JP2002307450A - ベルトスリーブの加硫用ジャケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エチレン−α−オレフィンエラストマー組成
物からなるゴム層とジャケット間の離型性を改善し、使
用回数を向上させたベルトスリーブの加硫用ジャケット
を提供する。 【解決手段】 エチレン−α−オレフィンエラストマー
からなる圧縮ゴム層６を有するベルトスリーブ７を加硫
する際に使用するジャケット１０が、水素化ニトリルゴ
ム単体もしくはこれにエチレン−α−オレフィンエラス
トマーを混合したゴム組成物を架橋した筒状体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はベルトスリーブの加
硫用ジャケットに係り、エチレン−α−オレフィンエラ
ストマーをゴム層に有するＶリブドベルト、ローエッジ
シングルコグベルト、ローエッジダブルコグベルトのよ
うな動力伝動用ベルト、搬送用ベルトのような筒状のベ
ルトスリーブを加硫する際に使用するもので、離型性を
改善し、使用回数を増加させたベルトスリーブの加硫用
ジャケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、省エネルギー化、コンパクト化の
社会的要請を背景に、自動車のエンジンルーム周辺の雰
囲気温度は従来に比べて上昇し、これにともない動力伝
動用ベルトの使用環境温度も高くなってきた。従来、動
力伝動用ベルトは天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム
が主流であったが、高温雰囲気下では、熱により硬化し
た圧縮ゴム層で早期にクラックを生じるという問題が発
生した。

【０００３】このようなベルトの早期破壊現象に対し、
従来からクロロプレンゴムの耐熱性の改善が検討されて
きたが、これに代わり最近では、環境問題の重要性が増
すに連れて、環境負荷物質を含まない又は、含有量が少
ないポリマーとして、エチレン・α-オレフィンエラス
トマー注目されている。このエチレン−α−オレフィン
エラストマーはエチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ）
やエチレン−プロピレン−ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）等
があり、優れた耐熱性、耐寒性を有し、比較的に安価な
ポリマーであり、伝動ベルトへの使用も検討されつつあ
る。

【０００４】しかしながら、心線をエチレン−α−オレ
フィンエラストマー組成物からなるゴム層中に埋設した
筒状体の未加硫ベルトスリーブを金型上に成形し、該未
加硫ベルトスリーブの外側に、主鎖が飽和して耐熱性に
優れ、ガス透過性が低いブチルゴムを素材とするジャケ
ットを挿入し、未加硫ベルトスリーブを加硫する場合、
加硫後にジャケットを抜き取る作業が大変な重労働であ
り、とりわけジャケットの離型性が悪いために自動化さ
れた製造ラインでは問題になっていた。このために、加
硫の際にはベルトスリーブ外面もしくはジャケット内面
にフッ素系離型剤やシリコン系離型剤を塗付して離型性
を改善していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ベルトスリー
ブの圧縮ゴム層としてエチレン−α−オレフィンエラス
トマー組成物を使用し、この材質からなるゴム層が直接
ブチルゴムを素材とするジャケットに密着する場合に
は、ジャケットが早期に老化し硬化する現象が起り、従
来に比べてジャケットの使用回数が大きく減少した。こ
の原因は明らかでないが、エチレン−α−オレフィンエ
ラストマー組成物の配合剤、加硫条件（温度、時間）、
ジャケットの材質等に起因すると考えられている。特
に、加硫剤としてジクミルパーオキサイド等の有機過酸
化物を使用した場合には、この傾向が顕著であった。

【０００６】しかも、加硫後、ジャケットがエチレン−
α−オレフィンエラストマー組成物の加硫ゴム層に粘着
し、即ちジャケットがエチレン−α−オレフィンエラス
トマー組成物と加硫ゴム層と密着するためにその剥離が
困難であった。

【０００７】また、塗布した離型剤が加硫後に粕となっ
て加硫ゴム層の表面やジャケット内面に溜まり、加硫
後、付着した粕を除去するために清掃をしなければなら
なかった。しかも離型剤の溶媒として水を使用した場
合、水がエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物
と心線の接着性を低下させることがあった。

