伝動ベルト用コードおよび伝動ベルト
【課題】
伝動ベルト用コードおよび伝動ベルト、特に摩擦伝動ベルトとして長期間走行させてもベルト張力を保持でき、走行時の騒音や振動が軽減され、伝動ベルト用コードおよび伝動ベルトを提供すること。
【解決手段】
ポリブチレンテレフタレート繊維からなり、３００〜１５００ｄｔｅｘ／／１〜３本（ＳまたはＺ撚り方向）／２〜５本（ＺまたはＳ方向）の下撚りと上撚りが施され下撚りおよび上撚りの撚り係数は６００〜２５００である諸撚構造を有したゴム補強用コードであって、熱収縮応力が０．０３〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力が０．２〜１．０ｃＮ／ｄｔｅｘである伝動ベルト用コードおよびそれを用いた伝動ベルト。
伝動ベルト用コードおよび伝動ベルト、特に摩擦伝動ベルトとして長期間走行させてもベルト張力を保持でき、走行時の騒音や振動が軽減され、伝動ベルト用コードおよび伝動ベルトを提供すること。
【解決手段】
ポリブチレンテレフタレート繊維からなり、３００〜１５００ｄｔｅｘ／／１〜３本（ＳまたはＺ撚り方向）／２〜５本（ＺまたはＳ方向）の下撚りと上撚りが施され下撚りおよび上撚りの撚り係数は６００〜２５００である諸撚構造を有したゴム補強用コードであって、熱収縮応力が０．０３〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力が０．２〜１．０ｃＮ／ｄｔｅｘである伝動ベルト用コードおよびそれを用いた伝動ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動ベルト用コードおよび伝動ベルト、特に摩擦伝動ベルトに関するものである。詳しくは、長期間伝動ベルトとして走行させてもベルト張力を保持でき、プーリとのスリップを生じないため、走行時の騒音や振動が軽減され、かつ耐久性に優れた伝動ベルトおよびそのためのコードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
伝動ベルトは、自動車用、一般産業用、農機具用など多様な用途に利用されている。伝動ベルトは、その動力伝達機構の違いにより摩擦伝動と同期伝動に大別され、前者に属するものとしてはＶベルト、平ベルトなどがあり、後者としては歯付ベルトが、チェーンやギヤと同様に正確な回転を伝える目的で使用されている。
【０００３】
伝動ベルトが自動車用のファンベルトとして用いられる場合は、エンジンルームで使用されるため、雰囲気温度が高温であることから耐熱性が要求されるとともに、狭いエンジンルーム中でベルトを配置することからベルトの屈曲が高くなり、耐屈曲疲労性も要求される。また、長期間走行した後のベルトの緩みを避けるため、ベルトの寸法安定性は極めて重要である。
【０００４】
伝動ベルトは、走行時には駆動条件に応じた一定の張力を必要とする。もし、走行時、ベルトの張力が低下すると、プーリとのグリップ力が低下してスリップを起こし、十分に動力を伝達できなくなる。ベルト張力の低下は、心体コードの応力緩和によるもの、繰り返し屈曲や伸長圧縮によって生じる心体コードの伸びによるもの、Ｖベルトのように両側が摩耗して溝に落ち込むことによって緩みかけ上の伸びによるもの等によって起こる。
【０００５】
以上のように、伝動ベルトの走行中の張力低下を防ぎ、プーリとのスリップを防止してベルトの摩耗を少なくし、騒音や振動を軽減できる伝動ベルトが求められていた。
【０００６】
上記課題を解決するため、伝動ベルトの改良技術が提案開示されている。例えば特許文献１、特許文献２および特許文献３等がある。
【０００７】
特許文献１は、ベルト走行中に、プーリ上でベルトがスリップする際に発生する摩擦熱によってベルトが収縮し、緊張して自動的に伝動に必要な張力が得られる自動緊張性の伝動ベルトに関するものである。すなわち、走行中のスリップ、および該スリップによる摩擦熱の発生、そして該摩擦熱によって生じるベルトの熱収縮によってベルト張力を保持するものである。
【０００８】
特許文献２は、「ポリエステルコードを抗張体としてゴム層に配設して加硫一体化してなる伝動ベルトであって、ベルトの乾熱収縮率が小さく、高いベルト張力を維持し動力伝達力が高く、しかも寸法変化の小さい特性を備えた動力伝動用ベルトとすること」を課題とし、この課題は、「ベルトから取り出されたポリエステルコードが特定の物性、即ち、初期引張抵抗値５８ｇ／ｄ以上、１５０℃で８分間加熱したときの熱応力０．５ｇ／ｄ以上、そして応力比０．９２８以上の特性とすること」によって達成されることが記載されている。すなわち、特許文献２は、高強力ポリエステル繊維の原糸特性を生かしながら、熱応力および応力緩和においてバランスのとれた延伸熱固定処理コードを用いることを特徴とし、バランスのとれたポリエステルコードの特性として、高い初期引張抵抗値、高い熱応力、および繰り返し加重・伸長後の応力緩和が少ないことをパラメータを用いて特定している。
【０００９】
特許文献３は、「高い引張強度と優れたエネルギー吸収能、および優れた寸法安定性を有し、シートベルト、ロープ、ゴム補強用繊維などの産業資材用途において好ましく用いることができる、高強度ポリブチレンテレフタレート系繊維」を課題とし、この課題は、９５〜１００モル％がブチレンテレフタレート単位からなる高重合度ポリブチレンテレフタレート系重合体からなるマルチフィラメント繊維であって、引張強度が５．８〜７．１ｇ／ｄ、破断伸度が１８．０〜３５．０％とすることで達成されるとしている。 しかしながら、特許文献３には、具体的に伝動用ベルトについての記載は勿論、伝動ベルトとして要求されるポリブチレンテレフタレート繊維およびポリブチレンテレフタレート繊維コードの特性と、それを達成するための手段等についても一切記述されていない。特に、シートベルトに要求されるエネルギー吸収能を活かすための原糸設計がなされているのみである。
【特許文献１】特公昭５５−５０５７８号公報
【特許文献２】特開昭６２−２５５６３７号公報
【特許文献３】特開２００３−７３９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の伝動ベルトにおいてはプーリを長時間安定して締め付け、張力を保持するには不十分であり、特許文献２は高い初期引張抵抗値と高い熱応力を有するものであり、長時間のベルト張力の保持には不十分であった。本発明の目的は、上記従来の技術における問題点を解決し、伝動ベルト用コードおよび伝動ベルト、特に摩擦伝動ベルトとして長期間走行させてもベルト張力を保持でき、走行時の騒音や振動が軽減された伝動ベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の伝動ベルト用コードは、ポリブチレンテレフタレート繊維からなり、下撚りコードを複数本あわせてこれに上撚りを施した諸撚構造を有するゴム補強用コードであって、熱収縮応力が０．０３〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力が０．２〜１．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする。さらに、本発明の伝動ベルト用コードは前記諸撚構造が、３００〜１５００ｄｔｅｘの繊度を有する１〜３本のコードにＳまたはＺ方向の撚りを付与して得られた２〜５本のコードを合糸し逆方向のＺまたはＳ方向の撚りを付与した構造であり、トータル繊度が３０００〜２００００ｄｔｅｘで、強度が３．７〜６．７ｃＮ／ｄｔｅｘであることであることが好ましい態様として挙げられる。また、本発明の伝動ベルトは上記した伝動ベルト用コードをベルトの心線として用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の伝動ベルト用コードを用いた伝動ベルトは、長期間走行させても初期のベルト張力を保持でき、プーリとのスリップを生じ難いため、走行時の騒音や振動が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい態様を説明する。
【００１４】
