歯付きベルト
【課題】高温、高負荷環境下や油接触環境下でも、耐久性が良好な歯付きベルトを提供する。
【解決手段】歯付きベルト１０は、歯ゴム部１１と背ゴム部１２とから構成されるベルト本体１３を備える。歯ゴム部１１の表面を、歯布２０で被覆する。歯布２０は、ＲＦＬ処理され、さらに外表面２１がエポキシ樹脂の硬化物によって被覆されたものである。エポキシ樹脂の硬化物の軟化点は、例えば１１０℃以上である。また、エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば１００〜１５００ｇ／ｅｑである。
【解決手段】歯付きベルト１０は、歯ゴム部１１と背ゴム部１２とから構成されるベルト本体１３を備える。歯ゴム部１１の表面を、歯布２０で被覆する。歯布２０は、ＲＦＬ処理され、さらに外表面２１がエポキシ樹脂の硬化物によって被覆されたものである。エポキシ樹脂の硬化物の軟化点は、例えば１１０℃以上である。また、エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば１００〜１５００ｇ／ｅｑである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯付きベルトに関し、特に高温、高負荷環境下や油に接触する環境下で使用される歯付きベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関等において、動力伝達のために歯付きベルトが使用される。歯付きベルトは、耐摩耗性を向上させるために、ベルトの歯面にＲＦＬやゴム糊等の処理剤で含浸処理された歯布が接着される。
【０００３】
近年、歯付きベルトは、エンジンルームのコンパクト化等により、使用環境の高温化や小型化が進み、高温・高負荷環境下で使用されることが多くなりつつなる。また、歯付きベルトは、その用途が広がってきており、油に接触する環境下で使用される場合もある。
【０００４】
しかし、歯付きベルトは、高温・高負荷環境下で使用されると、ＲＦＬ等の歯布処理剤が早期に摩耗されるため、歯布にクラック等が生じやすくなり、その寿命が短くなるおそれがある。また、歯付きベルトは、上記した歯布処理剤が十分な耐油性を有していないため、油接触環境下で使用される場合も寿命が短くなりやすい傾向にある。
【０００５】
特許文献１には、歯布がＲＦＬ処理された後、さらにエポキシ化合物等が添加されたゴム糊によって含浸処理が行われることが開示されている。しかし、特許文献１におけるエポキシ化合物は、歯布とベルト本体との接着性を改善するために使用されており、歯布表面に被覆を形成するために使用されるわけではない。そのため引用文献１では、エポキシ化合物によって、耐摩耗性や耐油性が向上されるわけではない。
【０００６】
また、ベルト本体のゴムに、耐油性向上のためにフッ素ゴムが使用されることもあるが、フッ素ゴムは、油の種類によっては膨潤する可能性があるため、ベルト本体をフッ素ゴムにしただけでは、耐油性能が十分でない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３２４８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、歯布の耐摩耗性や耐油性を向上させて、高温、高負荷環境下や油接触環境下で使用されても、耐久性が良好に維持される歯付き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】
【０００９】
本発明に係る歯付きベルトは、一方の面側に長手方向に沿って歯部と歯底部が交互に設けられたベルト本体と、そのベルト本体の一方の面に設けられ、かつ外表面がエポキシ樹脂の硬化物によって被覆された歯布とを備えることを特徴とする。
【００１０】
エポキシ樹脂の硬化物の軟化点は、１１０℃以上であったほうが良い。エポキシ樹脂のエポキシ当量は、１５０〜１５００であることが好ましい。また、エポキシ樹脂の硬化物は、ＲＦＬ処理された歯布に被覆されていることが好ましい。
【００１１】
エポキシ樹脂は、硬化剤によって硬化され、硬化剤は例えば、アミン類の硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノールノボラック系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、及びジシアンジアミド系硬化剤から成る群から選択される少なくとも１つの硬化剤を含む。硬化剤は、好ましくはイミダゾール系硬化剤である。
【００１２】
エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、及び長鎖脂肪族エポキシ樹脂から成る群から選択される少なくとも１つのエポキシ樹脂を含むことが好ましい。
【００１３】
本発明に係る歯付きベルトの製造方法は、歯布の一方の面にエポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂液をコートし、歯布の他方の面側に配置されたゴムを加硫することにより歯布とゴムを一体化させ、歯布にコートされたエポキシ樹脂を硬化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、歯布表面がエポキシ樹脂によって被覆されたことにより歯布の耐摩耗性や耐油性が向上し、高温・高負荷環境下や油接触環境下で使用されても、歯付きベルトの耐久性が良好なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る歯付きベルトの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る歯付きベルトの製造方法を示す断面図である。
【図３】実施例及び比較例のベルトの動摩擦係数を示すグラフである。
【図４】走行試験のレイアウトを示す概略図である。
【図５】走行試験におけるベルトの耐久時間を示すグラフである。
【図６】サーボパルサー試験機を示す概略図である。
【図７】サーボパルサー試験の結果を示すグラフである。
【図８】実施例１及び比較例１のベルトの応力−歪み曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態における歯付きベルトを示す。歯付きベルト１０は、無端状に形成されて、例えば内燃機関等において、従動及び原動プーリ（不図示）に掛け回されて使用されるものである。歯付きベルト１０は、原動プーリのトルク（駆動力）を、噛み合い伝動により従動プーリに伝動させるタイミングベルトである。
【００１７】
歯付きベルト１０は、一方の面側に設けられた歯ゴム部１１と、他方の面側に設けられた背ゴム部１２により一体的に形成されたベルト本体１３と、歯ゴム部１１と背ゴム部１２との境界部分において、スパイラル状に巻かれ、ベルトの長手方向に延在して埋設される心線１４とを備える。
