伝動ベルト用処理繊維織物
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は伝動ベルト用処理繊維織物に係り、ゴム配合物で形成されたベルト本体の表面の全部又は一部が繊維織物で被覆した歯付ベルト、Ｖリブドベルト、Ｖベルト、平ベルトなどの伝動ベルトにおいて、繊維織物の摩擦抵抗を長期にわたって低減させてベルト寿命の向上に寄与する伝動ベルト用処理繊維織物に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジンのカム軸及びインジェクションポンプやオイルポンプ、水ポンプ等の補機類を同時に駆動する歯付ベルトにおいては、エンジンの高出力化やエンジンルームのコンパクト化に伴い使用条件が一層厳しくなり、更なる耐久性の向上が要求されてきている。また、一般産業用機械に使用される歯付ベルトも同様でベルトの取り替え周期の延長を要求されている。
【０００３】このような歯付ベルトの故障形態は、心線の疲労によるベルトの切断と過負荷や歯布摩耗による歯欠けに大別される。心線の疲労による切断に対しては、アラミド心線や高強度ガラスの細径心線の使用や耐熱性に優れる水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）配合物の使用、エンジン側の改良としてベルト張力を始動時及び走行時共一定に保つオートテンショナーの使用等により改良され、切断故障の発生は減少している。
【０００４】しかし、歯欠けの発生については、高強力タイプのナイロン６−６、アラミド繊維を使用した歯布の使用などの対策が施されているものの、未だ十分ではない。そこで、歯布を被覆した歯付ベルトの耐歯欠け性を更に向上させるために、歯布表面の低摩擦係数化を図ることが有力視されている。ＥＰ０６６２５７１Ｂ１には、歯布の織物層の外側にフッ素樹脂を含むポリマーマトリックス層を吹き付け又は塗布によりコーティングする歯付ベルトが提案されている。このフッ素樹脂は、特殊なポリマーマトリックス内に境界層無しに結合されている。そして、このポリマーマトリックスを歯布に結合させる。しかしながら、フッ素樹脂がポリマーマトリックスに強固に結合されているため、フッ素樹脂がマトリックスに囲われたままになって、フッ素樹脂による摩擦係数低減作用が十分発揮できなくなるという問題点があった。また、ポリマーマトリックスの材質的制限から、含有できるフッ素樹脂量が少なく、ポリマーマトリックス層の厚みも薄くなり、フッ素樹脂による耐歯欠け性の向上が十分ではないという問題点があった。
【０００５】また、特開平７−１５１１９０号には、歯布の表面及び内部に繊維化したフッ素樹脂を含むゴム混合物を含浸させ、歯布の裏面を接着層を介してベルト本体のゴム層に結合する歯付ベルトが提案されている。ゴム混合物中のフッ素樹脂を混練工程等により繊維化するのは、ゴム混合物中のフッ素樹脂が異物化してゴム混合物の強度を低下させないためである。しかし、ゴム混合物中で繊維化したフッ素樹脂は、摩擦面に露出する機会が少なく、フッ素樹脂による摩擦係数低減作用が十分ではなくなるという問題点があった。また、フッ素樹脂を繊維化して異物化させずに強度を維持するために、歯布に含浸させるゴム１００重量部に対して１〜３０重量部程度のフッ素樹脂しか含有させることができず、耐歯欠け性の向上が十分ではないという問題点があった。
【０００６】また、一般産業用及び自動車用の動力伝達用途のＶベルト、Ｖリブドベルトにおいては、ベルト背面とプーリとの摩耗及び異音の発生を防止するために、ベルト背面に繊維織物からなる織物が貼り付けられた構造になっている。この場合も、歯付ベルトと同様に繊維織物の摩擦係数を低減させることによって、耐磨耗性を向上させ、異音を低下させることが要望されているが、有効な対策が提案されていなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、ゴム配合物で形成されたベルト本体の表面の全部又は一部が繊維織物で被覆した歯付ベルト、Ｖリブドベルト、Ｖベルト、平ベルトなどの伝動ベルトにおいて、繊維織物の摩擦抵抗を長期にわたって低減させてベルト寿命の向上に寄与する伝動ベルト用処理繊維織物を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はベルト本体に被覆される繊維織物に、少なくともフッ素樹脂粉末を含む粉末状減摩材を前記繊維織物の表裏面及び繊維間に集束させて、繊維織物を保護するとができ、多量に含有したフッ素樹脂粉末が摩擦面に対して露出する機会が増大し、摩擦係数低減作用を確実に発揮できる、という知見を得て完成されたものである。
【０００９】すなわち、本願請求項１記載の発明は、伝動ベルトの表面の全部又は一部が繊維織物で被覆された伝動ベルト用処理繊維織物であり、未処理繊維織物をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液に少なくともフッ素樹脂粉末を含む粉末状減摩材を分散した第１処理液に含浸し、乾燥して該減摩材を繊維織物の表裏面及び繊維間に集束させた後、ゴム糊からなる第２処理液に含浸し、乾燥して未加硫の第１ゴム層を付着した後、更にゴム糊にフッ素樹脂粉末もしくはフッ素樹脂粉末以外の粉末状減摩材を添加した第３処理液に含浸し、乾燥させて未加硫の最外ゴム層を付着した伝動ベルト用処理繊維織物にあり、多量のフッ素樹脂粉末をレゾルシン−ホルマリンの初期縮合物である樹脂分とゴムラテックスの固形分を介して繊維織物の表面もしくは付近に集束させることができ、処理繊維織物の摩耗を保護し、低い摩擦係数を長期に維持することができ、そして最外側のコートゴム層にも減摩材を添加したことにより、さらに処理繊維織物の摩耗を保護し、低い摩擦係数を長期に維持することができる。
【００１０】本願請求項２記載の発明は、第２処理液のゴム糊にイソシアネート化合物もしくはエポキシ化合物が添加されている伝動ベルト用処理繊維織物であり、処理繊維織物とベルト本体との接着をさらに向上させることができる。
【００１１】本願請求項３記載の発明は、前記フッ素樹脂粉末がレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液のゴムラテックス固形分１００重量部に対して３０〜２００重量部添加され、その粒子径が１００μｍ以下である伝動ベルト用処理繊維織物にある。
【００１２】本願請求項４記載の発明は、フッ素樹脂粉末が水分散物である伝動ベルト用処理繊維織物にあり、これによりフッ素樹脂粉末をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液に均一に添加させることができる。
【００１３】
【００１４】本願請求項５記載の発明は、フッ素樹脂粉末がポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体から選ばれた少なくとも１種である。
【００１５】本願請求項６記載の発明は、フッ素樹脂粉末以外の粉末状減摩材がグラファイト、二硫化モリブデン、ガラスビーズ、セラミック粉末、球状フェノール樹脂粉末及びアラミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、繊維のカット糸又は粉末から選ばれた少なくとも１種である。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の伝動ベルト用処理繊維織物を図面に基づいて説明する。図１は歯付ベルトの歯面に被覆された処理繊維織物の拡大断面図であり、図２は歯付ベルトの構造を示す斜視図である。
【００１７】図２において、歯付ベルトＡは長手方向に沿って所定間隔で配置した複数の歯部３と、歯部３と連続する背部２と、背部２に埋設された心線１と、歯部２の表面に被覆された歯布４とを有する構造である。背部２と歯部３は、ゴム配合物９で形成されたベルト本体を構成する。また、歯布４である繊維織物はベルトの長手方向に延在する緯糸７と、ベルトの幅方向に延在する経糸８とを織成して成る繊維織物を基材として構成される。
