JP2004332160A - Cover cloth for toothed belt - Google Patents

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JP2004332160A
JP2004332160A JP2003130045A JP2003130045A JP2004332160A JP 2004332160 A JP2004332160 A JP 2004332160A JP 2003130045 A JP2003130045 A JP 2003130045A JP 2003130045 A JP2003130045 A JP 2003130045A JP 2004332160 A JP2004332160 A JP 2004332160A
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cover cloth
toothed belt
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fiber
heat
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JP2003130045A
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Takeshi Hatano
武 波多野
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Du Pont Toray Co Ltd
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Du Pont Toray Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cover cloth by which a toothed belt having excellent heat resistance and durability is produced. <P>SOLUTION: The cover cloth is used for the toothed belt which includes a core wire for reinforcement embedded in the longitudinal direction of the belt, and has many tooth parts arranged at a prescribed pitch in the longitudinal direction of the belt, and the surface of the tooth part of which is covered with the cover cloth. The cover cloth is obtained by weaving or knitting a filament crimped yarn of a heat-resistant highly functional fiber, having 4-78% elongation recovery measured based on JIS K 1013. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝動面が繊維材料によって被覆されたエラストマー製歯付ベルトにおいて用いられるカバークロスに関する。
【0002】
【従来の技術】
歯付ベルトは、芯線を埋設したベルト本体に、ベルトの長手方向に沿って多数の歯部を設け、歯部表面及び歯底部を織物または編み物からなるカバークロスで被覆することによって作製されている。ベルト本体は、ウレタン樹脂あるいはウレタンゴム、クロロプレンゴム、水素化ニトリルゴムなどのエラストマーやゴムで形成されている。カバークロスとしては、ベルト本体の長手方向に沿って配置されるよこ糸に捲縮加工されたナイロン糸を、ベルト本体の幅方向に配置されるたて糸にはナイロン糸の非捲縮糸を用いて製織された織物が用いられるのが一般的である。このように伸縮性のある捲縮糸をベルトの長手方向に沿って配置することにより、ベルトの長手方向に凹凸を形成している歯部表面及び歯底部は、ベルト成型時にカバークロスによって容易に被覆される。
【0003】
衣料や産業資材として広く用いられているナイロン繊維やポリエステル繊維等の汎用熱可塑性合成繊維は約250℃前後で溶融する。従って、溶融する温度より低い温度、例えば160℃において強度が低下し使用不能となる。また、これらの汎用熱可塑性合成繊維であるナイロン繊維の限界酸素指数は21であり、ポリエステル繊維の限界酸素指数も21であって、空気中で燃焼を続ける素材である。
【0004】
一方、耐熱高機能繊維は、アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維またはポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維等であり、約250℃前後では溶融せず、その分解温度が約500℃前後と高温である。従って160℃前後においても強度は低下せず、耐熱性のあるゴム補強材として歯付きベルトの芯糸や、ホースの補強糸などに用いられている。また限界酸素指数が25以上であって、空気中で燃焼しにくいことから、消防服や消防手袋などにも用いられている。
【0005】
特にアラミド繊維の中でもパラ系アラミド繊維は、耐熱性に加えて引っ張り強さが高いことから、歯付きベルトの芯糸やタイヤの補強コード等にも用いられている。例えば代表的なパラ系アラミド繊維である東レ・デュポン(株)の商品名KEVLAR(ポリパラフェニレテレフタルアミド繊維)の引っ張り強度は2.03(N/tex)であり、汎用繊維であるポリエステル繊維やナイロン繊維の引っ張り強度0.4(N/tex)に比べ数倍の引っ張り強度をもっている。
【0006】
ところで、歯付きベルトは自動車の燃料ポンプの駆動用などに用いられるが、近年自動車の燃費改善などのためにエンジンルームの温度が従来よりも高温となる設計になってきている。このため、歯付きベルトは高熱と高い負荷の下で稼働することとなり、プーリーと直接接触するカバークロスにはより高い耐久性が求められている。
【0007】
そこで、耐熱性のあるアラミド繊維を用いた種々の提案がなされてる。例えば、特許文献1には、カバークロスの、ベルト長手方向に配置されるよこ糸として、芳香族ポリアミド製紡績糸とウレタン弾性糸との混線糸を用い、たて糸に単糸10〜50デニールの脂肪族繊維を用いることが開示されている。また、特許文献2には、よこ糸に、ナイロンウーリー糸の芯糸にアラミド系牽切紡績糸を鞘糸として巻き付けたカバーリング糸を用いることが開示されてる。
【0008】
【特許文献1】特開平4−8948号公報
【特許文献2】特開平9−119483号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
これらの提案では、アラミド繊維の紡績糸や牽切紡績糸を、伸縮性のあるウレタン弾性糸やナイロンウーリー糸と組み合わせることによってカバークロスの伸縮性を改善しようとするものであるが、本来伸縮性のないアラミド繊維を用いているので十分な伸縮性が得られず、歯部や歯底部への密着が不十分であり、歯付きベルト用のカバークロスとしては問題があった。即ち、従来の伸縮性のない耐熱高機能繊維フィラメントや、耐熱高機能繊維の紡績糸からなる織り編み物は、伸縮性が不足し、歯付きベルトのカバークロスとして用いるには問題があった。
【0010】
そこで、本発明は、これら従来技術の問題を解消し、高温環境下での耐久性や、プーリーと歯表面の摩擦による摩耗及び発熱に対する耐久性の高い歯付きベルトを製造することができるカバークロスを提供することを主な目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、特定の伸縮復元率を有し、加熱による品質劣化のない捲縮糸の形態で耐熱高機能繊維を利用することにより上記目的が達成できることを見い出し、本発明をなすに至った。
【0012】
すなわち、本発明は、次の事項によって特定される。
(1)ベルト長手方向に補強用芯線が埋設され、ベルト長手方向に所定のピッチで複数の歯部が配置され、かつ、歯部の表面がカバークロスで覆われた歯付ベルトにおいて用いられるカバークロスであって、JIS K 1013に基づいて測定される伸縮復元率が4〜78%の範囲内である耐熱高機能繊維フィラメント捲縮糸を用いて編織されている歯付ベルト用カバークロス。
(2)前記耐熱高機能繊維フィラメントが、JIS K 7201に基づいて測定される限界酸素指数が25以上、かつ、JIS K 7120に基づいて測定される熱分解温度が400℃以上のフィラメントである上記1に記載の歯付ベルト用カバークロス。