本発明の伝動ベルトは、ポリブチレンテレフタレート繊維からなるゴム補強用コードが下撚りコードを複数本あわせてこれに上撚りを施した諸撚構造を有するゴム補強用コードである。好ましくは、３００〜１５００ｄｔｅｘの繊度を有する１〜３本のコードにＳまたはＺ方向の撚りを付与して得れらた２〜５本のコードを合糸し逆方向のＺまたはＳ方向の撚りを付与した構造であり、すなわち３００〜１５００ｄｔｅｘ／／１〜３本（ＳまたはＺ撚り方向）／２〜５本（ＺまたはＳ方向）の下撚りと上撚りが施され、下撚りおよび上撚りの撚り係数は６００〜２５００である諸撚構造を有している。つまり、３００〜１５００ｄｔｅｘのポリブチレンテレフタレート繊維糸を１〜３本引き揃えてＳまたはＺ撚り方向に下撚りを施し、次にこうして得られた下撚コード２〜５本に下撚りとは反対の撚り方向に上撚りを施し、諸撚り構造とする。
【００１５】
なお、下撚りおよび上撚り係数はいずれも通常６００〜２５００で、好ましくは７００〜１５００の範囲で撚りを施し生コードする。該コードの撚り係数とは、Ｔを複数本のフィラメントをヤーンとするときの下撚り及びこのヤーンの複数本をコードとするときの上撚りの各々のコード１０ｃｍあたりの撚り数、Ｄをコードの表示デシテックス数とするとき、Ｔ×Ｄ１／２で表される。
【００１６】
撚り係数が６００未満の場合、ベルトの屈曲疲労性が劣り、２５００を越える場合は、荷重伸度が高い傾向となるためにベルトの心体として使用するには適さない傾向となる。
【００１７】
以上のように、生コードの撚り構造、撚り係数はコード特性のモジュラス、伸度などに影響し、強いては伝動ベルト特性に大きく影響するため、上記の６００〜２５００範囲でコード特性のバランスの良いところを選択するとが重要である。
【００１８】
伝動ベルト用コードは、こうして得られた生コードにつぎのような加工を施し、得られたものである。
【００１９】
得られた生コードにエポキシ化合物もしくはポリイソシアネート化合物を主成分とする接着剤を１浴目で付与し、次いでレゾルシン・ホルマリン・ラテックスを主成分とする接着剤を２浴目で付与する。乾燥は１００〜２００℃で３０〜１８０秒、熱処理は１８０〜２４０℃で６０〜３００秒かけて行う。接着剤は、コード重量に対し１．０〜７．０重量％、通常は２．０〜５．０重量％付与する。熱処理は０．５〜１０％、通常は１．０〜８．０％のストレッチをかけて行う。また、接着剤処理は通常、コードを複数本引き揃えて処理される。
【００２０】
本発明に係るポリブチレンテレフタレート繊維を用い、上記撚糸、接着剤付与・熱処理を行うことによって、本発明伝動ベルト用の伝動ベルト用コードが得られる。
【００２１】
本発明に係る伝動ベルト用コードは熱収縮応力０．０３〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘのポリブチレンテレフタレート繊維からなる伝動ベルト用コードである。
【００２２】
本発明伝動ベルト用コードの熱収縮応力は０．０３〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、好ましくは０．０５〜０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘである。熱収縮応力は０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘを越えると、寸法変化が著しく大きくなるため、長期間走行するとベルトの緩みが生じ、騒音や振動の発生の原因、伝動効率の低下等の問題が起こる。一方、０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の熱収縮応力では、走行中の伝動ベルトとプーリとの張力が低くなりすぎ、伝動効率が低下する等の問題が生じる。
【００２３】
また、本発明に係るポリブチレンテレフタレート繊維コードの５％伸長時応力は、０．２〜１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、好ましくは０．４〜０．８ｃＮ／ｄｔｅｘである。５％伸長時応力が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘを越える場合、長期走行中のベルトとプーリにスリップが生じ、騒音や振動の発生の原因となる。また、０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合、伝動ベルトとプーリに緩みが生じ、伝動効率が低下する等の問題が起こる。
【００２４】
そして、本発明に係る伝動ベルト用コードの強度は、好ましくは３．７〜６．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、より好ましくは４．０〜６．７ｃＮ／ｄｔｅｘである。強度は６．７ｃＮ／ｄｔｅｘを越えても構わないが、これを達成するのは現時点では技術的に困難である。しかし、３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、伝動ベルト用コードとして使用したとき、引張り特性、屈曲特性などの力学特性が劣り適当でない。
【００２５】
本発明伝動ベルトに用いる繊維は、テレフタル酸成分とブチレングリコール成分とからなるポリブチレンテレフタレートであるが、通常１０モル％以下を他のジカルボン酸成分で置き換えたポリエステル、およびあるいは、同様にジオール成分の一部を置き換えたポリエステルからなるポリエステル繊維であっても良い。また、通常１０重量％以下の範囲で、他のポリエステルポリマをブレンドしたポリエステル繊維でも良い。
【００２６】
本発明の伝動ベルト用コードに最も適した繊維は、ポリブチレンテレフタレート繊維および上記一部共重合成分を含むか、あるいは他のポリエステルポリマをブレンドしたポリブチレンテレフタレート繊維である。
【００２７】
本発明の伝動ベルト用コードに用いるポリブチレンテレフタレート繊維は、高強力でかつ繰り返し屈曲疲労に優れ、かつ耐摩耗性に優れた伝動ベルト用心体として用いるため、高分子量のポリブチレンテレフタレートポリマを用いられる。ポリブチレンテレフタレート繊維の固有粘度は通常１．０〜３．０である。
【００２８】
上記特性によって特徴づけられる本発明に係るポリブチレンテレフタレート繊維コ−ドは、前記以外に以下の特性を有する。
【００２９】
伝動ベルト用コード：
繊度 ３０００〜２００００ ｄｔｅｘ
強度 ３．７〜６．７ ｃＮ／ｄｔｅｘ
伸度 １３〜２８ ％
乾熱収縮率 ５〜２０ ％
初期引張抵抗度 １３０〜３５０ ｃＮ／ｄｔｅｘ。
【００３０】
上記特性を有する本発明伝動ベルトは、従来のポリエステル繊維コードを心体として用いた伝動ベルトに比べ、ベルトとプーリが密着し、長期間走行しても張力が低下しないためベルトが殆ど緩まない。そのため、ベルトとプーリのスリップがなく、騒音や振動が小さい。
【００３１】
次に、本発明の伝動ベルトに使用する繊維および伝動ベルト用コードならびに伝動ベルトの製造法について、以下に記述する。
【００３２】
まず、ポリブチレンテレフタレート繊維の製造法について述べる。
【００３３】
前記したポリブチレンテレフタレートポリマチップをエクストルーダー型押出機で溶融し、続いて紡糸パック中で濾過した後、紡糸口金孔から紡糸する。ここで、紡糸温度は２４０〜２８０℃とする。紡糸された糸条は徐冷域を通過した後、冷却風を吹き付けられ冷却固化される。
【００３４】
口金直下に長さ５〜５０ｃｍ、好ましくは５〜８ｃｍの加熱筒を取り付ける。該加熱筒内温度を２００〜３５０℃に加熱し、該雰囲気中に紡出糸条を通過させて徐冷する。更に、該加熱筒の下に積極的に加熱しない長さ１０〜５０ｃｍの断熱筒を設置することが好ましい。
【００３５】
上記加熱筒および断熱筒内の高温雰囲気中を通過した糸条は、次いで冷風を吹き付けて冷却固化させるが、該冷却は、冷却風を紡出糸条の周囲から吹き付ける環状冷却方式が好ましい。冷却風の温度は１０〜８０℃、好ましくは１５〜７０℃の冷風ないし温風を用いる。
【００３６】
次に、冷却固化された糸条は、次いで油剤を付与された後、紡糸速度を制御する引取りロールに捲回して引取られる。付与される油剤は含水系であっても非含水系であっても良い。好ましい油剤組成の例は、平滑剤成分としてアルキルエーテルエステル、界面活性剤成分として高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物、極圧剤成分として有機ホスフェート塩等を鉱物油で希釈した非水系油剤や、温水で希釈して得られる水系油剤である。引取速度（紡糸速度）は通常３００ｍ／分〜１５００ｍ／分、好ましくは３００〜１０００ｍ／分である。引き取り糸条は通常連続して延伸工程に送られ、直接紡糸延伸プロセスによって延伸される。延伸は２段以上の多段熱延伸法を適用することが好ましい。２段延伸における延伸比率は、１段目の延伸比率を２段目より高くすることが好ましく、これによって、糸揺れ、糸むら、毛羽の発生が抑制でき、品質的に優れた延伸糸を得ることができる。延伸倍率は、３〜７倍、好ましくは４〜５．５倍の高倍率とする。熱延伸後の糸条は引き続き熱固定される。熱固定は糸条を熱ローラに接触させたり、高温気体中を通過させることなどの公知の方法が適用される。熱ローラの場合は１４０〜２５０℃、好ましくは１５０〜２３０℃である。