【００１８】図３に示すＶリブドベルトＢは、カバー帆布３０である繊維織物からなる伸張部３２と、コードよりなる心線４１を埋設したクッションゴム層３３と、その下側に弾性体層である圧縮部３６からなっている。この圧縮部３６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３７と溝部３８を有している。
【００１９】なお、ＶリブドベルトやＶベルトにあっては、ゴム配合物で形成されたベルト本体の背面や周囲に繊維織物が被覆され、この繊維織物にプーリが転接する構造になっている。このように、繊維織物はベルトの伝動面又は背面の両方又はいずれか一方に被覆され、ベルト本体の表裏の全面又は一部に被覆される。
【００２０】しかして、本実施例では、まず歯布４やカバー帆布３０を構成している繊維織物をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス（ＲＦＬ）処理液に少なくともフッ素樹脂粉末を添加し分散した第１処理液に含浸した後、一対の加圧ロール間を通して第１処理液の付着量を調節する。その後、１５０〜２００°Ｃで１〜３分間加熱乾燥する。
【００２１】得られた処理歯布４は、緯糸７と経糸８とを織成してなる繊維織物の表面と裏面と繊維間にフッ素樹脂粉末が集束するように、ゴム成分２１と、樹脂系接着成分２２とからなる混合物２４が含浸形成される。
【００２２】ゴム成分２１はゴムラテックスを加熱し乾燥して得られたゴム固形物であり、樹脂系接着成分２２はレゾルシンとホルマリンの初期縮合物である。前記ゴム成分２１と樹脂系接着成分２２は、ＲＦＬ処理液を乾燥、加熱した後に残る固形分である。
【００２３】樹脂系接着成分２２は緯糸７及び経糸８の繊維に接着している。また、ゴム成分２１と樹脂系接着成分２２とで構成されるマトリックス中にはフッ素樹脂粉末２３が分散して混合されている。そして、フッ素樹脂粉末２３はゴム成分２１及び樹脂系接着成分２２とは結合されていない。
【００２４】前記ＲＦＬ処理液は、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物とゴムラテックスとを混合したものであり、この場合レゾルシンとホルマリンのモル比は３／１〜１／３にすることが接着力を高めるうえで好適である。また、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、これをゴムラテックスのゴム分１００重量部に対してその樹脂分が５〜５０重量部になるようにゴムラテックスと混合したうえ、フッ素樹脂粉末を含む全固形濃度を１０〜４０％濃度に調節する。
【００２５】ゴム成分２１を形成するゴムラテックスとしては、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体（ＶＰ）、スチレンブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、クロロプレン（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、水素添加ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、天然ゴム等の一種又は二種以上のブレンド物が使用される。
【００２６】前述したゴム成分２１や樹脂系接着成分２２とも結合しないフッ素樹脂粉末２３は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パ−フルオロアルコキシエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体の一種以上である。フッ素樹脂粉末２３中のフッ素原子数の割合が多い程、摩擦係数低減効果は大きい。そのため、同量の繊維織物への付着量を前提とした場合、上記フッ素樹脂粉末２３の中ではポリテトラフルオロエチレンが最も摩擦係数低減の効果が大きく歯欠け寿命が長い。しかし、他のフッ素樹脂も分子内のフッ素原子数の割合にほぼ比例してその効果がある。
【００２７】このようなフッ素樹脂粉末２３は、前記ＲＦＬ処理液中のゴム成分１００重量部に対して３０〜２００重量部（より好ましくは５０〜２００重量部）添加し、均一に分散させた処理液とする必要がある。また、処理液に繊維織物を浸漬し乾燥させ、浸漬前の繊維織物の重量に対して、フッ素樹脂粉末を含む固形の混合物２４が５〜４０％の付着量となるように調整することが好ましい。３０重量部未満又は５％未満のフッ素樹脂粉末であると、繊維織物に絡むフッ素樹脂粉末の総量が少なく、摩擦係数低減効果が認められにくくなる。３００重量部を越える又は４０％を越えるフッ素樹脂粉末であると、繊維織物に絡むフッ素樹脂粉末の総量が多すぎ、繊維織物のベルト本体等への接着性が低下し、ベルト性能の低下を来す。
【００２８】また同時に使用できるフッ素樹脂粉末以外の粉末状減摩材としては、層状構造のグラファイト、二硫化モリブデン、ガラスビーズ、セラミック粉末、球状フェノール樹脂粉末及びアラミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、繊維のカット糸又は粉末の一種以上が例示できる。特にグラファイトはゴム成分との馴染みもよく、ベルトの耐久性をより向上させる。粉末状減摩材は前記ＲＦＬ処理液中のゴム成分１００重量部に対して３０〜２００重量部であり、フッ素樹脂粉末の添加量を多くすることが好ましい。しかし、フッ素樹脂粉末と粉末状減摩材の混合比率には、特に制限はない。
【００２９】前記混合物の繊維織物への付着量を測定する方法は、浸漬処理前の繊維織物の質量を秤量し質量（Ｗ１）を計り、次にフッ素樹脂粉末を分散させたＲＦＬ処理液に繊維織物を浸漬し、その後繊維織物をオーブンに入れ質量が一定になる迄乾燥を続け、最終質量（Ｗ２）を計り、式（（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１）×１００（％）で算出する方法である。
【００３０】繊維織物の内部まで大量のフッ素樹脂粉末２３を絡ませるためには、粉砕又は造粒により粉粒状となったものであり、その平均粒子径が１００μｍ以下（より好ましくは１０μｍ以下）になったものを用いる。１００μｍを越えると、ＲＦＬ処理液中にフッ素樹脂粉末が沈降して均一に分散しにくくなり、更に混合物内におけるフッ素樹脂粉末の表面積が減少して摩擦係数低減効果が少なくなるからである。このような観点から、フッ素樹脂粉末は出来るだけ小さい粒径のもの例えば１０μｍ以下のものが好ましい。
【００３１】フッ素樹脂粉末を付着処理した繊維織物に対して、更にゴム糊を付着させることができる。図１の例では、上記繊維織物をイソシアネート化合物とベルト本体と同種のゴム配合物をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン等の溶剤に溶解し、混合した第１ゴム糊に含浸付着させた後、一対の加圧ロール間を通して第１ゴム糊の付着量を調節する。その後、１５０〜１８０°Ｃで１〜３分間加熱乾燥して第１ゴム層５を形成する。
【００３２】ここで使用するイソシアネート化合物は、フッ素樹脂粉末を付着処理した繊維織物とベルト本体との接着力を向上させるものであり、その具体例としては、例えば４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレン２，４−ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリアリールポリイソシアネート（例えば商品名としてＰＡＰＩがある）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。また、上記イソシアネート化合物にフェノール類、第３級アルコール類、第２級アルコール類等のブロック化剤を反応させてポリイソシアネートのイソシアネート基をブロック化したブロック化ポリイソシアネートも使用可能である。
