【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は動力伝動用ベルトに係り、詳しくはＶリブドベルト、Ｖベルトのような動力伝動用ベルトであり、ベルト背面に伸縮性に富んだ補強カバー材を使用することによって、ベルトの屈曲性が向上してベルト走行寿命が向上し、更には背面駆動時における粘着による発音を軽減した動力伝動用ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カバー帆布を具備した伝動ベルトとしてＶリブドベルトがある。特開平４−１５１０４８号公報には、ベルト長手方向に平行に延び並列状態に複数のリブを有する圧縮ゴム層と、その上部にロープからなる心線を埋設したクッション層と、そしてその上の背面にミシンジョイントしたカバー帆布を貼着したＶリブドベルトが開示されている。このカバー帆布はベルトの耐縦裂性を保持するために設けたものであり、経糸と緯糸を織り込んだ平織布にゴム引き処置を施したものである。
【０００３】
従来、Ｖリブドベルトの背面帆布として広く使用されている織布は、経糸と緯糸の交叉角９０°の平織帆布を機械的に処理、即ちテンター処理して両糸をベルト長手方向に対して１２０°に交叉した広角度処理したものがある。この帆布の基本構成はベルトでの打ち込み本数を経糸と緯糸とも１０本以上／１０ｍｍとなる帆布で、かつ単糸引張力は９Ｎ以上／本の綿繊維糸１００％の紡績糸で平織物を強制的に広角度処理、即ちテンター処置することによってベルトでの打ち込み本数を経糸と緯糸とも１４本以上／１０ｍｍとしている。
【０００４】
このようにして得られた広角度帆布（バイアス帆布）をゴム糊でソーキング処理した後、バイアス４５°に切断して切尺反とし、この切尺反を作業台上で他の切尺反との両端部を突き合わせてオーバーロックなどのミシンがけによりジョイントしてベルトの外周長を越える長さが得られるまで接合を繰り返し長尺反にしていた。そして、この長尺反はベルトの外周長に相当する長さにバイアス４５°に切断し、これをミシンがけによりジョイントして円筒状のカバー帆布に仕上げていた。更には、このようにして切り取られた長尺反の最後には、長尺反の長手方向に対して直角方向になるように両端を切断し、この両端をミシンがけによりジョイントして円筒状のカバー帆布にしていた。
【０００５】
また、他の方法として長尺反の一端を長手方向に対して直角方向になるように切断した後、他端も長手方向に対して直角方向になるように切断し、この両端をミシンがけによりジョイントして円筒状のカバー帆布に仕上げていた。この円筒状のカバー帆布では、長手方向に対して直角方向になる直角接合線とバイアス接合線が共存していた。
【０００６】
更に、他の方法として、袋織布を長さ方向に対してバイアス４５°に切断して経糸と緯糸が９０°に交差した連続帆布を作製し、この帆布の長手方向に延伸して経糸と緯糸の交差角を９０°以上にして切断した後、この切断した帆布端部を突き合わせてミシンがけによりジョイントして長尺帆布に仕上げていた。この長尺帆布を所定長さに切断して両端部を突き合わせてミシンがけによりジョイントして円筒状帆布にすることが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法のように、長尺反を長手方向に対して直角方向になるように切断した場合、長尺反の最初と最後に切断した部分では、三角形状のカットした帆布がスクラップとして発生する問題があった。また、袋織布を使用した筒状帆布を１５°または４５°に開反してこれをフリクションと同時にカレンダー方法へ延伸して連続したバイヤス帆布を得る方法では、袋織機はレピア、ジェット織機に比べて生産性があまりにも低く、現実的でなかった。
【０００８】
本発明は叙上の如き実状に鑑み、これに対処するものでベルト背面に伸縮性に富んだ補強カバー材を使用することによって、ベルトの屈曲性が向上してベルト走行寿命が向上し、更には背面駆動時における摩耗減量が少なく、摩擦係数を低くして発音を軽減した動力伝動用ベル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、本願請求項１記載の発明では、表面に補強カバー材を積層し、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層に隣接して圧縮ゴム層を配置した動力伝動用ベルトにおいて、上記補強カバー材が円筒状のニット製の丸編物であり、カーボンブラック分散液とレゾルシン−ホルマリン−ラテックス液の混合溶液で接着処理した動力伝動用ベルトにあり、ベルト背面に円筒状のニット製の丸編物を使用することによって、ベルトの屈曲性が向上し、更には丸編物の表面からのゴムの滲み出しを均一にすることができるために、背面駆動時における摩耗減量が少なく、摩擦係数は低い値を示すために、ベルト走行寿命が向上し、かつ発音を阻止できることが期待できる。
またベルト背面のニット製の丸編物をカーボンブラック分散液とＲＦＬ液の混合液で接着処理しているために、ベルト背面上でのゴム粕の発生を阻止して背面駆動時における粘着や騒音を阻止し、また他の機械へのゴム粕の飛散といった不具合を改善することができ優れた効果がある。
【００１０】
本願の請求項２記載の発明では、上記動力伝動用ベルトがベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴムと、ベルト長手方向に沿って少なくとも１つのリブ部をもつ圧縮ゴム層からなるＶリブドベルトである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に示すＶリブドベルト１は、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維を素材とする高強度で低伸度のコードよりなる心線２を接着ゴム層３中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層４を有している。この圧縮ゴム層４にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ部７が設けられ、またベルト表面には、補強カバー材としてカーボンブラック分散液とレゾルシン−ホルマリン−ラテックス液の混合溶液で接着処理した円筒状のニット製の丸編物６が使用されている。