【００３７】
さらに、この熱固定された延伸糸は弛緩処理した後、巻取り機にて巻き取られる。弛緩処理は０〜１０％で行う。
【００３８】
次に伝動ベルト用コードの製造法について述べる。
上記で得られたポリブチレンテレフタレート繊維を、３００〜１５００ｄｔｅｘ／／１〜３本（ＳまたはＺ撚り方向）／２〜５本（ＺまたはＳ方向）の下撚りと上撚りが施され下撚りおよび上撚りの撚り係数は６００〜２５００である諸撚構造で撚糸し、ポリイソシアネート化合物を主成分とする接着剤を１浴目で付与し、次いで１８０〜２００℃で３０〜１８０秒乾燥する。さらにレゾルシン・ホルマリン・ラテックスを主成分とする接着剤を２浴目で付与し、１８０℃〜２４０℃の雰囲気中で６０〜３００秒、２〜８％のストレッチを掛けて熱処理を行う。なお、ここにおけるストレッチは一般には一段で２〜８％ストレッチを掛けてそのまま巻き取られるが、一旦１．０〜８．０％ストレッチを掛けたあとに、１８０℃〜２４０℃の高温雰囲気中で１〜３％のリラックス処理を施すことにより熱収縮応力の品質バラツキの小さい安定した伝動ベルト用コードを得ることが可能となる。
【００３９】
次いで、伝動ベルトの製造法について述べる。
Ｖリブドベルトの製造法例を示す。図１に示すＶリブドベルト１は、上記の接着処理した伝動ベルト用コードを心線に使用した例を示している。これによると、接着ゴム層３中上記心体コードを有する心線２を接着ゴム層３中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層４を有している。この圧縮ゴム層４にはベルト長手方向にのびる断面略三角形の複数のリブ６が設けられ、またベルト表面には付着したゴム付帆布５が設けられている。
【００４０】
かくして得られた本発明の伝動ベルトは、長期間伝動ベルトとして走行させてもベルト張力を保持でき、プーリとのスリップを生じないため、走行時の騒音や振動が軽減できる。
【００４１】
本発明の伝動ベルトは、例えば、Ｖリブドベルト、ラップドＶベルト、ローエッジＶベルト、コグドＶベルト、結合Ｖベルト、歯付ベルト、両面Ｖリブベルト、両面歯付ベルト、歯付Ｖリブベルト及び平ベルトに適用することができる。そして、本発明伝動ベルトのメリットを活かしてオートテンショナーを省略したり、従来オートテンショナーを採用していない場合はベルトの緩み調整作業の軽減が可能となる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。本発明における各特性の定義および測定法は以下の通りである。
【００４３】
（１）熱収縮応力：ＪＩＳＬ−１０１７（１９８３）の方法に従って測定した。雰囲気温度は１５０℃とし、放置時間は８分間として測定した。
【００４４】
（２）引張り強度：ＪＩＳＬ−１０１７（１９９５）の方法に従って測定した。
【００４５】
（３）５％伸長時応力、強度、伸度および初期引張抵抗度：ＪＩＳＬ−１０１７（２００２）の方法により測定した。
【００４６】
（４）乾熱収縮率：ＪＩＳＬ−１０１７（２００２）、８．１０（Ｂ法）の方法で測定した。
【００４７】
（５）固有粘度（ＩＶ）：試料０．１２５ｇにオルソクロロフェノール２５ｍｌを加えて、１２０℃で３０分間加熱して溶解した試料溶液を、オストワルド粘時計を用い、２５℃でオルソクロロフェノールとの相対粘度を測定し、次式により求めた。
ＩＶ＝０．０２４２ηｒ＋０．２６３４
ηｒ＝（ｔ×ｄ）／（ｔ０×ｄ０）
但し、ｔおよびｔ０は、それぞれ試料溶液およびオルソクロロフェノールの落下秒数であり、ｄおよびｄ０は、試料溶液およびオルソクロロフェノールの２５℃における密度である。
【００４８】
（６）走行時の騒音レベル：図２に示すように、プーリ径１４０ｍｍの駆動プーリ７とプーリ径７０ｍｍの従動プーリ８との間にＶリブドベルト１を巻き掛け、従動プーリ８を無負荷状態とし、駆動プーリ７を７０００ｒｐｍとなるように駆動してＶリブドベルト１を走行させ、駆動プーリ７のベルト出側でのベルト走行１０秒後と３００時間後の発生音を測音計９により測定し、結果を表１に示した。
【００４９】
［実施例１］
ＩＶ＝１．９５のポリブチレンテレフタレートチップをエクストルーダー型押出機に供給して溶融紡糸法により、ホール数９６の口金を用いて紡糸した。このとき紡糸温度は２５５℃とし、口金直下には、長さ７ｃｍ、温度３００℃の加熱筒を配し、紡糸速度は４００ｍ／ｍｉｎとした。
【００５０】
紡出糸を巻取ることなく引続き、１段目と２段目の延伸比を５：４で２段延伸することにより、トータル延伸倍率５．０倍、最終延伸ロール温度１６０℃で延伸熱処理した後、３．０％の弛緩率でリラックス処理を施し、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。
【００５１】
得られた繊維の強度は６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００５２】
得られた延伸糸を２×３の撚り構成（１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を２糸条引き揃えて下撚りを付与したものを３本併せて上撚りを付与した構成）で、下撚り数２１．３、上撚り数１２．３で、下撚り、上撚り共に撚り係数１０００で撚糸して、撚糸コードとした。 続いて、上記撚糸コードにポリイソシアネート化合物（ＰＡＰＩ−１３５：三共化成ダウ株式会社製）５重量％にトルエン９５％からなるイソシアネート系接着剤を１浴目で付与した後、１９０℃で乾燥し、ＣＲラテックス（クロロプレンラテックス）１００重量部、レゾルシン１４．６重量部、ホルマリン９．２重量部、苛性ソーダ１．５重量部、水２６２．５重量部からなる接着剤を２浴目付与した後、温度２２０℃、４．０％のストレッチをかけて熱処理を行い心線用の処理コードにした。
【００５３】
得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．０４２ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は４．４１ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００５４】
さらに、円筒状の成形ドラムの周面に１〜複数枚のカバー帆布と接着ゴム層とを巻き付けた後、この上にロープからなる心線を螺旋状にスピニングし、さらに圧縮ゴム層を順次巻き付けて積層体を得た後、これを１４０℃で３０分の条件で加硫して加硫スリープを得た。次に、加硫スリープを駆動ロールと従動ロールに掛架して所定の張力下で走行させ、さらに回転させた研削ホイールを走行中の加硫スリープに当接するように移動して加硫スリープの圧縮ゴム層表面に３〜１００個の複数の溝状部を一度に研磨した。このようにして得られた加硫スリープを駆動ロールと従動ロールから取り外し、この加硫スリープを他の駆動ロールと従動ロールに掛架して走行させ、カッターによって所定の幅に切断してＶリブドベルトを作製した。
【００５５】
［実施例２］
実施例１と同様に、ポリブチレンテレフタレートチップを通常の溶融紡糸法により紡糸した。実施例１と同様に、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。得られた繊維の強度は６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘであった。得られた延伸糸は実施例１と同様の方法で撚糸コードとし、温度２２０℃、６．０％のストレッチをかけて熱処理を行い、次いで温度２２０℃、２％のリラックスをかけて心線用の処理コードにした。得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．０７１ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は４．４３ｃＮ／ｄｔｅｘであった。さらに、処理コードから実施例１と同様の方法でＶリブドベルトを作製した。
