JPH02163142A - 熱可塑性エラストマー伝動ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は熱可塑性エラストマーより構成される伝動ベル
ト、特に歯付ベルトに関し、さらに詳しくは着色性、帯
電防止機能および耐摩耗性向上による長寿命等のベルト
性能を向上させた熱可塑性エラストマー歯付ベルトに関
する。

（従来の技術） 昨今、伝動ベルト、特に歯付ベルトはカセットレコーダ
ー、ビデオ、ＯＡ機器などのエレクトロニクス製品にお
いて用いられるようになっており、これらの用途に使用
される歯付ベルトには製品への塵埃の付着やノイズの発
生や誤動作を生じさせないために帯電防止機能が必要と
なっている。また、上記エレクトロニクス製品は本来の
機能に付加してデザイン・色彩等も重要視されており、
従ってその製品に用いられるベルトにも様々な色を付す
必要がある。

ところで上記熱可塑性エラストマーは高温で可塑化し、
一般の熱可塑性樹脂用成形機で迅速に加工でき、補強材
を加えなくても十分な強度を有する材料である。この熱
可塑性エラストマーを上記歯付ベルトに適用する場合、
帯電防止機能を付与するため、従来より導電性カーボン
ブラックまたは界面活性剤の添加（以下、従来技術ｉと
いう）が行われている。

また、導電性樹脂に関する発明として、特開昭６１−２
８１１５４号（以下、従来技術■という）が開示されて
いる。この従来技術■は、ｒｆｃ、ＬＳＩなどの保管容
器としての樹脂に帯電防止機能を付与するために、樹脂
に導電フィラーと、ホウ素および窒素を含をする電荷移
動錯体（モノホウ素化合物）を適当量添加することによ
り、樹脂を脆化させることなく帯電防止化を図ろうとす
るものである。」 さらに、プラスチックエージ（文献名）のｖｏ１３３の
Ｎｏ　２〜Ｎｏ　４　（１９８７）には、ポリホウ素化
合物使用によるポリマーの帯電防止に関する記ｉ！２（
以下、従来技術■という）がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来技術Ｉに従って熱可塑性エラストマ
ーに導電性カーボンブラックを添加した場合、・色彩と
しては黒色しか得られず用途が限定される。また、導電
性カーボンブラックの添加により耐屈曲疲労性および耐
摩耗性が低下するので、このようなエラストマーから成
るベルトは短寿命のものとなる。そして、上記エレクト
ロニクス製品は小型化の傾向にあるため、該製品に適用
されるベルトは小プーリーとの組み合わせが必要となる
が、導電性カーボンブラックを添加した熱可塑性エラス
トマーより成るベルトは曲げ剛性が大きいので上記用途
への適用は困難である。

さらに、熱可塑性エラストマーに界面活性剤系帯電防止
剤を添加した場合、その帯電防止機能は環境条件または
時間経過により劣下するため、このような熱可塑性エラ
ストマーより成るベルトは上記エレクトロニクス製品に
対しては適用できない。また、界面活性剤系帯電防止剤
は熱可塑性エラストマーとの相溶性が悪（、経時的にブ
リードを生じ、ベルトとして用いた場合はこれと接触す
るプーリー等の部品を汚染するという問題がある。

また、従来技術Ｈの電荷移動錯体を構成するのはモノホ
ウ素化合物であるから、該物質から成る樹脂が帯電防止
機能を有するためには、表面層付近にホウ素化合物を集
約する必要があり、この場合摩耗により表面層が欠落す
るとモノホウ素化合物も同時に消滅し、帯電防止機能は
なくなる。

さらに、従来技術■はポリエチレン等のプラスチックに
ポリホウ素化合物を適用した例が示されいるのみで、熱
可塑性エラストマー伝動ベルトへの適用に関しては全く
記載されていない。

上記に鑑み、本発明は帯電防止機能および着色性を有し
、且つ長寿命の熱可塑性エラストマー伝動ベルトを提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明に係る熱可塑性エラス
トマー伝動ヘルドの構成要旨は、熱可塑性エラストマー
１００重量部に対してポリホウ素化合物を０．１〜５重
景重量加混入したエラストマー組成物から構成される熱
可塑性エラストマー伝動ベルトを第一の発明とし、上記
第一の発明において、ポリホウ素化合物が電荷移動錯体
を形成する含窒素化合物である熱可塑性エラストマー伝
動ベルトを第二の発明とする。

