JP4792053B2 - Aqueous treatment agent applied to reinforcing fibers - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-based treatment agent capable of forming a toothed belt excellent in heat resistance and bending fatigue resistance and imparting good working circumstance in a film forming process. <P>SOLUTION: The water-based treatment agent is applied to reinforcing fibers and comprises a rubber latex and a vulcanization agent as main ingredients. The amount of the vulcanization agent is in the range of 10-100 pts.mass based on 100 pts.mass rubber and the rubber is a carboxyl modified one. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、補強用繊維に塗布される水性処理剤に関する。   The present invention relates to an aqueous treatment agent applied to reinforcing fibers.

歯付ベルトの耐久性や耐摩耗性を向上させるために、一般に、歯部の表面に歯布と呼ばれる繊維が埋め込まれている。歯布の使用によって、歯部の耐久性やゴム表面の耐磨耗性が改善される。この歯布には、通常、シート状に織られた繊維が使用される。そして、ベルト本体のマトリックスゴムとの接着性を高めるため、歯布の表面は、通常、各種の処理剤で処理される。例えば、レゾルシノールとホルムアルデヒドとの縮合物とラテックスとの混合液で処理したのち、カーボン等の充填剤を含むゴム糊を含浸処理した歯布が開示されている(特許文献1)。また、水素化ニトリルゴムにN,N’−m−フェニレンジマレイミドを混合したゴム組成物で処理された歯布が開示されている(特許文献2)。
特開平7−217705号公報 特開平7−259928号公報
In order to improve the durability and wear resistance of the toothed belt, generally, a fiber called a tooth cloth is embedded on the surface of the tooth portion. The use of the tooth cloth improves the durability of the teeth and the wear resistance of the rubber surface. For the tooth cloth, a fiber woven in a sheet shape is usually used. And in order to improve adhesiveness with the matrix rubber | gum of a belt main body, the surface of a tooth cloth is normally processed with various processing agents. For example, a tooth cloth is disclosed that is treated with a mixed solution of a condensate of resorcinol and formaldehyde and a latex and then impregnated with a rubber paste containing a filler such as carbon (Patent Document 1). Further, a tooth cloth treated with a rubber composition in which hydrogenated nitrile rubber is mixed with N, N′-m-phenylene dimaleimide is disclosed (Patent Document 2).
JP 7-217705 A JP-A-7-259928

しかし、上記処理剤で処理された従来の歯布では、静的試験における接着性は比較的高いが、ベルトとして長時間走行させた場合、歯布とベルト部との一体性が乏しく、コードやマトリックスゴムとの間に亀裂が生じやすい。その結果、歯部に欠けが生じるなどの不具合が起きやすいという問題があった。また、有機溶剤を溶媒とする従来の処理剤を用いて歯布を処理する場合には、製造工程における環境対策が必要であった。   However, the conventional tooth cloth treated with the above treatment agent has relatively high adhesion in a static test, but when running as a belt for a long time, the integrity of the tooth cloth and the belt portion is poor, Cracks are likely to occur between the matrix rubber. As a result, there is a problem that defects such as chipping of the tooth portion are liable to occur. Moreover, when processing a tooth cloth using the conventional processing agent which uses an organic solvent as a solvent, the environmental measure in a manufacturing process was required.

このような状況を考慮し、本発明は、耐熱性及び耐屈曲疲労性に優れた歯付ベルトを形成でき、被膜形成工程における作業環境が良好な水性処理剤を提供することを目的の1つとする。   In consideration of such a situation, the present invention has an object to provide an aqueous treatment agent that can form a toothed belt excellent in heat resistance and bending fatigue resistance and has a good working environment in the film forming process. To do.

上記目的を達成するため、本発明の水性処理剤は、補強用繊維に塗布される水性処理剤であって、カルボキシル変性された水素化ニトリルゴムのラテックスとマレイミド系加硫剤とを主成分として含み、前記カルボキシル変性された水素化ニトリルゴム100質量部に対する前記マレイミド系加硫剤の量が10〜100質量部の範囲にあり、前記水性処理剤の構成成分は、水性溶媒中に分散または溶解されており、前記水性溶媒は、50質量%以上の割合で水を含み、前記カルボキシル変性された水素化ニトリルゴムと前記マレイミド系加硫剤とは合計で、溶媒および分散媒を除く前記水性処理剤の全成分の50質量%以上であり、レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物を含まない。
In order to achieve the above object, the aqueous treatment agent of the present invention is an aqueous treatment agent applied to a reinforcing fiber, and is mainly composed of a carboxyl-modified hydrogenated nitrile rubber latex and a maleimide vulcanizing agent. And the amount of the maleimide vulcanizing agent is in the range of 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carboxyl-modified hydrogenated nitrile rubber, and the components of the aqueous treatment agent are dispersed or dissolved in an aqueous solvent. The aqueous solvent contains water in a proportion of 50% by mass or more, and the carboxyl-modified hydrogenated nitrile rubber and the maleimide vulcanizing agent are added in total, and the aqueous treatment removes the solvent and the dispersion medium. It is 50 mass% or more of the total components of the agent, and does not contain resorcin-formaldehyde condensate.

