JPH0429644A - アラミド繊維コード及びこれを用いた歯付ベルト - 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］ 本発明は耐屈曲疲労性と心線のほつれを改善したアラミ
ド繊維コード及びこれを用いた歯付ベルトに関する。

［従来技術］ 歯付ベルトは平ベルトや■ベルトと異なりすべりのない
確実伝動が可能であり、また歯車やチェーンの確実伝動
に比べて給油を必要としない等の利点を有しているため
、近年需要が急速に増大している。特に、自動車のオー
バーへラドカム軸（ＯＨＣ）の伝動駆動にあってはその
進出が顕著である。

ところが、かかるＯＨＣ駆動の場合、歯付ベルトは高負
荷で且つ多軸で使用されるため、ベルトは屈曲疲労を受
け、伸ばされる。そして、このような苛酷な条件で使用
される歯付ベルトは約０゜１％以上伸ばされるとブーり
との噛み合いが悪くなり、ジャンピング現象を起し易い
傾向をもつ。

この歯付ベルトの挙動傾向は心線の特性、即ち伸びおよ
び屈曲疲労に影響されている。

ところで、今日歯付ベルトの心線の１つとして強力が大
きく、そして伸びの小さなアラミド繊維コードが使用さ
れている。例えば、特開昭５４−１３５９５４号公報に
はアラミド繊維を撚り係数１．４〜２．６、太さ３００
〜５００ｄとするコードを歯付ベルトを用いることが開
示されている。

しかも、最近では心線となるアラミド繊維コードとして
、原糸を数本引き揃えて撚糸とし、これに皮膜として接
着性の良い柔軟なＲＦＬ処理、さらにゴム糊を付着して
オーバーコートを施したものが開発されている。これは
ベルトの屈曲疲労性とコードのほつれ性の両方を改善す
ることを目的としている。

［発明が解決しようとする課題］ このようなアラミド繊維コードでは、心線の表面にはＲ
ＦＬ液処理とオーバーコート処理が順次施されているた
めコードのほつれが改善された。

しかし、この心線を用いた歯付ベルトを長時間、高温で
高負荷条件下で走行させると、アラミド繊維のフィラメ
ント同志がこすれ合って傷つけ合い、フィラメントのフ
ィブリル化が起こった。これは歯付ベルトの強力保持率
の低下を招くとともに、屈曲疲労を促進することが明ら
かになった。

本発明はこのような問題点を改善するものであり、フィ
ラメントのフィブリル化を阻止してベルトの屈曲疲労性
を改善し、且つ心線のほつれをなくしたアラミド繊維コ
ード及びこれを用いた歯付ベルトを提供することを主た
る目的とする。

［課題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アラミド繊維の原糸
を構成するフィラメント群に、前処理剤としてゴムラテ
ックスを含浸して付着させ、かがる原糸を少なくとも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−ゴムラテックス液を含浸して付着させ、さらに
ゴム層を被覆したアラミド繊維コードにある。

また、ベルト長さ方向に沿って配置された複数の歯部と
、心Ｍを埋設した背ゴムとからなる歯付ベルトにおいて
、上記心線としてアラミド繊維の原糸を構成するフィラ
メント群に前処理剤としてゴムラテックスを含浸して付
着させ、かがる原糸を少なくとも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−ゴムラテッ
クス液を含浸して付着させ、さらにゴム層を被覆させた
ものを用いる歯付ベルトにある。

そして、上記前処理剤として使用するゴムラテックスは
、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および
エピクロルヒドリンから選ばれたものである。

第１図は、本発明に係る歯付ベルトの断面斜視図であり
、歯付ベルト１はベルト長手方向に沿って複数の歯ゴム
２とアラミド繊維コードからなる心線３を埋設した背ゴ
ム４とからなり、−上記歯ゴム２の表面にはカバー帆布
５が貼着されている。

