JPH11303945A - Ｖリブドベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金走行後のベルト強力保持率を維持してベル
ト寿命を延長したＶリブドベルトを提供することを目的
とする。 【解決手段】 伸張部２と、ベルト長手方向に沿って心
線４を埋設したクッションゴム層５と、クッションゴム
層５に隣接してベルトの周方向に延びる複数のリブ７を
有する圧縮部６とからなるＶリブドベルト１に関する。
このＶリブドベルト１において、心線４がエチレン−
２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエス
テル繊維フィラメント群を撚り合わせた撚糸であり、撚
糸を接着延伸熱固定処理した際のプレディップ接着剤の
付着量が０．２〜４重量％である。

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Ｖリブドベルトに
係り、詳しくは走行後のベルト強力保持率を維持してベ
ルト寿命を延長できるＶリブドベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｖリブドベルトはクッションゴム層中に
心線を埋設し、該クッションゴム層の上部には必要に応
じてカバー帆布を積層し、そして該クッションゴム層の
下部に複数のリブ部を設けている。このＶリブドベルト
はＶベルトに代わって自動車のエアーコンプレッサーや
オルタネータ等の補機駆動の動力伝動用として広く使用
されている。従来、ベルトの動力を効率よく伝達するた
めには、ベルトとプーリ間のスリップ率を小さくする必
要があり、ベルト張力を高めてスリップ率を小さくして
いた。

【０００３】このため、Ｖリブドベルトの心線としてポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維処理コードが
一般的に使用されていた。これはＰＥＴ繊維の強力、弾
性率、耐疲労性等のバランスが他の繊維よりも優れてい
るためである。ＰＥＴ繊維の他のでは、ポリエチレン−
２，６−ナフタレート繊維を使用した耐熱性、寸法安定
性の良好なゴム補強材が特開昭５０−１６７３９号公報
に提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ベルト張力を
高めるうえで、ベルト乾熱時収縮応力を高くすると、ベ
ルト乾熱収縮率が高くなり、ベルト長さの経時収縮が大
きくなるという問題が発生した。更に、心線とゴム層の
接着力を高めたり、撚糸コードの収束性を向上させるた
め、撚糸コードにイソシアネート系またはエポキシ系の
接着剤を含浸させているが、ベルト走行中にベルトカッ
ト面より心線が飛び出し、ポップアウトの発生があっ
た。本発明はこのような問題点を改善するものであり、
これに対処するもので走行後のベルト強力保持率を維持
してベルト寿命を延長したＶリブドベルトを提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本願請求項１記載
の発明では、伸張部と、ベルト長手方向に沿って心線を
埋設したクッションゴム層と、クッションゴム層に隣接
してベルトの周方向に延びる複数のリブを有する圧縮部
とからなるＶリブドベルトにおいて、上記心線がエチレ
ン−２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポリ
エステル繊維フィラメント群を撚り合わせた撚糸であ
り、上記撚糸を接着延伸熱固定処理した際のプレディッ
プ接着剤の付着量が０．２〜４重量％であるＶリブドベ
ルトにある。

【０００６】本発明のＶリブドベルトでは、心線として
エチレン−２，６−ナフタレートを主たる構成単位とす
るポリエステル繊維フィラメント群を撚り合わせた撚糸
を使用し、上記撚糸を接着延伸熱固定処理した際のプレ
ディップ接着剤の付着量が０．２〜４重量％であるた
め、走行後のベルト強力保持率を維持してベルト寿命を
延長することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るＶリブドベル
トについて、添付図面に基づき具体的に説明する。図１
に示すＶリブドベルト１は、カバー帆布３からなる伸張
部２と、コードよりなる心線４を埋設したクッションゴ
ム層５と、その下側に弾性体層である圧縮部６からなっ
ている。この圧縮部６は、ベルト長手方向に延びる断面
略三角形である台形の複数のリブ７を有している。

【０００８】前記リブ７には、水素化ニトリルゴム、ク
ロロプレンゴム、天然ゴム、ＣＳＭ、ＡＣＳＭ、ＳＢＲ
が使用され、水素化ニトリルゴムは水素添加率８０％以
上であり、耐熱性及び耐オゾン性の特性を発揮するため
に、好ましくは９０％以上が良い。水素添加率８０％未
満の水素化ニトリルゴムは、耐熱性及び耐オゾン性は極
度に低下する。耐油性及び耐寒性を考慮すると、結合ア
クリロニトリル量は２０〜４５％の範囲が好ましい。

