JPH10311376A - 耐熱屈曲疲労性歯付きベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性に優れるとともに従来より耐熱屈曲疲
労性能に優れる歯付きベルトを提供しようとするもの。 【解決手段】 パラフェニレンジイソシアネートと、ポ
リエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、
ポリカーボネート系ポリオールの一種又は二種以上から
なるプレポリマーにエーテル・エステル系可塑剤と硬化
剤とを配合して成るポリウレタンエラストマーを用い
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車エ
ンジンの周辺ベルトなど高温環境下で多屈曲伝動に使用
するのに好適な耐熱屈曲疲労性歯付きベルトに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、歯付きベルトは通常クロロプレン
ゴムから製造されている。

【０００３】ところで、自動車分野においては近年エン
ジンの高出力化や騒音低減のためにエンジンやエンジン
ルームの密閉性が高められているので、歯付きベルトが
用いられる雰囲気温度の上昇が著しく、歯付きベルトに
高い耐熱性が要求されてきている。また、全体的な軽量
化やコスト低減のために部品のコンパクト化や伝動伝達
の多軸化が図られてきており、歯付きベルトには耐熱性
と共に高い耐熱屈曲疲労性が要求されてきている。さら
に最近では資源問題や環境問題により燃費向上やディー
ゼルエンジンの排気ガスの浄化を目的として多弁化や燃
料噴射圧力の上昇等が図られているので、歯付きベルト
にはより激しい耐熱屈曲疲労性能が要求されつつある。

【０００４】このような状況下では、クロロプレンゴム
からなるベルトでは耐熱性や耐熱屈曲疲労性が十分では
ない。したがって、近年背ゴムや歯ゴムにクロロスルフ
ォン化ポリエチレンゴムを用いる歯付きベルト（特開昭
５１−３６２４７号公報や特開昭６０−１２１３４１号
公報）や、水素化ニトリルゴムの含イオウ架橋系組成物
を用いる歯付きベルト（特開昭６０−１７２７４９号公
報）、水素化ニトリルゴムのパーオキサイド架橋系組成
物を用いる歯付きベルト（特開昭６４−８７９３７号公
報）などが提案されている。

【０００５】しかし、いずれの歯付きベルトもその耐熱
性や耐熱屈曲疲労性はなおも十分であるとは言い難い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
耐熱性に優れるとともに従来より耐熱屈曲疲労性能に優
れる歯付きベルトを提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】耐熱性に優れた歯付きベ
ルトとして、ウレタンゴム系のものが開発されつつあ
る。ところで、ゴムの可塑剤としてフタル酸エステル系
のものや安息香酸エステル系のものなど数多くの種類が
あるが、ウレタンゴム系のものに対してはジ−２−エチ
ルヘキシルフタレート、ジプロピレングリコールジベン
ゾエート、ポリエチレングリコールジベンゾエートなど
が一般的である。

【０００８】なお、可塑剤は常温特性（耐クラッキング
性等）を改善することを目的として添加される反面、高
温特性は落ちる方向にいく傾向があるので耐熱用途のも
のには通常用いられない。

【０００９】この発明者らは上記のような状況に鑑みて
鋭意研究を重ねた結果、以下の技術的手段を採用すると
上記課題を解決できることを見出し、この発明を完成す
るに至った。

【００１０】この発明の耐熱屈曲疲労性歯付きベルト
は、パラフェニレンジイソシアネートと、ポリエステル
系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカーボ
ネート系ポリオールの一種又は二種以上からなるプレポ
リマーにエーテル・エステル系可塑剤と硬化剤とを配合
して成るポリウレタンエラストマーを用いたことを特徴
とする。

【００１１】前記エーテル・エステル系可塑剤は、下記
一般式化１、

【００１２】

【化１】

【００１３】であることとすることができる。ポリエス
テル系ポリオールとしては、例えば、ポリカルボン酸と
低分子ポリオールとの縮合物で分子量５００〜１０００
０のものである。

