると共にこれら両者間の空間K3に発
泡させた注型ウレタンＵＥＳを加圧充填して図４に示す
ように円筒状のウェブ１の背面側層11を成型する。第１脱型工程背面側層11を外型シェル６Ｂ内に残して大径の内型マン
ドレル７Ｂのみを分離させるが、その分離タイミング
を、架橋点の活性が完全には失われていない半硬化状態
とする。表面処理工程背面側層11の内周面の接着性を向上させるべく表面処理
等をする。ただし、この場合、芯線３になるべく損傷を
与えない表面処理を選択する。第２成型工程図５に示すように、歯部形成溝70を有した小径の内型マ
ンドレル７Ｂ’を外型シェル６Ｂと一体の背面側層11内
に挿入すると共にこれら両者間の空間K4に注型ウレタン
ＵＥＨを加圧充填して歯部２とウェブ１を成型させる。第２脱型工程前記第２成型工程から一定時間経過後、成型スラブを脱
型する。アフターキュアー工程ベルトとしての物性を出すため熱をかけた状態で暫くお
いておき（アフターキュアー）、硬化反応を完了させ
る。スラブ切断工程アフターキュアー終了後、前記成型スラブを所定幅で切
断すると、上記注型ウレタンベルトＢは完成する。（実施形態２）図６は、この実施形態２の注型ウレタン
ベルトＢを示しており、図７や図８は前記注型ウレタン
ベルトＢを製造するための型等を示している。〔この注型ウレタンベルトＢの構成について〕この注型
ウレタンベルトＢは、図６に示すように、歯部２及びウ
ェブ１をウレタンエラストマーにより構成してあり、前
記ウェブ１内に芯線３が埋設されたものとしてある。な
お、図６中、符号Ｐはピップを示している。

【００２３】ここで、この注型ウレタンベルトＢにおい
ても上記実施形態１と同様に、歯部２及びウェブ１の歯
部側層10を構成する高剛性のウレタンエラストマーと、
ウェブ１の背面側層11を構成する発泡させたウレタンエ
ラストマーとを、一体成型するようにして形成されてい
る。なお、可塑剤、硬化剤および発泡剤の配合は実施形
態１と同様である。〔この注型ウレタンベルトＢの製造方法について〕次
に、この注型ウレタンベルトＢの製造について説明する
（図７、図８参照）。芯線巻き付け工程外周面に歯部形成溝70を有する内型マンドレル７Ｃに芯
線３を螺旋状に巻き付ける（図７参照）。第１成型工程図７に示すように、芯線３が巻き付けられた内型マンド
レル７Ｃを小内径の外型シェル６Ｃ内に挿入すると共に
外型シェル６Ｃの上下端に上下板８，９をはめ込むよう
にして型組みする。この状態において、外型シェル６Ｃ
と内型マンドレル７Ｃとの間には、芯線３とウェブ１の
歯部側層10及び歯部２から成る中間体B3に相当する空間
K5が形成されている。

【００２４】前記空間K5内に注型ウレタンＵＥＨを上記
実施形態１と同様にして充填し、中間体B3を加圧成型す
る。第１脱型・表面処理工程前記中間体B3を内型マンドレル７Ｃと一体で小内径の外
型シェル６Ｃから分離させるが、その分離タイミング
を、架橋点の活性が完全に失われていない半硬化状態と
する。そして、中間体B3の外周面に上記実施形態１とほ
ぼ同様の表面処理を行う。第２成型工程内型マンドレル７Ｃと一体の、表面処理後の中間体B3
を、図８に示すように、大内径の外型シェル６Ｃ’内に
挿入すると共にこれら両者間の空間K6に発泡させた注型
ウレタンＵＥＳを加圧充填してウェブ１の背面側層11を
追加成型する。第２脱型工程前記第２成型工程から一定時間経過後、成型スラブを脱
型する。アフターキュアー・スラブ切断工程上記実施形態１と同様に行う。（その他）この注型ウレタンベルトＢの製造方法におけ
る表面処理としては、弱境界層の除去（溶剤洗浄、脱脂
洗浄）、表面粗度効果の強化（ブラスト処理、溶剤洗
浄）、界面結合力の強化（プライマー処理、コロナ・プ
ラズマ処理、クロム酸混液処理）を組み合わせたもので
あって、接着性が向上するものであれば、特に上記処理
方法に限定されるものではない。

