JP5653772B2 - アラミド心線及び動力伝動用ベルト - Google Patents

Description

本発明は、アラミド繊維から形成されるアラミド心線及び、このアラミド心線を用いて形成した動力伝動用ベルトに関するものである。

動力伝動用ベルトの心線として、アラミド繊維コードからなる心線が、その優れた特性のために広く用いられている。アラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）は、高強度、高モジュラスの有機繊維であり、熱中での寸法安定性が他の有機繊維より優れているという特性を有する。

そしてアラミド繊維のコードを動力伝動用ベルトに心線として埋設して使用するにあたって、両側面のカット面が露出した状態で使用されるＶリブドベルトやカットエッジタイプのＶベルトなどでは、ベルトのカットしたこの側面にアラミド心線が露出することになる（図１参照）。そしてこのようにアラミド心線の動力伝動用ベルトの側面に露出すると、アラミド心線の切断面のアラミド繊維フィラメントが解れて、動力伝動用ベルトの側面から飛び出すという、いわゆるホツレという問題が生じる。特にベルトの側面をカットする際に同時にカットされるアラミド心線の切断面が露出すると、ホツレの問題が生じ易い。またアラミド繊維はポリエステル繊維やポリアミド繊維に比べてゴムとの接着性が悪いという問題があり、さらにアラミド繊維は剛直な分子構造を有するために耐屈曲疲労性に劣るという問題もある。

上記のような問題に対処するため、従来から種々の提案がされている。例えば特許文献１には、アラミド繊維の原糸をゴムラテックスの前処理液に含浸し、次にこの原糸を２本以上引き揃えて撚り合わせ、続いてレゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ）液に含浸し、さらにゴム層を被覆することによって作製したアラミド心線が開示されている。そしてこの特許文献１には、ベルトの屈曲疲労性を改善することができると共に、アラミド心線のホツレを防止できることが記載されている。

また特許文献２には、無撚りのアラミド繊維を、ポリエポキシド化合物を含む処理剤で処理した後、ＲＦＬ液で処理し、次いで加撚処理をした後に、さらにＲＦＬ液で処理することによって作製したアラミド心線が開示されている。そしてこの特許文献２には、ベルト端面に露出したアラミド心線のホツレを防止し、かつゴムとの接着性を向上させ、疲労性の低下を抑制できることが記載されている。

また特許文献３には、エポキシ化合物やイソシアネート化合物で処理した無撚りリボン状のアラミド繊維フィラメントを下撚りすると共に、これを２本以上束ねて上撚りし、これをＲＦＬ液で処理し、さらにゴム糊で接着処理することによって作製したアラミド心線が開示されている。そしてこの特許文献３には、ベルトの屈曲疲労性及びホツレを改善できると共に、心線の接着性を向上できることが記載されている。

特開平４−２９６４４号公報 特開平６−２５９７８号公報 特公平７−７２５７８号公報

しかし、上記の特許文献１においては、前処理剤に柔らかいゴムラテックスを使用してアラミド繊維を処理しているため、屈曲疲労性には優れるものの、ベルトを長時間走行させるとアラミド心線のアラミド繊維フィラメント間の結束性が低下して、次第にホツレが発生するおそれがあり、ホツレの改善の効果については十分に認めることができない。しかも柔軟なゴムラテックスのみの前処理剤で処理した後にＲＦＬ液で処理するため、前処理剤とそれを被覆するＲＦＬ層との接着性が十分でないという問題もある。

また、上記の特許文献２においては、ポリアミド繊維を加撚処理する前にポリエポキシド化合物を含む処理剤で処理し、加撚処理後にさらにＲＦＬ液で処理するようにしているので、ホツレや接着性は改善されるものの、ポリアミド繊維に含浸させるポリエポキシド化合物によってアラミド繊維の柔軟性が低下するので、屈曲疲労性を改善する効果については十分に認めることができない。

さらに、上記の特許文献３においては、無撚りリボン状のアラミド繊維フィラメントをエポキシ化合物やイソシアネート化合物で処理した後に撚りをかけ、この後にＲＦＬ等の処理をしているので、ホツレや接着性は改善されるものの、特許文献２の場合と同様に、エポキシ化合物やイソシアネート化合物で処理することによってアラミド繊維の柔軟性が損なわれるものであり、屈曲疲労性を低下させる要因になるおそれがある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、アラミド繊維のホツレを防止することができ、また耐屈曲疲労性が高く、ゴムとの接着性に優れたアラミド心線を提供することを目的とするものであり、またこのようなアラミド心線を用いてこれらの特性に優れた動力伝動用ベルトを提供することを目的とするものである。

