JP2005096388A - 伝動ベルトの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 短繊維を一定方向に配向させた圧縮ゴム層に相当するゴム層と短繊維を含まない接着ゴム層を積層し、スムーズに押出すことによってゴム表面の肌荒れ発生を阻止し、かつ製造工数を少なくして低コストで成形できる伝動ベルトの製造方法を提供する。
【解決手段】 短繊維含有ゴムを内周側に接着ゴムを外周側に積層した二層の筒状成形体１７を、入口から吐出口へ徐々に径を拡張させた拡張ダイ５で押出成形した後、切開して接着ゴム１６を積層した二層ゴムシート２０にした後、上記二層ゴムシート２０を長さ方向に沿って所定長さだけ切断して接着ゴム５２付き成形シート５４にし、成形モールド５０に少なくとも心線５３および上記接着ゴム５２付き成形シート５４を巻き付けて、心線５３と接着ゴム５２を隣接させてベルト成形体５５を作製し、これを加硫した後に研磨によってリブ部５６を配したベルトスリーブに仕上る、伝動ベルトの製造方法にある。
【選択図】 図９

Description

本発明は伝動ベルトの製造方法に係り、詳しくは製造工数を少なくして低コストで成形でき、また耐側圧性に優れ、走行時の騒音を低減できるＶリブドベルト、ダブルＶリブドベルト等の伝動ベルトの製造方法に関する．

従来、未加硫ゴム中に短繊維を一定方向へ配向させる方法としては、圧延シート作製工程のように、回転速度を変えた一対のカレンダーロールに短繊維入り未加硫ゴムを投入し、圧延されたゴムシート中の短繊維をシートの圧延方向に配向させ、そして成形するベルト幅に応じて切断していた。その後、カットした圧延シートを数枚重ね合わせて所定厚みに積層し、続いて巻付け工程のように短繊維が幅方向に配向した積層物を成形ドラムに巻き付けて伝動ベルトの作製に使用していた。

即ち、ＶリブドベルトやローエッジＶベルトの伝動ベルトの製造方法では、円筒状の成型ドラムの周面に１〜複数枚のカバー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、更に圧縮ゴム層を順次巻き付けて積層体を得た後、これを加硫してベルトスリーブにしていた。ここで使用する圧縮ゴム層は、上記圧延シートを３〜４枚重ね合わせた厚みのもので、シート幅方向に短繊維が配向したものを成型ドラムに巻き付けていた。

しかし、圧延シートは、厚みを薄くしなければ短繊維をシート圧延方向に充分に配向させることができないため、やむを得ずシートを重ねて所望の厚みとしていたことからベルト成形用シートを得るには多大の工数を要していた。

これを改善する方法として、拡張ダイを取付けた押出機を用い、短繊維を押出円筒体の円周方向に配向させるもので、中間空間に、入口空間の所定の流路幅から出口空間の所定の流路幅まで流路幅が変化する拡大空間部を設け、拡張ダイの出口空間の断面積を入口空間の断面積より所定量大きく形成し、さらに入口部分の流路幅が中間部分の流路幅よりも狭く、出口部分の流路幅が中間部分の流路幅以下に設定したものが、提案された。（例えば、特許文献１参照）

更には、短繊維含有ゴム組成物を拡張ダイによってシート化したものを伝動ベルトに使用することも提案されている、例えば、特許文献２には、Ｖリブ部成形溝を有する拡張ダイを出口部分に備えた押出機によって円筒状リブゴムチューブを押出し、このリブゴムチューブを切開したシート用いて金型上でＶリブドベルト成形体を成形して、加硫し、そしてベルト成形体のＶリブ部のリブ表面を研削してＶリブドベルトを作製することが開示されている。
特公平６−９８４７号公報 特開平８−７４９３６号公報

しかしながら、従来の拡張ダイを使用する方法でもクロロプレンのような粘着性の強い材料を用いる場合には、表面層、特に外周層はダイ内周面との間に大きな摩擦力を発生してスムーズに流れないために、ゴム表面に肌荒れが発生した。このため、マトリクスであるゴムと繊維との密着性が悪く、また配向性も悪く、現実には伝動ベルトの圧縮ゴム層に使用することは困難な場合もあった。

