JPH07138878A - ゴム補強用繊維コードおよびそれを用いた伝動ベルト - Google Patents

ゴム補強用繊維コードおよびそれを用いた伝動ベルト

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JPH07138878A
JPH07138878A JP28487693A JP28487693A JPH07138878A JP H07138878 A JPH07138878 A JP H07138878A JP 28487693 A JP28487693 A JP 28487693A JP 28487693 A JP28487693 A JP 28487693A JP H07138878 A JPH07138878 A JP H07138878A
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JP
Japan
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rubber
belt
fiber
fiber cord
resistance
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JP28487693A
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Chikashi Tomahara
史 笘原
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Bando Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Bando Chemical Industries Ltd
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  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルト走行時における力学的疲労による接着
剤層の破損、走行環境上起こる熱老化による接着剤層の
熱硬化破損、湿潤老化による接着剤層の裂傷を防止して
ベルト寿命を大幅に改善する。 【構成】 レゾルシン−ホルマリン縮合物および下記の
一般式 【化A】 で表されるアクリル系ラテックスを主成分とする処理液
で処理されたゴム補強用繊維コード(ベルト抗張体)4
をベルト本体3に埋設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ゴム補強用繊維コード
およびそれを用いた伝動ベルトの改良に関し、特に耐熱
性、耐水性および耐屈曲疲労性等の物性向上対策に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、伝動ベルトの寿命および信頼性の
向上への要求が高まりつつある。かかる伝動ベルトとし
て歯付ベルトは種々の分野で多用されている。特に、自
動車のエンジンに用いられるOHC駆動用歯付ベルト
は、高負荷でかつ多軸で使用される上に、エンジンの熱
により100〜140℃にも達する高温条件下におかれ
る。また、走行中の天候により雨がエンジンルームに入
り込み、エンジンの熱との相乗により高湿条件下となる
こともある。このような過酷条件に起因して歯付ベルト
の耐用寿命が短くなる問題がある。
【0003】この歯付ベルトの耐用寿命の短縮化の一態
様として、ベルト抗張体である繊維コードの接着剤層が
破壊し、もしくは繊維コードと接着剤界面が破壊し、繊
維コードの破断、ひいてはベルトの切断に至るものが多
い。この原因として、 ベルトにかかる繰返し伸張圧縮応力による接着剤層
の亀裂、 高温条件による接着剤の硬化劣化に伴う接着剤層の
亀裂、 高湿条件による接着剤の吸水膨潤、裂傷、繊維との
界面破壊 といったことが考えられる。
【0004】したがって、歯付ベルトの過酷条件下での
耐用寿命を増すには、接着剤層の耐屈曲疲労性、耐熱性
および耐水性等の物性の向上が重要な因子となる。
【0005】ところで、従来のベルト本体を構成するゴ
ム配合物と繊維コードの接着は、RFL液(レゾルシン
−ホルマリン(RF)縮合物とゴムラテックス(L)の
混合物)で繊維コードを処理し、未加硫ゴム配合物と密
着加硫することにより行われており、接着性、耐熱性お
よび耐屈曲疲労性等を向上させるため、R/Fの比率、
ラテックスの種類について種々提案され実施されてい
る。
【0006】例えば、耐熱性と耐水性を向上させるため
に、耐熱性の高い水素化ニトリルゴム(H−NBR)ラ
テックスを用いたRFLで処理すること(特開昭63−
270877号公報)、また、耐屈曲疲労性と耐熱性を
満足させるために、一層目にH−NBRラテックス等と