(3)前記耐熱高機能繊維が、アラミド繊維である上記1又は2に記載の歯付ベルト用カバークロス。
(4)前記アラミド繊維がパラ系アラミド繊維である上記3に記載の歯付ベルト用カバークロス。
(5)前記パラ系アラミド繊維がポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維である上記4に記載の歯付ベルト用カバークロス。
(6)カバークロスが織物であ、少なくとも緯糸素材に耐熱高機能繊維フィラメント捲縮糸が用いられている上記1〜5のいずれかに記載の歯付ベルト用カバークロス。
(7)カバークロスが編物である上記1〜5のいずれかに記載の歯付ベルト用カバークロス。
(8)上記1〜7のいずれかに記載のカバークロスによって歯部の表面が覆われている歯付きベルト。
【0013】
本発明の歯付ベルト用カバークロスでは、上記のように特定の嵩高で伸縮性のある耐熱高機能繊維の捲縮糸を、必要に応じて他の繊維素材と組合わせて用いているので、アラミド繊維などの紡績糸や非捲縮糸である耐熱高機能フィラメントと伸縮性のあるスパンデックスを組み合わせたカバークロスに比べ伸縮性に優れ、歯部や歯底部に良く密着させることができる。即ち、本発明は、特定の耐熱高機能繊維の捲縮糸を、カバークロスの素材として用いることにより、耐熱高機能繊維の織り編み物に伸縮性を付与し、歯付きベルトのカバークロスとしての使用可能にしたものである。
【0014】
また、紡績糸は糸条表面に短繊維端がはみ出し毛羽状となっており、したがって耐熱高機能繊維の紡績糸からなるカバークロスは使用時の摩擦によって毛羽が脱落しやすいという問題があるが、本発明のカバークロスでは、長繊維から構成されている耐熱高機能繊維の捲縮糸を用いるので、糸条表面に毛羽が無く、歯付きベルトの伝動時の摩擦等を受けても単繊維の切断端である毛羽が発生しにくく、また単繊維毛羽の脱落がなく、耐久性が改善される。
【0015】
本発明は、耐熱高機能繊維の捲縮糸をカバークロスの素材として用いることにより、耐熱高機能繊維の織り編み物に伸縮性を付与し、歯付きベルトのカバークロスとしての使用可能にした。
しかも、従来の汎用的繊維素材製のカバークロスを用いた歯付きベルトに比べ、耐熱性が向上するので、ベルトの耐久性が改善される。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明のカバークロスが適用される歯付きベルトは、ベルト長手方向に補強用芯線が埋設され、ベルト長手方向に所定のピッチで複数の歯部が配置され、かつ、歯部の表面がカバークロスで覆われた構造の歯付ベルトであり、例えば、図1に示す構造のもので代表される。図1は、歯付きベルトのベルト長手方向の断面図である。図1において、芯線1をゴム又はエラストマーに埋設したベルト本体2の片面に、その長手方向に沿って多数の歯部3が一体に突出して設けられ、歯部3の表面及び歯部3間の歯底部4にカバークロス5が配置されている。
【0017】
ベルトピッチライン上に配置される芯線は、例えばガラス繊維、パラ系芳香族ポリアミド繊維などの耐熱高機能繊維、カーボン繊維、などからなるロープ状の繊維コードが用いられる。
【0018】
この歯付きベルトに用いられるカバークロスは、歯部3及び歯底部4に密着させるために特に横方向に伸縮性を有することが必要である。本発明におけるカバークロスでは、嵩高で伸縮性のある耐熱高機能繊維の捲縮糸を、必要に応じて他の繊維と組合わせて用い、編織により製造された布帛である。この布帛は、織物でもよいし、丸編み、経編み、緯編みなどの編地であってもよい。織物の場合には、少なくとも横糸素材として耐熱高機能繊維の捲縮糸を用いる。
【0019】
このカバークロスを歯付きベルト製造工程で用いる際には、一般にエポキシ系接着処理、RFL処理、溶剤系接着処理、の順で接着処理がなされるが、ゴム又はエラストマーの種類によってこれらの処理剤の配合の調整がなされる。ゴム又はエラストマーの種類によって、溶剤系接着処理のみがなされることがある。
また、ゴムまたはエラストマーの種類、歯付きベルトの用途によっては、接着処理がなされなくても良い。
【0020】
エラストマーとしては、ウレタン樹脂あるいはウレタンゴム、クロロプレンゴム、水素化ニトリルゴムなどのエラストマーやゴムが用いられる。
【0021】
本発明で用いる耐熱高機能繊維としては、限界酸素指数が約25以上の難燃性と示差走査熱量測定法による熱分解温度が約400℃以上の耐熱性とを有する繊維が、歯付きベルトの耐熱耐久性を得るために、好ましい。その例としては、アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維(例えば株式会社クラレ製、商品名ベクトラン)、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維(例えば東洋紡株式会社製、商品名ザイロン)、ポリベンズイミダゾール繊維、ポリアミドイミド繊維(例えばローヌプーラン社製、商品名ケルメル)、ポリイミド繊維などが挙げられる。アラミド繊維にはメタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維がある。メタ系アラミド繊維としては、例えば、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維(デュポン社製、商品名ノーメックス)などのメタ系全芳香族ポリアミド繊維があげられる。パラ系アラミド繊維としては、例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維(東レ・デュポン株式会社製、商品名KEVLAR (R))およびコポリパラフェニレン−3,4’−ジフェニルエーテルテレフタルアミド繊維(帝人株式会社製、商品名テクノーラ)などのパラ系全芳香族ポリアミド繊維が挙げられる。
【0022】
本発明で用いる耐熱高機能繊維の捲縮糸は、上記耐熱高機能繊維の1種類からなっていてもよいし、任意の2種以上の上記耐熱高機能繊維からなっていてもよい。また、ポリエステル、ナイロン、ポリビニルアルコール系繊維など他の自体公知の繊維との混繊、交撚などによる複合糸としても使用することができる。
【0023】
高い伸縮復元率が得られ、しなやかであることから本発明のカバークロスにはアラミド繊維が適している。また、耐熱性に加え引っ張り強さが高く、高負荷に耐えられ、耐久性に優れたカバークロスが得られることから、パラ系アラミド繊維が適している。なかでも耐熱性が高いことからポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維が最も適している。
【0024】
耐熱高機能繊維フィラメント捲縮糸は、例えば次の方法で得ることができる。耐熱高機能繊維糸条に下記式で表わされる撚り係数Kが5,000〜11,000の撚りを加え、次いで130〜250℃の温度下における高温高圧水蒸気処理または高温高圧水処理を行って撚りを固定し、撚りの固定された撚り糸を前記と反対方向に撚りを解撚することによって得られる。
K=t×D1/2〔但し、tは撚り数(回/m)を表し、Dは繊度(tex)を表す。〕
【0025】
前記処理時の圧力については、高温高圧水蒸気として飽和水蒸気を用いる場合は上記温度条件から物理化学的に一義的に決まるものであり、下限温度130℃における飽和水蒸気圧の値は2.70×10Pa、また上限温度250℃における飽和水蒸気圧の値は38.97×10Paに相当する。
【0026】
本発明において用いる耐熱高機能繊維フィラメント捲縮糸は伸縮復元率が4〜78%である。4%未満では、カバークロスとして実用的な伸縮性が得られず、78%を超えると製織や製編して得たカバークロスの表面の凹凸が甚だしくなるので、歯付きベルト用カバークロスには適していない。耐熱高機能繊維フィラメント捲縮糸の伸縮復元率は、好ましくは5〜70%、さらに好ましくは6〜50%である。
【0027】
本発明で用いられる耐熱高機能繊維フィラメント捲縮糸の単糸繊度は、約0.02〜1tex程度、好ましくは約0.05〜0.6tex程度、さらに好ましくは約0.08〜0.5tex程度であることが、本発明に係る耐熱高機能繊維の捲縮糸の柔軟性および耐熱高機能繊維の捲縮糸の製造のしやすさの面から好適である。
【0028】
本発明で用いられる耐熱高機能繊維フィラメント捲縮糸のトータル繊度は、撚糸や編み地の加工ができる太さであれば制限はないが、歯付きベルトの歯部と歯底部で形成される凹凸に沿いやすさを鑑みれば、約3〜400tex程度、好ましくは5〜100tex、さらに好ましくは7.5〜50texである。
【0029】
なお、上記繊度はJIS L 0101(1999)に規定されるtex(テックス)で表している。例えば、1texは1000mの長さの繊維が1gの質量であることを示し、10texは1000mの長さの繊維が10gの質量であることを示す。texで表される数値が大きいほど繊維の太さが太いことになる。
