JPH10338321A - フッ素系樹脂ベルトとその製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な工程により比較的厚いフッ素系樹脂カ
バー材を形成するとともに、アラミド系心体と強固に溶
着させ耐熱性、非付着性に優れたフッ素系樹脂ベルトと
その製造方法を提供する。 【解決手段】 アラミド系繊維を主体としてシームレス
に製織されたリング状の芯体２の両面又は片面に、予め
成形されたフッ素系樹脂シート６を溶融圧着してその心
体２の内部までそのフッ素系樹脂を浸透させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】段ボール紙の製造装置である
コルゲートマシンには、貼合わせ手段としてベルトが使
用されているが、このベルトには高強度、非付着性、耐
熱性、横高剛性が要求されている。即ち、この種の装置
は、例えば図３にその側面図を示すように、２個の噛み
合う歯付きローラ１４の噛み合い面にコルゲート原紙１
２が供給され、そのコルゲート原紙１２はその２個の歯
付きローラ１４の間にて波型に成形され、その凸部１６
に接着剤塗布機１５により接着剤１７が塗布される。そ
の接着剤１７を塗布された凸部１６に平板紙１３がベル
ト１（本発明の対象となるベルト）により押しつけら
れ、コルゲートされたコルゲート原紙１２と平板紙１３
とが接着される。なお、この歯付きローラ１４は加熱流
体（例えば、蒸気）により加熱され、原紙１２の癖付け
とともに接着効果を大きくする。斯くして得られた段ボ
ール紙２０はカッター１９により所定寸法に裁断されて
製品となる。本発明はこのベルト１及びそのベルト１の
製造方法並びに製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】耐熱性、高張力又は非付着性を要求され
る伝動ベルト、搬送ベルトの分野においては、芯体とし
てアラミド系繊維を使用し、カバー材としてフッ素系樹
脂を使用することが知られている。例えば、アラミド系
繊維を心体とし、フッ素系樹脂をカバー材としてベルト
を製造する場合には、 アラミド系繊維の心体にディスパージョン型（懸濁
型）の液体フッ素樹脂をディピング（含浸）若しくはコ
ーティング（塗布）し、乾燥する工程をカバー材が所定
厚さとなるまで繰り返し、更に電熱ヒーター等の焼成炉
で焼成・定着する方法、 フッ素系樹脂を微粉末化し、耐熱性を有するゴム・
樹脂などに配合分散させて、しかるべき接着剤等でアラ
ミド系繊維の心体と接着させる方法、 フッ素系ゴムを接着層として、予の方法で処理し
た補強布を心体に積層接着してカバー材とする方法等が
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなフッ素樹脂系ベルトの製造方法では次の問題があ
る。前記の製造方法（懸濁液を含浸→焼成する方法）
では、１回の塗布量が少ないため、塗布・乾燥工程を何
回も繰り返す必要があり、この方法で成形できる目付量
に限りがあるため結果的にフッ素系樹脂の付着量が不足
し、必要な非付着性能が得られない。また、付着量が少
ないため心体は柔軟な状態に保たれてベルトとしての横
剛性が得にくく、補強布等に含浸処理して重ね合わせる
か、心体を２プライ化するなどの必要が生じる。このよ
うな手段で横剛性を大きくすると屈曲性が悪くなりプー
リへのなじみが悪くなる問題を生じる。又、厚いカバー
層を形成するために、含浸・塗布を繰り返す場合には、
複数回の熱履歴はアラミド系心体の熱劣化を促進する問
題がある。

【０００４】前記の製造方法（フッ素系樹脂粉末を接
着剤で心体に接着）の場合には、接着剤によりカバー材
表面に現れるフッ素系樹脂の比率が低下するので非付着
性能の点において大きな問題を生じる。又、バインダー
として耐熱性の良好な物が見あたらず、コルゲーターに
おける高温、長時間の使用には耐えられず剥脱すること
が多い。特に、高温に耐えるバインダーを使用するとき
は、通常、高温で焼き付ける必要を生じアラミド系繊維
の心体そのものを劣化させる恐れがある。

【０００５】前記の製造方法（フッ素系樹脂処理材を
積層）の場合は、補強布（フッ素樹脂処理布）と心体と
をフッ素ゴム等で接着する必要があり、通常長時間のプ
レス工程により処理する。心体がシームレスの場合には
送り焼き（プレス長さごとに加圧・開放する）となるた
め、心体寸法と補強布寸法の調整が困難であり、補強布
のジョイント部分が弱く、高温と屈曲により心体と補強
布間の層間剥離の問題がある。

