JP4185701B2

JP4185701B2 - 歯付ベルト及びその製造方法

Info

Publication number: JP4185701B2
Application number: JP2002114794A
Authority: JP
Inventors: 知哉渋谷
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: JP2003314621A

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及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＡ（オフィスオートメーション）機器を含む精密機器では、動力伝達のために小ピッチ歯付ベルトが使用されている。かかる歯付きベルトの一例としては、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）で形成された歯付ベルト本体のベルト歯側表面がレゾルシン・ホルマリン（以下「ＲＦ」という）の付着した補強布で被覆されたものを挙げることができる。そして、そのような歯付ベルトに対しては、ベルト走行中にゴム粉が落ちないということが要求される。ベルトから落ちるかかるゴム粉は、ベルト成形時に補強布の糸間の隙間を通ってしみ出したゴムがプーリに擦れることにより生じるものであることが分かっている。従って、補強布からのゴムのしみ出しをなくすことにより、ゴム粉が落ちるのを防止することができることとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本出願の課題は、歯付ベルトの補強布からのゴムのしみ出しを抑止し、ベルト走行中にゴム粉が落ちないようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、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、ラテックス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布であって、レゾルシン・ホルマリン・ラテックスの被膜を含むゴム状付着物が該布の質量に対して６０質量％以上付着したもので構成されていることを特徴とする歯付ベルトである。
【０００５】
請求項２に係る発明は、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、ビニルピリジンラテックスに浸漬された後に乾燥され、続いて、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布であって、ビニルピリジンの被膜及びレゾルシン・ホルマリン・ラテックスの被膜を含むゴム状付着物が該布の質量に対して５０質量％以上付着したもので構成されていることを特徴とする歯付ベルトである。
【０００６】
請求項３に係る発明は、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の製造方法であって、
上記補強布となる布に対し、ラテックス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した後に加熱する処理を施し、レゾルシン・ホルマリン・ラテックスの被膜を含むゴム状付着物を該布の質量に対して６０質量％以上付着させることを特徴とする歯付ベルトの製造方法である。
【０００７】
請求項４に係る発明は、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の製造方法であって、
上記補強布となる布に対し、ビニルピリジンラテックスに浸漬した後に乾燥させ、続いて、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施し、ビニルピリジンの被膜及びレゾルシン・ホルマリン・ラテックスの被膜を含むゴム状付着物を該布の質量に対して５０質量％以上付着させることを特徴とする歯付ベルトの製造方法である。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、布の糸間の隙間からのゴムのしみ出しを抑止し、従って、ベルト走行中にゴム粉が落ちるのを抑えることができる。
【０００９】
【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。
【００１０】
（実施形態１）
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。
【００１１】
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のベルト内側であるベルト歯側には、その表面を被覆する補強布１３が設けられている。
【００１２】
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。
【００１３】
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てなる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。
【００１４】
補強布１３は、綾織物で構成されている。その綾織物は、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、ベルト長手方向に伸性を有するものである。また、その綾織物は、ラテックスがエポキシ化ポリエチレンラテックスであるＲＦＬ水溶液に浸漬された後に加熱温度１１０℃以下及び加熱時間２分以下で加熱される処理が施され、歯付ベルト本体１１側となる面にゴム糊がコートされたものである。
【００１５】
次に、上記歯付ベルト１０の製造方法について説明する。
【００１６】
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あるＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱温度１１０℃以下及び加熱時間２分以下で加熱する処理が施され、その後、歯付ベルト本体１１側となる面にゴム糊がコートされる。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