【0030】
耐熱高機能繊維捲縮糸をカバークロスの少なくとも緯糸に用いることにより、従来のカバークロス(例えばナイロン製)に比べ、耐熱性と耐摩耗性に優れた耐熱高機能繊維製カバークロスが得られる。
【0031】
ベルト製法上、歯付きベルトの歯にカバークロスを密着させるには低張力で伸びる織布またはニットが必要となる。従来の捲縮のない耐熱性機能繊維フィラメント糸や耐熱性機能繊維の紡績糸からなる織布や編み地では十分な伸縮性が確保できなかった。
【0032】
また、耐熱高機能繊維捲縮糸を、約3倍に引き延ばしたウレタン系などの弾性糸に巻き付けるいわゆてカバードヤーンとなし、これをカバークロスのよこ糸として用いることによって、より伸びが大きく歯付きベルトの歯に密着し易いカバークロスが得られる。さらに、前記カバードヤーンを用いた編み地は、その構造的伸び易さに加え、カバードヤーン自体の伸縮性が作用するので伸びやすく、歯付きベルトのカバークロスとして好適である。
【0033】
耐熱性機能繊維捲縮糸を使用することで、より低張力での伸縮性のある耐熱性機能繊維製織布または編み地が作製可能となった。また、本発明のカバークロスは、押出圧の低いウレタン樹脂などの樹脂ベルトにも耐熱性機能繊維の適用が可能になった。
【0034】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
各物性等の評価方法は次の方法に依拠した。
【0035】
限界酸素指数: JIS K 7201:1999 酸素指数法による高分子材料の燃焼試験方法により測定した。
【0036】
熱分解温度: JIS K 7120:1987 プラスチックスの熱重量測定方法により測定した。
【0037】
伸縮復元率; JIS L 1013:1999 化学繊維フィラメント糸試験方法 8.12 伸縮復元率 に従って測定した。測定前の試料の調整は次のように行った。測定試料をかせ状にしてガーゼに包んだまま、90℃20分間の温水処理を行い、室温で自然乾燥させた。
【0038】
繊度: JIS L 1013:1999 化学繊維フィラメント糸試験方法8.3により正量繊度を測定した。
【0039】
引張強さ: JIS L 1013:1999 化学繊維フィラメント糸試験方法8.5.1に準じて測定した。但し、単繊維の乱れを無くし糸条を構成する単繊維それぞれに応力がかかるように測定前に撚り係数K=1000の撚りを加えて測定した。
【0040】
ベルト耐久性: 図2に示す耐久試験装置を用いて測定した。歯付きベルトを、従動プーリ11〜13、駆動プーリ14及びオートテンショナー15に図2に示すように掛けわたし、100℃の環境下で駆動プーリー15を4000(回/分)の速度で回転させた。耐久時間は、歯元のクラックや、歯欠けなどベルト機能が果たせなくなった時点とした。
【0041】
[実施例1]
カバークロスの緯糸には次のように作製したパラ系アラミド繊維捲縮糸を用いた。
【0042】
限界酸素指数29、熱分解点537℃、引張強さ2.03N/tex、引張弾性率49.9N/tex、繊度0.167texの単糸266本が束となった繊度44texの東レ・デュポン株式会社製ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維フィラメント糸条(商品名KEVLAR(R))を使用して、該糸条にダブルツイスターで1150(回/m)すなわち撚り係数K=7628の第1の撚りを加えた後、200℃の飽和水蒸気による熱処理を20分行った。次いで、上記撚糸機により、第1撚りとは逆方向に第2の撚りを与え、撚り数がほぼ0になるまで解撚して、伸縮復元率10%のパラ系アラミド繊維捲縮糸を得た。
【0043】
引っ張り強度5(N/tex)のナイロン6フィラメント糸(23tex、フィラメント数60本)をたて糸に用い、前記パラ系アラミド繊維捲縮糸をよこ糸に用いて、織物組織2/2綾の織物を製織し、精練浴温度95℃で常法により精練を行い、たて糸密度90(本/5cm)、よこ糸密度80(本/5cm)、のカバークロスを得た。このカバークロスにエポキシ処理を行い、次いでRFL接着処理を行って接着処理したカバークロスを調製した。
【0044】
また、ベルトの芯線には次のように調整したものを用いた。
ECG150のガラス繊維を3本引き揃え、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス液(RFL液)で処理し、風乾後280℃で1.5分間熱処理したものを、S方向、Z方向にそれぞれ12回/10cmの割合で下撚りして撚られた子縄を11本ずつ用意し、下撚りがS方向の小縄をZ方向に、下撚りがS方向の小縄をZ方向にそれぞれ8回/10cmの割合で上撚りした。
【0045】
得られた接着処理したカバークロスを用い、そのよこ糸を周方向としたエンドレスの筒状にして、歯形を切った金型にセットし、カバークロス上からS撚りとZ撚りの芯線を交互配置するように巻き付け、さらにこの上からNBRからなる圧延シートを巻き付け、加圧・加硫することによって、スリーブ状の成形品を作製した。これを所定幅に切断することによって、芯線が1.45mmのピッチでベルト周方向にスパイラルに巻き付けられた、歯数が163、歯ピッチが3mmの歯部を有するベルト幅19.1mmの歯付ベルトを得た。
【0046】
このようにして得られた歯付きベルトの耐久時間は180時間と耐久性良好であった。
【0047】
[実施例2]
KEVLAR (R)フィラメント糸(22tex、フィラメント数133本)をたて糸に用い、実施例1で作製したパラ系アラミド繊維(KEVLAR(R))製捲縮糸(44tex、伸縮復元率10%)をよこ糸に用いて、織物組織2/2綾の織物を製織し、精練を行ってたて糸密度90(本/5cm)、よこ糸密度80(本/5cm)、のカバークロスとした。このカバークロスに実施例1と同様にエポキシ処理を行い、次いでRFL接着処理を行って接着処理したカバークロスを調製した。
【0048】
得られた接着処理したカバークロスを用いた以外、実施例1とまったく同様の方法で歯付きベルトを作製した。得られた歯付きベルトの耐久時間は203時間と耐久性良好であった。
【0049】
[実施例3]
ナイロン6フィラメント糸(23tex、フィラメント数60本)をたて糸に用い、また、ポリウレタン系スパンデックス15.4texの3倍ストレッチの引き延ばし状態に、実施例1で作製したパラ系アラミド繊維(KEVLAR (R))製捲縮糸(44tex、伸縮復元率10%)を巻き付けて作製したシングルカバードヤーン(SCY)をよこ糸に用いて、織物組織2/2綾の織物を製織・精練してたて糸密度90(本/5cm)、よこ糸密度80(本/5cm)のカバークロスとした。このカバークロスに実施例1と同様にエポキシ処理を行い、次いでRFL接着処理を行って接着処理したカバークロスを調製した。。
【0050】
得られた接着したカバークロスを用いた以外、実施例1とまったく同様の方法で歯付きベルトを作製した。得られた歯付きベルトの耐久時間は210時間と耐久性良好であった。
【0051】
[比較例1]
ナイロン6フィラメント糸(23tex、フィラメント数60本)をたて糸に用い、ナイロン6捲縮糸(伸縮復元率35%)23tex糸の二本合糸(2ply糸)をよこ糸に用いて、たて糸密度90(本/5cm)、よこ糸密度80(本/5cm)、織物組織2/2綾の織物を製織しカバークロスとした。このカバークロスにナイロン繊維用のRFL接着処理を行って接着処理したカバークロスを調製した。
【0052】
得られた接着処理したカバークロスを用いた以外、実施例1とまったく同様の方法で歯付きベルトを作製した。得られた歯付きベルトの耐久時間は35時間と耐久性が劣っていた。
【0053】
[比較例2]
KEVLAR (R)44texフィラメント糸条にダブルツイスターで1150(回/m)すなわち撚り係数K=7628の第1の撚りを加えた後、130℃の飽和水蒸気による熱処理を20分行った。次いで、上記撚糸機により、第1撚りとは逆方向に第2の撚りを与え、撚り数がほぼ0になるまで解撚して、伸縮復元率3%のパラ系アラミド繊維捲縮糸を得た。
【0054】
得られた伸縮復元率3%のKEVLAR (R)繊維捲縮糸をよこ糸に用いた以外は実施例1とまったく同じ構成の接着処理したカバークロスを作製し、実施例1とまったく同じ仕様の歯付きベルトを作製した。得られた歯付きベルトは、カバークロスの伸縮性が少ないため、歯部および歯底部への密着性が十分でなかった。歯付きベルトの耐久時間は30時間で、実施例1に比べ短かった。
【0055】
[比較例3]
KEVLAR (R)44texフィラメント糸条にダブルツイスターで1300(回/m)すなわち撚り係数K=8660の第1の撚りを加えた後、220℃の飽和水蒸気による熱処理を20分行った。次いで、上記撚糸機により、第1撚りとは逆方向に第2の撚りを与え、撚り数がほぼ0になるまで解撚して、伸縮復元率80%のパラ系アラミド繊維捲縮糸を得た。
【0056】
