【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＶリブドベルトに係り、詳しくは、工程性、生産性を悪化させることなく、ベルト背面の屈曲性及び帆布と本体との接着性を充足させたＶリブドベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現行のＶリブドベルトは、ベルト長手方向に延出する複数のリブを有する圧縮ゴム層と、その上部にコードからなる心線を埋設したクッション層と、そしてその背面に帆布を積層して配置した構成を有する。この背面帆布は本来ベルトの耐縦亀裂性を保持するために設けたものであり、ベルトの屈曲に追従するためベルト長手方向の伸縮性が要求される。
【０００３】
このようなＶリブドベルト背面帆布としては、経糸と緯糸の交叉角９０度の平織帆布を広角度処理した織布にゴム引き処置を施したもの、また複数のコードを配置したスダレ織物をベルト背面でその幅方向に配置したもの、そして編布で構成した帆布などが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、帆布の広角度処理としては、経糸と緯糸とが９０度に交叉した平織物を４５度方向に裁断して継ぎ合わせる方法、また経糸と緯糸とが９０度に交叉した平織物をテンター処理して経糸と緯糸との交叉角を大きくする方法、そして袋織り帆布を４５度方向に連続して切り開く方法などがあり、いずれの場合にも広角度帆布にするまでに多大な時間とコストを要していた。
【０００５】
また、スダレ織物のコードをベルトの幅方向に配置した場合には、コードの間隔からゴムが滲み出し、これがベルト背面にプーリが接触する使用態様においてベルト背面にゴム粘着物として堆積し、発音を引き起こしていた。更に、編布を使用した場合には、編布は織布に比べて強力が低いことから、ベルト性能が低下する問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題に対処するものであり、Ｖリブドベルトにおいて、ベルト背面に伸縮性帆布を積層してベルトの屈曲性を向上させてその寿命を改善し、本体と帆布との接着性が良好で、しかも製造コストを低減した動力伝動用ベルトを提供することを目的とする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、本願請求項１記載の発明は、Ｖリブドベルトにあって、ベルト背面を帆布で被覆し、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Ｖリブドベルトにあって、帆布が、立体的捲縮を有する弾性糸を含有してなる伸縮性不織布であることを特徴とする。
【０００８】
本願請求項２記載の発明は、請求項１記載のＶリブドベルトにあって、立体的捲縮を有する弾性糸が、ポリエステルからなることを特徴とする。
【０００９】
本願請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載のＶリブドベルトにあって、立体的捲縮を有する弾性糸が、２種のポリマーを並列的または偏心的に複合化させた複合繊維を捲縮発現処理したものであることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。
図１に本発明に係るＶリブドベルト１を示す。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３を接着ゴム層２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が設けられ、またベルト背面には帆布５が積層されている。
【００１１】
圧縮ゴム層４に使用されるポリマーとしては、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−α−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−α−オレフィンエラストマーが好ましい。
【００１２】
上記エチレン−α−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。
【００１３】
上記ゴムの架橋には、硫黄や有機過酸化物が使用される。有機過酸化物としては具体的には、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、１．１−ｔ−ブチルペロキシ−３．３．５−トリメチルシクロヘキサン、２．５−ジ−メチル−２．５−ジ（ｔ−ブチルペロキシ）ヘキサン、２．５−ジ−メチル−２．５−ジ（ｔ−ブチルペロキシ）ヘキサン−３、ビス（ｔ−ブチルペロキシジ−イソプロピル）ベンゼン、２．５−ジ−メチル−２．５−ジ（ベンゾイルペロキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルペロキシベンゾアート、ｔ−ブチルペロキシ−２−エチル−ヘキシルカーボネートが挙げられる。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−α−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。
【００１４】
また加流促進剤を配合しても良い。加硫促進剤としてはチアゾール系、チウラム系、スルフェンアミド系の加硫促進剤が例示でき、チアゾール系加硫促進剤としては、具体的に２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトチアゾリン、ジベンドチアジル・ジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩等があり、チウラム系加硫促進剤としては、具体的にテトラメチルチウラム・モノスルフィド、テトラメチルチウラム・ジスルフィド、テトラエチルチウラム・ジスルフィド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル− Ｎ，Ｎ’−ジフェニルチウラム・ジスルフィド等があり、またスルフェンアミド系加硫促進剤としては、具体的にＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等がある。また、他の加硫促進剤としては、ビスマレイミド、エチレンチオウレアなども使用できる。これら加硫促進剤は単独で使用してもよいし、２種以上の組み合わせで使用してもよい。
