伝動ベルト帆布被覆用塗布液およびそれを用いた伝動ベルト帆布
【課題】基布に該伝動ベルト帆布被覆用塗布液を塗布後乾燥させて被覆し被覆層とした伝動ベルト帆布が、架橋されたＨＮＢＲに被覆し伝動ベルトとした際に、伝動ベルトに好適な優れた耐熱性を与える。
【解決手段】モノヒドロキシベンゼンとホルムアルデヒドを反応させてなるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物とゴムエマルジョンを含む水系組成物であることを特徴とする伝動ベルト１帆布被覆用塗布液、この塗布液を用いてなる伝動ベルト帆布、この伝動ベルト帆布を耐熱ゴムに被覆した伝動ベルト。
【解決手段】モノヒドロキシベンゼンとホルムアルデヒドを反応させてなるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物とゴムエマルジョンを含む水系組成物であることを特徴とする伝動ベルト１帆布被覆用塗布液、この塗布液を用いてなる伝動ベルト帆布、この伝動ベルト帆布を耐熱ゴムに被覆した伝動ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動ベルト帆布被覆用塗布液、前記塗布液で処理した伝動ベルト帆布、前記伝動ベルト帆布の処理方法、並びに前記帆布を有する伝動ベルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯付ベルト、Ｖベルト及び平ベルトなどの伝動ベルトにはレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物とゴムエマルジョンからなる組成物で処理した帆布が使用されている。近年、様々な分野において伝動ベルトの耐熱性、耐屈曲疲労性に対する性能の向上の要求が高まってきた。そこで、使用する伝動ベルトの部材ゴムおよびゴム補強用ガラス繊維の改良がなされてきた。しかし、伝動ベルトの構成要素である帆布の改良がなされてこなかった。
【０００３】
例えば、特許文献１には、伝動ベルトの部材ゴムが水素化ニトリルゴムを主体とする伝動ベルト用の帆布の処理方法であって、その処理成分にレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物と水素化ニトリルゴムのエマルジョンを含有する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２５４２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物と水素化ニトリルゴムエマルジョンからなる組成物で処理した帆布を有し、部材ゴムを水素化ニトリルゴムとする伝動ベルト即ち歯付ベルトは、自動車エンジンのタイミングベルトとみたてた高温、高負荷がかかるベルト走行試験機で該歯付ベルトを走行させると、前記帆布に亀裂等が生じ該歯付ベルトの破損に至るという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、高温、高負荷の使用においてベルトの破損が少ない、伝動ベルト帆布被覆用塗布液およびその伝動ベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らが鋭意検討した結果、ゴム（Ｂ）エマルジョンに、モノヒドロキシベンゼンにホルムアルデヒドを反応させてなるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）を加えた水系組成物を、基布に塗布した後に乾燥させて被覆層とした帆布とすることにより、ゴムエマルジョンにレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物を加えた水系組成物を用いた場合より、伝動ベルトの耐熱性、及び耐屈曲疲労性は、向上することが判った。
【０００８】
また、本発明の該帆布を、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物を被覆剤に含むゴム補強用ガラス繊維と共に、伝動ベルトの部材に用いると格段に伝動ベルトの耐熱性、及び耐屈曲疲労性は向上し、該伝動ベルトの寿命が延びることが判った。
【０００９】
ここで基布に塗布する水系組成物は、モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）とホルムアルデヒド（Ｄ）の初期縮合物とゴム（Ｂ）エマルジョンとを混合したものであり、この場合モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）に対するホルムアルデヒド（Ｄ）のモル比を、Ｄ／Ｃ＝０．５以上、３．０以下にすることが接着力を高める上で好適である。
【００１０】
また、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）を合わせた質量を１００％基準とする質量百分率で表して、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）がＡ／（Ａ＋Ｂ）＝３．０％以上、２０．０％以下、ゴム（Ｂ）がＢ／（Ａ＋Ｂ）＝８０．０％以上、９７．０％以下の範囲になるように混合した上、全固形分濃度が５．０％以上、４０．０％以下の濃度になるように調節される。
【００１１】
なお、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンを含む水系組成物には適宜カーボンブラック液を混合して帆布を黒染めする場合もある。
【００１２】
ゴム（Ｂ）エマルジョンとしては、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、エピクロルヒドリン、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴムおよび、オレフィン−ビニルエステル共重合体等からなる群より選ばれるエマルジョンの１つ、あるいは２つ以上の組合せで用いる。
【００１３】
ここで、基布に伝動ベルト帆布被覆用塗布液を塗布し乾燥したものが、帆布であり、基布とは伝動ベルト帆布被覆用塗布液を塗布する以前の布をいう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による伝動ベルト帆布被覆用塗布液を塗布し、帆布に被覆層を設けてなる、伝動ベルト帆布は、伝動ベルトの部材である水素化ニトリルゴムと優れた接着強さを発現する。更に、該伝動ベルト帆布が水素化ニトリルゴムを部材とする伝動ベルトを被覆した際に耐熱性と耐屈曲疲労性をあたえたことで、高温、高負荷下における伝動ベルトの長時間の使用後、言い換えれば、走行後において、帆布の剥離や亀裂する懸念がなく該伝動ベルトは引張強さを維持し耐久性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ゴム補強用ガラス繊維を耐熱ゴムに埋設させて作製した伝動ベルトを切断した際の斜視図である。
【図２】伝動ベルトの耐熱走行試験機の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）とホルムアルデヒド（Ｄ）を反応させてなるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンを含む水系組成物を特徴とする伝動ベルト帆布被覆用塗布液を用いる。
【００１７】
本発明の伝動ベルト帆布は、レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物とゴムエマルジョンからなる組成物で処理した従来の伝動ベルト帆布に比較して、耐熱ゴム、例えば架橋された水素化ニトリルゴムを伝動ベルトの部材として伝動ベルトとした際に、帆布の硬化劣化を抑え、耐熱性、耐屈曲疲労性が優れる。
【００１８】
本発明の伝動ベルト帆布はモノヒドロキシベンゼン（Ｃ）とホルムアルデヒド（Ｄ）を反応させてなるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンを含む水系組成物を塗布するが、前記モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）が、モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）に対するホルムアルデヒド（Ｄ）のモル比、Ｄ／Ｃ＝０．５以上、３．０以下で、塩基性の触媒で反応させた水溶性もしくは水溶媒レゾール型樹脂が挙げられる。モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）に対するホルムアルデヒド（Ｄ）のモル比が０．５未満では、ゴム補強用ガラス繊維と耐熱ゴムとの接着強さに劣り、３．０を越えるとガラス繊維被覆用塗布液が、ゲル化し易い。
【００１９】
本発明の伝動ベルト帆布の塗布液に使用されるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂（Ａ）として、例えば、工業用フェノール樹脂として市販されている群栄化学工業株式会社制、商品名、レジトップ、型番ＰＬ−４６６７が挙げられる。
【００２０】
