JPH04255323A - 寸法安定性に優れたシームレスベルト - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、搬送その他の用途に使
用される、継ぎ目のない、特に高温下での寸法安定性と
物理的、機械的強度に優れたベルトに関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】合成高分子フィルムからなるエンドレス
ベルトは装置の小型化、軽量化のために従来から種々の
用途に用いられている。このようなベルトは通常合成樹
脂フィルムの両端部を接着接合したり、融着接合して得
るのであるが、継ぎ目部分に段差ができることから走行
が不安定になったり、長期間の使用で接合部から破損し
やすいなどの問題があった。このような理由から、合成
樹脂チューブを輪切りにしていわゆるシームレスベルト
として利用すれば継ぎ目がないことから従来のエンドレ
スベルトに比べて、寿命が長くなり、継ぎ目の位置の制
御の必要もないので駆動部分が簡素化できること、並び
に、スムーズに回転するなどの利点を有していると考え
られ、搬送その他の用途への利用の可能性が提案されて
いる。

【０００３】シームレスベルトは上述のように継ぎ目が
ないことはもちろんのことベルトとして使用する上でさ
まざまな性能が要求されているが、特に使用環境の温度
変化に伴う収縮や伸びが小さく寸法安定性が良いこと、
厚みむらのないこと、及び長期間連続的に荷重がかかる
ことから、機械的強度、特に引張強度、ヤング率が大き
いことが要求されている。これらの性能は、原材料であ
る合成高分子固有の物理的性質、機械的性質に起因する
のであるが、そのほかに加工条件にも大きく影響される
。

【０００４】上記の要望をある程度満たすものとして、
最近ではポリエステル樹脂の優れた機械的性質と成形性
に着目して特開昭６４−８０２５号公報には２軸延伸熱
可塑性ポリエステル樹脂のシームレスベルトが提案され
ている。しかしながら、ポリエステル樹脂はガラス転移
温度が一般に１００℃未満であることから、該ポリエス
テル樹脂で製造されたシームレスベルトをガラス転移点
以上の温度、特に１５０℃を越えた環境下で使用する場
合には引張強度、ヤング率が大幅に低下するので荷重に
よって伸びたり、または逆に成形時の残留ひずみのため
に収縮する場合があった。このような理由からより寸法
安定性が高い、高温下でも使用できるシームレスベルト
が提供されることが望まれていた。

【０００５】一方、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹
脂は耐熱性と機械的性質の優れたエンジニアリングプラ
スチックスとして注目されており、該樹脂の２軸延伸フ
ィルムの製造方法や該フィルムを熱処理して寸法安定性
を付与する方法などが特開昭６３−４９３４号公報、特
開昭６１−２５５８３３号公報、特開昭６０−１８７５
３０号公報、特開昭５８−６３４１７号公報などに記載
されており、各方面で研究されている。しかしながら、
インフレーション同時２軸延伸成形法によるポリエ−テ
ル・エーテル・ケトン樹脂フィルムの製造方法について
は特開昭６０−２１７１３４号公報に報告があるのみで
あり、熱収縮率の少ない、寸法安定性の良いチューブの
製造方法及びそのシームレスベルトへの利用の可能性に
ついては報告されていなかった。

【０００６】

【本発明が解決しようとする課題】本発明は、使用環境
の変化によっても、特に高温度下でも溶融したり、伸び
たり、収縮したりしない寸法安定性の優れたシームレス
ベルトを提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意検討し
た結果、インフレーション同時２軸延伸成形法により製
膜されたポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂チューブ
からなるシームレスベルトが上記課題を解決することが
できることを見いだした。そして、インフレーション同
時２軸延伸成形法により製膜後、弛緩させながら熱セッ
トされたポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂チューブ
からなるシームレスベルトは特に高温下での寸法安定性
が更に向上することを見いだし本発明にいたったもので
ある。