【００１５】
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。
【００１６】
そして、それ以外に必要に応じてシリカ、カーボンブラックのような補強剤、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。また、硬質多孔性炭素材料を配合してもよい。硬質多孔性炭素材料とは、多孔質構造を有する炭素燒結体であって、表面摩擦係数が小さいために、Ｖリブドベルトに配合した場合、無潤滑化が可能で、しかも走行時の騒音が少ないといった特性を示す。また注水時において除水、排水効果を呈し、スリップを抑制できる。また補強性についても高い効果がある。
【００１７】
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させてもよい。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。
【００１８】
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−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して１〜３０重量部である。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。
【００１９】
アラミド短繊維の添加量が１重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重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。
【００２０】
帆布５は、立体的捲縮を有する弾性糸を含有してなる伸縮性不織布であって、厚みが０．３〜０．８ｍｍ、目付が５０〜１５０ｇ／ｍ２、ベルト長手方向に使用する帆布の切断伸度が５０％以上であることが望ましい。
【００２１】
弾性糸の立体的捲縮は、具体的には、温度による収縮性が異なる２種のポリマーを並列的または偏心的に複合化させた複合繊維に捲縮発現熱処理を施すことにより発現されてなるものであって、素材としてはポリエステル、ナイロンなかでもポリエチレンテレフタレート系エステルが好ましく用いられる。
【００２２】
上述の如き弾性糸を用いた不織布の製造方法としては、例えば複合繊維を梳綿機によりウエッブとし、必要に応じてニードリングを施した後、熱処理することにより立体的捲縮を発現せしめる手法があるがこれに限定されるものではない。弾性糸を相互接合させる方法としては、ニードリングに限らず、バインダー接着や自己接着などでも良い。尚、複合繊維には必要に応じて梳綿機に通す前に機械的捲縮を施すことが好ましく、また本発明の目的を損なわない範囲で、綿、麻等の天然繊維、ポリアミド、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリフロルエチレン、ポリアクリル、ポリビニルアルコール等の合成繊維などを混合することも可能である。
【００２３】
上記帆布５は、公知技術に従ってレゾルシン−ホルマリン−ラテックス液（ＲＦＬ液）に浸漬後、未加硫ゴムを帆布５に擦り込むフリクションを行ったり、またＲＦＬ液に浸漬後にゴムを溶剤に溶かしたソーキング液に浸漬処理する。尚、帆布５は立体的捲縮を有する弾性糸を含有してなるためアンカー効果が高く、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス液（ＲＦＬ液）のみの処理でも高い接着力が得られる。また、ＲＦＬ液には適宜カーボンブラック液を混合して処理反を黒染めしたり、公知の界面活性剤を０．１〜５．０質量％加えてもよい。
【００２４】
黒染めする場合は、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秒にて熱処理する。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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。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。
【００２８】
また、金属酸化物を配合す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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
心線３としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維が使用され、中でもエチレン−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フィラメント群を撚り合わせた総デニール数が４，０００〜８，０００の接着処理したコードが、ベルトスリップ率を低くできてベルト寿命を延長させるために好ましい。このコードの上撚り数は１０〜２３／１０ｃｍであり、また下撚り数は１７〜３８／１０ｃｍである。総デニールが４，０００未満の場合には、心線のモジュラス、強力が低くなり過ぎ、また８，０００を越えると、ベルトの厚みが厚くなって、屈曲疲労性が悪くなる。
【００３３】
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。
【００３４】
心線３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。
【００３５】
接着処理されたコードは、スピニングピッチ、即ち心線の巻き付けピッチを１．０〜１．３ｍｍにすることで、モジュラスの高いベルトに仕上げることができる。１．０ｍｍ未満になると、コードが隣接するコードに乗り上げて巻き付けができず、一方１．３ｍｍを越えると、ベルトのモジュラスが徐々に低くなる。