続いて、綾織物、心線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）とが一体化する。
【００２０】
そして、加硫釜から円筒金型を取り出し、円筒金型から筒状のスラブを取り外す。
【００２１】
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。
【００２２】
上記構成の歯付ベルト１０によれば、ＲＦＬ水溶液への浸漬後の加熱処理の加熱温度が低く且つ加熱時間が短いので、ＲＦ樹脂の架橋が不完全な状態となり、ＲＦＬが付着することにより綾織物の伸性が受ける影響が小さいものとなる。このため、補強布１３となる綾織物が十分に伸性を有した状態でベルト成形することができ、ベルト歯が形成される際でもゴムの押圧によって綾織物が容易に伸長するので、綾織物の糸間の隙間からのゴムのしみ出しが抑止され、従って、このようにして製造された歯付ベルト１０では、ベルト走行中にゴム粉が落ちるのを抑えることができる。
【００２３】
（実施形態２）
実施形態２に係る歯付ベルトでは、補強布は、ベルト長手方向に伸性を有する綾織物で構成されている。その綾織物は、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ものであり、ＲＦＬの被膜のゴム状付着物が綾織物の質量に対して５０質量％以上付着している。そして、歯付ベルト本体側の面へのゴム糊のコートはなされていない。
【００２４】
その他の構成は実施形態１と同一である。
【００２５】
上記構成の歯付きベルトによれば、補強布へのＲＦＬの被膜のゴム状付着物の付着量が多く、補強布の糸間の隙間がゴム状付着物で埋められて目留めされるので、綾織物の糸間の隙間からのゴムのしみ出しが抑止され、従って、ベルト走行中にゴム粉が落ちるのを抑えることができる。
【００２６】
また、補強布となる綾織物を処理するためのＲＦＬ水溶液のラテックスとしてエポキシ化ポリエチレンラテックスが用いられており、しかも、ＲＦＬの被膜が綾織物の質量に対して５０質量％以上付着しているので、歯付ベルト本体が接着性の乏しいエチレン・プロピレンゴムで形成されているにもかかわらず、それに対する補強布の極めて高い接着力を得ることができる。
【００２７】
（実施形態３）
実施形態３に係る歯付ベルトでは、補強布は、ベルト長手方向に伸性を有する綾織物で構成されている。その綾織物は、ビニルピリジンラテックスに浸漬された後に乾燥され、次いで、ラテックス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たものであり、ＲＦＬの被膜及びビニルピリジンの被膜のゴム状付着物が綾織物の質量に対して５０質量％以上付着している。そして、歯付ベルト本体側の面へのゴム糊のコートはなされていない。
【００２８】
その他の構成は実施形態１と同一である。
【００２９】
上記構成の歯付ベルトによれば、ＲＦＬの被膜が付着する前にビニルピリジンが下地として補強布となる綾織物に付着すると共に、その上にＲＦＬの被膜が付着し、ベルト成形における加熱時にビニルピリジンが溶融して造膜してＲＦＬの被膜とビニルピリジンの被膜とが合わさってゴム状付着物となり、そのために補強布の糸間の隙間がゴム状付着物で埋められて目留めされるので、綾織物の糸間の隙間からのゴムのしみ出しが抑止され、従って、ベルト走行中にゴム粉が落ちるのを抑えることができる。
【００３０】
また、補強布となる綾織物を処理するためのＲＦＬ水溶液のラテックスとしてエポキシ化ポリエチレンラテックスが用いられているので、歯付ベルト本体が接着性の乏しいエチレン・プロピレンゴムで形成されているにもかかわらず、それに対する補強布の高い接着力を得ることができる。
【００３１】
（その他の実施形態）
上記実施形態１〜３では、歯付ベルト本体１１をエチレン・プロピレンゴムで形成したが、特にこれに限定されるものではなく、クロロプレンゴム（ＣＲ）等で形成してもよい。
【００３２】
また、上記実施形態１〜３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。
【００３３】
また、上記実施形態１〜３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、編物や不織布であってもよい。
【００３４】
【実施例】
（試験１）
＜試験用織物＞
以下の各例に係る織物を作成した。各構成を表１にも示す。
【００３５】
−例１・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、ラテックスがエポキシ化ポリエチレンラテックスであるＲＦＬ水溶液（ＲＦ／Ｌ＝１／２）に浸漬した後に加熱温度１１０℃及び加熱時間２分で加熱する処理を施し、ＲＦＬの被膜のゴム状付着物を織物の質量に対して６０質量％付着させたものを例１・１とした。
【００３６】
−例１・２−
ＲＦＬの被膜のゴム状付着物を織物の質量に対して３０質量％付着させたことを除いて例１・１と同一構成のものを例１・２とした。
【００３７】
−例１・３−
ＲＦＬ水溶液への浸漬前に、ビニルピリジンラテックスに浸漬した後に乾燥する処理を施し、ＲＦＬの被膜及びビニルピリジンの被膜を合わせて織物の質量に対して５０質量％付着させたことを除いて例１・１と同一構成のものを例１・３とした。
【００３８】
−例１・４−
ＲＦＬ水溶液に浸漬した後の加熱温度を１５０℃とし、ＲＦＬの被膜のゴム状付着物を織物の質量に対して１５質量％付着させたことを除いて例１・１と同一構成のものを例１・４とした。
【００３９】
−例１・５−
例１・４の織物の一方の面にゴム糊をコートしたものを例１・５とした。
【００４０】
−例１・６−
ＲＦ水溶液に浸漬した後に加熱温度１１０℃及び加熱時間２分で加熱する処理を施し、ＲＦによる被膜のゴム状付着物を織物の質量に対して５質量％付着させた後、一方の面にゴム糊をコートしたことを除いて例１・１と同一構成のものを例１・６とした。
【００４１】
【表１】

