JP2007508510A - 歯付きベルト - Google Patents

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Abstract

本願には、エラストマー材料から形成され、複数の長手方向の糸状抵抗インサート又はコード(3)がその中に埋め込まれた本体(2)と、コーティング布(5)によってコーティングされた歯(4)を含む歯付きベルト(1)を記載する。コーティング布上には、抵抗層(8)が接着されるようにされ、抵抗層は、歯付きベルトの摩耗に対する抵抗を増加し、また、エラストマー材料の添加を有するフッ素系プラストマーを含む。抵抗層において、プラストマーは、エラストマー材料より多い量で存在し、また、フッ素系プラストマーを形成する粒子の大多数は、10μm未満のサイズを有する。抵抗層は、拡散を介して布上に直接塗布される。フッ素系プラストマーは、ポリテトラフルオロエチレン化合物の塩基を有することが好適である。

Description

発明の詳細な説明
[技術分野]
本発明は、歯付きベルトに関わり、特に、歯付きベルト用の布のコーティング層に係る。
[背景技術]
歯付きベルトは、エラストマー材料から形成される本体と、コーティング布でコーティングされた複数の歯を含み、本体内には、「コード(cords)」とも呼ばれる複数の長手方向の糸状抵抗インサートが埋め込みされることが周知である。
ベルトの各構成要素は、ベルトの故障の危険性を下げ、特定の伝導力を増加するよう機械抵抗に関して性能を増加するのに寄与する。
ベルトのコーティング布は、摩滅に対する抵抗を増加し、従って、ベルトの歯の側面と傾斜面と、ベルトが相互作用するプーリの案内溝の側面と底部ランドとの間の摩擦による摩耗からベルトの作業面を保護する。
更に、コーティング布は、作業面上の摩擦係数を低減し、また、歯の変形能を低減し、従って、故障を防止する。
使用されるコーティング布は、単層、又は、或いは、より大きい頑丈さ及び剛性を保証するよう二重層で構成されてもよい。
布は、通常は、本体と布自体との間の接着を増加するよう例えばレゾルシノール及びホルムアルデヒドラティス(RFL)といった接着剤で処理される。
コーティング布の構造を変更することによって、又は、布に、例えば、ハロゲン化ポリマーを用いた布の処理といった様々な処理を行うことによって、駆動ベルトの摩耗に対する抵抗を増加する多数の方法がある。
しかし、これらの処理は、歯付きベルトのコーティング布が、使用時に、任意の場合に作業面を構成する限りは、摩耗に対する抵抗を大幅に増加することはない。
この問題を解決するために、本出願人の名前で出願された欧州特許第1157813号は、フッ素系プラストマー、エラストマー材料、及び加硫剤を含む抵抗層でコーティング布をコーティングすることを提案する。フッ素系プラストマーは、エラストマー材料の量より多い量で抵抗層内に存在する。
この抵抗層の使用は、摩耗に対する抵抗における増加に関して最良の結果を得ることを可能にした。
この抵抗層は、20μm以上の平均サイズを有し、凝集体の形である粒子を含むフッ素系プラストマーの使用を介して形成される。従って、これらの凝集体は、エラストマーとの溶液中における困難な混合可能性を引き起こすようなサイズを有する。従って、凝集体は、最終的な抵抗層内にも存在し、それにより非均一となる。均一性がないことは、高レベルのノイズを発生してしまう。
摩耗に対する高抵抗と共に、歯付きベルトの動作時のノイズの改善された且つ低いレベルが達成されることを可能にする解決策について様々な研究がなされてきた。
[発明の開示]
従って、本発明は、摩耗に対して高い抵抗を示し、同時に、高及び低い運転速度の両方における動作時の低ノイズレベルを達成することを可能にする歯付きベルトを提供することを目的とする。
本発明では、この目的は、請求項1に記載する歯付きベルトによって達成される。
本発明では更に、請求項7に記載する方法が提供される。
[発明を実施するための最良の形態]
本発明のよりよい理解のために、以下に本発明の説明を添付図面を参照しながら与える。
図1において、歯付きベルトを1として全体的に示す。ベルト1は、エラストマー材料から形成される本体2を含み、この本体の中には、複数の長手方向の糸状抵抗インサート又はコード3が埋め込まれる。
本体2は、コーティング布5によってコーティングされる歯4を有する。
本体2は、場合により繊維によって強化され、アクリロニトリル/ブタジエン、水素化アクリロニトリル/ブタジエン、ポリエチレンクロロスルホネート(polyethylene chlorosulphonate)、EPDM、及びクロロプレンから構成される群において選択されることが好適である主のエラストマーを含むラストマー材料から形成される混合物を含む。
一層好適には、主のエラストマーは、水素化アクリロニトリル/ブタジエンである。
エラストマー材料から形成される混合物は、主のエラストマー材料に加えて、他のエラストマーも、更には、例えば、強化剤、充填剤、顔料、ステアリン酸、促進剤、加硫剤、酸化防止剤、活性剤、開始剤、可塑剤、ワックス、加硫抑制剤等といった従来の添加剤を含みうる。例えば、充填剤としては、カーボンブラック又はホワイトフィラーを使用することが可能であり、これは、一般的に、5乃至200phr、好適には約70phrの量で添加される。タルカムパウダー、カルシウムカーボネート、シリカ等も、一般的に、5乃至150phrの量で、又は、充填剤を含む油の中の分散で添加されることが可能である。0.1乃至20phrの量のオルガノシランを使用してもよい。加硫剤として、例えば、アミノジスルフィド及びポリマーポリスルフィドといった硫黄供与体、遊離硫黄、又は、有機或いは無機過酸化物を使用することが可能である。添加される量は、ゴムのタイプと、使用される加硫剤のタイプによって異なり、一般的に、0.1乃至10phrである。混合物の組成の中で最も広く使用される劣化防止剤(antidegradant)のうちに、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、モノフェノール、ビスフェノール、チオフェノール、ポリフェノール、ヒドロキノン誘導体、亜リン酸塩、リン酸塩とチオエステルとナフチルアミンとジフェノールアミンとジアリールアミンの置換及び非置換誘導体とジアリールフェニレンジアミンからなる混合体、及び、アミンからなる混合体がある。