本発明に係るアラミド繊維は、無撚りリボン状のアラミド繊維フィラメントあるいは下撚りのかかったアラミド繊維単糸を、固形分濃度が１０〜３０質量％の第１のレゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ）液に浸漬して乾燥させる工程と、この第１のＲＦＬ液で処理をしたアラミド繊維フィラメントあるいはアラミド繊維単糸を複数本束ねて上撚りをかける工程と、この上撚りをかけて形成されるアラミド繊維コードを、固形分濃度が１〜１０質量％の第２のＲＦＬ液に浸漬して乾燥させる工程と、この第２のＲＦＬ液で処理をしたアラミド繊維コードをゴム糊に浸漬して乾燥させる工程と、を経て作製され、表面に被覆されたＲＦＬの被膜の厚みが５〜２０μｍの範囲であることを特徴とするものである。

このように、無撚りリボン状のアラミド繊維フィラメントあるいは下撚りのかかったアラミド繊維単糸を、固形分濃度が１０〜３０質量％の第１のＲＦＬ液に浸漬するので、アラミド繊維フィラメントあるいはアラミド繊維単糸のフィラメント間に第１のＲＦＬ液の固形分が十分に浸透して付着し、アラミド繊維のフィラメント同士の結束性を高めてホツレが発生することを防ぐことができるものであり、しかもアラミド繊維のフィラメントを接着させるためにエポキシ系やイソシアネート系などの樹脂性接着剤を使用しないので、屈曲疲労性を高く維持することができるものである。また上撚りをかけたアラミド繊維コードを、固形分濃度が１〜１０質量％の第２のＲＦＬ液で処理するので、第１のＲＦＬの被膜の上に第２のＲＦＬの被膜を密着性高く形成することができ、第２のＲＦＬの被膜で上撚りの結束性を高めて上撚り同士の擦れやばらけを防止できるものである。さらに第２のＲＦＬ液で処理をしたアラミド繊維コードをゴム糊で処理するので、第２のＲＦＬの被膜によってゴム糊の被膜を密着性高く形成することができると共に、ゴム糊の被膜でゴムとの接着性を高めることができるものである。
また、アラミド心線の表面に被覆されたＲＦＬの被膜の厚みを５〜２０μｍの範囲に設定することによって、アラミド心線とゴムとの接着力を高めることができるものである。

本発明に係る動力伝動用ベルトは、ベルト長手方向に沿って心線を接着ゴム層に埋設し、この接着ゴム層の伝動面側に圧縮ゴム層を積層すると共に接着ゴム層の背面側に伸長ゴム層を積層した動力伝動用ベルトであって、心線が上記のアラミド心線であることを特徴とするものである。

上記のアラミド心線を用いて動力伝動用ベルトを作製することによって、心線のアラミド繊維にホツレが生じることがなく、また屈曲疲労性が高く、さらに心線とゴムとの接着性が高く、これらの特性に優れた動力伝動用ベルトを得ることができるものである。

本発明によれば、無撚りリボン状のアラミド繊維フィラメントあるいは下撚りのかかったアラミド繊維単糸を、固形分濃度が１０〜３０質量％の第１のＲＦＬ液に浸漬することによって、アラミド繊維フィラメントあるいはアラミド繊維単糸のフィラメント間に第１のＲＦＬ液の固形分が十分に浸透して付着し、アラミド繊維のフィラメント同士の結束性を高めてホツレが発生することを防ぐことができるものであり、しかもアラミド繊維のフィラメントを接着させるためにエポキシ系やイソシアネート系などの樹脂性接着剤を使用する必要がなく、屈曲疲労性を高く維持することができるものである。また上撚りをかけたアラミド繊維コードを、固形分濃度が１〜１０質量％の第２のＲＦＬ液で処理することによって、第１のＲＦＬの被膜の上に第２のＲＦＬの被膜を密着性高く形成することができ、第２のＲＦＬの被膜で上撚りの結束性を高めて上撚り同士の擦れやばらけを防止できるものであり、さらに第２のＲＦＬ液で処理をしたアラミド繊維コードをゴム糊で処理することによって、第２のＲＦＬの被膜によってゴム糊の被膜を密着性高く形成することができると共に、ゴム糊の被膜でゴムとの接着性を高めることができるものである。