【００１８】
歯ゴム部１１は、ベルト本体１３の一方の面側に、ベルトの長手方向に沿って歯部１５と歯底部１６を交互に形成するものである。歯ゴム部１１は、歯部１５の大部分を占めるとともに背ゴム部１２の上に積層され、歯部１５の形状に沿って形成された芯ゴム部１７と、その芯ゴム部１７の上に積層される薄厚の歯表面ゴム部１８とを備える。歯表面ゴム部１８の表面（すなわち、ベルト本体１３の一方の面）には、歯ゴム部１１を被覆する歯布２０が接着される。
【００１９】
芯ゴム部１７には、ナイロン繊維、アラミド繊維等から成る短繊維が混入される一方、歯表面ゴム部１８及び背ゴム部１２には、短繊維が混入されていない。そのため、芯ゴム部１７のモジュラスは、歯表面ゴム部１８及び背ゴム部１２のモジュラスよりも高くなる。
【００２０】
ベルト本体１３を構成する背ゴム部１２、芯ゴム部１７及び歯表面ゴム部１８のゴム成分には、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、又はこれらの混合物等が使用されるが、耐熱性や耐久性等の観点からＨＮＢＲが好ましい。ゴム部１２、１７、１８は、互いに同一のゴム成分が使用されても良いが、異なるゴム成分が使用されても良い。
【００２１】
本実施形態において歯布２０は、ＲＦＬ（レゾルシン−ホルマリン−ラテックス）処理が施され、さらに、その外側の面である外表面２１（すなわち、ベルト本体１３に接着されない側の面）が、エポキシ樹脂の硬化物によって被覆されたものである。
【００２２】
歯布２０は、特に限定されないが、ベルトの長手方向に沿って延びる第１の糸（例えば緯糸）と、ベルトの幅方向に沿って延びる第２の糸（例えば経糸）とが織られて構成された織物である。歯布２０は、例えば、第１の糸が伸縮性糸、第２の糸が非伸縮性糸で構成され、ベルトの長手方向に伸縮性を有する。
【００２３】
歯布２０に施されるＲＦＬ処理は、歯布２０がＲＦＬ処理液に浸漬された後、加熱乾燥される含浸処理により行われる。ＲＦＬ処理液は、ラテックスとレゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物とを含み、これらが例えば水等によって希釈されたものである。ラテックスとしては、上記したゴム成分等のラテックスが使用されるが、好ましくはＨＮＢＲラテックスが使用される。また、歯布２０へのＲＦＬの付着量（固形分）は、４０〜８０ｇ／ｍ２程度である。
【００２４】
本実施形態において、エポキシ樹脂の硬化物による被覆は、エポキシ樹脂及び硬化剤が溶剤等で希釈されたエポキシ樹脂液が、ＲＦＬ処理された歯布２０の一方の面にコートされた後、後述するゴム加硫時の加熱によりエポキシ樹脂が硬化されて形成される。歯布２０にコートされたエポキシ樹脂液に含まれる溶剤は、加硫前に自然乾燥等によって揮発されることが好ましい。
【００２５】
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、長鎖脂肪族エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独で使用されても良いが、２種以上が使用されても良い。エポキシ樹脂としては、これらの中でもビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、又はノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。
【００２６】
エポキシ樹脂は、その融点が常温（２５℃）より高いいわゆる固体タイプであることが好ましい。固体タイプが使用されると、歯布２０にコートされた硬化前のエポキシ樹脂液は、溶剤が揮発されるとべたつきが発生しにくく、取り扱い性が良好になる。ただし、エポキシ樹脂は、溶融されないと硬化されにくいため、その融点は、後述する加硫時の加熱温度よりも低いほうが良い。
【００２７】
また、エポキシ樹脂の硬化物の耐熱性を良好にするために、ＪＩＳ Ｋ７２３６に基づくエポキシ樹脂のエポキシ当量は、比較的低いことが好ましく、例えば１００〜１５００ｇ／ｅｑであることが好ましく、１５０〜１０００ｇ／ｅｑであることがより好ましい。
【００２８】
エポキシ樹脂は、硬化剤によって硬化されるものであって、その硬化剤としては、アミン類の硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノールノボラック系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、ジシアンジアミド系硬化剤等が挙げられ、これらは単独で使用されても良いが、２種以上が使用されても良い。
【００２９】
硬化剤としては、これらの中でも触媒系硬化剤であるイミダゾール系硬化剤が好ましい。触媒系硬化剤であるイミダゾール系硬化剤は、触媒的にエポキシ環同士を直接反応させて、エポキシ樹脂を重合させるため、硬化物の硬度を高めやすく、これにより、歯布２０の外表面２１の摩擦係数を下げやすくなる。また、その添加量が少なくて済むため、歯布２０にコートされた硬化前のエポキシ樹脂液は、溶剤が揮発されると、べたつきにくく取り扱い性に優れる。
【００３０】
エポキシ樹脂の硬化物は、特に限定されるわけではないが、高温下でも高い硬度を維持して歯表面に良好な摩擦係数を与えることにより、歯布２０の耐摩耗性を良好にするために、比較的高い軟化点を有することが好ましく、具体的には、軟化点は１１０℃以上であることが好ましい。なお、軟化点は、熱機械分析装置「ＴＭＡ／ＳＳ１２０Ｕ」（エスアイアイ・ナノテクノロジー社製）を用いて、測定温度範囲：３０℃〜３５０℃、荷重１００ｍＮ，昇温５℃／分の条件で測定されるものである。
【００３１】
エポキシ樹脂の硬化物は、厚くしすぎると、割れ等が生じ、歯欠けの起点となるおそれがある。そのため、歯布２０へのエポキシ樹脂液（すなわち、エポキシ樹脂の硬化物）の付着量（固形分）は、比較的少ないほうが良く、例えば１０〜５０ｇ／ｍ２程度であって、ＲＦＬの付着量（固形分）の１／２より少ないほうが好ましい。また、歯布２０は通常織布であるためその表面に織目による凹凸があるが、上記付着量は、硬化物によって被覆された後もその凹凸が表面（外表面２１）に残るような量であることが好ましい。エポキシ樹脂の硬化物で被覆された外表面２１に、織目の凹凸に基づく凹凸があると、特にベルト（歯布２０）が油に接触しない状態で使用される場合に、異音の発生が抑制されやすくなる。
【００３２】
次に、図２を用いて本実施形態における歯付きベルト１０の製造方法を説明する。上記したように、ＲＦＬ処理され、かつ歯布２０の一方の面２１’（外表面２１となる面）にエポキシ樹脂液がコートされた歯布２０は、まず、従来公知の方法により、歯部２３及び歯底部２４を交互に有するコルゲート状に予成形される。