得られた伸縮復元率80%のKEVLAR(R)繊維捲縮糸をよこ糸に用いた以外は実施例1とまったく同じ構成のカバークロスを作製した。得られたカバークロスは伸縮性が高過ぎるためにカバークロス自体の凹凸が大きく、歯付きベルトのカバークロスとして使用することが困難であった。
【0057】
[比較例4]
ポリウレタン系スパンデックス15.4texの3倍ストレッチで引き延ばし状態に、比較例1で作製したパラ系アラミド繊維(KEVLAR (R))捲縮糸(44tex、伸縮復元率3%)を巻き付けてシングルカバードヤーン(SCY)を作製した。得られたSCYは、KEVLAR (R)捲縮糸の伸縮復元率が低過ぎるために、スパンデックスへの巻き付きが不均一でKEVLAR (R)捲縮糸がスナール状に突き出た不具合の多いシングルカバードヤーンであった。
【0058】
ナイロン6フィラメント糸(23tex、フィラメント数60本)をたて糸に用い、前記SCYをよこ糸に用いて、織物組織2/2綾の織物を製織・精練してたて糸密度90(本/5cm)、よこ糸密度80(本/5cm)、のカバークロスを得た。得られたカバークロスは表面にスナール状のKEVLAR (R)捲縮糸が突き出た表面不均一な織物であったので、歯付きベルトのカバークロスとして使用することが困難であった。
【0059】
これらの結果を表1、表2に示す。
【0060】
【表1】

Figure 2004332160
【0061】
【表2】
Figure 2004332160
【0062】
[実施例4]
パラ系アラミド繊維KEVLAR(R)22tex糸条にダブルツイスターで1662(回/m)すなわち撚り係数K=7800の撚りを加えた他は、実施例1と同様の方法で作製したパラ系アラミド繊維KEVLAR (R)捲縮糸22tex(フィラメント数133本、伸縮復元率8%)を用いて、ゲージ数16の丸編み機で編み組織インターロック(スムス)の丸編み地を編み上げ、精練してカバークロスとした。このカバークロスに実施例1と同様にエポキシ処理を行い、次いでRFL接着処理を行って接着処理したカバークロスを調製した。
【0063】
また、ベルトの芯線には次のように調整したものを用いた。
ECG150のガラス繊維を3本引き揃え、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス液(RFL液)で処理し、風乾後280℃で1.5分間熱処理したものを、S方向、Z方向にそれぞれ12回/10cmの割合で下撚りして撚られた子縄を11本ずつ用意し、下撚りがS方向の小縄をZ方向に、下撚りがS方向の小縄をZ方向にそれぞれ8回/10cmの割合で上撚りした。
【0064】
得られた接着処理したカバークロス、芯線を用いて、ベルト幅19.1mm、端数163、歯ピッチ8mmのウレタン樹脂製歯付きベルトを、実施例1と同様の方法で作製した。このようにして得られた歯付きベルトの耐久時間は140時間と耐久性良好であった。
【0065】
[比較例5]
ナイロン6捲縮糸(23tex、伸縮復元率35%、フィラメント数60本)を用いた以外は実施例4と同様にして丸編み地を作製し精練してカバークロスを作成した。このカバークロスにナイロン繊維用のRFL接着処理を行って接着処理したカバークロスを調製した。
【0066】
得られた接着処理したカバークロスを用いた以外は実施例4と同様にして歯付けベルトを作製した。得られた歯付けベルトの耐久時間は30時間と耐久性が劣っていた。
【0067】
[実施例5]
ポリウレタン系スパンデックス15.4texの3倍引き延ばし状態に、実施例1で作製したパラ系アラミド繊維(KEVLAR (R))製捲縮糸(44tex、フィラメント数266本、伸縮復元率10%)を巻き付けてシングルカバードヤーン(SCY)を作製した。得られたシングルカバードヤーンを用いてゲージ数16の丸編み機で編み組織インターロックの丸編み地を編み上げ、精練してカバークロスとし、実施例4と同様に接着処理を施し、接着処理したカバークロスを得た。この接着処理したカバークロスを用いた以外、実施例4とまったく同様にして歯付きベルトを作製した。カバークロスの伸縮性が高いので、カバークロスと歯付きベルトの噛み合わせ部との密着性は良好であった。また、得られた歯付きベルトの耐久時間は190時間と耐久性良好であった。
【0068】
これらの試験結果を表3に示す。
【0069】
【表3】
Figure 2004332160
【0070】
【発明の効果】
本発明の歯付きベルト用カバークロスは、歯付きベルト用に要求される伸縮性を有し、耐熱性が良好であり、しかも、毛羽立ちし難い等の優れた特性を有するので、耐熱性、耐久性に優れた歯付きベルトを製造することができ、しかも、表面形状の良好な歯付きベルトとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】歯付きベルトの一実施態様におけるベルト長手方向の断面図である。
【図2】実施例での歯付きベルトの耐久時間の測定における耐久性試験装置を示す概略図である。
【符号の説明】
1 補強用芯線、 2 ベルト本体、 3 歯部、 4 歯底部、 5カバークロス、 11〜13 従動プーリ、 14 駆動プーリ、 15 オートテンショナー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cover cloth used in an elastomer toothed belt whose transmission surface is covered with a fiber material.
[0002]
[Prior art]
The toothed belt is manufactured by providing a large number of teeth along a belt longitudinal direction on a belt body in which a core wire is embedded, and covering the tooth surface and the tooth bottom with a cover cloth made of a woven or knitted fabric. . The belt body is made of urethane resin or an elastomer or rubber such as urethane rubber, chloroprene rubber, or hydrogenated nitrile rubber. The cover cloth is woven using a non-crimped nylon yarn as the warp yarn arranged in the width direction of the belt body and a crimped nylon yarn as the weft yarn arranged along the longitudinal direction of the belt body. Generally, a woven fabric is used. By arranging the elastic crimped yarn along the longitudinal direction of the belt in this manner, the tooth surface and the tooth bottom forming the irregularities in the longitudinal direction of the belt can be easily covered by the cover cloth during belt molding. Coated.
[0003]
General-purpose thermoplastic synthetic fibers such as nylon fibers and polyester fibers widely used as clothing and industrial materials melt at about 250 ° C. Therefore, at a temperature lower than the melting temperature, for example, 160 ° C., the strength is reduced and the device cannot be used. The limiting oxygen index of nylon fiber, which is a general-purpose thermoplastic synthetic fiber, is 21 and the limiting oxygen index of polyester fiber is 21, which is a material that continues burning in air.