【０００６】この発明は、上述の点に鑑みなされたもの
で、簡単な工程で強固にアラミド系心体とフッ素系樹脂
カバー層とを接着させるフッ素系樹脂ベルトとその製造
方法及び製造装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のフッ素系樹脂ベルトは、アラミド系繊維を主
体としてシームレスに製織されたリング状の芯体に、予
め成形されたフッ素系樹脂シートを溶融圧着して、その
心体の内部までフッ素系樹脂を浸透している。

【０００８】心体はシームレスに製織されているので、
接合が難しいアラミド系繊維を心体として使用しても、
ベルト内に心体繊維の接合部分が無いのでベルトの切断
事故が無く、又使用中にベルトが伸びることが少ない。
シームレスに製織された心体とは、連続する一本の縦糸
を所定の径を有するリング状に所定の回数巻き付け、そ
の縦糸間を別に設計された横糸により結合した構成とな
っている（例えば、袋織機による）。寸法安定性がよい
特徴がある。

【０００９】カバー材となるフッ素系樹脂は、予め押出
成形などによりシートに加工されているので、カバー材
として一回で溶着できる厚さが広い範囲で選択できる。
又、そのフッ素系樹脂は、塗工法によるフッ素系樹脂に
比して物性（引裂き強度、耐摩耗性等）が優れている。
更に、溶融圧着して心体の内部までフッ素系樹脂が浸透
しているのでフッ素系樹脂とアラミド系心体とは絡みに
より一層強固に結合されるとともに、ベルトに要求され
る横剛性が向上される。フッ素系樹脂シートは溶融する
ので、そのシート間のジョイント部分においても完全に
溶着して剥離することがない。

【００１０】請求項２に記載のフッ素系樹脂ベルトの製
造方法は、アラミド系繊維を主体としてシームレスに製
織されたリング状の心体をプーリに懸回して、その心体
を加熱・加圧手段に挿通し、その心体の両面又は片面
に、予め成形されたフッ素系樹脂シートを仮接着し、続
けて、前記加熱・加圧手段により前記フッ素系樹脂シー
トを所定時間、所定温度にて加熱・加圧することにより
その一部を前記心体に浸透させる。リング状の心体を、
段プレス、ロートプレス等の加熱・加圧手段の熱盤部分
を挿通してプーリに懸回し、その状態でフッ素系樹脂シ
ートを仮接着（成形）するので、加熱による心体の寸法
変化（熱収縮等）を抑えることができるとともに、接着
性の悪いフッ素系樹脂シートとアラミド繊維であって
も、フッ素系樹脂の融点近くまで加熱・加圧するのでフ
ッ素系樹脂は心体の内部にも浸透し、アンカー効果を合
わせて強く溶着する。

【００１１】請求項３に記載のフッ素系樹脂ベルトの製
造方法は、前記フッ素系樹脂シートを加熱・加圧する際
に、前記加熱・加圧手段の前記フッ素系樹脂ベルトの耳
部に相当する位置（側端部）の温度をその内部の温度よ
りも低くすることにより、フッ素系樹脂の流れを防止す
る。耳部の厚さを制御するために、通常所定厚さに耳金
を使用するが、更に、耳部の加圧時の温度をその内部の
温度より低く保つことにより、樹脂の流動を抑制して過
剰の樹脂がいわゆるバリとして流出することを防止す
る。

【００１２】請求項４に記載のフッ素樹脂ベルトの製造
装置は、心体を懸回する駆動プーリ、テンションプーリ
及びガイドプーリと、そのプーリに懸回された心体を表
裏両面より加熱・加圧する加熱・加圧手段と、前記心体
の片面または両面にフッ素系樹脂シートを供給するシー
ト繰り出し装置とを備える。

【００１３】シート繰出装置は、成形されロール状に巻
き取られたフッ素系樹脂シートを、加圧手段に供給する
装置である。前記プーリは、エンドレスに成形された心
体を懸回し、その一部を加熱・加圧手段に加熱・加圧可
能に挿通して支持し、加熱・加圧手段によりフッ素系樹
脂シートを溶着完了するに従って心体を回転させる（送
り焼き可能とする）。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るフッ素樹脂系
ベルトの構成は、図１に一部断面により示すようにシー
ムレスに成形された心体２にフッ素系樹脂よりなるカバ
ー材５をその外周に強く溶着している。