【００３３】
次いで、コルゲート状の歯布２０の他方の面２２’の上に、歯表面ゴムシート１８’及び芯ゴムシート１７’がこの順に圧着され、ゴム付き歯布２５が得られる。このとき、歯表面ゴムシート１８’及び芯ゴムシート１７’は、歯布２０に向けて押圧されることにより、歯部２３上に相対的に厚く圧着される一方、歯底部２４上に相対的に薄く圧着される。
【００３４】
その後、歯付きモールド３０に、ゴム付き歯布２５が巻き付けられる。歯付きモールド３０は、円筒形状を有し、その外周面に凹部３１と凸部３２が周方向に沿って交互に設けられたものであって、ゴム付き歯布２５の各歯部２３は、各凹部３１の内部に配置される。なお、ゴム付き歯布２５の各歯部２３は、通常、凹部３１に完全に一致した形状となっておらず、歯部２５と凹部３１の間には隙間がある。
【００３５】
次いで、芯ゴムシート１７’の上に心線１４が螺旋状に巻き付けられ、心線１４の上にさらに背ゴムシート１２’が巻き付けられる。その後、歯付きモールド３０は、加硫釜（不図示）内に収容される。なお、背ゴムシート１２’、芯ゴムシート１７’及び歯表面ゴムシート１８’は、加硫成型後に、背ゴム部１２、芯ゴム部１７及び歯表面ゴム部１８となる未加硫ゴムシートである。
【００３６】
加硫釜内において、歯付きモールド３０上に巻き付けられた予成型ゴム付き歯布２５等は、例えばスチームにより加熱され、加硫釜内に設けられた加硫バッグ等によって外側から内側に向けて加圧される。この加圧・加熱により、凹部３１内部の隙間は完全になくなり、また、ゴムシート１２’、１７’、１８’等が加硫されることにより、歯布２０、ゴムシート１２’、１７’、１８’及び心線１４が一体化され、ベルトスラブが得られる。また、この加熱により、歯布２０の一方の面２１’では、コートされていたエポキシ樹脂が硬化剤によって硬化され、エポキシ樹脂の硬化物による被覆が形成される。ベルトスラブは、歯付きモールド３０から取り外され、適宜研磨等された後、所定幅に裁断されることにより、歯付きベルト１０（図１参照）となる。
【００３７】
以上のように本実施形態では、歯布２０の外表面２１がエポキシ樹脂の硬化物によって被覆されたことにより、外表面２１の摩擦係数が高温環境下でも良好となるため、高温環境下における歯布２０の耐摩耗性を向上させることができる。さらに、歯布２０はエポキシ樹脂の硬化物によって被覆されることにより、歯布２０の強度が向上されて、歯部１５の変形に伴う内部発熱も抑制される。したがって、ベルト寿命、特に高温、高負荷環境下におけるベルト寿命を良好にすることが可能になる。
【００３８】
また、外表面２１にエポキシ樹脂の硬化物が被覆されたことにより、ベルトの耐油性も向上するため、ベルト１０が油に接触する用途で使用される場合もベルト寿命を良好にすることができる。さらに、歯布２０は、ベルト本体１３に接着される内表面側には、エポキシ樹脂の硬化物が被覆されないので、エポキシ樹脂の硬化物によって、ベルト本体１３と歯布２０の接着性が低下することはない。
【００３９】
なお、本実施形態において歯布２０は、ＲＦＬ処理の代わりに、ゴム糊による含浸処理が施されても良い。ただし、エポキシ樹脂との接着性を考慮すると、歯布２０はＲＦＬ処理されることが好ましい。
【００４０】
また、エポキシ樹脂液は、歯布２０がコルゲート状に予成形される前に歯布２０にコートされたが、予成形された後（例えば、ゴムシートが歯布に圧着された後）にコートされても良い。
【００４１】
さらに、歯付きベルトは、図１の構成に限定されず、例えば歯表面ゴム部１８が省略されても良いし、芯ゴム部１７と背ゴム部１２の間に、心線１４を内部に埋設する接着ゴム部等が設けられても良い。また、歯布２０は予成形されなくても良い。ただし、歯布２０が予成形されると、加硫成形時の歯布の伸び量が少なくなるので、エポキシ樹脂の硬化物が歯布２０に均一に被覆されやすくなる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の具体的な例として実施例を示すが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
【００４３】
［実施例１］
まず、歯布として経糸と緯糸が２／２の綾織で織られた織布を用意した。経糸は、１１０ｄｔｅｘのナイロンのフィラメント糸から構成される非伸縮性糸であるとともに、緯糸は、４７０ｄｔｅｘのウレタン弾性糸から成る芯糸の周りに、２２０ｄｔｅｘのパラアラミド繊維糸（商品名．テクノーラ）から成る中間糸を巻き回し、その中間糸の周りにさらに１１０ｄｔｅｘのナイロン繊維から成るカバー糸を巻き回した複合糸から構成される伸縮性糸であった。後述する工程で、経糸は、ベルトの幅方向に沿って延在させ、緯糸はベルトの長手方向に沿って延在させた。
【００４４】
上記歯布を、ＲＦＬ処理液［ＲＦ／ラテックス（重量比）＝１／６、ラテックス成分：ＨＮＢＲラテックス］に浸漬後、乾燥（温度１６０℃、５分間）させて、ＲＦＬ処理を行った。歯布へのＲＦＬ付着量（固形分）は、８０ｇ／ｍ２であった。
【００４５】
次に、ノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２１０ｇ／ｅｑ）１００重量部を、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）５００重量部で希釈したものに、さらに硬化剤としてイミダゾール系硬化剤３重量部を添加して、エポキシ樹脂液を用意した。このエポキシ樹脂液を、ＲＦＬ処理した歯布の一方の面に、付着量（固形分）が２０ｇ／ｍ２となるように、エアスプレーコーティングによりコートした。その後、常温（２５℃）にて歯布を放置することによりＭＥＫを揮発させた。
【００４６】
次いで、歯表面ゴムシート及び背ゴムシートとして、短繊維が混入されていないＨＮＢＲから形成された未加硫ゴムシートを用意するとともに、芯ゴムシートとして、ゴム成分１００重量部に対してアラミド短繊維が４重量部混入されたＨＮＢＲから形成された未加硫ゴムを用意した。そして、歯布をコルゲート状に予成形した後に、歯表面ゴムシート及び芯ゴムシートをこの順に、エポキシ樹脂液がコートされていない歯布の他方の面に圧着して、ゴム付き予成形歯布を得た。
【００４７】
その後、歯付きモールドに、ゴム付き予成形歯布、ガラスコードから成る心線、及び背ゴムシートを巻き付けて、これらを加硫釜内で温度１５０℃、所定圧力下で２０分間、加硫成型してＲＵ歯型のベルトスラブを得た。実施例１では、歯布の一方の面（外表面）に被覆されるエポキシ樹脂の硬化物は、軟化点が１５０℃であった。
【００４８】
［実施例２］
エポキシ樹脂液として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量９００ｇ／ｅｑ）１００重量部を、溶剤であるＭＥＫ５００重量部で希釈したものに、さらに硬化剤としてイミダゾール系硬化剤３重量部を添加して得たものを使用した点を除いて実施例１と同様に実施した。実施例２では、歯布の一方の面（外表面）に被覆されたエポキシ樹脂の硬化物は、軟化点が１００℃であった。