本発明の伝動ベルト帆布はモノヒドロキシベンゼン（Ｃ）とホルムアルデヒド（Ｄ）を反応させてなるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンを含む水系組成物を塗布するが、前記ゴム（Ｂ）エマルジョンとしては、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、エピクロルヒドリン、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴムおよび、オレフィン−ビニルエステル共重合体等からなる群より選ばれるエマルジョンの１つ、あるいは２つ以上の組合せで用いる。前記ゴム（Ｂ）エマルジョンは、一例として、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）とクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）のエマルジョンが併用される。
【００２１】
本発明の伝動ベルト帆布の塗布液に使用されるゴム（Ｂ）エマルジョンとして、例えば、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）には、ビニルピリジン：スチレン：ブタジエンの比が、質量比で１０〜２０：１０〜２０：８０〜６０の範囲で重合させてなるビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）を用いることが好ましく、市販の日本エイアンドエル株式会社製、商品名、ピラテクス、ＪＳＲ株式会社製、商品名、０６５０、および日本ゼオン株式会社製、商品名、Ｎｉｐｏｌ、型番、１２１８ＦＳ等が挙げられる。尚、前記質量比を外れたビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）を用いた伝動ベルト帆布被覆用塗布液を、塗布後乾燥させて基布に被覆を施し作製した伝動ベルト帆布は、伝動ベルトの部材ゴムとの接着強さに劣る。
【００２２】
本発明の伝動ベルト帆布の塗布液に使用されるゴム（Ｂ）エマルジョンとして、例えば、クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）は、質量百分率で表して、塩素含有量が２０．０％〜４０．０％、スルホン基中の硫黄含有量が０．５％〜２．０％のものが好適に用いられ、例えば、固形分約４０質量％のエマルジョンとして、住友精化株式会社製、商品名、ＣＳＭ−４５０が市販されており、本発明のガラス繊維被覆用塗布液に使用される。尚、前述の塩素含有量及びスルホン基中の硫黄含有量を外れたクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）を用いた伝動ベルト帆布の塗布液を使用し、帆布に被覆を施し作製した伝動ベルト帆布は、伝動ベルトの部材である架橋された水素化ニトリルゴムとの接着性に劣る。
【００２３】
伝動ベルトに使用した際の本発明の伝動ベルト帆布と伝動ベルトの部材ゴムに、所望の接着強さを得るには、伝動ベルト帆布の塗布液に含まれるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンの固形分を合わせた質量を１００％基準とする質量百分率で表して、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）がＡ／（Ａ＋Ｂ）＝３．０％以上、２０．０％以下、ゴム（Ｂ）がＢ／（Ａ＋Ｂ）＝８０．０％以上、９７．０％以下の範囲になるように混合した上、全固形分濃度が５．０％以上、４０．０％の濃度になるように調節された、水系組成物で処理され乾燥される。
【００２４】
ゴム（Ｂ）エマルジョンとしては、例えば、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）とクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）のエマルジョンを併用して用いることができ、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）とクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）を合わせた質量を１００％基準とする質量百分率で表して、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）がＡ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝３．０％以上、２０．０％以下、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）が Ｅ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝４０．０％以上、８０．０％以下、クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）が Ｆ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝１０．０％以上、４０．０％以下の範囲で含まれることが好ましい。
【００２５】
本発明の伝動ベルト帆布において、被覆層中のモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）の含有が、Ａ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝３．０％より少ないと伝動ベルト帆布被覆材とした際に、伝動ベルト帆布と伝動ベルトの部材ゴムとの接着強さが弱くなり、伝動ベルトにした際の耐熱走行において、好ましい耐熱性、耐屈曲疲労性が得難い。モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）の含有が、Ａ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝２０．０％を超えると、伝動ベルト帆布被覆用塗布液が凝集沈殿を起こし易く使用し難い。よって、本発明の伝動ベルト帆布の被覆層における好適なモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）の含有範囲は、該伝動ベルト帆布の被覆層に含まれるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）とクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）を合わせた質量を１００％基準とする質量百分率で表して、Ａ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝３．０％以上、２０．０％以下である。
【００２６】
また、本発明の伝動ベルト帆布において、被覆層中のビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）の含有率がＥ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝４０．０％より少ないと、帆布と架橋された水素化ニトリルゴムとの接着強さが弱くなり、伝動ベルトにした際に好ましい耐熱性が得難い。ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）の含有率がＥ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝８０．０％を超えると、帆布の被覆とした際に、被覆に粘着性が生じ被覆層が転写し易くなり、工程が汚れる等の不具合が生じる。よって、本発明の伝動ベルト帆布塗布液におけるビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）の好適な含有範囲は、伝動ベルト帆布被覆用塗布液に含まれるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂（Ａ）とビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）とクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）とを合わせた質量を１００％基準として、Ｅ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝４０．０％以上、８０．０％以下である。
【００２７】
