JPH0737083B2 - 歯付ベルト - Google Patents
歯付ベルトInfo
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- JPH0737083B2 JPH0737083B2 JP2409209A JP40920990A JPH0737083B2 JP H0737083 B2 JPH0737083 B2 JP H0737083B2 JP 2409209 A JP2409209 A JP 2409209A JP 40920990 A JP40920990 A JP 40920990A JP H0737083 B2 JPH0737083 B2 JP H0737083B2
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- Japan
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- rubber
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、(タイミング)ベルト、
自転車用ベルト等として有用な歯付ベルトに関する。よ
り詳しくは本発明は、圧縮永久歪が小さく、耐摩耗性、
走行安定性等に優れ、強度に対し異方性を有する歯付ベ
ルトに関する。
自転車用ベルト等として有用な歯付ベルトに関する。よ
り詳しくは本発明は、圧縮永久歪が小さく、耐摩耗性、
走行安定性等に優れ、強度に対し異方性を有する歯付ベ
ルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、精密歯付ベルトの多くは、長繊維
(連続繊維)で補強したウレタンゴム製のものが製造され
る。それらは、非常に高弾性で耐久性に優れるという有
利性を持つ。しかし、伸びの変化に対し柔軟に対応でき
ない、あるいは製造工程が複雑なためコストがかかる等
の問題点も有する。
(連続繊維)で補強したウレタンゴム製のものが製造され
る。それらは、非常に高弾性で耐久性に優れるという有
利性を持つ。しかし、伸びの変化に対し柔軟に対応でき
ない、あるいは製造工程が複雑なためコストがかかる等
の問題点も有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の有利
性を損なうことなく上記の問題点を解消し、且つ応力の
かかる方向に対しては特に大きな強度を有する(即ち強
度に対し異方性を有する)歯付ベルトを提供すること
を、目的とする。
性を損なうことなく上記の問題点を解消し、且つ応力の
かかる方向に対しては特に大きな強度を有する(即ち強
度に対し異方性を有する)歯付ベルトを提供すること
を、目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、強化剤として短繊維を含有するゴム組成物を一定方
向に剪断力をかけ、その後加硫成形すれば、優れた歯付
ベルトが得られることを見出し本発明を成すに至った。
め、強化剤として短繊維を含有するゴム組成物を一定方
向に剪断力をかけ、その後加硫成形すれば、優れた歯付
ベルトが得られることを見出し本発明を成すに至った。
【０００５】即ち本発明は、ゴム組成物が、(Ｉ)基材ゴ
ム１００重量部、(ＩＩ)α,β−不飽和脂肪酸１０〜５
０重量部、(ＩＩＩ)金属の酸化物、水酸化物若しくは炭
酸塩１０〜５０重量部、(ＩＶ)有機過酸化物０.５〜５.
０重量部、及び(Ｖ)短繊維５〜３０重量部を含み、この
ゴム組成物を一定方向に剪断力をかけて混練加工した
後、加硫成形することにより得られる歯付ベルトを提供
する。
ム１００重量部、(ＩＩ)α,β−不飽和脂肪酸１０〜５
０重量部、(ＩＩＩ)金属の酸化物、水酸化物若しくは炭
酸塩１０〜５０重量部、(ＩＶ)有機過酸化物０.５〜５.