【００１２】
上記ニット製の丸編物６は、円形に編んだ緯編であってジョイントがない。丸編物は平たな左右の動きによって編んだ横編とは異なり、打ち込み本数が多く編目を充分に詰めることができるため、ゴムが多量に滲み出すことはなく、ベルト走行時の異音の発生を抑えることができる。即ち、丸編物は編針が円筒状に配列されて筒状の編地に編まれ、編目密度が一定であり、ゴムの滲み出しが均一になり、またアンカー効果により接着ゴム層との接着性が向上する。
この網目構造はウェール密度が５５〜７０ｓｈｏｔ／５ｃｍであり、コース密度４５〜６５ｓｈｏｔ／５ｃｍである。使用される糸は綿、ナイロン、ポリエステル、アラミドなどのスパン糸で、太さは１０〜２０番手である。
【００１３】
上記丸編物は、カーボンブラック分散液とＲＦＬ液の混合液に０．１〜２０秒間浸漬した後、１００〜２００℃で３０〜６００秒にて熱処理し黒染めする。
【００１４】
前記混合液中のカーボンブラックとレゾルシン−ホルマリン−ラテックスの固形分重量比は１：９〜７：３であることが好ましい。カーボンブラックの添加量が該範囲より少なくなると、処理繊維材料の色合いが不均一になって外観が悪く、他方カーボンブラックの添加量が多くなると、処理繊維材料とベルト本体の接着力が低下する。また、混合液中の全固形分濃度が５〜４０％濃度となるよう固形分配合量を調節することが望ましい。
【００１５】
カーボンブラック分散液は、例えばＨＡＦ、ＭＡＦ、ＥＰＣ、ＩＳＡＦなどのカーボンブラックを界面活性剤と共に水中に分散させた懸濁液である。
また、ＲＦＬ液はレゾルシンとホルマリンの初期縮合物とゴムラテックスとを混合したものであり、レゾルシンとホルマリンのモル比は１：０．５〜１：３にすることが接着力を高める上で好適である。また、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、これをラテックスのゴム分１００質量部に対してその樹脂分が１０〜１００質量部になるようにラテックスと混合した上、全固形分濃度が５〜４０％濃度になるように調節される。尚、ＲＦＬ液にも公知の界面活性剤を０．１〜５．０重量％加えてもよい。
【００１６】
上記ラテックスはスチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体、クロロスルフォン化ポリエチレン、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、エピクロルヒドリン、天然ゴム、ＳＢＲ、クロロプレンゴム、オレフィン−ビニルエステル共重合体、ＥＰＤＭ等のラテックスである。
【００１７】
尚、上記混合液には水分散可能な架橋剤を配合することができる。混合液中に該架橋剤を配合することで、ベルト加硫時に繊維材料に含浸されたラテックス成分が架橋して、繊維材料の隙間からベルト本体を構成するゴムが滲み出るのを防止する。また得られたベルトを走行させると、長期的な粘着摩耗抑制効果が見られる。
【００１８】
水分散可能な架橋剤としては、コロイド硫黄が挙げられる。コロイド硫黄は、沈降硫黄又は粉末硫黄を分散剤と共にボールミルやコロイドミルにかけて作製したゾルを乾燥したものであって、一般には環状硫黄Ｓ８を摩砕分散することで得られる。
【００１９】
また、金属酸化物を用いることも可能である。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等が例示でき、なかでも酸化亜鉛が好ましく用いられる。尚、上記金属酸化物は１種を単独で用いたりまたは２種以上を併用することが可能である。
【００２０】
但し、前記架橋剤は、混合液中に含まれるラテックス成分の種類により選定することが望ましい。具体的には、ラテックス成分がカルボキシル基やクロロスルフォニル基といった官能基を有するゴムラテックスの場合に、金属酸化物による架橋効果が得られるものである。
【００２１】
水分散可能な架橋剤の配合量としては、ラテックス成分１００質量部に対してコロイド硫黄は０．２〜１０質量部、金属酸化物は０．５〜１５質量部であることが好ましい。配合量が前記範囲に満たない場合は、ゴム滲み防止効果ひいては粘着摩耗抑制効果が不十分であり、一方前記範囲を超えた場合は、帆布が硬化過剰となりベルト本体との接着力が低下する。また更に、上記に用いる架橋剤はベルト本体を構成するゴム組成物の加硫系を考慮した上で選定すると、ベルト本体と帆布との接着力を高めることができる。
【００２２】
また、上記架橋剤に加えて加硫促進剤を配合することも可能である。具体的には、テトラメチルチウラム・ジスルフィド（ＴＭＴＤ）などが用いられ、配合量としてはゴムラテックス成分１００質量部に対して０．５〜１０質量部が好ましい。０．５質量部未満の場合は加硫促進効果が低く、１０質量部を超えると帆布に含浸されるラテックス成分の加硫導入時間が短くなるために、ベルト本体が架橋される前に帆布が先に硬化してしまい接着力が低下するといった問題がある。
【００２３】
前記圧縮ゴム層４に使用される水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、ＣＳＭ、ＡＣＳＭ、ＳＢＲ、エチレン−アルファ−オレフィンエラストマーが使用され、水素化ニトリルゴムは水素添加率８０％以上であり、耐熱性及び耐オゾン性の特性を発揮するために、好ましくは９０％以上が良い。水素添加率８０％未満の水素化ニトリルゴムは、耐熱性及び耐オゾン性は極度に低下する。耐油性及び耐寒性を考慮すると、結合アクリロニトリル量は２０〜４５％の範囲が好ましい。中でも、耐油性と耐寒性を有するエチレン−アルファ−オレフィンエラストマーが好ましい。
【００２４】
上記エチレン−アルファ−オレフィンエラストマーとしては、その代表的なものとしてＥＰＤＭがあり、これはエチレン−プロピレン−ジエンモノマーをいう。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。また、エチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ）も使用可能である。
