JP4683470B2 - 摩擦伝動ベルト及びその製造方法 - Google Patents
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本発明はまた、ベルト長手方向に沿って心線が埋設された接着ゴム層と、圧縮ゴム層とを積層してなる摩擦伝動ベルトであって、上記接着ゴム層及び上記圧縮ゴム層は、共にエチレン−α−オレフィンエラストマー配合物を用いて形成されるものであり、上記心線は、ラテックス成分としてカルボキシル化ビニルピリジンラテックスのみを含むレゾルシン−ホルマリン−ラテックス接着剤組成物を用いて接着処理を施したものである
ことを特徴とする摩擦伝動ベルトでもある。
上記エチレン−α−オレフィンエラストマー配合物は、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含むものであることが好ましい。
本発明はまた、ベルト長手方向に沿って心線が埋設された接着ゴム層と、圧縮ゴム層とを積層してなる摩擦伝動ベルトの製造方法であって、心線をラテックス成分としてカルボキシル化ビニルピリジンラテックスのみを含むレゾルシン−ホルマリン−ラテックス接着剤組成物に含浸し、加熱乾燥して接着処理する工程(1)、上記工程(1)により得られた接着処理を施した心線を接着ゴム層を形成するための未加硫エチレン−α−オレフィンエラストマー配合物シート間に載置し、得られたシートに圧縮ゴム層を形成するための未加硫エチレン−α−オレフィンエラストマー配合物シートを積層する工程(2)及び上記工程(2)で得られた積層物を加圧加熱して、加硫する工程(3)を含むことを特徴とする摩擦伝動ベルト製造方法でもある。
以下、本発明を詳細に説明する。
上記架橋助剤としては、TAIC、TAC、1,2−ポリブタジエン、無水マレイン酸変性の1,2−ポリブタジエン、不飽和カルボン酸の金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、N,N′−m−フェニレンビスマレイミド、硫黄等通常パーオキサイド架橋に用いるものを挙げることができる。なかでも、優れた動的接着性、耐熱接着性、動的寿命を得ることができる点から、トリメチロールプロパントリメタクリレート、不飽和カルボン酸の金属塩、TAIC、無水マレイン酸変性の1,2−ポリブタジエンが好ましい。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記心線としては、ポリエステル心線、ナイロン心線、ビニロン心線、アラミド心線等が好適に用いられる。上記ポリエステル心線としてはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が、上記ナイロン心線としては6,6−ナイロン(ポリヘキサメチレンアジパミド)、6ナイロンが好適に用いられる。上記アラミド心線としてはコポリパラフェニレン・3,4′オキシジフェニレン・テレフタルアミド、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリメタフェニレンイソフタルアミド等が好適に用いられる。
上記その他の単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2,4−ジイソプロピルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、5−t−ブチル−2−メチルスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モノフルオロスチレン、ヒドロキシメチルスチレン等の芳香族ビニル化合物;エチレン、プロピレン、アクリロニトリル、塩化ビニル等の脂肪族ビニル化合物等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。上記単量体組成物において、上記その他の単量体の含有量は、上記単量体組成物100質量%中に、0〜30質量%であることが好ましい。
上記含硫黄加硫促進剤としては、チアゾール類、スルフェンアミド類、チウラム類、ジチオカルバミン酸塩類又はこれらの2種以上の混合物が好ましく用いられる。上記含硫黄加硫促進剤は、エチレン−α−オレフィンエラストマーの加硫促進のためにより有効に作用する。
上記スルフェンアミド類としては、例えば、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド(CZ)等を挙げることができる。
〔剥離テスト〕
7本の処理繊維コードが埋設された加硫ゴムシートにおいて、1本置きに選択した3本の処理繊維コードを上下のチャックで挟み、下記剥離条件の下で同時に剥離する。
[剥離条件:チャック間40mm、剥離スピード100mm/分間、剥離距離100mm(このうちしまいの60mm(剥離距離40〜100mmの60mm)の区間のピーク値平均を剥離力とする)]
本発明の摩擦伝動ベルトの例を、図1〜図3を用いて説明する。
図3は、平ベルトの一例の横断面図を示し、上記と同様、ゴム引き帆布層1、接着ゴム層3及び圧縮ゴム層5が積層されている。
