JP4683207B2

JP4683207B2 - 伝動ベルト

Info

Publication number: JP4683207B2
Application number: JP2005223760A
Authority: JP
Inventors: 孝木村; 充宏山田
Original assignee: Gates Unitta Asia Co
Current assignee: Gates Unitta Asia Co
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2025-08-02
Also published as: JP2007040363A

Description

この発明は、半導体や液晶ディスプレイの搬送ロボット、特にこのロボットに使用される伝動ベルトに関するものである。

半導体や液晶ディスプレイ製造プロセスにおいては、成膜、スパッタリング、エッチングなど種々の真空処理が行われる。この種の真空処理装置では真空室内で例えば半導体ウエハを搬送する搬送装置が必要となるが、この搬送用ロボットの各構成部品は真空高温下で耐え得る構造とすることに加え、発塵やアウトガスを発生しにくい材質、構造とすることが要求される（例えば、特許文献１。）。

ところで、これまでの搬送ロボットの伝動ベルトではクロロプレンゴムや熱可塑性ウレタンベルトを使用していたため、上記のようなプロセスに使用した場合には次に示すような問題が発生した。
（クロロプレンゴムベルトの場合）
このベルトでは、老化防止剤及び可塑剤を使用しているため時間の経過に伴いアウトガスが発生し、真空室の真空度が所定に到達しないと共に、半導体ウエハの汚染を引き起こすという問題が生じる。
（熱可塑性ウレタンベルトの場合）
このベルトは耐熱性を有していないので、温度が８０℃以上に達する（真空室内の温度は１００℃以上に達する）ようなところではベルト自体が軟化して使用できないという問題が生じる。

近年、真空高温下で使用される搬送ロボットを取り扱う業界では、アウトガスが少なく且つ耐熱性に優れた伝動ベルトが開発されることを待ち望んでおり、さらに、従来の寿命を確保した上で、アウトガスが少なく且つ耐熱性に優れた伝動ベルトが開発されることを待ち望んでいる。
特開平９−１３１６８０

そこで、この発明では、アウトガスが少なく且つ耐熱性に優れた伝動ベルトを提供することを課題とする。

また、この発明では、従来の寿命を確保した上で、アウトガスが少なく且つ耐熱性に優れた伝動ベルトを提供することを課題とする。

（請求項１記載の発明）
この発明の伝動ベルトは、真空高温下で使用される搬送ロボット用の伝動ベルトであって、フッ素ゴムであるゴム組成物１００重量部に対して、ＦＴ法により製造された平均粒子径９０〜２１０ｎｍの分散性のカーボン２０〜８０重量部を配合させることでアウトガスの発生が抑制されたゴム加硫物により成型されることを特徴とする。
（請求項２記載の発明）
この発明の伝動ベルトは、請求項１に記載の発明に関し、板状のベルト本体の片面長手方向に沿って歯部と歯底部が交互に一体成形され、前記歯部及び歯底部の形成面が帆布で被覆されていると共に、ベルト本体内にベルト長手方向に延びる複数の心線が埋設されるようにして構成された伝動ベルトであって、
前記ベルト本体、歯部、及び歯底部は、フッ素ゴムであるゴム組成物に、少なくとも前記カーボンと液体加硫助剤としてのトリアリルイソシアヌレートを配合してなると共にシロキサン、ヘキサン、シリカのアウトガスとなる成分を含まないゴム加硫物であり、
前記心線は、撚りをかける前にＲＦＬ処理して成るフィラメント弾性係数が８０〜１１０ＧＰａの高強度ガラス心線であり、その後のオーバーコート処理はエポキシ系処理剤（金属酸化物含有）とフェノール樹脂系処理剤を混合したもので行っており、
前記心線及び帆布はシロキサン、ヘキサン、シリカのアウトガスが発生しない構成からなる。

この発明の伝動ベルトによると、アウトガスが少なく且つ耐熱性に優れているので、真空高温下で使用される搬送用ロボットに適用することができる。

また、この発明の動力伝達ベルトによると、従来の寿命を確保した上で、アウトガスが少なく且つ耐熱性に優れているので、真空高温下で使用される搬送用ロボットに適用することができる。

