JPH026872B2

JPH026872B2 -

Info

Publication number: JPH026872B2
Application number: JP63097474A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Goto; Yoshio Yamaguchi; Hajime Kakiuchi; Tomoji Mashita
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1988-04-19
Filing date: 1988-04-19
Publication date: 1990-02-14
Also published as: JPH01272876A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は接着処理を施したゴム補強用繊維及び
これを用いた歯付ベルトに係り、特に高温条件で
使用しても接着剤の硬化が起こらずに、ゴムとの
接着力を充分に維持して耐熱性、耐屈曲性に優れ
たゴム補強用繊維及びこれを用いた歯付ベルトに
関する。（従来技術）従来、歯付ベルトは自動車用カム駆動用あるい
は一般産業機器における同期駆動系、例えばプリ
ンターの紙送り、ヘツド送り等の分野で金属性チ
エーンにとつてかわり、その用途を拡げてきた。
そして、同期性能を向上させるためにも歯付ベル
トの寸法が、外部からの物理作用により変化しに
くいことが重要になり、抗張体としてガラス繊
維、スチール繊維、カーボン繊維、アラミド繊維
等が使用されている。中でも、自動車用カム駆動系に用いられる歯付
ベルトは、熱的に苛酷な条件下で使用されるた
め、ベルトを構成するゴム配合物、抗張体、帆
布、これらを複合化する接着剤等には、従来の特
性に加えて耐熱性が付与されていなければならな
い。特に抗張体が上述のような非常に剛直で耐屈
曲性に劣る素材で構成されているため、耐熱性に
加えて柔軟性が強く要求される。例えば、ガラス
繊維の場合、接着剤としてレゾルシノール―ホル
マリン―ラテツクス処理液（以後、RFL処理液
と呼ぶ）が用いられるが、その配合内容は従来の
有機繊維とゴム配合物の接着に用いられるRFL
処理液に比べ、レゾルシノール―ホルマリン縮合
物のRFL処理液中に占める割り合いが非常に小
さく、更には軟化剤が添加される場合もあり、処
理されたガラス繊維がより柔軟になるように配慮
されている。（発明が解決しようとする問題点）しかし、昨今自動車用エンジンのコンパクト化
あるいは燃焼効率改善を目差した高温化のため
に、歯付ベルトはより耐熱性、耐屈曲性に優れる
ことが要求されており、従来のRFL処理を施し
たガラス繊維では、これまでのような長寿命を保
持することが難しくなつてきている。即ち、通常のRFL処理液より得られる接着剤
組成物は、エラストマーのマトリツクス中にレゾ
ルシノール―ホルマリン初期縮合物が点在した状
態にあると考えられる。このような状態にあるブ
レンド物の物理的性質はブレンドされて各々の物
質の物理的性質をそのまま発現させることは困難
になつている。例えばRFL処理液より得られた接着組成物の
場合、レゾルシノール―ホルマリン初期縮合物の
混入により、エラストマーの伸びあるいは強度は
低下し、柔軟性（屈曲疲労性）が損なわれること
になる。また、耐熱性においてもレゾルシノール
―ホルマリン初期縮合物の有無にかかわらず、エ
ラストマーは高温度下で熱劣化のため、徐々に硬
化していくが、その時もレゾルシノール―ホルマ
リン縮合物の存在はエラストマーの強伸度を低下
させ、結果として耐屈曲疲労性を悪化させてい
た。本発明はこのような問題点を改善するものであ
り、高温条件下においても接着剤の硬化を起こさ
ずにゴムとの接着力を充分に維持できるゴム補強
用繊維を提供して、且つこのゴム補強用繊維を抗
張体として使用して耐熱性、耐屈曲性に優れた歯
付ベルトを提供することを目的とする。（問題点を解決するための手段）即ち、本発明の特徴とするところはストランド
あるいは撚糸された無機繊維にゴムラテツクスを
付着し固化させた後、イソシアネート基を有する
化合物とゴム配合物が重量比にして１：９から
５：５の範囲で有機溶剤にて溶解したゴム糊を付
着させたゴム補強用繊維にある。また、本発明は一定ピツチで片面もしくは両面
に歯部を有し、ピツチライン上に抗張体を埋設し
た歯付ベルトにおいて、前記抗張体としてストラ
ンドあるいは撚糸された無機繊維にゴムラテツク
スを付着し固化させた後、イソシアネート基を有
する化合物とゴム配合物とからなるゴム糊を付着
することによつて得られたコードを使用してなる
歯付ベルトも含む。即ち、本発明では従来のガラス繊維あるいはカ
ーボン繊維等の無機繊維表面を覆つていたRFL
処理液のかわりに、ラテツクス単独で処理を行な
いレゾルシノール―ホルマリン縮合物のような熱
硬化性樹脂素成分を含まないゴム層で繊維を覆う
ことにより、従来に比べてゴム補強用繊維及びこ
れを用いた歯付ベルトにより優れた柔軟性と耐熱
性を付与する。本発明で使用するラテツクスは、特に限定され
るものではないが、柔軟性という点からみれば、
エラストマー（ゴム）のラテツクスが適当であ
り、その種類については被着体であるゴム配合物
の種類及び狙いとする歯付ベルトの使用温度条件
によつて選ばれる。例えば、クロロプレンゴム配
合物が被着体の場合、ラテツクスとしてはクロロ
プレンゴムラテツクスあるいはビニルピリジン―
スチレン―ブタジエン共重合体ラテツクスを用い
るのが好ましい。また、被着体ゴム配合物が水素添加NBR、ク
ロロスルホン化ポリエチレンのような非常に耐熱
