WO2006054558A1 - 歯付ベルトを補強するための補強用シートならびに歯付ベルトおよびその製造方法 - Google Patents

歯付ベルトを補強するための補強用シートならびに歯付ベルトおよびその製造方法 Download PDF

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Naoya Mizukoshi
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Definitions

  • the present invention relates to a reinforcing sheet for reinforcing a toothed belt, a toothed belt, and a method for manufacturing the same.
  • a fiber called a tooth cloth is embedded in the surface of a tooth portion.
  • the use of tooth cloth improves the durability of the teeth and the wear resistance of the rubber surface.
  • a fiber woven in a sheet shape is usually used.
  • the surface of the tooth cloth is usually treated with various treatment agents.
  • a toothpaste is disclosed that is treated with a mixture of resorcinol and formaldehyde and a latex and then impregnated with rubber paste containing a filler such as carbon (JP-A-7-217705).
  • a toothpaste treated with a rubber composition in which hydrogenated-tolyl rubber is mixed with N, N, 1m-phenoldimaleimide Japanese Patent Laid-Open No. 7-259928.
  • the conventional tooth cloth treated with the above treatment agent has relatively high adhesion in a static test.
  • the integrity of the tooth cloth and the belt portion is high. Cracks are likely to occur between scarce cords and rubber matrices. As a result, there is a problem that defects such as chipping of the tooth portion are likely to occur.
  • an object of the present invention is to provide a toothed belt reinforcing sheet that can form a toothed belt that is easy to manufacture and has little damage to the tooth part even when used for a long time.
  • Another object of the present invention is to provide a toothed belt using the toothed belt reinforcing sheet of the present invention and a manufacturing method thereof.
  • a reinforcing sheet according to the present invention is a sheet for reinforcing a toothed belt, and includes a fiber sheet and a coating formed on the fiber sheet.
  • the coating film is a film formed by applying an aqueous treatment agent containing a latex of rubber and a vulcanizing agent as main components to the fiber sheet and drying, and the aqueous treatment agent comprises 100 masses of the rubber.
  • the vulcanizing agent is contained in a range of 10 to LOO parts by mass with respect to parts.
  • the method of the present invention for manufacturing a toothed belt is a method for manufacturing a toothed belt comprising a belt portion and a tooth portion protruding from the belt portion, wherein the first rubber latex and An aqueous treatment agent containing a first vulcanizing agent is applied to a fiber sheet and dried to form a reinforcing sheet comprising the fiber sheet and a coating formed on the fiber sheet.
  • the rubber composition containing the second rubber and the second vulcanizing agent, which is a material of the tooth portion, and the reinforcing sheet are in close contact with each other, and the first rubber and the second rubber
  • a second step of reinforcing the surface of the tooth portion with the reinforcing sheet by simultaneously vulcanizing the rubber with the rubber, and the aqueous treatment agent is added to 100 parts by weight of the first rubber.
  • the vulcanizing agent is contained in the range of 10 to 100 parts by mass.
  • the toothed belt of the present invention is a toothed belt manufactured by the manufacturing method of the present invention.
  • a reinforcing sheet capable of forming a toothed belt excellent in heat resistance and bending fatigue resistance is obtained. Since the aqueous treatment agent used in this reinforcing sheet does not usually contain substances with a large environmental burden such as organic solvents, formaldehyde and ammonia, the working environment in the film forming process is good.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a toothed belt manufactured by the manufacturing method of the present invention.
  • the toothed belt reinforcing sheet (tooth cloth) of the present invention includes a fiber sheet and a coating formed on the fiber sheet.
  • the coating is made of rubber (hereinafter sometimes referred to as “first rubber”). It is a film formed by applying an aqueous treatment agent (aqueous adhesive) containing latex and a vulcanizing agent as main components to a fiber sheet and drying it.
  • the aqueous treatment agent contains a vulcanizing agent in a range of 10 to: LOO parts by mass with respect to 100 parts by mass of the first rubber (solid content).
  • the aqueous treatment agent preferably further contains carbon black.
  • carbon black By adding carbon black, the manufacturing cost of the reinforcing sheet can be reduced.
  • the cohesive strength of the coating components can be increased by the carbon black, and the heat resistance adhesion between the reinforcing sheet and the tooth rubber can be effectively increased.
  • organic Z inorganic fillers such as silica and talc may be blended, but carbon black is preferred in terms of reinforcing effect and stability.
  • the aqueous treatment agent contains a first rubber latex and a vulcanizing agent as main components. That is, the total amount of the first rubber (solid content) and the vulcanizing agent is 50% by mass or more (for example, 70% by mass or more) of all components of the aqueous treatment agent (excluding the solvent and dispersion medium).
  • vulcanizing agent examples include quinone dioxime vulcanizing agents such as p-quinonedioxime; metatalaric vulcanizing agents such as lauryl metatalylate and methyl metatalylate; DAF (diaryl fumarate), DAP (diaryl phthalate) ), TAC (triallyl cyanurate) and TAI C (triallyl isocyanurate) and other aryl vulcanizing agents; bismaleimide, phenylmaleimide and diphenylmethane 4, 4, monobismaleimide (N, N, 1 (4,4, -diphenylmethane) bismaleimide); aromatic or aliphatic organic diisocyanates; aromatic-troso compounds, or sulfur.
  • quinone dioxime vulcanizing agents such as p-quinonedioxime
  • metatalaric vulcanizing agents such as lauryl metatalylate and methyl metatalylate
  • DAF diaryl fumarate
  • At least one vulcanizing agent selected from maleimide vulcanizing agents, organic diisocyanates, and aromatic-trosoic compounds.