接着ゴム層を表1に示すゴム配合物から調製し、バンバリーミキサーで混練後、カレンダーロールで圧延し、接着ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを作成した(配合1)。圧縮ゴム層も表2に示すゴム配合物から調製し、同様に圧縮ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを作成した(配合2)。なお、用いた市販品は、以下のとおりである。
エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM):「EP24」(エチレン含有量54質量%、プロピレン含有量41.5質量%、エチリデンノルボルネン(ENB)4.5質量%、ムーニー粘度ML1+4(100℃)65、JSR社製)、
1)老化防止剤:「Nocrac224」(大内新興化学工業社製)
2)パーオキサイド:ジクミルパーオキサイド
3)オイル:「サンパー2280」(日本サン石油社製)
4)ナイロン短繊維(ナイロン66、タイプT5 1mm長、旭化成社製)
5)FEFカーボン(東海カーボン社製)
水97.4質量部に水酸化ナトリウム0.5質量部を溶解し、レゾルシン6.7質量部とホルマリン(37質量%濃度)6.3質量部を順に溶解し、2時間熟成して、レゾルシン・ホルマリン樹脂(レゾルシン−ホルマリン初期縮合物)(これをRFという)R/F比(レゾルシン/ホルマリンモル比)=1/1.2の水溶液を調製した。このRF水溶液に、カルボキシル化ビニルピリジンラテックス(日本ゼオン社製、「商品名Nipol LX603」、固形分36%)を加え(ラテックス量:273.0質量部)、更に水616.1質量部を加え、固形分が10.8%になるように調整した。その後、攪拌し12時間熟成して、RFL接着剤組成物を調製した(配合A)。
表3中で示されているものは以下の通りである。
DM:ジベンゾチアジルジスルフィド
クロロスルホン化ポリエチレンラテックス:商品名「CSMラテックス450」、住友精化社製、固形分32%
ビニルピリジン−SBRラテックス:商品名「JSR0650」、JSR社製、固形分40%
クロロプレンラテックス:商品名「水系ショウプレン842A」、昭和電工エラストマー社製、固形分50%
表1に示した接着ゴム層に用いたゴム配合物(配合1)を20質量部(固形分)、トルエン80質量部を混合することによりゴム糊を得た。
(心線の処理)
ポリエチレンテレフタレート心線(PETコード、1000デニール、/2×3、上撚り9.5T/10cm(Z)、下撚り21.9T/10cm、帝人社製)をイソシアネートのトルエン溶液(イソシアネー卜固形分20質量%)に浸漬した後、240℃で40秒間加熱乾燥して、前処理を施した。
次に、このように前処理したポリエチレンテレフタレート心線を得られたRFL接着剤組成物に浸漬し、230℃で80秒間加熱乾燥させることにより、接着処理を行った。
次いで、このように処理したポリエチレンテレフタレート心線を、ゴム糊に浸漬した後、60℃で40秒間加熱乾操して、ポリエチレンテレフタレート心線に接着処理(後処理)を施した。
帆布と上記接着ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを、表面が平滑な円筒状の成形ドラムの周辺に巻き付けた後、この上に、上述のようにして得られた接着処理済みのポリエチレンテレフタレート心線を螺旋状にスピニングした。更に、その上に上記接着ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを巻き付けた後、圧縮ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを巻き付けて積層体とし、これを内庄6kgf/cm2、外圧9kgf/cm2、温度165℃、時間35分間、加硫缶中にて加熱加圧し、蒸気加硫して、環状物を得た。次いで、この環状物を駆動ロールと従動ロールとからなる第1の駆動システムに取り付けて、所定の張力の下で走行させながら、これに研削ホイールにて表面に複数のリブを形成し、この後、この環状物を更に別の駆動ロールと従動ロールとからなる第2の駆動システムに取り付けて、走行させながら、所定の幅に裁断して、リブ数3、周長さ1000mmの製品としてのVリブドベルトを得た。なお、各Vリブドベルトの製造に用いた接着ゴム層用ゴム配合物未加硫シート、圧縮ゴム層用ゴム配合物未加硫シート、RFL接着処理剤、ゴム糊は、表4に示す通りである。
ポリエチレンテレフタレート心線の代わりに、ポリエチレンナフタレート心線(PENコード、1000デニール、/2×3、上撚り9.5T/10cm(Z)、下撚り21.9T/10cm、帝人社製、実施例2)、アラミド心線(アラミドコード、1000デニール、/2×3、上撚り9.5T/10cm(Z)、下撚り21.9T/10cm、帝人社製、実施例3)を使用した以外は、実施例1と同様に、心線の処理及び摩擦伝動ベルトの作製を行った。
以下の方法により、接着試験(剥離接着力、破壊の態様)、ベルト走行試験の走行後の剥離長さを以下の方法により評価した。結果を表4に示した。
(1)剥離接着力の測定
接着処理を施した心線(処理繊維コード)と、接着ゴム層の形成に用いられるエチレン−α−オレフィンエラストマー配合物(配合1)とを密着加硫(160℃×30分間)して得られる加硫ゴムシートから、処理繊維コードを剥離する力(剥離接着力)を測定する剥離テストを行った。剥離テストは、以下の方法で、室温(RT)、120℃条件下で行った。