本発明によれば、耐熱性及び耐屈曲疲労性に優れた歯付ベルトを形成できる補強用シートが得られる。本発明の水性処理剤は、通常、有機溶剤、ホルムアルデヒドおよびアンモニアなどの、環境負荷が大きい物質を含まないため、被膜形成工程における作業環境が良好である。   According to the present invention, a reinforcing sheet capable of forming a toothed belt excellent in heat resistance and bending fatigue resistance can be obtained. Since the aqueous treatment agent of the present invention usually does not contain substances with a large environmental load such as organic solvents, formaldehyde and ammonia, the working environment in the film forming process is good.

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

(歯付ベルト補強用シート)
本発明の水性処理剤を用いて形成される歯付ベルト補強用シート(歯布)は、繊維シートと、その繊維シート上に形成された被膜とを備える。その被膜は、第1のゴムのラテックスと加硫剤とを主成分として含む水性処理剤(水性接着剤)を繊維シートに塗布して乾燥することによって形成された被膜である。水性処理剤は、第1のゴム(固形分)100質量部に対して加硫剤を10〜100質量部の範囲で含む。
(Toothed belt reinforcing sheet)
A toothed belt reinforcing sheet (tooth cloth) formed using the aqueous treatment agent of the present invention includes a fiber sheet and a coating film formed on the fiber sheet. The film is a film formed by applying an aqueous treatment agent (aqueous adhesive) containing a first rubber latex and a vulcanizing agent as main components to a fiber sheet and drying it. An aqueous processing agent contains a vulcanizing agent in the range of 10-100 mass parts with respect to 100 mass parts of 1st rubber | gum (solid content).

水性処理剤は、カーボンブラックをさらに含むことが好ましい。カーボンブラックを加えることによって、補強用シートの製造コストを抑えることができる。また、カーボンブラックによって被膜成分の凝集力を高めることができ、補強用シートと歯ゴムとの耐熱接着性を効果的に高めることができる。カーボンブラック以外にもシリカやタルクなどの有機/無機充填剤を配合してもよいが、補強効果および安定性の点でカーボンブラックが好適である。   The aqueous treatment agent preferably further contains carbon black. By adding carbon black, the manufacturing cost of the reinforcing sheet can be reduced. Moreover, the cohesive force of the coating component can be increased by carbon black, and the heat resistant adhesion between the reinforcing sheet and the tooth rubber can be effectively increased. In addition to carbon black, organic / inorganic fillers such as silica and talc may be blended, but carbon black is preferred in terms of reinforcing effect and stability.

水性処理剤は、第1のゴムのラテックスおよび加硫剤を主成分として含む。第1のゴム(固形分)と加硫剤とは、合計で、水性処理剤の全成分(溶媒・分散媒を除く)の50質量%以上(たとえば70質量%以上)である。   The aqueous treatment agent contains a first rubber latex and a vulcanizing agent as main components. The total amount of the first rubber (solid content) and the vulcanizing agent is 50% by mass or more (for example, 70% by mass or more) of the total components (excluding the solvent and dispersion medium) of the aqueous treatment agent.

加硫剤としては、たとえばp−キノンジオキシムなどのキノンジオキシム系加硫剤、ラウリルメタクリレートやメチルメタクリレートなどのメタクリレート系加硫剤、DAF(ジアリルフマレート)、DAP(ジアリルフタレート)、TAC(トリアリルシアヌレート)およびTAIC(トリアリルイソシアヌレート)などのアリル系加硫剤、ビスマレイミド、フェニールマレイミドおよびジフェニルメタン−4,4’−ビスマレイミド(N,N’−(4,4’−ジフェニルメタン)ビスマレイミド)などのマレイミド系加硫剤、芳香族または脂肪族の有機ジイソシアネート、芳香族ニトロソ化合物、または硫黄などが挙げられる。これらの加硫剤は、単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。これらの加硫剤は、ゴムの種類などを考慮して選択される。   Examples of the vulcanizing agent include quinone dioxime vulcanizing agents such as p-quinonedioxime, methacrylate vulcanizing agents such as lauryl methacrylate and methyl methacrylate, DAF (diallyl fumarate), DAP (diallyl phthalate), and TAC ( Allyl vulcanizing agents such as triallyl cyanurate) and TAIC (triallyl isocyanurate), bismaleimide, phenylmaleimide and diphenylmethane-4,4′-bismaleimide (N, N ′-(4,4′-diphenylmethane) And maleimide vulcanizing agents such as bismaleimide), aromatic or aliphatic organic diisocyanates, aromatic nitroso compounds, or sulfur. These vulcanizing agents may be used alone or in combination of two or more. These vulcanizing agents are selected in consideration of the type of rubber.