【００３３】また、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などである。上記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。
【００３４】更に、本発明では、第１ゴム層５を形成した繊維織物を、フッ素樹脂粉末又は前述のフッ素樹脂粉末以外の減摩材をベルト本体と同種のゴム配合物に配合し、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン等の溶剤に溶解し、混合した第２ゴム糊に含浸付着させた後、一対の加圧ロール間を通して第２ゴム糊の付着量を調節する。その後、８０〜１５０°Ｃで１〜３分間加熱乾燥して最外層の第２ゴム層（最外ゴム層）６を付着させている。この場合、フッ素樹脂粉末又はフッ素樹脂粉末以外の減摩材の添加量は、ゴム配合物のゴム成分１００重量部に対して５０〜４００重量部が好ましい。
【００３５】歯付ベルトの製造方法は、上記の処理した繊維織物をミシンジョントして筒状にしたものを溝条部と凸条部を交互に有するモールドに挿入した後、コードからなる心線をスピニングし、その上にベルト本体を形成する未加硫ゴムシートを巻き付ける。その後、ジャケットを被せた後、加硫工程に移される。加硫時に、未加硫ゴムシートを繊維織物とともに溝条部へ流し込み、処理繊維織物をベルト本体と一体的に加硫してベルトスリーブを作製する。加硫したベルトスリーブをモールドから抜き取った後、これを切断機の２つの軸に取り付け、張力を与えて回転させながら、カッターによって所定幅に切断して歯付ベルトを作製する。
【００３６】また、Ｖリブドベルトの製造方法の一例は以下の通りである。まず、円筒状の成形ドラムの周面に１〜複数枚の処理繊維織物とクッション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、更に圧縮ゴム層を順次巻き付けて積層体を得た後、これを加硫して加硫スリーブにする。次に、加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールに掛架され所定の張力下で走行させ、更に回転させた研削ホイールを走行中の加硫スリーブに当接するように移動して加硫スリーブの圧縮ゴム層表面に３〜１００個の複数の溝状部を一度に研削する。このようにして得られた加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールから取り外し、該加硫スリーブ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に幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げる。
【００３７】歯布４やカバー帆布３０の緯糸７、経糸８等を形成する繊維織物の材質としては、それぞれナイロン、アラミド、ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、綿等の何れか又はこれらの組み合わせが採用できる。繊維の形態は、フィラメント糸及び紡績糸の何れでも良く、単独組成の撚糸又は混撚糸、混紡糸の何れであっても良い。混合物２４のフッ素樹脂粉末２３、ゴム成分２１や樹脂系接着成分２２が各繊維の間にまで含浸できる程度の太さのものが集まった繊維が好ましい。歯付ベルトの場合、使用環境と要求寿命により、ナイロン、アラミド等が使用される。ＶベルトやＶリブドベルトの場合、通常綿糸、綿とポリエステルの混紡糸が使用されるが、特に高い使用温度又は及び高負荷である場合には、ポリベンゾオキサゾール繊維、ポリエチレンナフタレート等も使用される。
【００３８】また、織成構成は綾織り、繻子織り、平織り等何れでもフッ素樹脂粉末２３を大量に含ませることができる。フッ素樹脂粉末２３が分散した混合物２４が繊維織物の表裏面及び内部に効果的に含浸付着するためには、混合物２４が繊維織物の表裏面及び内部で互いに連通状態になる程度に、糸の太さや密度を選択する。
【００３９】自動車用歯付ベルトであって、使用環境が１００℃以上の高温で、１５０，０００ｋｍ以上の長寿命を要求される場合、ベルト本体にＨ−ＮＢＲが使用されるが、歯布に含浸付着されるＲＦＬ処理液には、Ｈ−ＮＢＲとＣＳＭのラテックスと、ＶＰラテックスとの通常のブレンド物を使用すると、長寿命を達成できる。一方、一般産業用Ｖベルトであって、ベルト本体に天然ゴム及びＳＢＲを使用している場合、ベルト背面を被覆する背布に含浸被覆されるＲＦＬ処理液には、ＶＰラテックス、ＳＢＲラテックス及びこれらのブレンド物を使用することができる。
【００４０】なお、ベルト本体を形成するゴム配合物の材質には特に制限はなく、使用条件に応じて適切なものが適宜選択される。自動車エンジン用及び各種エンジン用歯付ベルトの場合、耐熱性と耐油性を備えたＨ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＣＳＭ等が使用される。一般産業用機械に用いる歯付ベルトには、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＣＳＭ以外に、ＮＢＲ、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレン共重合体（ＥＰＲ）、ＳＢＲ、イソプレンゴム（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、フッ素ゴム、シリコンゴム等何れの場合も使用可能である。このような歯付ベルトの場合、図１で説明した歯布の使用が有効である。
【００４１】また、一般産業用、自動車用のＶベルト、Ｖリブドベルトには、ＣＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＳＭ、ＮＲ、ＳＢＲ等のゴム配合物が使用される。このようなＶベルト又はＶリブドベルトでは、背面に背布が被覆される。この背布は、歯布と同様のＲＦＬ含浸付着処理を経た後、更にその表面にゴム糊にて処理、又はゴム用カレンダーロールで表面処理用ゴムをすり込むかコートすることにより作製される。その効果は、ベルト背面が駆動されるプーリ又はアイドラプーリと接触することによる磨耗性の改良による寿命の延長、更にベルト背面がプーリと接触するときの摩擦力が低減されることによる異音の低減である。
【００４２】また、ベルト本体の内部に埋設される心線１に制限はなく、一般にはガラス心線及びアラミド心線が使用される。また、ポリベンゾオキサゾール、ポリパラフェニレンナフタレート、ポリエステル、アクリル、カーボン、スチールを組成とする撚コードの何れでも使用できる。ガラス心線の組成はＥガラス、Ｓガラス（高強度ガラス）何れでも良く、フィラメントの太さ及びフィラメントの収束本数及びストランド本数に制限されない。また、接着処理剤及び屈曲時のガラスフィラメントの保護材として使用されるサイジング剤、ＲＦＬ、オーバーコート剤等にも制限されない。一方、アラミド心線においても、材質の分子構造の違いや心線構成及びフィラメントの大きさや接着処理剤の違いによっても制限されない。他の組成からなる心線の撚コードについても同様に特別の制限はない。
【００４３】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、目的を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４４】表１に組成と構成を示す被覆用の繊維織物を、表２にゴム配合物を、表３にＲＦＬ処理液を、そして表４に調合したゴム糊を示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
