JP4459586B2

JP4459586B2 - ダンボール紙製造用耐熱性積層コンベアベルト

Info

Publication number: JP4459586B2
Application number: JP2003343411A
Authority: JP
Inventors: 英雄今里; 智己原口; 敬史荒川; 啓司川本
Original assignee: Chukoh Chemical Industries Ltd
Current assignee: Chukoh Chemical Industries Ltd
Priority date: 2003-10-01
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2023-10-01
Also published as: JP2005104689A

Description

本発明は、ダンボール紙を製造する装置にセットされて使用されるダンボール紙製造用耐熱性積層コンベアベルトに関する。

従来、段ボール製造装置には、例えば図３（Ａ），（Ｂ）に示す構成の耐熱性積層コンベアベルトが使用されている（特許文献１）。ここで、図３（Ａ）は前記コンベアベルトの平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図を示す。

図中の符番１は、厚み０．５ｍｍの補強層を示す。ここで、補強層１は、アラミド繊維を平織にし、その織布をＰＴＦＥ樹脂ディスパージョンに含浸させた後、乾燥、焼結し、この工程を数回繰り返すことにより得られた。前記補強層1上（外周側）には、厚み２５μｍのＰＦＡフィルム２を介して厚み０．５ｍｍの耐摩耗層３が形成されている。ここで、耐摩耗層３は、アラミド繊維をアラミド繊維丸編織布にし、その織布をＰＴＦＥ樹脂ディスパージョンに含浸させた後、乾燥し、焼結し、この工程を数回繰り返すことにより得られた。

こうした構成の耐熱性積層コンベアベルトは、従来、例えば図４に示すようにして使用されている。
図４は、加圧ベルトによる張り合わせ方式により段ボールを製造するものである。図４中の符番４は、下段ロール５と噛合する上段ロールを示す。前記上段ロール４の上側には、該上段ロール４と近接して２つの圧力ロール６ａ，６ｂが配置されている。これらの圧力ロール６ａ，６ｂには、無端状の加圧ベルト７が跨設されている。

図４の方式では、上段ロール４と下段ロール５間、上段ロール４と加圧ベルト７間に芯紙８を矢印Ｘのように通過させるとともに、段ボール紙ライナー９を上段ロール４と加圧ベルト７間に矢印Ｙのように通過させて、芯紙８と段ボール紙ライナー９を積層、一体化することにより段ボール紙片段シート１０を製造する。なお、前記芯紙８と段ボール紙ライナー９の積層体が上段ロール４と加圧ベルト７間を通過するときは、圧力ロール６ａ，６ｂから加圧ベルト７を介して矢印Ｚに示すような圧力が前記積層体にかかるようになっている。
実用新案登録第２５８４２１８号公報（段落［００１３］、［００１４］、図１及び図２）。

しかしながら、現在使用されている前記構成の耐熱性積層コンベアベルトでは、段ボール製造に使用されるライナーによる摩耗等の過酷な条件下で、ベルト寿命にばらつきを生じ、全ての条件に対しては完全には満足が得られていないのが現状である。

ところで、上記コンベアベルトの寿命は、主として、耐摩耗層表面，即ちベルト表面の摩耗量の多い部分と少ない部分との動摩擦係数の相違に起因し、一旦一体化された段ボール紙の芯紙とライナーが剥離する不良が発生することにより決定される。即ち、この現象の発生により寿命と判断され、ベルトが取り外し、交換される。

本発明は上記した課題を解決するためになされたもので、表面摩耗量が少なく、動摩擦係数の変化が少ない高寿命なダンボール紙製造用耐熱性積層コンベアベルトを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、
第1の発明に係るダンボール紙製造用耐熱性積層コンベアベルトは、アラミド繊維織布にふっ素樹脂ディスパージョンを含浸、乾燥、焼成してなる補強層と、この補強層上に形成された，アラミド繊維からなる伸縮性を付与した織布にふっ素樹脂ディスパージョンを含浸、乾燥、焼成してなる耐摩耗層と、この耐摩耗層上に形成された，アラミド繊維とＰＴＦＥ樹脂とを混合してなる混合物シート層とを具備することを特徴とする。

また、第２の発明に係るダンボール紙製造用耐熱性積層コンベアベルトは、アラミド繊維織布にふっ素樹脂ディスパージョンを含浸、乾燥、焼成してなる補強層と、この補強層上に形成された，アラミド繊維からなる伸縮性を付与した織布にポリイミドとＰＦＡ樹脂の組成物からなるディスパージョンを含浸、乾燥、焼成してなる耐摩耗層とを具備することを特徴とする。