これらの中でも、マレイミド系加硫剤、有機ジイソシアネートおよび芳香族ニトロソ化合物から選ばれる少なくとも1つの加硫剤を用いることが好ましい。これらを用いることによって、補強用シートとマトリックスゴムとの接着性を特異的に高めることができる。特に、ジフェニルメタン−4,4’−ビスマレイミドは水に分散したときの安定性がよく、架橋効果が高く、加硫後の耐熱性も高い。   Among these, it is preferable to use at least one vulcanizing agent selected from maleimide vulcanizing agents, organic diisocyanates, and aromatic nitroso compounds. By using these, the adhesiveness between the reinforcing sheet and the matrix rubber can be specifically increased. In particular, diphenylmethane-4,4'-bismaleimide has good stability when dispersed in water, has a high crosslinking effect, and has high heat resistance after vulcanization.

第1のゴムは、カルボキシル変性されたゴムである。カルボキシル変性されたゴムを用いることによって、接着性を高めることができる。カルボキシル変性されたゴムに特に限定はなく、たとえば、以下のゴムを用いることができる。水性処理剤に含まれる第1のゴムのラテックスとしては、たとえば、カルボキシル変性されたブタジエン・スチレン共重合体のラテックス、ジカルボキシル化ブタジエン・スチレン共重合体のラテックス、カルボキシル変性されたビニルピリジン・ブタジエン・スチレンターポリマーのラテックス、カルボキシル変性されたクロロプレンのラテックス、カルボキシル変性されたブタジエンゴムのラテックス、カルボキシル変性されたクロロスルホン化ポリエチレンのラテックス、カルボキシル変性されたニトリルゴムのラテックス(カルボキシル変性されたアクリロニトリル・ブタジエン共重合体のラテックス)、カルボキシル変性された水素化ニトリルゴムのラテックスなどを用いることができる。これらのゴムラテックスは、単独または組み合わせて使用できる。   The first rubber is a carboxyl-modified rubber. By using a carboxyl-modified rubber, the adhesiveness can be enhanced. There is no particular limitation on the carboxyl-modified rubber, and for example, the following rubbers can be used. Examples of the first rubber latex contained in the aqueous treatment agent include carboxyl-modified butadiene / styrene copolymer latex, dicarboxylated butadiene / styrene copolymer latex, and carboxyl-modified vinylpyridine / butadiene.・ Styrene terpolymer latex, carboxyl-modified chloroprene latex, carboxyl-modified butadiene rubber latex, carboxyl-modified chlorosulfonated polyethylene latex, carboxyl-modified nitrile rubber latex (carboxyl-modified acrylonitrile Butadiene copolymer latex), carboxyl-modified hydrogenated nitrile rubber latex, and the like can be used. These rubber latexes can be used alone or in combination.

なお、水性処理剤は、他の物質、たとえば、過酸化物、可塑剤、老化防止剤、金属酸化物、および安定剤などを含んでもよい。   The aqueous treatment agent may contain other substances such as peroxides, plasticizers, anti-aging agents, metal oxides, and stabilizers.

水性処理剤において、上記の構成成分は、水性溶媒中に分散または溶解される。水性溶媒であれば、取り扱い性がよく、上記構成成分の濃度管理が容易であり、さらに有機溶媒と比較して環境負荷が格段に軽減される。なお、水性溶媒は、水を主成分(50質量%以上で好ましくは65%以上)とし、たとえば実質的に水のみからなるが、低級アルコールなどを含んでもよい。水性溶媒は、低級アルコール以外の有機溶媒、ホルムアルデヒド、アンモニアを実質的に含まないことが好ましい。   In the aqueous treatment agent, the above components are dispersed or dissolved in an aqueous solvent. If it is an aqueous solvent, it is easy to handle, the concentration control of the above components is easy, and the environmental load is significantly reduced compared to organic solvents. The aqueous solvent contains water as a main component (50% by mass or more and preferably 65% or more), for example, substantially consisting of water, but may contain a lower alcohol or the like. The aqueous solvent preferably contains substantially no organic solvent other than lower alcohol, formaldehyde, and ammonia.

水性処理剤は、第1のゴム100質量部に対し、加硫剤を10〜100質量部の割合で含む。この場合、水性処理剤は、第1のゴム100質量部に対し、カーボンブラックを5〜70質量部の割合で含むことが好ましい。水性処理剤は、第1のゴム100質量部に対し、加硫剤を20〜75質量部の範囲で含むことが好ましく、30〜75質量部の範囲で含むことがさらに好ましい。このような水性処理剤を用いることによって、単層の被膜でも高い接着力が得られる。この場合、水性処理剤は、第1のゴム100質量部に対し、カーボンブラックを10〜30質量部の範囲で含むことが好ましい。   An aqueous processing agent contains a vulcanizing agent in the ratio of 10-100 mass parts with respect to 100 mass parts of 1st rubber | gum. In this case, it is preferable that an aqueous processing agent contains carbon black in the ratio of 5-70 mass parts with respect to 100 mass parts of 1st rubber | gum. The aqueous treatment agent preferably contains the vulcanizing agent in the range of 20 to 75 parts by mass, and more preferably in the range of 30 to 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the first rubber. By using such an aqueous treatment agent, high adhesive force can be obtained even with a single layer coating. In this case, it is preferable that an aqueous processing agent contains carbon black in 10-30 mass parts with respect to 100 mass parts of 1st rubber | gum.