【０００９】また、上記リブ７には、ナイロン６、ナイ
ロン６６、ポリエステル、綿、アラミドからなる短繊維
を混入してリブ７の耐側圧性を向上させるとともに、プ
ーリと接する面になるリブ７の表面に該短繊維を突出さ
せ、リブ７の摩擦係数を低下させて、ベルト走行時の騒
音を軽減させる。これらの短繊維のうち、剛直で強度を
有し、しかも耐摩耗性を有するアラミド繊維とそれ以外
の繊維を併用することが望ましい。

【００１０】上記アラミド短繊維が前述の効果を充分に
発揮するためには、アラミド繊維の繊維長さは１〜２０
ｍｍで、その添加量はゴム１００重量部に対して１〜３
０重量部である。このアラミド繊維は分子構造中に芳香
環をもつ、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、トワロン等である。尚、アラミ
ド短繊維の添加量が１重量部未満の場合には、リブ７の
ゴムが粘着しやすくなって摩耗する欠点があり、また一
方３０重量部を越えると、短繊維がゴム中に均一に分散
しなくなる。

【００１１】また、上記アラミド短繊維はリブ７のゴム
との接着を向上させるためにも、該短繊維をエポキシ化
合物やイソシアネート化合物から選ばれた処理液によっ
て接着処理される。

【００１２】また、上記心線４としては、エチレン−
２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエス
テル繊維フィラメント群を撚り合わせた総デニール数が
４，０００〜８，０００の接着処理したコードが使用さ
れる。このコードの上撚り数は１０〜２３／１０ｃｍで
あり、また下撚り数は１７〜３８／１０ｃｍである。総
デニールが４，０００未満の場合には、心線のモジュラ
ス、強力が低くなり過ぎ、また８，０００を越えると、
ベルトの厚みが厚くなって、屈曲疲労性が悪くなる。

【００１３】本発明で使用するエチレン−２，６−ナフ
タレートは、通常ナフタレン−２，６−ジカルボン酸ま
たはそのエステル形成性誘導体を触媒の存在下に適当な
条件のもとにエチレングリコールと縮重合させることに
よって合成させる。このとき、エチレン−２，６−ナフ
タレートの重合完結前に適当な１種または２種以上の第
３成分を添加すれば、共重合体ポリエステルが合成され
る。

【００１４】上記心線４の接着処理は、まず（１）未処
理コードをエポキシ化合物やイソシアネート化合物から
選ばれた処理液を入れたタンクに含浸してプレディップ
した後、（２）１６０〜２００°Ｃに温度設定した乾燥
炉に３０〜６００秒間通して乾燥し、（３）続いてＲＦ
Ｌ液からなる接着液を入れたタンクに浸漬し、（４）２
１０〜２６０°Ｃに温度設定した延伸熱固定処理機に３
０〜６００秒間通して−１〜３％延伸して延伸処理コー
ドとする。ここにおいてプレディップ接着剤の付着量は
０．２〜４重量％にする必要がある。０．２重量％未満
の場合には、繊維同士あるいは繊維−ゴム間の接着不良
のためベルト走行中にポップアウトが発生し、一方４重
量％を越えるとエチレン−２，６−ナフタレート繊維本
来の屈曲疲労性の悪さが顕著になって走行寿命が短くな
る恐れがある。

【００１５】プレディップ接着剤の付着量はプレディッ
プ処理後の重量増加分であり、計算式は（処理前後の一
定長Ｌ当たりの重量増加分）を（処理前の一定長Ｌ当た
りの重量）で割った値のパーセンテージである。この場
合、重量は水分率で測定し、水分重量を除いた重量であ
り、また接着処理でコードが熱収縮するため処理前にコ
ードに目印をつけ一定長Ｌでの重量を測定した。

【００１６】上記エポキシ化合物としては、例えばエチ
レングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等
の多価アルコールや、ポリエチレングリコール等のポリ
アルキレングリコールとエピクロルヒドリンのようなハ
ロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物や、レゾルシ
ン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメチルメタン、
フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン・ホル
ムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類やハロゲン含有
エポキシ化合物との反応生成物である。このエポキシ化
合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混
合して使用される。また、イソシアネート化合物として
は、例えば４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、トルエン２，４−ジイソシアネート、Ｐ−フェニル
ジイソシアネート、ポリアリールポリイソシアネート等
がある。このイソシアネート化合物もトルエン、メチル
エチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。