【００５６】
［実施例３］
実施例１と同様に、ポリブチレンテレフタレートチップを通常の溶融紡糸法により紡糸した。実施例１と同様に、紡出糸を巻取ることなく引続き、１段目と２段目の延伸比を５：４で２段延伸することにより、トータル延伸倍率５．０倍、最終延伸ロール温度１５０℃で延伸熱処理した後、１．０％の弛緩率でリラックス処理を施し、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。得られた繊維の強度は６．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．２３ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００５７】
得られた延伸糸は実施例１と同様の方法で撚糸コードとし、温度２２０℃、６．０％のストレッチをかけて熱処理を行い心線用の処理コードにした。得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．０９４ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は４．５８ｃＮ／ｄｔｅｘであった。さらに、処理コードから実施例１と同様の方法で、Ｖリブドベルトを作製した。
【００５８】
［実施例４］
実施例１と同様に、ポリブチレンテレフタレートチップを通常の溶融紡糸法により紡糸した。実施例１と同様に、紡出糸を巻取ることなく引続き、１段目と２段目の延伸比を５：４で２段延伸することにより、トータル延伸倍率５．０倍、最終延伸ロール温度１５０℃で延伸熱処理した後、１．０％の弛緩率でリラックス処理を施し、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。得られた繊維の強度は６．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．２３ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００５９】
得られた延伸糸は実施例１と同様の方法で撚糸コードとし、温度２２０℃、８．０％のストレッチをかけて熱処理を行い、次いで温度２２０℃、２％のリラックスをかけて心線用の処理コードにした。得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．１７１ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は４．６１ｃＮ／ｄｔｅｘであった。さらに、処理コードから実施例１と同様の方法で、Ｖリブドベルトを作製した。
【００６０】
［比較例１］
ＩＶ＝１．９５のポリエチレンテレフタレートチップをエクストルーダー型押出機に供給して溶融紡糸法により、ホール数９６の口金を用いて紡糸した。このとき紡糸温度は２９０℃とし、口金直下には、長さ７ｃｍ、温度３３０℃の加熱筒を配し、紡糸速度は４００ｍ／ｍｉｎとした。
【００６１】
紡出糸を、巻取ることなく引続き、１段目と２段目の延伸比を５：４で２段延伸することにより、トータル延伸倍率５．０倍、最終延伸ロール温度２１０℃で延伸熱処理した後、３．０％の弛緩率でリラックス処理を施し、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。得られた繊維の強度は７．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．４６ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００６２】
得られた延伸糸は実施例１と同様の方法で撚糸コードとし、温度２２０℃、３．０％のストレッチをかけて熱処理を行い心線用の処理コードとした。得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．３２ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は３．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は６．１０ｃＮ／ｄｔｅｘであった。さらに、処理コードから実施例１と同様の方法で、Ｖリブドベルトを作製した。
【００６３】
［比較例２］
実施例１と同様に、ポリブチレンテレフタレートチップを通常の溶融紡糸法により紡糸した。実施例１と同様に、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。得られた繊維の強度は６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００６４】
得られた延伸糸は実施例１と同様の方法で撚糸コードとし、温度２２０℃、６．０％のストレッチをかけて熱処理を行い、次いで温度２２０℃、０．５％のリラックスをかけて心線用の処理コードにした。得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．０１４ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は０．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は４．２６ｃＮ／ｄｔｅｘであった。さらに、処理コードは実施例１と同様の方法で、Ｖリブドベルトを作製した。
【００６５】
［比較例３］
実施例１と同様に、ポリブチレンテレフタレートチップを通常の溶融紡糸法により紡糸した。実施例１と同様に、紡出糸を巻取ることなく引続き、１段目と２段目の延伸比を５：４で２段延伸することにより、トータル延伸倍率５．０倍、最終延伸ロール温度１５０℃で延伸熱処理した後、１．０％の弛緩率でリラックス処理を施し、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。得られた繊維の強度は６．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．２３ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００６６】
得られた延伸糸は実施例１と同様の方法撚糸コードとし、温度２２０℃、０．５％のストレッチをかけて熱処理を行い心線用の処理コードにした。得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．０２７ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は０．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は４．２９ｃＮ／ｄｔｅｘであった。さらに、処理コードから実施例１と同様の方法で、Ｖリブドベルトを作製した。
【００６７】
実施例１〜４および比較例１〜３のＶリブドベルトについて、走行時の騒音レベルを評価し、その結果ならびに繊維物性とコード物性を表１に示す。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１より明らかなように、本発明（実施例１〜４）では、走行時の騒音の発生が低く抑制されている。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係るＶリブドベルトの一態様の断面図である。
【図２】本発明に係るベルトの騒音試験装置の概略図である。
【符号の説明】
【００７１】
１ Ｖリブドベルト
２ 心線
３ 接着ゴム層
４ 圧縮ゴム層
５ ゴム付帆布
６ リブ
７，８ プーリ
９ アイドラープーリ
１０ 駆動プーリ
１１ 従動プーリ
１２ 測音計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動ベルト用コードおよび伝動ベルト、特に摩擦伝動ベルトに関するものである。詳しくは、長期間伝動ベルトとして走行させてもベルト張力を保持でき、プーリとのスリップを生じないため、走行時の騒音や振動が軽減され、かつ耐久性に優れた伝動ベルトおよびそのためのコードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