水性処理剤におけるゴムの量と加硫剤の量との関係は、特に重要である。処理剤中の加硫剤は、第1のゴムとマトリックスゴムとをともに加硫する際にマトリックスゴム側に拡散し、被膜だけでなくマトリックスゴムの加硫を補強する。その結果、高い接着強度と一体性とを得ることができる。したがって、加硫剤の量が少なすぎる場合、被膜自体の加硫はある程度達成できるが、マトリックスゴム側の補強効果が得られないので、補強用シートとマトリックスゴムとの一体性が不十分となり、十分な接着強度が得られない。一方、加硫剤が多すぎると、被膜の硬度が増し、歯付ベルトを屈曲させた場合のベルトの強度が低下しやすくなる。   The relationship between the amount of rubber and the amount of vulcanizing agent in the aqueous treatment agent is particularly important. The vulcanizing agent in the treatment agent diffuses to the matrix rubber side when both the first rubber and the matrix rubber are vulcanized, and reinforces not only the coating but also the vulcanization of the matrix rubber. As a result, high adhesive strength and integrity can be obtained. Therefore, if the amount of the vulcanizing agent is too small, vulcanization of the coating itself can be achieved to some extent, but since the reinforcing effect on the matrix rubber side cannot be obtained, the integrity between the reinforcing sheet and the matrix rubber becomes insufficient, Sufficient adhesive strength cannot be obtained. On the other hand, when there are too many vulcanizing agents, the hardness of the coating increases and the strength of the belt when the toothed belt is bent tends to decrease.

第1のゴムと加硫剤との好ましい組み合わせの例としては、カルボキシル変性されたニトリルゴムとマレイミド系加硫剤、カルボキシル変性された水素化ニトリルゴムとマレイミド系加硫剤といった組み合わせが挙げられる。これらの組み合わせを用いることによって、補強用シートとマトリックスゴムとの接着性を特に高めることができる。   Examples of preferable combinations of the first rubber and the vulcanizing agent include combinations such as carboxyl-modified nitrile rubber and maleimide vulcanizing agent, carboxyl-modified hydrogenated nitrile rubber and maleimide vulcanizing agent. By using these combinations, the adhesion between the reinforcing sheet and the matrix rubber can be particularly enhanced.

繊維シートは、補強用繊維で構成されたシートである。補強用繊維は、補強用シートの形状安定性や強度を高めるものである限り、特に限定されない。たとえば、ガラス繊維、ビニロン繊維などのポリビニルアルコール繊維、ポリエステル繊維、ナイロンやアラミド(芳香族ポリアミド)などのポリアミド繊維、炭素繊維、またはポリパラフェニレンベンゾオキサゾール(PBO)繊維などを利用することができる。繊維シートの好ましい一例は、ナイロン繊維をシート状に編んだものである。これらの繊維は、単独で使用してもよいし、複数種を組み合わせて使用してもよい。また、繊維シートは、シート状である限りその形態に限定はなく、織布であってもよいし不織布であってもよい。   The fiber sheet is a sheet composed of reinforcing fibers. The reinforcing fiber is not particularly limited as long as it enhances the shape stability and strength of the reinforcing sheet. For example, polyvinyl alcohol fibers such as glass fibers and vinylon fibers, polyester fibers, polyamide fibers such as nylon and aramid (aromatic polyamide), carbon fibers, or polyparaphenylenebenzoxazole (PBO) fibers can be used. A preferable example of the fiber sheet is a nylon fiber knitted into a sheet shape. These fibers may be used alone or in combination of two or more. The form of the fiber sheet is not limited as long as it is sheet-like, and may be a woven fabric or a non-woven fabric.

繊維シート上の被膜は、未加硫のゴムと加硫剤とを含む。この被膜の量については、特に限定はなく、一例では、補強用シート全体に占める被膜の割合を5〜30質量%(たとえば6〜15質量%)の範囲としてもよい。   The coating on the fiber sheet contains unvulcanized rubber and a vulcanizing agent. The amount of the coating is not particularly limited, and in one example, the ratio of the coating to the entire reinforcing sheet may be in the range of 5 to 30% by mass (for example, 6 to 15% by mass).