本発明の伝動ベルトを構成する熱可塑性エラストマーに
添加するポリホウ素化合物は電荷移動錯体を形成する含
窒素化合物であり、第１図の模式図で表されるものであ
る。

また、本発明の熱可塑性エラストマー（Ｔ’ＰＥともい
う）としては、特に限定されるものではないが、ポリエ
ステル系’Ｔ’ＰＥ、ポリアミド系ＴＰＥ、ポリ１クレ
タン系′Ｔ”ＰＲ，オレフィン系ＴＰＥ等を挙げること
ができる。

熱可塑性エラストマーにポリホウ素化合物を添加混入す
る方法には特に制限はなく、熱可塑性エラストマーペレ
ットにポリホウ素化合物を混入して室温にてミキサー等
によりトライブレンドするか、又は、押出し機等の一般
の樹脂用混練機を用いればよい。

上記ポリホウ素化合物が添加混入された熱可塑性エラス
トマーを用いて歯付ベルトを成形する方法は、押出し成
形、射出成形環一般の熱可塑性樹脂と同様の方法によれ
ばよい。また、咳歯付ベルトにアラミド繊維、ポリエス
テル繊維、ガラス繊維、アラミドフィルム等の張力帯を
設けることもできる。

（作用） 上記構成を有する本発明のポリホウ素化合物は電荷移動
錯体を形成する含窒素化合物であるから、チッ素がドナ
ー、ホウ素がアクセプターとして、チッ素−ホウ素間で
容易に電子の授受が行われて体積導電されることにより
、ヘルド表面における帯電は完全に漏洩されて帯電防市
が行われる。そして、熱可塑性エラストマー１００重量
部に添加するポリホウ素化合物の量が０．１重量部から
５重量部であるので、ブリードを生じることなく、十分
な帯電防止効果を発揮することができる。

（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により同等限定されるものではない。なお、
以下の実施例において、熱可塑性エラストマーに添加混
合する方法として、ポリホウ素化合物、界面活性剤系帯
電防止剤についてはこれらを熱可塑性エラストマーペレ
ットに混入した後ミキサーでトライブレンドする方法に
従い、導電性カーボンブラックについてはこれを熱可塑
性エラストマーベレットに混入した後、二軸押出し機で
溶融混練する方法に従った。以下の表１〜３に於て部は
重量部を示す。

（実施例１） オレフィン系熱可塑性エラストマー（三菱モンサント化
成■製サントプレーン）１００重量部に所定量のポリホ
ウ素化合物（ボロンインターナショナル■製ハイボロン
ＣＴＮ−１３１Ｐ）を添加混合した後、射出成形により
約５ミリ厚みのエラストマーシートを得た。この試料に
ついて、帯電減衰測定装置（春日電機■製）を用い、印
可電圧１００００　Ｖ時のＯｖ減衰時間および摩擦帯電
圧（加重５００ｇ、摩擦時間３０分）を２５°Ｃ・５０
％ＲＨの条件下で測定した。その結果を表１および第２
図に示す。

第２図より明らかなように、ポリホウ素化合物添加量が
００１重量部以上において摩擦帯電圧がほぼゼロとなり
、帯電防止効果が認められた。

なお、ポリホウ素化合物添加量が５重量部用では、ブリ
ードが生じた。

（実施例２） 表２に示すように、オレフィン系熱可塑性エラストマー
（同上物質）　１００重量部に、所定量のポリホウ素化
合物（同上物質）、導電性カーボンブラック（ケッチエ
ンブラックＥＣ）または界面活性剤系帯電防止剤（花王
石鹸■製エレクトロストリッパー）を添加混合した後、
射出成形により約５ミリ厚みのエラストマーシートを得
た。この試料について、体積固有抵抗（ＪＩＳＫ　６７
２３）および摩擦帯電圧（加重５００ｇ、摩擦時間３０
分）を、上記射出成形直後、２５°Ｃ・３０％Ｒ１＋で
２４時間放置後、１２０″Ｃで７２時間熱老化後の各時
点において、２５°Ｃ・５０％ＲＨの条件下で測定した
。その結果を次頁の表２に示す。

表２から明らかなように、ポリホウ素化合物を１重量部
添加したものと導電性カーボンブラックを１０重量部添
加したものの摩擦帯電圧が環境条件の変化に関わらず、
Ｉ　Ｖｏｌｔ未満であり、優れた帯電防止効果を有する
ことを示している。