【００２５】
上記ゴムの架橋には、有機過酸化物が使用され、例えばジクミルパーオキサイド、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、ベンゾイルパーオキサイド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３，２，５−ジメチル−２，５−（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−モノ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等を挙げることができる。この有機過酸化物は、単独もしくは混合物として、通常エチレン−アルファ−オレフィンエラストマー１００ｇに対して０．００５〜０．０２モルｇの範囲で使用される。
【００２６】
また、架橋助剤（ｃｏ−ａｇｅｎｔ）を配合することによって、架橋度を上げて粘着摩耗等の問題を防止することができる。架橋助剤として挙げられるものとしては、ＴＩＡＣ、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。
【００２７】
そして、それ以外に必要に応じてカーボンブラック、シリカのような増強剤、炭酸カルシウム、タルクのような充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤のような通常のゴム配合物に使用されるものが使用される。
【００２８】
また、圧縮ゴム層４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圧縮ゴム層４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４の表面に該短繊維を突出させ、圧縮ゴム層４の摩擦係数を低下させて、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、しかも耐摩耗性を有するアラミド短繊維が最も効果がある。
【００２９】
上記アラミド短繊維が前述の効果を十分に発揮するためには、アラミド繊維の繊維長さは１〜２０ｍｍで、その添加量はエチレン−アルファ−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、ノーメックス、ケブラー、テクノーラ、トワロン等である。
【００３０】
尚、アラミド短繊維の添加量が１質量部未満の場合には、圧縮ゴム層４のゴムが粘着しやすくなって摩耗する欠点があり、また一方３０質量部を超えると短繊維がゴム中に均一に分散しなくなる。ただし、このアラミド短繊維の添加は必須ではなく、他の素材からなる短繊維を添加したものでも良い
【００３１】
また、この圧縮ゴム層４には、マトリックスゴムであるエチレン−アルファ−オレフィンエラストマー１００質量部に対して、エチレン−アルファ−オレフィンエラストマーと繊維径１．０μｍ以下、好ましくは０．０５〜０．８μｍの微小短繊維とがグラフト結合した微小短繊維強化ゴムを繊維分で１〜５０質量部、好ましくは５〜２５質量部含有してもよい。上記微小短繊維強化ゴムの配合量が１質量部未満では耐摩耗性が充分でなく、また５０質量部を超えるとゴム組成物の伸びが低下し、耐熱性、耐屈曲性が低下する。
【００３２】
一方、接着ゴム層３には耐熱性を有し、そして心線であるポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等との接着を良好にするためにも、上記エチレン−アルファ−オレフィンエラストマーのゴム組成物であって硫黄により架橋できるものを使用する。そして、それ以外に必要に応じてカーボンブラック、シリカのような増強剤、炭酸カルシウム、タルクのような充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤のような通常のゴム配合に用いるものが使用される。
【００３３】
尚、この接着ゴム層３に使用するエチレン−アルファ−オレフィンエラストマーのうちＥＰＤＭは、ヨウ素価が４以上で４０未満であり、４未満であるとゴム組成物の硫黄による架橋が充分でなく、心線のポップアウトの問題が発生する。一方、４０を超えると、ゴム組成物のスコーチが短くなって取扱にくくなり、また耐熱性が悪くなる。また、前記微小短繊維強化ゴムを添加することができる。
【００３４】
上記接着ゴム層３における硫黄の添加量は、エチレン−アルファ−オレフィンエラストマー１００質量部に対して０．５〜３．０質量部である。
【００３５】
心線には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。
【００３６】
前記各成分を混合する方法としては特に制限はなく、例えばバンバリーミキサー、ニーダー等を用い、適宜公知の手段、方法によって混練することができる。
【００３７】
Ｖリブドベルトの製造方法の一例は以下の通りである。まず、円筒状の成形ドラムの周面に丸編物を嵌挿し、その上に接着ゴム層を巻き付けた後、この上にロープからなる心線を螺旋状にスピニングし、更に接着ゴム層、圧縮ゴム層を順次巻きつけて積層体を得た後、これを架橋してスリーブを得る。
【００３８】
次に、架橋スリーブを駆動ロールと従動ロールに掛架して所定の張力下で走行させ、更に回転させた研削ホイールを走行中の架橋スリーブに当接するように移動して架橋スリーブの圧縮ゴム層表面に３〜１００個の複数の溝状部を一度に研磨する。
【００３９】
このようにして得られた架橋スリーブを駆動ロールと従動ロールから取り外し、該架橋スリーブを他の駆動ロールと従動ロールに掛架して走行させ、カッターによって所定の幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げる。
【００４０】
また、本発明においては、上記のＶリブドベルト以外にも、ベルトの上下表面のみに帆布を付着したＶベルトも含む。このＶベルトは、心線を接着ゴム層中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層を有している。この圧縮ゴム層には、コグを長手方向に沿って所定間隔で設けてもよい。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。