  • the adhesiveness between the reinforcing sheet and the rubber matrix can be specifically enhanced.
  • diphenylmethane-4,4 'bismaleimide has good stability when dispersed in water and has a high crosslinking effect and high heat resistance after vulcanization.
  • the first rubber latex contained in the aqueous treatment agent for example, butadiene 'styrene copolymer latex, dicarboxylated butadiene. Styrene copolymer latex, Vinyl pyridine 'butadiene' styrene terpolymer latex, black mouth plain latex, butadiene rubber latex, chlorosulfonated polyethylene latex, nitrile rubber latex (acrylonitrile. Butadiene copolymer latex), hydrogenated-tolyl rubber latex, etc. it can.
  • These rubber latexes can be used alone or in combination.
  • the first rubber is preferably at least one rubber selected from nitrile rubber and hydrogenated-tolyl rubber force. These rubbers are excellent in terms of heat resistance and wear resistance. When hydrogenated-tolyl rubber is used in the rubber matrix, the compatibility between the coating and the rubber matrix can be improved by using hydrogenated-tolyl rubber latex.
  • the first rubber may be a carboxyl-modified rubber! /.
  • carboxyl-modified rubber By using carboxyl-modified rubber, the adhesion can be further enhanced.
  • carboxyl-modified rubber There is no particular limitation on the carboxyl-modified rubber.
  • a rubber obtained by carboxyl-modifying the above-described rubber can be used.
  • the aqueous treatment agent may contain other substances such as peroxides, plasticizers, anti-aging agents, metal oxides, and stabilizers.
  • the above-mentioned constituents are dispersed or dissolved in an aqueous solvent.
  • the aqueous solvent contains water as a main component (50% by mass or more and preferably 65% or more).
  • the aqueous solvent substantially has only water, but may contain a lower alcohol.
  • the aqueous solvent preferably contains substantially no organic solvent other than lower alcohol, formaldehyde, and ammonia.
  • the aqueous treatment agent contains 10 to LOO parts by mass of the vulcanizing agent with respect to 100 parts by mass of the first rubber.
  • the aqueous treatment agent preferably contains 5 to 70 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of the first rubber. It is more preferable that the aqueous treatment agent contains a vulcanizing agent in a range of 30 to 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the first rubber.
  • the aqueous treatment agent is used in 100 parts by mass of the first rubber. And preferably containing carbon black in the range of 10 to 30 parts by mass.
  • the relationship between the amount of rubber and the amount of vulcanizing agent in the aqueous treatment agent is particularly important.
  • the vulcanizing agent in the treatment agent diffuses to the rubber matrix side when both the first rubber and the rubber matrix are vulcanized, reinforcing not only the coating but also the vulcanization of the rubber matrix.
  • high adhesive strength and integrity can be obtained. Therefore, if the amount of the vulcanizing agent is too small, the vulcanization of the coating itself can be achieved to some extent, and the reinforcing effect on the rubber matrix side cannot be obtained, so the integrity between the reinforcing sheet and the rubber matrix becomes insufficient. A sufficient adhesive strength cannot be obtained.
  • the hardness of the coating increases and the strength of the belt when the toothed belt is bent tends to decrease.
  • Examples of preferred combinations of the first rubber and the vulcanizing agent include hydrogenated-tolyl rubber and maleimide vulcanizing agent, carboxyl-modified tolyl rubber and maleimide vulcanizing agent, and carboxy-modified vulcanizing agent. Combinations of hydrogenated-tolyl rubber and maleimide vulcanizing agents are listed. By using these combinations, the adhesion between the reinforcing sheet and the rubber matrix can be particularly enhanced.
  • the fiber sheet is a sheet made of reinforcing fibers.
  • the reinforcing fiber is not particularly limited as long as it enhances the shape stability and strength of the reinforcing sheet.
  • glass fiber, polybulal alcohol fiber such as vinylon fiber, polyester fiber, polyamide fiber such as nylon or aramid (aromatic polyamide), carbon fiber, or polyparaphenylene benzoxazole (PBO) fiber Can do.
  • Preferred example of fiber sheet ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Nylon fiber is knitted into a sheet. These fibers may be used alone or in combination of two or more.
  • the fiber sheet may be a woven fabric or a non-woven fabric as long as it is in the form of a sheet.
  • the coating on the fiber sheet contains unvulcanized rubber and a vulcanizing agent. Te is ⁇ Tsu to the amount of the coating, in particular limitation is an example of Nag, the proportion of the coating to the entire reinforcing sheet may be from 5 to 30 wt% (e.g. 6 to 15 weight 0/0).
  • the reinforcing sheet of the present invention includes a coating for covering the fiber sheet, and the coating contains a vulcanizing agent in a high ratio.
  • this vulcanizing agent diffuses into the rubber matrix and integrates the reinforcing sheet and the rubber matrix. Increase sex. Therefore, according to the reinforcing sheet of the present invention, it is possible to obtain a toothed belt with little damage to the teeth even when used for a long time.
  • the treatment agent used in the production of the reinforcing sheet uses an aqueous solvent, the environmental load is small and the handling during the production is easy.
  • the reinforcing sheet of the present invention is usually easy to manufacture because the coating is a single layer. A method for manufacturing the reinforcing sheet will be described below.
  • the production method of the present invention is a method for producing a toothed belt comprising a belt portion and a tooth portion protruding from the belt portion force.
  • the toothed belt manufactured by this method is the toothed belt of the present invention.