【０００８】本発明はこのような背景から生まれたもの
であり、特にエチレン−α−オレフィンエラストマー組
成物からなるゴム層とジャケット間の離型性を改善し、
使用回数を向上させたベルトスリーブの加硫用ジャケッ
トを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、本願の請求項１記
載の発明では、エチレン−α−オレフィンエラストマー
からなるゴム層を有するベルトスリーブを加硫する際に
使用するジャケットが、水素化ニトリルゴム単体もしく
はこれにエチレン−α−オレフィンエラストマーを混合
したゴム組成物を架橋した筒状体であるために、離型剤
を使用しなくても優れた離型性を有し、使用回数を増加
させることができる。

【００１０】本願の請求項２載の発明では、心線をゴム
層中のスパイラルに埋設し、外周面にエチレン−α−オ
レフィンエラストマーからなるゴム層を配したベルトス
リーブを加硫する際に使用するジャケットが、水素化ニ
トリルゴム単体もしくはこれにエチレン−α−オレフィ
ンエラストマーを混合したゴム組成物を架橋した筒状体
であり、離型剤を使用しなくても優れた離型性を有し、
使用回数を増加させることができる。

【００１１】本願の請求項３載の発明では、水素化ニト
リルゴムとエチレン−α−オレフィンエラストマーの合
計量１００質量部に対して、水素化ニトリルゴムが少な
くとも３０質量部以上であるベルトスリーブの加硫用ジ
ャケットにある。

【００１２】本願の請求項４載の発明では、水素化ニト
リルゴム単体もしくはこれにエチレン−α−オレフィン
エラストマーを混合したゴム組成物を有機過酸化物で架
橋したベルトスリーブの加硫用ジャケットにある。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は金型面上にベルトスリーブ
を成形している状態を示す概略図、そして図２は本発明
に係るジャケットを金型面上に成形したベルトスリーブ
に被せた状態の断面図である。

【００１４】これによると、金型１を成形機（図示せ
ず）に取付けた後、成形面２に水系離型剤を塗布し乾燥
した後、この上にゴム付き帆布３を巻き付けた後、心線
４をスパイラルにスピニングし、エチレン−α−オレフ
ィンエラストマー組成物からなるシート状の接着ゴム層
５とエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物から
なるシート状の圧縮ゴム層６を予め積層したシートを巻
き付けてベルトスリーブ７を得る。

【００１５】圧縮ゴム層６に用いるゴムとしては、エチ
レン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレン−プロピレ
ン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）からなるゴムがあり、
ジエンモノマーの例としては、ジシクロペンタジエン、
メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、１，
４−ヘキサジエン、シクロオクタジエンなどがあげられ
る。

【００１６】上記圧縮ゴム層６には、エチレン−α−オ
レフィンエラストマーの加硫剤としてパーオキサイドを
添加する。また、共架橋剤（ｃｏ−ａｇｅｎｔ）としＴ
ＩＡＣ、ＴＡＣ、１，２ポリブタジエン、不飽和カルボ
ン酸の金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジ
メタクリレート、Ｎ−Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイ
ミド、硫黄など通常パーオキサイド架橋に用いるもので
ある。

【００１７】この中でもＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマ
レイミドが好ましく、これを添加することによって架橋
度を上げて粘着摩耗等を防止することができる。Ｎ，
Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドの添加量はエチレン
−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して
０．２〜１０質量部であり、０．２質量部未満の場合に
は、架橋密度が小さくなり耐摩耗性、耐粘着摩耗性の改
善効果が小さく、一方１０質量部を越えると加硫ゴムの
伸びの低下が著しく、耐屈曲性に問題が生じる。更に、
上記ゴム層６、３には、硫黄をエチレン−α−オレフィ
ンエラストマー１００質量部に対して０．０１〜１質量
部添加することにより、加硫ゴムの伸びの低下を制御す
ることができる。１質量部を越えると、架橋度が期待で
きる程に向上しないため、加硫ゴムの未耐摩耗性、耐粘
着摩耗性も向上しなくなる。

【００１８】上記有機過酸化物としては、通常、ゴム、
樹脂の架橋に使用されているジアシルパーオキサイド、
パーオキシエステル、ジアリルパーオキサイド、ジ−ｔ
−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサ
イド、ジクミルパーオキサイド、２・５−ジメチル−２
・５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキサン−３，１
・３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−イソプロピル）ベ
ンゼン、１・１−ジ−ブチルパーオキシ−３，３，５−
トリメチルシクロヘキサン等があり、熱分解による１分
間の半減期が１５０〜２５０°Ｃのものが好ましい。