【００４２】
実施例１
本実施例で製造したＶリブドベルトでは、ポリエステル繊維のロープからなる心線が接着ゴム層内に埋設され、その上側に丸編物を１プライ置き、他方接着ゴム層の下側には圧縮ゴム層があって３個のリブがベルト長手方向に有している。得られたＶリブドベルトはＲＭＡ規格による長さ９７５ｍｍのＫ型３リブドベルトであり、リブピッチ３．５６ｍｍ、リブ高さ２．０ｍｍ、ベルト厚さ４．３ｍｍ、リブ角度４０°である。
【００４３】
ここで圧縮ゴム層及び接着ゴム層を、それぞれ表１に示す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圧延したものを用いた。圧縮ゴム層には短繊維が含まれベルト幅方向に配向している。
２０番手双糸の綿糸製の丸編物（網目構造はウェール密度が４５〜５５ｓｈｏｔ／５ｃｍであり、コース密度４５〜５５ｓｈｏｔ／５ｃｍである。）をカーボンブラック分散液とＲＦＬ液の混合物の処理液（カーボン／ＲＦＬ固形分質量比５／５）｛ビニルピリジンラテックス（４０％）１００ｇ、カーボン分散液（２８％）２１４．３ｇ、レゾルシン１４．６ｇ、３７％ホルマリン９．２ｇ、苛性ソーダ１．５ｇ、水４３６ｇ、コロイド硫黄４．０ｇ、亜鉛華１２．０ｇ、ＴＭＴＤ４．０ｇ｝に１０秒間浸漬し、１５０°Ｃで４分間熱処理した。
【００４４】
【表１】
【００４５】
ベルトの製造方法は通常の方法であり、まず平滑な円筒モールドに１プライの丸編物を挿入した後、接着ゴム層を巻き付けて、心線をスピニングし、更に圧縮ゴム層を配置した後、圧縮ゴム層の上に架橋用ジャケットを挿入する。次いで、モールドを加硫缶内に入れ、架橋した後、筒状の架橋スリーブをモールドから取り出し、該スリーブの圧縮ゴム層をグラインダーによってリブに成形し、成形体から個々のベルトに切断する工程からなっている。
【００４６】
このようにして得られたＶリブドベルトの背面粘着試験により摩耗減量を測定し、またベルト式摩擦係数を測定した。
【００４７】
背面粘着走行試験では、駆動側に直径９０ｍｍのフラットプーリと従動側に直径１１０ｍｍのフラットプーリにＶリブドベルトの背面を懸架し、ベルト張力９０ｋｇｆ／６リブで、駆動プーリの回転数２０００ｒｐｍでベルト背面で回転走行させ、ベルト背面の外観状態を７２時間走行後に走行前後の摩耗減量を測定した。
【００４８】
摩擦係数測定では、直径１２０ｍｍのプーリに巻き掛けたＶリブドベルトの一端を固定し、他端に２．０ｋｇｆの荷重をかけ、プーリを４３ｒｐｍで回転させながらベルト張力を測定し、次式により摩擦係数を算出した。
摩擦係数＝２×ｌｎ（Ｔ／１７．２）／π （Ｔ：ベルト張力）
この結果は表２に示される。
【００４９】
比較例１
実施例１で用いた綿糸製の丸編物の代わに、綿糸製の横編物（４０番手単糸を用いた平網）を用いて、実施例１と同様にＶリブドベルトを作製し、背面粘着試験により摩耗減量を測定し、またベルト式摩擦係数を測定した。その結果を表２に示す。
【００５０】
比較例２
綿織物（構成：経密度７０本／ｃｍ、緯密度７０本／ｃｍで、いずれも２０番手糸）を用いて、ディップ処理し、実施例１と同様にＶリブドベルトを作製し、背面粘着試験により摩耗減量を測定し、またベルト式摩擦係数を測定した。その結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】
表２から明らかなように、実施例１は比較例１に比べて摩耗減量は少なく、摩擦係数は低い値を示した。これは比較例１の方が編み目が粗くゴムが多量に染み出しているに対して、実施例１ではゴムの染み出しが少ないためと思われる。また、比較例２では背面にゴムの粘着物が確認された。更に、実施例１は比較例２に比べて摩擦減量が少なく、摩擦係数は低い値を示した。これは比較例２が接着性を高めるためにのディップ処理が原因になっている。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本願の発明によれば、ベルト背面に円筒状のニット製の丸編物を使用することによって、ベルトの屈曲性が向上し、更には丸編物の表面からのゴムの滲み出しを均一にすることができるために、背面駆動時における摩耗減量が少なく、摩擦係数は低い値を示すために、ベルト走行寿命が向上し、かつ発音を阻止できることが期待でき、またベルト背面のニット製の丸編物をカーボンブラック分散液とＲＦＬ液の混合液で接着処理しているために、ベルト背面上でのゴム粕の発生を阻止して背面駆動時における粘着や騒音を阻止し、また他の機械へのゴム粕の飛散といった不具合を改善することがでいる優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＶリブドベルトの断面斜視図である。
【符号の説明】
１ Ｖリブドベルト
２ 心線
３ 接着ゴム層
４ 圧縮ゴム層
５ 補強カバー材
６ 丸編物
７ リブ部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power transmission belt, and more particularly to a power transmission belt such as a V-ribbed belt or a V-belt. The belt has improved flexibility by using a highly elastic reinforcing cover material on the back surface of the belt. The present invention relates to a power transmission belt in which the running life of the belt is improved, and furthermore, the sound generation due to the adhesion at the time of rear driving is reduced.