性に優れたゴムより構成される場合、使用するラ
テツクスも水素添化NBRラテツクス、クロロス
ルホン化ポリエチレンラテツクスを使用し、耐熱
性を付与したほうがよりベルトの寿命が長くな
る。また、老化防止剤を予めラテツクスに混在さ
せて処理を施すことも、ベルトの寿命を長くする
ことに有効である。ラテツクスの固形分濃度については、特に限定
されない。また、付着量については10〜30重量
％、好ましくは15〜25重量％の範囲が屈曲疲労
性、接着性を両立させるのに好ましい。ラテツクス付着後の加熱処理は200〜400℃、好
ましくは200〜350℃の温度範囲で、10〜300秒間
実施される。200℃未満の温度での処理は接着力
の低下をまねき、一方400℃を越える温度では繊
維を被覆したゴム層を過度に劣化させることにな
る。そして、本発明の効果を発揮させるためにもラ
テツクスにて処理された繊維をゴム糊にて被覆し
なければならない。これは、歯付ベルトの抗張体
として必要な接着力を付与するために実施され
る。このゴム糊は大きく分けて、ゴム配合物、イ
ソシアネート基を有する化合物そして有機溶剤の
３成分より構成される。まず、ゴム配合物は被着体ゴム配合物と同じあ
るいは被着体ゴム配合物と同じゴムを使用した配
合物が好ましい。ただし接着力を損なわなけれ
ば、異種ゴムを使用した配合物でもなんら問題は
ないが、被着体ゴム配合物より耐熱性に劣るもの
を使用する場合、例えば被着体が水素添化NBR
配合物でゴム糊にポリクロロプレン配合物を用い
た場合、ベルト走行時にゴム糊の熱劣化が走行
し、結果として水素添化NBRを用いて耐熱性を
向上させる本来の目的が十分達成できなくなる。
同様の事が前述のラテツクスの選定時にも考慮さ
れるべきである。次にゴム糊を構成するイソシアネート基を有す
る化合物としては、分子内に少なくとも１つ以上
のイソシアネート基を有するものであればなんら
問題はないが、原料としての安定性、安全性、ま
たゴム糊としての反応性を考慮すれば、例えばポ
リメチレンポリフエニンポリイソシアネート、メ
チレンジフエニルイソシアネート等が好ましい。このようなゴム糊構成成分は、ゴム配合物100
重量部に対してイソシアネート基を有する化合物
10〜120重量部の割りあいで、好ましくは30〜80
重量部の割りあいで有機溶剤にて溶解混合され
る。このようにして得られるゴム糊を前記ラテツ
クスにて被覆し、加熱処理された繊維に付着せし
めて100〜200℃の温度範囲で加熱処理される。以上の処理で得られるガラス繊維あるいはカー
ボン繊維等の無機繊維は、従来のものに比べて優
れた柔軟性と耐熱性を有するだけでなく、従来の
ものとほとんどかわりない良好な接着性能力をも
つ。また、処理液自体はRFL液を使用しないた
め、経時安定性が優れている。（実施例）次に本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。（実施例１） ECG150―３／０の構成のガラスコードに表１
に示す実施例１―１、１―２、１―３のサブコー
ト、トツプコートを施した。サブコートは温度
300℃で30秒間の加熱処理を施し、トツプコート
は温度150℃で30秒間の加熱処理を施した。比較
例として実施例と同じ条件で表１に示す比較例１
―１、１―２、１―３のサブコード、トツプコー
トを施したガラスコードを作製した。処理を施したガラスコードは、クロロスルフオ
ン化ポリエチレン配合物に埋設し、温度150℃、
圧力50Kg／cm²で30分加圧加硫し、厚さ１mm、長さ
63.5mm、巾25mmを有するシート状の試料を得た。
この試料を140℃のギアオーブン中に７日間放置
した後、曲げ弾性率を測定した。また、処理を施したガラスコードを密に並べク
ロロスルフオン化ポリエチレン配合物に温度150
℃、圧力50Kg／cm²で30分間加圧密着させ、巾25
mm、長さ140mm、厚さ３mmのシート状の試料を得
た。この試料でＴ剥離試験を実施し、コードとゴ
ム配合物間の剥離接着力を測定した。それぞれの
測定値を表１に併記する。 140℃で７日間放置した後の曲げ弾性率は、特
にラテツクスの種類により顕著な差が見られる。
またレゾルシノール―ホルマリン縮合物の有無に
よつても差は見られる。接着力についてはいずれ
の例も部材破壊（ゴム配合物の破壊）となつてお
り、レゾルシノール―ホルマリン縮合物を含まな
い例でも、接着力が損なわれることはなかつた。（実施例２）次にECG150―３／０の構成のガラスコードに
表２に示す実施例２―１、２―２、２―３、２―
４のサブコード、トツプコートを施し実施例１と
同様の方法で曲げ弾性率と剥離接着力を測定し
た。それぞれの測定値を表２に併記する。 140℃で７日間放置後の曲げ弾性率はトツプコ
ートに用いたゴム配合物の種類によつて差が見ら
れ、実施例１におけるラテツクス種の差と同様に
耐熱性に優れたゴム配合物を用いた場合、曲げ弾
性率は小さくなる。またイソシアネート基を含む
化合物の添加量によつても差はみられた。（実施例３） 140℃で７日間の熱劣化後の材料の曲げ弾性率
と実際に歯付ベルトとなつた場合の走行寿命
（1000hr走行後の残存強力）との対応を第１図に
示す。ベルト走行条件としてはベルトサイズ：
191S8M792、雰囲気温度120℃、Drプーリ21歯、
Dnプーリ42歯、初張力15Kgであつた。第１図より140℃で７日間の熱劣化後の曲げ弾
性率が小さい試料ほどベルト残存強力が大きくな
り、ベルト走行寿命が長なることがわかる。従つて、実施例から明らかなように同じラテツ
クス、ゴム配合物を使用しても本発明のコードは
いずれも熱劣化後の曲げ弾性率が小さくなり、ベ
ルト走行寿命も長くなる。

