JP3735084B2 - 歯付ベルト - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯付ベルト本体のベルト歯側表面が補強布で被覆された歯付ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＡ（オフィスオートメーション）機器等の精密機器には、ゴム製の小ピッチの歯付ベルトが使用されている。そして、かかる歯付ベルトとして、クロロプレンゴム製のものが最も広く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、脱ハロゲン等の環境に対する負荷の小さい製品に対する要求が高まってきており、歯付ベルトについても、分子内にハロゲンである塩素原子を含有するクロロプレンゴム製のものから非ハロゲンポリマーゴム製のものに変更することが望まれている。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、環境に対する負荷の小さい歯付ベルトを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、歯付ベルト本体と補強布の歯付ベルト本体側表面に付着させるゴム糊とをいずれもエチレン・プロピレンゴムとしたものである。
【０００６】
具体的には、本発明は、エチレン・プロピレンゴムで形成された歯付ベルト本体のベルト歯側表面が補強布で被覆された歯付ベルトであって、
上記補強布は、上記歯付ベルト本体側に対応する表面にエチレン・プロピレンゴムからなるゴム糊がコートされた後に乾燥させる処理が施された布で構成されており、
上記補強布を構成する布は、上記ゴム糊による処理の前に、ラテックス成分がエポキシ化ポリエチレンラテックスであるレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（以下「ＲＦＬ」 という）水溶液に浸漬された後に加熱される処理が施されていることを特徴とする。
【０００７】
上記の構成によれば、歯付ベルト本体がエチレン・プロピレンゴムで形成されていると共に、補強布を構成する布の歯付ベルト本体側に対応する表面にコートされたゴム糊もエチレン・プロピレンゴム製であり、いずれも同種のエチレン・プロピレンゴムであるので歯付ベルト本体と補強布との接着性が優れ、しかも、少なくとも歯付ベルト本体及びゴム糊で脱ハロゲン化が図られるので環境に対する負荷が小さい。
【０００８】
また、ＲＦＬ水溶液のラテックスとしてポリエチレン成分を有するエポキシ化ポリエチレンラテックスが用いられており、ポリエチレン成分が極性の低いエチレン・プロピレンゴムとの相溶性に富み、エポキシ成分がゴム薬品等と反応しやすいので、歯付ベルト本体と補強布との接着性をより高いものとすることができる。
【０００９】
ここで、エチレンプロピレンゴムとは、エチレンとプロピレンとの共重合体ゴムであり、具体的にはＥＰＤＭ、ＥＰＭである。
【００１０】
また、ゴム糊とは、所定配合のエチレン・プロピレンゴム組成物をトルエンやメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤に溶解させたものをいう。
【００１１】
本発明は、上記ゴム糊が白色系乃至淡色系のものであってもよい。
【００１２】
精密機器用途では、周辺を汚すという悪いイメージのため、補強布の布目から染み出した黒いゴムがゴム粉となって脱落することが嫌われるが、上記の構成によれば、基本的には、補強布を構成する布に付着させるゴム糊によりゴムの染み出しが抑えられ、仮に、布目からゴムが染み出すとしても主として白色系乃至淡色系のものであるため、それがゴム粉として脱落しても周辺を汚すという悪いイメージを与えない。
【００１３】
本発明は、上記ＲＦＬ水溶液の固形分濃度が１０質量％以上４０質量％以下であるものであってもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、補強布を構成する布に対して、歯付ベルト本体と補強布との高い接着力を得るのに十分なＲＦＬの付着量を得ることができる。ここで、固形分濃度が１０質量％より低いと、補強布を構成する布へのＲＦＬの付着量が少なく、歯付ベルト本体と補強布との接着力がやや劣ることとなる。固形分濃度が４０質量％より高いと、補強布を構成する布へのＲＦＬの付着量が多すぎて硬くなり、ベルト成形時に、布をゴムで押圧することによるベルト歯の形成が困難になると共に、その際に布目からゴムが染み出し易くなる。
【００１５】