伝動ベルトは、自動車用、一般産業用、農機具用など多様な用途に利用されている。伝動ベルトは、その動力伝達機構の違いにより摩擦伝動と同期伝動に大別され、前者に属するものとしてはＶベルト、平ベルトなどがあり、後者としては歯付ベルトが、チェーンやギヤと同様に正確な回転を伝える目的で使用されている。
【０００３】
伝動ベルトが自動車用のファンベルトとして用いられる場合は、エンジンルームで使用されるため、雰囲気温度が高温であることから耐熱性が要求されるとともに、狭いエンジンルーム中でベルトを配置することからベルトの屈曲が高くなり、耐屈曲疲労性も要求される。また、長期間走行した後のベルトの緩みを避けるため、ベルトの寸法安定性は極めて重要である。
【０００４】
伝動ベルトは、走行時には駆動条件に応じた一定の張力を必要とする。もし、走行時、ベルトの張力が低下すると、プーリとのグリップ力が低下してスリップを起こし、十分に動力を伝達できなくなる。ベルト張力の低下は、心体コードの応力緩和によるもの、繰り返し屈曲や伸長圧縮によって生じる心体コードの伸びによるもの、Ｖベルトのように両側が摩耗して溝に落ち込むことによって緩みかけ上の伸びによるもの等によって起こる。
【０００５】
以上のように、伝動ベルトの走行中の張力低下を防ぎ、プーリとのスリップを防止してベルトの摩耗を少なくし、騒音や振動を軽減できる伝動ベルトが求められていた。
【０００６】
上記課題を解決するため、伝動ベルトの改良技術が提案開示されている。例えば特許文献１、特許文献２および特許文献３等がある。
【０００７】
特許文献１は、ベルト走行中に、プーリ上でベルトがスリップする際に発生する摩擦熱によってベルトが収縮し、緊張して自動的に伝動に必要な張力が得られる自動緊張性の伝動ベルトに関するものである。すなわち、走行中のスリップ、および該スリップによる摩擦熱の発生、そして該摩擦熱によって生じるベルトの熱収縮によってベルト張力を保持するものである。
【０００８】
特許文献２は、「ポリエステルコードを抗張体としてゴム層に配設して加硫一体化してなる伝動ベルトであって、ベルトの乾熱収縮率が小さく、高いベルト張力を維持し動力伝達力が高く、しかも寸法変化の小さい特性を備えた動力伝動用ベルトとすること」を課題とし、この課題は、「ベルトから取り出されたポリエステルコードが特定の物性、即ち、初期引張抵抗値５８ｇ／ｄ以上、１５０℃で８分間加熱したときの熱応力０．５ｇ／ｄ以上、そして応力比０．９２８以上の特性とすること」によって達成されることが記載されている。すなわち、特許文献２は、高強力ポリエステル繊維の原糸特性を生かしながら、熱応力および応力緩和においてバランスのとれた延伸熱固定処理コードを用いることを特徴とし、バランスのとれたポリエステルコードの特性として、高い初期引張抵抗値、高い熱応力、および繰り返し加重・伸長後の応力緩和が少ないことをパラメータを用いて特定している。
【０００９】
特許文献３は、「高い引張強度と優れたエネルギー吸収能、および優れた寸法安定性を有し、シートベルト、ロープ、ゴム補強用繊維などの産業資材用途において好ましく用いることができる、高強度ポリブチレンテレフタレート系繊維」を課題とし、この課題は、９５〜１００モル％がブチレンテレフタレート単位からなる高重合度ポリブチレンテレフタレート系重合体からなるマルチフィラメント繊維であって、引張強度が５．８〜７．１ｇ／ｄ、破断伸度が１８．０〜３５．０％とすることで達成されるとしている。 しかしながら、特許文献３には、具体的に伝動用ベルトについての記載は勿論、伝動ベルトとして要求されるポリブチレンテレフタレート繊維およびポリブチレンテレフタレート繊維コードの特性と、それを達成するための手段等についても一切記述されていない。特に、シートベルトに要求されるエネルギー吸収能を活かすための原糸設計がなされているのみである。
【特許文献１】特公昭５５−５０５７８号公報
【特許文献２】特開昭６２−２５５６３７号公報
【特許文献３】特開２００３−７３９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の伝動ベルトにおいてはプーリを長時間安定して締め付け、張力を保持するには不十分であり、特許文献２は高い初期引張抵抗値と高い熱応力を有するものであり、長時間のベルト張力の保持には不十分であった。本発明の目的は、上記従来の技術における問題点を解決し、伝動ベルト用コードおよび伝動ベルト、特に摩擦伝動ベルトとして長期間走行させてもベルト張力を保持でき、走行時の騒音や振動が軽減された伝動ベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の伝動ベルト用コードは、ポリブチレンテレフタレート繊維からなり、下撚りコードを複数本あわせてこれに上撚りを施した諸撚構造を有するゴム補強用コードであって、熱収縮応力が０．０３〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力が０．２〜１．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする。さらに、本発明の伝動ベルト用コードは前記諸撚構造が、３００〜１５００ｄｔｅｘの繊度を有する１〜３本のコードにＳまたはＺ方向の撚りを付与して得られた２〜５本のコードを合糸し逆方向のＺまたはＳ方向の撚りを付与した構造であり、トータル繊度が３０００〜２００００ｄｔｅｘで、強度が３．７〜６．７ｃＮ／ｄｔｅｘであることであることが好ましい態様として挙げられる。また、本発明の伝動ベルトは上記した伝動ベルト用コードをベルトの心線として用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の伝動ベルト用コードを用いた伝動ベルトは、長期間走行させても初期のベルト張力を保持でき、プーリとのスリップを生じ難いため、走行時の騒音や振動が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい態様を説明する。
【００１４】
本発明の伝動ベルトは、ポリブチレンテレフタレート繊維からなるゴム補強用コードが下撚りコードを複数本あわせてこれに上撚りを施した諸撚構造を有するゴム補強用コードである。好ましくは、３００〜１５００ｄｔｅｘの繊度を有する１〜３本のコードにＳまたはＺ方向の撚りを付与して得れらた２〜５本のコードを合糸し逆方向のＺまたはＳ方向の撚りを付与した構造であり、すなわち３００〜１５００ｄｔｅｘ／／１〜３本（ＳまたはＺ撚り方向）／２〜５本（ＺまたはＳ方向）の下撚りと上撚りが施され、下撚りおよび上撚りの撚り係数は６００〜２５００である諸撚構造を有している。つまり、３００〜１５００ｄｔｅｘのポリブチレンテレフタレート繊維糸を１〜３本引き揃えてＳまたはＺ撚り方向に下撚りを施し、次にこうして得られた下撚コード２〜５本に下撚りとは反対の撚り方向に上撚りを施し、諸撚り構造とする。
【００１５】
なお、下撚りおよび上撚り係数はいずれも通常６００〜２５００で、好ましくは７００〜１５００の範囲で撚りを施し生コードする。該コードの撚り係数とは、Ｔを複数本のフィラメントをヤーンとするときの下撚り及びこのヤーンの複数本をコードとするときの上撚りの各々のコード１０ｃｍあたりの撚り数、Ｄをコードの表示デシテックス数とするとき、Ｔ×Ｄ１／２で表される。
【００１６】
撚り係数が６００未満の場合、ベルトの屈曲疲労性が劣り、２５００を越える場合は、荷重伸度が高い傾向となるためにベルトの心体として使用するには適さない傾向となる。
【００１７】
以上のように、生コードの撚り構造、撚り係数はコード特性のモジュラス、伸度などに影響し、強いては伝動ベルト特性に大きく影響するため、上記の６００〜２５００範囲でコード特性のバランスの良いところを選択するとが重要である。
【００１８】
伝動ベルト用コードは、こうして得られた生コードにつぎのような加工を施し、得られたものである。
【００１９】
得られた生コードにエポキシ化合物もしくはポリイソシアネート化合物を主成分とする接着剤を１浴目で付与し、次いでレゾルシン・ホルマリン・ラテックスを主成分とする接着剤を２浴目で付与する。乾燥は１００〜２００℃で３０〜１８０秒、熱処理は１８０〜２４０℃で６０〜３００秒かけて行う。接着剤は、コード重量に対し１．０〜７．０重量％、通常は２．０〜５．０重量％付与する。熱処理は０．５〜１０％、通常は１．０〜８．０％のストレッチをかけて行う。また、接着剤処理は通常、コードを複数本引き揃えて処理される。
【００２０】
本発明に係るポリブチレンテレフタレート繊維を用い、上記撚糸、接着剤付与・熱処理を行うことによって、本発明伝動ベルト用の伝動ベルト用コードが得られる。