いった耐熱性の良いラテックスを用いたRFLで処理
し、二層目に柔軟なビニルビリジン(Vp)ラテック
ス、スチレンブタジエンゴム(SBR)ラテックス等を
RFLで処理すること(特開平1−213478号公
報)、さらには、耐屈曲疲労性と耐熱性を満足させるた
めに、Vpラテックス、クロロスルフォン化ポリエチレ
ンゴム(CSM)をブレンドして用いたRFLで処理す
ること(特開平1−221433号公報)等といった処
理が行われている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、H−N
BRを用いるRFLは、RFL皮膜に柔軟性が欠けるた
め前述のの問題が残る。また、抗張体にガラス繊維コ
ードを用いた場合、フィラメント群の集束力が劣るため
ガラス繊維コード内に空隙が発生し、の問題が起こ
る。また、RFL(L=H−NBR)/RFL(L=V
p)の二層処理を施したものでは、Vpラテックスを用
いる以上、耐熱性は十分ではなく、の問題が起こり、
さらに、異なる材料で二層処理を行うためコストも高く
なる。また、CSMおよびVpラテックスをブレンドし
たRFLは、耐屈曲疲労性を改善しようとしたものであ
るが、CSMは耐水性が低く、Vpは耐熱性に欠けるた
め、,の問題が残る。
【0008】すなわち、上記の耐屈曲疲労性、耐熱
性、耐水性の3つの問題点をすべて解決する処理剤が
得られていないのが現状である。
【0009】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、ゴムラテックスの代わ
りにアクリル系のラテックスを採用することにより、繊
維コードの耐熱性、耐水性および耐屈曲疲労性を改良
し、伝動ベルトの抗張体として用いた場合に、ベルト走
行時における力学的疲労による接着剤層の破損、走行環
境上起こる熱老化による接着剤層の熱硬化破損、湿潤老
化による接着剤層の裂傷を防止してベルト寿命を大幅に
改善せんとすることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の第1の解決手段は、レゾルシン−ホルマリ
ン縮合物および下記の一般式
【化3】 で表されるアクリル系ラテックスを主成分とする処理液
でゴム補強用繊維コードを処理したことを特徴とする。
【0011】本発明の第2の解決手段は、レゾルシン−
ホルマリン縮合物および下記の一般式
【化4】 で表されるアクリル系ラテックスを主成分とする処理液
で処理されたゴム補強用繊維コードをベルト本体に埋設
したことを特徴とする。
【0012】上記レゾルシン−ホルマリン(RF)縮合
物におけるレゾルシンとホルマリンとの重合割合は1:
0.5〜1:3mol 比で、好ましくは1:1〜1:2mo
l 比である。また、このRF樹脂とアクリル系ラテック
スの混合割合は固形分で1:5〜1:20wt比である。
好ましくは、伝動ベルトの抗張体として有機繊維を用い
る場合は1:5〜1:10wt比、ガラス繊維を用いる場
合は1:10〜1:20wt比である。
【0013】ここで用いられるアクリル系ラテックス
は、下記の一般式
【化5】 で表されるものである。つまり、RF縮合物と相溶性が
あり、RFL皮膜形成時に20〜100℃間の弾性率E
´が1×107 dyn/cm 2 以上1×109 dyn/cm2 以内
に保てるものであれば、特に限定されるものではなく、
通常用いられるものであればよい。
【0014】例えば、モノマーとして、アクリル酸メチ
ルエステル、アクリル酸エチルエステル、アクリル酸ブ
チルエステル、アクリル酸2−エチルヘキシルエステ
ル、アクリル酸デシルエステル、メタクリル酸メチルエ
ステル、メタクリル酸エチルエステル、メタクリル酸ブ
チルエステル、アクリル酸、メタクリル酸、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、カプロン酸ビニル、スチレ
ン、ブタジエン、クロトン酸、メチルビニルエーテル、
ブチルビニルエーテル等を用い、これらのホモポリマー
のエマルジョンであってもよいし、2種類以上を適宜組
み合わせた共重合体のエマルジョンであってもよい。
【0015】本発明の処理剤をベルト抗張体の処理剤と
して用いる場合には、必要に応じて加硫剤(硫黄、亜鉛
華等)、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、カ
ーボンブラック、シリカ、充填剤、分散剤、乳化剤、安
定化剤、増粘剤等を適宜配合できる。水に溶けないもの
については水分散体として用いる。水分散体を作製する
には常法によればよく、例えばボールミル、ホモジナイ
ザーを用いればよい。なお、場合によっては、予め抗張
体をイソシアネート化合物、エポキシ化合物等接着性を