本発明に係る動力伝動用ベルトの実施の形態の一例を示す断面図である。 実施例における性能試験を示すものであり、（ａ）は剥離試験の試験片の作製を示す平面図、（ｂ）は屈曲疲労試験に用いる装置を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

本発明においてアラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）としては、パラ系アラミドとメタ系アラミドのいずれを用いることもできるが、心線に用いるアラミド繊維としてはモジュラスが高いパラ系アラミドが好ましい。例えばコポリパラフェニレン−３，４′オキシジフェニレン・テレフタルアミド（例えば帝人（株）の「テクノーラ」）、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド（例えば帝人（株）の「トワロン」、東レ・デュポン（株）の「ケブラー」）などを挙げることができる。

このアラミド繊維を用いてアラミド心線を作製するにあたって、アラミド繊維のフィラメントを無撚りでリボン状に引き揃えたアラミド繊維フィラメントの束、あるいはアラミド繊維のフィラメントを引き揃えて下撚りを掛けたアラミド繊維単糸を用いる。アラミド繊維単糸の下撚りの撚り数は、特に限定されるものではないが、０．５〜５．０回／１０ｃｍ程度の範囲が好ましい。

そしてこの無撚りリボン状のアラミド繊維フィラメントや、下撚りがかかったアラミド繊維単糸を第１のレゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ）液で処理する。ＲＦＬ液は、ゴムと繊維との接着力を高めるために一般的に使用されるものであり、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物とゴムラテックスとを混合して調製されるものである。レゾルシンとホルマリンのモル比は１：０．５〜３程度に設定されるのが一般的であり、ゴムと繊維との接着性を高めるうえでこの範囲が好ましい。このレゾルシンとホルマリンの初期縮合物を、ゴムラテックスのゴム分１００質量部に対して１０〜１００質量部の範囲で混合し、水等の溶媒で希釈することによって、ＲＦＬ液を調製することができる。

上記のラテックスの種類は特に限定されるものではなく、接着対象となるゴムの種類に応じて適宜選択することができる。例えば、後述のようにＲＦＬ処理後に付着させるゴム糊のゴム組成物がエチレン・α−オレフィンゴムを主成分とするものの場合には、スチレン・ブタジエン・ビニルピリジン三元共重合体、ブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴムのラテックス等を好適に使用することができる。勿論、ラテックスとしてはこれら以外に、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、天然ゴムなどのラテックスを用いることもできる。これらのラテックスは１種を単独で用いる他、２種以上を組み合わせて用いることもできる。

第１のＲＦＬ液は、水などの溶媒でその濃度を１０〜３０質量％に調整して用いられるものであり、この第１のＲＦＬ液に無撚りリボン状のアラミド繊維フィラメントや、下撚りがかかったアラミド繊維単糸を浸漬して、乾燥させることによって、第１のＲＦＬ液で処理することができる。浸漬や乾燥の条件は、特に限定されるものではないが、浸漬の時間は１〜１０秒程度に設定し、乾燥は９０〜１３０℃で１〜５分程度行なうのが好ましい。

このように第１のＲＦＬ液に無撚りリボン状のアラミド繊維フィラメントや、下撚りがかかったアラミド繊維単糸を浸漬すると、無撚りのアラミド繊維フィラメントや、下撚りだけのアラミド繊維単糸にはＲＦＬ液が良好に浸透するので、フィラメント間にＲＦＬ液の固形分が十分に浸透して付着する。従ってアラミド繊維のフィラメントをＲＦＬの被膜で結合することができるものであり、フィラメント同士の結束性を十分に高めて、アラミド繊維フィラメントの解れを防ぐことができ、ホツレが発生することを有効に防止することができるものである。

ここで、上記のように第１のＲＦＬ液は１０〜３０質量％の濃度で用いられるものであり、第１のＲＦＬ液の濃度が１０質量％未満であると、ＲＦＬによるアラミド繊維のフィラメントの結束性が不十分になり、アラミド繊維のホツレを十分に防止することができない。一方、第１のＲＦＬ液の濃度が３０質量％を超えて高いと、ＲＦＬ固形分の付着量が多くなってカス付が発生し、このカス付の上にさらに後述の第２のＲＦＬ液が付着してＲＦＬ被膜の厚みが過度に大きくなり、ＲＦＬ被膜内部に破壊が発生し易くなって、ＲＦＬ処理による接着効果が却って損なわれるおそれがあると共に、アラミド繊維の柔軟性が損なわれて屈曲疲労性が低下するおそれもある。