[0002]
[Prior art]
There is a V-ribbed belt as a transmission belt provided with a cover canvas. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-151048 discloses a compressed rubber layer having a plurality of ribs extending in parallel with the longitudinal direction of a belt, a plurality of ribs in a parallel state, a cushion layer in which a cord made of a rope is buried above the rubber layer, and a back surface thereon. Discloses a V-ribbed belt to which a cover canvas with a sewing machine is attached. This cover canvas is provided in order to maintain the longitudinal tear resistance of the belt, and is obtained by applying a rubberization treatment to a plain woven fabric in which warp and weft yarns are woven.
[0003]
Conventionally, a woven fabric widely used as a back canvas of a V-ribbed belt is a plain woven fabric having a crossing angle of 90 ° between a warp and a weft, which is mechanically treated, that is, a tenter treatment is performed, so that both yarns are 120 ° with respect to the belt longitudinal direction. There is a wide angle processing crossed. The basic structure of this canvas is a canvas in which the number of belt drivings is 10 or more / 10 mm for both warp and weft, and the plain fabric is forcibly made of a spun yarn of 100% cotton fiber yarn with a single yarn tensile force of 9N or more. By performing a wide-angle treatment, that is, a tenter treatment, the number of yarns driven by the belt is set to 14 or more / 10 mm for both the warp and the weft.
[0004]
The wide-angle canvas (biased canvas) thus obtained is soaked with rubber glue and then cut at a bias of 45 ° to form a cut, and this cut is compared with another cut on a workbench. The two ends of the belt were joined to each other by a sewing machine such as an overlock, and joining was repeated until a length exceeding the outer peripheral length of the belt was obtained. Then, the long web was cut at a bias of 45 ° into a length corresponding to the outer peripheral length of the belt, and this was joined with a sewing machine to finish it into a cylindrical cover canvas. Furthermore, at the end of the long web cut in this manner, both ends are cut so as to be in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the long web, and the both ends are jointed with a sewing machine to form a cylindrical shape. I had a cover canvas.
[0005]
Also, as another method, one end of the long counter is cut so as to be perpendicular to the longitudinal direction, and then the other end is also cut so as to be perpendicular to the longitudinal direction. The joint was finished into a cylindrical cover canvas. In this cylindrical cover canvas, a right angle joining line and a bias joining line which are perpendicular to the longitudinal direction coexist.
[0006]
Further, as another method, a continuous woven fabric in which a warp and a weft intersect at 90 ° by producing a continuous woven fabric by cutting a woven cloth at a bias of 45 ° with respect to the length direction, and stretching in the longitudinal direction of the canvas to obtain a warp and a warp After the crossing angle of the weft is cut to 90 ° or more, the cut ends of the canvas are butted together and joined by sewing to finish the long canvas. It is known that this long canvas is cut into a predetermined length, and both ends are butted together and joined by sewing to form a cylindrical canvas.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the long web is cut so as to be perpendicular to the longitudinal direction as in the conventional method, in the first and last cut portions of the long web, triangular cut canvas is used as scrap. There was a problem that occurred. Further, in a method in which a tubular canvas using a sack cloth is opened at 15 ° or 45 ° and the sack is stretched to a calender method simultaneously with friction to obtain a continuous bias sack, the sack loom is compared with a rapier or a jet loom. The productivity was too low and unrealistic.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described situation, and in response to this, by using a highly elastic reinforcing cover material on the back surface of the belt, the flexibility of the belt is improved, and the belt running life is improved. It is an object of the present invention to provide a power transmission belt in which the amount of abrasion loss at the time of rear driving is small, the coefficient of friction is reduced, and sound generation is reduced.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, in the invention according to claim 1 of the present application, in a power transmission belt in which a reinforcing cover material is laminated on a surface and a compression rubber layer is arranged adjacent to an adhesive rubber layer in which a cord is embedded along the belt longitudinal direction, The reinforcing cover material is a cylindrical knitted circular knitted product, which is provided on a power transmission belt bonded with a mixed solution of a carbon black dispersion liquid and a resorcinol-formalin-latex liquid, and has a cylindrical knitted rear surface. By using a circular knitted fabric, the flexibility of the belt is improved, and furthermore, the bleeding of the rubber from the surface of the circular knitted fabric can be made uniform. Because of the low value, it can be expected that the running life of the belt is improved and sound generation can be prevented.
In addition, since the knitted circular knitted material on the back of the belt is bonded with a mixture of the carbon black dispersion and the RFL solution, the generation of rubber residue on the back of the belt is prevented, and the sticking and noise when driving the back are reduced. This has an excellent effect that it can prevent such troubles as to prevent the scattering of rubber cake to other machines.
[0010]
According to the invention described in claim 2 of the present application, the power transmission belt includes a rubber adhesive layer having a core wire embedded along the belt longitudinal direction and a compression rubber layer having at least one rib portion along the belt longitudinal direction. It is a ribbed belt.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A V-ribbed belt 1 shown in FIG. 1 has a cord 2 made of a high-strength, low-elongation cord made of polyester fiber, aramid fiber, or glass fiber embedded in an adhesive rubber layer 3, and an elastic material is provided below the core. It has a compressed rubber layer 4 as a layer. The compressed rubber layer 4 is provided with a plurality of ribs 7 having a substantially triangular cross section extending in the longitudinal direction of the belt. On the belt surface, a mixed solution of a carbon black dispersion and a resorcinol-formalin-latex liquid is used as a reinforcing cover material. A circular knitted circular knit 6 made of a cylindrical knit subjected to an adhesive treatment is used.