以下、本発明について更に詳しく説明する。
第1の発明において、補強層に使用されるアラミド繊維織布としては、平織の織布が使用され、通常、ベルト製作上の利便性からアラミド繊維袋織（シームレス）織布が使用されるが、これに限定されない。また、この織布を被覆するふっ素樹脂としては、例えば四ふっ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）、四ふっ化エチレンパーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ樹脂）、四ふっ化エチレン・六ふっ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ樹脂）が挙げられるが、通常、使用可能な製品が豊富なことからＰＴＦＥ樹脂が使用される。

第1の発明において、耐摩耗層に使用される伸縮性を付与して使用されるアラミド織布としては、アラミド繊維丸編織布が使用される。また、この織布の被覆材料として使用されるふっ素樹脂としては、前記補強層と同様に、ＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＦＥＰ樹脂が挙げられるが、通常、使用可能な製品が豊富なことからＰＴＦＥ樹脂が使用される。

第1の発明において、前記耐摩耗層上に形成されるアラミド繊維とＰＴＦＥ樹脂を混合してなる混合物シート層としては、アラミド繊維とＰＴＦＥ樹脂粉末とが水中に分散した液に凝集剤を加えることにより、ＰＴＦＥ樹脂を不安定化させ沈降してアラミド繊維に付着させ、該ＰＴＦＥ樹脂が付着したアラミド繊維を抄造、乾燥してシート状にした不織布シートを使用する。ここで、混合物シート層としては、厚さ０．３ｍｍ、ＰＴＦＥ樹脂／アラミド繊維＝５５／４５（重量％割合）のものが市販されており、本発明に使用可能である。また、本発明では、前記混合物シート層を１枚あるいは２枚以上重ねて使用する。その際、混合物シート層が１枚の場合は、厚さのばらつきによる凹凸が表面に出やすいので、２枚以上積層して使用することが好ましい。この場合、前記凹凸の度合が1枚の場合と比べて低減される。

第２の発明において、補強層に使用されるアラミド繊維織布としては、平織の織布が使用され、通常、ベルト製作上の利便性からアラミド繊維袋織（シームレス）織布が使用されるが、これに限定されない。また、この織布を被覆するふっ素樹脂としては、例えばＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＦＥＰ樹脂等が挙げられるが、通常、使用可能な製品が豊富なことからＰＴＦＥ樹脂が使用される。

第２の発明において、耐摩耗層に使用される伸縮性を付与したアラミド織布としては、アラミド繊維丸編織布が使用される。このアラミド繊維丸編織布に被覆する材料としては、ＰＦＡ樹脂とポリイミドの混合物が使用される。

本発明によれば、表面摩耗量が少なく、動摩擦係数の変化が少ない高寿命なダンボール紙製造用耐熱性積層コンベアベルトを提供できる。

以下、本発明の実施の形態１〜４及び比較例について説明する。但し、本発明の権利範囲がこれらによって限定されるものではない。
（実施例１）
図１（Ａ），（Ｂ）を参照する。ここで、図１（Ａ）は耐熱性積層コンベアベルトの平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図を示す。

図中の符番２１は、アラミド平織繊維基布にＰＴＦＥを含浸、乾燥、焼結してなる厚み０．５ｍｍの補強層を示す。ここで、補強層２１は、アラミド繊維袋織（シームレス）織布（商品名：ＴＨＢ６０１６、（株）有沢製作所製）を、ＰＴＦＥ樹脂ディスパージョンに含浸させた後、乾燥、焼結し、この工程を数回繰り返すことにより得られる。前記補強層２1上（外周側）には、厚み２５μｍのＰＦＡ樹脂フィルム層（接着剤層）２２を介して厚み０．５ｍｍの耐摩耗層２３、厚み０．３ｍｍの混合物シート層２４が順次形成されている。ここで、耐摩耗層２３は、アラミド繊維丸編織布（商品名：スパナイズド編物（ＭＫ０２１０）、帝人テクノプロダクツ（株）製）をＰＴＦＥ樹脂ディスパージョンに含浸させた後、乾燥し、焼結し、この工程を数回繰り返すことにより得られた。前記混合物シート層２４は、アラミド繊維とＰＴＦＥ樹脂複合不織布シート（商品名：トワロンＴＰＬ、帝人テクノプロダクツ（株）製）を１枚用いたものである。

本実施例１に係る耐熱性積層コンベアベルトは、次のようにして製作した。
１）まず、アラミド繊維袋織（シームレス）織布及びＰＴＦＥ樹脂ディスパージョンとを使用し、上述した方法で、シームレス構造の補強層２１を、また、アラミド繊維丸編織布とＰＴＦＥ樹脂ディスパージョンとにより耐摩耗層２３の材料を製作した。

