JPH03255245A - ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車用のタイミングベルト、或いはコピー
機、プリンター等のキャリジ−送り用等に用いる歯付ベ
ルトなどのベルトに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、第１図乃至第３図に示すように、歯付ベル）　（
１１）　、Ｖベルｌ−（１２）　、平ベルトなどのベル
ト（１１）　　（１２）にはクロロブレンゴムが主に用
いられ、その構成は、ゴム（１３）　、ゴム補強用のガ
ラス繊維コード等の抗張体（１４）　、ベルトの表面或
いは内部などに用いられる補強用の帆布（１５）からな
っている。

ところで、近年様々な分野においてベルトに要求される
性能が高まってきている。

例えば、自動車産業等の分野においては、技術の進歩に
よるエンジンの出力のアップに伴いベルトにもこれ迄以
上の高負荷がかかるようになってきており、従来より優
れた機械的特性が要求されるようになってきた。

さらに、エンジンルーム内のベルト近傍の温度も上昇し
てきているので、より高い耐熱性が要求されてきた。

そこで、従来のクロロプレンゴムのベルトに換えて、上
記要求に答えうるような素材、例えば水素化ニトリルゴ
ム（Ｈ−ＮＢＲ）等が実用化されてきている。

また、ＯＡ機器産業においても前記と同様な状況にある
。

そこで、これら産業界の動向に対応して、水素化ニトリ
ルゴムの補強用のガラス繊維コード等の抗張体に関して
提案がなされている（特開昭６３−２７０８７７号）。

この公報のガラス繊維コード等の抗張体は、水素化ニト
リルゴムとの間の接着性の向上をもたらしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の技術では、水素化ニトリルゴムや前
記公報記載のガラス繊維コードが新たな要求性能を満た
しても、ベルトの補強用帆布がその性能を満たしえず、
ベルトの使用中、前記帆布に亀裂等が生じベルトの破損
に到るという問題があった。

即ち、ベルトの破損状況を、自動車のエンジンにタイミ
ングベルトとして用いられる歯付ベルトについて分析す
ると（第１図及び第２図参照）、■まず、ベル）　（１
１）の表面を覆っている帆布（１５）の歯元部（１６）
から亀裂が生じ、■次いで、ベル）　（１１）の歯（１
７）自体が欠損し■つぃに、ベルト（１１）の破損に到
る場合が最も多く、よって、ベルト（１１）の一番の弱
点はその帆布（１５）にあると考えられ、■ベルト（１
２）　、平ベルトについてもやはり同様に帆布（１５）
が弱点であると考えられる。

即ち、帆布（１５）の熱環境下における緒特性（接着性
、摩耗性、屈曲疲労性、帆布強度等の機械的特性）が重
要であると考えられる。

そこで、この発明は以上のような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、帆布の処理剤（
ＲＦＬ組成物）を改質し、ベルトの一番の弱点である帆
布の機械的特性、耐熱性、帆布と水素化ニトリルゴムと
の接着性を向上させた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〕

以上の目的を達成するために、機械的特性、耐熱性、接
着性がバランス良く満たされた帆布を得るべく次のよう
な技術的手段を講じた。

すなわち、この発明は、ＲＦＬ組成物で被覆した帆布を
有するベルトにおいて、前記ＲＦＬ組成物のしくラテッ
クス）成分にＨ−ＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）を含有
することを特徴とするものである。

Ｌ成分としては、カルボキシル化ＮＢＲラテックス、ク
ロロスルホン化ポリエチレンラテックス、Ｈ−ＮＢＲラ
テックス、ビニルピリジン−スチレンブタジェンラテッ
クスなどが考えられるが、この中でＨ−ＮＢＲが後に詳
述するように最も良好な結果が得られた。

このＬ成分にＨ−ＮＢＲを有するＲＦＬ組成物で基布を
被覆する。二〇基布への前記組成物の付着量は、基布の
重量に対して１０〜５０重量％が好ましく、さらに好ま
しくは２０〜３０ｆｉ量％である。ここで、基布をＲＦ
Ｌ処理したものが帆布であり、基布とはＲＦＬ処理する
以前の布を言う。