【００２５】また、実施形態１、２において必要に応じ
て、背面側層11の表面の摩擦係数と、歯部10の表面の摩
擦係数とが、異なるものとしてもよい。

【００２６】さらに、実施形態１、２において必要に応
じて、背面側層11を構成する発泡させたウレタンエラス
トマーには、帯電防止剤を添加してあるものとすること
ができる。

【００２７】

【発明の効果】この発明は上記のような構成であるから
次の効果を有する。

【００２８】発明の実施形態の欄の説明から明らかなよ
うに、耐ジャンピング性能、耐久性能及びベルトとして
の柔軟性に優れた注型ウレタンベルトを提供できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態１の注型ウレタンベルトの
説明図。

【図２】前記注型ウレタンベルトの製造方法における第
１成型工程等の説明図。

【図３】前記注型ウレタンベルトの製造方法における第
２成型工程等の説明図。

【図４】前記注型ウレタンベルトの他の製造方法におけ
る第１成型工程等の説明図。

【図５】前記注型ウレタンベルトの他の製造方法におけ
る第２成型工程等の説明図。

【図６】この発明の実施形態２の注型ウレタンベルトの
説明図。

【図７】前記実施形態２の注型ウレタンベルトの製造方
法における第１成型工程等の説明図。

【図８】前記実施形態２の注型ウレタンベルトの製造方
法における第２成型工程等の説明図。

【符号の説明】ＵＥＨ注型ウレタンＵＥＳ注型ウレタンＢ注型ウレタンベルト B1 第１中間体 B2 第２中間体 B3 中間体 K1 空間 K2 空間 K3 空間 K4 空間 K5 空間 K6 空間１ウェブ２歯部３芯線６Ａ外型シェル６Ａ’ 外型シェル６Ｂ外型シェル６Ｃ外型シェル６Ｃ’ 外型シェル７Ａ内型マンドレル７Ｂ内型マンドレル７Ｂ’ 内型マンドレル７Ｃ内型マンドレル８下板９上板 10 歯部側層 11 背面側層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｇ 1/28 Ｆ１６Ｇ 1/28 ＥＺ // Ｂ２９Ｋ 75:00 Ｂ２９Ｋ 75:00 105:04 105:04 105:16 105:16 105:20 105:20 Ｂ２９Ｌ 15:00 Ｂ２９Ｌ 15:00 Ｆターム(参考） 4F204 AA31 AA45 AB02 AB03 AB07 AB09 AD03 AD15 AD16 AD18 AG17 AG20 AH12 EA01 EF05 EK10 EW22 EW23 EW24 EW31 EW34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】歯部及びウェブをウレタンエラストマー
により構成してあり、前記ウェブ内に芯線が埋設された
ものとしてある注型ウレタンベルトにおいて、歯部及び
ウェブの歯部側層を構成する高剛性のウレタンエラスト
マーと、ウェブの背面側層を構成する発泡させたウレタ
ンエラストマーとを、一体成型して形成してあることを
特徴とする注型ウレタンベルト。
【請求項２】芯線は、ウェブの背面側層を構成する発
泡させたウレタンエラストマー内、又はウェブの歯部側
層を構成する高剛性のウレタンエラストマー内のうちど
ちらか一方に埋設されていることを特徴とする請求項１
記載の注型ウレタンベルト。
【請求項３】背面側層を構成する発泡させたウレタン
エラストマーには、帯電防止剤を添加してあることを特
徴とする請求項１又は２記載の注型ウレタンベルト。
【請求項４】背面を研磨してあることを特徴とする１
乃至３のいずれかに記載の注型ウレタンベルト。