【００４９】
［比較例１］
歯布にエポキシ樹脂液をコートしなかった点を除いて実施例１と同様に実施した。
【００５０】
［ベルト歯面摩擦係数］
各実施例、比較例において、幅１９ｍｍのベルトを１歯分切り出したものを、ＳＵＳ摩擦材の上に、歯頂部が摩擦材に接するように配置した。そして、その１歯分のベルトに５００ｇの荷重を負荷した状態で、摩擦材を１０ｍｍ／秒の速度でベルトの長手方向に３０ｍｍ移動させて、動摩擦係数を測定した。動摩擦係数は、摩擦係数測定機［ＨＥＩＤＯＮＴｙｐｅ：１４ＦＷ（新東科学社製）］によって、２５℃雰囲気下（常態）と１２０℃雰囲気下（熱間）で測定した。測定結果を図３に示す。
【００５１】
［走行試験］
図４は、内燃機関に使用される伝動システムの一例を示すレイアウトである。実施例、比較例のベルトスラブから得られた幅１６ｍｍの歯付きベルトについて、この伝動システムを用いて耐久試験を実施した。伝動システム４０は、クランクシャフトに連結される２０歯・直径６０ｍｍの原動歯付きプーリ４１と、カムシャフトに連結される４０歯・直径１２１ｍｍの従動歯付きプーリ４２、４３と、直径８０ｍｍの平テンショナプーリ４４を有する。歯付きベルト１０を、プーリ４１〜４３に架設し、ベルトの緩み側でテンショナプーリ４４によって外周側から張力を付与した状態で、１歯当りに作用される荷重を８．４Ｎ／ｍｍとして４０００ｒｐｍで運転した。試験は１２０℃雰囲気下で行い、ベルトが破損されるまでの運転時間を耐久時間として測定した。測定結果を図５に示す。
【００５２】
［サーボパルサー試験］
実施例１、比較例１については、サーボパルサー試験によっても耐久性を評価した。サーボパルサー試験は、図６に示すサーボパルサー試験機７４を用いて行った。サーボパルサー試験機７４は、歯付きベルトの歯形に対応する凹凸形状を有する金属製チップ７５と、クランプ７７を備える。評価試験には、ベルトスラブから、幅２０ｍｍの歯付きベルトを１０歯分採取した試験片７６を用いた。試験片７６を上下方向に延在するように配置し、上端を固定するとともに、試験片７６の下端の１歯７６ａを金属製チップ７５に噛み合わせた。そして、金属製チップ７５と試験片７６の下端を、クランプ７７によって左右から動かないように挟み込んだ。
【００５３】
金属製チップ７５と試験片７６を挟み込んだクランプ７７には、下方向に周期的に０から所定荷重まで正弦波の荷重を負荷した。正弦波の周波数は１Ｈｚであった。本試験では、１２０℃の雰囲気下で、１歯７６ａの破断までの正弦波の周期回数（サイクル数）を測定した。１歯７６ａの破断までの荷重サイクル数及びそのときの時間を横軸に、所定荷重を縦軸にした試験結果を図７に示す。
【００５４】
［ヒステリシスロス］
実施例１、比較例１については、サーボパルサー試験と同様にして、１２０℃環境下、１時間（３６００サイクル）周期的に０から１３Ｎ／ｍｍまでの正弦波の荷重を負荷した後、１サイクルにおける応力及び歪みを測定した。そのときのヒステリシスロスを表す応力−歪み曲線を図８に示す。
【００５５】
以上の結果から明らかなように、比較例１における摩擦係数は、常温においては比較的低く良好な値となるが、高温環境下においては高くなり、良好な値に維持されなかった。それに対して、実施例１、２は、摩擦係数が常温のみならず高温環境下でも比較的低くなり、比較例１に比べて耐摩耗性が向上すると考えられる。また、実施例１は、高温環境下におけるヒステリシスロスが、比較例１よりも小さく、歯の変形に伴う発熱等が抑えられることが理解できる。そして、実施例１、２のベルトは、サーボパルサー試験や耐久性試験の結果から明らかなように、高温、高負荷環境下において高い耐久性を有していた。
【００５６】
［シート浸漬試験］
ＪＩＳ Ｋ６２５８に準拠して、実施例１のエポキシ樹脂液の硬化物（１５０℃、２０分間で硬化）のシートを、１４０℃のオイル（ＩＲＭ９０３）に７２時間浸漬したところ、その硬化物の体積変化率は＋０．３％であった。なお、比較のために、ＨＮＢＲゴム、フッ素ゴムについても同様に試験を行ったところ、その体積変化率はそれぞれ＋８％、＋１％であり、実施例１のエポキシ樹脂の硬化物は油で膨潤しにくく、耐油性が良好であることが理解できる。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 歯付きベルト
１３ ベルト本体
２０ 歯布
２１ 外表面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯付きベルトに関し、特に高温、高負荷環境下や油に接触する環境下で使用される歯付きベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関等において、動力伝達のために歯付きベルトが使用される。歯付きベルトは、耐摩耗性を向上させるために、ベルトの歯面にＲＦＬやゴム糊等の処理剤で含浸処理された歯布が接着される。
【０００３】
近年、歯付きベルトは、エンジンルームのコンパクト化等により、使用環境の高温化や小型化が進み、高温・高負荷環境下で使用されることが多くなりつつなる。また、歯付きベルトは、その用途が広がってきており、油に接触する環境下で使用される場合もある。
【０００４】
しかし、歯付きベルトは、高温・高負荷環境下で使用されると、ＲＦＬ等の歯布処理剤が早期に摩耗されるため、歯布にクラック等が生じやすくなり、その寿命が短くなるおそれがある。また、歯付きベルトは、上記した歯布処理剤が十分な耐油性を有していないため、油接触環境下で使用される場合も寿命が短くなりやすい傾向にある。
【０００５】
特許文献１には、歯布がＲＦＬ処理された後、さらにエポキシ化合物等が添加されたゴム糊によって含浸処理が行われることが開示されている。しかし、特許文献１におけるエポキシ化合物は、歯布とベルト本体との接着性を改善するために使用されており、歯布表面に被覆を形成するために使用されるわけではない。そのため引用文献１では、エポキシ化合物によって、耐摩耗性や耐油性が向上されるわけではない。
【０００６】
また、ベルト本体のゴムに、耐油性向上のためにフッ素ゴムが使用されることもあるが、フッ素ゴムは、油の種類によっては膨潤する可能性があるため、ベルト本体をフッ素ゴムにしただけでは、耐油性能が十分でない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３２４８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、歯布の耐摩耗性や耐油性を向上させて、高温、高負荷環境下や油接触環境下で使用されても、耐久性が良好に維持される歯付き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】