[0004]
On the other hand, heat-resistant and high-performance fibers such as aramid fibers, wholly aromatic polyester fibers, and polyparaphenylene benzobisoxazole fibers do not melt at about 250 ° C. and have a high decomposition temperature of about 500 ° C. Therefore, the strength does not decrease even at around 160 ° C., and it is used as a heat-resistant rubber reinforcing material for a core yarn of a toothed belt, a reinforcing yarn of a hose, and the like. Since it has a limiting oxygen index of 25 or more and does not easily burn in air, it is also used in firefighting clothes and firefighting gloves.
[0005]
In particular, among the aramid fibers, para-aramid fibers are used for core yarns of toothed belts and tire reinforcement cords because of their high heat resistance and high tensile strength. For example, a typical para-aramid fiber, KEVLAR (polyparaphenylene terephthalamide fiber) manufactured by Toray Dupont Co., Ltd. has a tensile strength of 2.03 (N / tex), and is a polyester fiber which is a general-purpose fiber. It has several times the tensile strength as compared with 0.4 (N / tex) of nylon and nylon fibers.
[0006]
By the way, the toothed belt is used for driving a fuel pump of an automobile or the like, and in recent years, the engine room has been designed to have a higher temperature than before in order to improve the fuel efficiency of the automobile. For this reason, the toothed belt operates under high heat and high load, and higher durability is required for the cover cloth that directly contacts the pulley.
[0007]
Therefore, various proposals using heat-resistant aramid fibers have been made. For example, in Patent Literature 1, as a weft arranged in a belt longitudinal direction of a cover cloth, a mixed yarn of an aromatic polyamide spun yarn and a urethane elastic yarn is used, and a single yarn of 10 to 50 denier is used as a warp yarn. The use of fibers is disclosed. Patent Literature 2 discloses that a weft yarn is a covering yarn obtained by winding an aramid-based spinning spun yarn as a sheath yarn on a core yarn of a nylon woolly yarn.
[0008]
[Patent Document 1] JP-A-4-8948
[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-119483
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
These proposals attempt to improve the elasticity of the cover cloth by combining spun yarns of aramid fiber and stretched spun yarns with elastic urethane elastic yarns and nylon woolly yarns. The use of aramid fibers without fibers did not provide sufficient elasticity, resulting in inadequate adhesion to the teeth and the bottom of the teeth, and had a problem as a cover cloth for a toothed belt. In other words, conventional heat-resistant and high-performance fiber filaments having no stretchability and woven knits made of spun yarn of heat-resistant and high-performance fibers have insufficient stretchability, and have been problematic for use as a cover cloth for a toothed belt.
[0010]
Therefore, the present invention solves these problems of the prior art, and a cover cloth capable of manufacturing a toothed belt having high durability under a high-temperature environment and high durability against abrasion and heat generation due to friction between a pulley and a tooth surface. The main purpose is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, by using a heat-resistant and high-performance fiber in the form of a crimped yarn having a specific expansion / recovery ratio and without deterioration in quality due to heating, the above object has been achieved. The inventors have found out what can be achieved, and have accomplished the present invention.
[0012]
That is, the present invention is specified by the following items.
(1) A cover used in a toothed belt in which a reinforcing core wire is buried in the longitudinal direction of the belt, a plurality of teeth are arranged at a predetermined pitch in the longitudinal direction of the belt, and the surface of the teeth is covered with a cover cloth. A cover cloth for a toothed belt, wherein the cover cloth is knitted and woven using a heat-resistant and high-performance fiber filament crimped yarn, which has a stretch recovery ratio of 4 to 78% as measured based on JIS K 1013.
(2) The heat-resistant and high-performance fiber filament is a filament having a limiting oxygen index of 25 or more measured according to JIS K 7201 and a thermal decomposition temperature of 400 ° C. or more measured according to JIS K 7120. 2. The cover cloth for a toothed belt according to 1.
(3) The cover cloth for a toothed belt according to the above (1) or (2), wherein the heat-resistant and high-performance fibers are aramid fibers.
(4) The cover cloth for a toothed belt according to the above (3), wherein the aramid fiber is a para-aramid fiber.
(5) The cover cloth for a toothed belt as described in (4) above, wherein the para-aramid fiber is a polyparaphenylene terephthalamide fiber.
(6) The cover cloth for a toothed belt according to any one of (1) to (5) above, wherein the cover cloth is a woven fabric, and at least a heat-resistant and high-performance fiber filament crimped yarn is used as a weft material.
(7) The cover cloth for a toothed belt according to any one of (1) to (5) above, wherein the cover cloth is a knit.
(8) A toothed belt in which a surface of a tooth portion is covered by the cover cloth according to any one of the above (1) to (7).
[0013]
In the toothed belt cover cloth of the present invention, as described above, the crimped yarn of the specific bulky and stretchable heat-resistant and high-performance fiber is used in combination with other fiber materials as necessary. Compared to a cover cloth combining a heat-resistant and high-performance filament which is a non-crimped yarn with a spun yarn such as aramid fiber and a stretchable spandex, the cover cloth is excellent in elasticity and can be closely adhered to a tooth portion and a tooth bottom portion. That is, the present invention uses a crimped yarn of a specific heat-resistant and high-performance fiber as a material for the cover cloth, thereby imparting elasticity to the woven and knitted fabric of the heat-resistant and high-performance fiber, and is used as a cover cloth for a toothed belt. This is what we made possible.
[0014]
Also, spun yarn has a short fiber end protruding into the yarn surface and has a fluff shape.Therefore, there is a problem that a cover cloth made of a spun yarn of heat-resistant and high-performance fiber is liable to fall off due to friction during use, In the cover cloth of the present invention, since a crimped yarn of heat-resistant and high-performance fiber composed of long fibers is used, there is no fuzz on the yarn surface, and even if it is subjected to friction or the like during transmission of the toothed belt, it is possible to form a single fiber. The fluff which is the cut end is hardly generated, and the single fiber fluff does not fall off, so that the durability is improved.
[0015]
According to the present invention, by using crimped yarn of heat-resistant and high-performance fiber as a material for the cover cloth, stretchability is imparted to the woven and knitted fabric of the heat-resistant and high-performance fiber, and the belt can be used as a cover cloth for a toothed belt.
In addition, the heat resistance is improved as compared with the conventional toothed belt using a cover cloth made of a general-purpose fiber material, so that the durability of the belt is improved.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the toothed belt to which the cover cloth of the present invention is applied, a reinforcing core wire is buried in the belt longitudinal direction, a plurality of teeth are arranged at a predetermined pitch in the belt longitudinal direction, and the surface of the tooth is covered with the cover cloth. Is a toothed belt having a structure covered with, for example, the structure shown in FIG. FIG. 1 is a sectional view of the toothed belt in the belt longitudinal direction. In FIG. 1, on one surface of a belt body 2 in which a core wire 1 is embedded in rubber or an elastomer, a large number of teeth 3 are integrally provided so as to protrude along the longitudinal direction thereof. A cover cloth 5 is arranged on the tooth bottom 4.
[0017]
As the core wire arranged on the belt pitch line, for example, a rope-shaped fiber cord made of heat-resistant and high-performance fiber such as glass fiber or para-aromatic polyamide fiber, carbon fiber, or the like is used.
[0018]
The cover cloth used for the toothed belt needs to have elasticity particularly in the lateral direction in order to make close contact with the teeth 3 and the bottom 4. The cover cloth according to the present invention is a fabric manufactured by knitting using a bulky and elastic crimped yarn of heat-resistant and high-performance fiber in combination with other fibers as necessary. The cloth may be a woven fabric or a knitted fabric such as circular knit, warp knit, or weft knit. In the case of a woven fabric, a crimped yarn of a heat-resistant high-performance fiber is used at least as a weft material.