  • This manufacturing method is formed on a fiber sheet and a fiber sheet by applying an aqueous treatment agent containing a first rubber latex and a first vulcanizing agent to the fiber sheet and drying.
  • a step of forming a reinforcing sheet provided with the film (first step).
  • the reinforcing sheet of the present invention is obtained. Since the material of the reinforcing sheet such as the fiber sheet and the aqueous treatment agent and the composition ratio of the materials have been described above, redundant description will be omitted.
  • the vulcanizing agent described above can be applied to the first vulcanizing agent.
  • the method for forming the film is not particularly limited! ⁇ .
  • the film can be formed by pulverizing the fiber sheet in a bath containing an aqueous treatment agent, pulling it up and removing the solvent through a drying furnace.
  • drying method for example, drying by heating can be applied.
  • drying is performed under conditions where the vulcanization of the first rubber in the aqueous treatment agent is difficult to proceed.
  • drying may be performed by exposure for 0.1 to 2 minutes in an atmosphere of 80 to 160 ° C.
  • the film formed in the first step includes a vulcanizing agent and an unvulcanized or insufficiently vulcanized rubber.
  • the first rubber and the second rubber are vulcanized at the same time in a state where the rubber composition as the material of the tooth portion and the reinforcing sheet are in close contact with each other.
  • the tooth surface is reinforced with a reinforcing sheet (second step).
  • the rubber composition contains a second rubber and a second vulcanizing agent as main components.
  • the heating conditions for vulcanization are selected according to the type and amount of rubber and vulcanizing agent.
  • the first rubber and the second rubber are calorieated with the rubber composition, which is the material of the belt body (belt part and tooth part), and the reinforcing sheet in close contact with each other. Heat to vulcanize.
  • the rubber composition may be molded into a predetermined shape before vulcanization or may be molded during vulcanization.
  • the second rubber (rubber matrix) is selected according to the characteristics required for the toothed belt.
  • the rubber described for the first rubber can be applied.
  • the first rubber and the second rubber may be the same or different, but by making them the same rubber, the integrity of the reinforcing sheet and the belt body can be improved.
  • the rubber composition is an unvulcanized or completely vulcanized rubber, and includes additives such as a vulcanizing agent.
  • the vulcanizing agent described above or a known vulcanizing agent can be applied without particular limitation to the vulcanizing agent.
  • the reinforcing sheet is usually the entire surface of the belt body (belt portion and tooth portion) where the tooth portion is formed, that is, the surface of the tooth portion (convex portion) and the tooth portion. It is arrange
  • a publicly known method can be applied to the method of integrally joining the reinforcing sheet and the toothed belt.
  • a reinforcing sheet, a reinforcing cord, and a sheet of a rubber composition, which is a material of the belt body, are wound around a cylindrical mold in which a recess is formed at a position corresponding to the tooth part, Heat and pressurize from outside.
  • a sheet of a rubber composition is formed to form a tooth portion and a belt portion, and a reinforcing sheet is disposed on the surface thereof.
  • the first rubber and the second rubber are vulcanized simultaneously.
  • a reinforcing sheet may be disposed on the surface opposite to the tooth portion, the rubber composition sheet may be a two-layer structure, or a reinforcing sheet may be further disposed between the two-layer structures. May be.
  • Fig. 1 schematically shows a cross-sectional view of an example of a toothed belt manufactured by the manufacturing method of the present invention.
  • the toothed belt 10 in FIG. 1 includes a belt body 11 and a reinforcing sheet 12.
  • the belt body 11 includes a belt portion 13 and a plurality of tooth portions 14 protruding from the belt portion 13 at regular intervals.
  • the reinforcing sheet 12 is arranged so as to cover the surface of the belt body 11 on the side where the tooth portions 14 are formed.
  • a reinforcing cord 15 is embedded in the belt portion 13. For example, a strand covered with a film containing rubber can be applied to the reinforcing cord 15.
  • the strands can be formed of reinforcing fibers such as glass fibers and rosin fibers.
  • the coating of the reinforcing code 15 can be formed with the above-described aqueous adhesive, for example.
  • the rubber in the coating of the reinforcing cord 15 is also preferably vulcanized simultaneously with the first rubber and the rubber matrix. [0034] In the manufacturing method of the present invention, the first rubber of the reinforcing sheet and the second rubber constituting the tooth portion are vulcanized at the same time, so the integrity of the reinforcing sheet and the belt body is dramatically improved. Can be increased.
  • the vulcanizing agent contained in the coating film of the reinforcing sheet is diffused into the second rubber, the integrity between the reinforcing sheet and the belt body can be particularly improved.
  • This effect is particularly high when the aqueous treatment agent contains a vulcanizing agent in the range of 30 to 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the first rubber.
  • the aqueous treatment agent shown in (1) of Table 1 was applied to the nylon fiber knitted into a sheet and dried at 120 ° C. for 1 minute to form a toothed belt reinforcing sheet.
  • a reinforcing cord was formed by treating the glass fiber with the RFL treatment liquid of (2) in Table 2, that is, a mixture of resorcin-formaldehyde condensate and hydrogenated-tolyl rubber latex.
  • the reinforcing sheet and the reinforcing cord were heat treated at 170 ° C. for 30 minutes together with the rubber composition (rubber matrix) having the composition shown in Table 3, and the rubber and rubber matrix of the reinforcing sheet were vulcanized at the same time.
  • the reinforcing sheet was arranged on the surface of the tooth portion side, and the reinforcing cord was embedded in the belt portion, whereby the toothed belt was manufactured.