【００３６】
一方、接着ゴム層２には耐熱性を有し、圧縮ゴム層４と同種のゴムが使用される。ただし、短繊維は混入されないが、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。
【００３７】
Ｖリブドベルトの代表的な製造方法は以下の通りである。まず、円筒状の成形ドラムの周面に上記帆布と接着ゴム層とを巻き付けた後、この上にコード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】
また本発明にかかるＶリブドベルトの製造方法として別の一例を以下に示す。外周面に可撓性ジャケットを装着した内型円筒ドラムに、上記帆布、未加硫接着ゴムシートを巻き、更にその上に心線、そして未加硫圧縮ゴムシート、を順次無端状に捲き付けた未加硫ベルトスリーブを配置する。そして可撓性ジャケットの内部にエアーを送入し、可撓性ジャケットを半径方向に均一に膨張させて、未加硫ベルトスリーブをＶ形溝が刻設された外型モールに密着せしめて加圧加硫し、得られた加硫ベルトスリーブを所望の幅にカットし、個々のＶリブドベルトとする。
【００４１】
このようにして得られたＶリブドベルトは、工程性、生産性が良好で、ベルト背面に上述の如き伸縮性帆布を積層することからベルトの屈曲性が高く、その寿命を改善する効果がある。また立体的捲縮を有する弾性糸で構成されるため、アンカー効果が高く、本体との接着性も良好である。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。
実施例１、比較例１，２
表１に示す構成を有する各帆布を表２に示すカーボンブラック分散液とＲＦＬ液の混合物の処理液に１０秒間浸漬し、１４０°Ｃで１００秒間熱処理を施した。得られた処理帆布の切断時の伸びをＪＩＳ Ｌ１０９６に従いベルト長手方向の伸びを測定した。結果を表１に併記する。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
また表３に示す配合でバンバリーミキサーにて混練りし、ロールにて圧延してクロロプレンゴムシートを作製し、このゴムシートを圧縮ゴム層に用いたＶリブドベルトを作製した。まず円筒状モールドに上記処理帆布を１プライ巻き付けた後、クロロプレンゴムからなる接着ゴムシートを巻き、更にその上に上記コードをスピニングし、そして圧縮ゴム層として表３配合のクロロプレンゴムシートを順次巻き付け成形を終えた。これを公知の方法で１６０°Ｃ、３０分で加硫して円筒状の加硫ゴムスリーブを得た。尚、表１における使用時ヨコ糸角度とは、ベルトに貼着した帆布において、ベルト幅方向に対するヨコ糸の角度をいう。また、使用した帆布のＲＦＬ処理から筒状帆布に仕上るまでに要した時間を、比較例１を１００とした指数で示す。
【００４６】
【表３】
【００４７】
上記各加硫ゴムスリーブを研磨機の駆動ロールと従動ロールに装着して、張力を付与した後に回転させた。１５０メッシュのダイヤモンドを表面に装着した研磨ホイールを１，６００ｒｐｍで回転させ、これを加硫スリーブに当接させてリブ部を研磨した。研磨機から取り出したスリーブを切断機に設置した後、回転しながら切断した。
【００４８】
作製したＶリブドベルトは、心線が接着ゴム層内に埋設され、その上側にゴム付綿帆布を１プライ積層し、他方接着ゴム層の下側にはゴム圧縮部があって複数個のリブがベルト長手方向に設けられている。このＶリブドベルトはＲＭＡ規格による長さ１，１００ｍｍのＫ型３ＰＫ１１００であった。
【００４９】
このようにして得られたＶリブドベルトの耐久走行試験によりベルトの走行寿命を評価した。耐久走行試験の評価に用いた走行試験機は、図２に示すように駆動プーリ（直径１２０ｍｍ）、従動プーリ（直径１２０ｍｍ）、これにアイドラープーリ（直径８５ｍｍ）とテンションプーリ（直径４５ｍｍ）とを組み合わせて配置したものである。試験機の各プーリにベルトを掛架し、雰囲気温度１２０℃、駆動プーリの回転数４９００ｒｐｍ、従動プーリの負荷１２馬力とし、テンションプーリに５５９Ｎ／３リブの初張力をかけて走行させた。アイドラープーリはＶリブドベルトの背面で係合し、その巻き付き角度は約１２０度である。この走行試験方法によって、ベルトのリブ部に亀裂が発生するまでの時間を測定した。
【００５０】
結果、ベルト背面を立体的捲縮を有する弾性糸を含有してなる伸縮性不織布で被覆した実施例１は、平織布を用いて伸縮性を改善させた比較例１，２と比較して、帆布準備時間が減縮でき、しかもベルト走行時間も劣っていないことが判った。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本願請求項記載の発明では、ベルト背面を帆布で被覆し、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Ｖリブドベルトにあって、帆布が立体的捲縮を有するポリエステル弾性糸を含有してなる伸縮性不織布であるＶリブドベルトにあって、従来の帆布では必要とされた広角度処理を施さずとも伸縮性が高く、ベルトの寿命が向上し、しかも工程、生産性の向上を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法で得られたＶリブドベルトの断面斜視図である。
【図２】ベルト走行寿命試験に係るレイアウトである。
【符号の説明】
１ Ｖリブドベルト
２ 接着ゴム層
３ 心線
４ 圧縮ゴム層
５ 帆布[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a V-ribbed belt, and more particularly, to a V-ribbed belt that satisfies the flexibility of a belt back surface and the adhesiveness between a canvas and a main body without deteriorating processability and productivity.