[0019]
When this cover cloth is used in the manufacturing process of the toothed belt, the adhesive treatment is generally performed in the order of epoxy-based adhesive treatment, RFL treatment, and solvent-based adhesive treatment. Depending on the type of rubber or elastomer, these treatment agents may be used. Adjustment of the formulation is made. Depending on the type of rubber or elastomer, only the solvent-based adhesive treatment may be performed.
Also, depending on the type of rubber or elastomer and the use of the toothed belt, the adhesive treatment may not be performed.
[0020]
As the elastomer, an elastomer or rubber such as urethane resin or urethane rubber, chloroprene rubber, or hydrogenated nitrile rubber is used.
[0021]
As the heat-resistant and high-performance fiber used in the present invention, a fiber having a flame retardancy of about 25 or more and a thermal decomposition temperature of about 400 ° C. or more by a differential scanning calorimeter is a toothed belt. It is preferable for obtaining heat resistance and durability. Examples thereof include aramid fiber, wholly aromatic polyester fiber (eg, Kuraray Co., Ltd., trade name Vectran), polyparaphenylene benzobisoxazole fiber (eg, Toyobo Co., Ltd., trade name Zylon), polybenzimidazole fiber, polyamide Examples include imide fibers (for example, manufactured by Rhone Poulin Co., Ltd., trade name: Kermel), and polyimide fibers. Aramid fibers include meta-aramid fibers and para-aramid fibers. As the meta-aramid fiber, for example, a meta-based wholly aromatic polyamide fiber such as polymetaphenylene isophthalamide fiber (manufactured by DuPont, trade name: Nomex) can be mentioned. Examples of the para-aramid fiber include polyparaphenylene terephthalamide fiber (manufactured by Du Pont-Toray Co., Ltd., trade name KEVLAR®) and copolyparaphenylene-3,4′-diphenylether terephthalamide fiber (manufactured by Teijin Limited, And para-type wholly aromatic polyamide fibers such as trade name Technora).
[0022]
The crimped yarn of the heat-resistant and high-performance fiber used in the present invention may be composed of one kind of the heat-resistant and high-performance fiber, or may be composed of two or more arbitrary heat-resistant and high-performance fibers. Further, it can also be used as a composite yarn obtained by blending or twisting with other known fibers such as polyester, nylon and polyvinyl alcohol-based fibers.
[0023]
Aramid fibers are suitable for the cover cloth of the present invention since a high elasticity recovery ratio is obtained and the elasticity is high. Also, para-aramid fibers are suitable because they have a high tensile strength in addition to heat resistance, can withstand high loads, and provide a cover cloth with excellent durability. Among them, polyparaphenylene terephthalamide fiber is most suitable because of its high heat resistance.
[0024]
The heat-resistant and high-performance fiber filament crimped yarn can be obtained, for example, by the following method. A twist having a twist coefficient K represented by the following formula of 5,000 to 11,000 is added to the heat-resistant and high-performance fiber yarn, and then a high-temperature and high-pressure steam treatment or a high-temperature and high-pressure water treatment at a temperature of 130 to 250 ° C. is performed. And twisting the fixed twisted yarn in the opposite direction to that described above.
K = t × D 1/2 [However, t represents the number of twists (times / m), and D represents the fineness (tex). ]
[0025]
When using saturated steam as high-temperature and high-pressure steam, the pressure at the time of the treatment is uniquely determined physicochemically from the above temperature conditions. The value of the saturated steam pressure at the lower limit temperature of 130 ° C. is 2.70 × 10 5 Pa, and the value of the saturated steam pressure at the upper limit temperature of 250 ° C. are 38.97 × 10 5 It corresponds to Pa.
[0026]
The heat-resistant and high-performance fiber filament crimped yarn used in the present invention has an expansion / contraction restoration rate of 4 to 78%. If it is less than 4%, practical stretchability cannot be obtained as a cover cloth, and if it exceeds 78%, the surface of the cover cloth obtained by weaving or knitting becomes extremely uneven, so that the cover cloth for a toothed belt is Not suitable. The expansion / contraction restoration rate of the heat-resistant and high-performance fiber filament crimped yarn is preferably 5 to 70%, more preferably 6 to 50%.
[0027]
The single yarn fineness of the heat-resistant and high-performance fiber filament crimped yarn used in the present invention is about 0.02 to 1 tex, preferably about 0.05 to 0.6 tex, and more preferably about 0.08 to 0.5 tex. The degree is preferable from the viewpoint of the flexibility of the crimped yarn of the heat-resistant and high-performance fiber and the ease of manufacturing the crimped yarn of the heat-resistant and high-performance fiber according to the present invention.
[0028]
The total fineness of the heat-resistant and high-performance fiber filament crimped yarn used in the present invention is not limited as long as the yarn can be processed into a twisted yarn or a knitted fabric. In consideration of the ease with which the distance is adjusted, it is about 3 to 400 tex, preferably 5 to 100 tex, and more preferably 7.5 to 50 tex.
[0029]
The fineness is represented by tex specified in JIS L 0101 (1999). For example, 1 tex indicates that a fiber having a length of 1000 m has a mass of 1 g, and 10 tex indicates that a fiber having a length of 1000 m has a mass of 10 g. The larger the value represented by tex, the thicker the fiber.
[0030]
By using the heat-resistant and high-performance fiber crimped yarn as at least the weft of the cover cloth, a heat-resistant and high-performance fiber cover cloth having excellent heat resistance and abrasion resistance as compared with a conventional cover cloth (for example, made of nylon) can be obtained.
[0031]
Due to the belt manufacturing method, a woven fabric or knit that stretches with low tension is required to make the cover cloth adhere to the teeth of the toothed belt. A conventional woven fabric or knitted fabric made of a heat-resistant functional fiber filament yarn without crimp or a spun yarn of a heat-resistant functional fiber could not secure sufficient elasticity.
[0032]
In addition, a so-called covered yarn in which a heat-resistant high-performance fiber crimped yarn is wound around an elastic yarn such as a urethane-based material that has been stretched about three times is used. A cover cloth that easily adheres to the belt teeth can be obtained. Furthermore, the knitted fabric using the covered yarn is easily stretched because the stretchability of the covered yarn itself acts in addition to its structural elongation, and is suitable as a cover cloth for a toothed belt.
[0033]
By using the heat-resistant functional fiber crimped yarn, it has become possible to produce a heat-resistant functional fiber woven fabric or knitted fabric having lower tension and elasticity. In addition, the cover cloth of the present invention has made it possible to apply the heat-resistant functional fiber to a resin belt such as a urethane resin having a low extrusion pressure.
[0034]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.
The following methods were used to evaluate each property.
[0035]
Limit oxygen index: JIS K 7201: 1999 Measured by a combustion test method for polymer materials by the oxygen index method.
[0036]
Thermal decomposition temperature: JIS K 7120: 1987 Measured by a thermogravimetric method for plastics.
[0037]
Stretch recovery rate: Measured according to JIS L 1013: 1999 Chemical fiber filament test method 8.12 Stretch recovery rate. Preparation of the sample before measurement was performed as follows. While keeping the measurement sample in a skein shape and wrapped in gauze, a warm water treatment was performed at 90 ° C. for 20 minutes, and the sample was naturally dried at room temperature.
[0038]
Fineness: JIS L 1013: 1999 Positive fineness was measured according to Chemical Fiber Filament Yarn Test Method 8.3.