上記のように第１のＲＦＬ液で無撚りリボン状のアラミド繊維フィラメントの束や、下撚りがかかったアラミド繊維単糸を処理した後、この処理済のアラミド繊維フィラメントの束やアラミド繊維単糸を複数本集めて引き揃え、上撚りをかけて撚り合せることによって、アラミド繊維コードを作製する。このとき、アラミド繊維フィラメントの束のみを撚り合せるようにしてもよく、アラミド繊維単糸のみを撚り合せるようにしてもよく、アラミド繊維フィラメントの束とアラミド繊維単糸を撚り合せるようにしてもよい。撚り合せの本数や上撚りの撚り数は、特に限定されるものではないが、撚り合せの本数は１〜４本程度、撚り数は１０．０〜１６．０回／１０ｃｍ程度の範囲が好ましい。

次に、このように上撚りをかけたアラミド繊維コードを第２のＲＦＬ液で処理する。第２のＲＦＬ液としては、上記の第１のＲＦＬ液と同様に、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物とゴムラテックスとを混合して調製されるものを用いることができるが、第２のＲＦＬ液は、水などの溶媒でその濃度を１〜１０質量％に調整して用いられるものである。そしてこの第２のＲＦＬ液に、第１のＲＦＬ液で処理したアラミド繊維コードを浸漬して、乾燥させることによって、第２のＲＦＬ液で処理することができるものである。浸漬や乾燥の条件は、特に限定されるものではないが、浸漬の時間は１〜１０秒程度に設定し、乾燥は１８０〜２４０℃で１〜５分程度行なうのが好ましい。

このように第２のＲＦＬ液で処理してアラミド繊維コードの表面にＲＦＬの被膜を形成することによって、上撚りの結束性を高めて、上撚り同士のこすれやばらけを防ぐことができるものである。ここで、上記のように第２のＲＦＬ液は１〜１０質量％の濃度で用いられるものであり、第２のＲＦＬ液の濃度が１質量％未満であると、上記の第１のＲＦＬ液で処理して形成されるＲＦＬ被膜と密着性の高い被膜を形成することができず、上撚りの結束性を高める効果が不十分になる。一方、第２のＲＦＬ液の濃度が１０質量％を超えて高いと、形成されるＲＦＬ被膜の膜厚が厚くなり、上記の第１のＲＦＬ液で形成される被膜との合計厚みが過度に大きくなる。このため、ＲＦＬ被膜内部に破壊が発生し易くなって、ＲＦＬ処理による接着効果が却って損なわれるおそれがあると共に、アラミド心線の柔軟性が損なわれて屈曲疲労性が低下するおそれもある。

ここで、アラミド繊維コードの表面に形成されるＲＦＬ被膜の厚み、すなわち第１のＲＦＬ液によるＲＦＬ被膜と第２のＲＦＬ液によるＲＦＬ被膜の合計厚みは、５〜２０μｍであることが好ましく、ＲＦＬ被膜の厚みをこの範囲に設定することによって、アラミド繊維コードとゴムとの接着性、特にゴム糊のゴムとの接着力を高めることができるものである。すなわち、ＲＦＬ被膜の厚みが５μｍ未満であると、第１のＲＦＬ液のＲＦＬ被膜と第２のＲＦＬ液のＲＦＬ被膜がそれぞれ薄く、ＲＦＬ被膜間の接着力が不十分であり、ＲＦＬ被膜を介してアラミド繊維コードに接着されるゴムの接着力も不十分になるおそれがある。一方、ＲＦＬ被膜の厚みが２０μｍを超えて厚いと、ＲＦＬ被膜内部に破壊が発生してＲＦＬ被膜の強度が低くなり、つまりＲＦＬ被膜の強度がアラミド繊維やゴムに対するＲＦＬ被膜の接着強度より低くなって、アラミド繊維とゴムの間の接着力が却って低下するおそれがある