  • a toothed belt was produced under the same conditions as in Example 1 except that the aqueous treatment agent shown in (1) of Table 1 was used instead of the aqueous treatment agent of (1) in Table 1.
  • a toothed belt was produced under the same conditions as in Example 1 except that the aqueous treatment agent shown in (3) of Table 1 was used instead of the aqueous treatment agent of (1) in Table 1.
  • An aqueous treatment agent was prepared which was the same as the aqueous treatment agent of (1) in Table 1 except that a hydrogenated-tolyl rubber latex which was not carboxyl-modified was used instead of the carboxyl-hydrogenated-tolyl rubber latex. Then, a toothed belt was produced under the same conditions as in Example 1 except that this aqueous treatment agent was used instead of the aqueous treatment agent of (1) in Table 1.
  • a toothed belt was produced under the same conditions as in Example 1 except that the aqueous treatment agent shown in (1) of Table 2 was used instead of the aqueous treatment agent of (1) in Table 1.
  • a toothed belt was produced under the same conditions as in Example 1 except that the RFL treatment solution shown in (2) of Table 2 was used instead of the aqueous treatment agent of (1) in Table 1.
  • the toothed belt of the example had a higher adhesive strength between the reinforcing sheet and the rubber matrix than the toothed belt of the comparative example.
  • the toothed belt of the example had no cracks in the running test and the strength retention rate was higher than the toothed belt of the comparative example.
  • carboxyl-modified rubber latex is used, the reinforcing sheet and the rubber The adhesive strength between the two matrixes was particularly high.
  • the present invention can be applied to a toothed belt reinforcing sheet, a toothed belt, and a method for producing the same.

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Abstract

　本発明の製造方法は、ベルト部１３とベルト部１３から突き出した歯部１４とを備える歯付ベルト１０の製造方法である。この製造方法は、第１のゴムのラテックスと第１の加硫剤とを含む水性処理剤を繊維シートに塗布して乾燥することによって、繊維シートと繊維シート上に形成された被膜とを備える補強用シート１２を形成する第１の工程と、歯部１４の材料であり第２のゴムと第２の加硫剤とを含むゴム組成物と補強用シート１２とを密着させた状態で、第１のゴムと第２のゴムとを同時に加硫することによって、歯部１４の表面を補強用シート１２で補強する第２の工程とを含む。上記水性処理剤は、第１のゴム１００質量部に対して加硫剤を１０～１００質量部の範囲で含む。  

Description

明 細 書
歯付ベルトを補強するための補強用シートならびに歯付ベルトおよびその 製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、歯付ベルトを補強するための補強用シートならびに歯付ベルトおよびそ の製造方法に関する。
背景技術