【００４９】実施例Ａ表１の繊維織物を、フッ素樹脂粉末を含むＲＦＬ処理液に浸漬し、１２０℃にて乾燥後、１８０℃にて２分間熱処理した。次に、表２のゴム配合物をＭＥＫもしくはトルエンなどの有機溶剤に溶かした後にイソシアネート化合物であるポリアリールポリイソシアネート（商品名ＰＡＰＩ）を添加した処理液に、ＲＦＬ処理後の繊維織物を浸漬し、乾燥して第１ゴム層を形成した。更に、表４の処理液配合表に従って、表２のゴム配合物１００重量部に対してノクラックＮＢＣ（老化防止剤）を２０重量部加え、ＭＥＫもしくはトルエンなどの有機溶剤に前記ゴム配合物とノクラックＮＢＣとが前記混合液に対して約１５％となるような処理液とした上に、フッ素樹脂又はグラファイト、二硫化モリブデン等を添加混合した処理液とした。上記第１ゴム層を形成した繊維織物をこの処理液に浸漬し乾燥して第２ゴム層（最外ゴム層）を形成し、ベルト本体被覆用の処理繊維織物（歯布）とした。
【００５０】次に、ベルト作製用金型に上記の歯布を巻き付け、表５のＳＺ撚一対のＲＦＬ及びイソシアネートにて接着処理された心線（ガラス繊維、１．２ｍｍ直径）を一定ピッチ（１．４ｍｍ）でスパイラルに一定張力で巻き付け、その上に表２の配合からなる２．５ｍｍのゴムシートを貼り付けた。更に、加硫缶に投入して通常の圧入方式により歯形を形成させた後１６０℃にて３０分加圧加硫して、ベルト背面を一定厚さに研磨し一定幅にカットして歯付きベルトを得た。
【００５１】
【表５】
【００５２】作製したベルトのサイズは、ベルト幅１５ｍｍ、ベルト歯形Ｙ（８．０ｍｍピッチ）、歯数１０５であり、通常１０５Ｙ１５と表示される。走行試験装置として、駆動プーリ歯数１９、従動プーリ歯数３８にて駆動プーリ回転数７２００ｒｐｍ、従動プーリ負荷７．５ｋＷとし、初張力を３５０Ｎ、雰囲気温度を１３０℃に設定した高負荷、高張力、高温条件での耐久走行試験を実施した。その耐久試験における寿命時間と故障形態をベルトの構成と共に表６〜８に示す。
【００５３】
【表６】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】実施例１〜４は、フッ素樹脂粉末を含む歯布に更に、Ｈ−ＮＢＲ配合のゴム糊中に添加剤としてフッ素樹脂粉末とその他の摩擦係数低減剤を添加したゴム糊処理を施した場合の効果を確認したものである。ゴム糊の添加物として、フッ素樹脂、二流化モリブデン、グラファイト、アラミド繊維粉末を添加したものは、更にベルト寿命向上の効果がある。
【００６１】
【００６２】実施例Ｂ実施例Ａと同様に、Ｖベルト、Ｖリブドベルト、変速用Ｖベルトにおいても、各ベルトの背面に被覆される背布にフッ素樹脂粉末を含むＲＦＬ処理液を含浸付着させたものは、ベルト背面の粘着摩耗の発生が無くまた異音の発生も少ないこと確認した。
【００６３】
【発明の効果】上記本件発明の伝動ベルト用処理繊維織物によると、未処理繊維織物をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液に少なくともフッ素樹脂粉末を含む粉末状減摩材を分散した第１処理液に含浸し、乾燥して該減摩材を繊維織物の表裏面及び繊維間に集束させた後、ゴム糊からなる第２処理液に含浸し、乾燥して未加硫の第１ゴム層を付着した後、更にゴム糊にフッ素樹脂粉末もしくはフッ素樹脂粉末以外の粉末状減摩材を添加した第３処理液に含浸し、乾燥させて未加硫の最外ゴム層を付着した伝動ベルト用処理繊維織物にあり、多量のフッ素樹脂粉末をレゾルシン−ホルマリンの初期縮合物である樹脂分とゴムラテックスの固形分を介して繊維織物の表面もしくは付近に集束させることができ、処理繊維織物の摩耗を保護し、低い摩擦係数を長期に維持することができ、そして最外側のコートゴム層にも減摩材を添加したことにより、さらに処理繊維織物の摩耗を保護し、低い摩擦係数を長期に維持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法によって得られた歯付ベルトの要部の構造を示す拡大断面図である。
【図２】本発明の製造方法によって得られた歯付ベルトの全体構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の製造方法によって得られたＶリブドベルトの断面斜視図である。
【符号の説明】
１ 心線
２ 背部
３ 歯部
４ 歯布
５ 第１ゴム層
６ 第２ゴム層
７ 緯糸
８ 経糸
９ ゴム配合物
１１，１２ 境界面
２１ ゴム成分
２２ 樹脂系接着成分
２３ フッ素樹脂粉末
２４ 混合物
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は伝動ベルト用処理繊維織物に係り、ゴム配合物で形成されたベルト本体の表面の全部又は一部が繊維織物で被覆した歯付ベルト、Ｖリブドベルト、Ｖベルト、平ベルトなどの伝動ベルトにおいて、繊維織物の摩擦抵抗を長期にわたって低減させてベルト寿命の向上に寄与する伝動ベルト用処理繊維織物に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジンのカム軸及びインジェクションポンプやオイルポンプ、水ポンプ等の補機類を同時に駆動する歯付ベルトにおいては、エンジンの高出力化やエンジンルームのコンパクト化に伴い使用条件が一層厳しくなり、更なる耐久性の向上が要求されてきている。また、一般産業用機械に使用される歯付ベルトも同様でベルトの取り替え周期の延長を要求されている。
【０００３】このような歯付ベルトの故障形態は、心線の疲労によるベルトの切断と過負荷や歯布摩耗による歯欠けに大別される。心線の疲労による切断に対しては、アラミド心線や高強度ガラスの細径心線の使用や耐熱性に優れる水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）配合物の使用、エンジン側の改良としてベルト張力を始動時及び走行時共一定に保つオートテンショナーの使用等により改良され、切断故障の発生は減少している。
【０００４】しかし、歯欠けの発生については、高強力タイプのナイロン６−６、アラミド繊維を使用した歯布の使用などの対策が施されているものの、未だ十分ではない。そこで、歯布を被覆した歯付ベルトの耐歯欠け性を更に向上させるために、歯布表面の低摩擦係数化を図ることが有力視されている。ＥＰ０６６２５７１Ｂ１には、歯布の織物層の外側にフッ素樹脂を含むポリマーマトリックス層を吹き付け又は塗布によりコーティングする歯付ベルトが提案されている。このフッ素樹脂は、特殊なポリマーマトリックス内に境界層無しに結合されている。そして、このポリマーマトリックスを歯布に結合させる。しかしながら、フッ素樹脂がポリマーマトリックスに強固に結合されているため、フッ素樹脂がマトリックスに囲われたままになって、フッ素樹脂による摩擦係数低減作用が十分発揮できなくなるという問題点があった。また、ポリマーマトリックスの材質的制限から、含有できるフッ素樹脂量が少なく、ポリマーマトリックス層の厚みも薄くなり、フッ素樹脂による耐歯欠け性の向上が十分ではないという問題点があった。
【０００５】また、特開平７−１５１１９０号には、歯布の表面及び内部に繊維化したフッ素樹脂を含むゴム混合物を含浸させ、歯布の裏面を接着層を介してベルト本体のゴム層に結合する歯付ベルトが提案されている。ゴム混合物中のフッ素樹脂を混練工程等により繊維化するのは、ゴム混合物中のフッ素樹脂が異物化してゴム混合物の強度を低下させないためである。しかし、ゴム混合物中で繊維化したフッ素樹脂は、摩擦面に露出する機会が少なく、フッ素樹脂による摩擦係数低減作用が十分ではなくなるという問題点があった。また、フッ素樹脂を繊維化して異物化させずに強度を維持するために、歯布に含浸させるゴム１００重量部に対して１〜３０重量部程度のフッ素樹脂しか含有させることができず、耐歯欠け性の向上が十分ではないという問題点があった。