また、本発明の歯付ベルトは、上記補強布を構成するゴム糊及びレゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液による処理が施された布は、１００℃雰囲気下でベルト長手方向に対応する方向に５０％の引張り歪みを生じさせるのに要する力が布幅３ｃｍ当たり５Ｎ以下であるものであってもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、ベルト成形時にベルト歯を形成する際、補強布となる布がベルト長手方向に容易に伸長するので、ゴムの押圧に対する抵抗が小さく、ベルト歯の成形性が優れると共に、布目からのゴムの染み出しを有効に抑えることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、歯付ベルト本体も補強布を構成する布の歯付ベルト本体側に対応する表面に付着されるゴム糊もエチレン・プロピレンゴム製であるので歯付ベルト本体と補強布との接着性が優れ、しかも、少なくとも歯付ベルト本体及びゴム糊で脱ハロゲン化が図られるので環境に対する負荷が小さい。
【００１８】
また、ＲＦＬ水溶液のラテックスとしてポリエチレン成分を有するエポキシ化ポリエチレンラテックスが用いられており、ポリエチレン成分が極性の低いエチレン・プロピレンゴムとの相溶性に富み、エポキシ成分がゴム薬品等と反応しやすいので、歯付ベルト本体と補強布との接着性をより高いものとすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る歯付ベルト１０を示す。この歯付ベルト１０は、精密機器に組み込まれるベルト幅５ｍｍ程度及びベルト周長２５０ｍｍ程度の小型のものである。
【００２１】
この歯付ベルト１０は、歯付ベルト本体１１が、ベルト内側に長手方向に所定ピッチで設けられたベルト歯を形成する歯ゴム部１１ａと、ベルト外側の背ゴム部１１ｂと、が一体となって構成されている。また、歯付ベルト本体１１の歯ゴム部１１ａと背ゴム部１１ｂとの間には、心線１２が略ベルト長手方向に延びるようにベルト幅方向にピッチを形成して螺旋状に設けられている。さらに、歯付ベルト本体１１のベルト内周側であるベルト歯側には、ゴム糊層１３ａを介してその表面を被覆する補強布１３が設けられている。
【００２２】
歯付ベルト本体１１は、カーボンブラック等のゴム薬品が混合されたエチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＤＤＭ）で形成されている。
【００２３】
心線１２は、ガラス繊維束に対しラテックス成分が非ハロゲン系のものであるＲＦＬ水溶液に浸漬された後に加熱される処理が施されたストランドを複数本集め、それらを撚り合わせたもので構成されている。
【００２４】
補強布１３は、綾織物で構成されている。この綾織物は、ベルト長手方向に延びる糸がウレタン繊維等の伸縮性繊維に６，６−ナイロン繊維等を巻き付けた伸縮糸で、ベルト幅方向に延びる糸が６，６−ナイロン繊維等の撚糸であり、ベルト長手方向に対応する方向に伸性を有するものである。また、この綾織物は、ラテックスがエポキシ化ポリエチレンラテックスで且つ固形分濃度が１０〜４０質量％であるＲＦＬ水溶液に浸漬された後に加熱される処理が施され、また、その処理の後に、歯付ベルト本体１１側表面にエチレン・プロピレンゴムからなる白色系乃至淡色系のゴム糊がコートされた後に乾燥される処理が施されてゴム糊の層が形成されたものである。これらの処理が施された綾織物は、１００℃雰囲気下でベルト長手方向に対応する方向に５０％の引張り歪みを生じさせるのに要する力が布幅３ｃｍ当たり５Ｎ以下のものである。
【００２５】
次に、上記歯付ベルト１０の製造方法について説明する。
【００２６】
まず、歯付ベルト本体１１となるエチレン・プロピレンゴムの未加硫ゴムシート、心線１２及び補強布１３となる綾織物を準備する。ここで、上記のように、心線１２は、ガラス繊維束に対しＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施したストランドを複数本集め、それらを撚り合わせることにより作製される。また、綾織物には、ラテックスがエポキシ化ポリエチレンラテックスで且つ固形分濃度が１０〜４０質量％であるＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施し、その処理の後に、歯付ベルト本体１１側となる表面にエチレン・プロピレンゴムからなる白色系乃至淡色系のゴム糊をコートした後に乾燥させる処理を施す。
【００２７】
次いで、金型周面に軸方向に延びる凹溝が周方向に等間隔をおいて形成された円筒金型を綾織物で被覆する。このとき、綾織物の伸び方向が円筒金型の周方向（ベルト長手方向）に一致するようにする。
【００２８】
次いで、円筒金型上の綾織物の上に心線１２を螺旋状に巻き付け、さらにその上に未加硫ゴムシートを巻き付ける。
【００２９】
続いて、綾織物、心線１２及び未加硫ゴムシートをセットした円筒状金型を加硫釜に入れて加熱及び加圧する。このとき、加熱及び加圧によりゴムが円筒金型側に流動し、特に凹溝部分では、ゴムの押圧により綾織物が凹溝表面に沿うように伸長されてベルト歯が形成される。また、歯付ベルト本体１１が形成されると共にそれと心線１２及び綾織物（補強布１３）とが一体化した円筒状のスラブが成形される。綾織物は、その表面に形成されたゴム糊の層が歯付ベルト本体１１を形成するゴムと界面で相互拡散し、歯付ベルト本体１１と補強布１３との間にゴム糊層１３ａを形成する。