劣化防止剤は、一般的に、0.1乃至10phrの量で使用される。使用可能なプロセスオイルを表す例は、ジチオビスベンザニライド(dithiobisbenzanylide)、ポリパラジニトロソベンゼン、キシリルメルカプタン、ポリエチレングリコール、パラフィンオイル、加硫処理された植物油、フェノール樹脂、合成潤滑油、パラフィン樹脂、及びポリマーエステルである。プロセスオイルは、0乃至140phrの従来の量で使用可能である。開始剤のうち、1乃至4phrの量のステアリン酸が従来から使用されている。更に、酸化カルシウム、酸化亜鉛、及び酸化マグネシウムといった従来の添加剤を、一般的に、0.1乃至25phrの量で添加することも可能である。更には、一般的に、0.1乃至100phrの量で、アミン、ジスルフィド、グアニジン、チオ尿素、チアゾール、チオール、スルフェンアミド、ジチオカルバマート、及びキサントゲン酸塩といった従来の促進剤又は促進剤の組合せも使用される。
抵抗インサート又はコード3は、例えば、高抵抗ガラス繊維から形成されるが、アラミド繊維又は例えば、PBOといった高いモジュラスを有する繊維であることも可能である。
歯付きベルト1のコーティング布5は、1つ以上の層から形成されえ、また、例えば、2x2綾織として知られる織物技術によって得られる。
或いは、コーティング布5は、機械的接着を改善するよう少なくとも1つの粗面が得られることを可能にする織物技術によって得られる。
布5は更に、ポリマー材料、好適には脂肪族又は芳香族ポリアミド、より一層好適には高い熱抵抗と高い強靱性を有する6/6ポリアミドによって構成されることが好適である。
布5は更に、各横糸が、核心としての弾性糸と、弾性糸に巻き付けられた少なくとも1つの複合糸とによって構成され、複合糸は、高い熱抵抗及び機械抵抗を有する糸と、その高い熱抵抗及び機械抵抗を有する糸に巻き付けられた少なくとも1つのコーティング糸を含むタイプであることが可能である。
本発明の歯付きベルト1は更に、布5の外部に配置される抵抗層8を含む。抵抗層8は、エラストマー材料が添加されたフッ素系プラストマーによって構成され、フッ素系プラストマーは、エラストマー材料の重量より多い重量の量で存在する。
本発明では、フッ素系プラストマーは、一般的に形成される。即ち、50%以上、10μmより小さい平均寸法を有する、好適には、5乃至9μmのサイズを有する粒子によって形成される。
これらの粒子は、従来技術とは対照的に、既知の凝集体の寸法に等しい寸法の凝集体を形成せず、例えば、6μmであるむしろ相当に小さい寸法を有する。
フッ素系プラストマーは、ポリテトラフルオロエチレン系化合物であることが好適であり、例えば、DYNEON TF9201を使用してもよい。
抵抗層8を形成するようフッ素系プラストマーと混ぜ合わされるエラストマー材料は、HNBRであることが好適である。より一層好適には、エラストマー材料は、ポリメタクリル酸の亜鉛塩で改質されたHNBRであり、例えば、ZEOFORTE ZSC(日本ゼオン、登録商標)を使用してもよい。
更に、コーティング布5は、抵抗層8と直接接触し、従って、コーティング布と抵抗層との間には接着材料が配置されない。
上述の特許第1157813号に記載される既知の技術では、布と抵抗層との間に配置されるのは、布5上への抵抗層8の接着を改善する接着材料である。
既知の技術において発生することとは異なり、本発明では、抵抗層8は、布5に直接接着するようにされる。
必要な抵抗を確実にするために、抵抗層8は、50乃至80g/mの重量を有し、これは、30乃至50μmの平均厚さに等しい。
フッ素系プラストマーは、エラストマー材料の100部当たり101乃至150の重量部であることが好適である。
抵抗層8は、加硫剤として過酸化物を更に含む。過酸化物は、エラストマー材料の100部当たり1乃至15重量部の量で通常添加される。
抵抗層8は、好適には、布5自体上の拡散を介して、布5上に直接塗布される。
次に、歯付きベルト1は、一般的に適用され且つ既知の方法によって加硫処理される。従って、このことは、本願にて更なる説明は必要としない。
本発明に従って形成された歯付きベルトの特性の検査から、本発明の歯付きベルトが有する利点は明らかである。
特に、歯付きベルトのコーティング布5が、上述したようなタイプと同じようなタイプの抵抗層8でコーティングされると、歯付きベルトの摩耗に対する抵抗は最良であり、同時に、動作時に、歯付きベルトは、動作の高い及び低い速度の両方において低いノイズレベルを有するということが意外にも分かった。
更に、フッ素系プラストマーの新しい形成は、フッ素系添加剤に特有である摩滅に対する最良の抵抗を、エラストマー材料の最良機械特性と共に示し、また、任意の接着剤を用いることなく布5に接着することが可能である。
接着剤の使用が回避されるという事実は、歯付きベルト1の製造の処理時に1つの段階を有利になくすことを可能にし、従って、時間と費用における相当の節約を実現する。
更に、本発明の抵抗層8、特に、フッ素系プラストマーの改善された特性によって、高価なフッ素材料の使用量が少なくなり、塗布される抵抗層8は薄くなるが、機械特性と摩耗に対する抵抗の特性は変わらないままである。
最後に、拡散を介しての塗布は更に、均一な厚さの抵抗層8が容易に得られることを可能にする。
本発明の歯付きベルトを、以下に例によって示すが、しかし、これらの例は、本発明の範囲を限定するものではないことを理解するものとする。
例1
表1に、本発明の抵抗層8内に使用可能なフッ素系プラストマーの特性を示す。
表1
Figure 2007508510
例2
表2に、本発明の抵抗層8内に使用可能なエラストマー材料の特性を示す。
表2
Figure 2007508510
例3
表3に、本発明に従い形成した抵抗層8の化学組成を示す。この抵抗層は、0.037mmの厚さを有する。
表3
Figure 2007508510
本発明の歯付きベルトを示す部分斜視図である。