本発明は叙上の如き実状に鑑み、これに対処するもので、短繊維を一定方向に配向させた圧縮ゴム層に相当するゴム層と短繊維を含まない接着ゴム層を積層し、スムーズに押出すことによってゴム表面の肌荒れ発生を阻止し、かつ製造工数を少なくして低コストで成形できるＶリブドベルト等の伝動ベルトの製造方法を提供することを目的とする。

即ち、本願請求項１記載の発明は、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層と、接着ゴム層に隣接してベルトの長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトの製造方法において、
短繊維含有ゴムを内周側に接着ゴムを外周側に積層した二層の筒状成形体を、入口から吐出口へ徐々に径を拡張させた拡張ダイで押出成形した後、切開して接着ゴムを積層した二層ゴムシートにした後、
該二層ゴムシートを長さ方向に沿って所定長さだけ切断して接着ゴム付き成形シートにし、
成形モールドに少なくとも心線および上記接着ゴム付き成形シートを巻き付けて、心線と接着ゴムを隣接させてベルト成形体を作製し、加硫した後、研磨によってリブ部を配したベルトスリーブに仕上る、伝動ベルトの製造方法にある。

本願請求項２記載の発明は、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層と、接着ゴム層に隣接してベルトの長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトの製造方法において、
短繊維含有ゴムを内周側に接着ゴムを外周側に積層した二層の筒状成形体を、入口から吐出口へ徐々に径を拡張させた拡張ダイで押出成形した後、切開して接着ゴムを積層した二層ゴムシートにした後、
該二層ゴムシートを長さ方向に沿って所定長さだけ切断して接着ゴム付き成形シートにし、
成形モールドに少なくとも上記接着ゴム付き成形シート、心線、および接着ゴム付き成形シートを巻き付けて、心線と接着ゴムを隣接させてベルト成形体を作製し、加硫した後、研磨によって上記上下層の成形シートにリブ部を配したベルトスリーブに仕上る、伝動ベルトの製造方法にある。

本願請求項３記載の発明は、接着ゴムを積層した二層ゴムシートにする工程において、先に押出した短繊維含有ゴムの外周面を被覆するように接着ゴムを押出し、入口から吐出口へ徐々に径を拡張させた内ダイと外ダイからなる拡張ダイから接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲し積層した二層の筒状成形体を押出する伝動ベルトの製造方法にある。

本願請求項４記載の発明は、接着ゴムを積層した二層ゴムシートにする工程において、先に押出した短繊維含有ゴムの外周面に接着ゴムを被覆したものを、拡張ダイの入口から同時に押出しして接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲し積層した筒状成形体にする伝動ベルトの製造方法にある。

本願請求項５記載の発明は、接着ゴムを積層した二層ゴムシートにする工程において、短繊維含有ゴムを拡張ダイの入口から侵入させ、他方接着ゴムを拡張ダイの入口と吐出口との間に位置する部位で侵入させて接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲し積層した筒状成形体に押出成形する伝動ベルトの製造方法にある。

本願請求項６記載の発明は、接着ゴムの侵入位置が拡張ダイの入口と吐出口との間にあり、該接着ゴムの侵入位置から吐出口へ至るまでゴム通路の間隙が積層する接着ゴムの厚みだけ大きくなっている伝動ベルトの製造方法にあり、接着ゴムのゴム通路への侵入抵抗を低下させてスムーズに短繊維含有ゴムの外周面に包囲しやすく、また接着ゴムの厚みを均一化することができる。

本願請求項７記載の発明は、短繊維含有ゴムを拡張ダイの入口から侵入させ、他方接着ゴムを拡張ダイの入口から吐出口の間の位置で侵入させて接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲した筒状成形体に押出成形する伝動ベルトの製造方法にある。

本願請求項８記載の発明は、接着ゴムの侵入位置が拡張ダイの吐出口の近傍にある伝動ベルトの製造方法にあり、短繊維含有ゴムは接着ゴムと比較して硬いため、積層状態で拡張しながら押出しすると接着ゴム層が短繊維含有ゴム層の影響を受けて、得られたゴムシートに波打ちが発生しやすいが、侵入位置を吐出口近傍することで、接着ゴム層が短繊維含有ゴム層の影響を受ける距離が短くなり、波打ちが発生し難いといった効果がある。