【０００６】また、一般産業用及び自動車用の動力伝達用途のＶベルト、Ｖリブドベルトにおいては、ベルト背面とプーリとの摩耗及び異音の発生を防止するために、ベルト背面に繊維織物からなる織物が貼り付けられた構造になっている。この場合も、歯付ベルトと同様に繊維織物の摩擦係数を低減させることによって、耐磨耗性を向上させ、異音を低下させることが要望されているが、有効な対策が提案されていなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、ゴム配合物で形成されたベルト本体の表面の全部又は一部が繊維織物で被覆した歯付ベルト、Ｖリブドベルト、Ｖベルト、平ベルトなどの伝動ベルトにおいて、繊維織物の摩擦抵抗を長期にわたって低減させてベルト寿命の向上に寄与する伝動ベルト用処理繊維織物を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はベルト本体に被覆される繊維織物に、少なくともフッ素樹脂粉末を含む粉末状減摩材を前記繊維織物の表裏面及び繊維間に集束させて、繊維織物を保護するとができ、多量に含有したフッ素樹脂粉末が摩擦面に対して露出する機会が増大し、摩擦係数低減作用を確実に発揮できる、という知見を得て完成されたものである。
【０００９】すなわち、本願請求項１記載の発明は、伝動ベルトの表面の全部又は一部が繊維織物で被覆された伝動ベルト用処理繊維織物であり、未処理繊維織物をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液に少なくともフッ素樹脂粉末を含む粉末状減摩材を分散した第１処理液に含浸し、乾燥して該減摩材を繊維織物の表裏面及び繊維間に集束させた後、ゴム糊からなる第２処理液に含浸し、乾燥して未加硫の第１ゴム層を付着した後、更にゴム糊にフッ素樹脂粉末もしくはフッ素樹脂粉末以外の粉末状減摩材を添加した第３処理液に含浸し、乾燥させて未加硫の最外ゴム層を付着した伝動ベルト用処理繊維織物にあり、多量のフッ素樹脂粉末をレゾルシン−ホルマリンの初期縮合物である樹脂分とゴムラテックスの固形分を介して繊維織物の表面もしくは付近に集束させることができ、処理繊維織物の摩耗を保護し、低い摩擦係数を長期に維持することができ、そして最外側のコートゴム層にも減摩材を添加したことにより、さらに処理繊維織物の摩耗を保護し、低い摩擦係数を長期に維持することができる。
【００１０】本願請求項２記載の発明は、第２処理液のゴム糊にイソシアネート化合物もしくはエポキシ化合物が添加されている伝動ベルト用処理繊維織物であり、処理繊維織物とベルト本体との接着をさらに向上させることができる。
【００１１】本願請求項３記載の発明は、前記フッ素樹脂粉末がレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液のゴムラテックス固形分１００重量部に対して３０〜２００重量部添加され、その粒子径が１００μｍ以下である伝動ベルト用処理繊維織物にある。
【００１２】本願請求項４記載の発明は、フッ素樹脂粉末が水分散物である伝動ベルト用処理繊維織物にあり、これによりフッ素樹脂粉末をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液に均一に添加させることができる。
【００１３】
【００１４】本願請求項５記載の発明は、フッ素樹脂粉末がポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体から選ばれた少なくとも１種である。
【００１５】本願請求項６記載の発明は、フッ素樹脂粉末以外の粉末状減摩材がグラファイト、二硫化モリブデン、ガラスビーズ、セラミック粉末、球状フェノール樹脂粉末及びアラミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、繊維のカット糸又は粉末から選ばれた少なくとも１種である。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の伝動ベルト用処理繊維織物を図面に基づいて説明する。図１は歯付ベルトの歯面に被覆された処理繊維織物の拡大断面図であり、図２は歯付ベルトの構造を示す斜視図である。
【００１７】図２において、歯付ベルトＡは長手方向に沿って所定間隔で配置した複数の歯部３と、歯部３と連続する背部２と、背部２に埋設された心線１と、歯部２の表面に被覆された歯布４とを有する構造である。背部２と歯部３は、ゴム配合物９で形成されたベルト本体を構成する。また、歯布４である繊維織物はベルトの長手方向に延在する緯糸７と、ベルトの幅方向に延在する経糸８とを織成して成る繊維織物を基材として構成される。
【００１８】図３に示すＶリブドベルトＢは、カバー帆布３０である繊維織物からなる伸張部３２と、コードよりなる心線４１を埋設したクッションゴム層３３と、その下側に弾性体層である圧縮部３６からなっている。この圧縮部３６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３７と溝部３８を有している。
【００１９】なお、ＶリブドベルトやＶベルトにあっては、ゴム配合物で形成されたベルト本体の背面や周囲に繊維織物が被覆され、この繊維織物にプーリが転接する構造になっている。このように、繊維織物はベルトの伝動面又は背面の両方又はいずれか一方に被覆され、ベルト本体の表裏の全面又は一部に被覆される。
【００２０】しかして、本実施例では、まず歯布４やカバー帆布３０を構成している繊維織物をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス（ＲＦＬ）処理液に少なくともフッ素樹脂粉末を添加し分散した第１処理液に含浸した後、一対の加圧ロール間を通して第１処理液の付着量を調節する。その後、１５０〜２００°Ｃで１〜３分間加熱乾燥する。
【００２１】得られた処理歯布４は、緯糸７と経糸８とを織成してなる繊維織物の表面と裏面と繊維間にフッ素樹脂粉末が集束するように、ゴム成分２１と、樹脂系接着成分２２とからなる混合物２４が含浸形成される。
【００２２】ゴム成分２１はゴムラテックスを加熱し乾燥して得られたゴム固形物であり、樹脂系接着成分２２はレゾルシンとホルマリンの初期縮合物である。前記ゴム成分２１と樹脂系接着成分２２は、ＲＦＬ処理液を乾燥、加熱した後に残る固形分である。
【００２３】樹脂系接着成分２２は緯糸７及び経糸８の繊維に接着している。また、ゴム成分２１と樹脂系接着成分２２とで構成されるマトリックス中にはフッ素樹脂粉末２３が分散して混合されている。そして、フッ素樹脂粉末２３はゴム成分２１及び樹脂系接着成分２２とは結合されていない。
【００２４】前記ＲＦＬ処理液は、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物とゴムラテックスとを混合したものであり、この場合レゾルシンとホルマリンのモル比は３／１〜１／３にすることが接着力を高めるうえで好適である。また、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、これをゴムラテックスのゴム分１００重量部に対してその樹脂分が５〜５０重量部になるようにゴムラテックスと混合したうえ、フッ素樹脂粉末を含む全固形濃度を１０〜４０％濃度に調節する。