【０００８】即ち、本発明のシームレスベルトは耐熱性
と機械的強度に優れたポリエーテル・エーテル・ケトン
樹脂を用いているので、もともと高温でも強度が低下し
にくく十分な機械的強度を有している。したがって、高
温下で使用しても荷重によって、伸びたり、ベルトが緩
んだりしないという特徴を有している。しかも、本発明
においてはポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂をイン
フレーション成形法でチューブ状で得るので、それを必
要な幅に輪切りにしてベルトとするので継ぎ目がないい
わゆるシームレスベルトとなるのである。また、通常未
延伸のポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂フィルムは
ヤング率が２０，０００〜２５，０００ｋｇ／ｃｍ２程
度であり、破断伸びは２００％以上もあって、ベルトと
して使用するには少しの荷重で伸びたり、変形するなど
実用上の問題があるが、本発明においては製造工程で同
時２軸延伸処理されていることからもとのポリエーテル
・エーテル・ケトン樹脂に比べて、ヤング率や引張強度
などの機械的強度が更に向上して、高温下で使用しても
伸びの小さい、長期間の使用によっても伸びや緩みなど
が起こりにくい理想的な性質のシームレスベルトが得ら
れるのである。

【０００９】また一般に、熱可塑性樹脂を延伸成形した
場合、通常延伸温度あたりから収縮し始めることが知ら
れており、その性質を利用した熱収縮フィルムによる収
縮包装についても良く知られている通りであるが、本発
明においては熱可塑性樹脂としてガラス転移温度の高い
ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂を用いているので
２軸延伸成形する温度も高く、そのために熱収縮開始温
度が比較的高くなるので他の樹脂に比べて高温下での熱
収縮の小さい、寸法安定性の優れたシームレスベルトと
なるのである。

【００１０】更に、一般に２軸延伸フィルムは熱セット
することにより成形時の内部ひずみが除去されるととも
に配向が固定されるので、熱収縮の少ない、寸法安定性
の良いフィルムとなるのであるが、インフレーション同
時２軸延伸成形されたポリエーテル・エーテル・ケトン
樹脂チューブを製膜後、弛緩させながら熱セットすると
得られたチューブは単に熱セットしただけの場合に比べ
て熱収縮率が大幅に低下して、寸法安定性が向上すると
ともに副次的効果として弛緩時に内径を規制することか
ら、内径の誤差の極めて小さく、また弛緩時に延伸むら
も解消されるので厚みむらの少ない均一なチューブが得
られ、ベルトとして利用した場合にでも熱による収縮、
変形などの少ない寸法安定性の良いシームレスベルトと
なることを見いだしたのである。

【００１１】このようなシームレスベルトは、次のよう
にして製造することができる。まず本発明で言う、ポリ
エーテル・エーテル・ケトン樹脂としては公知のものが
なんら制限せずに使用されるが、通常化１（ただし、ｎ
は正の整数）で示されるものが好適に使用される。

【００１２】

【化１】

【００１３】また、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹
脂のみだけでなく、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹
脂の特性を保てる範囲内でその他の熱可塑性樹脂とブレ
ンドしたり添加剤、改質剤、顔料、染料、充填材などを
添加して使用することができる。

【００１４】次いで、該樹脂を環状ダイからチューブ状
に押出し、冷却後該チューブを円筒状の加熱装置内で加
熱後、チューブ内に空気を導入して２軸延伸して本発明
で用いられるインフレーション同時２軸延伸成形された
ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂チューブとするの
である。この際の、延伸温度はポリエーテル・エーテル
・ケトン樹脂のガラス転移温度以上、融点以下で行うの
が好ましく一般に１４０〜２００℃程度が選択される。 また、延伸倍率は、通常、延伸倍率を大きくするほどヤ
ング率、引張強度は増加し、破断伸びが低下するので理
想的なシームレスベルトが得られるのであるが、延伸倍
率をあまり大きくしようとすればいわゆるパンクして製
膜自体ができなくなる。また、延伸倍率を小さくすれば
均質な延伸が難しく厚みむらが生じやすく、しかも延伸
の効果が余り期待できない。したがって、延伸倍率は縦
、横方向共に２〜６倍程度で行われる。

【００１５】更に、得られるシームレスベルトの高温下
での寸法安定性を向上させるために必要に応じて、２軸
延伸されたポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂チュー
ブを連続的にまたはバッチ毎に加熱装置中で弛緩させな
がら熱セットする。弛緩の方法はチューブ内に円筒形や
その他の寸法が規制できる型を挿入した状態で加熱して
行われる。この場合の、弛緩率（（１−弛緩後のチュー
ブの内径／弛緩前のチューブの内径）×１００％）は１
０〜３０％程度が好ましい。弛緩率が１０％未満ではあ
まり高温下の寸法安定性を向上させる効果がなく、また
、３０％を越えると配向緩和が起こり２軸延伸の効果で
あるヤング率、引張強度などが低下するので好ましくな
い。