[0039]
Tensile strength: Measured according to JIS L 1013: 1999 Chemical Fiber Filament Yarn Test Method 8.5.1. However, it was measured by applying a twist having a twist coefficient K = 1000 before the measurement so as to eliminate the disorder of the single fibers and apply stress to each of the single fibers constituting the yarn.
[0040]
Belt durability: Measured using a durability test apparatus shown in FIG. The toothed belt was wrapped around the driven pulleys 11 to 13, the driving pulley 14, and the auto tensioner 15 as shown in FIG. 2, and the driving pulley 15 was rotated at a speed of 4000 (times / minute) in an environment of 100 ° C. . The endurance time was defined as the point at which the belt function could no longer be fulfilled due to cracks at the base of the teeth or missing teeth.
[0041]
[Example 1]
A crimped para-aramid fiber produced as follows was used as the weft of the cover cloth.
[0042]
Toray-Dupont stock having a limiting oxygen index of 29, a thermal decomposition point of 537 ° C., a tensile strength of 2.03 N / tex, a tensile elasticity of 49.9 N / tex, and a fineness of 44 tex in which 266 single yarns having a fineness of 0.167 tex are bundled. Using a company-made polyparaphenylene terephthalamide fiber filament yarn (trade name: KEVLAR®), a first twist of 1150 (twice / m), that is, a twist coefficient K = 7628, is added to the yarn by a double twister. After that, heat treatment with saturated steam at 200 ° C. was performed for 20 minutes. Next, a second twist is applied by the twisting machine in a direction opposite to the first twist, and untwisted until the number of twists becomes substantially zero, to obtain a crimped para-aramid fiber having a 10% elasticity recovery ratio. Was.
[0043]
Using a nylon 6 filament yarn (23 tex, 60 filaments) having a tensile strength of 5 (N / tex) as a warp yarn and the para-aramid fiber crimped yarn as a weft yarn, weaving a 2/2 twill woven fabric. Then, scouring was performed by a conventional method at a scouring bath temperature of 95 ° C. to obtain a cover cloth having a warp yarn density of 90 (lines / 5 cm) and a weft yarn density of 80 (lines / 5 cm). This cover cloth was subjected to an epoxy treatment, and then subjected to an RFL bonding treatment to prepare a cover cloth that was subjected to an adhesion treatment.
[0044]
In addition, a belt core adjusted as follows was used.
Three ECG150 glass fibers were aligned, treated with a resorcinol-formalin-latex solution (RFL solution), air-dried, and then heat-treated at 280 ° C. for 1.5 minutes. Eleven small ropes prepared by plying and twisting at a ratio are prepared, and the plying is performed 8 times / 10 cm in the Z direction, and the plying is S direction in the Z direction. And twisted.
[0045]
Using the obtained cover cloth which has been subjected to the adhesive treatment, the weft thread is formed into an endless cylindrical shape having a circumferential direction, and set in a mold having a tooth profile, and S-twisted and Z-twisted core wires are alternately arranged on the cover cloth. Then, a rolled sheet made of NBR was further wound from above, followed by pressurization and vulcanization to produce a sleeve-shaped molded product. By cutting this into a predetermined width, the core wire is spirally wound in the circumferential direction of the belt at a pitch of 1.45 mm, and has a tooth width of 19.1 mm having a tooth portion having 163 teeth and a tooth pitch of 3 mm. Got the belt.
[0046]
The endurance time of the toothed belt thus obtained was 180 hours, and the durability was good.
[0047]
[Example 2]
Kevlar (R) filament yarn (22 tex, 133 filaments) is used for the warp yarn, and the crimped yarn (44 tex, expansion / contraction recovery rate 10%) made of para-aramid fiber (KEVLAR (R)) produced in Example 1 is used as the weft yarn. , A weave of 2/2 twill was woven and refined to form a cover cloth having a warp density of 90 (lines / 5 cm) and a weft yarn density of 80 (lines / 5 cm). This cover cloth was subjected to an epoxy treatment in the same manner as in Example 1, and then subjected to an RFL adhesion treatment to prepare a cover cloth that was subjected to an adhesion treatment.
[0048]
A toothed belt was produced in exactly the same manner as in Example 1, except that the obtained adhesive-treated cover cloth was used. The endurance time of the obtained toothed belt was 203 hours, and the durability was good.
[0049]
[Example 3]
Nylon 6 filament yarn (23 tex, 60 filaments) was used for the warp, and the para-aramid fiber (KEVLAR®) produced in Example 1 was stretched in a stretch state of 3 times stretch of polyurethane spandex 15.4 tex. Using a single covered yarn (SCY) produced by winding a crimped yarn (44 tex, elastic recovery ratio 10%) as a weft, weaving and scouring a woven fabric having a fabric structure of 2/2 twill, a warp density of 90 (lines / 5 cm) and a cover cloth having a weft yarn density of 80 (lines / 5 cm). This cover cloth was subjected to an epoxy treatment in the same manner as in Example 1, and then subjected to an RFL adhesion treatment to prepare a cover cloth that was subjected to an adhesion treatment. .
[0050]
A toothed belt was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that the obtained bonded cover cloth was used. The endurance time of the obtained toothed belt was 210 hours, which was good.
[0051]
[Comparative Example 1]
Nylon 6 filament yarn (23 tex, number of filaments: 60) is used for the warp yarn, and nylon 6 crimped yarn (elasticity recovery ratio: 35%), 23 tex double ply yarn (2 ply yarn) is used for the weft yarn, and the warp yarn density is 90 ( Book / 5 cm), a weft yarn density of 80 (book / 5 cm), and a woven fabric having a fabric structure of 2/2 twill were woven into a cover cloth. The cover cloth was subjected to an RFL bonding treatment for nylon fibers to prepare a cover cloth that was bonded.
[0052]
A toothed belt was produced in exactly the same manner as in Example 1, except that the obtained adhesive-treated cover cloth was used. The endurance time of the obtained toothed belt was inferior at 35 hours.
[0053]
[Comparative Example 2]
After 1150 (twist / m), that is, the first twist having a twist coefficient of K = 7628, was added to the KEVLAR (R) 44tex filament yarn with a double twister, a heat treatment with saturated steam at 130 ° C. was performed for 20 minutes. Next, a second twist is applied by the above twisting machine in a direction opposite to the first twist and untwisted until the number of twists becomes almost 0, to obtain a crimped para-aramid fiber with a 3% elasticity recovery ratio. Was.
[0054]
Except for using the obtained KEVLAR (R) fiber crimped yarn having a 3% elasticity recovery ratio as the weft, an adhesive-treated cover cloth having exactly the same configuration as in Example 1 was produced. A belt with a belt was prepared. The resulting toothed belt had insufficient adhesion to the teeth and the tooth bottom because the cover cloth had little stretchability. The durability time of the toothed belt was 30 hours, which was shorter than that of Example 1.
[0055]
[Comparative Example 3]
After 1300 (twist / m), that is, the first twist having a twist coefficient of K = 8660, was added to the KEVLAR (R) 44tex filament yarn with a double twister, a heat treatment with saturated steam at 220 ° C. was performed for 20 minutes. Next, a second twist is given by the twisting machine in a direction opposite to the first twist, and untwisted until the number of twists becomes almost 0, to obtain a crimped para-aramid fiber having an elasticity recovery ratio of 80%. Was.
[0056]
A cover cloth having exactly the same configuration as that of Example 1 was produced except that the obtained KEVLAR (R) fiber crimped yarn having a recovery rate of 80% was used as the weft yarn. Since the obtained cover cloth had too high elasticity, the unevenness of the cover cloth itself was large, and it was difficult to use it as a cover cloth for a toothed belt.