請求項９記載の発明は、押出しスクリューで混練りした短繊維含有ゴムを、ギアポンプに通した後、拡張ダイに案内して押出成形する伝動ベルトの製造方法にあり、大量の短繊維混入ゴムを低圧力で拡張ダイへ送り込むことで、内部発熱の少ない短繊維配合ゴムシートを得ることができる。

本発明では、接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周側になるように積層した二層の筒状成形体を押出成形した後、直線状に切開して接着ゴム付き成形シートにすることで、スムーズな押出を可能にしてゴム表面の肌荒れ発生を阻止し、かつ接着ゴムと圧縮ゴム用シートになる成形シートを予め積層することで製造工数を少なくして低コストでＶリブドベルト、ダブルＶリブドベルトのような伝動ベルトを成形できる効果がある。

また、短繊維含有ゴムを拡張ダイの入口から侵入させ、他方接着ゴムを拡張ダイの入口から吐出口の間の位置で侵入させて接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲した筒状成形体に押出成形することにより、接着ゴムの厚みをより均一に押出すことができ、更に接着ゴムの侵入位置を拡張ダイの入口から吐出口の間とし、該接着ゴムの侵入位置から吐出口へ至るまでゴム通路の幅を積層する接着ゴムの厚みだけ大きくすることで、接着ゴムのゴム通路への侵入抵抗を低下させてスムーズに短繊維含有ゴムの外周面に包囲しやすく、また接着ゴムの厚みを均一化することができる効果がある。

更に、接着ゴムの侵入位置を拡張ダイの吐出口の近傍とすることで、シートの浪打ち現象を抑制し、品質の良い二層ゴムシートを得ることができる。またギアポンプを介して短繊維含有ゴムを拡張ダイに案内することで、大量の短繊維混入ゴムを低圧力で拡張ダイへ送り込むことが可能となり、ひいては内部発熱の少ない短繊維配合ゴムシートを得ることができ、これを接着ゴムと圧縮ゴム用シートに用いることで、品質が良好で、低コストのＶリブドベルト、ダブルＶリブドベルトのような伝動ベルトを成形できる効果がある

以下、添付図面を参照し、本発明の実施例を説明する。

以下、添付図面を参照し、本発明の実施例を説明する。
図１は押出成形された円筒状成形体を直線状に切開しながら接着ゴムを積層した二層ゴムシートにする工程の概略図である。この工程で使用する装置１では、シリンダー３ａ内の押出スクリュー４ａの回転により短繊維含有ゴムを混練する第一押出機２ａと、シリンダー３ｂ内の押出スクリュー４ｂの回転により短繊維を含有しないゴムを混練する第二押出機２ｂが拡張ダイ５の背部に連結し、第一押出機２ａと第二押出機２ｂで押出したゴムを軸部６と筒部７で形成されたゴム通路８へと導入する。

上記拡張ダイ５では、軸部６に装着された内ダイ１０が筒部７に連結された外ダイ１３と組み合わせて拡張したゴム通路８を形成している。内ダイ１０は入口１１から吐出口１２へ向かって徐々に径を拡張させた円錐体である。外ダイ１３の入口１１付近には、調芯用ブロック体１４を組み合わせて押出しゴムの厚みを均一にすることができる。

短繊維を含有しない接着ゴム１６を混練して押出す第二押出機２ｂは、第一押出機２ａに比べて外ダイ１３の入口１１に近い側に配置され、先に押出された短繊維含有ゴム１５の外周部に接着ゴム１６を被覆した二層の筒状成形体１７に押出成形する。接着ゴム１６はゴムの流動性がよく短繊維含有ゴム１５の外周を完全に包囲する。押出された筒状成形体１７は切断手段１９によって切開された後、巻き取られる。

第一押出機２ａ及び第二押出機２ｂでは、シリンダー３ａ，３ｂの中に回転可能に押出スクリュー４ａ，４ｂを収容し、ゴム配合物を原料投入口から入れて押出スクリュー４ａ，４ｂの回転によってゴムとを混練にする。この時にシリンダー３ａ，３ｂ内の空気やゴム配合物から発生したガス等は排気口（図示せず）から排出される。シリンダー３ａ，３ｂの温度はゴム種に応じて変更するが、通常４０〜１００°Ｃに調節され、短繊維とゴムはミキシングしやすい温度に加熱して熱可塑化し、押出成形しやすい状態にする。また、この場合の混練時間はゴムの加硫が進行しない程度に調節する。