【００２５】ゴム成分２１を形成するゴムラテックスとしては、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体（ＶＰ）、スチレンブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、クロロプレン（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、水素添加ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、天然ゴム等の一種又は二種以上のブレンド物が使用される。
【００２６】前述したゴム成分２１や樹脂系接着成分２２とも結合しないフッ素樹脂粉末２３は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パ−フルオロアルコキシエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体の一種以上である。フッ素樹脂粉末２３中のフッ素原子数の割合が多い程、摩擦係数低減効果は大きい。そのため、同量の繊維織物への付着量を前提とした場合、上記フッ素樹脂粉末２３の中ではポリテトラフルオロエチレンが最も摩擦係数低減の効果が大きく歯欠け寿命が長い。しかし、他のフッ素樹脂も分子内のフッ素原子数の割合にほぼ比例してその効果がある。
【００２７】このようなフッ素樹脂粉末２３は、前記ＲＦＬ処理液中のゴム成分１００重量部に対して３０〜２００重量部（より好ましくは５０〜２００重量部）添加し、均一に分散させた処理液とする必要がある。また、処理液に繊維織物を浸漬し乾燥させ、浸漬前の繊維織物の重量に対して、フッ素樹脂粉末を含む固形の混合物２４が５〜４０％の付着量となるように調整することが好ましい。３０重量部未満又は５％未満のフッ素樹脂粉末であると、繊維織物に絡むフッ素樹脂粉末の総量が少なく、摩擦係数低減効果が認められにくくなる。３００重量部を越える又は４０％を越えるフッ素樹脂粉末であると、繊維織物に絡むフッ素樹脂粉末の総量が多すぎ、繊維織物のベルト本体等への接着性が低下し、ベルト性能の低下を来す。
【００２８】また同時に使用できるフッ素樹脂粉末以外の粉末状減摩材としては、層状構造のグラファイト、二硫化モリブデン、ガラスビーズ、セラミック粉末、球状フェノール樹脂粉末及びアラミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、繊維のカット糸又は粉末の一種以上が例示できる。特にグラファイトはゴム成分との馴染みもよく、ベルトの耐久性をより向上させる。粉末状減摩材は前記ＲＦＬ処理液中のゴム成分１００重量部に対して３０〜２００重量部であり、フッ素樹脂粉末の添加量を多くすることが好ましい。しかし、フッ素樹脂粉末と粉末状減摩材の混合比率には、特に制限はない。
【００２９】前記混合物の繊維織物への付着量を測定する方法は、浸漬処理前の繊維織物の質量を秤量し質量（Ｗ１）を計り、次にフッ素樹脂粉末を分散させたＲＦＬ処理液に繊維織物を浸漬し、その後繊維織物をオーブンに入れ質量が一定になる迄乾燥を続け、最終質量（Ｗ２）を計り、式（（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１）×１００（％）で算出する方法である。
【００３０】繊維織物の内部まで大量のフッ素樹脂粉末２３を絡ませるためには、粉砕又は造粒により粉粒状となったものであり、その平均粒子径が１００μｍ以下（より好ましくは１０μｍ以下）になったものを用いる。１００μｍを越えると、ＲＦＬ処理液中にフッ素樹脂粉末が沈降して均一に分散しにくくなり、更に混合物内におけるフッ素樹脂粉末の表面積が減少して摩擦係数低減効果が少なくなるからである。このような観点から、フッ素樹脂粉末は出来るだけ小さい粒径のもの例えば１０μｍ以下のものが好ましい。
【００３１】フッ素樹脂粉末を付着処理した繊維織物に対して、更にゴム糊を付着させることができる。図１の例では、上記繊維織物をイソシアネート化合物とベルト本体と同種のゴム配合物をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン等の溶剤に溶解し、混合した第１ゴム糊に含浸付着させた後、一対の加圧ロール間を通して第１ゴム糊の付着量を調節する。その後、１５０〜１８０°Ｃで１〜３分間加熱乾燥して第１ゴム層５を形成する。
【００３２】ここで使用するイソシアネート化合物は、フッ素樹脂粉末を付着処理した繊維織物とベルト本体との接着力を向上させるものであり、その具体例としては、例えば４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレン２，４−ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリアリールポリイソシアネート（例えば商品名としてＰＡＰＩがある）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。また、上記イソシアネート化合物にフェノール類、第３級アルコール類、第２級アルコール類等のブロック化剤を反応させてポリイソシアネートのイソシアネート基をブロック化したブロック化ポリイソシアネートも使用可能である。
【００３３】また、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などである。上記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。
【００３４】更に、本発明では、第１ゴム層５を形成した繊維織物を、フッ素樹脂粉末又は前述のフッ素樹脂粉末以外の減摩材をベルト本体と同種のゴム配合物に配合し、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン等の溶剤に溶解し、混合した第２ゴム糊に含浸付着させた後、一対の加圧ロール間を通して第２ゴム糊の付着量を調節する。その後、８０〜１５０°Ｃで１〜３分間加熱乾燥して最外層の第２ゴム層（最外ゴム層）６を付着させている。この場合、フッ素樹脂粉末又はフッ素樹脂粉末以外の減摩材の添加量は、ゴム配合物のゴム成分１００重量部に対して５０〜４００重量部が好ましい。
【００３５】歯付ベルトの製造方法は、上記の処理した繊維織物をミシンジョントして筒状にしたものを溝条部と凸条部を交互に有するモールドに挿入した後、コードからなる心線をスピニングし、その上にベルト本体を形成する未加硫ゴムシートを巻き付ける。その後、ジャケットを被せた後、加硫工程に移される。加硫時に、未加硫ゴムシートを繊維織物とともに溝条部へ流し込み、処理繊維織物をベルト本体と一体的に加硫してベルトスリーブを作製する。加硫したベルトスリーブをモールドから抜き取った後、これを切断機の２つの軸に取り付け、張力を与えて回転させながら、カッターによって所定幅に切断して歯付ベルトを作製する。
【００３６】また、Ｖリブドベルトの製造方法の一例は以下の通りである。まず、円筒状の成形ドラムの周面に１〜複数枚の処理繊維織物とクッション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、更に圧縮ゴム層を順次巻き付けて積層体を得た後、これを加硫して加硫スリーブにする。次に、加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールに掛架され所定の張力下で走行させ、更に回転させた研削ホイールを走行中の加硫スリーブに当接するように移動して加硫スリーブの圧縮ゴム層表面に３〜１００個の複数の溝状部を一度に研削する。このようにして得られた加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールから取り外し、該加硫スリーブ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に幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げる。