前記付着量の制御は、ＲＦＬ処理液の固形分の比率及び
デイツプ処理時の絞りロールの間隙量で行う。ここで、
付着量を１０％重量未満とすると、帆布とゴムとの接着
性、或いは帆布の耐摩耗性が低下し、５０重量％以上と
すると、逆に帆布の機械的特性、屈曲性が低下する。

上記の帆布を用い、公知の方法でベルトを作成する。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を示す。

尚、以下の記載において、指定のない限り、数値は重量
基準による。

（１）　　先ず、Ｌ（ラテックス）成分にＨ−ＮＢＲ（
水素化ニトリルゴム）を含有するＲＦＬ組成物を調整す
る。

（ａ）ＲＦ液の作成 Ｒ／Ｆモル比は、■＝１〜５が好ましく、さらに好まし
くは１：１〜２であり、以下に示す割合で、ＲＦ液を作
成した。

レゾルシン　　　　　・・・　１７．３ｇホルマリン（
３５％）・・・　１３．２ｇ水　　　　　　　　　　　
　・・・３４０．５ｇＮａ０）１水溶液（１０％）−３
，７ｇ（合計　　　　　　　　・・・３７４．　７　ｇ
）（ロ）ＲＦＬ組成物の調整 ＲＦ／Ｌ固形分重量比は、１：４〜２ｏが好ましく、さ
らに好ましくはｌ：５〜１ｏであり、以下に示す割合で
、ｐＨ１０〜１１になるようにしてＲＦＬ組成物を調整
した。

前記ＲＦ液　　　　　　・・・３７４．７ｇ＊ラテック
ス（Ｌ）　　　　・・・５５６．０ｇアンモニア水（２
８％）・・・　１０．０ｇ水　　　　　　　　　　　　
　・・・２８２．６ｇ（合計　　　　　　　　・・・１
２２３．３ｇ）前記＊ラテックス（Ｌ）として、日本ゼ
オン■の、Ｚｅｔｐｏｌ　２０２０ラテツクスを用いた
。

（Ｃ）基布へのＲＦＬ組成物による被覆前記ＲＦＬ処理
液を用いて、ナイロン６若しくはナイロン６６等から成
る基布を、ＲＦＬ処理液の固形分の比率及びデイツプ処
理時の絞りロールの間隙量で、付着量を基布の重量に対
して３０重量％になるように制御してデイツプ処理を行
い、次いで、１１０°Ｃにて乾燥し、さらに２２０°Ｃ
にて熱処理を行い被覆した帆布を得た。

（ｄ）ベルトの作成 下記のゴム配合物を使用し、公知の方法によりタイミン
グベルトを作成した。

（水素化ニトリルゴムの配合比率） ＊水素化ニトリルゴム　・・・ｉｏｏ　　　５ＺｎＯ−
５，０部 カーボンブラック　　・・・　４０．０部ステアリン酸
　　　　・・・　　１．０部可塑剤　　　　　　　・・
・　１０　　部老化防止剤　　　　　・・・　　２，０
部硫黄　　　　　　　　・・・　　０．５部促進剤（Ｔ
Ｔ）　　　　　・・・　　２．０部促進荊（Ｍ）　　　
　　・・・　　０．５部（合計　　　　　　　・・・１
６１．０部）前記＊水素化ニトリルゴムとして、日本ゼ
オン■の、Ｚｅｔｐｏｌ　２０２０を用いた。

（２）評価試験 上述のようにして作成した帆布、若しくはベルトを用い
て下記のような各種試験を実施した。

結果を示す表、及び図において実施例の結果は（１）で
示す。

尚、比較例（２）〜（４）として、Ｌ（ラテ、ンクス）
成分としてカルボキシル化ＮＢＲラテ、ンクス（２）、
クロロスルホン化ポリエチレンラテックス（３Ｌビニル
ピリジン−スチレンブタジェンラテックス（４）を用い
ＲＦＬ組成物を調整した。配合例を次頁の表に示す。

（以下、余白） また、他の比較例（５）として次に示す比率で配合した
ゴム混合物をその２．０〜３．５倍の溶剤に溶解し、次
いでフェノールレジンをゴム混合物の２０〜３５％添加
溶解しゴム糊としたものを処理剤として調整した。