２）次に、接着剤層２２であるＰＦＡ樹脂フィルム、耐摩耗層材料、及びアラミド繊維とＰＴＦＥ樹脂複合不織布シートを準備し、これらＰＦＡ樹脂フィルム（接着剤層２２）、ＰＴＦＥ樹脂被覆アラミド繊維丸編織布（耐摩耗層２３）及びアラミド繊維とＰＴＦＥ樹脂の複合不織布シート（混合物シート層２４）を、先に製作したＰＴＦＥ樹脂被覆アラミド繊維袋織（シームレス）織布補強層材料の幅及び周長に合わせて裁断し、接着剤層２２、耐摩耗層２３、混合物シート層２４の順番で重ね合わせた。

３）次に、ＰＴＦＥ樹脂被覆アラミド繊維袋織（シームレス）織布（補強層２１）上に、前記接着剤層２２、耐摩耗層２３及び混合物シート層２４からなる積層体を配置した状態で、熱プレス盤面間に配置し、面圧２．４５ＭＰａ、３８０℃、保持時間１０分の条件で補強層２１に積層体を熱融着した。つづいて、この操作を熱プレスの盤面長さピッチで積層体を送りながらシームレス補強層上全体に積層体が熱融着するまで繰り返し、最後に積層体の端部をバット接合して無端状の耐熱性積層コンベアベルトを製作した。

上記したように、実施例１に係る耐熱性積層コンベアベルトは、図１に示すように、補強層２１上に接着層２２を介して耐摩耗層２３を積層し、更にその上にアラミド繊維とＰＴＦＥ樹脂の複合不織布シートである混合物シート層２４を積層した構成となっている。

（実施例２）
本実施例２に係る耐熱性積層コンベアベルトは、実施例１と比べ、混合物シート層としてのトワロンＴＰＬを２枚用いた点を除いて、実施例１のコンベアベルトと同様な構成となっている。また、コンベアベルトの製作方法も実施例１と同様である。

（実施例３）
本実施例３に係る耐熱性積層コンベアベルトは、実施例１と比べ、混合物シート層としてのトワロンＴＰＬを３枚用いた点を除いて、実施例１のコンベアベルトと同様な構成となっている。また、コンベアベルトの製作方法も実施例１と同様である。

（実施例４）
図２を参照する。但し、図１と同部材は同符番を付して説明を省略する。
図中の符番３３は耐摩耗層を示し、アラミド繊維丸編織布（商品名：スパナイズド編物（ＭＫ０２１０）、帝人テクノプロダクツ（株）製）にポリイミドとＰＦＡエナメルとを含むディスパージョン（商品名：ＰＲ−９０２ＹＬ、三井デュポンフロロケミカル（株）製）を含浸させた後、１２０℃で５分間焼結することにより得られる。

本実施例４に係る耐熱性積層コンベアベルトは、次のようにして製作した。
１）まず、アラミド繊維袋織（シームレス）織布にＰＴＦＥ樹脂ディスパージョンを含浸させた後、１２０℃で焼結してシームレス構造の補強層３１を、また、アラミド繊維丸編織布にポリイミドとＰＦＡエナメルを含むディスパージョンを含浸させた後、焼結して耐摩耗層３３を製作した。

２）次に、製作したポリイミドとＰＦＡエナメル被覆アラミド繊維丸編布（耐摩耗層３３）及びＰＦＡ樹脂フィルム（接着剤層２２）とを、ＰＴＦＥ樹脂被覆アラミド繊維袋織（シームレス）織布（補強層３１）の幅、及び周長に合わせて裁断し、補強層３１に接着剤層２２,耐摩耗層３３の順番で重ね合せた。

３）次に、ＰＴＦＥ樹脂被覆アラミド繊維袋織（シームレス）織布（補強層３１）上に、前記接着剤層２２及び耐摩耗層３３からなる積層体を、熱プレス盤面間に配置し、面圧２．４５ＭＰａ、３８０℃、保持時間１０分の条件で補強層３１に積層体を熱融着した。つづいて、この操作を熱プレスの盤面長さピッチで積層体を送りながらシームレス補強層上全体に積層体が熱融着するまで繰り返し、最後に積層体の端部をバット接合して無端状の耐熱性積層コンベアベルトを製作した。

実施例４に係る耐熱性積層コンベアベルトは、図２に示すように、補強層３１上に接着剤層２２を介して、織布にポリイミドとＰＦＡエナメルを含むディスパージョンを含浸、焼結してなる耐摩耗層３３を積層した構成となっている。

（比較例）
比較例は、図３のように、補強層上にＰＦＡフィルムを介して耐摩耗層を積層した構成の耐熱性積層コンベアベルトとした。但し、前記補強層は、アラミド繊維を袋織にし、その織布をＰＴＦＥ樹脂ディスパージョンに含浸させた後、乾燥、焼結し、この工程を数回繰り返すことにより得られる。前記耐摩耗層は、アラミド繊維丸編織布をＰＴＦＥディスパージョンに含浸させた後、乾燥し、焼結し、この工程を数回繰り返すことにより得られる。