【００４２】
＜試験方法＞
−織物伸性−
例１・１〜例１・６の各織物について、伸び方向が長手方向となるように幅２．５４ｃｍの短冊状の試験片を作成し、それを室温下で長手方向に伸長させる引張試験を行い、そのとき５０％変形させるのに要した力を測定した。
【００４３】
−ベルト試験−
例１・１〜例１・６の各織物について、伸び方向がベルト長手方向となるようにした歯付ベルトを作製した。このとき、例１・１〜例１・５については、歯付ベルト本体をエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）で形成し、例１・６については、歯付ベルト本体をクロロプレンゴム（ＣＲ）で形成した。また、ゴム糊をコートしたものはゴム糊側が歯付ベルト本体側になるようにした。そのベルト歯側表面のゴムのしみ出し状態を目視観察評価し、ベルト走行させたときにゴム粉が落ちるか否かを評価した。評価は、しみ出しなし及びゴム粉落ちなしを◎、しみ出しあり及びゴム粉落ちなしを○、しみ出しあり及びゴム粉落ちありを△、しみ出し多数あり及びゴム粉落ちありを×とした。
【００４４】
−接着試験−
例１・１〜例１・６の各織物について、伸び方向が長手方向となるようにした幅２．５４ｃｍの短冊状のものと上記のベルト試験で歯付ベルト本体に使用したゴムとを加熱及び加圧により一体化させた板状の試験片を作成し、雰囲気温度１００℃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】
例１・１〜例１・４の比較によれば、織物へのゴム状付着物が織物の質量に対して５０質量％及び６０質量％である例１・３及び例１・１では、ベルト走行時におけるゴム粉落ちが無かったのに対し、織物へのゴム状付着物が織物の質量に対して３０質量％及び１５質量％である例１・２及び例１・４では、ベルト走行時におけるゴム粉落ちがあったことより、ゴム状付着物の量が多いほどベルト走行時におけるゴム粉落ちを抑える効果が高いことが分かる。これは、補強布へのゴム状付着物の付着量が多くなれば、補強布の糸間の隙間がゴム状付着物で埋められて目留めされる効果が高まり、それによって織物の糸間の隙間からのゴムのしみ出しが抑止され、従って、ベルト走行中にゴム粉が落ちるのが抑えられるためであると考えられる。例１・５及び例１・６では、ゴム状付着物の付着量が織物の質量に対して１５質量％であるにも関わらず、ベルト走行時におけるゴム粉落ちが無かったが、これは、織物にコートしたゴム糊がゴムのしみ出しを遮断したためであると考えられる。つまり、織物へのゴム状付着物の付着量を高めれば、かかる糊ゴムのコートが無くてもゴムのしみ出しを抑止することができるということである。
【００４７】
例１・１、例１・２及び例１・４の比較によれば、織物、すなわち、補強布へのＲＦＬの被膜のゴム状付着物の付着量が多いほど、そのゴムへの接着性が高いということが分かる。しかも、ＲＦＬの被膜の付着量が織物の質量に対して６０質量％である例１・１では、織物のゴムに対する接着力、すなわち、補強布の歯付ベルト本体に対する接着力が、被着ゴムがクロロプレンゴム（ＣＲ）であると共にＲＦＬ水溶液のラテックスがビニルピリジンラテックスである例１・６の織物のゴムに対する接着力、すなわち、従来の構成の補強布の歯付ベルト本体に対する接着力と同等である。これは、被着ゴムとＲＦＬのラテックス種との組み合わせが良く、ＲＦＬの被膜の付着量が多くなることにより接着性が向上することを示すものである。但し、例１・３を考慮すれば、織物、すなわち、補強布へのゴム状付着物の付着量が多くても、そのゴム状付着物にビニルピリジンが含まれていると、接着力が低くなっており、従って、この接着力はゴム状付着物のうちＲＦＬの被膜の付着量に依存するものと考えられる。
【００４８】
例１・１〜例１・３の比較によれば、ＲＦＬ水溶液による処理の前にビニルピリジンラテックスによる処理を施した例１・３では、ゴムのしみ出しが観察されていないのに対し、かかる処理の施されていない他の２つではゴムのしみ出しが観察されている。これは、ＲＦＬの被膜の下地にビニルピリジンの被膜が存在するために、補強布の糸間の隙間がゴム状付着物で埋められて目留めされる効果が高くなるためであると考えられる。
【００４９】
（試験２）
＜試験用織物＞
以下の各例に係る試験用織物を作成した。各構成を表２にも示す。
【００５０】
−例２・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、ラテックスがエポキシ化ポリエチレンラテックスであるＲＦＬ水溶液（ＲＦ／Ｌ＝１／２）に浸漬した後に加熱温度１１０℃及び加熱時間２分で加熱する処理を施し、ＲＦＬの被膜を織物の質量に対して１０質量％付着させ、一方の面にゴム糊をコートしたものを例２・１とした。このものは、ＲＦＬの被膜のゴム状付着物を織物の質量に対して１０質量％付着させ、一方の面にゴム糊をコートしたことを除いて例１・１と同一構成である。
【００５１】
−例２・２−
ＲＦＬ水溶液に浸漬した後の加熱時間を５分とし、ＲＦＬの被膜のゴム状付着物を織物の質量に対して７質量％付着させたことを除いて例２・１と同一構成のものを例２・２とした。
【００５２】
−例２・３−
ＲＦＬの被膜のゴム状付着物を織物の質量に対して５質量％付着させたことを除いて例２・２と同一構成のものを例２・３とした。
【００５３】
−例２・４−
ＲＦＬ水溶液に浸漬した後の加熱温度を１５０℃及び加熱時間を１０分としたことを除いて例２・１と同一構成のものを例２・４とした。
【００５４】
−例２・５−
ＲＦ水溶液に浸漬した後に加熱温度１１０℃及び加熱時間３分で加熱する処理を施し、ＲＦによる被膜のゴム状付着物を織物の質量に対して５質量％付着させたことを除いて例２・１と同一構成のものを例２・５とした。このものは、ＲＦ水溶液に浸漬した後の加熱時間を３分としたことを除いて例１・６と同一構成である。
【００５５】
【表２】