[0002]
[Prior art]
The current V-ribbed belt has a configuration in which a compressed rubber layer having a plurality of ribs extending in the belt longitudinal direction, a cushion layer in which a cord made of cord is buried on the upper part thereof, and a canvas are laminated on the back surface thereof. Having. This back canvas is originally provided to maintain the vertical crack resistance of the belt, and is required to be stretchable in the longitudinal direction of the belt in order to follow the bending of the belt.
[0003]
Such a V-ribbed belt back canvas is obtained by subjecting a plain woven canvas having a crossing angle of 90 degrees of warp and weft to a wide-angle-treated woven fabric and applying a rubberized treatment, and a Sudare woven fabric having a plurality of cords arranged on the back of the belt. The thing arrange | positioned in the width direction, the canvas comprised by the knitted cloth, etc. are known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, as a wide angle treatment of canvas, a plain fabric in which warp and weft intersect at 90 degrees is cut in a 45-degree direction and spliced, or a plain fabric in which warp and weft intersect at 90 degrees is subjected to a tenter treatment. There is a method to increase the crossing angle between the warp and the weft, and a method to cut and open the woven canvas continuously in the 45 degree direction.In each case, it takes a lot of time and cost to make a wide angle canvas. I needed it.
[0005]
In addition, when the cord of the woven fabric is arranged in the width direction of the belt, the rubber oozes out from the gap between the cords, and in a usage mode in which the pulley contacts the back of the belt, the rubber accumulates as a rubber adhesive substance on the back of the belt to generate sound. Was causing. Furthermore, when a knitted fabric is used, there is a problem that the belt performance is reduced because the knitted fabric has lower strength than the woven fabric.
[0006]
The present invention addresses such a problem, and in a V-ribbed belt, a stretchable canvas is laminated on the back of the belt to improve the flexibility of the belt to improve its life, and the adhesiveness between the main body and the canvas is improved. It is an object of the present invention to provide a power transmission belt that is favorable and has reduced manufacturing costs.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
That is, the invention according to claim 1 of the present application is a V-ribbed belt in which a back surface of the belt is covered with canvas and a compression rubber layer is disposed adjacent to an adhesive rubber layer in which a cord is embedded along the belt longitudinal direction. In the ribbed belt, the canvas is a stretchable nonwoven fabric containing an elastic yarn having a three-dimensional crimp.
[0008]
The invention according to claim 2 of the present application is the V-ribbed belt according to claim 1, wherein the elastic yarn having a three-dimensional crimp is made of polyester.
[0009]
The invention according to claim 3 of the present application is the V-ribbed belt according to claim 1 or 2, wherein the elastic yarn having a three-dimensional crimp is a composite fiber in which two kinds of polymers are combined in a parallel or eccentric manner. Is subjected to a crimp development treatment.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a V-ribbed belt 1 according to the present invention. The V-ribbed belt 1 embeds a core wire 3 composed of a high-strength, low-elongation cord made of polyester fiber, aramid fiber, or glass fiber in an adhesive rubber layer 2 and has a compression layer, which is an elastic layer, underneath. It has a rubber layer 4. The compressed rubber layer 4 is provided with a plurality of ribs having a substantially triangular cross section extending in the longitudinal direction of the belt, and a canvas 5 is laminated on the back of the belt.