また、本発明の伝動ベルト帆布において、被覆層中のクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）の含有率がＦ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝１０．０％より少ないと、伝動ベルトにした際に所望の耐熱性が得難く。クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）の含有率がＦ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝４０．０％より多いと、帆布と部材ゴムの接着強さが弱くなり、伝動ベルトにした際に好ましい耐熱性が得難い。本発明の伝動ベルト帆布被覆用塗布液において、好適なクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）の含有範囲は、伝動ベルト帆布被覆用塗布液に含まれるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂（Ａ）とビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）とクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）とを合わせた重量を１００％基準とする質量百分率で表して、Ｆ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝１０．０％以上、４０．０％以下である。
【００２８】
本発明の伝動ベルト帆布被覆用塗布液には、老化防止剤、ｐＨ調整剤、安定剤等を含有させても良い。老化防止剤にはジフェニルアミン系化合物、ｐＨ調整剤にはアンモニアが挙げられる。
【００２９】
帆布は、基布の質量に対し、被覆層の付着量が５．０質量％以上、５０．０質量％以下になるよう、伝動ベルト帆布被覆用塗布液に浸漬下後、乾燥させる。
【００３０】
前記付着量の制御は、伝動ベルト帆布被覆用塗布液の固形分濃度と、伝動ベルト帆布被覆用塗布液への浸漬時間で行う。前記付着量が５．０質量％より少ないと、帆布と部材ゴムとの接着性、あるいは帆布の耐摩耗性が低下し、５０.０質量％より多いと、帆布の機械的特性と耐屈曲疲労性が低下する。
【実施例】
【００３１】
本発明の伝動ベルト帆布被覆用塗布液であるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンを水に分散させてエマルジョンとした本発明の伝動ベルト帆布被覆用塗布液を基布に塗布後乾燥させて、本発明の伝動ベルト帆布を作製した。（実施例１〜３）
次いで、本発明の範疇にない伝動ベルト帆布を作製した。（比較例１、２）。
【００３２】
これら、本発明の伝動ベルト帆布（実施例１〜３）、または従来の、本発明の範疇にない伝動ベルト帆布（比較例１、２）を耐熱ゴムに被覆した伝導ベルトを作製した。ついで、これら伝動ベルトをプーリーにセットして、該伝動ベルトに高温下複数のプーリーを用いて、長時間の屈曲走行をさせて、該伝動ベルトの状態の観察と、該伝動ベルトの引張強さの保持率を測定し、該伝動ベルトの耐熱性、耐屈曲疲労性の評価試験を行い、本発明の伝動ベルト帆布（実施例１〜３）で被覆した伝動ベルト、または従来の、本発明の範疇にない伝動ベルト帆布（比較例１、２）で被覆した伝動ベルトにおける評価結果を比較した。
【００３３】
以下、詳細に述べる。
【００３４】
＜実施例１＞
（伝動ベルト帆布被覆用塗布液の調製）
市販のモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液（群栄化学工業株式会社製、商品名、レジトップ、型番ＰＬ−４６６７、固形分、５０質量％）を１質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液で２倍の質量割合で希釈したモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液を用いた。モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）の水溶液３０重量部と、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）のエマルジョン（日本エイアンドエル株式会社製、商品名、ピラテクス、固形分濃度４１．０質量％）４８０重量部と、クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）のエマルジョン（住友精化株式会社、商品名、ＣＳＭ４５０、固形分濃度４０．０質量％）２５０重量部と、ＰＨ調製剤としてアンモニア水（濃度、２５．０質量％）２２重量部とを所定量加え、全体として１０００重量部になるように水を添加して、伝動ベルト帆布被覆用塗布液を調製した。
【００３５】
（伝動ベルト帆布の作製）
前述の伝動ベルト帆布被覆用塗布液に基布を１０秒間浸漬し、その後、温度２３０℃で６０秒間乾燥させて被覆層を設け伝動ベルト帆布を作製した。
【００３６】
この時の固形分付着率、即ち、被覆層の質量割合は、伝動ベルト帆布の全質量に対して２５質量％であった。
【００３７】
（ゴム補強用ガラス繊維の作製）
クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）と、ｐ−ジニトロソベンゼンと、ビスアリルナジイミド（Ｇ）に属するヘキサメチレンジアリルナジイミドとに、カーボンブラックを加え、キシレンに分散させた、本発明のゴム補強用ガラス繊維に２次被覆層を設けるためのガラス繊維２次被覆用塗布液を調製した。
【００３８】
詳しくは、クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）としての東ソー株式会社製、商品名、ＴＳ−４３０、１００重量部と、ｐ−ジニトロソベンゼン、４０重量部とに、Ｎ−Ｎ'−ヘキサメチレンジアリルナジイミドとしての丸善石油化学株式会社製、商品名、ＢＡＮＩ−Ｈ、０．３重量部とに、カーボンブラック、３０重量部を加え、キシレン、１３１５重量部に分散させてガラス繊維２次被覆用塗布液を調製した。
【００３９】
径９μｍのガラス繊維フィラメントを２００本集束したガラス繊維コード３本を引き揃えた後、前述の手順で作製した伝動ベルト帆布被覆用塗布液をガラス繊維被覆用の1次塗布液として塗布し、その後、温度、２８０℃下で、２２秒間乾燥させて１次被覆層を設けた。
【００４０】
この時の固形分付着率、即ち、被覆層の重量割合は、被覆層を設けたガラス繊維束の全重量に対して１９．０重量％であった。
【００４１】
前記被覆層を設けたガラス繊維コードを、２．５４ｃｍ当たり２．０回の下撚りを与え、更に１３本引き揃えて下撚りと逆方向に２．５４ｃｍ当たり２．０回の上撚りをする作業を施した。その後、前述の手順で作製したガラス繊維２次被覆用塗布液を塗布した後、１１０℃で１分間の乾燥を行い、２次被覆層を設け、ゴム補強用ガラス繊維を作製した。このようにして、下練りと上練りの方向を各々逆方向とした２種類のゴム補強用ガラス繊維を作製した。各々、Ｓ練り、Ｚ練りと称する。
【００４２】
この時の固形分付着率、即ち、２次被覆層の重量割合は、１次および２次被覆層を設けたガラス繊維束の重量に対して、３．５重量％であった。
【００４３】
（伝動ベルトの作製）
伝動ベルトの部材ゴムは、水素化ニトリルゴム（日本ゼオン株式会社製、型番、２０２０、）、１００重量部に対して、カーボンブラック、４０重量部と、亜鉛華、５重量部と、ステアリン酸、０．５重量部と、硫黄、０．４重量部と、加硫促進剤、２，５重量部と、老化防止剤、１．５重量部とを配合してなる。
【００４４】
前記伝動ベルト帆布と前記ゴム補強用ガラス繊維を補強材として、前記部材ゴムを用い、幅１９ｍｍ、長さ８７６ｍｍの伝動ベルトを作製した。
【００４５】
＜実施例２＞
実施例１に示した手順で、実施例１と同様の伝動ベルト帆布被覆用塗布液を調製し、実施例１と同様の手順で作業を行い、本発明の伝動ベルト帆布を作製した。
【００４６】
実施例１で、ゴム補強用ガラス繊維の１次被覆液として調製した伝動ベルト帆布被覆用塗布液において、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物の代わりに、同質量のレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物を用いて調製した。
【００４７】
即ち、レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物（レゾルシンとホルムアルデヒドのモル比、１．０：１．０で反応させたもの、固形分、８．７質量％）の水溶液１７２重量部と、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）のエマルジョン（日本エイアンドエル株式会社製、商品名、ピラテクス、固形分濃度４１．０質量％）４８０重量部と、クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）のエマルジョン（住友精化株式会社、商品名、ＣＳＭ４５０、固形分濃度４０．０質量％）２５０重量部と、ＰＨ調整剤としてアンモニア水（濃度、２５．０質量％）２２重量部とを所定量加え、全体として１０００重量部になるように水を添加して、ゴム補強用ガラス繊維の１次被覆液として伝動ベルト帆布被覆用塗布液を調製した。
【００４８】
前記１次被覆液を用い、実施例１と同様の手順で作業を行い、ゴム補強用ガラス繊維を作製した。
【００４９】
実施例１に示した手順で、実施例２で作製した伝動ベルト帆布とゴム補強用ガラス繊維を使用して、実施例１と同様の手順で作業を行い、伝動ベルトを作製した。
【００５０】
＜実施例３＞
実施例１と同じ伝動ベルト帆布被覆用塗布液に、帆布を２０秒間浸漬し、その後、温度２３０℃で６０秒間乾燥させて被覆層を設け伝動ベルト帆布を作製した。
【００５１】
この時の固形分付着率、即ち、被覆層の質量割合は、伝動ベルト帆布の全質量に対して５０質量％であった。