（ゴム混合物の配合比率） ＊水素化ニトリルゴム・・・１００　　部ＺｎＯ・・・
　　５．０部 カーボンブラック　・・・　４０．０部ステアリン酸　
　　・・・　　１．０部老化防止剤　　　　・・・　　
２．０部硫黄　　　　　　　・・・　　０．５部促進剤
（ＴＴ）　　　　・・・　　２．０部促進剤（ＣＺ）　
　　　・・・　　１．０部（合計　　　　　　・・・１
５１．５部）前記＊水素化ニトリルゴムとして、日本ゼ
オン■の、Ｚｅｔｐｏｌ　２０２０を用いた。

■帆布と前記水素化ニトリルゴムの接着強度に関する剥
離試験 イ、常温における剥離試験 帆布を水素化ニトリルゴムに圧着加硫した試料を作成し
、常温で帆布と水素化ニトリルゴムとの剥離試験を行い
接着強度を測定した。

（試験条件；引張速度　５０ｍｍ／ｌ１ｌｉｎ　）後記
（１７頁）の表に示した結果より明らかなように、この
発明に係る帆布と水素化ニトリルゴムとの接着力は従来
のＲＦＬ組成物を用いたベルト等に較べて非常に強固な
ものである。

口　１２０°Ｃで一定時間毎の経時熱劣化を調べる剥離
試験 前記ベルトの巾を１９．１ｍｍに揃え、１２０°Ｃのギ
ヤオープン中に所定時間ずつ放置し、経時熱劣化後のベ
ルト歯底部の剥離試験を常温で行い、接着強度を測定し
た。結果を第４図に示す。

（試験条件；引張速度　５０ｍｍ／ｍｉｎ　）ハ、１０
０’Ｃで油雰囲気下における一定時間毎の経時熱劣化を
調べる剥離試験 前記ベルトの幅を１９．１ｍｍに揃え、約ｌ００℃の油
にベルトを浸漬し、一定時間経過毎にベルト歯底部の剥
離試験を常温で行い、接着強度を測定した。結果を、第
５図に示す。

二、１００°Ｃで導水雰囲気下における一定時間毎の経
時熱劣化を調べる剥離試験 前記ベルトの巾を１９．１ｍｍに揃え、約１００°Ｃの
水にベルトを浸漬し、一定時間経過毎にベルト歯底部の
剥離試験を常温で行い、接着強度を測定した。結果を第
６図に示す。

この第４図乃至第６図から、上記接着強度の１２０°Ｃ
における経時熱劣化、１００　’Ｃにおける経時耐油熱
劣化、経時導水熱劣化による接着強度は、従来のものよ
り高い値を維持していることが明らかである。即ち、高
温下でオイルや蒸気に晒される状況下においてもこの発
明に係るベルトは好適であると言える。

更に、上記いずれのグラフについても、初期の接着強度
が、特に、優れている。この様に、未だベルトとこのベ
ルトが係合する部材との馴染みが少なくて無理な力がか
かりがちな初期運転（所謂、慣らし運転）時にベルトの
接着強度が優れていると、この時期の劣化が最小限で済
み、その後のベルトの耐久性に、殊の外、好影響を及ぼ
す。

０１２０°Ｃで一定時間毎の帆布の機械的強度の経時熱
劣化の割合を調べる引っ張り試験 帆布の幅を２５ｍｍに揃え、帆布単体で１５０°Ｃ×２
０分間プレス加硫処理を施し、１２０゛Ｃのオーブン中
に所定時間ずつ放置し、経時熱劣化後の帆布の伸縮方向
の引っ張り試験を常温で行い、その破断強度を測定し、
初期値との比較により経時熱劣化の割合を算出した。

（試験条件；引張速度　２００ｍ＋ｍ／ｓｉｎ　）第７
図に示した結果より、高温（１２０°Ｃ）下における機
械的強度の熱劣化の割合も従来の帆布に較べて優秀であ
ることがわかる。

■耐摩耗性に関する試験 イ、常温下におけるテーバ式の耐摩耗試験帆布単体で１
５０″ＣＸ２０分間プレス加硫処理を施した試料を用い
、テーバ社の摩耗試験機（モデル５１５０）を使用し摩
耗試験を行った。尚、評価は摩耗重量（損失重量）によ
った。