歯ゴム２及び背ゴム４には、クロロスルフォン化ポリエ
チレンゴム（Ｃ５Ｍ）、アルキル化クロロスルフォン化
ポリエチレン（ＡＣ５Ｍ）又はアクリロニトリル−ブタ
ジェンゴムの２重結合部分に８Ｑｗｔ％以上の水素添加
した水素化アクリロニトリル−ブタジェンゴム（水素化
ニトリルゴムと言い、Ｈ−ＮＢＲと表わす）であり、耐
熱劣化性の改良されたゴムである。

前記クロロスルフォン化ポリエチレンゴムには酸化マグ
ネシウム−酸化アルミニウム固溶体を添加して耐熱性を
向上させるが、上記受酸体である酸化マグネシウム−酸
化アルミニウム固溶体は一般にＭｇｏ、７Ａｌｏ、３０
ｘ、ｔ５で示され、この具体例として協和化学工業■製
のＫＷ−２０００、ＫＷ−２１００等がある。

該受酸体の添加量はクロロスルフォン化ポリエチレン１
００重量部に対して１〜５０重量部、好ましくは４〜２
０重量部であり、この場合酸化マグネシウム−酸化アル
ミニウム固溶体が１重量部未満では、架橋中に発生する
塩化水素を充分に除去することができないため、クロロ
スルフォン化ポリエチレンの架橋点が少なくなって所定
の加硫物が得られず、耐熱性に欠けて早期にクラックの
発生しやすい歯付ベルトになる。一方、５０重量部を越
えると、ムーニー粘度が著しく高くなり加工上の問題が
生じる。従って、本発明の歯付ベルトに使用するゴム組
成物は、ベルトライフを改良せしめ且つ加工性を満足せ
しめるためにも、クロロスルフォン化ポリエチレンに酸
化マグネシウム−酸化アルミニウム固溶体を前記範囲内
において添加するものが最も好適である。

また、前記アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン
ゴムは直鎖状分子構造の低密度ポリエチレンを、塩素含
有量が１５〜４５ｗｔ％で硫黄含有量が０．５〜２，５
ｗｔ％の範囲になるようにクロロスルフォン化したクロ
ロスルフォン化ポリエチレンゴム組成物が用いられる。

このゴムはアルキル側鎖を有しているため、主鎖のポリ
エチレンの結晶化度が低下し、ゴム的な性質を有してい
る。

また、低温領域（−１０℃以下）でも結晶化が起こりに
くいため、ゴム弾性を維持し、耐寒性を有する。

カバー帆布５は緯糸方向（ベルト長手方向）に伸縮性を
有する平織物、綾織物、朱子織物等を使用することがで
きる。なかでも、平織帆布の場合は緯糸５ａと経糸５ｂ
とが上下に交互に交差積層されているため緯糸５ａと経
糸５ｂの波形状交差点が緯、経方向に連続して形成され
る。一方、綾織、朱子織り頒布を使用した場合には緯糸
と経糸が夫々複数本おきに波形状に交差点を形成し、通
常の平織帆布より波形状交差点が少なく、且つゴムが糸
間のみならず交差点間まで充分浸透し、これをベルト波
形部に使用した場合にはベルト屈曲性における経糸と緯
糸の糸同志による直接接触を回避し、ベルトライフを向
上することができるため好ましい。

そして、上記カバー帆布５は先ず織物を構成する緯糸５
ａ、経糸５ｂの表面にはＲＦＬ液、イソシアネート溶液
あるいはエポキシ溶液の硬化物からなる接着層が被覆さ
れている。

上記カバー帆布はポリアミド繊維、ポリエステル繊維、
芳香族ポリエステル繊維等を素材としている。

また、上記心線３であるアラミド繊維コードでは、１〜
６デニールの芳香族ポリアミドのフィラメントを１００
〜２００本収束した原糸が、耐熱性に優れるゴムラテッ
クス、例えば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
ゴムあるいはエピクロルヒドリンのラテックスの水溶液
に含浸され、約６０〜１００℃で２〜１０分間乾燥され
て前処理される。前述のゴムラテックスの固化物は原糸
を構成しているフィラメント群の間隙に充分に介在し、
フィラメント同志収束させたときのフィラメントのこす
れ合いによるフィブリル化を阻止している。