以下にこの発明の伝動ベルトを実施するための最良の形態としての実施例について詳細に説明する。

図１はこの発明の実施例の伝動ベルトＢの断面図を示している。
（この伝動ベルトＢの基本的構成と、成型方法の概略説明について）
この伝動ベルトＢは、図１に示すように、板状のベルト本体１の片面長手方向に沿って歯部２と歯底部３が交互に一体成形され、前記歯部２及び歯底部３の形成面が帆布４で被覆されていると共に、ベルト本体１内にベルト長手方向に延びる複数の心線５が埋設されるようにして構成されている。

また、前記伝動ベルトＢは、例えば加硫缶を使用して成型され、具体的には、歯形成溝を有する円筒状の金型の外周面に、(1)帆布４となる帆布用ジャケット、(2)ベルト本体１の一部、歯部２及び歯底部３ベルト本体１となるゴム板、(3)心線５、(4) ベルト本体１の一部となるゴム板、の順番で巻回し、加熱状態を維持しながらシェルバッグにより外部から金型に向かって加圧するようにして成型されてなる。なお、この製造方法は周知技術であるので特に詳述しない。

（ベルト本体１、歯部２及び歯底部３について）
このベルト本体１、歯部２と歯底部３は、フッ素ゴムであるゴム組成物（ＦＫＭポリマー）１００重量部に対して以下のａ〜ｅが配合されたもので構成されている。

ａ．ＦＴカーボン：４０重量部
ｂ．酸化亜鉛：５重量部
ｃ．トリアリルイソシアヌレート：２重量部
ｄ．内添型接着剤：４重量部
ｅ．パーオキサイド（粉末加硫剤）：３重量部
「フッ素ゴムに関する内容」
一般名称はフッ化ビニリデン−４フッ化エチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル系共重合ゴムであり、高い耐熱性及び耐油性を有するものである。例えば、ＤｕＰｏｎｔ株式会社の「ＶｉｔｏｎＶＴＲ８５００（商品名）」等が使用できる。なお、このゴム組成物の硬さは常温でＤＵＲＯ８５〜９５Ａの範囲であることが好ましい。
「ＦＴカーボンに関する内容」
ＦＴカーボンは補強剤として使用されるものである。

従来フッ素ゴムに配合されていたＳＲＦ法により製造されたカーボンブラック（ＳＲＦカーボン）の平均粒子径（６０〜９０ｎｍ）に比べて、大きな平均粒子径（９０〜２１０ｎｍ）であるＦＴ法により製造されたカーボンブラック（ＦＴカーボン）を配合することにより内部発熱が減少して伝動ベルトの耐熱性が向上する。

また、平均粒子径が大きいため分散性がよく、フッ素ゴムに大量に充填することができて、時間が経過してもアウトガスとしての効果もある。
「酸化亜鉛に関する内容」
酸化亜鉛は、加硫促進助剤として使用されるが、ＦＴカーボンと同様に補強剤としての効果も有する。
「トリアリルイソシアヌレートに関する内容」
トリアリルイソシアヌレートは加硫助剤として使用される。

このトリアリルイソシアヌレートとしては、例えば日本化成株式会社のＴＡＩＣ（商品名）を用いることができる。
「内添型接着剤に関する内容」
内添型接着剤は、ベルト本体１と心線５との接着、及び歯部２及び歯底部３の形成面と帆布４との接着を向上させるものであり、具体的にはマレイン酸変性液状ポリブタジエン（例えば、ＲＩＣＯＮＲＥＳＩＮＳ株式社の「Ｒｉｃｏｂｏｎｄ１７３ＩＨＳ（商品名）」）が採用できる。その他、無水マレイン酸変性液状ポリブタジエン、マレイン酸変性液状ポリブタジエン、アクリル酸変性液状ポリブタジエン、ウレタン変性液状ポリブタジエン、カルボン変性液状ポリブタジエン、マレイン酸変性液状ポリイソプレン等を使用することができる。
「パーオキサイドに関する内容」
パーオキサイドは加硫剤として使用され、例えば、日本油脂株式会社の「ペロキシモンＦ−４０（商品名）」を使用できる。
（帆布４について）
帆布４は、アラミド（ナイロン、ウレタン含有）により構成されており、ＲＦＬ処理してなるものであるが、ラテックスとしてカルボキシル化変性水添ＮＢＲを採用している。したがって、この帆布４はフッ素ゴムとの接着性が良好になっている。
（心線５について）
この心線５は、撚りをかける前にＲＦＬ処理して成るフィラメント弾性係数が８０〜１１０ＧＰａの高強度ガラス心線であり、その後のオーバーコート処理はエポキシ系処理剤（金属酸化物含有）とフェノール樹脂系処理剤を混合したもので行っている。したがって、この心線５はフッ素ゴムとの接着性が良好になっている。その他スチール心線やアラミド心線も使用できる。さらに、高い応答性や停止精度が要求される場合は心線を構成する素材の弾性率が２００〜３００ＧＰａのカーボン心線も使用できる。
（この伝動ベルトＢの優れた効果について）
この伝動ベルトＢは、上記のような構成であるから次の効果を奏する。
(1)この伝動ベルトＢは、本体１、歯部２及び歯底部３は、ゴム組成物をフッ素ゴムとしているので、耐熱性に優れており、１５０℃という高温下であってもベルト自体が劣化することはなく使用可能である。
(2)この伝動ベルトＢにおける本体１、歯部２及び歯底部３は、フッ素ゴムであるゴム組成物に、ＦＴカーボン（補強剤）、酸化亜鉛（加硫促進助剤）、トリアリルイソシアヌレート（液体加硫助剤）等を配合したものであり、半導体や液晶ディスプレイの製造において、影響度が大きいアウトガス（シロキサン、ヘキサン、シリカ）が発生しない。帆布４及び心線５についても、その構成からすると、半導体や液晶ディスプレイの製造において、影響度が大きいアウトガスは発生しない。