図4に示すように、7本の処理繊維コード21、21、・・・加硫ゴムシート22に埋設されたサンプルを用意する。このうち1本置きに選択した3本の処理繊維コード21、21、21を上下のチャックで挟み、下記剥離条件の下で同時に剥離する。
なお、表4の剥離接着力の値は、下記特定区間全ピーク値の総平均値である。
「剥離条件」
チャック間:40mm
剥離スピード:100mm/min
剥離距離:100mm〔このうちしまいの60mm(剥離距離40〜100mmの60mm)の区間のピーク値平均を剥離接着力とする〕
上記剥離接着力を測定した際の接着物における破壊の態様を観察した。下記の基準で目視して判断した。
R:ゴム凝集破壊
R−C:ゴム−コード界面の剥離
上述のようにして得られたVリブドベルトを、図5に示すように駆動プーリ11(直径120mm)と従動プーリ12(直径120mm)とこれらのプーリの間に配置したアイドラープーリ13(直径70mm)とテンションプーリ14(直径55mm)とからなるベルト駆動システムに取り付けた。但し、アイドラープーリにはベルト背面を係合させた。
温度130℃の雰囲気温度の下で、従動プーリの負荷を16馬力とし、テンションプーリの初張力を85kgfとし、駆動プーリを回転数4900rpmで駆動して、ベルトを24時間走行させ、走行後にベルトの心線と接着ゴムの界面の剥離した長さ(mm)を測定した。
2、21 心線(処理繊維コード)
3 接着ゴム層
4 リブ
5 圧縮ゴム層
6 短繊維
7 上ゴム層
11 駆動プーリ
12 従動プーリ
13 アイドラープーリ
14 テンションプーリ
22 加硫ゴムシート
Claims (6)
- ベルト長手方向に沿って心線が埋設された接着ゴム層と、圧縮ゴム層とを積層してなる摩擦伝動ベルトであって、
前記接着ゴム層及び前記圧縮ゴム層は、共にエチレン−α−オレフィンエラストマー配合物を用いて形成されるものであり、
前記心線は、カルボキシル化ビニルピリジンラテックスを含むレゾルシン−ホルマリン−ラテックス接着剤組成物(2,6−ビス(2′,4′−ジヒドロキシフェニルメチル)−4−クロロフェノール、2,6−ジヒドロキシメチル−4−クロロフェノール及びレゾルシンの高分子量縮合物のアンモニア水溶液を含有するものを除く)を用いて接着処理を施したものである
ことを特徴とする摩擦伝動ベルト。 - ベルト長手方向に沿って心線が埋設された接着ゴム層と、圧縮ゴム層とを積層してなる摩擦伝動ベルトであって、
前記接着ゴム層及び前記圧縮ゴム層は、共にエチレン−α−オレフィンエラストマー配合物を用いて形成されるものであり、
前記心線は、ラテックス成分としてカルボキシル化ビニルピリジンラテックスのみを含むレゾルシン−ホルマリン−ラテックス接着剤組成物を用いて接着処理を施したものである
ことを特徴とする摩擦伝動ベルト。 - 接着ゴム層は、エチレン−α−オレフィンエラストマー配合物を有機過酸化物を用いて架橋することによって形成されるものである請求項1又は2に記載の摩擦伝動ベルト。
- エチレン−α−オレフィンエラストマー配合物は、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含むものである請求項1〜3のいずれかに記載の摩擦伝動ベルト。
- ベルト長手方向に沿って心線が埋設された接着ゴム層と、圧縮ゴム層とを積層してなる摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
心線をカルボキシル化ビニルピリジンラテックスを含むレゾルシン−ホルマリン−ラテックス接着剤組成物(2,6−ビス(2′,4′−ジヒドロキシフェニルメチル)−4−クロロフェノール、2,6−ジヒドロキシメチル−4−クロロフェノール及びレゾルシンの高分子量縮合物のアンモニア水溶液を含有するものを除く)に含浸し、加熱乾燥して接着処理する工程(1)、
前記工程(1)により得られた接着処理を施した心線を接着ゴム層を形成するための未加硫エチレン−α−オレフィンエラストマー配合物シート間に載置し、得られたシートに圧縮ゴム層を形成するための未加硫エチレン−α−オレフィンエラストマー配合物シートを積層する工程(2)及び
前記工程(2)で得られた積層物を加圧加熱して、加硫する工程(3)
を含むことを特徴とする摩擦伝動ベルト製造方法。 - ベルト長手方向に沿って心線が埋設された接着ゴム層と、圧縮ゴム層とを積層してなる摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
心線をラテックス成分としてカルボキシル化ビニルピリジンラテックスのみを含むレゾルシン−ホルマリン−ラテックス接着剤組成物に含浸し、加熱乾燥して接着処理する工程(1)、
前記工程(1)により得られた接着処理を施した心線を接着ゴム層を形成するための未加硫エチレン−α−オレフィンエラストマー配合物シート間に載置し、得られたシートに圧縮ゴム層を形成するための未加硫エチレン−α−オレフィンエラストマー配合物シートを積層する工程(2)及び
前記工程(2)で得られた積層物を加圧加熱して、加硫する工程(3)
を含むことを特徴とする摩擦伝動ベルト製造方法。
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