【００２１】
本発明に係る伝動ベルト用コードは熱収縮応力０．０３〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘのポリブチレンテレフタレート繊維からなる伝動ベルト用コードである。
【００２２】
本発明伝動ベルト用コードの熱収縮応力は０．０３〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、好ましくは０．０５〜０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘである。熱収縮応力は０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘを越えると、寸法変化が著しく大きくなるため、長期間走行するとベルトの緩みが生じ、騒音や振動の発生の原因、伝動効率の低下等の問題が起こる。一方、０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の熱収縮応力では、走行中の伝動ベルトとプーリとの張力が低くなりすぎ、伝動効率が低下する等の問題が生じる。
【００２３】
また、本発明に係るポリブチレンテレフタレート繊維コードの５％伸長時応力は、０．２〜１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、好ましくは０．４〜０．８ｃＮ／ｄｔｅｘである。５％伸長時応力が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘを越える場合、長期走行中のベルトとプーリにスリップが生じ、騒音や振動の発生の原因となる。また、０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合、伝動ベルトとプーリに緩みが生じ、伝動効率が低下する等の問題が起こる。
【００２４】
そして、本発明に係る伝動ベルト用コードの強度は、好ましくは３．７〜６．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、より好ましくは４．０〜６．７ｃＮ／ｄｔｅｘである。強度は６．７ｃＮ／ｄｔｅｘを越えても構わないが、これを達成するのは現時点では技術的に困難である。しかし、３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、伝動ベルト用コードとして使用したとき、引張り特性、屈曲特性などの力学特性が劣り適当でない。
【００２５】
本発明伝動ベルトに用いる繊維は、テレフタル酸成分とブチレングリコール成分とからなるポリブチレンテレフタレートであるが、通常１０モル％以下を他のジカルボン酸成分で置き換えたポリエステル、およびあるいは、同様にジオール成分の一部を置き換えたポリエステルからなるポリエステル繊維であっても良い。また、通常１０重量％以下の範囲で、他のポリエステルポリマをブレンドしたポリエステル繊維でも良い。
【００２６】
本発明の伝動ベルト用コードに最も適した繊維は、ポリブチレンテレフタレート繊維および上記一部共重合成分を含むか、あるいは他のポリエステルポリマをブレンドしたポリブチレンテレフタレート繊維である。
【００２７】
本発明の伝動ベルト用コードに用いるポリブチレンテレフタレート繊維は、高強力でかつ繰り返し屈曲疲労に優れ、かつ耐摩耗性に優れた伝動ベルト用心体として用いるため、高分子量のポリブチレンテレフタレートポリマを用いられる。ポリブチレンテレフタレート繊維の固有粘度は通常１．０〜３．０である。
【００２８】
上記特性によって特徴づけられる本発明に係るポリブチレンテレフタレート繊維コ−ドは、前記以外に以下の特性を有する。
【００２９】
伝動ベルト用コード：
繊度 ３０００〜２００００ ｄｔｅｘ
強度 ３．７〜６．７ ｃＮ／ｄｔｅｘ
伸度 １３〜２８ ％
乾熱収縮率 ５〜２０ ％
初期引張抵抗度 １３０〜３５０ ｃＮ／ｄｔｅｘ。
【００３０】
上記特性を有する本発明伝動ベルトは、従来のポリエステル繊維コードを心体として用いた伝動ベルトに比べ、ベルトとプーリが密着し、長期間走行しても張力が低下しないためベルトが殆ど緩まない。そのため、ベルトとプーリのスリップがなく、騒音や振動が小さい。
【００３１】
次に、本発明の伝動ベルトに使用する繊維および伝動ベルト用コードならびに伝動ベルトの製造法について、以下に記述する。
【００３２】
まず、ポリブチレンテレフタレート繊維の製造法について述べる。
【００３３】
前記したポリブチレンテレフタレートポリマチップをエクストルーダー型押出機で溶融し、続いて紡糸パック中で濾過した後、紡糸口金孔から紡糸する。ここで、紡糸温度は２４０〜２８０℃とする。紡糸された糸条は徐冷域を通過した後、冷却風を吹き付けられ冷却固化される。
【００３４】
口金直下に長さ５〜５０ｃｍ、好ましくは５〜８ｃｍの加熱筒を取り付ける。該加熱筒内温度を２００〜３５０℃に加熱し、該雰囲気中に紡出糸条を通過させて徐冷する。更に、該加熱筒の下に積極的に加熱しない長さ１０〜５０ｃｍの断熱筒を設置することが好ましい。
【００３５】
上記加熱筒および断熱筒内の高温雰囲気中を通過した糸条は、次いで冷風を吹き付けて冷却固化させるが、該冷却は、冷却風を紡出糸条の周囲から吹き付ける環状冷却方式が好ましい。冷却風の温度は１０〜８０℃、好ましくは１５〜７０℃の冷風ないし温風を用いる。
【００３６】
次に、冷却固化された糸条は、次いで油剤を付与された後、紡糸速度を制御する引取りロールに捲回して引取られる。付与される油剤は含水系であっても非含水系であっても良い。好ましい油剤組成の例は、平滑剤成分としてアルキルエーテルエステル、界面活性剤成分として高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物、極圧剤成分として有機ホスフェート塩等を鉱物油で希釈した非水系油剤や、温水で希釈して得られる水系油剤である。引取速度（紡糸速度）は通常３００ｍ／分〜１５００ｍ／分、好ましくは３００〜１０００ｍ／分である。引き取り糸条は通常連続して延伸工程に送られ、直接紡糸延伸プロセスによって延伸される。延伸は２段以上の多段熱延伸法を適用することが好ましい。２段延伸における延伸比率は、１段目の延伸比率を２段目より高くすることが好ましく、これによって、糸揺れ、糸むら、毛羽の発生が抑制でき、品質的に優れた延伸糸を得ることができる。延伸倍率は、３〜７倍、好ましくは４〜５．５倍の高倍率とする。熱延伸後の糸条は引き続き熱固定される。熱固定は糸条を熱ローラに接触させたり、高温気体中を通過させることなどの公知の方法が適用される。熱ローラの場合は１４０〜２５０℃、好ましくは１５０〜２３０℃である。
【００３７】
さらに、この熱固定された延伸糸は弛緩処理した後、巻取り機にて巻き取られる。弛緩処理は０〜１０％で行う。
【００３８】
次に伝動ベルト用コードの製造法について述べる。
上記で得られたポリブチレンテレフタレート繊維を、３００〜１５００ｄｔｅｘ／／１〜３本（ＳまたはＺ撚り方向）／２〜５本（ＺまたはＳ方向）の下撚りと上撚りが施され下撚りおよび上撚りの撚り係数は６００〜２５００である諸撚構造で撚糸し、ポリイソシアネート化合物を主成分とする接着剤を１浴目で付与し、次いで１８０〜２００℃で３０〜１８０秒乾燥する。さらにレゾルシン・ホルマリン・ラテックスを主成分とする接着剤を２浴目で付与し、１８０℃〜２４０℃の雰囲気中で６０〜３００秒、２〜８％のストレッチを掛けて熱処理を行う。なお、ここにおけるストレッチは一般には一段で２〜８％ストレッチを掛けてそのまま巻き取られるが、一旦１．０〜８．０％ストレッチを掛けたあとに、１８０℃〜２４０℃の高温雰囲気中で１〜３％のリラックス処理を施すことにより熱収縮応力の品質バラツキの小さい安定した伝動ベルト用コードを得ることが可能となる。
【００３９】
次いで、伝動ベルトの製造法について述べる。
Ｖリブドベルトの製造法例を示す。図１に示すＶリブドベルト１は、上記の接着処理した伝動ベルト用コードを心線に使用した例を示している。これによると、接着ゴム層３中上記心体コードを有する心線２を接着ゴム層３中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層４を有している。この圧縮ゴム層４にはベルト長手方向にのびる断面略三角形の複数のリブ６が設けられ、またベルト表面には付着したゴム付帆布５が設けられている。