拡張ダイ５は内ダイ１０を吐出口１２に向って径を徐々に拡張させて円錐形とし、これを外ダイ１３に収容し、内ダイ１０と外ダイ１３の間に所定厚みの間隙を設けている。短繊維混入ゴム１５は吐出口１２に向って徐々に大きな円周方向への引き伸ばしを受けながら短繊維を円周方向に配向させ、同時に接着ゴム１６を外層に包囲した筒状成形体１７に押出成形する。

拡張ダイ５は、水平に配置された第一押出機２ａと第二押出機２ｂに対して垂直に配置され、そして吐出口１２から筒状成形体１７が重力に抗するように押出されるため、筒状成形体１７が重力により変形せず、比較的寸法変化が少ない。また、垂直方向に配置した拡張ダイ５は内ダイ１０の自重によって撓みにくく、内ダイ１０と外ダイ１３との間隙が一定に保持され、厚み変形量の小さな筒状成形体１７に仕上げることができる。

また、内ダイ１０と外ダイ１３で形成されたゴム通路８は、入口１１から吐出口１２まで略均一な間隙になり、筒状成形体１７の押出にブレーキをかけることなく長手方向へスムーズに流し、また内部歪みのない均一な厚みの筒状成形体１７に仕上げる。

内ダイ１０の形状は、せん断力の大きさに影響を与える要因になる。入口１１から吐出口１２に向って徐々に径が拡張するテーパー角度が３０°以上で９０°未満であり、入口が直径２０〜６０ｍｍ、吐出口が直径１００〜４４０ｍｍ、そしてその比率である拡張比（吐出口／入口）が１．５〜１２．５に設定される。この設定範囲未満であれば、内ダイ１０の吐出口１２付近での円周方向への引き伸ばしが小さくて、厚みの大きな筒状成形体１７の内外層では短繊維が円周方向に配向しにくくなり、一方この設定範囲を越えると、円周方向への引き伸ばしが大きくなり過ぎて、押出圧力が劣る場合には、筒状成形体１７が裂けやすい。

内ダイ１０と外ダイ１３間のゴム通路８内に存在するゴムの内部発熱を抑制するために、内ダイ１０の内部に冷却水を循環させる冷却装置（図示せず）を設けることもできる。冷却装置では、内ダイ１０及び外ダイ１３内へ冷却水を入れポンプによって各ダイに設けた通路を通過させて各ダイから排出し、循環させる。

切断手段１９は、図５に示すような筒状成形体１７を押出し方向に沿って切開しながら、図６に示すような二層ゴムシート２０にし、カッター、ナイフといった刃物、あるいはレーザーナイフ、超音波振動カッターからなる。二層ゴムシート２０はガイドロールを経由して駆動ロールによって一定速度で送られ、巻き取りロールに帆布のようなライナーを積層して巻き取られる。

図２に示す接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにする他の装置１では、シリンダー３ａ内の押出スクリュー４ａの回転により短繊維含有ゴム１５を混練する第一押出機２ａと、シリンダー３ｂ内の押出スクリュー４ｂの回転により短繊維を含有しない接着ゴム１６を混練する第二押出機２ｂが、それぞれ押出したゴムを拡張ダイ５の背部に設けられたゴム通路８へと導入する。

第一押出機２ａは押出スクリュー４ａの軸方向に拡張ダイ５を直結し、第二押出機２ｂは第一押出機２ａと直角に配置されている。そして、第二押出機２ｂから押出された接着ゴム１６は、第一押出機２ａの押出スクリュー４ａの先端部２５から離れた位置に設けた整流用突起に衝突すると短繊維含有ゴム１５の外周を包囲しやすくなる。

拡張ダイ５は吐出口１２に向って径を徐々に拡張させて円錐形とした内ダイ１０を、これを外ダイ１３に収容し、内ダイ１０と外ダイ１３の間に所定厚みの間隙を設けている。内ダイ１０に装着固定した円錐状の分流体２７は、ゴムの流れを３６０度へ均一に分流して、内ダイ１０と外ダイ１３間のゴム通路８へ押出すようになっている。