前処理された原糸は２〜５本引き揃えた撚り係数２．５
〜３．５の範囲で撚糸され、続いてＲＦＬ処理、オーバ
ーコート処理される。

ここで使用するＲＦＬ液はレゾルシンとホルマリンの初
期縮合物をラテックスと混合したものであり、この場合
レゾルシンとホルマリンのモル比は１：０．５〜８にす
ることが接着力を高めるうえで好適である。

また、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、これを
ラテックスのゴム分１００重量部に対してその樹脂分が
２〜３０重量部になるようにラテックスと混合したうえ
、全固形濃度を５〜４０％濃度に調節される。

前記ラテックスはスチレン・ブタジェン・ビニルピリジ
ン三元共重合体、クロロスルフォン化ポリエチレン、水
素化ニトリルゴム、エピクロルヒドリン、天然ゴム、Ｓ
ＢＲ、クロロブレンゴム、オレフィン−ビニルエステル
共重合体等のラテックスである。

また、オーバーコート処理に使用されるゴム糊は、背ゴ
ムとの接着に優れるゴム組成物、例えばクロロスルフォ
ン化ポリエチレン、アルキル化クロロスルフォン化ポリ
エチレンあるいは水素化ニトリルゴムゴム組成物にイソ
シアネート、そしてメチルエチルケトン、トルエン等の
溶剤からなる。

前記心線３についてるアラミド繊維は、分子構造の主鎖
中に芳香環をもちポリアミド繊維、例えば商品名コーネ
ックス、ノーメックス、ケブラーテクノーラ等である。

［作用］ 本発明ではアラミド繊維原糸のフィラメント群の間隙に
、ゴムラテックスの固化物を付着させているために、フ
ィラメント同志が互いに収束して接触していてもフィラ
メントのこすれ合いによるフィブリル化も起こらない。

この心線を用いた歯付ベルトは走行時における張力低下
が起こりにくく、耐屈曲疲労性に優れる。また、ベルト
端面に露出した心線はゴムラテックスによりフィラメン
ト同志が接合し合っているために、はつれも起こりにく
い。

尚、本発明のアラミド繊維コードは歯付ベルトのみなら
ず、■ベルト、平ベルト等の心線にも使用できる。

［実施例コ 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。

［実施例１コ 心線として複数のフィラメント群を収束した１５００デ
ニールの原糸を水素化ニトリルゴムラテックスの５％水
溶液もしくはクロロスルフォン化ポリエチレンラテック
スの５％水溶液からなる前処理液に含浸して、８０℃で
５分間乾燥させ、続いてこの原糸を２本引き揃えて２回
／１０ｅｍの撚り数で撚り合わせ、これを第１表に示す
ＲＦＬ液に含浸した後、１４０℃で４分間乾燥させ、２
１０℃で４０秒間ベーキングを行い、更に第２表に示す
ゴム糊に含浸した後、１６０℃で５０秒間乾燥させ、２
００℃で５０秒間ベーキングしてオーバーコート処理を
行ってアラミド繊維コードを得た。

一方、カバー帆布は経糸に６．６ナイロンウーリー加工
糸を用い、経糸に工業用６．６ナイロンを用いたベルト
断面上での厚みが０．２５ｍｍと０゜３Ｑｍｍの２／２
＼の綾織組織のもので、歯ゴムにマツチした接着処理を
施したものを用いた。

そして、歯ゴムと背ゴムは第３表からなる水素化ニトリ
ルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴムを主原料
とするゴム組成物を用いた。