【００１７】ＲＦＬ液はレゾルシンとホルマリンとの初
期縮合体をラテックスに混合したものであり、ここで使
用するラテックスとしてはクロロプレン、スチレン・ブ
タジエン・ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリ
ル、ＮＢＲ等である。

【００１８】上記延伸熱固定処理されたコードは、スピ
ニングピッチ、即ち心線の巻き付けピッチを１．０〜
１．３ｍｍにすることで、モジュラスの高いベルトに仕
上げることができる。１．０ｍｍ未満になると、コード
が隣接するコードに乗り上げて巻き付けができず、一方
１．３ｍｍを越えると、ベルトのモジュラスが徐々に低
くなる。

【００１９】上記カバー帆布３は綿、ポリアミド、ポリ
エチレンテレフタレート、アラミド繊維からなる糸を用
いて、平織、綾織、朱子織等に製織した布である。

【００２０】上記心線４を用いたＶリブドベルトは、３
％伸ばすのに必要な応力（３％モジュラス）が５００Ｎ
／リブ以上であり、しかもベルトに１４７Ｎの初荷重を
かけ、１００°Ｃ雰囲気下３０分放置した後に発生した
ベルト乾熱時収縮応力が１００〜２００Ｎである特性を
有している。この２つの特性を満足するＶリブドベルト
１は、ベルトスリップ率が小さくてベルト寿命が長いも
のを得ることを見出すことが出来た。３％モジュラスが
５００Ｎ／リブ未満であるか、ベルト乾熱時収縮応力が
１００Ｎ未満の場合には、ベルトが伸びやすくてベルト
張力の低下が大きく、スリップ率が高くなる傾向があ
る。また、ベルト乾熱時収縮応力が２００Ｎを越える場
合には、ベルト長さの経時収縮が大きくなる傾向がある
上に、スリップ率が小さくなる効果は小さい。

【００２１】尚、アラミド繊維を使用した場合には、ベ
ルトのモジュラスを高めることができるが、熱収縮がな
いために別途オートテンショナーが必要になり、伝達機
構が複雑になる欠点がある。しかし、エチレン−２，６
−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエステル繊
維を用いた心線は、熱収縮を起こすため、オートテンシ
ョナーを使用しなくてもよい。

【００２２】

【実施例】以下に、本発明を具体的な実施例のより更に
詳細に説明する。 実施例１〜３、比較例１〜４ 心線として、１，０００デニールのエチレン−２，６−
ナフタレート繊維（ＰＥＮ繊維）、１，０００デニール
と１，１００デニールのポリエチレンテレフタレート繊
維（ＰＥＴ繊維）を２×３の撚構成で、上撚り係数３．
０、下撚り係数３．０で緒撚したトータルデニール６，
０００または６，６００の未処理コードを準備した。こ
の物性を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】次いで、各未処理コードをトルエン９０ｇ
にＰＡＰＩ（化成アップジョン社製ポリイソシアネート
化合物）１０ｇからなる接着剤でプレディップした後、
約１８０〜１９０°Ｃの温度設定した乾燥炉に１０〜３
００秒間通して乾燥し、続いて表２に示すＲＦＬ液から
なる接着剤に含浸させ、表３に示す処理条件で熱延伸固
定処理を行って処理コードとした。

【００２５】

【表２】

【００２６】

【表３】

【００２７】本実施例におけるＶリブドベルトの製造方
法は、以下の通りである。まず、円筒状モールドに経糸
と緯糸とが綿糸かたなる平織物にクロロプレンゴムをフ
リクションしたゴム付帆布を１プライ巻き付けた後、表
４に示すクロロプレンゴム組成物からなる接着ゴムシー
トを巻き、更にその上に上記コードをスピニングし、そ
して表４に示すクロロプレンゴム組成物からなるゴム層
を巻き付け成形を終えた。これを公知の方法で１６０°
Ｃ、３０分で加硫して円筒状の加硫ゴムスリーブを得
た。

【００２８】上記加硫ゴムスリーブを研磨機の駆動ロー
ルと従動ロールに装着して、張力を付与した後に回転さ
せた。１５０メッシュのダイヤモンドを表面に装着した
研磨ホイールを１，６００ｒｐｍで回転させ、これを加
硫スリーブに当接させてリブ部を研磨した。研磨機から
取り出したスリーブを切断機に設置した後、回転しなが
ら切断した。