上記のように上撚りしたアラミド繊維コードを第２のＲＦＬ液で処理した後、このアラミド繊維コードをゴム糊で処理する。ゴム糊としては、心線の表面にゴム層を形成するために従来から使用されているものを用いることができるものであり、後述の接着ゴム層のゴムとの接着性が優れるものであれば何でもよい。例えは、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン、水素化ニトリルゴム、エチレン−α・オレフィン（ＥＰＭ、ＥＰＤＭなど）などのゴム成分とイソシアネート化合物、エポキシ化合物などの樹脂成分とを、メチルエチルケトン、トルエン等の有機溶剤に溶解乃至分散したものを用いることができる。ゴム糊の濃度は特に限定されるものではないが、２〜１０質量％程度の範囲が好ましい。

第２のＲＦＬ液で処理したアラミド繊維コードをこのゴム糊に浸漬して、乾燥することによって、ゴム糊をオーバーコート処理することができるものである。このように、ＲＦＬ被膜で被覆したアラミド繊維コードの表面にゴム糊の被膜をオーバーコートすることによって、本発明に係るアラミド心線に仕上げることができるものである。ゴム糊の被膜の厚みは特に限定されるものではないが、５〜１５μｍ程度の範囲であることが好ましい。

図１は上記のようにして作製したアラミド心線１を用いた動力伝動用ベルトの一例を示すものである。アラミド心線１は接着ゴム層６に埋設してベルト長手方向に沿って配置してあり、この接着ゴム層６の内周の伝動面側に隣接して圧縮ゴム層２を積層すると共に、接着ゴム層６の背面側に隣接して伸長ゴム層８を積層してある。圧縮ゴム層２にはその内周面にＶ溝を切削することによって、ベルト長手方向に沿う複数本のリブ９が形成してある。図１において１０は圧縮ゴム層２に含有される短繊維である。

上記のように形成される動力伝動用ベルトにあって、その両側面は切断したカット面となっており、この切断の際にアラミド心線１も長手方向に切断され、アラミド心線１の切断面が動力伝動用ベルトの側面に露出することになる。そしてアラミド心線１が動力伝動用ベルトの側面に露出していると、アラミド心線１のアラミド繊維フィラメントが解れた場合に、動力伝動用ベルトの側面から解れたアラミド繊維を起点としてアラミド心線がベルト側面より飛び出るポップアウトが生じ、ポップアウトしたアラミド心線が回転するプーリの軸に巻き付いてベルトが破断するなどのおそれがある。しかし本発明に係るアラミド心線１は上記のようなＲＦＬ処理を行なうことによって、フィラメント同士の結束性を高め、アラミド繊維フィラメントの解れを防ぐようにしているので、動力伝動用ベルトの側面においてアラミド心線１にホツレが発生することを防ぐことができるものである。

図１の実施の形態では、動力伝動用ベルトとしてＶリブドベルトを示したが、本発明は、カットした側面に心線１が露出するようなベルトの全般、例えばＶベルトや歯付ベルトなどにも適用されるものである。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１〜９、比較例１，２，４，５）
１６７０ｄｔｅｘのアラミド繊維（帝人（株）製「テクノーラ」）を３．７回／１０ｃｍの撚り数で下撚りして作製されたアラミド繊維単糸を使用した。そしてこのアラミド繊維単糸を第１のＲＦＬ液に浸漬して、乾燥する処理をした。ここで、第１のＲＦＬ液として、表１に示す組成のものから、表２の「第１の処理液」の欄に記載するものを選択して用いた。また浸漬は、アラミド繊維単糸を第１のＲＦＬ液に３秒間通過させることによって行ない、乾燥は１００℃、１．５分間の条件で行なった。

次に、ＲＦＬ処理したアラミド繊維単糸を２本束ね、１３．１回／１０ｃｍの撚り数で下撚りと同じ方向に上撚りし、アラミド繊維コードを作製した。そしてこのアラミド繊維コードを第２のＲＦＬ液に浸漬して、乾燥する処理をした。ここで、第２のＲＦＬ液として、表１に示す組成のものから、表２の「第２の処理液」の欄に記載するものを選択して用いた。また浸漬は、アラミド繊維コードを第２のＲＦＬ液に３秒間通過させることによって行ない、乾燥は２３０℃、１．５分間の条件で行なった。