【００１９】その添加量はエチレン−α−オレフィンエ
ラストマー１００質量部に対して約１〜８質量部であ
り、好ましくは１．５〜４質量部である。

【００２０】また、圧縮ゴム層６には、ナイロン６、ナ
イロン６６、ポリエステル、綿、アラミドからなる短繊
維を混入して伝動ベルトの圧縮ゴム層の耐側圧性を向上
させるとともに、プーリと接する面になる圧縮ゴム層の
表面をグラインダーによって研磨加工して該短繊維を突
出させる。圧縮ゴム層の表面の摩擦係数は低下して、ベ
ルト走行時の騒音を軽減する。これらの短繊維のうち、
剛直で強度を有し、しかも耐磨耗性を有するアラミド短
繊維が最も効果がある。

【００２１】上記アラミド短繊維が前述の効果を充分に
発揮するためには、アラミド繊維の繊維長さは１〜２０
ｍｍで、その添加量はエチレン−α−オレフィンエラス
トマー１００質量部に対して１〜３０質量部である。こ
のアラミド繊維は分子構造中に芳香環をもつアラミド、
例えば商品名コーネックス、ノーネックス、ケブラー、
テクノーラ、トワロン等である。

【００２２】更に、圧縮ゴム層６には、必要に応じてカ
ーボンブラック、シリカなどの補強剤、クレー、炭酸カ
ルシウムなどの充填剤、軟化剤、加工助剤、老化防止
剤、ＴＡＩＣなどの共架橋剤などの各種薬剤を添加して
もよい。

【００２３】前記接着ゴム層５にも圧縮ゴム層６と同様
のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物が使用
される。しかし、心線４であるポリエステル繊維、アラ
ミド繊維、ガラス繊維等と良好に接着するために、パー
オキサイドを含まない硫黄加硫によるエチレン−α−オ
レフィンエラストマー組成物や、クロロスルフォン化ポ
リエチレン組成物もしくは水素化ニトリルゴム組成物を
使用することもできる。尚、この層５には、短繊維を含
めない方がよい。

【００２４】心線４にはポリエチレンテレフタレート繊
維、エチレン−２，６−ナフタレートを主たる構成単位
とするポリエステル繊維、ポリアミド繊維からなるロー
プが使用され、ゴムとの接着性を改善する目的で接着処
理が施される。このような接着処理としては繊維をレゾ
ルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ液）に浸漬
後、加熱乾燥して表面に均一に接着層を形成するのが一
般的である。しかし、これに限ることなくエポキシ又は
イソシアネート化合物で前処理を行なった後に、ＲＦＬ
液で処理する方法等もある。

【００２５】本発明で使用するエチレン−２，６−ナフ
タレートは、通常ナフタレン−２，６−ジカルボン酸ま
たはそのエステル形成性誘導体を触媒の存在下に適当な
条件のもとにエチレングリコールと縮重合させることに
よって合成させる。このとき、エチレン−２，６−ナフ
タレートの重合完結前に適当な１種または２種以上の第
３成分を添加すれば、共重合体ポリエステルが合成され
る。

【００２６】成形機から金型１を取り出した後、ベルト
スリーブ７のエチレン−α−オレフィンエラストマー組
成物からなる圧縮ゴム層６の表面に、水素化ニトリルゴ
ム単体もしくはこれにエチレン−α−オレフィンエラス
トマーを混合したゴム組成物を架橋した筒状体であるジ
ャケット１０を被せる。そして、これらを加硫缶に入れ
て、通常の条件で加硫する。ここで使用するジャケット
１０の両端縁部には、加硫時に内部を密閉するためのフ
ランジ１１が設けられている。しかし、フランジ１１は
特に設ける必要はない。

【００２７】上記ジャケット１０の素材である水素化ニ
トリルゴムは、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、その他の不飽和ニトリル１０〜５５重量％と１，３
−ブタジエン、２，３−ジメチルブタジエン、イソプレ
ン、１，３−ペンタジエン、その他の共役ジエン９０〜
４５重量％とからなる共重合体、さらにこれらのモノマ
ーに加えて共重合可能なエチレン性不飽和モノマーを共
重合させた多元共重合体が挙げられる。