[0002] 歯付ベルトの耐久性ゃ耐摩耗性を向上させるために、一般に、歯部の表面に歯布 と呼ばれる繊維が埋め込まれている。歯布の使用によって、歯部の耐久性やゴム表 面の耐磨耗性が改善される。この歯布には、通常、シート状に織られた繊維が使用さ れる。そして、ベルト本体のゴムマトリックスとの接着性を高めるため、歯布の表面は、 通常、各種の処理剤で処理される。例えば、レゾルシノールとホルムアルデヒドとの縮 合物とラテックスとの混合液で処理したのち、カーボン等の充填剤を含むゴム糊を含 浸処理した歯布が開示されている (特開平 7— 217705号公報)。また、水素化-トリ ルゴムに N, N，一m—フエ-レンジマレイミドを混合したゴム組成物で処理された歯 布が開示されて 、る（特開平 7— 259928号公報)。
[0003] しかし、上記処理剤で処理された従来の歯布では、静的試験における接着性は比 較的高いが、ベルトとして長時間走行させた場合、歯布とベルト部との一体性が乏し ぐコードやゴムマトリックスとの間に亀裂が生じやすい。その結果、歯部に欠けが生 じるなどの不具合が起きやすいという問題があった。また、有機溶剤を溶媒とする従 来の処理剤を用いて歯布を処理する場合には、製造工程における環境対策が必要 であった。
発明の開示
[0004] このような状況を考慮し、本発明は、製造が容易で長時間使用しても歯部の破損が 少ない歯付ベルトを形成できる歯付ベルト補強用シートを提供することを目的の 1つ とする。また、本発明は、本発明の歯付ベルト補強用シートを用いた歯付ベルトおよ びその製造方法を提供することを目的の 1つとする。 [0005] 上記目的を達成するため、本発明の補強用シートは、歯付ベルトを補強するための ネ ΐ強用シートであって、繊維シートと前記繊維シート上に形成された被膜とを含み、 前記被膜は、ゴムのラテックスと加硫剤とを主成分として含む水性処理剤を前記繊維 シートに塗布して乾燥することによって形成された被膜であり、前記水性処理剤は、 前記ゴム 100質量部に対して前記加硫剤を 10〜： LOO質量部の範囲で含む。
[0006] また、歯付ベルトを製造するための本発明の方法は、ベルト部と前記ベルト部から 突き出した歯部とを備える歯付ベルトの製造方法であって、第 1のゴムのラテックスと 第 1の加硫剤とを含む水性処理剤を繊維シートに塗布して乾燥することによって、前 記繊維シートと前記繊維シート上に形成された被膜とを備える補強用シートを形成す る第 1の工程と、前記歯部の材料であり第 2のゴムと第 2の加硫剤とを含むゴム組成 物と前記補強用シートとを密着させた状態で、前記第 1のゴムと前記第 2のゴムとを同 時に加硫することによって、前記歯部の表面を前記補強用シートで補強する第 2のェ 程とを含み、前記水性処理剤は、前記第 1のゴム 100質量部に対して前記加硫剤を 10〜 100質量部の範囲で含む。
[0007] また、本発明の歯付ベルトは、上記本発明の製造方法で製造された歯付ベルトで ある。
[0008] 本発明によれば、耐熱性及び耐屈曲疲労性に優れた歯付ベルトを形成できる補強 用シートが得られる。この補強用シートで用いられる水性処理剤は、通常、有機溶剤 、ホルムアルデヒドおよびアンモニアなどの、環境負荷が大きい物質を含まないため 、被膜形成工程における作業環境が良好である。
図面の簡単な説明
[0009] [図 1]図 1は、本発明の製造方法で製造される歯付ベルトの一例を模式的に示す断 面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0010] 以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
[0011] [歯付ベルト補強用シート]
本発明の歯付ベルト補強用シート (歯布）は、繊維シートと、その繊維シート上に形 成された被膜とを備える。その被膜は、ゴム (以下、「第 1のゴム」という場合がある）の ラテックスと加硫剤とを主成分として含む水性処理剤 (水性接着剤）を繊維シートに塗 布して乾燥することによって形成された被膜である。水性処理剤は、第 1のゴム（固形 分） 100質量部に対して加硫剤を 10〜： LOO質量部の範囲で含む。
[0012] 水性処理剤は、カーボンブラックをさらに含むことが好ましい。カーボンブラックを加 えることによって、補強用シートの製造コストを抑えることができる。また、カーボンブラ ックによって被膜成分の凝集力を高めることができ、補強用シートと歯ゴムとの耐熱接 着性を効果的に高めることができる。カーボンブラック以外にもシリカやタルクなどの 有機 Z無機充填剤を配合してもよ ヽが、補強効果および安定性の点でカーボンブラ ックが好適である。
[0013] 水性処理剤は、第 1のゴムのラテックスおよび加硫剤を主成分として含む。すなわち 、第 1のゴム（固形分)と加硫剤とは、合計で、水性処理剤の全成分 (溶媒'分散媒を 除く）の 50質量％以上 (たとえば 70質量％以上)である。
[0014] 加硫剤としては、たとえば、 p キノンジォキシムなどのキノンジォキシム系加硫剤； ラウリルメタタリレートやメチルメタタリレートなどのメタタリレート系加硫剤； DAF (ジァリ ルフマレート）、 DAP (ジァリルフタレート）、 TAC (トリァリルシアヌレート）および TAI C (トリアリルイソシァヌレート）などのァリル系加硫剤；ビスマレイミド、フエニールマレイ ミドおよびジフエ二ルメタン 4, 4，一ビスマレイミド（N, N，一 (4, 4，ージフエニルメタ ン)ビスマレイミド)などのマレイミド系加硫剤；芳香族または脂肪族の有機ジイソシァ ネート;芳香族-トロソ化合物、または硫黄などが挙げられる。これらの加硫剤は、単 独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。これらの加硫剤は、ゴム の種類などを考慮して選択される。
[0015] これらの中でも、マレイミド系加硫剤、有機ジイソシァネートおよび芳香族-トロソィ匕 合物から選ばれる少なくとも 1つの加硫剤を用いることが好ましい。これらを用いること によって、補強用シートとゴムマトリックスとの接着性を特異的に高めることができる。 特に、ジフエ二ルメタン—4, 4' ビスマレイミドは水に分散したときの安定性がよぐ 架橋効果が高ぐ加硫後の耐熱性も高い。