０重量部、及び(Ｖ)短繊維５〜３０重量部を含み、この
ゴム組成物を一定方向に剪断力をかけて混練加工した
後、加硫成形することにより得られる歯付ベルトを提供
する。
【０００６】本発明に使用する基材ゴム(Ｉ)は、従来ゴ
ム組成物に用いられるすべてのゴム成分を用いることが
できる。例えばイソプレンゴム、天然ゴム、ブタジエン
ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム及び水
添ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレ
ンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、シ
リコンゴム等が挙げられ、これらの１種以上を使用して
よい。特に好ましい基材ゴム(Ｉ)はcis−１,４−ポリブ
タジエン、特にcis構造が９０％以上のもの、或るいは
そのブレンド物である。
ム組成物に用いられるすべてのゴム成分を用いることが
できる。例えばイソプレンゴム、天然ゴム、ブタジエン
ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム及び水
添ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレ
ンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、シ
リコンゴム等が挙げられ、これらの１種以上を使用して
よい。特に好ましい基材ゴム(Ｉ)はcis−１,４−ポリブ
タジエン、特にcis構造が９０％以上のもの、或るいは
そのブレンド物である。
【０００７】本発明において用いられるα,β−不飽和
脂肪酸(ＩＩ)としては、炭素数３〜８を有するα,β−
モノエチレン性不飽和カルボン酸が好適である。そのよ
うなものの例としてはメタクリル酸、アクリル酸、イタ
コン酸、クロトン酸などが挙げられ、これらの１種以上
が用いられる。α,β−不飽和脂肪酸(ＩＩ)の配合量は
基材ゴム(Ｉ)１００重量部に対し、１０〜５０重量部、
好ましくは２０〜４０重量部である。１０重量部より少
ないと十分な強度が得られない。５０重量部を越えると
配合物が硬くなり、作業性が悪くなる。また成形性も劣
る。
脂肪酸(ＩＩ)としては、炭素数３〜８を有するα,β−
モノエチレン性不飽和カルボン酸が好適である。そのよ
うなものの例としてはメタクリル酸、アクリル酸、イタ
コン酸、クロトン酸などが挙げられ、これらの１種以上
が用いられる。α,β−不飽和脂肪酸(ＩＩ)の配合量は
基材ゴム(Ｉ)１００重量部に対し、１０〜５０重量部、
好ましくは２０〜４０重量部である。１０重量部より少
ないと十分な強度が得られない。５０重量部を越えると
配合物が硬くなり、作業性が悪くなる。また成形性も劣
る。
【０００８】本発明に使用する金属の酸化物、水酸化物
若しくは炭酸塩(ＩＩＩ)(以下、単に「金属化合物(ＩＩ
Ｉ)」ということもある。)は、ゴム組成物を混練加工す
る際に上記α,β−不飽和脂肪酸(ＩＩ)の金属塩を形成
し、これがゴムの共架剤となるものである。金属種とし
ては、２価金属、好ましくは亜鉛、マグネシウム等が一
般的であるが、その他の金属、例えばナトリウム、リチ
ウム、アルミニウム等を用いてもよい。金属化合物(Ｉ
ＩＩ)の配合量は基材ゴム(Ｉ)１００重量部に対し１０
〜５０重量部、好ましくは２０〜４０重量部である。
若しくは炭酸塩(ＩＩＩ)(以下、単に「金属化合物(ＩＩ
Ｉ)」ということもある。)は、ゴム組成物を混練加工す
る際に上記α,β−不飽和脂肪酸(ＩＩ)の金属塩を形成
し、これがゴムの共架剤となるものである。金属種とし
ては、２価金属、好ましくは亜鉛、マグネシウム等が一
般的であるが、その他の金属、例えばナトリウム、リチ
ウム、アルミニウム等を用いてもよい。金属化合物(Ｉ
ＩＩ)の配合量は基材ゴム(Ｉ)１００重量部に対し１０
〜５０重量部、好ましくは２０〜４０重量部である。
【０００９】尚、上記脂肪酸(ＩＩ)及び金属化合物(Ｉ
ＩＩ)のそれぞれをゴム組成物に配合する替わりに、或
は併用して、予め脂肪酸(ＩＩ)と金属化合物(ＩＩＩ)と
から脂肪酸(ＩＩ)の金属塩を形成させ、これをゴム組成
物に配合してもよい。α,β−不飽和脂肪酸の金属塩の
配合量は基材ゴム(Ｉ)１００重量部に対し２０〜１００
重量部、特に４０〜８０重量部が好ましい。
ＩＩ)のそれぞれをゴム組成物に配合する替わりに、或
は併用して、予め脂肪酸(ＩＩ)と金属化合物(ＩＩＩ)と
から脂肪酸(ＩＩ)の金属塩を形成させ、これをゴム組成
物に配合してもよい。α,β−不飽和脂肪酸の金属塩の
配合量は基材ゴム(Ｉ)１００重量部に対し２０〜１００
重量部、特に４０〜８０重量部が好ましい。
【００１０】本発明のゴム組成物中に配合する有機過酸
化物(ＩＶ)は過安息香酸、過酸化ベンゾイル、クメンパ
ーオキシド、ジクミルパーオキシド等が挙げられる。好
ましくはジクミルパーオキシドである。有機過酸化物の
配合量は、基材ゴム(Ｉ)１００重量部に対し０.５〜５.