短繊維混入ゴム１５は吐出口１２へ向って徐々に大きな円周方向への引き伸ばしを受けながら短繊維を円周方向に配向させ、同時に図５に示すように接着ゴム１６を外層に包囲した筒状成形体１７に押出成形する。そして、図６に示すように押出された直後の筒状成形体１７は、切断手段１９によって押出し方向に沿って切開しながら二層ゴムシート２０する。上記短繊維混入ゴム１５の厚みは１．５〜１０ｍｍで、接着ゴム１６の厚みは０．１〜１．０ｍｍである。

このように、図２に示す上記装置１は、先に押出した短繊維含有ゴム１５の外周面に接着ゴム１６を被覆したものを、拡張ダイ５の入口１１から同時に押出しして接着ゴム１６を短繊維含有ゴム１５の外周面に包囲した筒状成形体１７に成形するものであるが、図３に示す装置１は短繊維含有ゴム１５を拡張ダイ５の入口１１から侵入させ、他方接着ゴム１６を拡張ダイ５の入口１１から吐出口１２の間の位置Ｐで侵入させて接着ゴム１６を短繊維含有ゴム１５の外周面に包囲した筒状成形体１７に押出成形するものである。

即ち、図３に示す装置１では、シリンダー３ａ内の押出スクリュー４ａの回転により短繊維含有ゴム１５を混練する第一押出機２ａがゴムを拡張ダイ５の入口１１から吐出口１２へ押出す。一方、短繊維を含有しない接着ゴム１６を混練する第二押出機２ｂが第一押出機２ａと交差する状態で配置され、接着ゴム１６を円周方向に配したゴム溜め部３５からゴム通路３６を経由して拡張ダイ５の入口１１から吐出口１２の間の位置Ｐで円筒状に侵入させる。

上記侵入位置Ｐでは、図４に示すようにゴム通路８に明確な段差が設けられ、この侵入位置Ｐから吐出口１２へ至るまでのゴム通路８の幅が積層する接着ゴム１６の厚み分だけ大きく、接着ゴム１６のゴム通路８への侵入抵抗を低下させてスムーズに短繊維含有ゴム１５の外周面に包囲しやすくし、そして接着ゴム１６の厚みを均一にしている。上記侵入位置Ｐは、入口１１から吐出口１２の間であれば問題ないが、好ましくは吐出口１２近傍とすることが好ましい。

図７に示す装置１では、シリンダー３ａと拡張ダイ５の間にギアポンプ４０が介在し、第一押出機２ａにおいてシリンダー３ａ内の押出スクリュー４ａの回転により混練された短繊維含有ゴム１５は、噛み合い回転する駆動ギア４１と従動ギア４２の間を通って、強制的に拡張ダイ５に送り込まれて入口１１から吐出口１２へ押出される。一方、短繊維を含有しない接着ゴム１６を混練する第二押出機２ｂが第一押出機２ａと交差する状態で配置され、接着ゴム１６を円周方向に配したゴム溜め部３５からゴム通路３６を経由して拡張ダイ５の吐出口１２近傍の位置Ｐで円筒状に侵入させる。

侵入位置Ｐは、入口１１から吐出口１２の間であれば問題はないが、詳しくは図８に示すように、吐出口１２の近傍、具体的にはダイの拡張が終了する位置から吐出口１２までの間に侵入位置Ｐを配置させると、厚みのばらつきが少ないゴムシートが得られる。

本発明者が知見するところでは、短繊維含有ゴムは接着ゴムと比較して硬いため、積層状態で拡張しながら押出しすると接着ゴム層が短繊維含有ゴム層の影響を受けて、得られたゴムシートに波打ちが発生しやすい。しかし侵入位置Ｐを吐出口１２近傍することで、接着ゴム層が短繊維含有ゴム層の影響を受ける距離が短くなり、波打ちが発生し難いといった特長がある。
尚、侵入位置Ｐを吐出口１２近傍とすることと、シリンダー３ａと拡張ダイ５の間にギアポンプ４０を介在させこととの組み合わせが必須なわけではなく、これらは単独で実施可能である。

そして、上記の接着ゴム１６付き二層ゴムシート２０を所定の長さに切断して接着ゴム５２付き成形シート５４にする。

次に、図９を参照して上記方法によって得られた接着ゴム５２付き成形シート５４を用いたＶリブドベルトの製造方法を説明する。

先ず、図９に示すように、成形モールド５０上にベルト構成部材としてポリエステル、ナイロン、アラミド、ビニロンなどの合成繊維あるいは綿などの天然繊維、これらの混妨糸からなる平織り帆布、編物などをミシンジョイントによって筒状にしたカバー布５１、繊維コードからなる心線５３、そして所定長さに切断した接着ゴム５２付き成形シート５４を巻き付けてＶリブドベルト用のベルト成形体５５にする。無論、本発明では、背面補強材５１を使用しなくてもよい。