【００３０】
そして、加硫釜から円筒金型を取り出し、円筒金型からスラブを取り外す。
【００３１】
最後に、スラブの背面を研磨して厚さを均等にした後、所定幅に輪切りする。
【００３２】
上記構成の歯付ベルト１０によれば、歯付ベルト本体１１がエチレン・プロピレンゴムで形成されていると共に、補強布１３を構成する綾織物の歯付ベルト本体１１側に対応した表面にコートされるゴム糊により形成されたゴム糊層１３ａもエチレン・プロピレンゴムで形成されており、また、心線１２が非ハロゲン系のラテックスのＲＦＬ水溶液で処理されたものであり、ベルト全体として脱ハロゲン化が図られているので環境に対する負荷が極めて小さい。
【００３３】
また、歯付ベルト本体１１も、ゴム糊層１３ａもエチレン・プロピレンゴムで形成されており、また、補強布１３を構成する綾織物に対してラテックス成分がエポキシ化ポリエチレンラテックスであるＲＦＬ水溶液に浸漬された後に加熱される処理が施され、ポリエチレン成分が極性の低いエチレン・プロピレンゴムとの相溶性に富み、エポキシ成分がゴム薬品等と反応しやすく、さらに、ＲＦＬ水溶液の固形分濃度が１０〜４０質量％であり、綾織物に適度のＲＦＬが付着することとなるので、歯付ベルト本体１１と補強布１３との間に極めて高い接着力を得ることができる。
【００３４】
さらに、精密機器用途では、周辺を汚すという悪いイメージのため、補強布１３の布目から染み出した黒いゴムがゴム粉となって脱落することが嫌われるが、ゴム糊として白色系乃至淡色系のものが用いられているので、基本的には、ゴム糊層１３ａによりゴムの染み出しが抑えられるが、仮に、布目からゴムが染み出すとしても主として白色系乃至淡色系のものであるため、それがゴム粉として脱落しても周辺を汚すという悪いイメージを与えない。
【００３５】
また、補強布１３を構成するゴム糊及びレゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液による処理が施された綾織物における１００℃雰囲気下でベルト長手方向に対応する方向に５０％の引張り歪みを生じさせるのに要する力が布幅３ｃｍ当たり５Ｎ以下であり、ベルト成形時にベルト歯を形成する際、補強布１３となる綾織物がベルト長手方向に容易に伸長するので、ゴムの押圧に対する抵抗が小さく、ベルト歯の成形性が優れると共に、布目からのゴムの染み出しを有効に抑えることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、心線１２をガラス繊維で構成されたものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、アラミド繊維心線やポリエステル繊維心線であってもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、補強布１３となる布として綾織物を用いたが、特にこれに限定されるものではなく、平織物等の他の織布や編物や不織布であってもよい。
【００３８】
【実施例】
（接着性試験）
＜試験サンプル＞
−例１−
一方の方向に延びる糸がウレタン繊維に６，６−ナイロン繊維を巻き付けた伸縮糸であり他方の方向に延びる糸が６，６−ナイロン繊維の撚糸である綾織物に対し、ラテックス成分がエポキシ化ポリエチレンラテックスで且つ固形分濃度が４０質量％であるＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施した後、これを未加硫のＥＰＤＭの表面に載置してプレス成形した幅２．５４ｃｍのブロック状の剥離試験用試験片を例１とした。
【００３９】
−例２−
ＲＦＬ水溶液の固形分濃度を１０質量％としたことを除いて例１と同一構成のものを例２とした。
【００４０】
−例３−
ＲＦＬ水溶液の固形分濃度を５質量％としたことを除いて例１と同一構成のものを例３とした。
【００４１】
−例４−
ＲＦＬ水溶液のラテックス成分をビニルピリジン−スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）系のものとしたことを除いて例２と同一構成のものを例４とした。
【００４２】
−例５−
一方の方向に延びる糸がウレタン繊維に６，６−ナイロン繊維を巻き付けた伸縮糸であり他方の方向に延びる糸が６，６−ナイロン繊維の撚糸である綾織物に対し、固形分濃度が２．６質量％であるレゾルシン・ホルマリン（ＲＦ）水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施した後、これを未加硫のクロロプレンゴム（ＣＲ）の表面に載置してプレス成形した幅２．５４ｃｍのブロック状の剥離試験用試験片を例５とした。
【００４３】
−例６−