０重量部、特に０.５〜３.０重量部が好ましい。０.５
重量部より少ないとα,β−不飽和脂肪酸の金属塩の架
橋が起こりにくく、５.０重量部を越えると成形物が脆
くなり実用的でない。
化物(ＩＶ)は過安息香酸、過酸化ベンゾイル、クメンパ
ーオキシド、ジクミルパーオキシド等が挙げられる。好
ましくはジクミルパーオキシドである。有機過酸化物の
配合量は、基材ゴム(Ｉ)１００重量部に対し０.５〜５.
０重量部、特に０.５〜３.０重量部が好ましい。０.５
重量部より少ないとα,β−不飽和脂肪酸の金属塩の架
橋が起こりにくく、５.０重量部を越えると成形物が脆
くなり実用的でない。
【００１１】高強度を付与するために強化剤としてゴム
組成物中に配合する短繊維(Ｖ)としては、例えば炭素繊
維、アルミナ繊維、芳香族ポリアミド繊維、炭化ケイ素
繊維、シリカ繊維、ボロン繊維、チタン酸カリウム繊
維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルア
ルコール繊維、ポリアクリル繊維、ポリアクリロニトリ
ル繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊
維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ尿素
繊維等の一般的な合成繊維あるいは天然繊維が挙げられ
る。好ましくはポリアミド(特に、ナイロン)繊維、ポリ
アクリロニトリル繊維等である。これらの繊維に強度を
もたせるためのヒートストレッチング処理、接着処理を
おこなうと更によい。又短繊維の接着処理として、ＲＦ
Ｌ(Ｒesorcinol Ｆormaldehyde Ｌatex)処理に加えシラ
ンカップリング剤による処理を施こしたり、短繊維にゴ
ム組成物と相溶性の良い官能基をグラフトさせたものを
使用することで、さらに強度、耐久性能は向上する。短
繊維の繊維長(Ｌ)は、１０μm〜３０mmであり、好まし
くは１〜１０mmである。また、繊維長(Ｌ)と繊維径(Ｄ)
の比(Ｌ／Ｄ)は１０以上、特に５０〜１０００が好まし
い。比が１０未満だと短繊維のゴムのロール周方向への
補強性が劣る。短繊維(Ｖ)のゴム組成物中への配合量は
基材ゴム(Ｉ)１００重量部に対して５〜３０重量部、好
ましくは１０〜２０重量部である。５重量部より少ない
と強度が不足し、３０重量部を越えると成形性等に問題
が発生する。
組成物中に配合する短繊維(Ｖ)としては、例えば炭素繊
維、アルミナ繊維、芳香族ポリアミド繊維、炭化ケイ素
繊維、シリカ繊維、ボロン繊維、チタン酸カリウム繊
維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルア
ルコール繊維、ポリアクリル繊維、ポリアクリロニトリ
ル繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊
維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ尿素
繊維等の一般的な合成繊維あるいは天然繊維が挙げられ
る。好ましくはポリアミド(特に、ナイロン)繊維、ポリ
アクリロニトリル繊維等である。これらの繊維に強度を
もたせるためのヒートストレッチング処理、接着処理を
おこなうと更によい。又短繊維の接着処理として、ＲＦ
Ｌ(Ｒesorcinol Ｆormaldehyde Ｌatex)処理に加えシラ
ンカップリング剤による処理を施こしたり、短繊維にゴ
ム組成物と相溶性の良い官能基をグラフトさせたものを
使用することで、さらに強度、耐久性能は向上する。短
繊維の繊維長(Ｌ)は、１０μm〜３０mmであり、好まし
くは１〜１０mmである。また、繊維長(Ｌ)と繊維径(Ｄ)
の比(Ｌ／Ｄ)は１０以上、特に５０〜１０００が好まし
い。比が１０未満だと短繊維のゴムのロール周方向への
補強性が劣る。短繊維(Ｖ)のゴム組成物中への配合量は
基材ゴム(Ｉ)１００重量部に対して５〜３０重量部、好
ましくは１０〜２０重量部である。５重量部より少ない
と強度が不足し、３０重量部を越えると成形性等に問題
が発生する。
【００１２】上記ゴム組成物の調製において、混練方法
は通常の方法(例えばロール練り、ニーダー練り、バン
バリー練り等)であってよいが、その際一定方向に剪断
力をかけて行うのが好ましい。そうすることによりゴム
が一定方向に配向し、その方向に対し大きな強度が得ら
れる。例えば、ロールの場合はロールの周方向にゴムが
配列し、押出機を用いる場合にはその押出し方向が配向
方向と同一である。さらに本発明者らの研究によれば、
強度のみならず伸びについても高い配向性が見られ、強
度の配向性と同様に配向方向にはあまり伸びず、他の方
向には大きく伸びることがわかった。従って、加硫成形
する際は、これらの配向をベルトの回転方向に合わせる
ように型に入れる事により、強度及び延伸性に優れたベ
ルトを得ることができる。成形(加硫)は従来公知の条件
で行なわれる。一般的には型内で１４０〜１７０℃の温
度で１０〜４０分間実施される。
は通常の方法(例えばロール練り、ニーダー練り、バン