[0011]
As the polymer used for the compressed rubber layer 4, hydrogenated nitrile rubber, chloroprene rubber, natural rubber, CSM, ACSM, SBR, ethylene-α-olefin elastomer is used, and the hydrogenated nitrile rubber has a hydrogenation rate of 80% or more. In order to exhibit heat resistance and ozone resistance characteristics, it is preferably 90% or more. 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-α-olefin elastomer having oil resistance and cold resistance is preferable.
[0012]
A typical example of the ethylene-α-olefin elastomer is EPDM, which is an ethylene-propylene-diene monomer. Examples of diene monomers include dicyclopentadiene, methylene norbornene, ethylidene norbornene, 1,4-hexadiene, cyclooctadiene, and the like.
[0013]
For crosslinking of the rubber, sulfur or an organic peroxide is used. Specific examples of the organic peroxide include di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, 1.1-t-butylperoxy-3.3.5-trimethylcyclohexane, and 2. 5-di-methyl-2.5-di (t-butylperoxy) hexane, 2.5-di-methyl-2.5-di (t-butylperoxy) hexane-3, bis (t-butylperoxydi-isopropyl) benzene, 2.5-di-methyl-2.5-di (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxybenzoate, t-butylperoxy-2-ethyl-hexyl carbonate. This organic peroxide is used alone or as a mixture in a range of usually 0.005 to 0.02 mol g based on 100 g of the ethylene-α-olefin elastomer.
[0014]
Further, a flow promoter may be blended. Examples of the vulcanization accelerator include thiazole-based, thiuram-based, and sulfenamide-based vulcanization accelerators. Specific examples of the thiazole-based vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptothiazoline, and dibendthiazyl. There are disulfide, zinc salt of 2-mercaptobenzothiazole and the like. Specific examples of the thiuram-based vulcanization accelerator include tetramethylthiuram monosulfide, tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, N, N′-dimethyl. -N, N'-diphenylthiuram disulfide and the like, and specific examples of sulfenamide-based vulcanization accelerators include N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide, N, N'-cyclohexyl-2 -Benzothiazylsulfenamide and the like. Further, as other vulcanization accelerators, bismaleimide, ethylenethiourea and the like can be used. These vulcanization accelerators may be used alone or in combination of two or more.
[0015]
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.
[0016]
In addition, if necessary, reinforcing agents such as silica and carbon black, fillers such as calcium carbonate and talc, plasticizers, stabilizers, processing aids, and ordinary rubber compounds such as coloring agents. What is used is used. Moreover, you may mix | blend a hard porous carbon material. A hard porous carbon material is a carbon sintered body having a porous structure, and has a small surface friction coefficient. Therefore, when blended with a V-ribbed belt, it can be made non-lubricated and has low running noise. Show characteristics. In addition, it exhibits water removal and drainage effects during water injection, and can suppress slip. There is also a high effect on the reinforcement.
[0017]
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 may be made to protrude from the surface of the belt 4 to reduce the friction coefficient of the compressed rubber layer 4 to reduce the noise when the belt runs. Of these staple fibers, aramid staple fibers which are rigid and strong and have abrasion resistance are the most effective.
[0018]
In order for the aramid short fibers to sufficiently exhibit the above-mentioned effects, the fiber length of the aramid fibers is 1 to 20 mm, and the amount added is 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the ethylene-α-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.
[0019]
When the amount of the aramid staple fiber is less than 1 part by weight, the rubber of the compressed rubber layer 4 is liable to stick and wears. On the other hand, when it exceeds 30 parts by weight, the staple fiber is uniformly dispersed in the rubber. No longer dispersed. However, the addition of the aramid short fibers is not essential, and the short fibers made of other materials may be added.
[0020]
The canvas 5 is a stretchable nonwoven fabric containing an elastic yarn having a three-dimensional crimp, a thickness of 0.3 to 0.8 mm, a basis weight of 50 to 150 g / m 2 , and a canvas used in the belt longitudinal direction. It is desirable that the elongation at break is 50% or more.
[0021]
Specifically, the three-dimensional crimp of the elastic yarn is developed by performing a crimp development heat treatment on a composite fiber in which two types of polymers having different shrinkages due to temperature are combined in parallel or eccentrically. Among them, polyethylene terephthalate esters are preferably used among polyesters and nylons.