[0016] 水性処理剤に含まれる第 1のゴムのラテックスとしては、たとえば、ブタジエン'スチ レン共重合体ラテックス、ジカルボキシル化ブタジエン.スチレン共重合体ラテックス、 ビニルピリジン'ブタジエン 'スチレンターポリマーラテックス、クロ口プレンラテックス、 ブタジエンゴムラテックス、クロロスルホン化ポリエチレンラテックス、二トリルゴムラテツ タス (アクリロニトリル.ブタジエン共重合体ラテックス）、水素化-トリルゴムラテックスな どを用いることができる。これらのゴムラテックスは、単独または組み合わせて使用で きる。
[0017] これらの中でも、第 1のゴムは、二トリルゴムおよび水素化-トリルゴム力 選ばれる 少なくとも 1つのゴムであることが好ましい。これらのゴムは、耐熱接着性ゃ耐磨耗性 の点で優れる。ゴムマトリックスに水素化-トリルゴムが使用されている場合には、水 素化-トリルゴムラテックスを用いることによって、被膜とゴムマトリックスとの相溶性を 向上させることができる。
[0018] 第 1のゴムは、カルボキシル変性されたゴムであってもよ!/、。カルボキシル変性され たゴムを用いることによって、接着性をさらに高めることができる。カルボキシル変性さ れたゴムに特に限定はなぐたとえば、上述したゴムをカルボキシル変性することによ つて得られるゴムを用いることができる。
[0019] なお、水性処理剤は、他の物質、たとえば、過酸化物、可塑剤、老化防止剤、金属 酸化物、および安定剤などを含んでもよい。
[0020] 水性処理剤にお!ヽて、上記の構成成分は、水性溶媒中に分散または溶解される。
水性溶媒であれば、取り扱い性がよぐ上記構成成分の濃度管理が容易であり、さら に有機溶媒と比較して環境負荷が格段に軽減される。なお、水性溶媒は、水を主成 分（50質量％以上で好ましくは 65%以上）とし、たとえば実質的に水のみ力もなるが 、低級アルコールなどを含んでもよい。水性溶媒は、低級アルコール以外の有機溶 媒、ホルムアルデヒド、アンモニアを実質的に含まないことが好ましい。
[0021] 水性処理剤は、第 1のゴム 100質量部に対し、加硫剤を 10〜： LOO質量部の割合で 含む。この場合、水性処理剤は、第 1のゴム 100質量部に対し、カーボンブラックを 5 〜70質量部の割合で含むことが好ましい。水性処理剤は、第 1のゴム 100質量部に 対し、加硫剤を 20〜75質量部の範囲で含むことが好ましぐ 30〜75質量部の範囲 で含むことがさらに好ましい。このような水性処理剤を用いることによって、単層の被 膜でも高い接着力が得られる。この場合、水性処理剤は、第 1のゴム 100質量部に対 し、カーボンブラックを 10〜30質量部の範囲で含むことが好まし 、。
[0022] 水性処理剤におけるゴムの量と加硫剤の量との関係は、特に重要である。処理剤 中の加硫剤は、第 1のゴムとゴムマトリックスとをともに加硫する際にゴムマトリックス側 に拡散し、被膜だけでなくゴムマトリックスの加硫を補強する。その結果、高い接着強 度と一体性とを得ることができる。したがって、加硫剤の量が少なすぎる場合、被膜自 体の加硫はある程度達成できる力 ゴムマトリックス側の補強効果が得られな 、ので、 補強用シートとゴムマトリックスとの一体性が不十分となり、十分な接着強度が得られ ない。一方、加硫剤が多すぎると、被膜の硬度が増し、歯付ベルトを屈曲させた場合 のベルトの強度が低下しやすくなる。
[0023] 第 1のゴムと加硫剤との好ましい組み合わせの例としては、水素化-トリルゴムとマ レイミド系加硫剤、カルボキシル変性された-トリルゴムとマレイミド系加硫剤、カルボ キシル変性された水素化-トリルゴムとマレイミド系加硫剤といった組み合わせが挙 げられる。これらの組み合わせを用いることによって、補強用シートとゴムマトリックスと の接着性を特に高めることができる。
[0024] 繊維シートは、補強用繊維で構成されたシートである。補強用繊維は、補強用シー トの形状安定性や強度を高めるものである限り、特に限定されない。たとえば、ガラス 繊維、ビニロン繊維などのポリビュルアルコール繊維、ポリエステル繊維、ナイロンや ァラミド (芳香族ポリアミド)などのポリアミド繊維、炭素繊維、またはポリパラフエ-レン ベンゾォキサゾール (PBO)繊維などを利用することができる。繊維シートの好ま ヽ 一例は、ナイロン繊維をシート状に編んだものである。これらの繊維は、単独で使用 してもよいし、複数種を組み合わせて使用してもよい。また、繊維シートは、シート状 である限りその形態に限定はなぐ織布であってもよいし不織布であってもよい。
[0025] 繊維シート上の被膜は、未加硫のゴムと加硫剤とを含む。この被膜の量にっ ヽては 、特に限定はなぐ一例では、補強用シート全体に占める被膜の割合を 5〜30質量 % (たとえば 6〜15質量0 /0)の範囲としてもよい。
[0026] 本発明の補強用シートは、繊維シートを被覆する被膜を備え、その被膜は、加硫剤 を高い割合で含む。この加硫剤は、補強用シートと歯付ベルトのゴムマトリックスとを 一体ィ匕させる際に、ゴムマトリックスに拡散して補強用シートとゴムマトリックスとの一体 性を高める。そのため、本発明の補強用シートによれば、長時間使用しても歯部の破 損が少ない歯付ベルトが得られる。また、この補強用シートの製造に用いられる処理 剤は、水性溶媒を用いているため、環境負荷が小さく製造時の取り扱いが容易であ る。また、本発明の補強用シートは、通常、被膜が単層であるため、製造が容易であ る。この補強用シートの製造方法については、以下で説明する。
[0027] [歯付ベルトの製造方法]
本発明の製造方法は、ベルト部と該ベルト部力 突き出した歯部とを備える歯付べ ルトの製造方法である。この方法で製造された歯付ベルトは、本発明の歯付ベルトで ある。