この後、ＲＦＬ処理したアラミド繊維コードをゴム糊に浸漬して、乾燥する処理をすることによって、アラミド心線を得た。ここで、ゴム糊として、表４に示すＥＰＤＭ配合ゴム組成物をトルエンに溶解し、これにイソシアネートを添加した表３に示す組成の溶液を用いた。また浸漬は、アラミド繊維コードをゴム糊に３秒間通過させることによって行ない、乾燥は１７０℃、１．５分間の条件で行なった。

（比較例３）
１６７０ｄｔｅｘのアラミド繊維（帝人（株）製「テクノーラ」）を３．７回／１０ｃｍの撚り数で下撚りして作製されたアラミド繊維単糸を使用し、このアラミド繊維単糸を第１のＲＦＬ液に浸漬して、乾燥する処理をした。ここで、ＲＦＬ液として、表２に記載するように、表１に示す組成の「ＲＦＬ−４」を用いた。また浸漬は、アラミド繊維コードをＲＦＬ液に３秒間通過させることによって行ない、乾燥は１００℃、１．５分間の条件で行なった。

次に、ＲＦＬ処理したアラミド繊維単糸を２本束ね、１３．１回／１０ｃｍの撚り数で下撚りと同じ方向に上撚りし、アラミド繊維コードを作製した。この後、このアラミド繊維コードをゴム糊に浸漬して、乾燥する処理をすることによって、アラミド心線を得た。ここで、ゴム糊として表３に示す組成の溶液を用いた。また浸漬は、アラミド繊維コードをゴム糊に３秒間通過させることによって行ない、乾燥は１７０℃、１．５分間の条件で行なった。

（比較例６，７）
１６７０ｄｔｅｘのアラミド繊維（帝人（株）製「テクノーラ」）を３．７回／１０ｃｍの撚り数で下撚りし、これを２本束ねて１３．１回／１０ｃｍの撚り数で下撚りと同じ方向に上撚りして作製されたアラミド繊維コードを使用した。そしてこの未処理のアラミド繊維コードを、第１のＲＦＬ液の代わりに表２の「第１の処理液」の欄に示すように、表１に示す組成のイソシアネート系のプレディップ液（ＰＤ−１〜２）に浸漬して、乾燥する処理をした。浸漬は、アラミド繊維コードをイソシアネート系のプレディップ液に３秒間通過させることによって行ない、乾燥は１７０℃、１．５分間の条件で行なった。次に、この処理をしたアラミド繊維コードを第２のＲＦＬ液に浸漬して、乾燥する処理をした。ここで、第２のＲＦＬ液として、表２に記載するように、表１に示す組成の「ＲＦＬ−４」を用いた。また浸漬は、アラミド繊維コードをＲＦＬ液に３秒間通過させることによって行ない、乾燥は２３０℃、１．５分間の条件で行なった。次に、この処理をしたアラミド繊維コードを表３に示すゴム糊に浸漬して、乾燥する処理をした。浸漬は、アラミド繊維コードをゴム糊に３秒間通過させることによって行ない、乾燥は１７０℃、１．５分間の条件で行なった。

上記の実施例１〜９及び比較例１〜７で得たアラミド心線について、ホツレ試験、剥離試験、屈曲疲労試験、ＲＦＬ被膜厚み測定を、以下のようにして行なった。結果を上記の表２に示す。

（ホツレ試験）
アラミド心線のホツレ性を評価するため、次の方法でＶリブドベルトを作製した。まず、表面が平滑な円筒状の成形モールドの外周に、１プライのゴム付綿帆布を巻き付け、その外側に表５のゴム組成の未加硫の接着ゴム用シートを巻き付けた。次にこの接着ゴム層用シートの上からアラミド心線をスピニングして巻き付け、さらにこの上に表５のゴム組成の未加硫接着ゴム層用シート及び未加硫の圧縮ゴム層用シートをこの順に巻き付けた。この後、圧縮ゴム層用シートの外側に加硫用ジャケットを配置した状態で、成形モールドを加硫缶に入れて加硫した。そして加硫して得られた筒状の加硫ゴムスリーブを成形モールドから取り出し、加硫ゴムスリーブの圧縮ゴム層をグラインダーによりＶ溝状に研削することによって複数のリブを形成した後、加硫ゴムスリーブを輪切りするようにカッターで周方向に切断することによって、Ｖリブドベルト（図１参照）に仕上げた。