[0022]
As a method for producing a nonwoven fabric using an elastic yarn as described above, for example, a method is used in which a conjugate fiber is made into a web by a carding machine, subjected to needling as needed, and then subjected to heat treatment to develop a three-dimensional crimp. There is, but is not limited to this. The method of joining the elastic yarns to each other is not limited to needling, but may be binder adhesion or self-adhesion. The composite fiber is preferably subjected to mechanical crimping before passing through a carding machine if necessary, and natural fibers such as cotton and hemp, polyamide, polyethylene, and the like, as long as the object of the present invention is not impaired. It is also possible to mix synthetic fibers such as polyurethane, polystyrene, polyfluoroethylene, polyacryl, and polyvinyl alcohol.
[0023]
The canvas 5 is immersed in a resorcinol-formalin-latex solution (RFL solution) according to a known technique, and then frictionally rubs the unvulcanized rubber into the canvas 5 or soaked by dissolving the rubber in a solvent after immersion in the RFL solution. Immerse in liquid. Since the canvas 5 contains an elastic yarn having a three-dimensional crimp, the anchor effect is high, and a high adhesive strength can be obtained even with the treatment with only the resorcinol-formalin-latex liquid (RFL liquid). The RFL solution may be appropriately mixed with a carbon black solution to blacken the treated material, or a known surfactant may be added in an amount of 0.1 to 5.0% by mass.
[0024]
In the case of black dyeing, it is immersed in a mixture of a carbon black dispersion and an RFL solution for 0.1 to 20 seconds, and then heat-treated at 100 to 200 ° C. for 30 to 600 seconds. 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%.
[0025]
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. %.
[0026]
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.
[0027]
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. 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.
[0028]
It is also possible to mix 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.
[0029]
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.
[0030]
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.
[0031]
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.
[0032]
Polyester fiber, aramid fiber, and glass fiber are used as the core wire 3, and among them, the total denier number obtained by twisting the polyester fiber filament group having ethylene-2,6-naphthalate as a main constituent unit is 4,000 to 8, 000 bonded cords are preferred to reduce belt slip and extend belt life. The number of twists of this cord is 10 to 23/10 cm, and the number of twists is 17 to 38/10 cm. If the total denier is less than 4,000, the modulus and strength of the cord become too low, and if it exceeds 8,000, the belt becomes thick and the flex fatigue becomes poor.
[0033]
Ethylene-2,6-naphthalate is usually synthesized by subjecting naphthalene-2,6-dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof to condensation polymerization with ethylene glycol under appropriate conditions in the presence of a catalyst. At this time, if one or more appropriate third components are added before the completion of the polymerization of ethylene-2,6-naphthalate, a copolymer polyester is synthesized.
[0034]
The core wire 3 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.
[0035]
By setting the spinning pitch, that is, the winding pitch of the core wire to 1.0 to 1.3 mm, the bonded cord can be finished into a belt having a high modulus. If it is less than 1.0 mm, the cord runs over the adjacent cord and cannot be wound, while if it exceeds 1.3 mm, the modulus of the belt gradually decreases.
[0036]
On the other hand, the adhesive rubber layer 2 has heat resistance and is made of the same kind of rubber as the compressed rubber layer 4. However, short fibers are not mixed in, but if necessary, carbon black, a reinforcing agent such as silica, a filler such as calcium carbonate, talc, a plasticizer, a stabilizer, a processing aid, a normal coloring agent such as a coloring agent. What is used for rubber compounding is used.
[0037]
A typical method for manufacturing a V-ribbed belt is as follows. First, after winding the canvas and the adhesive rubber layer around the peripheral surface of the cylindrical forming drum, a cord made of cord is spirally spun on this, and then the adhesive rubber layer and the compression rubber layer are sequentially wound. After obtaining a laminated body, this is 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]
Another example of a method for manufacturing a V-ribbed belt according to the present invention will be described below. The canvas and the unvulcanized adhesive rubber sheet are wound around an inner cylindrical drum with a flexible jacket attached to the outer peripheral surface, and the core wire and the unvulcanized compressed rubber sheet are further wound on the inner drum in order. The unvulcanized belt sleeve is placed. Then, air is fed into the inside of the flexible jacket, and the flexible jacket is uniformly expanded in the radial direction, and the unvulcanized belt sleeve is brought into close contact with the outer molding in which the V-shaped groove is engraved, and is added. The obtained vulcanized belt sleeve is pressure-vulcanized and cut into a desired width to obtain individual V-ribbed belts.