【００２９】作製したＶリブドベルトは、上記各延伸固
定処理コードからなる心線がクッションゴム層内に埋設
され、その上側にゴム付綿帆布を１プライ積層し、他方
クッションゴム層の下側には圧縮部があって３個のリブ
がベルト長手方向に有していた。このＶリブドベルトは
ＲＭＡ規格による長さ１，１００ｍｍのＫ型３リブドベ
ルトであり、リブピッチ３．５６ｍｍ、リブ高さ２．９
ｍｍ、リブ角度４０°、そして種々のベルト厚さを有す
るものであった。

【００３０】ここで圧縮部およびクッションゴム層を、
それぞれ表４に示すゴム組成物から調製し、バンバリー
ミキサーで混練後、カレンダーで圧延したものを用い
た。圧縮部には、短繊維が含まれ、ベルト幅方向に配向
している。尚、該短繊維はあらかじめトルエン９０ｇに
ＰＡＰＩ（化成アップジョン社製ポリイソシアネート化
合物）１０ｇからなる処理液に浸漬した。

【００３１】

【表４】

【００３２】次いで、前記コードおよびＶリブドベルト
の静的および動的性能の評価を行った。この結果を表５
に示す。尚、コードおよびベルトの試験方法は、以下の
通りである。

【００３３】プレディップ接着剤付着量 プレディップ接着剤の濃度は接着剤の固形分濃度であ
る。プレディップ接着剤の付着量はプレディップ処理後
の重量増加分であり、計算式は（処理前後の一定長Ｌ当
たりでの重量増加分）／（処理前の一定長Ｌ当たりでの
重量）×１００（％）である。この場合、重量は水分率
を測定し、水分重量を除いた重量であり、また接着処理
でコードが熱収縮するため処理前にコードに目印、例え
ば結び目をつけ一定長Ｌでの重量を測定した。

【００３４】（２）コード強度、伸度 ＪＩＳ Ｌ−１０７１（１９８３年）に基づき、コード
強度、伸度を求めた。

【００３５】（２）コード乾熱収縮率 ＪＩＳ Ｌ−１０７１（１９８３年）に基づき、１５０
°Ｃの雰囲気温度下で３０分間放置して求めた。

【００３６】（３）ベルトの初期強度 未使用のベルトから心線を取り出し、（２）方法で強力
を測定した。

【００３７】（４）ベルト残存強度 駆動プーリ（直径１２０ｍｍ）、従動プーリ（直径１２
０ｍｍ）、そして従動プーリ（直径４５ｍｍ）からなる
３軸のプーリにベルトを掛架し、従動プーリ（直径１２
０ｍｍ）を１０２ｋｇｆで引っ張って、ベルトに張力を
与えた。走行条件は、雰囲気温度が室温、駆動プーリの
回転数が４８００ｒｐｍ、従動プーリ（直径１２０ｍ
ｍ）の負荷が１２ｐｓである。この走行試験機を用い
て、１０００時間走行後のベルトを取り外し、このベル
トから心線を取り出し、（２）方法で強力を測定した。

【００３８】

【表５】

【００３９】以上のように、本発明のＶリブドベルト
は、プレディップ接着剤の付着量が０．２〜４重量％で
ある場合には、ベルトの強力保持率を維持している。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明のＶリブドベルトで
は、心線がエチレン−２，６−ナフタレートを主たる構
成単位とするポリエステル繊維フィラメント群を撚り合
わせた撚糸であり、上記撚糸を接着延伸熱固定処理した
際のプレディップ接着剤の付着量が０．２〜４重量％で
あると、ベルト強力保持率を維持してベルト寿命を延長
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＶリブドベルトの断面斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ Ｖリブドベルト ２ 伸張部 ３ カバー帆布 ４ 心線 ５ クッションゴム層 ６ 圧縮部 ７ リブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伸張部と、ベルト長手方向に沿って心線
   を埋設したクッションゴム層と、クッションゴム層に隣
   接してベルトの周方向に延びる複数のリブを有する圧縮
   部とからなるＶリブドベルトにおいて、上記心線がエチ
   レン−２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポ
   リエステル繊維フィラメント群を撚り合わせた撚糸であ
   り、上記撚糸を接着延伸熱固定処理した際のプレディッ
   プ接着剤の付着量が０．２〜４重量％であることを特徴
   とするＶリブドベルト。