【０００９】
本発明に係る歯付きベルトは、一方の面側に長手方向に沿って歯部と歯底部が交互に設けられたベルト本体と、そのベルト本体の一方の面に設けられ、かつ外表面がエポキシ樹脂の硬化物によって被覆された歯布とを備えることを特徴とする。
【００１０】
エポキシ樹脂の硬化物の軟化点は、１１０℃以上であったほうが良い。エポキシ樹脂のエポキシ当量は、１５０〜１５００であることが好ましい。また、エポキシ樹脂の硬化物は、ＲＦＬ処理された歯布に被覆されていることが好ましい。
【００１１】
エポキシ樹脂は、硬化剤によって硬化され、硬化剤は例えば、アミン類の硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノールノボラック系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、及びジシアンジアミド系硬化剤から成る群から選択される少なくとも１つの硬化剤を含む。硬化剤は、好ましくはイミダゾール系硬化剤である。
【００１２】
エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、及び長鎖脂肪族エポキシ樹脂から成る群から選択される少なくとも１つのエポキシ樹脂を含むことが好ましい。
【００１３】
本発明に係る歯付きベルトの製造方法は、歯布の一方の面にエポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂液をコートし、歯布の他方の面側に配置されたゴムを加硫することにより歯布とゴムを一体化させ、歯布にコートされたエポキシ樹脂を硬化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、歯布表面がエポキシ樹脂によって被覆されたことにより歯布の耐摩耗性や耐油性が向上し、高温・高負荷環境下や油接触環境下で使用されても、歯付きベルトの耐久性が良好なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る歯付きベルトの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る歯付きベルトの製造方法を示す断面図である。
【図３】実施例及び比較例のベルトの動摩擦係数を示すグラフである。
【図４】走行試験のレイアウトを示す概略図である。
【図５】走行試験におけるベルトの耐久時間を示すグラフである。
【図６】サーボパルサー試験機を示す概略図である。
【図７】サーボパルサー試験の結果を示すグラフである。
【図８】実施例１及び比較例１のベルトの応力−歪み曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態における歯付きベルトを示す。歯付きベルト１０は、無端状に形成されて、例えば内燃機関等において、従動及び原動プーリ（不図示）に掛け回されて使用されるものである。歯付きベルト１０は、原動プーリのトルク（駆動力）を、噛み合い伝動により従動プーリに伝動させるタイミングベルトである。
【００１７】
歯付きベルト１０は、一方の面側に設けられた歯ゴム部１１と、他方の面側に設けられた背ゴム部１２により一体的に形成されたベルト本体１３と、歯ゴム部１１と背ゴム部１２との境界部分において、スパイラル状に巻かれ、ベルトの長手方向に延在して埋設される心線１４とを備える。
【００１８】
歯ゴム部１１は、ベルト本体１３の一方の面側に、ベルトの長手方向に沿って歯部１５と歯底部１６を交互に形成するものである。歯ゴム部１１は、歯部１５の大部分を占めるとともに背ゴム部１２の上に積層され、歯部１５の形状に沿って形成された芯ゴム部１７と、その芯ゴム部１７の上に積層される薄厚の歯表面ゴム部１８とを備える。歯表面ゴム部１８の表面（すなわち、ベルト本体１３の一方の面）には、歯ゴム部１１を被覆する歯布２０が接着される。
【００１９】
芯ゴム部１７には、ナイロン繊維、アラミド繊維等から成る短繊維が混入される一方、歯表面ゴム部１８及び背ゴム部１２には、短繊維が混入されていない。そのため、芯ゴム部１７のモジュラスは、歯表面ゴム部１８及び背ゴム部１２のモジュラスよりも高くなる。
【００２０】
ベルト本体１３を構成する背ゴム部１２、芯ゴム部１７及び歯表面ゴム部１８のゴム成分には、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、又はこれらの混合物等が使用されるが、耐熱性や耐久性等の観点からＨＮＢＲが好ましい。ゴム部１２、１７、１８は、互いに同一のゴム成分が使用されても良いが、異なるゴム成分が使用されても良い。
【００２１】
本実施形態において歯布２０は、ＲＦＬ（レゾルシン−ホルマリン−ラテックス）処理が施され、さらに、その外側の面である外表面２１（すなわち、ベルト本体１３に接着されない側の面）が、エポキシ樹脂の硬化物によって被覆されたものである。
【００２２】
歯布２０は、特に限定されないが、ベルトの長手方向に沿って延びる第１の糸（例えば緯糸）と、ベルトの幅方向に沿って延びる第２の糸（例えば経糸）とが織られて構成された織物である。歯布２０は、例えば、第１の糸が伸縮性糸、第２の糸が非伸縮性糸で構成され、ベルトの長手方向に伸縮性を有する。
【００２３】
歯布２０に施されるＲＦＬ処理は、歯布２０がＲＦＬ処理液に浸漬された後、加熱乾燥される含浸処理により行われる。ＲＦＬ処理液は、ラテックスとレゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物とを含み、これらが例えば水等によって希釈されたものである。ラテックスとしては、上記したゴム成分等のラテックスが使用されるが、好ましくはＨＮＢＲラテックスが使用される。また、歯布２０へのＲＦＬの付着量（固形分）は、４０〜８０ｇ／ｍ２程度である。
【００２４】
本実施形態において、エポキシ樹脂の硬化物による被覆は、エポキシ樹脂及び硬化剤が溶剤等で希釈されたエポキシ樹脂液が、ＲＦＬ処理された歯布２０の一方の面にコートされた後、後述するゴム加硫時の加熱によりエポキシ樹脂が硬化されて形成される。歯布２０にコートされたエポキシ樹脂液に含まれる溶剤は、加硫前に自然乾燥等によって揮発されることが好ましい。
【００２５】
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、長鎖脂肪族エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独で使用されても良いが、２種以上が使用されても良い。エポキシ樹脂としては、これらの中でもビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、又はノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。