上記のように作製したＶリブドベルトについて、カッターで周方向に切断したベルト側面に露出するアラミド心線を手で擦り、目視でホツレの有無やその程度を調べるホツレ試験をした。そして露出したアラミド心線を強く擦ってもホツレが発生しない場合を「◎」、ホツレは発生するが微少である場合を「○」、ホツレが大きく発生する場合を「△」、カッターで切断した時点で既にホツレが発生している場合を「×」と評価し、評価が「○」以上の場合を良好と判定した。

（剥離試験）
表５に示す組成の未加硫のＥＰＤＭ配合ゴムシート（厚み４ｍｍ）の一方の面に、長さ１５０ｍｍのアラミド心線を２５ｍｍ幅となるように複数本平行に揃えて並べ（図２（ａ）にアラミド心線１を平行に揃えて並べた状態を示す）、ＥＰＤＭ配合ゴムシートの他方の面に帆布を重ねて、プレス板で０．２ＭＰａ（２ｋｇｆ／ｃｍ^２）の圧力をかけてプレスし、さらに１６０℃で３０分間加熱して加硫することによって、剥離試験用の短冊試験片（幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚み４ｍｍ）を作製した。この試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５６に準拠して、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで剥離試験を行ない、アラミド心線とゴムとの接着力（加硫接着力）を室温雰囲気下で測定した。そして接着力が３５０Ｎ以上であれば「◎」、３００Ｎ以上３５０Ｎ未満であれば「○」、２００Ｎ以上３００Ｎ未満であれば「△」、２００Ｎ未満であれば「×」と評価し、評価が「○」以上であれば接着性は良好と判定した。

（屈曲疲労試験）
屈曲疲労試験用の試験片を次のようにして作製した。まず表５に示す組成の未加硫のＥＰＤＭ配合ゴムシート（厚み０．５ｍｍ）を円筒状の金型に巻き付け、この上にアラミド心線をスパイラル状に巻き付けた後、さらにこの上に同じ未加硫のＥＰＤＭ配合ゴムシート（厚み０．５ｍｍ）を巻き付け、これにジャケットを被せて加熱することよって加硫し、加硫ゴムスリーブを作製した。そしてアラミド心線が２本埋設され、且つカットした側面にアラミド心線が露出しないように加硫ゴムスリーブを周方向にカッターでカットし、幅３ｍｍ、長さ５０ｃｍ、厚み１．５ｍｍの試験片を作製した。

屈曲疲労試験は、図２（ｂ）に示すように、上下に配置した一対の円柱形の回転バー（直径３０ｍｍ）１２ａ，１２ｂに上記のように作製した試験片１３を屈曲させて巻き掛け、試験片１３の一端をフレーム１４に固定すると共に試験片１３の他端に２ｋｇの荷重１５をかけ、一対の回転バー１２ａ，１２ｂを相対距離を一定に保ったまま、上下方向に３０００００回往復（ストローク：１００ｍｍ、サイクル：１００回／分）させることによって、回転バー１２ａ，１２ｂへの試験片１３の巻き付け・巻き戻しを繰り返し、屈曲疲労させた。そしてオートグラフ（（株）島津製作所製「ＡＧＳ−Ｊ１０ｋＮ」）を用いて、この屈曲後の試験片を引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張り、試験片の破断時の強力を測定した。一方、屈曲前の試験片の破断時の強力を予め測定しておき、
強力保持率（％）＝（屈曲後の強力／屈曲前の強力）×１００
の式から強力保持率を算出した。そして強力保持率が６０％以上であれば「◎」、４０％以上６０％未満であれば「○」、２０％以上４０％未満であれば「△」、２０％未満であれば「×」と評価し、評価が「○」以上であれば耐屈曲疲労性は良好と判定した。

（ＲＦＬ被膜厚み測定）
上記の（ホツレ試験）で作製したＶリブドベルトを幅方向に切断し、切断端面に表れるアラミド心線の切断面を走査型電子顕微鏡（日本電子（株）製走査型電子顕微鏡「ＪＳＭ−５９００ＬＶ」）を用いて観察し、内周のアラミド繊維と外周のゴムとの間隔をＲＦＬ被膜として測定した。