[0041]
The V-ribbed belt thus obtained has good processability and productivity, and has the effect of improving the service life of the belt by laminating the above-described elastic canvas on the back surface of the belt, thereby increasing the flexibility of the belt. In addition, since it is formed of an elastic yarn having a three-dimensional crimp, the anchor effect is high and the adhesiveness to the main body is good.
[0042]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
Example 1, Comparative Examples 1 and 2
Each canvas having the configuration shown in Table 1 was immersed in a treatment solution of a mixture of the carbon black dispersion and the RFL solution shown in Table 2 for 10 seconds, and subjected to a heat treatment at 140 ° C. for 100 seconds. The elongation of the obtained treated canvas at the time of cutting was measured by measuring the elongation in the belt longitudinal direction in accordance with JIS L1096. The results are also shown in Table 1.
[0043]
[Table 1]
[0044]
[Table 2]
[0045]
Further, the mixture was kneaded with a Banbury mixer with the composition shown in Table 3, and rolled with a roll to produce a chloroprene rubber sheet, and a V-ribbed belt using this rubber sheet as a compression rubber layer was produced. First, one ply of the above treated cloth is wound around a cylindrical mold, then an adhesive rubber sheet made of chloroprene rubber is wound thereon, the above cord is spun thereon, and a chloroprene rubber sheet having the composition shown in Table 3 is successively wound as a compressed rubber layer. Finished molding. This was vulcanized at 160 ° C. for 30 minutes by a known method to obtain a cylindrical vulcanized rubber sleeve. In addition, the in-use weft yarn angle in Table 1 refers to the angle of the weft yarn with respect to the belt width direction in the canvas attached to the belt. Further, the time required from the RFL treatment of the used canvas to finishing to the tubular canvas is indicated by an index with Comparative Example 1 being 100.
[0046]
[Table 3]
[0047]
Each of the vulcanized rubber sleeves was mounted on a driving roll and a driven roll of a polishing machine, and rotated after applying tension. A polishing wheel having a 150-mesh diamond mounted on the surface was rotated at 1,600 rpm, and this was brought into contact with a vulcanization sleeve to polish a rib portion. After the sleeve taken out of the polishing machine was set on the cutting machine, it was cut while rotating.
[0048]
The produced V-ribbed belt has a core wire embedded in an adhesive rubber layer, and a single layer of cotton canvas with rubber is laminated on the upper side thereof, while a rubber compression section is provided below the adhesive rubber layer to form a plurality of ribs. It is provided in the belt longitudinal direction. This V-ribbed belt was a K-type 3PK1100 having a length of 1,100 mm according to the RMA standard.
[0049]
The running life of the V-ribbed belt thus obtained was evaluated by a running test of the belt. The running test machine used for the evaluation of the endurance running test includes a driving pulley (120 mm in diameter), a driven pulley (120 mm in diameter), an idler pulley (85 mm in diameter) and a tension pulley (45 mm in diameter) as shown in FIG. They are arranged in combination. A belt was hung on each pulley of the tester, and an ambient temperature of 120 ° C., a rotation speed of a driving pulley was 4900 rpm, a load of a driven pulley was 12 horsepower, and the tension pulley was run with an initial tension of 559 N / 3 rib. The idler pulley engages on the back of the V-ribbed belt and its wrap angle is about 120 degrees. By this running test method, the time until cracks occurred in the rib portions of the belt was measured.
[0050]
As a result, Example 1 in which the belt back surface was covered with a stretchable nonwoven fabric containing an elastic yarn having a three-dimensional crimp was compared with Comparative Examples 1 and 2 in which stretchability was improved using a plain woven fabric. It was found that the canvas preparation time could be reduced and the belt running time was not inferior.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, in the invention described in the present application, the V-ribbed belt in which the back surface of the belt is covered with canvas, and the compression rubber layer is disposed adjacent to the adhesive rubber layer in which the cords are embedded along the belt longitudinal direction, The V-ribbed belt is a stretchable nonwoven fabric in which the canvas contains a polyester elastic yarn having a three-dimensional crimp, and the stretchability is high even without performing the wide angle processing required in the conventional canvas, and the life of the belt is long. And the process and productivity can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional perspective view of a V-ribbed belt obtained by a manufacturing method according to the present invention.
FIG. 2 is a layout related to a belt running life test.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 V-ribbed belt 2 Adhesive rubber layer 3 Core wire 4 Compressed rubber layer 5 Canvas