【００１４】具体的には、ポリ（エチレンアジペート）
（以下「ＰＥＡ」と記す）、ポリ（ジエチレンアジペー
ト）（以下「ＰＤＡ」と記す）、ポリ（プロピレンアジ
ペート）（以下「ＰＰＡ」と記す）、ポリ（テトラメチ
レンアジペート）（以下「ＰＢＡ」と記す）、ポリ（ヘ
キサメチレンアジペート）（以下「ＰＨＡ」と記す）、
ポリ（ネオペンチレンアジペート）（以下「ＰＮＡ」と
記す）、３−メチル−１，５−ペンタンジオールとアジ
ピン酸からなるポリオール、ＰＥＡとＰＤＡのランダム
共重合体、ＰＥＡとＰＰＡのランダム共重合体、ＰＥＡ
とＰＢＡのランダム共重合体、ＰＨＡとＰＮＡのランダ
ム共重合体、又はε−カプロラクトンを開環重合して得
たカプロラクトンポリオール、β−メチル−δ−バレロ
ラクトンをエチレングリコールで開環することにより得
られたポリオールなど（これらは、いずれも分子量５０
０〜１００００であることが好ましい）が挙げられ、そ
れぞれ単独で使用されたり、複数併用されたりする。

【００１５】さらに、ポリエステル系ポリオールとして
は、例えば、下記の酸の少なくとも一つとグリコールの
少なくとも一つとの共重合体が挙げられる。

【００１６】酸：テレフタル酸、イソフタル酸、無水フ
タル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシ
ン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸（混合物）、パラオキ
シ安息香酸、無水トリメリット酸、ε−カプロラクト
ン、β−メチル−δ−バレロラクトン。

【００１７】グリコール：エチレングリコール、プロピ
レングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペ
ンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペン
チルグリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラ
メチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノ
ール、ペンタエリスリトール、３−メチル−１，５−ペ
ンタンジオール。

【００１８】ポリエーテル系ポリオールとしては、例え
ば、アルキレンオキシド（例えば、エチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド）を活性水素化合物である多
価アルコール（例えば、ジエチレングリコール）を開始
剤として開環付加重合により与えられるもの、具体的に
は、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリエチレ
ングリコール（ＰＥＧ）、プロピレンオキサイドとエチ
レンオキサイドとの共重合体などが挙げられる。また、
テトラヒドロフランのカチオン重合により与えられ、分
子量５００〜５０００のものである。

【００１９】具体的には、ポリテトラメチレンエーテル
グリコール（ＰＴＭＧ）であり、またテトラヒドロフラ
ンは他のアルキレンオキシドとの共重合体があり、具体
的には、テトラヒドロフランとプロピレンオキサイドと
の共重合体、テトラヒドロフランとエチレンオキサイド
との共重合体など（これらはいずれも分子量５００〜１
００００であることが好ましい）が挙げられ、それぞれ
単独で使用されたり、又は複数併用されたりする。

【００２０】ポリカーボネート系ポリオールとしては、
従来公知のポリオール（多価アルコール）とホスゲン、
クロル蟻酸エステル、ジアルキルカーボネート又はジア
リルカーボネートとの縮合によって得られ、種々の分子
量のものが知られている。このようなポリカーボネート
系ポリオールとして特に好ましいものは、ポリオールと
して１，６−ヘキサンジオール、１，４−ブタンジオー
ル、１，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、又は、１，５−ペンタンジオールを使用したもので
あり、その分子量が約５００〜１００００の範囲のもの
である。

【００２１】例えば、下記一般式化２で表されるポリカ
ーボネートジオール、

【００２２】

【化２】

【００２３】が挙げられる。この発明で用いられるポリ
カーボネート系ウレタンプレポリマーのポリオール部分
の構造は、上記のようなポリカーボネート系ポリオール
をはじめ、ポリカーボネート系ポリオールとポリカプロ
ラクトン系ポリオールのランダム共重合体、ポリカーボ
ネート系ポリオールとポリエステル系ポリオールのラン
ダム共重合体、或いはポリカーボネート系ポリオールと
ポリカプロラクトン系ポリオールとポリエステル系ポリ
オールの混合物などが挙げられ、それぞれ単独で使用さ
れたり、又は複数併用されたりする。

【００２４】前記ポリオールの一種又は二種以上をパラ
フェニレンジイソシアネートと反応させてウレタンプレ
ポリマーを製造するための方法としては、特に限定され
ず、例えば反応温度、反応時間、溶媒の有無等を含めて
公知の方法で行うこともできる。

【００２５】この発明に用いるウレタンエラストマーを
得るためには、上述のようにして得られたウレタンプレ
ポリマーと硬化剤とを混合して、ウレタンプレポリマー
を硬化させればよい。

【００２６】なお、この際にウレタンプレポリマーに可
塑剤を入れる方法が一般的であるが、ポリオールと可塑
剤を混合してからパラフェニレンジイソシアネートを反
応させることによってプレポリマーを製造することもで
きる。