【００１５】心体２は、前述のようにシームレスに製織
され、縦糸３は連続する１本のアラミド繊維を並べてリ
ング状（シームレス）を形成し、その幅方向を横糸４に
より連結している。この実施例の心体２は、帝人（株）
製、テクノーラ繊維の袋織物を使用した。カバー材５
は、例えば、フッ素系樹脂としてＰＦＡ（パーフルオロ
・アルコキシ樹脂、融点３０７〜３１０℃）、ＦＥＰ
（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体、融
点２７０〜２８０℃）を使用し、予め押出成形機により
厚さ１．０mmのシートに成形されたものを、融点温度に
加熱された加熱・加圧手段により心体２に溶着してい
る。カバー材５は融点温度に加熱され、１〜３kgf/cm²
にて5〜10分加圧された心体２の内部にまで浸透されて
アンカー効果を加えて強固に結合する。又、浸透により
心体２の剛性が大きくなり前記コルゲータ用ベルトとし
て使用される時、幅方向の加圧力が均一となり平板紙を
全幅に均一に加圧できる特徴がある。又、フッ素系樹脂
は耐熱性、離型性に優れ、バックアップする平板紙に付
着することがなく、かつ、長期間連続して使用しても変
わることがない。

【００１６】このフッ素系樹脂ベルトを製造するに好適
な装置を図２に示す。図２(ａ)はその装置の側面図を示
し、図２(ｂ)は図２(ａ)のＡ−Ａ断面を示す。図２は加
熱・加圧作業を開始する直前に状態を表す。即ち、シー
ムレスな心体２は、一対のプレス熱盤８の間に挿通さ
れ、４個のプーリ１０の間に懸回されている。いずれか
のプーリ１０に取り付けられた図示しない駆動装置は、
加熱・加圧作業の進捗により心体２を順次プレス熱盤８
の間より引き出し送り込む。いわゆる送り焼きである。
図１(ａ)は、溶着作業開始前に準備作業を終了した状態
を表し、心体２の上下面とプレス熱盤８との間に、フッ
素系樹脂シート６を所定厚さになる枚数を仮接着し、プ
レス熱盤８に接する面に離型材９を展着する。

【００１７】フッ素系樹脂シート６は、予めシートに成
型されてロール状に巻き取られてフッ素系樹脂ロール７
として準備され、心体２の上下面に供給可能な位置に準
備される。シートを展着する手段は、手作業による。熱
盤８と接する面には離型材９が展着されている。 熱盤
８は、加熱流体（熱媒）又は電熱により所定温度に加熱
され、矢印ｘの方向に移動し、フッ素系樹脂シート６を
積層している心体２を加圧して所定時間維持した後、開
放して冷却する。冷却後プーリ１０を回転させて心体２
の次の位置にフッ素系樹脂シート６を積層し、加熱・加
圧作業を繰り返して心体２の全周に、カバー材としてフ
ッ素系樹脂シート６を溶着する。

【００１８】図２(ａ)のＡ−Ａ断面を図２(ｂ)に示す。
上述のとおり心体２の上下にはフッ素系樹脂シート６が
所定厚さに積層され、その外面（熱盤８に接する面）に
は、離型材９が展着されている。そしてそのフッ素系樹
脂シート６の幅は、心体２の幅より広く設計され、その
外側には、設計されたベルト１（図１）の厚さにより所
定厚さの耳金２１が挿入され、加圧時に樹脂が無制限に
流れることを防止するとともに所定幅のベルトの耳部２
３（心体２の幅より外側の側端部）を構成して、ベルト
１の走行時にベルト１を保護する。なお、この耳部２３
に対応する熱盤８の×マーク位置の温度をその内側（○
マーク）位置の温度より低く設定することのより、耳部
２３の樹脂の流れを抑制することが好ましい。耳金２１
に過剰な圧力を掛けることなく、また、過剰なはみ出し
を生じることなく成形できる。温度勾配は熱盤内に配す
る電熱又は流路を区分した熱媒の温度により調整でき
る。例えば、中央部温度を３１５℃、耳部温度を３００
℃と約１５℃の温度勾配を付けることによりはみ出しが
抑制できる。

【００１９】続けて、本発明によって得られたベルト
（実施例）と従来の方法で得られたベルト（比較例）と
を対比して評価すると次のようになる。

【００２０】実施例１は、前記テクノーラの袋織り品
（シームレス織布）を心体とし、カバー材として押出成
形した厚さ１．０mmのＰＦＡシートを使用した。試作し
たベルトの仕様は、ベルト幅＝２,０００mm、周長＝２,
５００mm、総厚＝１.５mm である。このベルトを幅＝３
００mmにカットして走行試験機にかけて走行し、異常の
発生するまでの時間を測定した。なお、走行試験機は、
前記コルゲートマシン（図３参照）の本体部と同じレイ
アウト（但し、原紙を通さない）で、歯付きロール１４
の径＝４００mm、テンションプーリ２２の径＝３００mm
とし、歯付きロール１４の温度＝１７０℃、ベルト１に
掛ける張力＝６０kN／ｍ、ベルト走行速度＝３００ｍ／
分とした。