（試験条件；荷重　５００ｇ、摩耗輪Ｈ−１８、回転数
　４，０００回転） 結果を、第８図に示す。

０．１００’Ｃの温熱雰囲気下の一定時間毎の厚みの変
化による耐摩耗試験 ベルトを一対のプーリに架は渡し、下部で水を沸騰させ
ている槽内で走行試験を行った。

評価は、走行後のベルト歯底部帆布の厚みの減少度合い
によった。結果を、第９図に示す。

この第８図と第９図の結果より、常温での耐摩耗性、１
００°Ｃ湿熱雰囲気下での摩耗特性の経時劣化が共に従
来のベルトより優れていることがわかる。

■１４０°Ｃ屈曲疲労による耐久試験 ベルトを用い、１４０°Ｃの雰囲気温度下でデマッチャ
屈曲試験機（形式、ＦＴ−２０２〔特〕　：■上品製作
所製）を使用し、ベルトの歯元部帆布の屈曲試験を行っ
た。尚、評価はベルトの歯元部の帆布に、布全厚に及ぶ
亀裂が発生した回数によった。

（試験条件；屈曲回数　毎分３００回 〔１往復運動を１回とする。］ ；サンプルの掴みチャック間距離 最大７５ｍｍ、最小１９＋ａｍ） 結果は、第１０図に示したように、この発明に係るベル
トの耐久性は従来のベルトより明らかに優れている。

■走行試験 前記タイミングベルトで、下記２種の走行試験を行った
。走行寿命は、ベルト歯元部の帆布に布全厚に及ぶ亀裂
発生時間によった。

イ、１１０°Ｃにおける耐熱走行試験 ベルトを１１０”Ｃの雰囲気温度下で、一対のプーリ間
に架は渡しベルト歯元帆布の亀裂寿命を亀裂発生時間に
より評価した。

口　８０°Ｃにおける歯元耐久試験 ベルトを８０°Ｃの雰囲気温度下で、３個のプーリ間に
架は渡しベルト歯元帆布の亀裂寿命を亀裂発生時間によ
り評価した。

次記の表に示した結果から、高温運転下における耐久性
は従来のベルトより非常に優れたものであることがわか
る。

上述の、■−イ、■−イ、口の試験結果を次表に示す。

＊■−イ・・・常温における剥離試験 単位；　（Ｋｇｆ／２５＋＋ｍ） 本■−イ・・・１１０°Ｃにおける耐熱走行試験走行寿
命；（時間〔Ｈ〕） ＊■−口・・・８０°Ｃにおける歯元耐久試験走行寿命
；　（時間〔Ｈ〕） ＊１・・・（ゴム破壊）　＊２・・・（部分的ゴム破壊
）〔発明の効果〕 この発明のベルトは、上述の構成により、表及び図に表
した試験結果からも明らかなようにベルトの一番の弱点
である帆布の機械的特性、耐熱性及び、帆布と水素化ニ
トリルゴムとの接着性を向上させた優れたベルトを提供
することが出来るという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、この発明に係るベルトの一実施例
を示し、第１図及び第２図は歯付ベルトの断面状態を示
す斜視図、第３図はＶベルトの断面状態を示す斜視図で
ある。 第４図は、１２０　”Ｃにおける接着性の熱老化に関す
る剥離試験の結果を示すグラフ、第５図は、１００℃に
おける油雰囲気下の接着性の熱老化に関する剥離試験の
結果を示すグラフ、第６図は、１００　’Ｃにおける導
水雰囲気下の接着性の熱老化に関する剥離試験の結果を
示すグラフ、第７図は、１２０°Ｃにおける機械的特性
の熱劣化の割合に関する引っ張り試験の結果を示すグラ
フ、第８図は、常温下における耐摩耗性に間する試験の
結果を示すグラフである。 第９図は、１００°Ｃの導水雰囲気下における耐摩耗性
に関する耐久試験の結果を示すグラフ、第１Ｏ図は、１
４０　’Ｃにおける屈曲疲労に関する耐久試験の結果を
示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＲＦＬ組成物で被覆した帆布を有するベルトにおい
   て、前記ＲＦＬ組成物のＬ成分にＨ−ＮＢＲを含有する
   ことを特徴とするベルト。 ２、前記帆布への前記ＲＦＬ組成物の付着量が、基布の
   重量に対して約１０〜５０重量％であることを特徴とす
   る請求項１記載のベルト。