[0012]
The knitted circular knit 6 is a weft knitted in a circular shape and has no joint. Circular knits are different from flat knits that are woven by flat left and right movements, and because the number of strikes is large, the stitches can be packed sufficiently, so that a large amount of rubber does not seep out and noise is generated when the belt runs. Can be suppressed. That is, the circular knitted product is knitted in a cylindrical knitted fabric in which the knitting needles are arranged in a cylindrical shape, the stitch density is constant, the bleeding of the rubber is uniform, and the adhesiveness with the adhesive rubber layer due to the anchor effect. improves.
This network structure has a wale density of 55 to 70 shot / 5 cm and a course density of 45 to 65 shot / 5 cm. The yarn used is a spun yarn such as cotton, nylon, polyester, and aramid, and has a thickness of 10 to 20 yarns.
[0013]
The circular knitted article is immersed in a mixture of a carbon black dispersion and an RFL liquid for 0.1 to 20 seconds, and then heat-treated at 100 to 200 ° C. for 30 to 600 seconds to perform black dyeing.
[0014]
The weight ratio of the solid content of carbon black and resorcin-formalin-latex in the mixture is preferably 1: 9 to 7: 3. If the added amount of carbon black is less than the above range, the color of the treated fiber material becomes uneven and the appearance is poor, while if the added amount of carbon black is increased, the adhesive strength between the treated fiber material and the belt body decreases. It is also desirable to adjust the amount of the solid content so that the total solid content in the mixed solution is 5 to 40%.
[0015]
The carbon black dispersion is, for example, a suspension in which carbon black such as HAF, MAF, EPC, and ISAF is dispersed in water together with a surfactant.
The RFL solution is a mixture of an initial condensate of resorcinol and formalin and a rubber latex, and the molar ratio of resorcinol to formalin is preferably 1: 0.5 to 1: 3 in order to increase the adhesive strength. It is. In addition, the initial condensate of resorcinol and formalin is mixed with latex such that the resin content is 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component of the latex, and the total solid content concentration is 5 to 40 parts by mass. %. In addition, a known surfactant may be added to the RFL solution in an amount of 0.1 to 5.0% by weight.
[0016]
The latex is a latex such as styrene-butadiene-vinylpyridine terpolymer, chlorosulfonated polyethylene, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, epichlorohydrin, natural rubber, SBR, chloroprene rubber, olefin-vinyl ester copolymer, and EPDM. It is.
[0017]
It should be noted that a water-dispersible cross-linking agent can be added to the mixture. By blending the cross-linking agent in the mixture, the latex component impregnated in the fiber material is cross-linked at the time of vulcanization of the belt, thereby preventing the rubber constituting the belt body from oozing out from the gap between the fiber materials. When the obtained belt is run, a long-term effect of suppressing adhesive wear is observed.
[0018]
Water-dispersible crosslinking agents include colloidal sulfur. Colloidal sulfur, there is a precipitated sulfur or sulfur powder was dried sol prepared ball milling or colloid mill with a dispersant, generally obtained by milling dispersion cyclic sulfur S 8.
[0019]
It is also possible to use a metal oxide. Examples of the metal oxide include zinc oxide, magnesium oxide, and calcium oxide, and among them, zinc oxide is preferably used. The above metal oxides can be used alone or in combination of two or more.
[0020]
However, it is desirable to select the crosslinking agent according to the type of latex component contained in the mixture. Specifically, when the latex component is a rubber latex having a functional group such as a carboxyl group or a chlorosulfonyl group, a crosslinking effect by a metal oxide is obtained.
[0021]
The amount of the water-dispersible crosslinking agent is preferably 0.2 to 10 parts by mass of colloidal sulfur and 0.5 to 15 parts by mass of metal oxide based on 100 parts by mass of the latex component. If the amount is less than the above range, the effect of preventing rubber bleeding and hence the effect of suppressing adhesive abrasion are insufficient. On the other hand, if the amount exceeds the above range, the canvas is excessively hardened and the adhesive strength to the belt body is reduced. Further, when the cross-linking agent used in the above is selected in consideration of the vulcanization system of the rubber composition constituting the belt main body, the adhesive strength between the belt main body and the canvas can be increased.
[0022]
It is also possible to add a vulcanization accelerator in addition to the crosslinking agent. Specifically, tetramethylthiuram disulfide (TMTD) or the like is used, and the amount is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber latex component. If the amount is less than 0.5 parts by mass, the vulcanization accelerating effect is low, and if it exceeds 10 parts by mass, the vulcanization introduction time of the latex component impregnated in the canvas is shortened. There is a problem that the adhesive is cured first and the adhesive strength is reduced.
[0023]
Hydrogenated nitrile rubber, chloroprene rubber, natural rubber, CSM, ACSM, SBR, ethylene-alpha-olefin elastomer used for the compressed rubber layer 4 are used, and the hydrogenated nitrile rubber has a hydrogenation rate of 80% or more, In order to exhibit heat resistance and ozone resistance characteristics, 90% or more is preferable. A hydrogenated nitrile rubber having a hydrogenation rate of less than 80% has extremely low heat resistance and ozone resistance. In consideration of oil resistance and cold resistance, the amount of bound acrylonitrile is preferably in the range of 20 to 45%. Among them, an ethylene-alpha-olefin elastomer having oil resistance and cold resistance is preferable.
[0024]
A typical example of the ethylene-alpha-olefin elastomer is EPDM, which refers to an ethylene-propylene-diene monomer. Examples of diene monomers include dicyclopentadiene, methylene norbornene, ethylidene norbornene, 1,4-hexadiene, cyclooctadiene, and the like. Ethylene-propylene rubber (EPR) can also be used.