一方の方向に延びる糸がウレタン繊維に６，６−ナイロン繊維を巻き付けた伸縮糸であり他方の方向に延びる糸が６，６−ナイロン繊維の撚糸である綾織物に対し、固形分濃度が２．０質量％であるレゾルシン・ホルマリン（ＲＦ）水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施した後、これを未加硫のＥＰＤＭの表面に載置してプレス成形した幅２．５４ｃｍのブロック状の剥離試験用試験片を例６とした。
【００４４】
＜試験方法＞
例１〜例６の剥離試験溶試験片について、室温下でゴムから織物を長手方向に剥離する際に要する力を測定した。
【００４５】
＜試験結果＞
試験結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
例２と例４との比較によれば、被着ゴムがＥＰＤＭの場合、ＲＦＬ水溶液のラテックス成分をエポキシ化ポリエチレンラテックスとした方が、ＲＦＬ水溶液のラテックス成分をビニルピリジン−ＳＢＲ系ラテックスとするよりも接着力が２倍以上高いことが分かる。これは、エポキシ化ポリエチレンラテックスのポリエチレン成分が極性の低いエチレン・プロピレンゴムとの相溶性に富み、エポキシ成分がゴム薬品等と反応しやすいためであると考えられる。
【００４８】
例１〜３の比較によれば、ラテックス成分がエポキシ化ポリエチレンラテックスであるＲＦＬ水溶液の固形分濃度が高くなるほど、つまり、綾織物へのＲＦＬの付着量が多くなるほど接着力が高くなっているのが分かる。例５は、補強布となる綾織物をＲＦ水溶液に浸漬して加熱する処理を施したものとし、歯付ベルト本体をＣＲで形成した従来の歯付ベルトを想定したものであるが、例５よりも高い接着力を得るためには、ＲＦＬ水溶液の固形分濃度が１０質量％以上あれば十分である。
【００４９】
例５と例６との比較によれば、綾織物をＲＦ水溶液に浸漬して加熱する処理を施しただけでは、被着ゴムをＣＲからＥＰＤＭに変更した場合、接着力が半分以下になってしまうということが分かる。
【００５０】
（染み出し試験）
＜試験サンプル＞
一方の方向に延びる糸がウレタン繊維に６，６−ナイロン繊維を巻き付けた伸縮糸であり他方の方向に延びる糸が６，６−ナイロン繊維の撚糸である綾織物に対し、ラテックス成分がエポキシ化ポリエチレンラテックスで且つ固形分濃度が１０質量％であるＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施した後、ベルト本体側に対応する表面にエチレン・プロピレンゴムからなるゴム糊をコートしたものを４種準備した。４種の綾織物は、相互に処理条件等が異なり、１００℃雰囲気下でベルト長手方向に対応する方向に５０％の引張り歪みを生じさせるのに要する力が布幅３ｃｍ当たり、それぞれ、４．２Ｎ、５．３Ｎ、７．０Ｎ及び１４．２Ｎである。
【００５１】
各綾織物を用いて成形した歯付ベルトを順に例７〜１０とした。
【００５２】
＜試験方法＞
例７〜１０の各歯付ベルトのベルト歯側表面のゴムの染み出しを目視にて評価した。評価は、「◎」が染み出しなし、「○」が染み出しが目立たない程度にあり、「△」が染み出しが肉眼で確実に確認できる程度にあり、「×」が染み出しが明らかに多数あり、とした。
【００５３】
＜試験結果＞
試験結果を表２に示す。
【００５４】
【表２】
【００５５】
同表によれば、１００℃雰囲気下でベルト長手方向に対応する方向に５０％の引張り歪みを生じさせるのに要する力が小さいものほど染み出しが抑制されているのが分かる。これは、ベルト成形時にベルト歯を形成する際、補強布となる綾織物がゴムの流動に押圧されてベルト長手方向に容易に伸長するが、綾織物を伸長させるのに要する力が大きいと、ゴムが綾織物から抵抗を受けてゴムが布目から染み出そうとするのに対し、綾織物を伸長させるのに要する力が小さいと、ベルト成形時にベルト歯を形成する際、補強布となる綾織物がベルト長手方向に容易に伸長するので、ゴムの押圧に対する抵抗が小さく、それによって布目からのゴムの染み出しが有効に抑えられるためであると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る歯付ベルトの側面図である。
【符号の説明】
１０ 歯付ベルト
１１ 歯付ベルト本体
１１ａ 歯ゴム部
１１ｂ 背ゴム部
１２ 心線
１３ 補強布
１３ａ ゴム糊層
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯付ベルト本体のベルト歯側表面が補強布で被覆された歯付ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＡ（オフィスオートメーション）機器等の精密機器には、ゴム製の小ピッチの歯付ベルトが使用されている。そして、かかる歯付ベルトとして、クロロプレンゴム製のものが最も広く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、脱ハロゲン等の環境に対する負荷の小さい製品に対する要求が高まってきており、歯付ベルトについても、分子内にハロゲンである塩素原子を含有するクロロプレンゴム製のものから非ハロゲンポリマーゴム製のものに変更することが望まれている。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、環境に対する負荷の小さい歯付ベルトを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、歯付ベルト本体と補強布の歯付ベルト本体側表面に付着させるゴム糊とをいずれもエチレン・プロピレンゴムとしたものである。