【００２６】
エポキシ樹脂は、その融点が常温（２５℃）より高いいわゆる固体タイプであることが好ましい。固体タイプが使用されると、歯布２０にコートされた硬化前のエポキシ樹脂液は、溶剤が揮発されるとべたつきが発生しにくく、取り扱い性が良好になる。ただし、エポキシ樹脂は、溶融されないと硬化されにくいため、その融点は、後述する加硫時の加熱温度よりも低いほうが良い。
【００２７】
また、エポキシ樹脂の硬化物の耐熱性を良好にするために、ＪＩＳ Ｋ７２３６に基づくエポキシ樹脂のエポキシ当量は、比較的低いことが好ましく、例えば１００〜１５００ｇ／ｅｑであることが好ましく、１５０〜１０００ｇ／ｅｑであることがより好ましい。
【００２８】
エポキシ樹脂は、硬化剤によって硬化されるものであって、その硬化剤としては、アミン類の硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノールノボラック系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、ジシアンジアミド系硬化剤等が挙げられ、これらは単独で使用されても良いが、２種以上が使用されても良い。
【００２９】
硬化剤としては、これらの中でも触媒系硬化剤であるイミダゾール系硬化剤が好ましい。触媒系硬化剤であるイミダゾール系硬化剤は、触媒的にエポキシ環同士を直接反応させて、エポキシ樹脂を重合させるため、硬化物の硬度を高めやすく、これにより、歯布２０の外表面２１の摩擦係数を下げやすくなる。また、その添加量が少なくて済むため、歯布２０にコートされた硬化前のエポキシ樹脂液は、溶剤が揮発されると、べたつきにくく取り扱い性に優れる。
【００３０】
エポキシ樹脂の硬化物は、特に限定されるわけではないが、高温下でも高い硬度を維持して歯表面に良好な摩擦係数を与えることにより、歯布２０の耐摩耗性を良好にするために、比較的高い軟化点を有することが好ましく、具体的には、軟化点は１１０℃以上であることが好ましい。なお、軟化点は、熱機械分析装置「ＴＭＡ／ＳＳ１２０Ｕ」（エスアイアイ・ナノテクノロジー社製）を用いて、測定温度範囲：３０℃〜３５０℃、荷重１００ｍＮ，昇温５℃／分の条件で測定されるものである。
【００３１】
エポキシ樹脂の硬化物は、厚くしすぎると、割れ等が生じ、歯欠けの起点となるおそれがある。そのため、歯布２０へのエポキシ樹脂液（すなわち、エポキシ樹脂の硬化物）の付着量（固形分）は、比較的少ないほうが良く、例えば１０〜５０ｇ／ｍ２程度であって、ＲＦＬの付着量（固形分）の１／２より少ないほうが好ましい。また、歯布２０は通常織布であるためその表面に織目による凹凸があるが、上記付着量は、硬化物によって被覆された後もその凹凸が表面（外表面２１）に残るような量であることが好ましい。エポキシ樹脂の硬化物で被覆された外表面２１に、織目の凹凸に基づく凹凸があると、特にベルト（歯布２０）が油に接触しない状態で使用される場合に、異音の発生が抑制されやすくなる。
【００３２】
次に、図２を用いて本実施形態における歯付きベルト１０の製造方法を説明する。上記したように、ＲＦＬ処理され、かつ歯布２０の一方の面２１’（外表面２１となる面）にエポキシ樹脂液がコートされた歯布２０は、まず、従来公知の方法により、歯部２３及び歯底部２４を交互に有するコルゲート状に予成形される。
【００３３】
次いで、コルゲート状の歯布２０の他方の面２２’の上に、歯表面ゴムシート１８’及び芯ゴムシート１７’がこの順に圧着され、ゴム付き歯布２５が得られる。このとき、歯表面ゴムシート１８’及び芯ゴムシート１７’は、歯布２０に向けて押圧されることにより、歯部２３上に相対的に厚く圧着される一方、歯底部２４上に相対的に薄く圧着される。
【００３４】
その後、歯付きモールド３０に、ゴム付き歯布２５が巻き付けられる。歯付きモールド３０は、円筒形状を有し、その外周面に凹部３１と凸部３２が周方向に沿って交互に設けられたものであって、ゴム付き歯布２５の各歯部２３は、各凹部３１の内部に配置される。なお、ゴム付き歯布２５の各歯部２３は、通常、凹部３１に完全に一致した形状となっておらず、歯部２５と凹部３１の間には隙間がある。
【００３５】
次いで、芯ゴムシート１７’の上に心線１４が螺旋状に巻き付けられ、心線１４の上にさらに背ゴムシート１２’が巻き付けられる。その後、歯付きモールド３０は、加硫釜（不図示）内に収容される。なお、背ゴムシート１２’、芯ゴムシート１７’及び歯表面ゴムシート１８’は、加硫成型後に、背ゴム部１２、芯ゴム部１７及び歯表面ゴム部１８となる未加硫ゴムシートである。
【００３６】
加硫釜内において、歯付きモールド３０上に巻き付けられた予成型ゴム付き歯布２５等は、例えばスチームにより加熱され、加硫釜内に設けられた加硫バッグ等によって外側から内側に向けて加圧される。この加圧・加熱により、凹部３１内部の隙間は完全になくなり、また、ゴムシート１２’、１７’、１８’等が加硫されることにより、歯布２０、ゴムシート１２’、１７’、１８’及び心線１４が一体化され、ベルトスラブが得られる。また、この加熱により、歯布２０の一方の面２１’では、コートされていたエポキシ樹脂が硬化剤によって硬化され、エポキシ樹脂の硬化物による被覆が形成される。ベルトスラブは、歯付きモールド３０から取り外され、適宜研磨等された後、所定幅に裁断されることにより、歯付きベルト１０（図１参照）となる。
【００３７】
以上のように本実施形態では、歯布２０の外表面２１がエポキシ樹脂の硬化物によって被覆されたことにより、外表面２１の摩擦係数が高温環境下でも良好となるため、高温環境下における歯布２０の耐摩耗性を向上させることができる。さらに、歯布２０はエポキシ樹脂の硬化物によって被覆されることにより、歯布２０の強度が向上されて、歯部１５の変形に伴う内部発熱も抑制される。したがって、ベルト寿命、特に高温、高負荷環境下におけるベルト寿命を良好にすることが可能になる。
【００３８】
また、外表面２１にエポキシ樹脂の硬化物が被覆されたことにより、ベルトの耐油性も向上するため、ベルト１０が油に接触する用途で使用される場合もベルト寿命を良好にすることができる。さらに、歯布２０は、ベルト本体１３に接着される内表面側には、エポキシ樹脂の硬化物が被覆されないので、エポキシ樹脂の硬化物によって、ベルト本体１３と歯布２０の接着性が低下することはない。
【００３９】
なお、本実施形態において歯布２０は、ＲＦＬ処理の代わりに、ゴム糊による含浸処理が施されても良い。ただし、エポキシ樹脂との接着性を考慮すると、歯布２０はＲＦＬ処理されることが好ましい。
【００４０】
また、エポキシ樹脂液は、歯布２０がコルゲート状に予成形される前に歯布２０にコートされたが、予成形された後（例えば、ゴムシートが歯布に圧着された後）にコートされても良い。