本発明の補強用シートは、繊維シートを被覆する被膜を備え、その被膜は、加硫剤を高い割合で含む。この加硫剤は、補強用シートと歯付ベルトのマトリックスゴムとを一体化させる際に、マトリックスゴムに拡散して補強用シートとマトリックスゴムとの一体性を高める。そのため、本発明の補強用シートによれば、長時間使用しても歯部の破損が少ない歯付ベルトが得られる。また、この補強用シートの製造に用いられる処理剤は、水性溶媒を用いているため、環境負荷が小さく製造時の取り扱いが容易である。また、本発明の補強用シートは、通常、被膜が単層であるため、製造が容易である。この補強用シートの製造方法については、以下で説明する。   The reinforcing sheet of the present invention includes a coating for covering the fiber sheet, and the coating contains a vulcanizing agent in a high ratio. When the reinforcing sheet and the matrix rubber of the toothed belt are integrated, the vulcanizing agent diffuses into the matrix rubber and enhances the integrity of the reinforcing sheet and the matrix rubber. Therefore, according to the reinforcing sheet of the present invention, it is possible to obtain a toothed belt with little damage to the teeth even when used for a long time. Moreover, since the processing agent used for manufacture of this reinforcing sheet uses an aqueous solvent, environmental load is small and handling at the time of manufacture is easy. In addition, the reinforcing sheet of the present invention is usually easy to manufacture because the coating is a single layer. A method for manufacturing the reinforcing sheet will be described below.

(歯付ベルトの製造方法)
本発明の製造方法は、ベルト部と該ベルト部から突き出した歯部とを備える歯付ベルトの製造方法である。この方法で製造された歯付ベルトは、本発明の歯付ベルトである。
(Manufacturing method of toothed belt)
The manufacturing method of this invention is a manufacturing method of a toothed belt provided with a belt part and the tooth part protruded from this belt part. The toothed belt manufactured by this method is the toothed belt of the present invention.

この製造方法は、第1のゴムのラテックスと第1の加硫剤とを含む水性処理剤を、繊維シートに塗布して乾燥することによって、繊維シートと繊維シート上に形成された被膜とを備える補強用シートを形成する工程(第1の工程)を含む。この工程によって、本発明の補強用シートが得られる。繊維シートや水性処理剤といった補強用シートの材料および材料の構成比については、上述したため、重複する説明を省略する。たとえば、第1の加硫剤には、上述した加硫剤を適用できる。   In this manufacturing method, an aqueous treatment agent containing a first rubber latex and a first vulcanizing agent is applied to a fiber sheet and dried to obtain a fiber sheet and a film formed on the fiber sheet. A step (first step) of forming a reinforcing sheet. By this step, the reinforcing sheet of the present invention is obtained. Since the material of the reinforcing sheet such as the fiber sheet and the aqueous treatment agent and the composition ratio of the material have been described above, redundant description will be omitted. For example, the vulcanizing agent described above can be applied to the first vulcanizing agent.

被膜を形成する方法は、特に限定されない。たとえば、繊維シートを水性処理剤が入った浴槽中に浸漬し、これを引き上げた後に乾燥炉を通して溶媒を除去することによって、被膜を形成できる。乾燥の方法に特に限定はなく、たとえば加熱による乾燥を適用できる。ただし、第1の工程では、水性処理剤中の第1のゴムの加硫が進行しにくい条件で乾燥を行う。たとえば、80〜160℃の雰囲気下で0.1〜2分間曝露することによって乾燥を行えばよい。第1の工程で形成される被膜は、未加硫のゴムと加硫剤とを含む。   The method for forming the film is not particularly limited. For example, a film can be formed by immersing a fiber sheet in a bath containing an aqueous treatment agent, pulling it up, and then removing the solvent through a drying furnace. There is no particular limitation on the drying method, and for example, drying by heating can be applied. However, in the first step, drying is performed under conditions where the vulcanization of the first rubber in the aqueous treatment agent does not proceed easily. For example, drying may be performed by exposure for 0.1 to 2 minutes in an atmosphere of 80 to 160 ° C. The coating film formed in the first step contains unvulcanized rubber and a vulcanizing agent.

次に、歯部の材料であるゴム組成物と補強用シートとを密着させた状態で、第1のゴムと第2のゴム(ゴム組成物中のゴム)とを同時に加硫することによって、歯部の表面を補強用シートで補強する(第2の工程)。ゴム組成物は、第2のゴムと第2の加硫剤とを主成分として含む。加硫の際の加熱条件は、ゴムおよび加硫剤の種類や量に応じて選択される。第2の工程では、通常、ベルト本体(ベルト部および歯部)の材料であるゴム組成物と補強用シートとを密着させた状態で第1のゴムと第2のゴムとを加熱して加硫する。 なお、ゴム組成物は、加硫前に所定の形状に成形されていてもよいし、加硫時に成形してもよい。   Next, in a state where the rubber composition and the reinforcing sheet that are the material of the tooth portion are in close contact with each other, by simultaneously vulcanizing the first rubber and the second rubber (rubber in the rubber composition), The surface of the tooth portion is reinforced with a reinforcing sheet (second step). The rubber composition contains a second rubber and a second vulcanizing agent as main components. The heating conditions for vulcanization are selected according to the type and amount of rubber and vulcanizing agent. In the second step, usually, the first rubber and the second rubber are heated and applied in a state where the rubber composition, which is the material of the belt main body (belt portion and tooth portion), and the reinforcing sheet are in close contact with each other. Sulfurate. The rubber composition may be molded into a predetermined shape before vulcanization or may be molded during vulcanization.