【０００６】
具体的には、本発明は、エチレン・プロピレンゴムで形成された歯付ベルト本体のベルト歯側表面が補強布で被覆された歯付ベルトであって、
上記補強布は、上記歯付ベルト本体側に対応する表面にエチレン・プロピレンゴムからなるゴム糊がコートされた後に乾燥させる処理が施された布で構成されており、
上記補強布を構成する布は、上記ゴム糊による処理の前に、ラテックス成分がエポキシ化ポリエチレンラテックスであるレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（以下「ＲＦＬ」 という）水溶液に浸漬された後に加熱される処理が施されていることを特徴とする。
【０００７】
上記の構成によれば、歯付ベルト本体がエチレン・プロピレンゴムで形成されていると共に、補強布を構成する布の歯付ベルト本体側に対応する表面にコートされたゴム糊もエチレン・プロピレンゴム製であり、いずれも同種のエチレン・プロピレンゴムであるので歯付ベルト本体と補強布との接着性が優れ、しかも、少なくとも歯付ベルト本体及びゴム糊で脱ハロゲン化が図られるので環境に対する負荷が小さい。
【０００８】
また、ＲＦＬ水溶液のラテックスとしてポリエチレン成分を有するエポキシ化ポリエチレンラテックスが用いられており、ポリエチレン成分が極性の低いエチレン・プロピレンゴムとの相溶性に富み、エポキシ成分がゴム薬品等と反応しやすいので、歯付ベルト本体と補強布との接着性をより高いものとすることができる。
【０００９】
ここで、エチレンプロピレンゴムとは、エチレンとプロピレンとの共重合体ゴムであり、具体的にはＥＰＤＭ、ＥＰＭである。
【００１０】
また、ゴム糊とは、所定配合のエチレン・プロピレンゴム組成物をトルエンやメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤に溶解させたものをいう。
【００１１】
本発明は、上記ゴム糊が白色系乃至淡色系のものであってもよい。
【００１２】
精密機器用途では、周辺を汚すという悪いイメージのため、補強布の布目から染み出した黒いゴムがゴム粉となって脱落することが嫌われるが、上記の構成によれば、基本的には、補強布を構成する布に付着させるゴム糊によりゴムの染み出しが抑えられ、仮に、布目からゴムが染み出すとしても主として白色系乃至淡色系のものであるため、それがゴム粉として脱落しても周辺を汚すという悪いイメージを与えない。
【００１３】
本発明は、上記ＲＦＬ水溶液の固形分濃度が１０質量％以上４０質量％以下であるものであってもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、補強布を構成する布に対して、歯付ベルト本体と補強布との高い接着力を得るのに十分なＲＦＬの付着量を得ることができる。ここで、固形分濃度が１０質量％より低いと、補強布を構成する布へのＲＦＬの付着量が少なく、歯付ベルト本体と補強布との接着力がやや劣ることとなる。固形分濃度が４０質量％より高いと、補強布を構成する布へのＲＦＬの付着量が多すぎて硬くなり、ベルト成形時に、布をゴムで押圧することによるベルト歯の形成が困難になると共に、その際に布目からゴムが染み出し易くなる。
【００１５】
また、本発明の歯付ベルトは、上記補強布を構成するゴム糊及びレゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液による処理が施された布は、１００℃雰囲気下でベルト長手方向に対応する方向に５０％の引張り歪みを生じさせるのに要する力が布幅３ｃｍ当たり５Ｎ以下であるものであってもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、ベルト成形時にベルト歯を形成する際、補強布となる布がベルト長手方向に容易に伸長するので、ゴムの押圧に対する抵抗が小さく、ベルト歯の成形性が優れると共に、布目からのゴムの染み出しを有効に抑えることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、歯付ベルト本体も補強布を構成する布の歯付ベルト本体側に対応する表面に付着されるゴム糊もエチレン・プロピレンゴム製であるので歯付ベルト本体と補強布との接着性が優れ、しかも、少なくとも歯付ベルト本体及びゴム糊で脱ハロゲン化が図られるので環境に対する負荷が小さい。
【００１８】