[0025]
For the crosslinking of the rubber, an organic peroxide is used, for example, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, benzoyl peroxide, 1,3-bis (t-butyl peroxide). Oxyisopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3,2,5-dimethyl-2,5- (benzoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl- 2,5-mono (t-butylperoxy) hexane and the like can be mentioned. This organic peroxide is used alone or as a mixture in the range of 0.005 to 0.02 mol g per 100 g of the ethylene-alpha-olefin elastomer.
[0026]
Further, by blending a crosslinking assistant (co-agent), the degree of crosslinking can be increased and problems such as adhesive wear can be prevented. Examples of the crosslinking aid include TIAC, TAC, 1,2 polybutadiene, metal salts of unsaturated carboxylic acids, oximes, guanidine, trimethylolpropane trimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, NN′-m- It is usually used for peroxide crosslinking such as phenylene bismaleimide and sulfur.
[0027]
And if necessary, carbon black, reinforcing agents such as silica, fillers such as calcium carbonate and talc, plasticizers, stabilizers, processing aids, normal rubber compounds such as coloring agents What is used is used.
[0028]
In addition, the compressed rubber layer 4 is mixed with short fibers made of nylon 6, nylon 66, polyester, cotton, and aramid to improve the lateral pressure resistance of the compressed rubber layer 4 and to be in contact with the pulley. The short fibers protrude from the surface of the belt 4 to reduce the coefficient of friction of the compressed rubber layer 4 and reduce noise during belt running. Of these staple fibers, aramid staple fibers which are rigid and strong and have abrasion resistance are the most effective.
[0029]
In order for the aramid short fiber to sufficiently exhibit the above-described effects, the fiber length of the aramid fiber is 1 to 20 mm, and the amount added is 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-alpha-olefin elastomer. It is. The aramid fiber is an aramid having an aromatic ring in its molecular structure, such as Conex, Nomex, Kevlar, Technora, Twaron, and the like.
[0030]
If the amount of the aramid short fiber is less than 1 part by mass, the rubber of the compressed rubber layer 4 has a disadvantage that the rubber easily sticks and wears. On the other hand, if it exceeds 30 parts by mass, the short fiber is contained in the rubber. It will not be evenly dispersed. However, the addition of the aramid short fibers is not essential, and the short fibers made of other materials may be added.
The compressed rubber layer 4 has an ethylene-alpha-olefin elastomer and a fiber diameter of 1.0 μm or less, preferably 0.05 to 0.8 μm, based on 100 parts by mass of an ethylene-alpha-olefin elastomer as a matrix rubber. May be contained in an amount of 1 to 50 parts by mass, preferably 5 to 25 parts by mass in terms of a fiber component. If the blending amount of the short microfiber reinforced rubber is less than 1 part by mass, abrasion resistance is not sufficient, and if it exceeds 50 parts by mass, elongation of the rubber composition is reduced, and heat resistance and bending resistance are reduced.
[0032]
On the other hand, in order to have heat resistance in the adhesive rubber layer 3 and to improve the adhesion to the polyester fibers, aramid fibers, glass fibers, etc., which are the core wires, the rubber composition of the ethylene-alpha-olefin elastomer is used. Which can be crosslinked by sulfur is used. And, if necessary, carbon black, a reinforcing agent such as silica, a filler such as calcium carbonate and talc, a plasticizer, a stabilizer, a processing aid, and a normal rubber compound such as a coloring agent are used. Things are used.
[0033]
EPDM of the ethylene-alpha-olefin elastomer used for the adhesive rubber layer 3 has an iodine value of 4 or more and less than 40. If the iodine value is less than 4, crosslinking of the rubber composition with sulfur is insufficient, and Line pop-out problems occur. On the other hand, if it exceeds 40, the scorch of the rubber composition becomes short and it becomes difficult to handle, and the heat resistance becomes poor. In addition, the short microfiber reinforced rubber can be added.
[0034]
The amount of sulfur added to the adhesive rubber layer 3 is 0.5 to 3.0 parts by mass based on 100 parts by mass of the ethylene-alpha-olefin elastomer.
[0035]
The core wire is subjected to an adhesive treatment for the purpose of improving the adhesiveness with rubber. As such an adhesive treatment, the fiber is generally immersed in a resorcinol-formalin-latex (RFL) solution and then dried by heating to form an adhesive layer uniformly on the surface. However, without being limited to this, there is a method of performing a pretreatment with an epoxy or isocyanate compound and then treating with an RFL solution.
[0036]
There is no particular limitation on the method of mixing the above components, and for example, kneading can be performed by a known means and method using a Banbury mixer, a kneader, or the like.
[0037]
An example of a method for manufacturing a V-ribbed belt is as follows. First, a circular knitted product is inserted around the peripheral surface of a cylindrical forming drum, and an adhesive rubber layer is wound thereon. Then, a cord made of a rope is spirally spun on the adhesive rubber layer. The layers are sequentially wound to obtain a laminate, which is then crosslinked to obtain a sleeve.
[0038]
Next, the bridging sleeve is hung on a driving roll and a driven roll and run under a predetermined tension, and further, the rotated grinding wheel is moved so as to abut the running bridging sleeve, and the compressed rubber layer of the bridging sleeve is moved. A plurality of 3 to 100 groove portions are polished on the surface at one time.
[0039]
The bridging sleeve obtained in this manner is removed from the driving roll and the driven roll, and the bridging sleeve is hung on another driving roll and the driven roll to travel, cut to a predetermined width by a cutter, and cut into individual V-ribbed belts. To finish.