第2のゴム(マトリックスゴム)は、歯付ベルトに求められる特性に応じて選択される。第2のゴムとしては、たとえば第1のゴムについて説明したゴムを適用できる。第1のゴムと第2のゴムとは、同じでもよいし異なってもよいが、両者を同じゴムとすることによって、補強用シートとベルト本体との一体性を高めることができる。上記ゴム組成物は、未加硫であるか完全には加硫されていないゴムであり、加硫剤などの添加剤を含む。加硫剤に特に限定はなく、上述した加硫剤や公知の加硫剤を適用できる。   The second rubber (matrix rubber) is selected according to the characteristics required for the toothed belt. As the second rubber, for example, the rubber described for the first rubber can be applied. The first rubber and the second rubber may be the same or different, but by making them the same rubber, the integrity of the reinforcing sheet and the belt body can be enhanced. The rubber composition is a rubber that is unvulcanized or not completely vulcanized, and includes additives such as a vulcanizing agent. There is no limitation in particular in a vulcanizing agent, The vulcanizing agent mentioned above and a well-known vulcanizing agent are applicable.

補強用シートは、通常、ベルト本体(ベルト部および歯部)の表面のうち、歯部が形成されている側の全体、すなわち、歯部からなる凸部の表面と、歯部が形成されていない凹部の表面とを覆うように配置され、それらの表面を補強する。補強用シートと歯付ベルトとを一体化させる方法に特に限定はなく、公知の方法を適用できる。一例の方法では、歯部に対応する位置に凹部が形成された円筒状の金型に、補強用シート、補強用コード、およびベルト本体の材料であるゴム組成物のシートを順に巻きつけ、外側から加熱・加圧する。この方法では、ゴム組成物のシートが成形されて歯部およびベルト部が形成され、それらの表面に補強用シートが配置される。加熱・加圧の際に、第1のゴムと第2のゴムとが同時に加硫される。なお、歯部とは反対側の表面にさらに補強用シートを配置したり、ゴム組成物のシートを2層構造としたり、その2層構造の間にさらに補強用シートを配置したりしてもよい。   The reinforcing sheet is usually formed on the surface of the belt main body (belt portion and tooth portion) on the entire side where the tooth portion is formed, that is, the surface of the convex portion including the tooth portion and the tooth portion. Placed to cover the surface of no recesses and reinforce those surfaces. There is no particular limitation on the method for integrating the reinforcing sheet and the toothed belt, and a known method can be applied. In an example method, a reinforcing sheet, a reinforcing cord, and a sheet of a rubber composition, which is a material of the belt body, are wound around a cylindrical mold in which a recess is formed at a position corresponding to a tooth part, Heat and pressurize. In this method, a sheet of a rubber composition is molded to form a tooth portion and a belt portion, and a reinforcing sheet is disposed on the surfaces thereof. During the heating and pressurization, the first rubber and the second rubber are vulcanized simultaneously. Even if a reinforcing sheet is further arranged on the surface opposite to the tooth portion, the rubber composition sheet has a two-layer structure, or a reinforcing sheet is further arranged between the two-layer structures. Good.

本発明の製造方法で製造される歯付ベルトの一例の断面図を図1に模式的に示す。図1の歯付ベルト10は、ベルト本体11および補強用シート12を含む。ベルト本体11は、ベルト部13と、一定間隔でベルト部13から突き出した複数の歯部14とを含む。補強用シート12は、ベルト本体11の表面のうち歯部14が形成されている側の表面を覆うように配置されている。ベルト部13には、補強用コード15が埋め込まれている。補強用コード15には、たとえば、ゴムを含む被膜で覆われたストランドを適用できる。ストランドは、ガラス繊維や樹脂繊維といった補強用繊維で形成できる。補強用コード15の被膜は、たとえば上述した水性接着剤で形成できる。補強用コード15の被膜中のゴムも、第1のゴムおよびマトリックスゴムと同時に加硫されることが好ましい。   A sectional view of an example of a toothed belt manufactured by the manufacturing method of the present invention is schematically shown in FIG. The toothed belt 10 of FIG. 1 includes a belt body 11 and a reinforcing sheet 12. The belt body 11 includes a belt portion 13 and a plurality of tooth portions 14 protruding from the belt portion 13 at regular intervals. The reinforcing sheet 12 is disposed so as to cover the surface of the belt body 11 on the side where the tooth portions 14 are formed. A reinforcing cord 15 is embedded in the belt portion 13. For example, a strand covered with a film containing rubber can be applied to the reinforcing cord 15. The strand can be formed of reinforcing fibers such as glass fibers and resin fibers. The coating of the reinforcing cord 15 can be formed, for example, with the above-described aqueous adhesive. The rubber in the coating of the reinforcing cord 15 is also preferably vulcanized simultaneously with the first rubber and the matrix rubber.