【００２８】ニトリルゴム中の不飽和ニトリルの量が過
少であると耐油性が低く、また、逆に過多であると硬度
・モジュラスなどの一般的物性に劣る。エチレン性不飽
和モノマーとしてはスチレン、クロロメチルスチレン、
α−メチルスチレンなどのビニル芳香族化合物、（メ
タ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル
（メタ）アクリレート、エトキシエチルアクリレート、
マレイン酸、イタコン酸、モノメチルマレイン酸エステ
ル、ジメチルマレイン酸エステルなどの不飽和ジカルボ
ン酸、これらの不飽和ジカルボン酸のモノエステルおよ
びジエステルなどが挙げられる。アクリロニトリル結合
量は特に限定しないが、１０〜３０％が好ましい。

【００２９】上記水素化ニトリルゴムに添加する可塑剤
としては、例えばポリジメチルシロキサンオイル、ジフ
ェニルシランジオール、トリメチルシラノール、その他
ＤＯＰなどのフタレート系、ＤＯＡ、ＤＩＤＡなどのア
ジペート系、ＤＯＳ、ＤＢＳなどのセバケート系、ＴＯ
Ｐ、ＴＢＰなどのフォスフェート系、ポリエーテル系の
可塑剤を挙げることができる。可塑剤は熱老化による硬
化やブリード等を防止するために、少なくする方が好ま
しい。

【００３０】カーボンブラックは、可塑剤のブリードを
抑制するとともに、硬度やモジュラスといった物性を高
く保つために配合するものであり、その配合量は特に制
限がないが、３０〜１００質量部、好ましくは４０〜８
０質量部配合される。カーボンブラックの配合量が３０
質量部未満であると、可塑剤のブリードが顕在化すると
共に硬度やモジュラスなどの物性が低下する。

【００３１】本発明の水素化ニトリルゴム組成物には、
上記の可塑剤とカーボンブラック以外にも必要に応じて
種々の添加剤を配合する。例えば、架橋剤、老化防止
剤、耐熱剤、粘着付与剤、スコーチ防止剤、架橋促進
剤、促進助剤、架橋遅延剤、着色剤、紫外線吸収剤、難
燃剤、耐油性向上剤、その他充填剤等が挙げられる。

【００３２】また、上記のジャケット１０には、水素化
ニトリルゴムにエチレン−α−オレフィンエラストマー
を混合することもできる。水素化ニトリルゴムとエチレ
ン−α−オレフィンエラストマーの合計量１００質量部
に対して、水素化ニトリルゴムが少なくとも３０質量部
以上必要である。水素化ニトリルゴムが３０質量部未満
になり、エチレン−α−オレフィンエラストマーの含有
量の多いジャケットは、ベルトスリーブのエチレン−α
−オレフィンエラストマーからなる圧縮ゴム層と相溶性
がよくなって密着し、離型性が悪くなる。

【００３３】上記エチレン−α−オレフィンエラストマ
ーは、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレン
−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）からなるゴ
ムをいう。ジエンモノマーの例としては、ジシクロペン
タジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボル
ネン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエンなど
があげられる。

【００３４】上記ジャケット１０の製造方法としては、
円筒状ドラムに所定厚みの未加硫ゴム層を巻き付けて成
形体とし、この成形体の両端縁部の外方へ延びた未加硫
ゴムからなるフランジを付着した後、円筒状の他のジャ
ケットを嵌入してこれを加硫缶に入れて加硫した後、円
筒状ドラムから成形体を抜き取り得ることができる。
尚、ジャケット１０内には、織物、編物、不織布等の繊
維材料のような補強材を積層することができる。

【００３５】

【実施例】以下、更に具体的な実験例により本発明の効
果を確認する。 実施例１〜３、比較例１〜２ （ジャケットの作製）表１に示すゴム配合物をそれぞれ
バンバリーによって練り、これをカレンダーで厚さ０．
５ｍｍの圧延シートにした。この圧延シートを外径１，
２８０ｍｍの円筒状ドラムに２４回巻き付けて厚さ１２
ｍｍの未加硫成形体とし、この成形体の両端縁部の外方
へ延びた同ゴム配合物のフランジを付着した後、円筒状
の他のジャケットを嵌入してこれを加硫缶に入れて加硫
した後、円筒状ドラムから加硫成形体を抜き取りジャケ
ットを作製した。加硫条件は１７０°Ｃ×２０分、圧力
１．０ＭＰａであった。