【００５６】
＜試験方法＞
試験１と同様の方法で織物伸性、ベルト試験及び接着試験の試験を行った。
【００５７】
＜試験結果＞
試験結果を表２に示す。
【００５８】
例２・１〜例２・５の比較によれば、ＲＦ水溶液又はＲＦＬ水溶液への浸漬後の加熱処理の加熱温度が１１０℃で且つ加熱時間が５分以下である例２・１〜例２・３及び例２・５では、ゴム粉落ちが無かったのに対し、加熱温度が１５０℃で且つ加熱時間が１０分である例２・４ではゴム粉落ちがあったことより、加熱条件が緩いほどベルト走行時におけるゴム粉落ちを抑える効果が高いことが分かる。これは、ＲＦＬ水溶液又はＲＦ水溶液への浸漬後の加熱処理の加熱温度が低く且つ加熱時間が短く、ＲＦ樹脂の架橋が不完全な状態となり、ＲＦＬ又はＲＦが付着することにより織物の伸性が受ける影響が小さいものとなり、そのため、補強布となる織物が十分に伸性を有した状態でベルト成形することができ、ベルト歯が形成される際でもゴムの押圧によって織物が容易に伸長するので、織物の糸間の隙間からのゴムのしみ出しが抑止さ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１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

Claims

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、ラテックス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布であって、レゾルシン・ホルマリン・ラテックスの被膜を含むゴム状付着物が該布の質量に対して６０質量％以上付着したもので構成されていることを特徴とする歯付ベルト。
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、ビニルピリジンラテックスに浸漬された後に乾燥され、続いて、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布であって、ビニルピリジンの被膜及びレゾルシン・ホルマリン・ラテックスの被膜を含むゴム状付着物が該布の質量に対して５０質量％以上付着したもので構成されていることを特徴とする歯付ベルト。
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の製造方法であって、
上記補強布となる布に対し、ラテックス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した後に加熱する処理を施し、レゾルシン・ホルマリン・ラテックスの被膜を含むゴム状付着物を該布の質量に対して６０質量％以上付着させることを特徴とする歯付ベルトの製造方法。
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の製造方法であって、
上記補強布となる布に対し、ビニルピリジンラテックスに浸漬した後に乾燥させ、続いて、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液に浸漬した後に加熱する処理を施し、ビニルピリジンの被膜及びレゾルシン・ホルマリン・ラテックスの被膜を含むゴム状付着物を該布の質量に対して５０質量％以上付着させることを特徴とする歯付ベルトの製造方法。