【００５２】
実施例１に示した手順で、実施例１と同様の１次被覆液を調製し、実施例１と同様の手順で作業を行い、ゴム補強用ガラス繊維を作製した。
【００５３】
実施例１に示した手順で、実施例３で作製した伝動ベルト帆布とゴム補強用ガラス繊維を使用して、実施例１と同様の手順で作業を行い、伝動ベルトを作製した。
【００５４】
＜比較例１＞
実施例２にて使用したレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物を含むゴム補強用ガラス繊維の１次被覆液として調製した伝動ベルト帆布被覆用塗布液を用いて、実施例１と同様の手順で作業を行い、伝動ベルト帆布とゴム補強用ガラス繊維を作製した。
【００５５】
実施例１に示した手順で、比較例１で作製した伝動ベルト帆布とゴム補強用ガラス繊維を使用して、実施例１と同様の手順で作業を行い、伝動ベルトを作製した。
【００５６】
＜比較例２＞
実施例２にて使用したレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物を含むゴム補強用ガラス繊維の１次被覆液として調製した伝動ベルト帆布被覆用塗布液を用いて、実施例１と同様の手順で作業を行い、伝動ベルト帆布を作製した。
【００５７】
実施例１に示した手順で、実施例１と同様の１次被覆液を調製し、実施例１と同様の手順で作業を行い、ゴム補強用ガラス繊維を作製した。
【００５８】
実施例１に示した手順で、比較例２で作製した伝動ベルト帆布とゴム補強用ガラス繊維を使用して、実施例１と同様の手順で作業を行い、伝動ベルトを作製した。
【００５９】
（耐熱走行試験）
実施例１〜３及び比較例１，２の伝動ベルトを使用して、耐熱走行試験を実施した。耐熱性は、高温下、該伝動ベルトを、複数の歯車、即ち、プーリーを用いて、屈曲させつつ走行させた。この時、該伝動ベルトに負荷が掛かるように従動側プーリーにブレーキを掛けつつ走行させ、該伝動ベルトの状態の観察と、該伝動ベルトの引張強さの保持率を測定し、該伝動ベルトの耐熱性、耐屈曲疲労性の評価試験を行った。
【００６０】
図２は伝動ベルトの耐熱走行試験機の概略側面図である。
【００６１】
図２に示すように、各々の伝動ベルト１を図示しない駆動モーターを備えた耐熱走行試験機に装着し耐熱性を測定する。伝動ベルト１は駆動モーターにより回転駆動される駆動プーリー３の駆動力により、３個の従動プーリー４、５、５’を回転させつつ走行する。アイドラー６は、耐熱走行試験における走行中に伝動ベルト１を張るためのもので、伝動ベルト１を張る役割を有し、伝動ベルト１を張るための荷重として５００Ｎを伝動ベルト１に与える。駆動プーリー３と従動プーリー５、５’は、径、６０ｍｍ、歯数、２０Ｔである。従動プーリー４は径、１２０ｍｍ、歯数、４０Ｔである。耐熱走行試験中の駆動プーリー３の１分間あたりの回転数は、６０００ｒｐｍである。従動プーリー４の１分間あたりの回転数は、３０００ｒｐｍであり、走行中の伝動ベルトに５．０ｋWの負荷が掛かるように回転する。回転方向は、伝動ベルト１に平行な矢印で示す。
【００６２】
温度、１３０℃の環境下で、図２に示すように、駆動プーリー３を、６０００ｒｐｍで回転させ、伝動ベルト１を従動プーリー４、５、５’、アイドラー６を用いて屈曲させつつ、５．０ｋWの負荷を掛けつつ５００時間走行させ、耐熱走行試験を実施した。
【００６３】
伝動ベルト１の状態の観察と、耐熱走行試験前の伝動ベルト１の引張り強さ、及び耐熱走行試験後の引張り強さを測定し、数１の式により試験前に対する試験後の伝動ベルト１の引張り強さ保持率を求め、実施例１〜３及び比較例１，２の伝動ベルト１の耐熱性を比較評価した。
【００６４】
（引張強さ評価）
引張り強さ測定に供する試験片の長さは２５７ｍｍであり、１本の伝動ベルトから３本切り取り得られる。これら試験片の端部各々をクランプ間距離１４５ｍｍのクランプにてはさみ、引張り速度を５０ｍｍ／分とし、伝動ベルトが破壊されるまでの最大の抵抗値を引張り強さとした。１本の伝動ベルトから３回、抵抗値を測定し、その平均値を伝動ベルトの引張り強さとした。
【数１】
【００６５】
各々の伝動ベルトの耐熱走行試験で５００時間走行後のベルトの状態とベルトの引張強度の保持率を表１に示す。
【表１】
【００６６】
表１に示すように、実施例１〜３のモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂、
ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体とクロロスルホン化ポリエチレンとを組成物とした伝動ベルト帆布被覆用塗布液を基布に塗布乾燥させた伝動ベルト帆布１Ａを用いた伝動ベルト１の走行試験後の引張り強さ保持率は、実施例１の伝動ベルト帆布１Ａとゴム補強用ガラス繊維２を用いた場合は９８％であり、実施例２の伝動ベルト帆布１Ａとゴム補強用ガラス繊維２を用いた場合は９０％であり、実施例３の伝動ベルト帆布１Ａとゴム補強用ガラス繊維２を用いた場合は１０２％であった。また、走行試験後のベルトの状態は、実施例１〜３の全ての伝動ベルト１において、歯欠けも無く、外観は良好であった。
【００６７】
それに対して、比較例１および比較例２に示すように、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂を用いない替わりにレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂を用いて作製した、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体とクロロスルホン化ポリエチレンとを組成物とした伝動ベルト帆布被覆用塗布液を基布に塗布乾燥させた伝動ベルト帆布１Ａを用いた伝動ベルト１の走行試験後の引張り強さ保持率は、比較例１の伝動ベルト帆布１Ａとゴム補強用ガラス繊維２を用いた場合は６３％であり、比較例２の伝動ベルト帆布１Ａとゴム補強用ガラス繊維２を用いた場合は８０％であった。また、走行試験後のベルトの状態は、比較例１および比較例２双方の伝動ベルト１において、歯欠けがあり、耐熱性に劣っていた。
【００６８】
この耐熱走行試験の結果より、従来の伝動ベルト帆布１Ａに比較して、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂（Ａ）と、ゴム（Ｂ）の一例としてビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）と、クロロスルフォン化ポリエチレン（Ｆ）とを組成物とした本発明の伝動ベルト帆布被覆用塗布液を塗布後乾燥させてなる被覆被覆層を有した本発明の伝動ベルト帆布１Ａを用いた伝動ベルト１が優れた耐熱性を有し、高負荷に対しても耐久性を有することが判った。
【符号の説明】
【００６９】
１ 伝動ベルト
１Ａ 突起部（帆布で被覆）
１Ｂ 背部
２ ゴム補強用ガラス繊維
３ 駆動プーリー（駆動プーリーに連結）
４ 従動プーリー（発電機に連結）
５ 従動プーリー
６ アイドラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動ベルト帆布被覆用塗布液、前記塗布液で処理した伝動ベルト帆布、前記伝動ベルト帆布の処理方法、並びに前記帆布を有する伝動ベルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯付ベルト、Ｖベルト及び平ベルトなどの伝動ベルトにはレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物とゴムエマルジョンからなる組成物で処理した帆布が使用されている。近年、様々な分野において伝動ベルトの耐熱性、耐屈曲疲労性に対する性能の向上の要求が高まってきた。そこで、使用する伝動ベルトの部材ゴムおよびゴム補強用ガラス繊維の改良がなされてきた。しかし、伝動ベルトの構成要素である帆布の改良がなされてこなかった。
【０００３】
例えば、特許文献１には、伝動ベルトの部材ゴムが水素化ニトリルゴムを主体とする伝動ベルト用の帆布の処理方法であって、その処理成分にレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物と水素化ニトリルゴムのエマルジョンを含有する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２５４２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物と水素化ニトリルゴムエマルジョンからなる組成物で処理した帆布を有し、部材ゴムを水素化ニトリルゴムとする伝動ベルト即ち歯付ベルトは、自動車エンジンのタイミングベルトとみたてた高温、高負荷がかかるベルト走行試験機で該歯付ベルトを走行させると、前記帆布に亀裂等が生じ該歯付ベルトの破損に至るという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、高温、高負荷の使用においてベルトの破損が少ない、伝動ベルト帆布被覆用塗布液およびその伝動ベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らが鋭意検討した結果、ゴム（Ｂ）エマルジョンに、モノヒドロキシベンゼンにホルムアルデヒドを反応させてなるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）を加えた水系組成物を、基布に塗布した後に乾燥させて被覆層とした帆布とすることにより、ゴムエマルジョンにレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物を加えた水系組成物を用いた場合より、伝動ベルトの耐熱性、及び耐屈曲疲労性は、向上することが判った。