バリー練り等)であってよいが、その際一定方向に剪断
力をかけて行うのが好ましい。そうすることによりゴム
が一定方向に配向し、その方向に対し大きな強度が得ら
れる。例えば、ロールの場合はロールの周方向にゴムが
配列し、押出機を用いる場合にはその押出し方向が配向
方向と同一である。さらに本発明者らの研究によれば、
強度のみならず伸びについても高い配向性が見られ、強
度の配向性と同様に配向方向にはあまり伸びず、他の方
向には大きく伸びることがわかった。従って、加硫成形
する際は、これらの配向をベルトの回転方向に合わせる
ように型に入れる事により、強度及び延伸性に優れたベ
ルトを得ることができる。成形(加硫)は従来公知の条件
で行なわれる。一般的には型内で１４０〜１７０℃の温
度で１０〜４０分間実施される。
【００１３】本発明の歯付ベルトの一態様の断面形状
を、図１に示す。図１に示すように、本発明の歯付ベル
トは、短繊維(Ｖ)を含む。歯形部の形状、大きさ及び溝
の深さ、層厚等はベルトの使用目的に応じ適宜選択して
よい。例えば図１に示すように鋭角的な歯形でもよい
し、或は曲線的なものでもよい。
を、図１に示す。図１に示すように、本発明の歯付ベル
トは、短繊維(Ｖ)を含む。歯形部の形状、大きさ及び溝
の深さ、層厚等はベルトの使用目的に応じ適宜選択して
よい。例えば図１に示すように鋭角的な歯形でもよい
し、或は曲線的なものでもよい。
【００１４】
【発明の効果】本発明により、高弾性で、且つ圧縮永久
歪が小さく、耐摩耗性、走行安定性等に優れ、強度に対
し異方性を有する歯付ベルトを容易に製造することがで
きる。
歪が小さく、耐摩耗性、走行安定性等に優れ、強度に対
し異方性を有する歯付ベルトを容易に製造することがで
きる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例で具体的に説明する。
【００１６】(実施例１〜３及び比較例１〜３)表１に示
す各ゴム組成物をニーダー、バンバリー等でよく混練り
し、最終的にオープンロールなどで１方向に素通しし、
これらの配向をベルト金型の回転方向にあわせて作成
後、１４０〜１７０℃で加硫成形した（実施例１〜３及
び比較例１〜２）。表１には、得られた各歯付ベルトの
諸物性試験結果も示す。尚、歯付ベルトの伸長性および
伸長後の回復性を比較するために、比較例３として従来
のウレタン製歯付ベルトを用いて比較試験し、これらの
結果も表１に示す。
す各ゴム組成物をニーダー、バンバリー等でよく混練り
し、最終的にオープンロールなどで１方向に素通しし、
これらの配向をベルト金型の回転方向にあわせて作成
後、１４０〜１７０℃で加硫成形した（実施例１〜３及
び比較例１〜２）。表１には、得られた各歯付ベルトの
諸物性試験結果も示す。尚、歯付ベルトの伸長性および
伸長後の回復性を比較するために、比較例３として従来
のウレタン製歯付ベルトを用いて比較試験し、これらの
結果も表１に示す。
【００１７】表１の結果から明らかなように、比較例１
と比べ実施例１〜３の歯付ベルトは、短繊維量を増量さ
せることにより高強度・高弾性率・ベルト走行性に優れ
た特徴をもつ。
と比べ実施例１〜３の歯付ベルトは、短繊維量を増量さ
せることにより高強度・高弾性率・ベルト走行性に優れ
た特徴をもつ。
【００１８】比較例２と比べ実施例３の歯付ベルトは、
短繊維を配合させることにより高強度・高弾性率を示し
ている。
短繊維を配合させることにより高強度・高弾性率を示し
ている。
【００１９】実施例１〜３の各ベルトは比較例３と比
べ、ベルト装着時に１０％伸長させるのに半分以下の力
で脱着が可能である。また伸長後には、実施例１〜３の
各ベルトは元どおりのベルト周長に回復し、ベルト性能
を満足するが、比較例３は伸びたまま元には戻らず、ベ
ルト使用不可能となった。
べ、ベルト装着時に１０％伸長させるのに半分以下の力
で脱着が可能である。また伸長後には、実施例１〜３の
各ベルトは元どおりのベルト周長に回復し、ベルト性能
を満足するが、比較例３は伸びたまま元には戻らず、ベ
ルト使用不可能となった。
【００２０】
【表１】
【００２１】更に、実施例２及び３の各ベルトについて
は、一定時間応力を加えた後の永久伸びについて調べ
た。結果を図２に示す。試験は、前記高負荷低速走行試
験に準じ、８０、２００、３００、４００、６００、及
び１０００時間それぞれ行った。尚図２中「周長変化
率」とは、初期周長に対する負荷条件後の周長の伸び率
を表す。
は、一定時間応力を加えた後の永久伸びについて調べ
た。結果を図２に示す。試験は、前記高負荷低速走行試
験に準じ、８０、２００、３００、４００、６００、及
び１０００時間それぞれ行った。尚図２中「周長変化
率」とは、初期周長に対する負荷条件後の周長の伸び率
を表す。
【００２２】図２から明らかなように、伸長伸び変化率
は約３００時間で一定値を示し、それ以上の永久伸びは
なかった。又初期緩和を与えることにより変化率を最小
限にすることも可能である。
は約３００時間で一定値を示し、それ以上の永久伸びは
なかった。又初期緩和を与えることにより変化率を最小