【００２７】使用できる硬化剤としては、特に限定はさ
れず、従来ウレタンプレポリマーを硬化してウレタンエ
ラストマーを生成させる際に一般的に用いられているも
ので構わない。例えば、ポリオール化合物、ポリアミン
化合物等が挙げられる。ポリオール化合物としては、特
に限定されず、一級ポリオール、二級ポリオール、三級
ポリオールのいずれを用いてもよい。

【００２８】具体的には、エチレングリコール、１，３
−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５
−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、プロ
ピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，２−
ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブ
タンジオール、１，２−ペンタンジオール、２，３−ペ
ンタンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２，４−
ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオ
ール、シクロヘキサンジオール、２−エチル−２−（ヒ
ドロキシメチル）−１，３−プロパンジオール、ハイド
ロキノン ビス（β−ヒドロキシエチル）エーテル等が
挙げられる。

【００２９】ポリアミン化合物としては、ジアミン、ト
リアミン、テトラアミン等、特に限定はされず、一級ア
ミン、二級アミン、三級アミンのいずれも用いることが
できる。

【００３０】具体的には、ヘキサメチレンジアミン等の
脂肪族アミン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミ
ノジシクロヘキシルメタン等の脂環族アミン、４，４’
−メチレンビス−２−クロロアニリン、２，２’３，
３’−テトラクロロ−４，４’−ジアミノフェニルメタ
ン、４，４’−ジアミノジフェニル、トリメチレングリ
コールパラアミノジベンゾエート、１，２−ビス（２−
アミノフェニルチオ）エタン等の芳香族アミン、２，
４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等
が挙げられる。これらの硬化剤は一種のみを用いてもよ
いし、或いは複数種を併用してもよい。

【００３１】上記の硬化剤と前述のようにして得られた
ウレタンプレポリマーとを混合して同ウレタンプレポリ
マーを硬化させるための方法としては、特に限定され
ず、例えばウレタンプレポリマーに対する硬化剤の混合
割合、硬化温度、硬化時間等を含めて通常の方法で行う
こともできる。

【００３２】この発明に用いるポリウレタンエラストマ
ーは、添加剤等を含有するものとしてもよい。この発明
に用いうる添加剤は難燃剤、充填剤、安定剤、着色剤等
である。

【００３３】難燃剤としては、トリス−（β−クロロプ
ロピルホスフェート、トリス−ジクロロプロピルホスフ
ェート、トリスクロロエチルホスフェート等の燐酸エス
テル類、ジブロムネオペンチルグリコール、トリブロム
ネオペンチルアルコール等のブロム化合物等が利用でき
る。

【００３４】充填剤は、例えばガラス繊維、カーボンブ
ラック、炭酸カルシウム、タルク、カオリン、ゼオライ
ト、硅そう土、パーライト、パーミキュライト、二酸化
チタン等が使用できる。

【００３５】安定剤としては、従来より使用されている
酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、加水分解防止剤
等が利用できる。

【００３６】酸化防止剤は、ラジカル連鎖禁止剤・過酸
化物分解剤などとして作用し、前者には立体障害を持っ
たフェノール類や芳香族アミン類がある。

【００３７】ラジカル連鎖禁止剤として、ブチル化ヒド
ロキシトルエン、テトラキス〔メチレン・３・（３’・
５’−ジ・ｔブチル−４ヒドロキシフェニル）プロピオ
ネート〕メタン、ｎ・オクタデシル−βー（４’・ヒド
ロキシ−３’−５’・ジ・ｔブチルフェニル）プロピオ
ネート、１，３，５トリス（４・ｔブチル・３ヒドロキ
シ・２，６ジメチルベンジル）イソシアヌル酸、トリエ
チレングリコールビス３（２−ｔブチル・４ヒドロキシ
５・メチルフェニル）プロピオネート等が使用可能であ
る。

【００３８】過酸化物分解剤として、４，４’チオビス
（６−ｔ−ブチル・ｍ・クレゾール、ジラウリル・チオ
ジプロピオネート、ジステアリルチオ・ジプロピオネー
ト、チオフェニルホスファイト等が使用可能である。

【００３９】紫外線吸収剤として、サリチル酸系のフェ
ニルサリシレート、Ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレー
ト、ベンゾフェノン系の２，４−ジ−ヒドロキシベンゾ
フェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノ
ン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノ
ン、ベンゾトリアゾール系の２（２’−ヒドロキシ−
５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２（２’
−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニ
ル）−５−クロルベンゾトリアゾール、２（２’−ヒド
ロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−アミノフェニル）ベンゾ
トリアゾール、シアレアクリレート系のエチル−２−シ
アノ−３，５−ジフェニルアクリレート、２（２’−ヒ
ドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリア
ゾール等が使用可能である。