【０００８】
また、本発明の該帆布を、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物を被覆剤に含むゴム補強用ガラス繊維と共に、伝動ベルトの部材に用いると格段に伝動ベルトの耐熱性、及び耐屈曲疲労性は向上し、該伝動ベルトの寿命が延びることが判った。
【０００９】
ここで基布に塗布する水系組成物は、モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）とホルムアルデヒド（Ｄ）の初期縮合物とゴム（Ｂ）エマルジョンとを混合したものであり、この場合モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）に対するホルムアルデヒド（Ｄ）のモル比を、Ｄ／Ｃ＝０．５以上、３．０以下にすることが接着力を高める上で好適である。
【００１０】
また、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）を合わせた質量を１００％基準とする質量百分率で表して、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）がＡ／（Ａ＋Ｂ）＝３．０％以上、２０．０％以下、ゴム（Ｂ）がＢ／（Ａ＋Ｂ）＝８０．０％以上、９７．０％以下の範囲になるように混合した上、全固形分濃度が５．０％以上、４０．０％以下の濃度になるように調節される。
【００１１】
なお、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンを含む水系組成物には適宜カーボンブラック液を混合して帆布を黒染めする場合もある。
【００１２】
ゴム（Ｂ）エマルジョンとしては、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、エピクロルヒドリン、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴムおよび、オレフィン−ビニルエステル共重合体等からなる群より選ばれるエマルジョンの１つ、あるいは２つ以上の組合せで用いる。
【００１３】
ここで、基布に伝動ベルト帆布被覆用塗布液を塗布し乾燥したものが、帆布であり、基布とは伝動ベルト帆布被覆用塗布液を塗布する以前の布をいう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による伝動ベルト帆布被覆用塗布液を塗布し、帆布に被覆層を設けてなる、伝動ベルト帆布は、伝動ベルトの部材である水素化ニトリルゴムと優れた接着強さを発現する。更に、該伝動ベルト帆布が水素化ニトリルゴムを部材とする伝動ベルトを被覆した際に耐熱性と耐屈曲疲労性をあたえたことで、高温、高負荷下における伝動ベルトの長時間の使用後、言い換えれば、走行後において、帆布の剥離や亀裂する懸念がなく該伝動ベルトは引張強さを維持し耐久性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ゴム補強用ガラス繊維を耐熱ゴムに埋設させて作製した伝動ベルトを切断した際の斜視図である。
【図２】伝動ベルトの耐熱走行試験機の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）とホルムアルデヒド（Ｄ）を反応させてなるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンを含む水系組成物を特徴とする伝動ベルト帆布被覆用塗布液を用いる。
【００１７】
本発明の伝動ベルト帆布は、レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物とゴムエマルジョンからなる組成物で処理した従来の伝動ベルト帆布に比較して、耐熱ゴム、例えば架橋された水素化ニトリルゴムを伝動ベルトの部材として伝動ベルトとした際に、帆布の硬化劣化を抑え、耐熱性、耐屈曲疲労性が優れる。
【００１８】
本発明の伝動ベルト帆布はモノヒドロキシベンゼン（Ｃ）とホルムアルデヒド（Ｄ）を反応させてなるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンを含む水系組成物を塗布するが、前記モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）が、モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）に対するホルムアルデヒド（Ｄ）のモル比、Ｄ／Ｃ＝０．５以上、３．０以下で、塩基性の触媒で反応させた水溶性もしくは水溶媒レゾール型樹脂が挙げられる。モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）に対するホルムアルデヒド（Ｄ）のモル比が０．５未満では、ゴム補強用ガラス繊維と耐熱ゴムとの接着強さに劣り、３．０を越えるとガラス繊維被覆用塗布液が、ゲル化し易い。
【００１９】
本発明の伝動ベルト帆布の塗布液に使用されるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂（Ａ）として、例えば、工業用フェノール樹脂として市販されている群栄化学工業株式会社制、商品名、レジトップ、型番ＰＬ−４６６７が挙げられる。
【００２０】
本発明の伝動ベルト帆布はモノヒドロキシベンゼン（Ｃ）とホルムアルデヒド（Ｄ）を反応させてなるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンを含む水系組成物を塗布するが、前記ゴム（Ｂ）エマルジョンとしては、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、エピクロルヒドリン、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴムおよび、オレフィン−ビニルエステル共重合体等からなる群より選ばれるエマルジョンの１つ、あるいは２つ以上の組合せで用いる。前記ゴム（Ｂ）エマルジョンは、一例として、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）とクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）のエマルジョンが併用される。
【００２１】
本発明の伝動ベルト帆布の塗布液に使用されるゴム（Ｂ）エマルジョンとして、例えば、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）には、ビニルピリジン：スチレン：ブタジエンの比が、質量比で１０〜２０：１０〜２０：８０〜６０の範囲で重合させてなるビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）を用いることが好ましく、市販の日本エイアンドエル株式会社製、商品名、ピラテクス、ＪＳＲ株式会社製、商品名、０６５０、および日本ゼオン株式会社製、商品名、Ｎｉｐｏｌ、型番、１２１８ＦＳ等が挙げられる。尚、前記質量比を外れたビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）を用いた伝動ベルト帆布被覆用塗布液を、塗布後乾燥させて基布に被覆を施し作製した伝動ベルト帆布は、伝動ベルトの部材ゴムとの接着強さに劣る。
【００２２】
本発明の伝動ベルト帆布の塗布液に使用されるゴム（Ｂ）エマルジョンとして、例えば、クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）は、質量百分率で表して、塩素含有量が２０．０％〜４０．０％、スルホン基中の硫黄含有量が０．５％〜２．０％のものが好適に用いられ、例えば、固形分約４０質量％のエマルジョンとして、住友精化株式会社製、商品名、ＣＳＭ−４５０が市販されており、本発明のガラス繊維被覆用塗布液に使用される。尚、前述の塩素含有量及びスルホン基中の硫黄含有量を外れたクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）を用いた伝動ベルト帆布の塗布液を使用し、帆布に被覆を施し作製した伝動ベルト帆布は、伝動ベルトの部材である架橋された水素化ニトリルゴムとの接着性に劣る。
【００２３】
伝動ベルトに使用した際の本発明の伝動ベルト帆布と伝動ベルトの部材ゴムに、所望の接着強さを得るには、伝動ベルト帆布の塗布液に含まれるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンの固形分を合わせた質量を１００％基準とする質量百分率で表して、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）がＡ／（Ａ＋Ｂ）＝３．０％以上、２０．０％以下、ゴム（Ｂ）がＢ／（Ａ＋Ｂ）＝８０．０％以上、９７．０％以下の範囲になるように混合した上、全固形分濃度が５．０％以上、４０．０％の濃度になるように調節された、水系組成物で処理され乾燥される。