[0057]
[Comparative Example 4]
A single-covered yarn is wound by winding a para-aramid fiber (KEVLAR (R)) crimped yarn (44 tex, elasticity recovery ratio: 3%) produced in Comparative Example 1 in a stretched state with a polyurethane spandex 15.4 tex 3 times stretch. SCY). The obtained SCY is a single-covered yarn having many defects in which the KEVLAR (R) crimped yarn is too low in expansion / contraction restoration rate, and thus the winding around the spandex is uneven and the KEVLAR (R) crimped yarn protrudes in a snal shape. Met.
[0058]
Nylon 6 filament yarn (23 tex, 60 filaments) is used for the warp yarn, and the SCY is used for the weft yarn, and weaving and scouring a woven fabric having a fabric structure of 2/2 twill, the warp yarn density is 90 (lines / 5 cm), the weft yarn density 80 (books / 5 cm) cover cloth was obtained. Since the obtained cover cloth was a non-uniform surface woven fabric in which snare-like KEVLAR (R) crimped yarn protruded from the surface, it was difficult to use it as a cover cloth for a toothed belt.
[0059]
Tables 1 and 2 show these results.
[0060]
[Table 1]
Figure 2004332160
[0061]
[Table 2]
Figure 2004332160
[0062]
[Example 4]
Para-aramid fiber KEVLAR (R) A para-aramid fiber KEVLAR produced in the same manner as in Example 1, except that a twist of 1662 (twist / m), that is, a twist coefficient K = 7800 was added to a 22-tex yarn with a double twister. (R) Using a 22 knit crimped yarn (133 filaments, expansion / contraction restoration rate: 8%), a circular knitted fabric of knitting structure interlock (Smooth) is knitted by a circular knitting machine of 16 gauges, scoured and covered with a cover cloth. did. This cover cloth was subjected to an epoxy treatment in the same manner as in Example 1, and then subjected to an RFL adhesion treatment to prepare a cover cloth that was subjected to an adhesion treatment.
[0063]
In addition, a belt core adjusted as follows was used.
Three ECG150 glass fibers were aligned, treated with a resorcinol-formalin-latex solution (RFL solution), air-dried, and then heat-treated at 280 ° C. for 1.5 minutes. Eleven small ropes prepared by plying and twisting at a ratio are prepared, and the plying is performed 8 times / 10 cm in the Z direction, and the plying is S direction in the Z direction. And twisted.
[0064]
Using the obtained adhesive-treated cover cloth and core wire, a urethane resin toothed belt having a belt width of 19.1 mm, a fraction of 163 and a tooth pitch of 8 mm was produced in the same manner as in Example 1. The endurance time of the toothed belt thus obtained was 140 hours, and the durability was good.
[0065]
[Comparative Example 5]
A circular knitted fabric was prepared and scoured in the same manner as in Example 4 except that a nylon 6 crimped yarn (23 tex, elastic recovery 35%, number of filaments 60) was used, and a cover cloth was prepared. The cover cloth was subjected to an RFL bonding treatment for nylon fibers to prepare a cover cloth that was bonded.
[0066]
A toothed belt was prepared in the same manner as in Example 4 except that the obtained adhesive-treated cover cloth was used. The endurance time of the obtained toothed belt was 30 hours, which was inferior in durability.
[0067]
[Example 5]
A para-aramid fiber (KEVLAR (R)) crimped yarn (44 tex, 266 filaments, 10% expansion / recovery rate) wound in a three-fold stretched state of polyurethane spandex 15.4 tex was used. A single covered yarn (SCY) was made. Using the obtained single covered yarn, a circular knitted fabric having a knitted structure interlock was knitted with a circular knitting machine having a gauge of 16 and scoured to obtain a cover cloth. Got. A toothed belt was produced in exactly the same manner as in Example 4 except that this cover cloth subjected to the adhesion treatment was used. Since the elasticity of the cover cloth was high, the adhesion between the cover cloth and the meshing portion of the toothed belt was good. Further, the durability of the obtained toothed belt was 190 hours, which was excellent in durability.
[0068]
Table 3 shows the test results.
[0069]
[Table 3]
Figure 2004332160
[0070]
【The invention's effect】
The cover cloth for a toothed belt of the present invention has the elasticity required for a toothed belt, has good heat resistance, and has excellent properties such as difficulty in fluffing. A toothed belt having excellent properties can be manufactured, and a toothed belt having a good surface shape can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a toothed belt in a belt longitudinal direction.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a durability test apparatus for measuring the durability time of a toothed belt in an example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reinforcing core wire, 2 Belt body, 3 Teeth, 4 Teeth bottom, 5 Cover cloth, 11-13 Followed pulley, 14 Drive pulley, 15 Auto tensioner

Claims (8)

ベルト長手方向に補強用芯線が埋設され、ベルト長手方向に所定のピッチで複数の歯部が配置され、かつ、歯部の表面がカバークロスで覆われた歯付ベルトにおいて用いられるカバークロスであって、JIS K 1013に基づいて測定される伸縮復元率が4〜78%の範囲内である耐熱高機能繊維フィラメント捲縮糸を用いて編織されていることを特徴とする歯付ベルト用カバークロス。A cover cloth used in a toothed belt in which a reinforcing core wire is buried in the longitudinal direction of the belt, a plurality of teeth are arranged at a predetermined pitch in the longitudinal direction of the belt, and the surface of the teeth is covered with the cover cloth. And a cover cloth for a toothed belt, wherein the cover cloth is knitted and woven using a heat-resistant and high-performance fiber filament crimped yarn having an elasticity recovery ratio measured based on JIS K 1013 in the range of 4 to 78%. . 前記耐熱高機能繊維フィラメントが、JIS K 7201に基づいて測定される限界酸素指数が25以上、かつ、JIS K 7120に基づいて測定される熱分解温度が400℃以上のフィラメントであることを特徴とする請求項1に記載の歯付ベルト用カバークロス。The heat-resistant and high-performance fiber filament is a filament having a limiting oxygen index of 25 or more measured based on JIS K 7201 and a thermal decomposition temperature of 400 ° C. or more measured based on JIS K 7120. The toothed belt cover cloth according to claim 1. 前記耐熱高機能繊維が、アラミド繊維であることを特徴とする請求項1又は2に記載の歯付ベルト用カバークロス。3. The cover cloth for a toothed belt according to claim 1, wherein the heat-resistant and high-performance fiber is an aramid fiber. 前記アラミド繊維がパラ系アラミド繊維であることを特徴とする請求項3に記載の歯付ベルト用カバークロス。The cover cloth for a toothed belt according to claim 3, wherein the aramid fiber is a para-aramid fiber. 前記パラ系アラミド繊維がポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維であることを特徴とする請求項4に記載の歯付ベルト用カバークロス。The cover cloth for a toothed belt according to claim 4, wherein the para-aramid fiber is a polyparaphenylene terephthalamide fiber. カバークロスが織物であり、少なくとも緯糸素材に耐熱高機能繊維フィラメント捲縮糸が用いられている請求項1〜5のいずれかに記載の歯付ベルト用カバークロス。The cover cloth for a toothed belt according to any one of claims 1 to 5, wherein the cover cloth is a woven fabric, and at least a heat-resistant and high-performance fiber filament crimped yarn is used as a weft material. カバークロスが編物である請求項1〜5のいずれかに記載の歯付ベルト用カバークロス。The cover cloth for a toothed belt according to any one of claims 1 to 5, wherein the cover cloth is a knit. 請求項1〜7のいずれかに記載のカバークロスによって歯部の表面が覆われていることを特徴とする歯付きベルト。A toothed belt, wherein a surface of a tooth portion is covered by the cover cloth according to any one of claims 1 to 7.
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