改善する処理剤等によって処理してもよい。ここで用い
られるエポキシ化合物、イソシアネート化合物は通常用
いられているエポキシ化合物やイソシアネート化合物で
あればよい。また、本発明の処理剤で処理した繊維コー
ドの外層にオーバーコート処理してもよい。
【0016】そして、上述の如き処理液でゴム補強用繊
維コードを処理するわけであるが、この処理されたゴム
補強用繊維コードをベルト抗張体として用いる場合に
は、これがベルト本体に埋設されて伝動ベルトが構成さ
れる。
【0017】ベルト抗張体としてのゴム補強用繊維コー
ドとしては、代表的には、綿、ポリビニルアルコール繊
維、脂肪族および芳香族ポリアミド繊維、ポリエステル
繊維、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維等を挙げること
ができるが、特に制限されるものではなく、従来よりゴ
ムとの接着に用いられるすべての繊維を含む。
【0018】また、伝動ベルトのベルト本体を構成する
ゴムは、天然ゴムおよび合成ゴムのいずれであってもよ
く、特に限定されるものではないが、例えばアクリロニ
トリル−ブタジエン共重合体ゴム、クロロスルフォン化
ポリエチレンゴム、水素化ニトリルゴム等が挙げられ
る。
【0019】その加硫系としては、有機過酸化物、金属
酸化物、硫黄のどの加硫系を用いてもよく、促進剤を用
いてもよい。その材料も従来から知られているものであ
ればよく、特に限定されるものではない。
【0020】例えば、有機過酸化物であれば、ジ−t−
ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイ
ド、ジクミルパーオキサイド、α,α´−ビス(t−ブ
チルパーオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼン、2,
5−ジメチル−2,5ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
サン、2,5−ジメチルジ(t−ブチルパーオキシ)ヘ
キシン−3、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイ
ルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシイソプ
ロピルカーボネート、1,1−ビス(t−ブチルパーオ
キシ)−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン等を挙
げることができる。
【0021】また、その他の加硫剤であれば、硫黄、ト
リアジン類等の加硫剤や、チアゾール類、ジチオカルバ
ミン酸塩類、チウラム類、チオウレア類等の加硫促進
剤、アルキルフェノール樹脂、臭素化アルキルフェノー
ル樹脂、N−N´−m−フェニレンジマレイミド等の樹
脂加硫剤を挙げることができる。
【0022】なお、ゴム配合物は、上記した加硫剤以外
に、さらに、通常、ゴム配合物として知られている種々
の補強性充填剤、老化防止剤、可塑剤、加硫助剤、加工
助剤等の適宜量を含有してもよい。
【0023】上記処理剤をゴム補強用繊維コードに処理
するには、通常のディッピング方法によればよい。ま
た、この処理をゴム補強用繊維コードに最終撚りをかけ
る前の段階で行うことにより、フィラメント間へのより
均一な含浸と被覆がなされる。
【0024】そして、上述の処理液をゴム補強用繊維コ
ードに処理し、これをベルト抗張体としてゴム層に加硫
接着することにより、図1に示すように、背ゴム層1と
該背ゴム層1の片面に一体に形成された複数の歯ゴム層
2とからなるベルト本体3の上記背ゴム層1に複数本の
ベルト抗張体(心線)4が埋設され、上記歯ゴム層2の
歯面に歯布5が接着剤(図示せず)にて一体に接着され
た伝動ベルトとしての歯付ベルトAを得ることができ
る。
【0025】
【作用】上記の構成により、本発明の第1の解決手段で
は、処理液中の下記の一般式
【化6】 で表されるアクリル系ラテックスによってゴム補強用繊
維コードの耐熱性および耐水性が良くなり、熱老化前後
においてもゴム補強用繊維コードの接着剤層の柔軟性が
保たれるとともに、RFL皮膜の吸水率が低減してゴム
補強用繊維コードが湿潤裂傷しにくくなる。これによ
り、耐屈曲疲労性、耐熱性および耐水性のすべてを満た
すゴム補強用繊維コードが得られる。
【0026】本発明の第2の解決手段では、上述の如き
ゴム補強用繊維コードがベルト本体に埋設されることに
より、ベルト走行時における力学的疲労による接着剤層
の破損、走行環境上起こる熱老化による接着剤層の熱硬
化破損、湿潤老化による接着剤層の裂傷が防止され、ベ
ルト寿命が大幅に改善される。