【００４０】ＵＶスクリーンとして、カーボンブラック
・亜鉛華などの顔料等が使用可能である。

【００４１】光安定剤として、ヒンダードアミンがあ
る。ヒンダードアミンとしては２−（３，５−ジ−ｔ−
ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマ
ロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−
ピペリジル、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシ
エチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメ
チルピペリジン重縮合物、ポリ〔〔６−（１，１，３，
３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリア
ジン−２，４−ジイル〕〔（２，２，６，６−テトラメ
チル−４−ピペリジル）イミノ〕ヘキサメチレン
〔〔２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）
イミノ〕〕、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒド
ロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，
２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）など
が使用可能である。

【００４２】加水分解防止剤として、カルボジイミド系
のスタバクゾール・１，ＰＣＤ（バイエル社）、ヘキサ
メチレンテトラアミン、アゾジカーボンアミド、４−ｔ
−ブチルカテコール等が使用可能である。

【００４３】この耐熱屈曲疲労性歯付きベルトは、ポリ
ウレタンエラストマーより成るベルト本体と、前記ベル
ト本体内に長さ方向に配置された抗張体と、歯面に貼着
される補強布よりなり、前記補強布が、たて糸とよこ糸
を織成した帆布と、基材層の片面に接着剤層を形成した
不浸透性樹脂層とを、その基材層が外側に位置するよう
に重ね合わせ、これを加熱押圧して接着剤層を溶融させ
て帆布に食い込ませたものとすることができる。

【００４４】

【発明の効果】この発明は、上記のような構成を採用し
たものであり、耐熱性に優れるとともに従来より耐熱屈
曲疲労性能に優れる歯付きベルトを提供することができ
る。

【００４５】

【発明の実施の形態】ヒドロキシル基末端ポリオールと
パラフェニレンジイソシアネートとを反応させてウレタ
ンプレポリマーを製造するための方法としては、特に限
定されず、例えば、反応温度、反応時間、溶媒の有無等
を含めて公知の方法で行うこともできる。

【００４６】このようにして得られるプレポリマーのイ
ソシアネート基含有量は、１重量％〜２０重量％になる
ように有機ポリイソシアネートと活性水素含有化合物と
反応せしめることが好ましい。

【００４７】得られるプレポリマーのイソシアネート基
含有量が２０重量％を越えて大になると、遊離のパラフ
ェニレンジイソシアネートが多くなり、ウレタンプレポ
リマーの貯蔵安定性が劣る傾向がある。

【００４８】また、１重量％よりも小さくなると、ウレ
タンプレポリマーとしてはイソシアネート基含有量が低
くポットライフが長くなりすぎるため生産性が悪くなる
傾向がある。

【００４９】この発明の耐熱屈曲疲労性歯付きベルトの
構成は、帆布として、例えば、ナイロン、アラミド等か
らなるもの、好ましくは片面をポリエチレン系樹脂をラ
ミネートしたものが用いられ、また芯線としては、例え
ば、ガラス、アラミド、スチール等よりなるものが用い
られるが、これら例示したものに限定されるものでな
い。

【００５０】なお可塑剤の添加量は約０．５重量％から
約１２重量％の範囲が好ましい。この発明による耐熱屈
曲疲労性歯付きベルトは、従来より知られている通常の
方法によって製造することができる。すなわち、片面が
ポリエチレン系樹脂でラミネートされたナイロン布を用
い、ポリエチレン系樹脂層が歯付円筒モールドと接する
ように巻き付け、その上に「ケブラー」（商標又は登録
商標、デュポン社製アラミド繊維）の抗張体を螺旋状に
巻き、鋳型に入れ、その鋳型部材と円筒モールドの空間
部にこの発明のプレポリマーに硬化剤を添加し、公知の
圧入成型法で圧入充填し、温度１１０℃×１２０分加熱
して、ウレタン樹脂を架橋させ、その後、円筒モールド
から歯型成型品を取りはずし、所定巾のベルト状に切断
し、歯付きベルトを作製した。

【００５１】

【実施例】耐熱屈曲疲労性歯付きベルトを、以下に示す
ようにして作製した。

【００５２】芯線は、次のような構成のものを用いた。 原繊維名：デュポン社製「商品名ケブラー１２９」１５
００デニール 構成 ：１５００ｄ／／３ 片撚り（Ｓ，Ｚ） 撚り数 ：２．６回／ｉｎｃｈ 処理 ：１段目 ＲＦＬ処理、２段目 イソシアネー
ト処理 打ち込み：２２本／ｉｎｃｈ 帆布は、次のような構成のものを用いた。