【００３７】歯布４やカバー帆布３０の緯糸７、経糸８等を形成する繊維織物の材質としては、それぞれナイロン、アラミド、ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、綿等の何れか又はこれらの組み合わせが採用できる。繊維の形態は、フィラメント糸及び紡績糸の何れでも良く、単独組成の撚糸又は混撚糸、混紡糸の何れであっても良い。混合物２４のフッ素樹脂粉末２３、ゴム成分２１や樹脂系接着成分２２が各繊維の間にまで含浸できる程度の太さのものが集まった繊維が好ましい。歯付ベルトの場合、使用環境と要求寿命により、ナイロン、アラミド等が使用される。ＶベルトやＶリブドベルトの場合、通常綿糸、綿とポリエステルの混紡糸が使用されるが、特に高い使用温度又は及び高負荷である場合には、ポリベンゾオキサゾール繊維、ポリエチレンナフタレート等も使用される。
【００３８】また、織成構成は綾織り、繻子織り、平織り等何れでもフッ素樹脂粉末２３を大量に含ませることができる。フッ素樹脂粉末２３が分散した混合物２４が繊維織物の表裏面及び内部に効果的に含浸付着するためには、混合物２４が繊維織物の表裏面及び内部で互いに連通状態になる程度に、糸の太さや密度を選択する。
【００３９】自動車用歯付ベルトであって、使用環境が１００℃以上の高温で、１５０，０００ｋｍ以上の長寿命を要求される場合、ベルト本体にＨ−ＮＢＲが使用されるが、歯布に含浸付着されるＲＦＬ処理液には、Ｈ−ＮＢＲとＣＳＭのラテックスと、ＶＰラテックスとの通常のブレンド物を使用すると、長寿命を達成できる。一方、一般産業用Ｖベルトであって、ベルト本体に天然ゴム及びＳＢＲを使用している場合、ベルト背面を被覆する背布に含浸被覆されるＲＦＬ処理液には、ＶＰラテックス、ＳＢＲラテックス及びこれらのブレンド物を使用することができる。
【００４０】なお、ベルト本体を形成するゴム配合物の材質には特に制限はなく、使用条件に応じて適切なものが適宜選択される。自動車エンジン用及び各種エンジン用歯付ベルトの場合、耐熱性と耐油性を備えたＨ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＣＳＭ等が使用される。一般産業用機械に用いる歯付ベルトには、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＣＳＭ以外に、ＮＢＲ、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレン共重合体（ＥＰＲ）、ＳＢＲ、イソプレンゴム（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、フッ素ゴム、シリコンゴム等何れの場合も使用可能である。このような歯付ベルトの場合、図１で説明した歯布の使用が有効である。
【００４１】また、一般産業用、自動車用のＶベルト、Ｖリブドベルトには、ＣＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＳＭ、ＮＲ、ＳＢＲ等のゴム配合物が使用される。このようなＶベルト又はＶリブドベルトでは、背面に背布が被覆される。この背布は、歯布と同様のＲＦＬ含浸付着処理を経た後、更にその表面にゴム糊にて処理、又はゴム用カレンダーロールで表面処理用ゴムをすり込むかコートすることにより作製される。その効果は、ベルト背面が駆動されるプーリ又はアイドラプーリと接触することによる磨耗性の改良による寿命の延長、更にベルト背面がプーリと接触するときの摩擦力が低減されることによる異音の低減である。
【００４２】また、ベルト本体の内部に埋設される心線１に制限はなく、一般にはガラス心線及びアラミド心線が使用される。また、ポリベンゾオキサゾール、ポリパラフェニレンナフタレート、ポリエステル、アクリル、カーボン、スチールを組成とする撚コードの何れでも使用できる。ガラス心線の組成はＥガラス、Ｓガラス（高強度ガラス）何れでも良く、フィラメントの太さ及びフィラメントの収束本数及びストランド本数に制限されない。また、接着処理剤及び屈曲時のガラスフィラメントの保護材として使用されるサイジング剤、ＲＦＬ、オーバーコート剤等にも制限されない。一方、アラミド心線においても、材質の分子構造の違いや心線構成及びフィラメントの大きさや接着処理剤の違いによっても制限されない。他の組成からなる心線の撚コードについても同様に特別の制限はない。
【００４３】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、目的を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４４】表１に組成と構成を示す被覆用の繊維織物を、表２にゴム配合物を、表３にＲＦＬ処理液を、そして表４に調合したゴム糊を示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
【００４９】実施例Ａ表１の繊維織物を、フッ素樹脂粉末を含むＲＦＬ処理液に浸漬し、１２０℃にて乾燥後、１８０℃にて２分間熱処理した。次に、表２のゴム配合物をＭＥＫもしくはトルエンなどの有機溶剤に溶かした後にイソシアネート化合物であるポリアリールポリイソシアネート（商品名ＰＡＰＩ）を添加した処理液に、ＲＦＬ処理後の繊維織物を浸漬し、乾燥して第１ゴム層を形成した。更に、表４の処理液配合表に従って、表２のゴム配合物１００重量部に対してノクラックＮＢＣ（老化防止剤）を２０重量部加え、ＭＥＫもしくはトルエンなどの有機溶剤に前記ゴム配合物とノクラックＮＢＣとが前記混合液に対して約１５％となるような処理液とした上に、フッ素樹脂又はグラファイト、二硫化モリブデン等を添加混合した処理液とした。上記第１ゴム層を形成した繊維織物をこの処理液に浸漬し乾燥して第２ゴム層（最外ゴム層）を形成し、ベルト本体被覆用の処理繊維織物（歯布）とした。
【００５０】次に、ベルト作製用金型に上記の歯布を巻き付け、表５のＳＺ撚一対のＲＦＬ及びイソシアネートにて接着処理された心線（ガラス繊維、１．２ｍｍ直径）を一定ピッチ（１．４ｍｍ）でスパイラルに一定張力で巻き付け、その上に表２の配合からなる２．５ｍｍのゴムシートを貼り付けた。更に、加硫缶に投入して通常の圧入方式により歯形を形成させた後１６０℃にて３０分加圧加硫して、ベルト背面を一定厚さに研磨し一定幅にカットして歯付きベルトを得た。
【００５１】
【表５】
【００５２】作製したベルトのサイズは、ベルト幅１５ｍｍ、ベルト歯形Ｙ（８．０ｍｍピッチ）、歯数１０５であり、通常１０５Ｙ１５と表示される。走行試験装置として、駆動プーリ歯数１９、従動プーリ歯数３８にて駆動プーリ回転数７２００ｒｐｍ、従動プーリ負荷７．５ｋＷとし、初張力を３５０Ｎ、雰囲気温度を１３０℃に設定した高負荷、高張力、高温条件での耐久走行試験を実施した。その耐久試験における寿命時間と故障形態をベルトの構成と共に表６〜８に示す。
【００５３】
【表６】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】実施例１〜４は、フッ素樹脂粉末を含む歯布に更に、Ｈ−ＮＢＲ配合のゴム糊中に添加剤としてフッ素樹脂粉末とその他の摩擦係数低減剤を添加したゴム糊処理を施した場合の効果を確認したものである。ゴム糊の添加物として、フッ素樹脂、二流化モリブデン、グラファイト、アラミド繊維粉末を添加したものは、更にベルト寿命向上の効果がある。
【００６１】
【００６２】実施例Ｂ実施例Ａと同様に、Ｖベルト、Ｖリブドベルト、変速用Ｖベルトにおいても、各ベルトの背面に被覆される背布にフッ素樹脂粉末を含むＲＦＬ処理液を含浸付着させたものは、ベルト背面の粘着摩耗の発生が無くまた異音の発生も少ないこと確認した。
【００６３】