また、ＲＦＬ水溶液のラテックスとしてポリエチレン成分を有するエポキシ化ポリエチレンラテックスが用いられており、ポリエチレン成分が極性の低いエチレン・プロピレンゴムとの相溶性に富み、エポキシ成分がゴム薬品等と反応しやすいので、歯付ベルト本体と補強布との接着性をより高いものとすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る歯付ベルト１０を示す。この歯付ベルト１０は、精密機器に組み込まれるベルト幅５ｍｍ程度及びベルト周長２５０ｍｍ程度の小型のものである。
【００２１】
この歯付ベルト１０は、歯付ベルト本体１１が、ベルト内側に長手方向に所定ピッチで設けられたベルト歯を形成する歯ゴム部１１ａと、ベルト外側の背ゴム部１１ｂと、が一体となって構成されている。また、歯付ベルト本体１１の歯ゴム部１１ａと背ゴム部１１ｂとの間には、心線１２が略ベルト長手方向に延びるようにベルト幅方向にピッチを形成して螺旋状に設けられている。さらに、歯付ベルト本体１１のベルト内周側であるベルト歯側には、ゴム糊層１３ａを介してその表面を被覆する補強布１３が設けられている。
【００２２】
歯付ベルト本体１１は、カーボンブラック等のゴム薬品が混合されたエチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＤＤＭ）で形成されている。
【００２３】
心線１２は、ガラス繊維束に対しラテックス成分が非ハロゲン系のものであるＲＦＬ水溶液に浸漬された後に加熱される処理が施されたストランドを複数本集め、それらを撚り合わせたもので構成されている。
【００２４】
補強布１３は、綾織物で構成されている。この綾織物は、ベルト長手方向に延びる糸がウレタン繊維等の伸縮性繊維に６，６−ナイロン繊維等を巻き付けた伸縮糸で、ベルト幅方向に延びる糸が６，６−ナイロン繊維等の撚糸であり、ベルト長手方向に対応する方向に伸性を有するものである。また、この綾織物は、ラテックスがエポキシ化ポリエチレンラテックスで且つ固形分濃度が１０〜４０質量％であるＲＦＬ水溶液に浸漬された後に加熱される処理が施され、また、その処理の後に、歯付ベルト本体１１側表面にエチレン・プロピレンゴムからなる白色系乃至淡色系のゴム糊がコートされた後に乾燥される処理が施されてゴム糊の層が形成されたものである。これらの処理が施された綾織物は、１００℃雰囲気下でベルト長手方向に対応する方向に５０％の引張り歪みを生じさせるのに要する力が布幅３ｃｍ当たり５Ｎ以下のものである。
【００２５】
次に、上記歯付ベルト１０の製造方法について説明する。
【００２６】
まず、歯付ベルト本体１１となるエチレン・プロピレンゴムの未加硫ゴムシート、心線１２及び補強布１３となる綾織物を準備する。ここで、上記のように、心線１２は、ガラス繊維束に対しＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施したストランドを複数本集め、それらを撚り合わせることにより作製される。また、綾織物には、ラテックスがエポキシ化ポリエチレンラテックスで且つ固形分濃度が１０〜４０質量％であるＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施し、その処理の後に、歯付ベルト本体１１側となる表面にエチレン・プロピレンゴムからなる白色系乃至淡色系のゴム糊をコートした後に乾燥させる処理を施す。
【００２７】
次いで、金型周面に軸方向に延びる凹溝が周方向に等間隔をおいて形成された円筒金型を綾織物で被覆する。このとき、綾織物の伸び方向が円筒金型の周方向（ベルト長手方向）に一致するようにする。
【００２８】
次いで、円筒金型上の綾織物の上に心線１２を螺旋状に巻き付け、さらにその上に未加硫ゴムシートを巻き付ける。
【００２９】
続いて、綾織物、心線１２及び未加硫ゴムシートをセットした円筒状金型を加硫釜に入れて加熱及び加圧する。このとき、加熱及び加圧によりゴムが円筒金型側に流動し、特に凹溝部分では、ゴムの押圧により綾織物が凹溝表面に沿うように伸長されてベルト歯が形成される。また、歯付ベルト本体１１が形成されると共にそれと心線１２及び綾織物（補強布１３）とが一体化した円筒状のスラブが成形される。綾織物は、その表面に形成されたゴム糊の層が歯付ベルト本体１１を形成するゴムと界面で相互拡散し、歯付ベルト本体１１と補強布１３との間にゴム糊層１３ａを形成する。
【００３０】
そして、加硫釜から円筒金型を取り出し、円筒金型からスラブを取り外す。
【００３１】
最後に、スラブの背面を研磨して厚さを均等にした後、所定幅に輪切りする。
【００３２】
上記構成の歯付ベルト１０によれば、歯付ベルト本体１１がエチレン・プロピレンゴムで形成されていると共に、補強布１３を構成する綾織物の歯付ベルト本体１１側に対応した表面にコートされるゴム糊により形成されたゴム糊層１３ａもエチレン・プロピレンゴムで形成されており、また、心線１２が非ハロゲン系のラテックスのＲＦＬ水溶液で処理されたものであり、ベルト全体として脱ハロゲン化が図られているので環境に対する負荷が極めて小さい。