この伝動ベルトＢを使用した場合、真空室の真空度合いの低下を招きにくい。

(3) 本体１、歯部２及び歯底部３を構成するゴム組成物をフッ素ゴムとしているから帆布4及び心線5との接着は良好ではないと考えられるが、この実施例ではフッ素ゴムに内添型接着剤を配合することにより帆布４及び心線５との接着性を高めている。

また、帆布４は、ＲＦＬ処理に使用する処理液中のラテックスを、カルボキシル化変性水添ＮＢＲを採用しているから、当該帆布４はフッ素ゴムとの接着性が良好になっている。

更に、この心線５では、ＲＦＬ処理後のオーバーコート処理に、エポキシ系処理剤（金属酸化物含有）とフェノール樹脂系処理剤を混合しもので行っているから、当該心線５はフッ素ゴムとの接着性が良好になっている。

したがって、本体１、歯部２及び歯底部３、帆布４、心線５相互の接着性は優れており、伝動ベルトＢとしての機能を十分に発揮でき、ベルト寿命も十分になる。
(4) 撚りをかける前にＲＦＬ処理して成るガラス心線
この伝動ベルトＢでは、心線５は高強度ガラス心線であるから、位置決め精度が優れたものとなる。

(5)上記(1)〜(4)に示したことから、
この伝動ベルトによると、従来の寿命を確保した上で、アウトガスが少なく且つ耐熱性に優れ、更に寸法安定性に優れているので、真空高温下で高い位置決め精度が要求される搬送用ロボットに適用することができることが明らかである。

この発明の実施例の伝動ベルトＢの断面図。

符号の説明

Ｂ伝動ベルト
１ベルト本体
２歯部
３歯底部
４帆布
５心線

Claims

真空高温下で使用される搬送ロボット用の伝動ベルトであって、フッ素ゴムであるゴム組成物１００重量部に対して、ＦＴ法により製造された平均粒子径９０〜２１０ｎｍの分散性のカーボン２０〜８０重量部を配合させることでアウトガスの発生が抑制されたゴム加硫物により成型されることを特徴とする伝動ベルト。
板状のベルト本体の片面長手方向に沿って歯部と歯底部が交互に一体成形され、前記歯部及び歯底部の形成面が帆布で被覆されていると共に、ベルト本体内にベルト長手方向に延びる複数の心線が埋設されるようにして構成された伝動ベルトであって、
前記ベルト本体、歯部、及び歯底部は、フッ素ゴムであるゴム組成物に、少なくとも前記カーボンと液体加硫助剤としてのトリアリルイソシアヌレートを配合してなると共にシロキサン、ヘキサン、シリカのアウトガスとなる成分を含まないゴム加硫物であり、前記心線は、撚りをかける前にＲＦＬ処理して成るフィラメント弾性係数が８０〜１１０ＧＰａの高強度ガラス心線であり、その後のオーバーコート処理はエポキシ系処理剤（金属酸化物含有）とフェノール樹脂系処理剤を混合したもので行っており、前記心線及び帆布はシロキサン、ヘキサン、シリカのアウトガスが発生しない構成からなる請求項１記載の伝動ベルト。