【００５３】 織組織 ：２／２綾織 糸構成 経：ナイロン６６ ２１０ｄ−３５ｆ／１ 緯：ナイロン６６ ７０ｄ−３４ｆ／２×３ 加工糸 目付 ：３２５〜３４５ｇ／ｍ² 厚さ ：０．９１〜０．９９ｍｍ （不浸透性樹脂層） 基材層 ：高密度ポリエチレン樹脂（融点約１３０
℃）、厚さ１５μｍ 接着剤層：エチレンメチルメタアクリレート共重合体
（融点約１１０℃）厚さ１５μｍ ポリウレタンエラストマーは、次のような手順により得
た。

【００５４】先ず、ポリオール成分（以下、(1) に示
す）にポリイソシアネート成分（以下、(2) に示す）を
加え、窒素気流下において８５℃で１時間反応させて末
端イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを得
る。

【００５５】得られたウレタンプレポリマーのイソシア
ネート基（ＮＣＯ）含有量（以下、に示す）、及び、
８０℃における粘度（以下、に示す）を測定した。プ
レポリマーの粘度は、ハーケ回転粘度計・ロトビスコＲ
Ｖ−１２を用いて求めた。

【００５６】上記のようにして得たウレタンプレポリマ
ー１００重量部を８０℃に保温し、硬化剤（以下、(3)
に示す）と可塑剤（以下、(4) に示す）とを加え、１１
０℃で１２０分間、加熱して硬化反応を完結させた。 （実施例１） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９０８のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が２，０８７のポ
リエステル系ポリオール（クラレ株式会社製、商品名ク
ラレポリオールＬ２０１０）２０重量部とをブレンドし
て用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．５重量部用いた。 (3) 硬化剤 ２，２’，３，３’−テトラクロロ−４，４’−ジアミ
ノジフェニルメタン（イハラケミカル工業株式会社製、
商品名ＴＣＤＡＭ）を、１２．７重量部用いた。 (4) 可塑剤 エーテル・エステル（旭電化工業社製、商品名アデカサ
イザーＲＳ７３５）を５重量部用いた。 〔各測定結果〕 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．５３％（理
論値３．７１％） ８０℃における粘度…２２，９３０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、８６であった。 （実施例２） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９０８のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が２，０８７のポ
リエステル系ポリオール（クラレ株式会社製、商品名ク
ラレポリオールＬ２０１０）２０重量部とをブレンドし
て用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．５重量部用いた。 (3) 硬化剤 ＴＣＤＡＭを１２．７重量部用いた。 (4) 可塑剤 エーテル・エステル（旭電化工業社製、商品名アデカサ
イザーＲＳ７３５）を１０重量部用いた。 〔各測定結果〕 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．５３％（理
論値３．７１％） ８０℃における粘度…２２，９３０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、８３であった。 （実施例３） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９０８のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が２，０８７のポ
リエステル系ポリオール（クラレ株式会社製、商品名ク
ラレポリオールＬ２０１０）２０重量部とをブレンドし
て用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．５重量部用いた。 (3) 硬化剤 ＴＣＤＡＭを１２．７重量部用いた。 (4) 可塑剤 エーテル・エステル（旭電化工業社製、商品名アデカサ
イザーＲＳ１０００）を５重量部用いた。 〔各測定結果〕 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．５３％（理
論値３．７１％） ８０℃における粘度…２２，９３０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、８６であった。 （実施例４） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９０８のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が１，９５０のポ
リエステル系ポリオール（クラレ株式会社製、商品名ク
ラレポリオールＰ２０１０）２０重量部とをブレンドし
て用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．７重量部用いた。 (3) 硬化剤 ＴＣＤＡＭを１３．３重量部用いた。 (4) 可塑剤 エーテル・エステル（旭電化工業社製、商品名アデカサ
イザーＲＳ７３５）を５重量部用いた。 〔各測定結果〕 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．６８％（理
論値３．７５％） ８０℃における粘度…１５，０８０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、８６であった。 （実施例５） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９０８のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が１，９５０のポ
リエステル系ポリオール（クラレ株式会社製、商品名ク
ラレポリオールＰ２０１０）２０重量部とをブレンドし
て用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．７重量部用いた。 (3) 硬化剤 ＴＣＤＡＭを１３．３重量部用いた。 (4) 可塑剤 エーテル・エステル（旭電化工業社製、商品名アデカサ
イザーＲＳ１０００）を５重量部用いた。 〔各測定結果〕 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．６８％（理
論値３．７５％） ８０℃における粘度…１５，０８０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、８６であった。 （実施例６） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９７５のポリカプロラクトンポリオー
ル（ダイセル化学工業株式会社製、商品名プラクセル２
２０Ｎ）を１００重量部用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．２重量部用いた。 (3) 硬化剤 １，４−ブタンジオール（＝１，４ＢＤ、関東化学株式
会社製）３．１重量部と、２−エチル−２−（ヒドロキ
シメチル）−１，３−プロパンジオール（＝ＴＭＰ、関
東化学株式会社製）０．４重量部とをブレンドして用い
た。 (4) 可塑剤 エーテル・エステル（旭電化工業社製、商品名アデカサ
イザーＲＳ７３５）を５重量部用いた。 〔各測定結果〕 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．６６％（理
論値３．６６％） ８０℃における粘度…２，３２０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、８８であった。 （実施例７） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９９６のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が１，９８６のポ
リテトラメチレンエーテルグリコール（保土ヶ谷化学工
業株式会社製、商品名ＰＴＧ２０００）２０重量部とを
ブレンドして用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．１重量部用いた。 (3) 硬化剤 ＴＣＤＡＭを１３．０重量部用いた。 (4) 可塑剤 エーテル・エステル（旭電化工業社製、商品名アデカサ
イザーＲＳ７３５）を５重量部用いた。 〔各測定結果〕 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．６０％（理
論値３．６３％） ８０℃における粘度…２３，１９０ｃｐｓ上記組成に
ついてシート状成形物を同様の方法で得たときの硬さ
（ＪＩＳ Ａ）は、８０であった。