【００４１】
さらに、歯付きベルトは、図１の構成に限定されず、例えば歯表面ゴム部１８が省略されても良いし、芯ゴム部１７と背ゴム部１２の間に、心線１４を内部に埋設する接着ゴム部等が設けられても良い。また、歯布２０は予成形されなくても良い。ただし、歯布２０が予成形されると、加硫成形時の歯布の伸び量が少なくなるので、エポキシ樹脂の硬化物が歯布２０に均一に被覆されやすくなる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の具体的な例として実施例を示すが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
【００４３】
［実施例１］
まず、歯布として経糸と緯糸が２／２の綾織で織られた織布を用意した。経糸は、１１０ｄｔｅｘのナイロンのフィラメント糸から構成される非伸縮性糸であるとともに、緯糸は、４７０ｄｔｅｘのウレタン弾性糸から成る芯糸の周りに、２２０ｄｔｅｘのパラアラミド繊維糸（商品名．テクノーラ）から成る中間糸を巻き回し、その中間糸の周りにさらに１１０ｄｔｅｘのナイロン繊維から成るカバー糸を巻き回した複合糸から構成される伸縮性糸であった。後述する工程で、経糸は、ベルトの幅方向に沿って延在させ、緯糸はベルトの長手方向に沿って延在させた。
【００４４】
上記歯布を、ＲＦＬ処理液［ＲＦ／ラテックス（重量比）＝１／６、ラテックス成分：ＨＮＢＲラテックス］に浸漬後、乾燥（温度１６０℃、５分間）させて、ＲＦＬ処理を行った。歯布へのＲＦＬ付着量（固形分）は、８０ｇ／ｍ２であった。
【００４５】
次に、ノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２１０ｇ／ｅｑ）１００重量部を、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）５００重量部で希釈したものに、さらに硬化剤としてイミダゾール系硬化剤３重量部を添加して、エポキシ樹脂液を用意した。このエポキシ樹脂液を、ＲＦＬ処理した歯布の一方の面に、付着量（固形分）が２０ｇ／ｍ２となるように、エアスプレーコーティングによりコートした。その後、常温（２５℃）にて歯布を放置することによりＭＥＫを揮発させた。
【００４６】
次いで、歯表面ゴムシート及び背ゴムシートとして、短繊維が混入されていないＨＮＢＲから形成された未加硫ゴムシートを用意するとともに、芯ゴムシートとして、ゴム成分１００重量部に対してアラミド短繊維が４重量部混入されたＨＮＢＲから形成された未加硫ゴムを用意した。そして、歯布をコルゲート状に予成形した後に、歯表面ゴムシート及び芯ゴムシートをこの順に、エポキシ樹脂液がコートされていない歯布の他方の面に圧着して、ゴム付き予成形歯布を得た。
【００４７】
その後、歯付きモールドに、ゴム付き予成形歯布、ガラスコードから成る心線、及び背ゴムシートを巻き付けて、これらを加硫釜内で温度１５０℃、所定圧力下で２０分間、加硫成型してＲＵ歯型のベルトスラブを得た。実施例１では、歯布の一方の面（外表面）に被覆されるエポキシ樹脂の硬化物は、軟化点が１５０℃であった。
【００４８】
［実施例２］
エポキシ樹脂液として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量９００ｇ／ｅｑ）１００重量部を、溶剤であるＭＥＫ５００重量部で希釈したものに、さらに硬化剤としてイミダゾール系硬化剤３重量部を添加して得たものを使用した点を除いて実施例１と同様に実施した。実施例２では、歯布の一方の面（外表面）に被覆されたエポキシ樹脂の硬化物は、軟化点が１００℃であった。
【００４９】
［比較例１］
歯布にエポキシ樹脂液をコートしなかった点を除いて実施例１と同様に実施した。
【００５０】
［ベルト歯面摩擦係数］
各実施例、比較例において、幅１９ｍｍのベルトを１歯分切り出したものを、ＳＵＳ摩擦材の上に、歯頂部が摩擦材に接するように配置した。そして、その１歯分のベルトに５００ｇの荷重を負荷した状態で、摩擦材を１０ｍｍ／秒の速度でベルトの長手方向に３０ｍｍ移動させて、動摩擦係数を測定した。動摩擦係数は、摩擦係数測定機［ＨＥＩＤＯＮＴｙｐｅ：１４ＦＷ（新東科学社製）］によって、２５℃雰囲気下（常態）と１２０℃雰囲気下（熱間）で測定した。測定結果を図３に示す。
【００５１】
［走行試験］
図４は、内燃機関に使用される伝動システムの一例を示すレイアウトである。実施例、比較例のベルトスラブから得られた幅１６ｍｍの歯付きベルトについて、この伝動システムを用いて耐久試験を実施した。伝動システム４０は、クランクシャフトに連結される２０歯・直径６０ｍｍの原動歯付きプーリ４１と、カムシャフトに連結される４０歯・直径１２１ｍｍの従動歯付きプーリ４２、４３と、直径８０ｍｍの平テンショナプーリ４４を有する。歯付きベルト１０を、プーリ４１〜４３に架設し、ベルトの緩み側でテンショナプーリ４４によって外周側から張力を付与した状態で、１歯当りに作用される荷重を８．４Ｎ／ｍｍとして４０００ｒｐｍで運転した。試験は１２０℃雰囲気下で行い、ベルトが破損されるまでの運転時間を耐久時間として測定した。測定結果を図５に示す。
【００５２】
［サーボパルサー試験］
実施例１、比較例１については、サーボパルサー試験によっても耐久性を評価した。サーボパルサー試験は、図６に示すサーボパルサー試験機７４を用いて行った。サーボパルサー試験機７４は、歯付きベルトの歯形に対応する凹凸形状を有する金属製チップ７５と、クランプ７７を備える。評価試験には、ベルトスラブから、幅２０ｍｍの歯付きベルトを１０歯分採取した試験片７６を用いた。試験片７６を上下方向に延在するように配置し、上端を固定するとともに、試験片７６の下端の１歯７６ａを金属製チップ７５に噛み合わせた。そして、金属製チップ７５と試験片７６の下端を、クランプ７７によって左右から動かないように挟み込んだ。
【００５３】
金属製チップ７５と試験片７６を挟み込んだクランプ７７には、下方向に周期的に０から所定荷重まで正弦波の荷重を負荷した。正弦波の周波数は１Ｈｚであった。本試験では、１２０℃の雰囲気下で、１歯７６ａの破断までの正弦波の周期回数（サイクル数）を測定した。１歯７６ａの破断までの荷重サイクル数及びそのときの時間を横軸に、所定荷重を縦軸にした試験結果を図７に示す。
【００５４】
［ヒステリシスロス］
実施例１、比較例１については、サーボパルサー試験と同様にして、１２０℃環境下、１時間（３６００サイクル）周期的に０から１３Ｎ／ｍｍまでの正弦波の荷重を負荷した後、１サイクルにおける応力及び歪みを測定した。そのときのヒステリシスロスを表す応力−歪み曲線を図８に示す。
【００５５】