Claims (7)

  1. 本体(2)及び複数の歯(4)を含む歯付きベルト(1)であって、
    前記歯は、布(5)によってコーティングされ、
    前記布は、外側において抵抗層(8)によってコーティングされ、
    前記抵抗層は、フッ素系プラストマー、エラストマー材料、及び加硫剤を含み、
    前記フッ素系プラストマーは、前記抵抗層内に、前記エラストマー材料の量より多い量で存在し、
    前記歯付きベルトは、前記フッ素系プラストマーは、10μmより小さい平均サイズの粒子によって主に形成され、且つ、前記抵抗層は、前記布に直接接着するように形成されることを特徴とする歯付きベルト。
  2. 前記フッ素系プラストマーは、ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項1記載の歯付きベルト。
  3. 前記第2のエラストマー材料は、HNBRを含むことを特徴とする請求項1又は請求項2によってコーティングされる歯付きベルト。
  4. 前記第2のエラストマー材料は、ポリメタクリル酸の亜鉛塩で改質されたHNBRを含むことを特徴とする請求項3記載の歯付きベルト。
  5. 前記抵抗層は、前記フッ素系プラストマーを、前記エラストマー材料に対して101乃至150重量部の重量で含むことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一項記載の歯付きベルト。
  6. 前記抵抗層は、50乃至80g/mの重量を有することを特徴とする請求項5記載の歯付きベルト。
  7. 請求項1乃至6のうちいずれか一項記載の歯付きベルトを製造する方法であって、
    前記抵抗層は、拡散を介して前記布上に直接塗布されることを特徴とする方法。
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