【００５７】前記各ポリウレタンエラストマーを背部お
よび歯形部に用いて、図１に示すような構成の歯付きベ
ルトを作製した。この歯付きベルトは、背部１、歯形部
２、これら両者の間に介在させた芯線３、および歯形部
２に被着した帆布４からなるものとしており、ＲＵ型
で、歯のピッチ９．５２５mm、歯数９２、長さ３４．５
インチ、幅０．７５インチとした。 （比較例１） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９０８のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が２，０８７のポ
リエステル系ポリオール（クラレ株式会社製、商品名ク
ラレポリオールＬ２０１０）２０重量部とをブレンドし
て用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．５重量部用いた。 (3) 硬化剤 ＴＣＤＡＭを１２．７重量部用いた。 (4) 可塑剤 添加せず。 〔各測定結果〕 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．５３％（理
論値３．７１％） ８０℃における粘度…２２，９３０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、９０であった。 （比較例２） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９０８のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が２，０８７のポ
リエステル系ポリオール（クラレ株式会社製、商品名ク
ラレポリオールＬ２０１０）２０重量部とをブレンドし
て用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．５重量部用いた。 (3) 硬化剤 ＴＣＤＡＭを１２．７重量部用いた。 (4) 可塑剤 ジ−２−エチルヘキシルフタレート（三菱ガス化学工業
社製、商品名ＤＯＰ）を１０重量部用いた。これは、フ
タル酸エステル系のものである。 〔各測定結果〕 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．５３％（理
論値３．７１％） ８０℃における粘度…２２，９３０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、８４であった。 （比較例３） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９０８のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が２，０８７のポ
リエステル系ポリオール（クラレ株式会社製、商品名ク
ラレポリオールＬ２０１０）２０重量部とをブレンドし
て用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．５重量部用いた。 (3) 硬化剤 ＴＣＤＡＭを１２．７重量部用いた。 (4) 可塑剤 ジプロピレングリコールジベンゾエート（Velsicol Che
mical Corporation 社製、商品名Benzoflex ９−８８Ｓ
Ｇ）を１０重量部用いた。これも、フタル酸エステル系
のものである。 〔各測定結果〕 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．５３％（理
論値３．７１％） ８０℃における粘度…２２，９３０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、８５であった。 （比較例４） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９０８のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が２，０８７のポ
リエステル系ポリオール（クラレ株式会社製、商品名ク
ラレポリオールＬ２０１０）２０重量部とをブレンドし
て用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．５重量部用いた。 (3) 硬化剤 ＴＣＤＡＭを１２．７重量部用いた。 (4) 可塑剤 トリクレジルホスフェート（大八化学社製、商品名ＴＣ
Ｐ）を１０重量部用いた。これは、リン酸エステル系の
ものである。 〔各測定結果〕 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．５３％（理
論値３．７１％） ８０℃における粘度…２２，９３０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、８５であった。 （比較例５） (1) ポリオール成分 平均分子量が１，９０８のポリカーボネートポリオール
（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名ニッポラン
９８０Ｒ）８０重量部と、平均分子量が２，０８７のポ
リエステル系ポリオール（クラレ株式会社製、商品名ク
ラレポリオールＬ２０１０）２０重量部とをブレンドし
て用いた。 (2) ポリイソシアネート成分 ＰＰＤＩを１６．５重量部用いた。 (3) 硬化剤 ＴＣＤＡＭを１２．７重量部用いた。 (4) 可塑剤 トリ−２−エチルヘキシルトリメリテート（三菱ガス化
学工業社製、商品名ＴＯＴＭ）を１０重量部用いた。こ
れは、トリメリット酸エステル系のものである。 〔各測定結果〕 イソシアネート基（ＮＣＯ）含有量…３．５３％（理
論値３．７１％） ８０℃における粘度…２２，９３０ｃｐｓ 上記組成についてシート状成形物を同様の方法で得たと
きの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は、８５であった。 （比較例６）水素化ニトリルゴムの含イオウ架橋系組成
物を用いた歯付きベルトを、以下に示すようにして作製
した。