【００１６】また、熱セット温度は使用条件に応じて決
められるが、通常１５０〜３００℃の範囲で行われる。 一般に、熱セット温度によって熱収縮が開始する温度（
寸法安定性が維持できる温度）が影響される。

【００１７】このようにして得られた、ポリエーテル・
エーテル・ケトン樹脂チューブを巻き取り方向に対して
直角方向に必要な幅で輪切りにすることによってシーム
レスベルトが得られるのである。以下実施例を挙げて本
発明を具体的に説明する。なお、引張強度、ヤング率は
ＡＳＴＭ　　Ｄ８８２に基づいて測定した。ガラス転移
点、融点はＤＳＣにより測定した結果より求めた。

【００１８】

【実施例】実施例１ ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂（ＩＭＰＥＲＩＡ
Ｌ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ社製−以
後ＩＣＩ社製と称す−）を口径５０ｍｍ環状ダイスより
４００℃で溶融して押出し、冷却後この未延伸チューブ
を円筒状加熱装置により１７０℃まで加熱後、チューブ
内に空気を導入して、縦方向に３倍、横方向に３倍に延
伸して内径１５０ｍｍ、厚み５０μのポリエーテル・エ
ーテル・ケトン樹脂チューブを得た。得られたポリエー
テル・エーテル・ケトン樹脂チューブを輪切りにして幅
２５０ｍｍ、内径１５０ｍｍのシームレスベルトを得た
。このシームレスベルトを搬送用ベルトとして１６０℃
の環境下で使用したが伸びや、緩みは見られず、円滑に
回転した。諸性質を表１に示す。

【００１９】比較例１ 実施例１と同じポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂（
ＩＣＩ社製）を１５０ｍｍの環状ダイスより４００℃で
溶融して押出し、冷却後延伸せずにそのまま巻き取って
、内径１５０ｍｍの未延伸のポリエーテル・エーテル・
ケトン樹脂チューブを得た。得られたチューブを輪切り
にして幅２５０ｍｍ、内径１５０ｍｍのシームレスベル
トを得た、諸性質を表１に示す。

【００２０】比較例２ ポリエチレンテレフタレート樹脂（三井ペット社製）を
口径５０ｍｍ環状ダイスより３００℃で溶融して押出し
、冷却後この未延伸チューブを円筒状加熱装置により１
３０℃まで加熱後、チューブ内に空気を導入して、縦方
向に３倍、横方向に３倍に延伸して内径１５０ｍｍ、厚
み５０μのポリエチレンテレフタレート樹脂チューブを
得た。得られたポリエチレンテレフタレート樹脂チュー
ブを輪切りにして幅２５０ｍｍ、内径１５０ｍｍのシー
ムレスベルトを得た。このシームレスベルトを搬送用ベ
ルトとして１６０℃の環境下で使用したが熱収縮のため
内径が小さくなったので円滑に回転しなくなった、諸性
質を表１に示す。

【００２１】

【表１】 注）表中のデータのうち厚み、ガラス転移点、融点以外
は縦方向／横方向で表した。

【００２２】表１の結果のように、実施例１の本発明の
同時２軸延伸成形法で得られたポリエーテル・エーテル
・ケトン樹脂チューブからなるシームレスベルトは比較
例１の未延伸のポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂チ
ューブからなるシームレスベルトに比べて引張強度、ヤ
ング率が高いので搬送ベルトとして長期間使用しても、
荷重による伸びのない優れた性質を与えることが分かる
。又、比較例２のポリエチレンテレフタレート樹脂チュ
ーブからなるシームレスベルトに比べてもガラス転移点
、融点が高いので特に高温下での伸びや緩みが起こりに
くく、熱収縮率も小さいので寸法安定性が優れているこ
とが分かる。