【００４０】
かくして得られた本発明の伝動ベルトは、長期間伝動ベルトとして走行させてもベルト張力を保持でき、プーリとのスリップを生じないため、走行時の騒音や振動が軽減できる。
【００４１】
本発明の伝動ベルトは、例えば、Ｖリブドベルト、ラップドＶベルト、ローエッジＶベルト、コグドＶベルト、結合Ｖベルト、歯付ベルト、両面Ｖリブベルト、両面歯付ベルト、歯付Ｖリブベルト及び平ベルトに適用することができる。そして、本発明伝動ベルトのメリットを活かしてオートテンショナーを省略したり、従来オートテンショナーを採用していない場合はベルトの緩み調整作業の軽減が可能となる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。本発明における各特性の定義および測定法は以下の通りである。
【００４３】
（１）熱収縮応力：ＪＩＳＬ−１０１７（１９８３）の方法に従って測定した。雰囲気温度は１５０℃とし、放置時間は８分間として測定した。
【００４４】
（２）引張り強度：ＪＩＳＬ−１０１７（１９９５）の方法に従って測定した。
【００４５】
（３）５％伸長時応力、強度、伸度および初期引張抵抗度：ＪＩＳＬ−１０１７（２００２）の方法により測定した。
【００４６】
（４）乾熱収縮率：ＪＩＳＬ−１０１７（２００２）、８．１０（Ｂ法）の方法で測定した。
【００４７】
（５）固有粘度（ＩＶ）：試料０．１２５ｇにオルソクロロフェノール２５ｍｌを加えて、１２０℃で３０分間加熱して溶解した試料溶液を、オストワルド粘時計を用い、２５℃でオルソクロロフェノールとの相対粘度を測定し、次式により求めた。
ＩＶ＝０．０２４２ηｒ＋０．２６３４
ηｒ＝（ｔ×ｄ）／（ｔ０×ｄ０）
但し、ｔおよびｔ０は、それぞれ試料溶液およびオルソクロロフェノールの落下秒数であり、ｄおよびｄ０は、試料溶液およびオルソクロロフェノールの２５℃における密度である。
【００４８】
（６）走行時の騒音レベル：図２に示すように、プーリ径１４０ｍｍの駆動プーリ７とプーリ径７０ｍｍの従動プーリ８との間にＶリブドベルト１を巻き掛け、従動プーリ８を無負荷状態とし、駆動プーリ７を７０００ｒｐｍとなるように駆動してＶリブドベルト１を走行させ、駆動プーリ７のベルト出側でのベルト走行１０秒後と３００時間後の発生音を測音計９により測定し、結果を表１に示した。
【００４９】
［実施例１］
ＩＶ＝１．９５のポリブチレンテレフタレートチップをエクストルーダー型押出機に供給して溶融紡糸法により、ホール数９６の口金を用いて紡糸した。このとき紡糸温度は２５５℃とし、口金直下には、長さ７ｃｍ、温度３００℃の加熱筒を配し、紡糸速度は４００ｍ／ｍｉｎとした。
【００５０】
紡出糸を巻取ることなく引続き、１段目と２段目の延伸比を５：４で２段延伸することにより、トータル延伸倍率５．０倍、最終延伸ロール温度１６０℃で延伸熱処理した後、３．０％の弛緩率でリラックス処理を施し、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。
【００５１】
得られた繊維の強度は６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００５２】
得られた延伸糸を２×３の撚り構成（１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を２糸条引き揃えて下撚りを付与したものを３本併せて上撚りを付与した構成）で、下撚り数２１．３、上撚り数１２．３で、下撚り、上撚り共に撚り係数１０００で撚糸して、撚糸コードとした。 続いて、上記撚糸コードにポリイソシアネート化合物（ＰＡＰＩ−１３５：三共化成ダウ株式会社製）５重量％にトルエン９５％からなるイソシアネート系接着剤を１浴目で付与した後、１９０℃で乾燥し、ＣＲラテックス（クロロプレンラテックス）１００重量部、レゾルシン１４．６重量部、ホルマリン９．２重量部、苛性ソーダ１．５重量部、水２６２．５重量部からなる接着剤を２浴目付与した後、温度２２０℃、４．０％のストレッチをかけて熱処理を行い心線用の処理コードにした。
【００５３】
得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．０４２ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は４．４１ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００５４】
さらに、円筒状の成形ドラムの周面に１〜複数枚のカバー帆布と接着ゴム層とを巻き付けた後、この上にロープからなる心線を螺旋状にスピニングし、さらに圧縮ゴム層を順次巻き付けて積層体を得た後、これを１４０℃で３０分の条件で加硫して加硫スリープを得た。次に、加硫スリープを駆動ロールと従動ロールに掛架して所定の張力下で走行させ、さらに回転させた研削ホイールを走行中の加硫スリープに当接するように移動して加硫スリープの圧縮ゴム層表面に３〜１００個の複数の溝状部を一度に研磨した。このようにして得られた加硫スリープを駆動ロールと従動ロールから取り外し、この加硫スリープを他の駆動ロールと従動ロールに掛架して走行させ、カッターによって所定の幅に切断してＶリブドベルトを作製した。
【００５５】
［実施例２］
実施例１と同様に、ポリブチレンテレフタレートチップを通常の溶融紡糸法により紡糸した。実施例１と同様に、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。得られた繊維の強度は６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘであった。得られた延伸糸は実施例１と同様の方法で撚糸コードとし、温度２２０℃、６．０％のストレッチをかけて熱処理を行い、次いで温度２２０℃、２％のリラックスをかけて心線用の処理コードにした。得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．０７１ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は４．４３ｃＮ／ｄｔｅｘであった。さらに、処理コードから実施例１と同様の方法でＶリブドベルトを作製した。
【００５６】
［実施例３］
実施例１と同様に、ポリブチレンテレフタレートチップを通常の溶融紡糸法により紡糸した。実施例１と同様に、紡出糸を巻取ることなく引続き、１段目と２段目の延伸比を５：４で２段延伸することにより、トータル延伸倍率５．０倍、最終延伸ロール温度１５０℃で延伸熱処理した後、１．０％の弛緩率でリラックス処理を施し、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。得られた繊維の強度は６．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．２３ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００５７】
得られた延伸糸は実施例１と同様の方法で撚糸コードとし、温度２２０℃、６．０％のストレッチをかけて熱処理を行い心線用の処理コードにした。得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．０９４ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は４．５８ｃＮ／ｄｔｅｘであった。さらに、処理コードから実施例１と同様の方法で、Ｖリブドベルトを作製した。
【００５８】
［実施例４］
実施例１と同様に、ポリブチレンテレフタレートチップを通常の溶融紡糸法により紡糸した。実施例１と同様に、紡出糸を巻取ることなく引続き、１段目と２段目の延伸比を５：４で２段延伸することにより、トータル延伸倍率５．０倍、最終延伸ロール温度１５０℃で延伸熱処理した後、１．０％の弛緩率でリラックス処理を施し、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。得られた繊維の強度は６．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．２３ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００５９】