【0027】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【0028】表1に示す処理液でガラス繊維ストランド
(フィラメント直径9μm、番手15000〜2250
0ヤード/ポンド)に固形分付着率が18%となるよう
に塗布し、250℃で1分間熱処理を行った後、所定の
本数で合撚して本実施例および比較例のゴム補強用ガラ
ス繊維コードを得た。このガラス繊維コードをベルト抗
張体(心線)4として、図1に示す如き歯付ベルトAを
作製した。ベルト本体3(背ゴム層1、歯ゴム層2)の
ゴム配合を表2に示す。また、この歯付ベルトAを用い
て下記の要領にてベルト屈曲試験を行い、そのデータを
表1に示す。また、RFL皮膜特性の測定要領を下記に
示す。
【0029】表1より明らかなように、アクリル系ラテ
ックスを用いた本実施例1,2の方が比較例1〜3より
もベルト寿命が著しく向上していることが判る。また、
耐水・耐熱走行ベルト寿命が延びると、RFL皮膜の吸
水率が下がり、熱老化後の破断伸び(EB )保持率も高
くなっていることが判る。
【0030】
【表1】
【0031】<ベルト屈曲試験の要領>歯付ベルトAを
図2に示すベルト屈曲試験機の4つの大プーリ11と、
相隣る大プーリ11間に配置された4つの小プーリ12
(直径30mm)とに巻き掛け、ウェイト13にて上記歯
付ベルトAに40kgf のテンションをかけた状態で、耐
水屈曲試験では屈曲回数5×107 回で屈曲走行させた
後、ベルト強力維持率を調べた。この際、水を1時間に
1リットルの割合で歯付ベルトAの歯底に滴下させた。
また、熱老化屈曲試験では熱老化条件150℃×168
時間で熱老化した後、屈曲回数1×108 回で屈曲走行
させ、その後、ベルト強力維持率を調べた。なお、この
試験に用いた歯付ベルトAは、図1に示す構造のもので
あり、ベルト幅は19mm、ベルト本体3はH−NBR、
歯布5はナイロン帆布である。
【0032】
【表2】
【0033】<RFL皮膜特性の測定要領>RFL皮膜
調製後、40℃×15hrs 乾燥させたものを280℃×
2.5min熱処理し、160℃×30min プレスした。
これの引張強力を500mm/minの引張スピードでインス
トロンにて測定した。吸水率はプレス後の皮膜を3cm×
3cmシートにカットし、70℃温水に浸漬して7日後そ
の前後の重量変化を測定した。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る本
発明によれば、ゴム補強用繊維コードを耐熱性および耐
水性に優れたアクリル系ラテックスを含む処理液で処理
したので、熱老化前後におけるゴム補強用繊維コードの
接着剤層の柔軟性を保つことができるとともに、RFL
皮膜の吸水率を低減してゴム補強用繊維コードを湿潤裂
傷しにくくすることができ、耐屈曲疲労性、耐熱性およ
び耐水性のすべてを満たすゴム補強用繊維コードを得る
ことができる。
【0035】請求項2に係る本発明によれば、上述の如
きゴム補強用繊維コードをベルト本体に埋設したので、
ベルト走行時における力学的疲労による接着剤層の破
損、走行環境上起こる熱老化による接着剤層の熱硬化破
損、湿潤老化による接着剤層の裂傷を防止でき、ベルト
寿命を大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】歯付ベルトの断面図である。
【図2】ベルト屈曲試験機の構成図である。
【符号の説明】
3 ベルト本体 4 ベルト抗張体(ゴム補強用繊維コード) A 歯付ベルト(伝動ベルト)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F16G 1/08 A // B29K 21:00 105:08

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レゾルシン−ホルマリン縮合物および下
    記の一般式 【化1】 で表されるアクリル系ラテックスを主成分とする処理液
    で処理されていることを特徴とするゴム補強用繊維コー
    ド。
  2. 【請求項2】 レゾルシン−ホルマリン縮合物および下
    記の一般式 【化2】 で表されるアクリル系ラテックスを主成分とする処理液
    で処理されたゴム補強用繊維コードがベルト本体に埋設
    されてなることを特徴とする伝動ベルト。
JP28487693A 1993-11-15 1993-11-15 ゴム補強用繊維コードおよびそれを用いた伝動ベルト Withdrawn JPH07138878A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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