【００２１】比較例１として、実施例１と同じ心体を使
用し、前記従来の技術の欄の の製造方法（懸濁液を含
浸→焼成する方法）によりフッ素系樹脂のカバー材を形
成した。ベルトの仕様及び走行試験機は実施例１と同じ
物を使用した。

【００２２】この走行試験の結果、比較例１のベルトは
５００時間で心体とカバー材の間で剥離を生じたが、実
施例１のベルトでは２０００時間走行しても異常が発生
しなかった。なお、比較例１では約３００時間走行時点
でカバー材が摩耗し（耐摩耗性が悪い）、非付着性が劣
化してコーンスターチ糊（段ボール紙接着用糊）がベル
トに付着して剥がれなくなった。実施例１のベルトで
は、初期と変化が見られなかった。更に、強度等物性を
測定すると、実施例１は、剥離強度保持率は７５％、強
度保持率は８０％であったが、比較例１の強度保持率は
４０％であった。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明のフッ素系樹脂ベルト、その製造方法及び製造装
置には、次のような優れた効果がある。フッ素系樹脂ベ
ルトによれば予めシート状に成形されたフッ素系樹脂を
カバー材として使用することにより、従来のディスパー
ジョン型のフッ素系樹脂をカバー材とする場合に比し
て、対摩耗性等の物性に優れ、耐用年数が大幅に延長さ
れた。

【００２４】請求項２に記載のフッ素系樹脂ベルトの製
造方法によれば、比較的厚いカバー材を必要とされるベ
ルトにおいて、従来数回の繰り返して含浸、焼付けを要
したのに比して、一回の工程で製品が得られる。

【００２５】請求項３に記載のフッ素系樹脂ベルトの製
造方法によれば、耳金に過剰な圧力を掛けることなく、
また、過剰なはみ出しを生じることなくフッ素系樹脂ベ
ルトが成形できる。

【００２６】請求項４に記載の製造装置によれば、上記
の製造方法による上記のフッ素系樹脂ベルトの製造に好
適に使用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るフッ素系樹脂ベルトの概
要であって一部断面で示す。

【図２】本発明の実施例にかかる製造装置を表し、図１
(ａ)はその側面図を示し、図１(ｂ)は図１(ａ)に示す装
置のＡ−Ａ断面を示す。

【図３】本発明のフッ素系樹脂ベルトが使用されるコル
ゲートマシンの側面図を示す。

【符号の説明】

１：ベルト ２：心体 ５：カバー材 ６：フッ素系樹脂シート ８：プレス熱盤 ９：離型材 １０：プーリ ２１：耳金

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アラミド系繊維を主体としてシームレス
   に製織されたリング状の心体の両面又は片面に、予め成
   形されたフッ素系樹脂シートを溶融圧着してその心体の
   内部までフッ素系樹脂を浸透させていることを特徴とす
   るフッ素系樹脂ベルト。
2. 【請求項２】 アラミド系繊維を主体としてシームレス
   に製織されたリング状の心体をプーリに懸回して、その
   心体を加熱・加圧手段に挿通し、その心体の両面又は片
   面に、予め所定厚さに成形されたフッ素系樹脂シートを
   仮接着し、続けて、前記加熱・加圧手段により前記フッ
   素系樹脂シートを所定時間、所定温度で加熱・加圧する
   ことによりその一部を前記心体に浸透させることを特徴
   とするフッ素系樹脂ベルトの製造方法。
3. 【請求項３】 前記フッ素系樹脂シートを加熱・加圧す
   る際、前記加圧手段の前記フッ素系樹脂ベルトの耳部に
   相当する位置の温度をその内部の温度よりも低くするこ
   とによって、フッ素系樹脂の流れを防止する請求項２に
   記載のフッ素系樹脂ベルトの製造方法。
4. 【請求項４】 心体を懸回する駆動プーリ、テンション
   プーリ及びガイドプーリと、そのプーリに懸回された心
   体を表裏両面より加熱・加圧する加熱・加圧手段と、前
   記心体の片面または両面にフッ素系樹脂シートを供給す
   るシート繰り出し装置とを備えることを特徴とするフッ
   素系樹脂ベルトの製造装置。