得られた延伸糸は実施例１と同様の方法で撚糸コードとし、温度２２０℃、８．０％のストレッチをかけて熱処理を行い、次いで温度２２０℃、２％のリラックスをかけて心線用の処理コードにした。得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．１７１ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は４．６１ｃＮ／ｄｔｅｘであった。さらに、処理コードから実施例１と同様の方法で、Ｖリブドベルトを作製した。
【００６０】
［比較例１］
ＩＶ＝１．９５のポリエチレンテレフタレートチップをエクストルーダー型押出機に供給して溶融紡糸法により、ホール数９６の口金を用いて紡糸した。このとき紡糸温度は２９０℃とし、口金直下には、長さ７ｃｍ、温度３３０℃の加熱筒を配し、紡糸速度は４００ｍ／ｍｉｎとした。
【００６１】
紡出糸を、巻取ることなく引続き、１段目と２段目の延伸比を５：４で２段延伸することにより、トータル延伸倍率５．０倍、最終延伸ロール温度２１０℃で延伸熱処理した後、３．０％の弛緩率でリラックス処理を施し、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。得られた繊維の強度は７．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．４６ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００６２】
得られた延伸糸は実施例１と同様の方法で撚糸コードとし、温度２２０℃、３．０％のストレッチをかけて熱処理を行い心線用の処理コードとした。得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．３２ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は３．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は６．１０ｃＮ／ｄｔｅｘであった。さらに、処理コードから実施例１と同様の方法で、Ｖリブドベルトを作製した。
【００６３】
［比較例２］
実施例１と同様に、ポリブチレンテレフタレートチップを通常の溶融紡糸法により紡糸した。実施例１と同様に、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。得られた繊維の強度は６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００６４】
得られた延伸糸は実施例１と同様の方法で撚糸コードとし、温度２２０℃、６．０％のストレッチをかけて熱処理を行い、次いで温度２２０℃、０．５％のリラックスをかけて心線用の処理コードにした。得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．０１４ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は０．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は４．２６ｃＮ／ｄｔｅｘであった。さらに、処理コードは実施例１と同様の方法で、Ｖリブドベルトを作製した。
【００６５】
［比較例３］
実施例１と同様に、ポリブチレンテレフタレートチップを通常の溶融紡糸法により紡糸した。実施例１と同様に、紡出糸を巻取ることなく引続き、１段目と２段目の延伸比を５：４で２段延伸することにより、トータル延伸倍率５．０倍、最終延伸ロール温度１５０℃で延伸熱処理した後、１．０％の弛緩率でリラックス処理を施し、１１００ｄｔｅｘ、９６フィラメントの延伸糸を得た。得られた繊維の強度は６．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、熱収縮応力の値は０．２３ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００６６】
得られた延伸糸は実施例１と同様の方法撚糸コードとし、温度２２０℃、０．５％のストレッチをかけて熱処理を行い心線用の処理コードにした。得られた伝動ベルト用コードの熱収縮応力の値は０．０２７ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力は０．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度は４．２９ｃＮ／ｄｔｅｘであった。さらに、処理コードから実施例１と同様の方法で、Ｖリブドベルトを作製した。
【００６７】
実施例１〜４および比較例１〜３のＶリブドベルトについて、走行時の騒音レベルを評価し、その結果ならびに繊維物性とコード物性を表１に示す。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１より明らかなように、本発明（実施例１〜４）では、走行時の騒音の発生が低く抑制されている。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係るＶリブドベルトの一態様の断面図である。
【図２】本発明に係るベルトの騒音試験装置の概略図である。
【符号の説明】
【００７１】
１ Ｖリブドベルト
２ 心線
３ 接着ゴム層
４ 圧縮ゴム層
５ ゴム付帆布
６ リブ
７，８ プーリ
９ アイドラープーリ
１０ 駆動プーリ
１１ 従動プーリ
１２ 測音計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリブチレンテレフタレート繊維からなり、下撚りコードを複数本あわせてこれに上撚りを施した諸撚構造を有するゴム補強用コードであって、熱収縮応力が０．０３〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力が０．２〜１．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする伝動ベルト用コード。
【請求項２】
前記諸撚構造が、３００〜１５００ｄｔｅｘの繊度を有する１〜３本のコードにＳまたはＺ方向の撚りを付与して得られた２〜５本のコードを合糸し逆方向のＺまたはＳ方向の撚りを付与した構造であり、トータル繊度が３０００〜２００００ｄｔｅｘで、強度が３．７〜６．７ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする請求項１に記載の伝動ベルト用コード。
【請求項３】
請求項１または２記載の伝動ベルト用コードをベルトの心線として用いたことを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１】
ポリブチレンテレフタレート繊維からなり、下撚りコードを複数本あわせてこれに上撚りを施した諸撚構造を有するゴム補強用コードであって、熱収縮応力が０．０３〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸長時応力が０．２〜１．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする伝動ベルト用コード。
【請求項２】
前記諸撚構造が、３００〜１５００ｄｔｅｘの繊度を有する１〜３本のコードにＳまたはＺ方向の撚りを付与して得られた２〜５本のコードを合糸し逆方向のＺまたはＳ方向の撚りを付与した構造であり、トータル繊度が３０００〜２００００ｄｔｅｘで、強度が３．７〜６．７ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする請求項１に記載の伝動ベルト用コード。
【請求項３】
請求項１または２記載の伝動ベルト用コードをベルトの心線として用いたことを特徴とする伝動ベルト。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−５７２２１（Ｐ２００６−５７２２１Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２４２４１６（Ｐ２００４−２４２４１６）
【出願日】平成１６年８月２３日（２００４．８．２３）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２３日（２００４．８．２３）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]