【表】

【表】（効果）以上のように本発明のゴム補強用繊維は、これ
に被覆されている接着層には樹脂が存在していな
いために、高温条件下に長時間放置しても硬化が
起こらずにゴムとの高い接着力を維持できて耐熱
性、耐屈曲性に富み、更にこの繊維をコードとし
て歯付ベルトの抗張体として使用した場合も、こ
の歯付ベルトの走行後のベルト残存強力も大きく
なつてベルト走行寿命も長くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はゴム補強用繊維を140℃で７日間熱劣
化した後の曲げ弾性率とこの繊維を抗張体として
用いた歯付ベルトの1000時間走行後におけるベル
ト残存強力との関係を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１ストランドあるいは撚糸された無機繊維にゴ
ムラテツクスを付着させた層と、その表面にイソ
シアネート基を有する化合物とゴム配合物とを有
機溶剤にて溶解してなるゴム糊を付着させた層を
設けたことを特徴とするゴム補強用繊維。２一定ピツチで片面もしくは両面に歯部を有
し、ピツチライン上に抗張体を埋設した歯付ベル
トにおいて、前記抗張体としてストランドあるい
は撚糸された無機繊維にゴムラテツクスを付着し
た層に、イソシアネート基を有する化合物とゴム
配合物とを有機溶剤にて溶解してなるゴム糊を付
着させたコードを用いたことを特徴とする歯付ベ
ルト。