また、ダブルＶリブドベルト用のベルト成形体を仕上げる場合には、図１０に示すように成形モールド５０上には、ベルト構成部材として接着ゴム５２付き成形シート５４、心線５３、接着ゴム５２付き成形シート５４を巻き付けてベルト成形体５５にし、心線５３を接着ゴム５２で挟持する。

そして、このようにして得られた上記ベルト成形体５５を通常の方法で加硫してベルトスリーブを得る。次に、ベルトスリーブを駆動ロールと従動ロールに掛架し、所定の張力下で走行させ、更に回転させた研削ホイール５７を走行中のベルトスリーブに当接するように移動して圧縮ゴム用の成形シート５４の表面に複数のリブ部５６を一度に研削する。このようにして得られたベルトスリーブを駆動ロールと従動ロールから取り外し、該ベルト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に幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げる。

ダブルＶリブドベルトを成形する場合には、他方も面を研削加工してリブ溝を設ける。この方法は、例えば特許登録番号２７６２２３８によって準じて行うことができる。

このようにして得られたＶリブドベルトの断面図を図１１に示す。Ｖリブドベルト７０は、心線７１を接着ゴム７２中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層７５にベルト長手方向にのびる断面略三角形の複数のリブ部７４を有し、ベルト背面には背面補強材７６を有している。

リブ部７４中に含有している短繊維７７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リブ部７４の耐側圧性を向上させる。

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、その添加量はゴム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。

尚、アラミド短繊維の添加量が１質量部未満の場合には、リブ部７４の耐側圧性に欠けることがあり、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。

接着ゴム層７２及び圧縮ゴム層７４に使用されるゴムとしては、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。

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。また、エチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ）も使用可能である。

上記ゴムの架橋には、硫黄や有機過酸化物が使用され、有機過酸化物としては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。

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。

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。

尚、接着ゴム７２に使用するゴム組成物は、短繊維を除いた圧縮ゴム層１０４のゴム配合物に類似している。無論、短繊維を含めてもよい。

心線７１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抑えることができ、ベルト寿命を延長させるために好ましい。また、心線１０２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。

心線７１は、スピニングピッチ、即ち心線の巻き付けピッチを０．９〜１．３ｍｍ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。０．９ｍｍ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。

背面補強材７６は、織物、編物、不織布から選択されるが、より好ましいものは不織布である。構成する繊維素材としては、例えば綿、麻、レーヨン等の天然繊維や、ポリアミド、ポリエステル、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、全芳香族ポリエステル、アラミド等の有機繊維が挙げられる。上記帆布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、未加硫ゴムを背面補強材７６に擦り込むフリクションを施したり、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。

このように得られたＶリブドベルトは、接着ゴムと圧縮ゴム層を予め積層することで製造工数を少なくして低コストで伝動ベルトを成形することができる。

次に、Ｖリブドベルトの製造方法の具体的実施例を以下に示す。
実施例５、比較例１
短繊維含有ゴムとして表１に示すＣＲゴム配合物を用い、予めオープンロールによってゴムに短繊維を投入して混練した後、混練したマスターバッチをいったん放出し、これを常温まで冷却する。このマスターバッチと他の配合剤を図１に示す短繊維含有ゴムを混練する押出機に投入して押出した。同時に、接着ゴムとして表１に示すＣＲゴム配合物を用い、図１に示す短繊維含有ゴムを混練する押出機に投入して押出した。
尚、本比較例では、接着ゴムを使用せず、短繊維含有ゴムの１層のみであった。

そして、表２に示す拡張ダイの寸法条件、押出機の温度条件によって短繊維混入ゴムを吐出口へ向かって徐々に大きくなる円周方向の引き伸ばしとせん断力を付与して、短繊維含有ゴムを内周側に接着ゴムを外周側に包囲した二層の筒状成形体を押出成形し、切開して接着ゴム付き成形シートにした。

本実施例で製造したＶリブドベルトでは、成形モールド上にゴム付綿帆布を２プライ積層し、ポリエステル繊維のロープからなる心線、接着ゴム付き成形シートを巻き付けてベルト成形体にした。