【００５８】水素化ニトリルゴム組成物は、水素化ニト
リルゴム（ゼットポール：日本ゼオン製）１００重量
部、カーボンブラック４０重量部、可塑剤１０重量部、
亜鉛華５重量部、ステアリン酸１重量部、老化防止剤２
重量部、加硫促進剤２．５重量部、イオウ０．５重量
部、を配合し、バンバリーミキサー、ロール等を用い適
宜、公知の手段、方法により混練しゴムシートとした。

【００５９】帆布は、上記ゴム組成物を、その２〜３．
５倍の溶剤に溶解し、次いでフェノールレジンをゴム組
成物の２０〜３０％添加溶解し、ゴム糊を作製し、ナイ
ロン布を浸漬後乾燥させた、接着処理ナイロン布を用い
た。なお、抗張体には、前記と同様にケブラーを用い
た。

【００６０】前記水素化ニトリルゴム組成物を背部およ
び歯形部に用いて、従来より知られている通常の方法に
より、図１に示すような構成の歯付きベルトを作製し
た。

【００６１】すなわち、前記帆布を歯付円筒モールドに
巻き付けた後、前記抗張体を螺旋状に巻き、さらに前記
ゴムシートを巻き付け、圧力容器内にて加圧成形加硫を
行う。その後、脱型し所定幅に切断し歯付きベルトを作
製した。 （静的接着試験）各実施例及び比較例の歯付きベルトに
ついて次のような静的接着試験を行った。

【００６２】 帆布剥離試験 図２に示すように、１９ｍｍ幅×１０ピッチのタンザク
状試験片の一方の端の歯面帆布４（歯ゴム付き）とコー
ド３（背ゴム付き）の界面にカッターで切れ込みを入れ
５ピッチ分連続して切り離し、６ピッチ目の歯底部分の
直前で止め、この切り離した部分の歯面帆布４（歯ゴム
付き）とコード３（背ゴム付き）をそれぞれ引張試験機
のチャックに挟んで引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで１８０
°剥離試験を行った。

【００６３】 コード引抜き試験 図３に示すように、１９ｍｍ幅×１１ピッチのタンザク
状試験片の端から５ピッチ目の歯元部分を中央の２本の
コード３を残して切断し、さらにそこから３ピッチ目の
歯元部分で先程残した中央の２本のコード３を切断し、
両端をそれぞれ引張試験機のチャックに挟んで引張速度
５０ｍｍ／ｍｉｎで引張り、コード引抜き試験を行っ
た。

【００６４】各実施例及び比較例の歯付きベルトについ
て、これらの静的接着試験の結果を表１に示す。 （耐熱走行試験）各実施例の歯付きベルトおよび各比較
例の歯付きベルトを、図４に示したような装置を用い
て、耐熱走行試験を行った。この試験により、ゴムの耐
熱性と帆布の耐熱屈曲疲労性能を評価した。

【００６５】図４中、５はＲＵ型（歯数＝２０）の駆動
プーリ、６はＲＵ型（歯数＝４０）の非駆動プーリであ
る。そして、これら駆動プーリ５と非駆動プーリ６の間
に掛け渡した歯付きベルト７の初張力をφ５２mmのテン
ショナープーリ８により１５Kgf に調整し、駆動プーリ
５を回転数６０００rpm で回転させ、歯付きベルト７を
走行させた。