本発明の製造方法では、補強用シートの第1のゴムと歯部を構成する第2のゴムとを同時に加硫するため、補強用シートとベルト本体との一体性を飛躍的に高めることができる。この方法では、補強用シートの被膜に含まれる加硫剤が第2のゴム中に拡散するため、補強用シートとベルト本体との一体性を特に高めることができる。この効果は、水性処理剤が、第1のゴム100質量部に対して加硫剤を30〜75質量部の範囲で含む場合に特に高くなる。   In the manufacturing method of the present invention, since the first rubber of the reinforcing sheet and the second rubber constituting the tooth portion are simultaneously vulcanized, the integrity of the reinforcing sheet and the belt main body can be dramatically increased. it can. In this method, since the vulcanizing agent contained in the coating on the reinforcing sheet diffuses into the second rubber, the integrity between the reinforcing sheet and the belt body can be particularly enhanced. This effect is particularly high when the aqueous treatment agent contains a vulcanizing agent in the range of 30 to 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the first rubber.

本発明の方法によれば、耐熱性が高く、長時間走行させたときにも一体性が高く、耐屈曲疲労性に優れた歯付ベルトが得られる。   According to the method of the present invention, a toothed belt having high heat resistance, high integrity even when running for a long time, and excellent bending fatigue resistance can be obtained.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

(実施例1)
シート状に編んだナイロン繊維に表1の(1)に示す水性処理剤を塗布し、120℃で1分間乾燥して、歯付ベルト補強用シートを形成した。
Example 1
An aqueous treatment agent shown in (1) of Table 1 was applied to the nylon fiber knitted into a sheet, and dried at 120 ° C. for 1 minute to form a toothed belt reinforcing sheet.

Figure 0004792053
Figure 0004792053

一方、ガラス繊維を、表2の(2)のRFL処理液、すなわちレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物と水素化ニトリルゴムラテックスとの混合物で処理することによって、補強用コードを形成した。この補強用シートと補強用コードとを、表3に示す組成のゴム組成物(マトリックスゴム)とともに170℃で30分間熱処理し、補強用シートのゴムとマトリックスゴムとを同時に加硫した。   On the other hand, the reinforcing cord was formed by treating the glass fiber with the RFL treatment liquid of (2) in Table 2, that is, a mixture of resorcin-formaldehyde condensate and hydrogenated nitrile rubber latex. The reinforcing sheet and the reinforcing cord were heat-treated at 170 ° C. for 30 minutes together with the rubber composition (matrix rubber) having the composition shown in Table 3 to vulcanize the reinforcing sheet rubber and the matrix rubber simultaneously.

Figure 0004792053
Figure 0004792053

Figure 0004792053
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このようにして、歯部側の表面に補強用シートが配置されており、ベルト部に補強用コードが埋め込まれている歯付ベルトを製造した。   In this manner, a toothed belt in which the reinforcing sheet is disposed on the tooth side surface and the reinforcing cord is embedded in the belt portion was manufactured.

参考例1
表1の(1)の水性処理剤に代えて表1の(2)に示す水性処理剤を用いたこと以外は実施例1と同じ条件で、歯付ベルトを作製した。
( Reference Example 1 )
A toothed belt was produced under the same conditions as in Example 1 except that the aqueous treatment agent shown in (2) of Table 1 was used instead of the aqueous treatment agent of (1) in Table 1.

参考例2
表1の(1)の水性処理剤に代えて表1の(3)に示す水性処理剤を用いたこと以外は実施例1と同じ条件で、歯付ベルトを作製した。
( Reference Example 2 )
A toothed belt was produced under the same conditions as in Example 1 except that the aqueous treatment agent shown in (1) of Table 1 was used instead of the aqueous treatment agent of (1) in Table 1.

(比較例1)
カルボキシル化水素化ニトリルゴムラテックスに代えて、カルボキシル変性されていない水素化ニトリルゴムラテックスを用いたこと以外は表1の(1)の水性処理剤と同じである水性処理剤を調製した。そして、この水性処理剤を表1の(1)の水性処理剤に代えて用いたこと以外は、実施例1と同じ条件で歯付ベルトを作製した。
(Comparative Example 1)
Instead of the carboxylated hydrogenated nitrile rubber latex, an aqueous treatment agent was prepared which was the same as the aqueous treatment agent of (1) in Table 1 except that a non-carboxylized hydrogenated nitrile rubber latex was used. And the toothed belt was produced on the same conditions as Example 1 except having used this aqueous processing agent instead of the aqueous processing agent of (1) of Table 1.

(比較例2)
表1の(1)の水性処理剤に代えて表2の(1)に示す水性処理剤を用いたこと以外は実施例1と同じ条件で、歯付ベルトを作製した。
(Comparative Example 2)
A toothed belt was produced under the same conditions as Example 1 except that the aqueous treatment agent shown in (1) of Table 2 was used instead of the aqueous treatment agent of (1) in Table 1.