【００３３】
また、歯付ベルト本体１１も、ゴム糊層１３ａもエチレン・プロピレンゴムで形成されており、また、補強布１３を構成する綾織物に対してラテックス成分がエポキシ化ポリエチレンラテックスであるＲＦＬ水溶液に浸漬された後に加熱される処理が施され、ポリエチレン成分が極性の低いエチレン・プロピレンゴムとの相溶性に富み、エポキシ成分がゴム薬品等と反応しやすく、さらに、ＲＦＬ水溶液の固形分濃度が１０〜４０質量％であり、綾織物に適度のＲＦＬが付着することとなるので、歯付ベルト本体１１と補強布１３との間に極めて高い接着力を得ることができる。
【００３４】
さらに、精密機器用途では、周辺を汚すという悪いイメージのため、補強布１３の布目から染み出した黒いゴムがゴム粉となって脱落することが嫌われるが、ゴム糊として白色系乃至淡色系のものが用いられているので、基本的には、ゴム糊層１３ａによりゴムの染み出しが抑えられるが、仮に、布目からゴムが染み出すとしても主として白色系乃至淡色系のものであるため、それがゴム粉として脱落しても周辺を汚すという悪いイメージを与えない。
【００３５】
また、補強布１３を構成するゴム糊及びレゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液による処理が施された綾織物における１００℃雰囲気下でベルト長手方向に対応する方向に５０％の引張り歪みを生じさせるのに要する力が布幅３ｃｍ当たり５Ｎ以下であり、ベルト成形時にベルト歯を形成する際、補強布１３となる綾織物がベルト長手方向に容易に伸長するので、ゴムの押圧に対する抵抗が小さく、ベルト歯の成形性が優れると共に、布目からのゴムの染み出しを有効に抑えることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、心線１２をガラス繊維で構成されたものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、アラミド繊維心線やポリエステル繊維心線であってもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、補強布１３となる布として綾織物を用いたが、特にこれに限定されるものではなく、平織物等の他の織布や編物や不織布であってもよい。
【００３８】
【実施例】
（接着性試験）
＜試験サンプル＞
−例１−
一方の方向に延びる糸がウレタン繊維に６，６−ナイロン繊維を巻き付けた伸縮糸であり他方の方向に延びる糸が６，６−ナイロン繊維の撚糸である綾織物に対し、ラテックス成分がエポキシ化ポリエチレンラテックスで且つ固形分濃度が４０質量％であるＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施した後、これを未加硫のＥＰＤＭの表面に載置してプレス成形した幅２．５４ｃｍのブロック状の剥離試験用試験片を例１とした。
【００３９】
−例２−
ＲＦＬ水溶液の固形分濃度を１０質量％としたことを除いて例１と同一構成のものを例２とした。
【００４０】
−例３−
ＲＦＬ水溶液の固形分濃度を５質量％としたことを除いて例１と同一構成のものを例３とした。
【００４１】
−例４−
ＲＦＬ水溶液のラテックス成分をビニルピリジン−スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）系のものとしたことを除いて例２と同一構成のものを例４とした。
【００４２】
−例５−
一方の方向に延びる糸がウレタン繊維に６，６−ナイロン繊維を巻き付けた伸縮糸であり他方の方向に延びる糸が６，６−ナイロン繊維の撚糸である綾織物に対し、固形分濃度が２．６質量％であるレゾルシン・ホルマリン（ＲＦ）水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施した後、これを未加硫のクロロプレンゴム（ＣＲ）の表面に載置してプレス成形した幅２．５４ｃｍのブロック状の剥離試験用試験片を例５とした。
【００４３】
−例６−
一方の方向に延びる糸がウレタン繊維に６，６−ナイロン繊維を巻き付けた伸縮糸であり他方の方向に延びる糸が６，６−ナイロン繊維の撚糸である綾織物に対し、固形分濃度が２．０質量％であるレゾルシン・ホルマリン（ＲＦ）水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施した後、これを未加硫のＥＰＤＭの表面に載置してプレス成形した幅２．５４ｃｍのブロック状の剥離試験用試験片を例６とした。
【００４４】
＜試験方法＞
例１〜例６の剥離試験溶試験片について、室温下でゴムから織物を長手方向に剥離する際に要する力を測定した。
【００４５】
＜試験結果＞
試験結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