得られた接着ゴム付き成形シートの短繊維配向性の評価を行った。この評価では、シートを３枚にスライスして外層、中層、内層の３層に区分した。これらの各シートの円周方向と軸方向のそれぞれの引張強度（ＴＢ）をＪＩＳ Ｋ６２５１に準じて測定し、引張強度比（ＴＢ比）（押出直角方向／押出平行方向）と押出平行方向の引張破断時の伸び（ＥＢ）を求めた。押出直角方向の引張強度が押出平行方向の引張強度に比べて大きい程、即ちＴＢ比が大きいほど、短繊維の円周方向への配向性が良好になっていることを示す。

これによると、本実施例の場合には、ＴＢ比の大きさは、外層が接着ゴムで、中層、内層においてはＴＢ比、ＥＢの差は僅かであり、短繊維が良好に配向していることが判る。本実施例の場合には、外層が接着ゴムであるため、短繊維の配向は無視できる。本比較例の単層の場合には、外層がＴＢ比、ＥＢが小さく、短繊維の配向が低下していることが判る。

そして、ベルト成形体にジャケットを嵌挿した後、通常の方法で加硫した。加硫後、ジャケットを抜き取り、ベルトスリーブを成形型から脱型し、グラインダーによってＶ溝を研削加工し、そしてベルトスリーブから個々のベルトに切断してＶリブドベルトを作製した。

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４．３０ｍｍ、リブ角度４０°であった。

実施例６
短繊維含有ゴムとして表３に示すＥＰＤＭゴム配合物を用い、実施例５と同様にして予めオープンロールによってゴムに短繊維を投入して混練した後、混練したマスターバッチをいったん放出し、これを常温まで冷却する。このマスターバッチと他の配合剤を図７に示す短繊維含有ゴムを混練する押出機に投入して押出した。同時に、接着ゴムとして表３に示すＥＰＤＭゴム配合物を用い、図７に示す短繊維含有ゴムを混練する押出機に投入して押出した。

そして、表４に示す拡張ダイの寸法条件、押出機の温度条件によって短繊維混入ゴムを吐出口へ向かって徐々に大きくなる円周方向への引き伸ばしとせん断力を付与して、短繊維含有ゴムを内周側に接着ゴムを外周側に包囲した二層の筒状成形体を押出成形し、切開して接着ゴム付き成形シートにした。

そして、実施例５と同様に、成形モールド上にゴム付綿帆布を２プライ積層し、ポリエステル繊維のロープからなる心線、接着ゴム付き成形シートを巻き付けてベルト成形体を成形し、このベルト成形体にジャケットを嵌挿した後、通常の方法で加硫した。加硫後、ジャケットを抜き取り、ベルトスリーブを成形型から脱型し、グラインダーによってＶ溝を研削加工し、そしてベルトスリーブから個々のベルトに切断してＶリブドベルトを作製した。Ｖリブドベルトは実施例５と同様の寸法を有するものであった。

また、得られた接着ゴム付き成形シートの短繊維配向性の評価を実施例５と同様の方法で行ない、引張強度比（ＴＢ比）（押出直角方向／押出平行方向）と押出平行方向の引張破断時の伸び（ＥＢ）を求めた。

この結果、本実施例の場合にも接着ゴム付き成形シートは中層、内層においてＴＢ比、ＥＢの差が僅かであり、短繊維が良好に配向していることが判る。

本発明は伝動ベルトの製造方法は、Ｖリブドベルト、ダブルＶリブドベルト、ローエッジＶベルト等の伝動ベルトに適用できる。

押出成形された筒状成形体を直線状に切開しながら短繊維配向ゴムシートにする第１の実施例となる工程を示す概略図である。 押出成形された筒状成形体を直線状に切開しながら短繊維配向ゴムシートにする第２の実施例となる工程を示す概略図である。 押出成形された筒状成形体を直線状に切開しながら短繊維配向ゴムシートにする第３の実施例となる工程を示す概略図である。 図３のＣ部拡大図である。 図１のＡ−Ａ方向の断面図である。 接着ゴム付き短繊維配向ゴムシートを切開した二層ゴムシートの斜視図である。 押出成形された筒状成形体を直線状に切開しながら短繊維配向ゴムシートにする第３の実施例となる工程を示す概略図である。 図７のＣ部拡大図である。 成形モールド上に作製したベルトスリーブにＶ溝状部を研削している状態を示す断面図である。 成形モールド上にダブルＶリブドベルト用のベルト成形体を作製した状態の断面図である。 本発明の製造方法で得られたＶリブドベルトの断面図である。