[0028] この製造方法は、第 1のゴムのラテックスと第 1の加硫剤とを含む水性処理剤を、繊 維シートに塗布して乾燥することによって、繊維シートと繊維シート上に形成された被 膜とを備える補強用シートを形成する工程 (第 1の工程)を含む。この工程によって、 本発明の補強用シートが得られる。繊維シートや水性処理剤といった補強用シートの 材料および材料の構成比については、上述したため、重複する説明を省略する。た とえば、第 1の加硫剤には、上述した加硫剤を適用できる。
[0029] 被膜を形成する方法は、特に限定されな！ヽ。たとえば、繊維シートを水性処理剤が 入った浴槽中に浸潰し、これを引き上げた後に乾燥炉を通して溶媒を除去することに よって、被膜を形成できる。乾燥の方法に特に限定はなぐたとえば加熱による乾燥 を適用できる。ただし、第 1の工程では、水性処理剤中の第 1のゴムの加硫が進行し にくい条件で乾燥を行う。たとえば、 80〜160°Cの雰囲気下で 0. 1〜2分間曝露す ることによって乾燥を行えばよい。第 1の工程で形成される被膜は、加硫剤と、未加硫 または加硫が不十分なゴムとを含む。
[0030] 次に、歯部の材料であるゴム組成物と補強用シートとを密着させた状態で、第 1の ゴムと第 2のゴム (ゴム組成物中のゴム）とを同時に加硫することによって、歯部の表 面を補強用シートで補強する（第 2の工程)。ゴム組成物は、第 2のゴムと第 2の加硫 剤とを主成分として含む。加硫の際の加熱条件は、ゴムおよび加硫剤の種類や量に 応じて選択される。第 2の工程では、通常、ベルト本体 (ベルト部および歯部）の材料 であるゴム組成物と補強用シートとを密着させた状態で第 1のゴムと第 2のゴムとをカロ 熱して加硫する。なお、ゴム組成物は、加硫前に所定の形状に成形されていてもよい し、加硫時に成形してもよい。
[0031] 第 2のゴム (ゴムマトリックス）は、歯付ベルトに求められる特性に応じて選択される。
第 2のゴムとしては、たとえば第 1のゴムについて説明したゴムを適用できる。第 1のゴ ムと第 2のゴムとは、同じでもよいし異なってもよいが、両者を同じゴムとすることによつ て、補強用シートとベルト本体との一体性を高めることができる。上記ゴム組成物は、 未加硫であるか完全には加硫されて ヽな 、ゴムであり、加硫剤などの添加剤を含む 。加硫剤に特に限定はなぐ上述した加硫剤や公知の加硫剤を適用できる。
[0032] 補強用シートは、通常、ベルト本体 (ベルト部および歯部）の表面のうち、歯部が形 成されている側の全体、すなわち、歯部（凸部）の表面と、歯部が形成されていない 凹部の表面とを覆うように配置され、それらの表面を補強する。補強用シートと歯付 ベルトとを一体ィ匕させる方法に特に限定はなぐ公知の方法を適用できる。一例の方 法では、歯部に対応する位置に凹部が形成された円筒状の金型に、補強用シート、 補強用コード、およびベルト本体の材料であるゴム組成物のシートを順に巻きつけ、 外側から加熱'加圧する。この方法では、ゴム組成物のシートが成形されて歯部およ びベルト部が形成され、それらの表面に補強用シートが配置される。加熱'加圧の際 に、第 1のゴムと第 2のゴムとが同時に加硫される。なお、歯部とは反対側の表面にさ らに補強用シートを配置したり、ゴム組成物のシートを 2層構造としたり、その 2層構造 の間にさらに補強用シートを配置したりしてもよい。
[0033] 本発明の製造方法で製造される歯付ベルトの一例の断面図を図 1に模式的に示す 。図 1の歯付ベルト 10は、ベルト本体 11および補強用シート 12を含む。ベルト本体 1 1は、ベルト部 13と、一定間隔でベルト部 13から突き出した複数の歯部 14とを含む。 補強用シート 12は、ベルト本体 11の表面のうち歯部 14が形成されている側の表面 を覆うように配置されている。ベルト部 13には、補強用コード 15が埋め込まれている 。補強用コード 15には、たとえば、ゴムを含む被膜で覆われたストランドを適用できる 。ストランドは、ガラス繊維ゃ榭脂繊維といった補強用繊維で形成できる。補強用コー ド 15の被膜は、たとえば上述した水性接着剤で形成できる。補強用コード 15の被膜 中のゴムも、第 1のゴムおよびゴムマトリックスと同時に加硫されることが好ましい。 [0034] 本発明の製造方法では、補強用シートの第 1のゴムと歯部を構成する第 2のゴムと を同時に加硫するため、補強用シートとベルト本体との一体性を飛躍的に高めること ができる。この方法では、補強用シートの被膜に含まれる加硫剤が第 2のゴム中に拡 散するため、補強用シートとベルト本体との一体性を特に高めることができる。この効 果は、水性処理剤が、第 1のゴム 100質量部に対して加硫剤を 30〜75質量部の範 囲で含む場合に特に高くなる。
[0035] 本発明の方法によれば、耐熱性が高ぐ長時間走行させたときにも一体性が高ぐ 耐屈曲疲労性に優れた歯付ベルトが得られる。
実施例
[0036] 以下、本発明の実施例について説明する。
[0037] [実施例 1]
シート状に編んだナイロン繊維に表 1の（1)に示す水性処理剤を塗布し、 120°Cで 1分間乾燥して、歯付ベルト補強用シートを形成した。
[0038] [表 1]
Figure imgf000010_0001
(* 1 )力ルポキシル化水素化二トリルゴムラテックス（日本ゼオン株式会社製） (*2)高アクリロニトリル ·ブタジエン共重合体ラテックス（日本ゼオン株式会社製） (*3)へキサメチレンジイソシァネート
[0039] 一方、ガラス繊維を、表 2の（2)の RFL処理液、すなわちレゾルシン ホルムアル デヒド縮合物と水素化-トリルゴムラテックスとの混合物で処理することによって、補強 用コードを形成した。この補強用シートと補強用コードとを、表 3に示す組成のゴム組 成物（ゴムマトリックス）とともに 170°Cで 30分間熱処理し、補強用シートのゴムとゴム マトリックスとを同時に加硫した。 [0040] [表 2]