例２と例４との比較によれば、被着ゴムがＥＰＤＭの場合、ＲＦＬ水溶液のラテックス成分をエポキシ化ポリエチレンラテックスとした方が、ＲＦＬ水溶液のラテックス成分をビニルピリジン−ＳＢＲ系ラテックスとするよりも接着力が２倍以上高いことが分かる。これは、エポキシ化ポリエチレンラテックスのポリエチレン成分が極性の低いエチレン・プロピレンゴムとの相溶性に富み、エポキシ成分がゴム薬品等と反応しやすいためであると考えられる。
【００４８】
例１〜３の比較によれば、ラテックス成分がエポキシ化ポリエチレンラテックスであるＲＦＬ水溶液の固形分濃度が高くなるほど、つまり、綾織物へのＲＦＬの付着量が多くなるほど接着力が高くなっているのが分かる。例５は、補強布となる綾織物をＲＦ水溶液に浸漬して加熱する処理を施したものとし、歯付ベルト本体をＣＲで形成した従来の歯付ベルトを想定したものであるが、例５よりも高い接着力を得るためには、ＲＦＬ水溶液の固形分濃度が１０質量％以上あれば十分である。
【００４９】
例５と例６との比較によれば、綾織物をＲＦ水溶液に浸漬して加熱する処理を施しただけでは、被着ゴムをＣＲからＥＰＤＭに変更した場合、接着力が半分以下になってしまうということが分かる。
【００５０】
（染み出し試験）
＜試験サンプル＞
一方の方向に延びる糸がウレタン繊維に６，６−ナイロン繊維を巻き付けた伸縮糸であり他方の方向に延びる糸が６，６−ナイロン繊維の撚糸である綾織物に対し、ラテックス成分がエポキシ化ポリエチレンラテックスで且つ固形分濃度が１０質量％であるＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施した後、ベルト本体側に対応する表面にエチレン・プロピレンゴムからなるゴム糊をコートしたものを４種準備した。４種の綾織物は、相互に処理条件等が異なり、１００℃雰囲気下でベルト長手方向に対応する方向に５０％の引張り歪みを生じさせるのに要する力が布幅３ｃｍ当たり、それぞれ、４．２Ｎ、５．３Ｎ、７．０Ｎ及び１４．２Ｎである。
【００５１】
各綾織物を用いて成形した歯付ベルトを順に例７〜１０とした。
【００５２】
＜試験方法＞
例７〜１０の各歯付ベルトのベルト歯側表面のゴムの染み出しを目視にて評価した。評価は、「◎」が染み出しなし、「○」が染み出しが目立たない程度にあり、「△」が染み出しが肉眼で確実に確認できる程度にあり、「×」が染み出しが明らかに多数あり、とした。
【００５３】
＜試験結果＞
試験結果を表２に示す。
【００５４】
【表２】
同表によれば、１００℃雰囲気下でベルト長手方向に対応する方向に５０％の引張り歪みを生じさせるのに要する力が小さいものほど染み出しが抑制されているのが分かる。これは、ベルト成形時にベルト歯を形成する際、補強布となる綾織物がゴムの流動に押圧されてベルト長手方向に容易に伸長するが、綾織物を伸長させるのに要する力が大きいと、ゴムが綾織物から抵抗を受けてゴムが布目から染み出そうとするのに対し、綾織物を伸長させるのに要する力が小さいと、ベルト成形時にベルト歯を形成する際、補強布となる綾織物がベルト長手方向に容易に伸長するので、ゴムの押圧に対する抵抗が小さく、それによって布目からのゴムの染み出しが有効に抑えられるためであると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る歯付ベルトの側面図である。
【符号の説明】
１０ 歯付ベルト
１１ 歯付ベルト本体
１１ａ 歯ゴム部
１１ｂ 背ゴム部
１２ 心線
１３ 補強布
１３ａ ゴム糊層
Claims (4)
- エチレン・プロピレンゴムで形成された歯付ベルト本体のベルト歯側表面が補強布で被覆された歯付ベルトであって、
上記補強布は、上記歯付ベルト本体側に対応する表面にエチレン・プロピレンゴムからなるゴム糊がコートされた後に乾燥させる処理が施された布で構成されており、
上記補強布を構成する布は、上記ゴム糊による処理の前に、ラテックス成分がエポキシ化ポリエチレンラテックスであるレゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液に浸漬された後に加熱される処理が施されたものであることを特徴とする歯付ベルト。 - 請求項１に記載された歯付ベルトにおいて、
上記ゴム糊は白色系乃至淡色系のものであることを特徴とする歯付ベルト。 - 請求項１に記載された歯付ベルトにおいて、
上記レゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液は、その固形分濃度が１０〜４０質量％であることを特徴とする歯付ベルト。 - 請求項１に記載された歯付ベルトにおいて、
上記補強布を構成するゴム糊及びレゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液による処理が施された布は、１００℃雰囲気下でベルト長手方向に対応する方向に５０％の引張り歪みを生じさせるのに要する力が布幅３ｃｍ当たり５Ｎ以下であることを特徴とする歯付ベルト。
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