符号の説明

２ａ 第一押出機
２ｂ 第二押出機
５ 拡張ダイ
８ ゴム通路
１０ 内ダイ
１１ 入口
１２ 吐出口
１３ 外ダイ
１５ 短繊維含有ゴム
１６ 接着ゴム
１７ 筒状成形体
１９ 切断手段
２０ 二層ゴムシート
４０ ギアポンプ
Ｐ 侵入位置
５０ 成形モールド
５１ 背面補強材
５２ 接着ゴム
５３ 心線
５４ 成形シート
５５ ベルト成形体
５６ リブ部

Claims (9)

1. ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層と、接着ゴム層に隣接してベルトの長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトの製造方法において、
   短繊維含有ゴムを内周側に接着ゴムを外周側に積層した二層の筒状成形体を、入口から吐出口へ徐々に径を拡張させた拡張ダイで押出成形した後、切開して接着ゴムを積層した二層ゴムシートにした後、
   該二層ゴムシートを長さ方向に沿って所定長さだけ切断して接着ゴム付き成形シートにし、
   成形モールドに少なくとも心線および上記接着ゴム付き成形シートを巻き付けて、心線と接着ゴムを隣接させてベルト成形体を作製し、加硫した後、研磨によってリブ部を配したベルトスリーブに仕上る、
   ことを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
2. ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層と、接着ゴム層に隣接してベルトの長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトの製造方法において、
   短繊維含有ゴムを内周側に接着ゴムを外周側に積層した二層の筒状成形体を、入口から吐出口へ徐々に径を拡張させた拡張ダイで押出成形した後、切開して接着ゴムを積層した二層ゴムシートにした後、
   該二層ゴムシートを長さ方向に沿って所定長さだけ切断して接着ゴム付き成形シートにし、
   成形モールドに少なくとも上記接着ゴム付き成形シート、心線、および接着ゴム付き成形シートを巻き付けて、心線と接着ゴムを隣接させてベルト成形体を作製し、加硫した後、研磨によって上記上下層の成形シートにリブ部を配したベルトスリーブに仕上る、
   ことを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
3. 接着ゴムを積層した二層ゴムシートにする工程において、先に押出した短繊維含有ゴムの外周面を被覆するように接着ゴムを押出し、入口から吐出口へ徐々に径を拡張させた内ダイと外ダイからなる拡張ダイから接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲し積層した二層の筒状成形体を押出する請求項１または２記載の伝動ベルトの製造方法。
4. 接着ゴムを積層した二層ゴムシートにする工程において、先に押出した短繊維含有ゴムの外周面に接着ゴムを被覆したものを、拡張ダイの入口から同時に押出しして接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲し積層した筒状成形体に成形する請求項３記載の伝動ベルトの製造方法。
5. 接着ゴムを積層した二層ゴムシートにする工程において、短繊維含有ゴムを拡張ダイの入口から侵入させ、他方接着ゴムを拡張ダイの入口と吐出口との間に位置する部位で侵入させて接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲し積層した筒状成形体に押出成形する請求項３記載の伝動ベルトの製造方法。
6. 接着ゴムの侵入位置が拡張ダイの入口と吐出口との間にあり、該接着ゴムの侵入位置から吐出口へ至るまでゴム通路の間隙が積層する接着ゴムの厚みだけ大きくなっている請求項５記載の伝動ベルトの製造方法。
7. 短繊維含有ゴムを拡張ダイの入口から侵入させ、他方接着ゴムを拡張ダイの入口から吐出口の間の位置で侵入させて接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲した筒状成形体に押出成形する請求項３記載の伝動ベルトの製造方法。
8. 接着ゴムの侵入位置が拡張ダイの吐出口の近傍にある請求項３記載の伝動ベルトの製造方法。
9. 押出しスクリューで混練りした短繊維含有ゴムを、ギアポンプに通した後、拡張ダイに案内して押出成形する請求項１乃至８いずれかに記載の伝動ベルトの製造方法。
   

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