（実施例３） 表３に示すポリエステル系熱可塑性エラストマー（東洋
紡績■製ベルプレン＞　ｔｏｏ　、ｔｉｔ部またはポリ
アミド系熱可塑性エラストマー（東し■製ベバックス）
１００重量部に、ポリホウ素化合物（同上物質）または
導電性カーボンブラック（同上物質）を添加混合したも
のまたは未添加のものを、射出成形により約５４．厚み
のエラストマーシートとした。これらについて、硬度測
定（ＪＩＳ　Ａ型硬度計）、引張試験（ＪＩＳに６３０
１）、屈曲試験（ＪＩＳに６３０１カフト入り破断回数
）、テーパー摩耗（八ＳＴＭ　Ｄ−１０４４，Ｃ５−１
７）　、低温衝撃脆化試験（ＪＩＳ　Ｋ　６３０１）　
、摩擦帯電圧試験（加重５００ｇ、摩擦時間３０分）お
よび熱老化試験（ＪＩＳ　Ｋ６３０１）を行なった。そ
の結果を表３に示す。

表３より本発明例２および３と比較例４〜７との比較に
おいて、 ■硬度、引張特性値、熱老化特性などにおいては多少の
差異は見られるものの、本発明例と比較例の間に顕著な
差異は見られない。

■本発明例２および３ならびに導電性カーボンブラック
が添加された比較例５および７は摩擦帯電圧が低く、帯
電防止効果の点においては共に優れているが、比較例５
および７は屈曲疲労性および低温衝撃脆化性の点で本発
明例より劣っている。

■本発明例２および３は、テーパー摩耗量が比較例４〜
７に比べて少なく、本発明例によるものは耐摩耗性が優
れていることを示している。

■本発明例で、熱可塑性エラストマーをポリエステル系
樹脂とした場合はエラストマーの色は白色となり、また
ポリアミド系樹脂とした場合はエラストマーの色を淡黄
色とすることができる。

（実施例４） 歯付ベルトの多数の歯部に対応した凹部を有する筒状の
金型（内型）に接着剤をコーティング処理したケプラー
コードをスパイラル状に巻付けた後、この筒状金型（内
型）を射出成形金型（外型）に挿入した。その後、表３
に示した本発明例２、比較例４または５の組成を有する
熱可塑性エラストマーを射出成形することにより、ＭＸ
Ｌ型ベルト（歯のピッチ２．０３２”す、歯数１００、
幅６．４〜）を作成した。このベルトを用いて、駆動プ
ーリー（歯数２０．２５０Ｏｒｐｍ）、従動プーリー（
歯数２０）、負荷２５匈の条件にて走行試験を行い、摩
耗減量を測定した。その結果を第３図゛に示す。第３図
において、ｆｌは本発明例２を示し、ｆ２は比較例４を
示し、「３は比較例５を示す。

第３図より、本発明例２の耐摩耗性が比較例４および５
に比べて優れていることは明らかである。

（発明の効果） ■熱可塑性エラストマーに添加するポリホウ素化合物が
電荷移動錯体を形成する含チツ素化合物であるので、熱
可塑性エラストーマー内での電荷の移動が容易に行われ
て体積導電されることにより、確実に帯電防止を図るこ
とができる。このような熱可塑性エラストマーをエレク
トロニクス製品の伝動ベルトに適用した場合においては
、製品へ塵埃が付着することはなく、ノイズや誤動作も
生じない。

■熱可塑性エラストマーに添加するポリホウ素化合物の
量が０．１〜５重量部であるので、着色可能で耐摩耗性
に優れ、帯電防止機能を有すると共にブリードの生じな
い熱可塑性エラストマーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はポリホウ素化合物の模式図、第２図はポリホウ
素化合物の添加量と摩擦帯電圧の関係を示す図、第３図
は本発明例と比較例の摩耗特性を比較する図である。 第 図 第２図 服り４・フ象イし＠′ｌ１ｔＪＡＩＪｐ量（◆１叶） 走イ↑時間 （ｈ？）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熱可塑性エラストマー１００重量部に対してポリホ
   ウ素化合物を０．１〜５重量部添加混入したエラストマ
   ー組成物から構成される熱可塑性エラストマー伝動ベル
   ト ２）ポリホウ素化合物が電荷移動錯体を形成する含窒素
   化合物である請求項１記載の熱可塑性エラストマー伝動
   ベルト