【００２４】
ゴム（Ｂ）エマルジョンとしては、例えば、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）とクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）のエマルジョンを併用して用いることができ、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）とクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）を合わせた質量を１００％基準とする質量百分率で表して、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）がＡ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝３．０％以上、２０．０％以下、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）が Ｅ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝４０．０％以上、８０．０％以下、クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）が Ｆ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝１０．０％以上、４０．０％以下の範囲で含まれることが好ましい。
【００２５】
本発明の伝動ベルト帆布において、被覆層中のモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）の含有が、Ａ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝３．０％より少ないと伝動ベルト帆布被覆材とした際に、伝動ベルト帆布と伝動ベルトの部材ゴムとの接着強さが弱くなり、伝動ベルトにした際の耐熱走行において、好ましい耐熱性、耐屈曲疲労性が得難い。モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）の含有が、Ａ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝２０．０％を超えると、伝動ベルト帆布被覆用塗布液が凝集沈殿を起こし易く使用し難い。よって、本発明の伝動ベルト帆布の被覆層における好適なモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）の含有範囲は、該伝動ベルト帆布の被覆層に含まれるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）とクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）を合わせた質量を１００％基準とする質量百分率で表して、Ａ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝３．０％以上、２０．０％以下である。
【００２６】
また、本発明の伝動ベルト帆布において、被覆層中のビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）の含有率がＥ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝４０．０％より少ないと、帆布と架橋された水素化ニトリルゴムとの接着強さが弱くなり、伝動ベルトにした際に好ましい耐熱性が得難い。ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）の含有率がＥ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝８０．０％を超えると、帆布の被覆とした際に、被覆に粘着性が生じ被覆層が転写し易くなり、工程が汚れる等の不具合が生じる。よって、本発明の伝動ベルト帆布塗布液におけるビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）の好適な含有範囲は、伝動ベルト帆布被覆用塗布液に含まれるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂（Ａ）とビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）とクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）とを合わせた質量を１００％基準として、Ｅ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝４０．０％以上、８０．０％以下である。
【００２７】
また、本発明の伝動ベルト帆布において、被覆層中のクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）の含有率がＦ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝１０．０％より少ないと、伝動ベルトにした際に所望の耐熱性が得難く。クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）の含有率がＦ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝４０．０％より多いと、帆布と部材ゴムの接着強さが弱くなり、伝動ベルトにした際に好ましい耐熱性が得難い。本発明の伝動ベルト帆布被覆用塗布液において、好適なクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）の含有範囲は、伝動ベルト帆布被覆用塗布液に含まれるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂（Ａ）とビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）とクロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）とを合わせた重量を１００％基準とする質量百分率で表して、Ｆ／（Ａ＋Ｅ＋Ｆ）＝１０．０％以上、４０．０％以下である。
【００２８】
本発明の伝動ベルト帆布被覆用塗布液には、老化防止剤、ｐＨ調整剤、安定剤等を含有させても良い。老化防止剤にはジフェニルアミン系化合物、ｐＨ調整剤にはアンモニアが挙げられる。
【００２９】
帆布は、基布の質量に対し、被覆層の付着量が５．０質量％以上、５０．０質量％以下になるよう、伝動ベルト帆布被覆用塗布液に浸漬下後、乾燥させる。
【００３０】
前記付着量の制御は、伝動ベルト帆布被覆用塗布液の固形分濃度と、伝動ベルト帆布被覆用塗布液への浸漬時間で行う。前記付着量が５．０質量％より少ないと、帆布と部材ゴムとの接着性、あるいは帆布の耐摩耗性が低下し、５０.０質量％より多いと、帆布の機械的特性と耐屈曲疲労性が低下する。
【実施例】
【００３１】
本発明の伝動ベルト帆布被覆用塗布液であるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンを水に分散させてエマルジョンとした本発明の伝動ベルト帆布被覆用塗布液を基布に塗布後乾燥させて、本発明の伝動ベルト帆布を作製した。（実施例１〜３）
次いで、本発明の範疇にない伝動ベルト帆布を作製した。（比較例１、２）。
【００３２】
これら、本発明の伝動ベルト帆布（実施例１〜３）、または従来の、本発明の範疇にない伝動ベルト帆布（比較例１、２）を耐熱ゴムに被覆した伝導ベルトを作製した。ついで、これら伝動ベルトをプーリーにセットして、該伝動ベルトに高温下複数のプーリーを用いて、長時間の屈曲走行をさせて、該伝動ベルトの状態の観察と、該伝動ベルトの引張強さの保持率を測定し、該伝動ベルトの耐熱性、耐屈曲疲労性の評価試験を行い、本発明の伝動ベルト帆布（実施例１〜３）で被覆した伝動ベルト、または従来の、本発明の範疇にない伝動ベルト帆布（比較例１、２）で被覆した伝動ベルトにおける評価結果を比較した。
【００３３】
以下、詳細に述べる。
【００３４】
＜実施例１＞
（伝動ベルト帆布被覆用塗布液の調製）
市販のモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液（群栄化学工業株式会社製、商品名、レジトップ、型番ＰＬ−４６６７、固形分、５０質量％）を１質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液で２倍の質量割合で希釈したモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液を用いた。モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）の水溶液３０重量部と、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）のエマルジョン（日本エイアンドエル株式会社製、商品名、ピラテクス、固形分濃度４１．０質量％）４８０重量部と、クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）のエマルジョン（住友精化株式会社、商品名、ＣＳＭ４５０、固形分濃度４０．０質量％）２５０重量部と、ＰＨ調製剤としてアンモニア水（濃度、２５．０質量％）２２重量部とを所定量加え、全体として１０００重量部になるように水を添加して、伝動ベルト帆布被覆用塗布液を調製した。