以上の材料を用いて従来の圧入性により歯付ベルトを作
製した。得られたベルトは歯ピッチが８ｍｍの５ＴＰＤ
歯型であり、歯数９９、ベルト巾１９．１ｍｍである。

次いで、得られた心線のほつれ性、走行前のベルトにお
ける心線と背ゴムとの接着力、そして心線の引き抜き力
を調べた。その結果を第４表に示す。また、上記ベルト
を２軸走行試験により走行させ、走行時間とベルト引張
り強さの保持’ｌ（％）の関係を求めた。その結果を第
２図に示す。

また、２軸走行試験は、駆動プーリ（歯部２１）と１つ
の従動プーリ（歯数４２）、そして両プーリ間にテンシ
ョンプーリ（直径５２＋ｎｍ）を有している。走行条件
とじては雰囲気温度１２０℃、駆動ブーりの回転数７２
０００ｒｐｍ、負荷５馬力、初張力１５ｋｇｆである。

以　　下　　余　　白 第 ＢＦＬラテックス 京２：　　１．Ｃ，ｒ、社製 邦：富士色素社製 第 第 表 ＊４日本廿ン社製水素化ニトリルｊム ＊　５　Ｎ−イソプロピル−Ｎ゛−フェコレーＰ−フェ
ニレンジアミン＊　６　ジオクチルセバケート ＊　７　テトラメチルチウラムジスルフィド＊　８　Ｎ
−シクロへキシル−２ペンリチアジル・スルフェンアミ
ド＊　９　電気化学社製りＤＵヌルフォン化ポリエチレ
ン＊１０　ニッケルシフチルジチオカーバメート＊１１
　ジメタメチレンチウラムテトラスルフィド＊１２　　
Ｎ、Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミド第 表 このようにベルト階３およびＮＣｈ４は、心線のほつれ
性、心線と背ゴムとの接着力、心線の引抜力そして走行
時間に対するベルト引張強さの保持率においていずれも
バランスよく良好になっており、特にベルトＮｔ１４は
最も優れていることが判る。ベルト険２はベルト引張強
さの保持率が良好であるが、心線のほつれ性と心線と背
ゴムとの接着力が劣っている。

４゜ このことから、アラミド繊維の原糸を予めラテックスに
より前処理した心線は、はつれ性に優れ、かつこれを用
いたベルトは耐久性に優れていることが理解される。

［効果コ 以上のように本発明のアラミド繊維コード及びこれを用
いた歯付ベルトでは、ゴムラテックスの固化物をアラミ
ド繊維原糸のフィラメント群の間隙に侵入、付着されて
いるために、フィラメント同志のこすれ合いによるフィ
ブリル化が阻止され、これによってベルトの屈曲疲労性
を改善するとともに、心線がＲＦＬ処理、オーバーコー
ト処理されてフィラメント群の結束が良好であるために
心線のほつれも阻止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る歯付ベルトの断面斜視図、そして
第２図は歯付ベルトの走行時間とベルト引張強さの保持
率との関係を示すグラフである。 １・・・歯付ベルト ２・・・歯ゴム ・心線 ４・ ・背ゴム ・カバー帆布

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アラミド繊維の原糸を構成するフィラメント群に、
   前処理剤としてゴムラテックスを含浸して付着させ、か
   かる原糸を少なくとも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−ゴムラテックス液を含
   浸して付着させ、さらにゴム層を被覆したことを特徴と
   するアラミド繊維コード。 ２、前処理剤が、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
   リルゴムおよびエピクロルヒドリンから選ばれてなるラ
   テックスである請求項１記載のアラミド繊維コード。 ３、ベルト長さ方向に沿って配置された複数の歯部と、
   心線を埋設した背ゴムとからなる歯付ベルトにおいて、
   上記心線としてアラミド繊維の原糸を構成するフィラメ
   ント群に前処理剤としてゴムラテックスを含浸して付着
   させ、かかる原糸を少なくとも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−ゴムラテツク
   ス液を含浸して付着させ、さらにゴム層を被覆させたも
   のを用いることを特徴とする歯付ベルト。 ４、前処理剤が、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
   リルゴムおよびエピクロルヒドリンから選ばれてなるラ
   テックスである請求項３記載の歯付ベルト。