(比較例3)
表1の(1)の水性処理剤に代えて表2の(2)に示すRFL処理液を用いたこと以外は実施例1と同じ条件で、歯付ベルトを作製した。
(Comparative Example 3)
A toothed belt was produced under the same conditions as in Example 1 except that the RFL treatment solution shown in (2) of Table 2 was used instead of the aqueous treatment agent of (1) in Table 1.

実施例、参考例および比較例の歯付ベルトについて、補強用シートとマトリックスゴムとの剥離試験を行い、両者の接着強度の測定と破壊形態の観察を行った。また、これらの歯付ベルトについて、140℃の雰囲気下で100時間の屈曲走行試験を行い、走行後の補強用シートの剥離の有無を確認した。また、走行試験前後における歯付ベルトの強度を測定し、走行試験前における強度に対する走行試験後における強度の割合、すなわち、強度保持率を算出した。評価結果を表4に示す。 For the toothed belts of Examples , Reference Examples and Comparative Examples, a peel test between the reinforcing sheet and the matrix rubber was performed, and the adhesive strength between them was measured and the fracture mode was observed. Further, these toothed belts were subjected to a bending running test for 100 hours under an atmosphere of 140 ° C., and it was confirmed whether or not the reinforcing sheet was peeled off after running. Further, the strength of the toothed belt before and after the running test was measured, and the ratio of the strength after the running test to the strength before the running test, that is, the strength retention rate was calculated. The evaluation results are shown in Table 4.

Figure 0004792053
Figure 0004792053

表4に示すように、実施例の歯付ベルトは、補強用シートとマトリックスゴムとの接着強度が高かった。また、実施例の歯付ベルトは、走行試験でもクラックが発生せず、強度保持率も高かった。また、カルボキシル変性されたゴムラテックスを用いた場合には、補強用シートとマトリックスゴムとの間の接着強度が特に高くなった。   As shown in Table 4, the toothed belt of the example had high adhesive strength between the reinforcing sheet and the matrix rubber. Further, the toothed belt of the example did not generate cracks in the running test and had a high strength retention. In addition, when the carboxyl-modified rubber latex was used, the adhesive strength between the reinforcing sheet and the matrix rubber was particularly high.

以上、本発明の実施形態について例を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づいて他の実施形態に適用できる。   The embodiments of the present invention have been described above by way of examples, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to other embodiments based on the technical idea of the present invention.

本発明は、補強用繊維に塗布される水性処理剤に適用できる。   The present invention can be applied to an aqueous treatment agent applied to reinforcing fibers.

本発明の製造方法で製造される歯付ベルトの一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the toothed belt manufactured with the manufacturing method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 歯付ベルト
11 ベルト本体
12 補強用シート
13 ベルト部
14 歯部
15 補強用コード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Toothed belt 11 Belt main body 12 Reinforcing sheet 13 Belt part 14 Tooth part 15 Reinforcing cord

Claims (4)

補強用繊維に塗布される水性処理剤であって、
カルボキシル変性された水素化ニトリルゴムのラテックスとマレイミド系加硫剤とを主成分として含み、
前記カルボキシル変性された水素化ニトリルゴム100質量部に対する前記マレイミド系加硫剤の量が10〜100質量部の範囲にあり、
前記水性処理剤の構成成分は、水性溶媒中に分散または溶解されており、
前記水性溶媒は、50質量%以上の割合で水を含み、
前記カルボキシル変性された水素化ニトリルゴムと前記マレイミド系加硫剤とは合計で、溶媒および分散媒を除く前記水性処理剤の全成分の50質量%以上であり、
レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物を含まない、水性処理剤。
An aqueous treatment agent applied to the reinforcing fiber,
Containing a carboxyl-modified hydrogenated nitrile rubber latex and a maleimide vulcanizing agent as main components,
The amount of the maleimide vulcanizing agent with respect to 100 parts by mass of the carboxyl-modified hydrogenated nitrile rubber is in the range of 10 to 100 parts by mass,
The constituents of the aqueous treatment agent are dispersed or dissolved in an aqueous solvent,
The aqueous solvent contains water in a proportion of 50% by mass or more,
The total amount of the carboxyl-modified hydrogenated nitrile rubber and the maleimide vulcanizing agent is 50% by mass or more of the total components of the aqueous treatment agent excluding the solvent and the dispersion medium,
An aqueous treatment agent that does not contain resorcin-formaldehyde condensate.
カーボンブラックをさらに含む請求項1に記載の水性処理剤。   The aqueous treatment agent according to claim 1, further comprising carbon black. 前記加硫剤が、ジフェニルメタン−4,4’−ビスマレイミドである請求項1に記載の水性処理剤。   The aqueous treating agent according to claim 1, wherein the vulcanizing agent is diphenylmethane-4,4'-bismaleimide. 前記水性溶媒が水である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水性処理剤。 The aqueous processing agent of any one of Claims 1-3 whose said aqueous solvent is water.
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