限にすることも可能である。
【図１】 本発明の歯付ベルトの断面図を示す。
【図２】 歯付ベルトに伸長応力を加えた時間と周長の
伸び率との相関関係図を示す。
伸び率との相関関係図を示す。
Ｖ 短繊維 １ 実施例２の歯付ベルト ２ 実施例３の歯付ベルト。
Claims (2)
- 【請求項１】 ゴム組成物が、(Ｉ)基材ゴム１００重量
部、(ＩＩ)α,β−不飽和脂肪酸１０〜５０重量部、(Ｉ
ＩＩ)金属の酸化物、水酸化物若しくは炭酸塩１０〜５
０重量部、(ＩＶ)有機過酸化物０.５〜５.０重量部、及
び(Ｖ)短繊維５〜３０重量部を含み、該ゴム組成物を一
定方向に剪断力をかけて混練加工した後、加硫成形する
ことにより得られる歯付ベルト。 - 【請求項２】 基材ゴム(Ｉ)がシス−１,４−ポリブタ
ジエン及び／又は他のゴムとのブレンド物である請求項
１記載の歯付ベルト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2409209A JPH0737083B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 歯付ベルト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2409209A JPH0737083B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 歯付ベルト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05200905A JPH05200905A (ja) | 1993-08-10 |
| JPH0737083B2 true JPH0737083B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=18518563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2409209A Expired - Lifetime JPH0737083B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 歯付ベルト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737083B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4796937B2 (ja) * | 2006-11-02 | 2011-10-19 | ゲイツ・ユニッタ・アジア株式会社 | 歯付きベルト |
| JP5813996B2 (ja) * | 2011-05-20 | 2015-11-17 | 三ツ星ベルト株式会社 | 伝動用ベルト |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6324179A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-02-01 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | 磁化特性非破壊測定装置 |
| JPH01188333A (ja) * | 1988-01-23 | 1989-07-27 | Mitsuboshi Belting Ltd | 多リブベルトの製造方法 |
| JPH0216210A (ja) * | 1988-03-17 | 1990-01-19 | Darya Paye Jetty Co Ltd | 桟橋、突堤及び類似物のような水上建設物の製作のための方法及び装置 |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2409209A patent/JPH0737083B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6324179A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-02-01 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | 磁化特性非破壊測定装置 |
| JPH01188333A (ja) * | 1988-01-23 | 1989-07-27 | Mitsuboshi Belting Ltd | 多リブベルトの製造方法 |
| JPH0216210A (ja) * | 1988-03-17 | 1990-01-19 | Darya Paye Jetty Co Ltd | 桟橋、突堤及び類似物のような水上建設物の製作のための方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05200905A (ja) | 1993-08-10 |
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