【００３５】
（伝動ベルト帆布の作製）
前述の伝動ベルト帆布被覆用塗布液に基布を１０秒間浸漬し、その後、温度２３０℃で６０秒間乾燥させて被覆層を設け伝動ベルト帆布を作製した。
【００３６】
この時の固形分付着率、即ち、被覆層の質量割合は、伝動ベルト帆布の全質量に対して２５質量％であった。
【００３７】
（ゴム補強用ガラス繊維の作製）
クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）と、ｐ−ジニトロソベンゼンと、ビスアリルナジイミド（Ｇ）に属するヘキサメチレンジアリルナジイミドとに、カーボンブラックを加え、キシレンに分散させた、本発明のゴム補強用ガラス繊維に２次被覆層を設けるためのガラス繊維２次被覆用塗布液を調製した。
【００３８】
詳しくは、クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）としての東ソー株式会社製、商品名、ＴＳ−４３０、１００重量部と、ｐ−ジニトロソベンゼン、４０重量部とに、Ｎ−Ｎ'−ヘキサメチレンジアリルナジイミドとしての丸善石油化学株式会社製、商品名、ＢＡＮＩ−Ｈ、０．３重量部とに、カーボンブラック、３０重量部を加え、キシレン、１３１５重量部に分散させてガラス繊維２次被覆用塗布液を調製した。
【００３９】
径９μｍのガラス繊維フィラメントを２００本集束したガラス繊維コード３本を引き揃えた後、前述の手順で作製した伝動ベルト帆布被覆用塗布液をガラス繊維被覆用の1次塗布液として塗布し、その後、温度、２８０℃下で、２２秒間乾燥させて１次被覆層を設けた。
【００４０】
この時の固形分付着率、即ち、被覆層の重量割合は、被覆層を設けたガラス繊維束の全重量に対して１９．０重量％であった。
【００４１】
前記被覆層を設けたガラス繊維コードを、２．５４ｃｍ当たり２．０回の下撚りを与え、更に１３本引き揃えて下撚りと逆方向に２．５４ｃｍ当たり２．０回の上撚りをする作業を施した。その後、前述の手順で作製したガラス繊維２次被覆用塗布液を塗布した後、１１０℃で１分間の乾燥を行い、２次被覆層を設け、ゴム補強用ガラス繊維を作製した。このようにして、下練りと上練りの方向を各々逆方向とした２種類のゴム補強用ガラス繊維を作製した。各々、Ｓ練り、Ｚ練りと称する。
【００４２】
この時の固形分付着率、即ち、２次被覆層の重量割合は、１次および２次被覆層を設けたガラス繊維束の重量に対して、３．５重量％であった。
【００４３】
（伝動ベルトの作製）
伝動ベルトの部材ゴムは、水素化ニトリルゴム（日本ゼオン株式会社製、型番、２０２０、）、１００重量部に対して、カーボンブラック、４０重量部と、亜鉛華、５重量部と、ステアリン酸、０．５重量部と、硫黄、０．４重量部と、加硫促進剤、２，５重量部と、老化防止剤、１．５重量部とを配合してなる。
【００４４】
前記伝動ベルト帆布と前記ゴム補強用ガラス繊維を補強材として、前記部材ゴムを用い、幅１９ｍｍ、長さ８７６ｍｍの伝動ベルトを作製した。
【００４５】
＜実施例２＞
実施例１に示した手順で、実施例１と同様の伝動ベルト帆布被覆用塗布液を調製し、実施例１と同様の手順で作業を行い、本発明の伝動ベルト帆布を作製した。
【００４６】
実施例１で、ゴム補強用ガラス繊維の１次被覆液として調製した伝動ベルト帆布被覆用塗布液において、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物の代わりに、同質量のレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物を用いて調製した。
【００４７】
即ち、レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物（レゾルシンとホルムアルデヒドのモル比、１．０：１．０で反応させたもの、固形分、８．７質量％）の水溶液１７２重量部と、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）のエマルジョン（日本エイアンドエル株式会社製、商品名、ピラテクス、固形分濃度４１．０質量％）４８０重量部と、クロロスルホン化ポリエチレン（Ｆ）のエマルジョン（住友精化株式会社、商品名、ＣＳＭ４５０、固形分濃度４０．０質量％）２５０重量部と、ＰＨ調整剤としてアンモニア水（濃度、２５．０質量％）２２重量部とを所定量加え、全体として１０００重量部になるように水を添加して、ゴム補強用ガラス繊維の１次被覆液として伝動ベルト帆布被覆用塗布液を調製した。
【００４８】
前記１次被覆液を用い、実施例１と同様の手順で作業を行い、ゴム補強用ガラス繊維を作製した。
【００４９】
実施例１に示した手順で、実施例２で作製した伝動ベルト帆布とゴム補強用ガラス繊維を使用して、実施例１と同様の手順で作業を行い、伝動ベルトを作製した。
【００５０】
＜実施例３＞
実施例１と同じ伝動ベルト帆布被覆用塗布液に、帆布を２０秒間浸漬し、その後、温度２３０℃で６０秒間乾燥させて被覆層を設け伝動ベルト帆布を作製した。
【００５１】
この時の固形分付着率、即ち、被覆層の質量割合は、伝動ベルト帆布の全質量に対して５０質量％であった。
【００５２】
実施例１に示した手順で、実施例１と同様の１次被覆液を調製し、実施例１と同様の手順で作業を行い、ゴム補強用ガラス繊維を作製した。
【００５３】
実施例１に示した手順で、実施例３で作製した伝動ベルト帆布とゴム補強用ガラス繊維を使用して、実施例１と同様の手順で作業を行い、伝動ベルトを作製した。
【００５４】
＜比較例１＞
実施例２にて使用したレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物を含むゴム補強用ガラス繊維の１次被覆液として調製した伝動ベルト帆布被覆用塗布液を用いて、実施例１と同様の手順で作業を行い、伝動ベルト帆布とゴム補強用ガラス繊維を作製した。
【００５５】
実施例１に示した手順で、比較例１で作製した伝動ベルト帆布とゴム補強用ガラス繊維を使用して、実施例１と同様の手順で作業を行い、伝動ベルトを作製した。
【００５６】
＜比較例２＞
実施例２にて使用したレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物を含むゴム補強用ガラス繊維の１次被覆液として調製した伝動ベルト帆布被覆用塗布液を用いて、実施例１と同様の手順で作業を行い、伝動ベルト帆布を作製した。
【００５７】
実施例１に示した手順で、実施例１と同様の１次被覆液を調製し、実施例１と同様の手順で作業を行い、ゴム補強用ガラス繊維を作製した。
【００５８】
実施例１に示した手順で、比較例２で作製した伝動ベルト帆布とゴム補強用ガラス繊維を使用して、実施例１と同様の手順で作業を行い、伝動ベルトを作製した。
【００５９】
（耐熱走行試験）
実施例１〜３及び比較例１，２の伝動ベルトを使用して、耐熱走行試験を実施した。耐熱性は、高温下、該伝動ベルトを、複数の歯車、即ち、プーリーを用いて、屈曲させつつ走行させた。この時、該伝動ベルトに負荷が掛かるように従動側プーリーにブレーキを掛けつつ走行させ、該伝動ベルトの状態の観察と、該伝動ベルトの引張強さの保持率を測定し、該伝動ベルトの耐熱性、耐屈曲疲労性の評価試験を行った。
【００６０】
図２は伝動ベルトの耐熱走行試験機の概略側面図である。
【００６１】
図２に示すように、各々の伝動ベルト１を図示しない駆動モーターを備えた耐熱走行試験機に装着し耐熱性を測定する。伝動ベルト１は駆動モーターにより回転駆動される駆動プーリー３の駆動力により、３個の従動プーリー４、５、５’を回転させつつ走行する。アイドラー６は、耐熱走行試験における走行中に伝動ベルト１を張るためのもので、伝動ベルト１を張る役割を有し、伝動ベルト１を張るための荷重として５００Ｎを伝動ベルト１に与える。駆動プーリー３と従動プーリー５、５’は、径、６０ｍｍ、歯数、２０Ｔである。従動プーリー４は径、１２０ｍｍ、歯数、４０Ｔである。耐熱走行試験中の駆動プーリー３の１分間あたりの回転数は、６０００ｒｐｍである。従動プーリー４の１分間あたりの回転数は、３０００ｒｐｍであり、走行中の伝動ベルトに５．０ｋWの負荷が掛かるように回転する。回転方向は、伝動ベルト１に平行な矢印で示す。
【００６２】
温度、１３０℃の環境下で、図２に示すように、駆動プーリー３を、６０００ｒｐｍで回転させ、伝動ベルト１を従動プーリー４、５、５’、アイドラー６を用いて屈曲させつつ、５．０ｋWの負荷を掛けつつ５００時間走行させ、耐熱走行試験を実施した。
【００６３】
伝動ベルト１の状態の観察と、耐熱走行試験前の伝動ベルト１の引張り強さ、及び耐熱走行試験後の引張り強さを測定し、数１の式により試験前に対する試験後の伝動ベルト１の引張り強さ保持率を求め、実施例１〜３及び比較例１，２の伝動ベルト１の耐熱性を比較評価した。