Figure imgf000011_0001
(* 1 )カルボキシル化水素化二トリルゴムラテックス（日本ゼオン株式会社製)
[0041] [表 3]
Figure imgf000011_0002
(*4)水素化二トリルゴム（日本ゼオン株式会社製： ZETPO L2020 (商品名））
(*5)ジメタクリル酸亜鉛を含む水素化ニド Jルゴム(日本ゼオン株式会社製： ZSC2000L (商品名》
[0042] このようにして、歯部側の表面に補強用シートが配置されており、ベルト部に補強用 コードが埋め込まれて 、る歯付ベルトを製造した。
[0043] [実施例 2]
表 1の（ 1)の水性処理剤に代えて表 1の（2)に示す水性処理剤を用 、たこと以外は 実施例 1と同じ条件で、歯付ベルトを作製した。
[0044] [実施例 3]
表 1の（1)の水性処理剤に代えて表 1の（3)に示す水性処理剤を用いたこと以外は 実施例 1と同じ条件で、歯付ベルトを作製した。
[0045] [実施例 4]
表 1の（ 1)の水性処理剤に代えて表 1の（4)に示す水性処理剤を用 、たこと以外は 実施例 1と同じ条件で、歯付ベルトを作製した。
[0046] [実施例 5]
カルボキシルイ匕水素化-トリルゴムラテックスに代えて、カルボキシル変性されて ヽ ない水素化-トリルゴムラテックスを用いたこと以外は表 1の（1)の水性処理剤と同じ である水性処理剤を調製した。そして、この水性処理剤を表 1の（1)の水性処理剤に 代えて用いたこと以外は、実施例 1と同じ条件で歯付ベルトを作製した。
[0047] [比較例 1]
表 1の（1)の水性処理剤に代えて表 2の（1)に示す水性処理剤を用いたこと以外は 実施例 1と同じ条件で、歯付ベルトを作製した。
[0048] [比較例 2]
表 1の（1)の水性処理剤に代えて表 2の（2)に示す RFL処理液を用いたこと以外は 実施例 1と同じ条件で、歯付ベルトを作製した。
[0049] 実施例および比較例の歯付ベルトについて、補強用シートとゴムマトリックスとの剥 離試験を行い、両者の接着強度の測定と破壊形態の観察を行った。また、これらの 歯付ベルトについて、 140°Cの雰囲気下で 100時間の屈曲走行試験を行い、走行 後の補強用シートの剥離の有無を確認した。また、走行試験前後における歯付ベル トの強度を測定し、走行試験前における強度に対する走行試験後における強度の割 合、すなわち、強度保持率を算出した。評価結果を表 4に示す。
[0050] [表 4]
Figure imgf000012_0001
表 4に示すように、実施例の歯付ベルトは、比較例の歯付ベルトに比べて、補強用 シートとゴムマトリックスとの接着強度が高カゝつた。また、実施例の歯付ベルトは、比較 例の歯付ベルトに比べて、走行試験でもクラックが発生せず、強度保持率も高かった 。また、カルボキシル変性されたゴムラテックスを用いた場合には、補強用シートとゴ ムマトリックスとの間の接着強度が特に高くなつた。
[0052] 本発明は、その意図および本質的な特徴力 逸脱しない限り、他の実施形態に適 用しうる。この明細書に開示されている実施形態は、あらゆる点で説明的なものであ つてこれに限定されない。本発明の範囲は、上記説明ではなく添付した請求項によ つて示されており、請求項と均等な意味および範囲にあるすベての変更はそれに含 まれる。
産業上の利用可能性
[0053] 本発明は、歯付ベルト補強用シートならびに歯付ベルトおよびその製造方法に適 用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 歯付ベルトを補強するための補強用シートであって、
繊維シートと前記繊維シート上に形成された被膜とを含み、
前記被膜は、ゴムのラテックスと加硫剤とを主成分として含む水性処理剤を前記繊 維シートに塗布して乾燥することによって形成された被膜であり、
前記水性処理剤は、前記ゴム 100質量部に対して前記加硫剤を 10〜： LOO質量部 の範囲で含む補強用シート。
[2] 前記水性処理剤がカーボンブラックをさらに含む請求項 1に記載の補強用シート。
[3] ベルト部と前記ベルト部力 突き出した歯部とを備える歯付ベルトの製造方法であ つて、
第 1のゴムのラテックスと第 1の加硫剤とを含む水性処理剤を繊維シートに塗布して 乾燥することによって、前記繊維シートと前記繊維シート上に形成された被膜とを備 える補強用シートを形成する第 1の工程と、
前記歯部の材料であり第 2のゴムと第 2の加硫剤とを含むゴム組成物と前記補強用 シートとを密着させた状態で、前記第 1のゴムと前記第 2のゴムとを同時に加硫するこ とによって、前記歯部の表面を前記補強用シートで補強する第 2の工程とを含み、 前記水性処理剤は、前記第 1のゴム 100質量部に対して前記加硫剤を 10〜： LOO 質量部の範囲で含む歯付ベルトの製造方法。
[4] 前記水性処理剤がカーボンブラックをさらに含む請求項 3に記載の歯付ベルトの製 造方法。
[5] 前記加硫剤が、マレイミド系加硫剤、有機ジイソシァネート、芳香族-トロソ化合物 力 選ばれる少なくとも 1つの加硫剤である請求項 3に記載の歯付ベルトの製造方法
[6] 前記加硫剤が、ジフエニルメタン— 4, 4'—ビスマレイミドである請求項 3に記載の 歯付ベルトの製造方法。
[7] 前記第 1のゴムが、二トリルゴムおよび水素化-トリルゴム力 選ばれる少なくとも 1 つのゴムである請求項 3に記載の歯付ベルトの製造方法。
[8] 前記第 1のゴムが、カルボキシル変性されたゴムである請求項 3に記載の歯付ベル トの製造方法。
請求項 3に記載の製造方法で製造された歯付ベルト。
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