【００３６】

【表１】

【００３７】（ベルトスリーブの作製）金型の成形面
に、ＲＦＬ液（スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン
三元共重合体１００質量部、レゾルシン１４．６質量
部、ホルマリン９．２質量部、苛性ソーダ１．５質量
部、水２６２．５質量部）のみで処理した綿帆布を１プ
ライ積層し、ポリエステル繊維のロープからなる心線を
巻付け、表２に示すＥＰＤＭのゴム組成物から調製し、
バンバリーミキサーで混練後、カレンダーロールで厚さ
１ｍｍに圧延した圧縮ゴム層用シートを３プライ、また
表２に示す厚さ０．５ｍｍに圧延した接着ゴム層用シー
トとの積層物を巻き付けてベルトスリーブを作製した。

【００３８】

【表２】

【００３９】得られたベルトスリーブの外表面に離型剤
（カリ石鹸、脂肪酸グリコール）を塗付した場合と離型
剤を使用しない場合において、上記種々のジャケットを
嵌め込んで加硫（１７０°Ｃ×４０分、圧力１．０ＭＰ
ａ）した後のジャケットの離型性を評価した。その結果
を表１に併記する。

【００４０】この結果、実施例１のＨ−ＮＢＲ／ＥＰＤ
Ｍ（ブレンド比３０／７０）製ジャケットの離型性は、
離型剤を使用しなければ抜け難い状態であった。

【００４１】実施例２のＨ−ＮＢＲ／ＥＰＤＭ（ブレン
ド比５０／５０）製ジャケットの離型性は、離型剤を使
用しなくてもスムーズに抜くことができた。

【００４２】実施例３のＨ−ＮＢＲのみからなるジャケ
ットの離型性は、離型剤を使用しなくてもスムーズに抜
くことができた。

【００４３】比較例１のブチルゴム製ジャケットの離型
性は、離型剤を使用した場合でも抜け難い状態であっ
た。

【００４４】比較例２のＥＰＤＭ製ジャケットの離型性
は、離型剤を使用した場合でも、また離型剤を使用しな
い場合でも、抜けない状態であった。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本願の請求項記載の発明で
は、エチレン−α−オレフィンエラストマーからなるゴ
ム層を有するベルトスリーブを加硫する際に使用するジ
ャケットが、水素化ニトリルゴム単体もしくはこれにエ
チレン−α−オレフィンエラストマーを混合したゴム組
成物を架橋した筒状体であるために、離型剤を使用しな
くても優れた離型性を有し、使用回数を増加させること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】金型面上にベルトスリーブを成形している状態
を示す概略図である。

【図２】本発明に係るジャケットを金型面上に成形した
ベルトスリーブに被せた状態の断面図である。

【符号の説明】

１ 金型 ３ ゴム付き帆布 ４ 心線 ５ 接着ゴム層 ６ 圧縮ゴム層 ７ ベルトスリーブ １０ ジャケット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレン−α−オレフィンエラストマー
   からなるゴム層を有するベルトスリーブを加硫する際に
   使用するジャケットであり、水素化ニトリルゴム単体も
   しくはこれにエチレン−α−オレフィンエラストマーを
   混合したゴム組成物を架橋した筒状体であることを特徴
   とするベルトスリーブの加硫用ジャケット。
2. 【請求項２】 心線をゴム層中のスパイラルに埋設し、
   外周面にエチレン−α−オレフィンエラストマーからな
   るゴム層を配したベルトスリーブを加硫する際に使用す
   るジャケットであり、水素化ニトリルゴム単体もしくは
   これにエチレン−α−オレフィンエラストマーを混合し
   たゴム組成物を架橋した筒状体であることを特徴とする
   ベルトスリーブの加硫用ジャケット。
3. 【請求項３】 水素化ニトリルゴムとエチレン−α−オ
   レフィンエラストマーの合計量１００質量部に対して、
   水素化ニトリルゴムが少なくとも３０質量部以上である
   請求項１または２記載のベルトスリーブの加硫用ジャケ
   ット。
4. 【請求項４】 水素化ニトリルゴム単体もしくはこれに
   エチレン−α−オレフィンエラストマーを混合したゴム
   組成物を有機過酸化物で架橋した請求項１〜３のいずれ
   かに記載のベルトスリーブの加硫用ジャケット。