比較例に係る耐熱性積層コンベアベルトは、次のようにして製作した。
１）まず、アラミド繊維袋織（シームレス）織布及びＰＴＦＥ樹脂ディスパージョンとを使用し、上述した方法で、シームレス構造の補強層を、また、アラミド繊維丸編織布とＰＴＦＥ樹脂ディスパージョンとにより耐摩耗層の材料を製作した。

２）次に、ＰＴＦＥ樹脂被覆アラミド繊維丸編織布（耐摩耗層）及びＰＦＡ樹脂フィルム（接着剤層）とをＰＴＦＥ樹脂被覆アラミド繊維袋織（シームレス）織布の幅及び周長に合わせて裁断し、接着剤層、耐摩耗層の順番で重ね合わせた。

３）次に、ＰＴＦＥ樹脂被覆アラミド繊維袋織（シームレス）織布（補強層）上に、前記接着剤層及び耐摩耗層からなる積層体を配置した状態で、熱プレス盤面間に配置し、面圧２．４５ＭＰａ、３８０℃、保持時間１０分の条件で補強層に積層体を熱融着した。つづいて、この操作を熱プレスの盤面長さピッチで積層体を送りながらシームレス補強層上全体に積層体が熱融着するまで繰り返し、最後に積層体の端部をバット接合して無端状の耐熱性積層コンベアベルトを製作した。

上記実施例１〜４及び比較例として作成した試料を下記表１の条件下で摩耗量、動摩擦係数及びショアＤ硬度を測定して評価したところ、下記表２に示す結果が得られた。但し、摩耗試験には、高千穂精機株式会社製の商品名：ＴＲＩ−Ｓ−２００型摩耗試験機を用いた。

表２より、実施例１〜４の評価試料は、比較例と比べ、摩耗量が著しく小さいことが明らかである。また、実施例１〜３の評価試料の６０分後の摩耗量は、耐摩耗層を構成するシートの枚数が１枚より２枚以上の方が小さいことが明らかである。また、実施例１〜４の評価試料は、比較例と比べ、時間が経過しても動摩擦係数があまり変化せず、表面の耐摩耗性が格段に改善されていることが明らかである。更に、実施例１〜４の評価試料は、比較例と比べ、ショアＤ硬度が大きいことが確認できた。

また、実施例１，２及び比較例に係るベルトコンベアについて、時間に対する摩耗量の変化を調べたところ、図５に示す結果が得られた。図５より、比較例の場合は時間の経過とともに摩耗量が比例的に増加するが、実施例１，２の場合は時間が経過してもほとんど摩耗量が変化しないことが明らかである。これにより、本発明のベルトコンベアが比較例のベルトコンベアに比べて優れていることが明らかである。

なお、この発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の実施の形態１に係る耐熱性積層コンベアベルトの断面図。本発明の実施の形態１に係る耐熱性積層コンベアベルトの断面図。従来の耐熱性積層コンベアベルトの説明図。加圧ベルトによる張合わせ方式を用いた段ボールの製造装置の説明図。実施例１，２及び比較例に係るコンベアベルトにおける時間と摩耗量との関係を示す特性図。

符号の説明

２１，３１…補強層、２２…接着剤層、
２３，３３…耐摩耗層、２４…混合物シート層。

Claims

ダンボール紙を製造する装置にセットされて使用される耐熱性積層コンベアベルトであり、アラミド繊維織布にふっ素樹脂ディスパージョンを含浸、乾燥、焼成してなる補強層と、この補強層上に形成された，アラミド繊維からなる伸縮性を付与した織布にふっ素樹脂ディスパージョンを含浸、乾燥、焼成してなる耐摩耗層と、この耐摩耗層上に形成された，アラミド繊維とＰＴＦＥ樹脂とを混合してなる混合物シート層とを具備することを特徴とするダンボール紙製造用耐熱性積層コンベアベルト。
前記混合物シート層が２枚以上積層されていることを特徴とする請求項１記載のダンボール紙製造用耐熱性積層コンベアベルト。
前記混合物シート層は、ＰＴＦＥ樹脂を付着したアラミド繊維を抄造、乾燥してなる不織布シートである請求項1記載のダンボール紙製造用耐熱性積層コンベアベルト。
ダンボール紙を製造する装置にセットされて使用される耐熱性積層コンベアベルトであり、アラミド繊維織布にふっ素樹脂ディスパージョンを含浸、乾燥、焼成してなる補強層と、この補強層上に形成された，アラミド繊維からなる伸縮性を付与した織布にポリイミドとＰＦＡ樹脂の組成物からなるディスパージョンを含浸、乾燥、焼成してなる耐摩耗層とを具備することを特徴とするダンボール紙製造用耐熱性積層コンベアベルト。