[0040]
Further, in the present invention, in addition to the above-described V-ribbed belt, a V-belt having canvas attached only to the upper and lower surfaces of the belt is also included. This V-belt has a cord buried in an adhesive rubber layer, and has a compression rubber layer as an elastic body layer below the core wire. Cogs may be provided on the compressed rubber layer at predetermined intervals along the longitudinal direction.
[0041]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
[0042]
Example 1
In the V-ribbed belt manufactured in this example, a cord made of a polyester fiber rope is embedded in the adhesive rubber layer, and a circular knit is placed on the upper side of the adhesive rubber layer, and a compressed rubber layer is placed below the adhesive rubber layer. There are three ribs in the longitudinal direction of the belt. The obtained V-ribbed belt is a K-type 3-ribbed belt having a length of 975 mm according to the RMA standard, a rib pitch of 3.56 mm, a rib height of 2.0 mm, a belt thickness of 4.3 mm, and a rib angle of 40 °.
[0043]
Here, the compressed rubber layer and the adhesive rubber layer were each prepared from the rubber composition shown in Table 1, kneaded with a Banbury mixer, and then rolled with a calender roll. The compressed rubber layer contains short fibers and is oriented in the belt width direction.
A circular knitted fabric made of a cotton yarn of 20th count double yarn (the network structure has a wale density of 45 to 55 shot / 5 cm and a course density of 45 to 55 shot / 5 cm.) Is treated with a mixture of a carbon black dispersion and an RFL solution ( (Carbon / RFL solid content mass ratio 5/5) 100 g of vinylpyridine latex (40%), 214.3 g of carbon dispersion (28%), 14.6 g of resorcinol, 9.2 g of 37% formalin, 1.5 g of caustic soda, water 436 g, 4.0 g of colloidal sulfur, 12.0 g of zinc white, and 4.0 g of TMTD were immersed for 10 seconds and heat-treated at 150 ° C. for 4 minutes.
[0044]
[Table 1]
[0045]
The method of manufacturing the belt is a normal method. First, after inserting a one-ply circular knitted material into a smooth cylindrical mold, winding an adhesive rubber layer, spinning a core wire, further arranging a compressed rubber layer, and then compressing. Insert a crosslinking jacket over the rubber layer. Next, the mold is placed in a vulcanizing can, and after crosslinking, the tubular cross-linked sleeve is removed from the mold, the compressed rubber layer of the sleeve is formed into ribs by a grinder, and cut from the molded body into individual belts. Has become.
[0046]
The V-ribbed belt thus obtained was measured for abrasion loss by a back surface adhesion test, and a belt type friction coefficient was measured.
[0047]
In the back adhesion running test, the back side of the V-ribbed belt was suspended on a flat pulley having a diameter of 90 mm on the driving side and a flat pulley having a diameter of 110 mm on the driven side, and a belt tension of 90 kgf / 6 ribs was used. After running for 72 hours, the belt was rotated for 72 hours, and the abrasion loss before and after running was measured.
[0048]
In the friction coefficient measurement, one end of a V-ribbed belt wound around a pulley having a diameter of 120 mm was fixed, a load of 2.0 kgf was applied to the other end, and the belt tension was measured while rotating the pulley at 43 rpm. Was calculated.
Coefficient of friction = 2 × ln (T / 17.2) / π (T: belt tension)
The results are shown in Table 2.
[0049]
Comparative Example 1
A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 1 except that a cotton yarn flat knitted fabric (a flat net using a 40th count single yarn) was used instead of the cotton yarn circular knitted fabric used in Example 1, and a back surface adhesion test was performed. And the belt-type friction coefficient was measured. Table 2 shows the results.
[0050]
Comparative Example 2
Using a cotton fabric (constitution: 70 yarns / cm in density, 70 yarns / cm in weft density, both yarns of 20 count), dipped, a V-ribbed belt was prepared in the same manner as in Example 1, and abrasion was performed by a back surface adhesion test. The weight loss was measured, and the belt friction coefficient was measured. Table 2 shows the results.
[0051]
[Table 2]
[0052]
As is clear from Table 2, Example 1 exhibited a smaller loss in wear and a lower coefficient of friction than Comparative Example 1. This is presumably because Comparative Example 1 had a coarser stitch and exuded a large amount of rubber, whereas Example 1 caused less exudation of rubber. In Comparative Example 2, an adhesive substance of rubber was confirmed on the back surface. Further, Example 1 showed a smaller value of friction loss and a lower coefficient of friction than Comparative Example 2. This is due to the dipping treatment in Comparative Example 2 for increasing the adhesiveness.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of the present application, by using a cylindrical knitted circular knitted material on the back surface of the belt, the flexibility of the belt is improved, and furthermore, the exudation of rubber from the surface of the circular knitted material is uniform. It can be expected that the wear loss at the time of rear driving is small, the friction coefficient shows a low value, so that the belt running life is improved and sound generation can be prevented, and the knit made of knit on the back of the belt Since the circular knitted fabric is bonded with a mixture of the carbon black dispersion and the RFL solution, the generation of rubber residue on the back of the belt is prevented to prevent sticking and noise when the back is driven. It has an excellent effect of improving the problem of scattering of rubber cake to the surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional perspective view of a V-ribbed belt according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 V-ribbed belt 2 Core wire 3 Adhesive rubber layer 4 Compressed rubber layer 5 Reinforcement cover material 6 Circular knitted material 7 Rib