以上の結果から明らかなように、比較例１における摩擦係数は、常温においては比較的低く良好な値となるが、高温環境下においては高くなり、良好な値に維持されなかった。それに対して、実施例１、２は、摩擦係数が常温のみならず高温環境下でも比較的低くなり、比較例１に比べて耐摩耗性が向上すると考えられる。また、実施例１は、高温環境下におけるヒステリシスロスが、比較例１よりも小さく、歯の変形に伴う発熱等が抑えられることが理解できる。そして、実施例１、２のベルトは、サーボパルサー試験や耐久性試験の結果から明らかなように、高温、高負荷環境下において高い耐久性を有していた。
【００５６】
［シート浸漬試験］
ＪＩＳ Ｋ６２５８に準拠して、実施例１のエポキシ樹脂液の硬化物（１５０℃、２０分間で硬化）のシートを、１４０℃のオイル（ＩＲＭ９０３）に７２時間浸漬したところ、その硬化物の体積変化率は＋０．３％であった。なお、比較のために、ＨＮＢＲゴム、フッ素ゴムについても同様に試験を行ったところ、その体積変化率はそれぞれ＋８％、＋１％であり、実施例１のエポキシ樹脂の硬化物は油で膨潤しにくく、耐油性が良好であることが理解できる。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 歯付きベルト
１３ ベルト本体
２０ 歯布
２１ 外表面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面側に長手方向に沿って歯部と歯底部が交互に設けられたベルト本体と、そのベルト本体の一方の面に設けられ、かつ外表面がエポキシ樹脂の硬化物によって被覆された歯布とを備えることを特徴とする歯付きベルト。
【請求項２】
前記エポキシ樹脂の硬化物の軟化点が、１１０℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項３】
前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が１００〜１５００ｇ／ｅｑであることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂の硬化物は、ＲＦＬ処理された前記歯布に被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項５】
前記エポキシ樹脂は、硬化剤によって硬化されることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項６】
前記硬化剤は、アミン類の硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノールノボラック系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、及びジシアンジアミド系硬化剤から成る群から選択される少なくとも１つの硬化剤を含むことを特徴とする請求項５に記載の歯付きベルト。
【請求項７】
前記硬化剤は、イミダゾール系硬化剤であることを特徴とする請求項６に記載の歯付きベルト。
【請求項８】
前記エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、及び長鎖脂肪族エポキシ樹脂から成る群から選択される少なくとも１つのエポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項９】
歯布の一方の面にエポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂液をコートし、前記歯布の他方の面側に配置されたゴムを加硫することにより前記歯布とゴムを一体化させ、前記歯布にコートされたエポキシ樹脂を硬化させることを特徴とする歯付きベルトの製造方法。
【請求項１】
一方の面側に長手方向に沿って歯部と歯底部が交互に設けられたベルト本体と、そのベルト本体の一方の面に設けられ、かつ外表面がエポキシ樹脂の硬化物によって被覆された歯布とを備えることを特徴とする歯付きベルト。
【請求項２】
前記エポキシ樹脂の硬化物の軟化点が、１１０℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項３】
前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が１００〜１５００ｇ／ｅｑであることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂の硬化物は、ＲＦＬ処理された前記歯布に被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項５】
前記エポキシ樹脂は、硬化剤によって硬化されることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項６】
前記硬化剤は、アミン類の硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノールノボラック系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、及びジシアンジアミド系硬化剤から成る群から選択される少なくとも１つの硬化剤を含むことを特徴とする請求項５に記載の歯付きベルト。
【請求項７】
前記硬化剤は、イミダゾール系硬化剤であることを特徴とする請求項６に記載の歯付きベルト。
【請求項８】
前記エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、及び長鎖脂肪族エポキシ樹脂から成る群から選択される少なくとも１つのエポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項９】
歯布の一方の面にエポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂液をコートし、前記歯布の他方の面側に配置されたゴムを加硫することにより前記歯布とゴムを一体化させ、前記歯布にコートされたエポキシ樹脂を硬化させることを特徴とする歯付きベルトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１７２８２４（Ｐ２０１２−１７２８２４Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８３９４（Ｐ２０１１−３８３９４）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００１１５２４５）ゲイツ・ユニッタ・アジア株式会社 (101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００１１５２４５）ゲイツ・ユニッタ・アジア株式会社 (101)
【Ｆターム（参考）】
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