【発明の効果】上記本件発明の伝動ベルト用処理繊維織物によると、未処理繊維織物をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液に少なくともフッ素樹脂粉末を含む粉末状減摩材を分散した第１処理液に含浸し、乾燥して該減摩材を繊維織物の表裏面及び繊維間に集束させた後、ゴム糊からなる第２処理液に含浸し、乾燥して未加硫の第１ゴム層を付着した後、更にゴム糊にフッ素樹脂粉末もしくはフッ素樹脂粉末以外の粉末状減摩材を添加した第３処理液に含浸し、乾燥させて未加硫の最外ゴム層を付着した伝動ベルト用処理繊維織物にあり、多量のフッ素樹脂粉末をレゾルシン−ホルマリンの初期縮合物である樹脂分とゴムラテックスの固形分を介して繊維織物の表面もしくは付近に集束させることができ、処理繊維織物の摩耗を保護し、低い摩擦係数を長期に維持することができ、そして最外側のコートゴム層にも減摩材を添加したことにより、さらに処理繊維織物の摩耗を保護し、低い摩擦係数を長期に維持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法によって得られた歯付ベルトの要部の構造を示す拡大断面図である。
【図２】本発明の製造方法によって得られた歯付ベルトの全体構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の製造方法によって得られたＶリブドベルトの断面斜視図である。
【符号の説明】
１ 心線
２ 背部
３ 歯部
４ 歯布
５ 第１ゴム層
６ 第２ゴム層
７ 緯糸
８ 経糸
９ ゴム配合物
１１，１２ 境界面
２１ ゴム成分
２２ 樹脂系接着成分
２３ フッ素樹脂粉末
２４ 混合物
【特許請求の範囲】
【請求項１】 伝動ベルトの表面の全部又は一部が繊維織物で被覆された伝動ベルト用処理繊維織物であり、未処理繊維織物をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液に少なくともフッ素樹脂粉末を含む粉末状減摩材を分散した第１処理液に含浸し、乾燥して該減摩材を繊維織物の表裏面及び繊維間に集束させた後、ゴム糊からなる第２処理液に含浸し、乾燥して未加硫の第１ゴム層を付着した後、更にゴム糊にフッ素樹脂粉末もしくはフッ素樹脂粉末以外の粉末状減摩材を添加した第３処理液に含浸し、乾燥させて未加硫の最外ゴム層を付着したことを特徴とする伝動ベルト用処理繊維織物。
【請求項２】 第２処理液のゴム糊にイソシアネート化合物もしくはエポキシ化合物が添加されている請求項１記載の伝動ベルト用処理繊維織物。
【請求項３】 前記フッ素樹脂粉末がレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液のゴムラテックス固形分１００重量部に対して３０〜２００重量部添加され、その粒子径が１００μｍ以下である請求項１または２記載の伝動ベルト用処理繊維織物。
【請求項４】 前記フッ素樹脂粉末が水分散物である請求項３記載の伝動ベルト用処理繊維織物。
【請求項５】 フッ素樹脂粉末がポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体から選ばれた少なくとも１種である請求項１、２、３、または４記載の伝動ベルト用処理繊維織物。
【請求項６】 フッ素樹脂粉末以外の粉末状減摩材がグラファイト、二硫化モリブデン、ガラスビーズ、セラミック粉末、球状フェノール樹脂粉末及びアラミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、繊維のカット糸又は粉末から選ばれた少なくとも１種である請求項１記載の伝動ベルト用処理繊維織物。
【請求項１】 伝動ベルトの表面の全部又は一部が繊維織物で被覆された伝動ベルト用処理繊維織物であり、未処理繊維織物をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液に少なくともフッ素樹脂粉末を含む粉末状減摩材を分散した第１処理液に含浸し、乾燥して該減摩材を繊維織物の表裏面及び繊維間に集束させた後、ゴム糊からなる第２処理液に含浸し、乾燥して未加硫の第１ゴム層を付着した後、更にゴム糊にフッ素樹脂粉末もしくはフッ素樹脂粉末以外の粉末状減摩材を添加した第３処理液に含浸し、乾燥させて未加硫の最外ゴム層を付着したことを特徴とする伝動ベルト用処理繊維織物。
【請求項２】 第２処理液のゴム糊にイソシアネート化合物もしくはエポキシ化合物が添加されている請求項１記載の伝動ベルト用処理繊維織物。
【請求項３】 前記フッ素樹脂粉末がレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液のゴムラテックス固形分１００重量部に対して３０〜２００重量部添加され、その粒子径が１００μｍ以下である請求項１または２記載の伝動ベルト用処理繊維織物。
【請求項４】 前記フッ素樹脂粉末が水分散物である請求項３記載の伝動ベルト用処理繊維織物。
【請求項５】 フッ素樹脂粉末がポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体から選ばれた少なくとも１種である請求項１、２、３、または４記載の伝動ベルト用処理繊維織物。
【請求項６】 フッ素樹脂粉末以外の粉末状減摩材がグラファイト、二硫化モリブデン、ガラスビーズ、セラミック粉末、球状フェノール樹脂粉末及びアラミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、繊維のカット糸又は粉末から選ばれた少なくとも１種である請求項１記載の伝動ベルト用処理繊維織物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【特許番号】特許第３３４７０９５号（Ｐ３３４７０９５）
【登録日】平成１４年９月６日（２００２．９．６）
【発行日】平成１４年１１月２０日（２００２．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−１６４８６２
【出願日】平成１１年６月１１日（１９９９．６．１１）
【公開番号】特開２００１−４０５８２（Ｐ２００１−４０５８２Ａ）
【公開日】平成１３年２月１３日（２００１．２．１３）
【審査請求日】平成１２年１２月２５日（２０００．１２．２５）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【参考文献】
【文献】特開 昭６３−１２６９７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６４−３３２７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平４−８２９７０（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１４年９月６日（２００２．９．６）
【発行日】平成１４年１１月２０日（２００２．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年６月１１日（１９９９．６．１１）
【公開番号】特開２００１−４０５８２（Ｐ２００１−４０５８２Ａ）
【公開日】平成１３年２月１３日（２００１．２．１３）
【審査請求日】平成１２年１２月２５日（２０００．１２．２５）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【参考文献】
【文献】特開 昭６３−１２６９７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６４−３３２７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平４−８２９７０（ＪＰ，Ａ）
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