【００６６】高温環境（１５０℃）下で走行開始後、歯
付きベルトに歯欠け又は切断等のベルト寿命に合致する
故障が生ずるまでの走行時間及び帆布クラック発生時間
を測定した。なお、歯付きベルト７に歯欠け又は切断等
のベルト寿命に合致する故障が発生していなくても、歯
底帆布の浮きや剥離等の重大な故障が発生し、早期にベ
ルト寿命に至ると判断した場合は、これらの故障発生時
間で走行試験を終了した。走行時間、帆布クラック発生
時間と故障モードの結果を表２に示す。 （耐熱多屈曲試験）各実施例の歯付きベルトおよび各比
較例の歯付きベルトを、図５に示したような装置を用い
て、耐熱多屈曲の走行試験を行った。この試験により、
芯線の耐熱屈曲疲労性能を評価した。

【００６７】図５中、９はＲＵ型（歯数＝２０）の駆動
プーリ、10，11はＲＵ型（歯数＝２０）の非駆動プー
リ、12はφ５２ｍｍのアイドラープーリ、13はφ５２ｍ
ｍのテンショナープーリである。そして、これら駆動プ
ーリ９と非駆動プーリ10，11、アイドラープーリ12、テ
ンショナープーリ13の間に掛け渡した歯付きベルト７の
初張力をテンショナープーリ13により２４ｋｇｆに調整
し、駆動プーリ９を回転数６０００ｒｐｍで回転させ、
歯付きベルトを走行させた。

【００６８】高温環境（１００℃）下で走行を開始して
から１００時間後に走行を停止して、ベルト強度を測定
した。そして走行前のベルト強度に対する保持率を計算
し、結果を表２に示す。

【００６９】表１から分かるように、可塑剤無添加の比
較例１に対して、比較例２以下のものは帆布剥離強度及
びコード引抜き強度が全般的に低く接着性能が低下して
いるのに対し、各実施例のものは可塑剤無添加の比較例
１に対して帆布剥離強度及びコード引抜き強度がほぼ同
等であり接着性能はあまり低下していない。

【００７０】すなわち、通常であれば可塑剤を添加する
と接着性能が阻害されるのであるが、各実施例のものは
あまり接着性が阻害されていない。

【００７１】表２から分かるように、各比較例のものは
耐熱性並びに帆布及び芯線の耐熱屈曲疲労性能は両立し
ていないが、各実施例のものは耐熱性及び帆布の耐熱屈
曲疲労性能に優れる（耐熱走行試験がそれぞれ５００ｈ
ｒ以上であった）と共に、従来より芯線の耐熱屈曲疲労
性能に優れていた。

【００７２】

【表１】

【００７３】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の歯付きベルトの具体的構成
を示す説明図。

【図２】静的接着試験のおける帆布剥離試験を行うため
の試験片の説明図。

【図３】静的接着試験のおけるコード引抜き試験を行う
ための試験片の説明図。

【図４】高温環境下での歯付きベルトの耐熱走行試験を
行う装置の説明図。

【図５】高温環境下での歯付きベルトの耐熱多屈曲試験
を行う装置の説明図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｌ 29:00 (72)発明者 横山 伸幸 奈良県大和郡山市池沢町172 ユニッタ株 式会社奈良工場内 (72)発明者 中根 聡司 奈良県大和郡山市池沢町172 ユニッタ株 式会社奈良工場内 (72)発明者 寺脇 利之 奈良県大和郡山市池沢町172 ユニッタ株 式会社奈良工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パラフェニレンジイソシアネートと、ポ
   リエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、
   ポリカーボネート系ポリオールの一種又は二種以上から
   なるプレポリマーにエーテル・エステル系可塑剤と硬化
   剤とを配合して成るポリウレタンエラストマーを用いた
   ことを特徴とする耐熱屈曲疲労性歯付きベルト。
2. 【請求項２】 前記エーテル・エステル系可塑剤は、下
   記一般式化１、 【化１】 である請求項１記載の耐熱屈曲疲労性歯付きベルト。
3. 【請求項３】 ポリウレタンエラストマーより成るベル
   ト本体と、前記ベルト本体内に長さ方向に配置された抗
   張体と、歯面に貼着される補強布よりなり、前記補強布
   が、たて糸とよこ糸を織成した帆布と、基材層の片面に
   接着剤層を形成した不浸透性樹脂層とを、その基材層が
   外側に位置するように重ね合わせ、これを加熱押圧して
   接着剤層を溶融させて帆布に食い込ませたものである請
   求項１又は２記載の耐熱屈曲疲労性歯付きベルト。