表２にみられるように、実施例１〜９のアラミド心線は、ホツレ性、接着性、屈曲疲労性に優れ、ＲＦＬ被膜の厚みは５〜２０μｍの範囲に収まるものであった。

一方、比較例１は屈曲疲労性は良好であったが、ホツレ性や接着性は悪いものであった。これは、第１のＲＦＬ液の固形分濃度が低いため、アラミド繊維のフィラメント間の結束性が悪く、ホツレが発生したものであり、またＲＦＬ被膜の膜厚が５μｍ未満となり、第１のＲＦＬ処理で形成される被膜と第２のＲＦＬ処理で形成される被膜の接着力が不足し、これが原因でアラミド心線の接着性が低下したものと考えられる。

また比較例２は、ホツレ性は良好であったが、接着性は悪く、屈曲疲労性は十分ではなかった。これは、第１のＲＦＬ液の固形分濃度が過度に高いため、ホツレ性は良好であるものの、アラミド心線の柔軟性が損なわれて屈曲疲労性が十分でなくなったものと考えられる。また接着性については、ＲＦＬ被膜の膜厚が２０μｍを超えて大きいため、ＲＦＬ被膜内部に破壊が発生して、接着力が低下したためであると考えられる。

また比較例３は、ホツレ性、屈曲疲労性は良好であったが、接着性は悪いものであった。これは、第１のＲＦＬ液の固形分濃度が１０〜３０質量％の範囲であるので、ホツレ性や屈曲疲労性に問題は生じないが、第２のＲＦＬ液による処理を省略したため、接着性が低下したものと考えられる。一方、比較例４、５は、第２のＲＦＬ液の固形分濃度が高いため、第２のＲＦＬ液の処理の際にアラミド心線の周囲にカス付が発生し、またＲＦＬ被膜の膜厚が２０μｍを超えて厚くなり、この結果、接着性が低下している。

さらに、比較例６，７は、ホツレ性と屈曲疲労性が悪いものであった。屈曲疲労性については、第１の処理においてイソシアネートの樹脂系接着剤を用いたため、アラミド心線の曲げ剛性が高くなり、屈曲疲労性が低下したものと考えられる。ホツレ性については、上撚りしたコードにＲＦＬ液を処理するようにしたため、アラミド心線の内部にまでＲＦＬ液が十分に浸透しなかったことが原因であると考えられる。

以上の結果から、アラミド心線のホツレ性を改善し、屈曲疲労性を高く維持するには、上撚りする前に第１のＲＦＬ液で、上撚りした後に第２のＲＦＬ液でそれぞれ処理し、そして第１のＲＦＬ液の固形分濃度を１０〜３０質量％に、第２のＲＦＬ液の固形分濃度を１〜１０質量％の範囲にそれぞれ設定する必要のあることが、確認される。また第１や第２のＲＦＬ液の固形分濃度がこの範囲内であれば、ＲＦＬ被膜の厚みが５〜２０μｍの範囲になり、アラミド心線とゴムとの接着性を高く維持することができるものである。

１ 心線
２ 圧縮ゴム層
６ 接着ゴム層
８ 伸長ゴム層
９ リブ

Claims (2)

1. 無撚りリボン状のアラミド繊維フィラメントあるいは下撚りのかかったアラミド繊維単糸を、固形分濃度が１０〜３０質量％の第１のレゾルシン−ホルマリン−ラテックス液に浸漬して乾燥させる工程と、この第１のレゾルシン−ホルマリン−ラテックス液で処理をしたアラミド繊維フィラメントあるいはアラミド繊維単糸を複数本束ねて上撚りをかける工程と、この上撚りをかけて形成されるアラミド繊維コードを、固形分濃度が１〜１０質量％の第２のレゾルシン−ホルマリン−ラテックス液に浸漬して乾燥させる工程と、この第２のレゾルシン−ホルマリン−ラテックス液で処理をしたアラミド繊維コードをゴム糊に浸漬して乾燥させる工程と、を経て作製され、表面に被覆されたレゾルシン−ホルマリン−ラテックスの被膜の厚みが５〜２０μｍの範囲であることを特徴とするアラミド心線。
2. ベルト長手方向に沿って心線を接着ゴム層に埋設し、この接着ゴム層の伝動面側に圧縮ゴム層を積層すると共に接着ゴム層の背面側に伸長ゴム層を積層した動力伝動用ベルトであって、心線が上記請求項１に記載のアラミド心線であることを特徴とする動力伝動用ベルト。