【００２３】実施例２ ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂（ＩＣＩ社製）を
口径５０ｍｍ環状ダイスより４００℃で溶融して押出し
、冷却後この未延伸チューブを円筒状加熱装置により１
７０℃まで加熱後、チューブ内に空気を導入して、縦方
向に３倍、横方向に３倍に延伸して内径１５０ｍｍの２
軸延伸ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂チューブと
した、次いで２５０℃で２０％弛緩させながら熱セット
してして内径１２０ｍｍ、厚み５０μのポリエーテル・
エーテル・ケトン樹脂チューブを得た。得られたポリエ
ーテル・エーテル・ケトン樹脂チューブを２５０ｍｍ幅
で輪切りにして内径１２０ｍｍのシームレスベルトを得
た。得られたシームレスベルトの諸性質を表２に示す。

【００２４】実施例３ ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂（ＩＣＩ社製）を
口径５０ｍｍ環状ダイスより４００℃で溶融して押出し
、冷却後この未延伸チューブを円筒状加熱装置により１
７０℃まで加熱後、チューブ内に空気を導入して、縦方
向に３倍、横方向に３倍に延伸して内径１５０ｍｍの２
軸延伸ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂チューブと
した、次いで２５０℃で１５％弛緩させながら熱セット
してして内径１２７ｍｍ、厚み５０μのポリエーテル・
エーテル・ケトン樹脂チューブを得た。得られたポリエ
ーテル・エーテル・ケトン樹脂チューブを２５０ｍｍ幅
で輪切りにして内径１２７ｍｍのシームレスベルトを得
た。得られたシームレスベルトの諸性質を表２に示す。

【００２５】実施例４ 弛緩させずに熱セットした以外は、実施例２と同様な方
法で得られたポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂チュ
ーブを２５０ｍｍ幅で輪切りにして内径１５０ｍｍのシ
ームレスベルトを得た。得られたシームレスベルトの諸
性質を表２に示す。

【００２６】比較例３ ポリエチレンテレフタレート樹脂（三井ペット社製）を
口径５０ｍｍ環状ダイスより２９０℃で溶融して押出し
、冷却後この未延伸チューブを円筒状加熱装置により１
５０℃まで加熱後、チューブ内に空気を導入して、縦方
向に３倍、横方向に３倍に延伸して内径１５０ｍｍの２
軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂チューブとした
、次いで１９０℃で１５％弛緩させながら熱セットして
して内径１２７ｍｍ、厚み５０μのポリエチレンテレフ
タレート樹脂チューブを得た。得られたポリエチレンテ
レフタレート樹脂チューブを２５０ｍｍ幅で輪切りにし
て内径１２７ｍｍのシームレスベルトを得た。得られた
シームレスベルトの諸性質を表２に示す。

【００２７】

【表２】 注）表中のデータのうち弛緩率以外は縦方向／横方向で
表した。

【００２８】表２でも明らかなように、実施例２、３の
弛緩させながら熱セットして得られたシームレスベルト
は実施例４の弛緩させていないシームレスベルトに比べ
て高温下で収縮率が小さく優れた性質を示す。一方、ポ
リエチレンテレフタレート樹脂からなる従来のシームレ
スベルトは１５０℃付近までは優れた寸法安定性を示す
が高温では熱収縮してベルトとしては使用できないこと
が分かる。

【００２９】

【作用及び効果】本発明のシームレスベルトはポリエー
テル・エーテル・ケトン樹脂が機械的強度に優れている
上に同時２軸延伸成形されているので引張強度、ヤング
率が高くガラス転移点、融点が従来の樹脂に比べて高い
ので高温下での長期使用でも伸びたりしないの十分な強
度を有している。しかも、ガラス転移点が高いことから
、延伸も高温で行われるので熱収縮の開始温度が高くな
り１５０℃でも熱収縮が小さい優れた寸法安定性示す。 更に、延伸後弛緩させながら熱セットすると２００℃の
環境下でもほとんど熱収縮しない。したがって、本発明
のシームレスベルトは通常の使用条件はもとより、従来
のシームレスベルトでは不可能であった高温下でも伸び
たり、収縮したりしない優れた寸法安定性を示すのであ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　インフレーション同時２軸延伸成形法
   により製膜されたポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂
   チューブからなる寸法安定性に優れたシームレスベルト
   。
2. 【請求項２】　　ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂
   チューブが製膜後、弛緩させながら熱セットされたもの
   であることを特徴とする請求項１記載の寸法安定性に優
   れたシームレスベルト。