【００６４】
（引張強さ評価）
引張り強さ測定に供する試験片の長さは２５７ｍｍであり、１本の伝動ベルトから３本切り取り得られる。これら試験片の端部各々をクランプ間距離１４５ｍｍのクランプにてはさみ、引張り速度を５０ｍｍ／分とし、伝動ベルトが破壊されるまでの最大の抵抗値を引張り強さとした。１本の伝動ベルトから３回、抵抗値を測定し、その平均値を伝動ベルトの引張り強さとした。
【数１】
【００６５】
各々の伝動ベルトの耐熱走行試験で５００時間走行後のベルトの状態とベルトの引張強度の保持率を表１に示す。
【表１】
【００６６】
表１に示すように、実施例１〜３のモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂、
ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体とクロロスルホン化ポリエチレンとを組成物とした伝動ベルト帆布被覆用塗布液を基布に塗布乾燥させた伝動ベルト帆布１Ａを用いた伝動ベルト１の走行試験後の引張り強さ保持率は、実施例１の伝動ベルト帆布１Ａとゴム補強用ガラス繊維２を用いた場合は９８％であり、実施例２の伝動ベルト帆布１Ａとゴム補強用ガラス繊維２を用いた場合は９０％であり、実施例３の伝動ベルト帆布１Ａとゴム補強用ガラス繊維２を用いた場合は１０２％であった。また、走行試験後のベルトの状態は、実施例１〜３の全ての伝動ベルト１において、歯欠けも無く、外観は良好であった。
【００６７】
それに対して、比較例１および比較例２に示すように、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂を用いない替わりにレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂を用いて作製した、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体とクロロスルホン化ポリエチレンとを組成物とした伝動ベルト帆布被覆用塗布液を基布に塗布乾燥させた伝動ベルト帆布１Ａを用いた伝動ベルト１の走行試験後の引張り強さ保持率は、比較例１の伝動ベルト帆布１Ａとゴム補強用ガラス繊維２を用いた場合は６３％であり、比較例２の伝動ベルト帆布１Ａとゴム補強用ガラス繊維２を用いた場合は８０％であった。また、走行試験後のベルトの状態は、比較例１および比較例２双方の伝動ベルト１において、歯欠けがあり、耐熱性に劣っていた。
【００６８】
この耐熱走行試験の結果より、従来の伝動ベルト帆布１Ａに比較して、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド樹脂（Ａ）と、ゴム（Ｂ）の一例としてビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ）と、クロロスルフォン化ポリエチレン（Ｆ）とを組成物とした本発明の伝動ベルト帆布被覆用塗布液を塗布後乾燥させてなる被覆被覆層を有した本発明の伝動ベルト帆布１Ａを用いた伝動ベルト１が優れた耐熱性を有し、高負荷に対しても耐久性を有することが判った。
【符号の説明】
【００６９】
１ 伝動ベルト
１Ａ 突起部（帆布で被覆）
１Ｂ 背部
２ ゴム補強用ガラス繊維
３ 駆動プーリー（駆動プーリーに連結）
４ 従動プーリー（発電機に連結）
５ 従動プーリー
６ アイドラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）とホルムアルデヒド（Ｄ）とを、反応させてなるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンとを有する水系組成物を含むことを特徴とする伝動ベルト帆布被覆用塗布液。
【請求項２】
モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）は、モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）に対するホルムアルデヒド（Ｄ）のモル比が、Ｄ／Ｃ＝０．５以上、３．０以下である、請求項１に記載の伝動ベルト帆布被覆用塗布液。
【請求項３】
質量１００％で表して、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）がＡ／（Ａ＋Ｂ）＝３質量％以上、２０質量％以下、ゴム（Ｂ）がＢ／（Ａ＋Ｂ）＝８０質量％以上、９７質量％以下の範囲に含まれてなることを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の伝動ベルト帆布被覆用塗布液。
【請求項４】
ゴム（Ｂ）エマルジョンはビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、エピクロルヒドリン、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴムおよび、オレフィン−ビニルエステル共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種のゴムのエマルジョンであることを特徴とする伝動ベルト帆布被覆用塗布液。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の伝動ベルト帆布被覆用塗布液を伝動ベルト用帆布に塗布、乾燥させ、伝動ベルト帆布の被覆層の付着量が、基布の質量を基準として、５質量％以上、５０質量％以下とすることを特徴とする伝動ベルト帆布の処理方法。
【請求項６】
請求項５に記載の処理方法により得られる伝動ベルト帆布。
【請求項７】
請求項６に記載の伝動ベルト帆布を耐熱ゴムに被覆させてなることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項８】
耐熱ゴムが架橋された水素化ニトリルゴムであることを特徴とする請求項７に記載の伝動ベルト。
【請求項１】
モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）とホルムアルデヒド（Ｄ）とを、反応させてなるモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）とゴム（Ｂ）エマルジョンとを有する水系組成物を含むことを特徴とする伝動ベルト帆布被覆用塗布液。
【請求項２】
モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）は、モノヒドロキシベンゼン（Ｃ）に対するホルムアルデヒド（Ｄ）のモル比が、Ｄ／Ｃ＝０．５以上、３．０以下である、請求項１に記載の伝動ベルト帆布被覆用塗布液。
【請求項３】
質量１００％で表して、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物（Ａ）がＡ／（Ａ＋Ｂ）＝３質量％以上、２０質量％以下、ゴム（Ｂ）がＢ／（Ａ＋Ｂ）＝８０質量％以上、９７質量％以下の範囲に含まれてなることを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の伝動ベルト帆布被覆用塗布液。
【請求項４】
ゴム（Ｂ）エマルジョンはビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、エピクロルヒドリン、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴムおよび、オレフィン−ビニルエステル共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種のゴムのエマルジョンであることを特徴とする伝動ベルト帆布被覆用塗布液。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の伝動ベルト帆布被覆用塗布液を伝動ベルト用帆布に塗布、乾燥させ、伝動ベルト帆布の被覆層の付着量が、基布の質量を基準として、５質量％以上、５０質量％以下とすることを特徴とする伝動ベルト帆布の処理方法。
【請求項６】
請求項５に記載の処理方法により得られる伝動ベルト帆布。
【請求項７】
請求項６に記載の伝動ベルト帆布を耐熱ゴムに被覆させてなることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項８】
耐熱ゴムが架橋された水素化ニトリルゴムであることを特徴とする請求項７に記載の伝動ベルト。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−２６０６７（Ｐ２０１２−２６０６７Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６８９９２（Ｐ２０１０−１６８９９２）
【出願日】平成２２年７月２８日（２０１０．７．２８）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２８日（２０１０．７．２８）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
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