JPH03255246A - ベルト用帆布の処理方法 - 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、ベルトの一部を構成し、ベルトを補強するた
めに用いられる帆布の処理方法に関するものである。

〔従来の技術］ 従来、歯付ベルト、■ベルト、平ベルトなどのベルトに
はクロロプレンゴムが主に用いられていたが、近年様々
な分野においてベルトに要求される性能、例えば、機械
的特性、耐熱性等が高まってきている。

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）が実用化されてきており、この水素化
ニトリルゴムを用いたベルト用帆布の処理には以前と同
様、ゴム糊を用いていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の技術で処理した帆布を有するベル）
　（１１）は（第１図参照）、水素化ニトリルゴム（１
２）や、ガラス繊維コード（１３）が新たな要求性能を
満たしてもベルト用帆布（１４）がその性能を満たしえ
ず、ベルト（１１）の使用中、前記帆布（１４）に亀裂
等が生じベルト（１１）の破損に到るという問題があっ
た。

即ち、ベルト（１１）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、■まず、ベルト（１１）の表面を覆って
いる帆布（１４）の歯元部（１５）から亀裂が生じ、■
次いで、ベルｌ−（１１）の歯（１６）自体が欠損し■
ついに、ベルト（１１）の破損に到る場合が最も多く、
よって、ベルト（Ｉｆ）の一番の弱点はその帆布（１４
）にあると考えられ、■ベルト、平ベルトについてもや
はり同様に帆布（１４）が弱点であると考えられる。

即ち、帆布（１４）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、水素化ニトリル
ゴムを用いたベルトの一番の弱点である帆布の機械的特
性、耐熱性、又、帆布と水素化ニトリルゴムとの接着性
を向上させることができるベルト用帆布の処理方法を提
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ための、ベル
ト用帆布の処理方法を提供す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、しくラテックス）成分にＨ−Ｎ
ＢＲ（水素化ニトリルゴム）を含有するＲＦＬ組成物で
帆布を処理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。この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２０〜３０重量％である。ここで、基布をＲＦＬ
処理したものが、帆布であり、基布とはＲＦＬ処理する
以前の布をいつ。

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。

〔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、ＲＦ液を作成し、Ｌ（ラテックス）成
分にＨ−ＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）を含有するラテ
ックスによりＲＦＬ＆Ｉｌ成物を調整する。

（ａ）　ＲＦ液の作成 Ｒ／Ｆモル比は、工：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゜ 水　　　　　　　　　　　　・・・３４０゜ＮａＯＨ水
溶液（１０％）・　　　３゜（合計　　　　　　　　・
・・３７４゜ら）ＲＦ　Ｌ組成物の調整 ＲＦ／Ｌ固形分重量比は、１：４〜２０が好ましく、さ
らに好ましくは１：５〜１０であり、以下に示す割合で
、ρ）１１０〜１１になるようにしてＲＦＬ組成物を調
整した。

前記ＲＦ液　　　　　　・・・３７４．７ｇ水ラう・ン
クス（Ｌ）　　　　・・・５５６．０ｇアンモニア水（
２８％）・・・　１０．０ｇ水　　　　　　　　　　　
　　・・・２８２．６ｇ（合計　　　　　　　　・・・
１２２３．２ｇ）前記＊ラテックス（Ｌ）としで、日本
ゼオン■の、Ｚｅｔｐｏｌ　２０２０　ラテックスを用
いた。

（ｃ）基布へのＲＦＬ組成物による被覆前記ＲＦＬ組成
物を用いて、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ｇ ５ｇ ５ｇ ７ｇ） リロールの間隙量で、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、処理した帆布を得た。

（２）評価試験 上述のようにして作製した帆布、若しくはこの帆布を用
い次に示す方法で作成した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。

〔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・・・１００　　部ＺｎＯ・・・
　　５．０部 カーボンブランク　　・・・　４０．１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部促進剤（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。

尚、比較例（２）〜（４）として、Ｌ（ラテックス）成
分としてカルボキシル化ＮＢＲラテックス（２Ｌクロロ
スルホン化ポリエチレンラテツクス（３Ｌビニルピリジ
ン−スチレンブタジェンラテックス（４）を用いてＲＦ
Ｌ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　５０ｖｎ／ｌｌｌ１ｎ　）後記
（１６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組成物を用いたものに較べて非常に強固なもの
である。

０．１２０”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
ヤオーブ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２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 前記ベルトの巾を１９．１ｍｍに揃え、約１００°Ｃ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
帆布の剥離試験を常温で行い、接着強度を測定した。結
果を第３図に示す。

１００°Ｃで湧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
４図に示す。

この第２図乃至第４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、経時清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
明に係る帆布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
がちは初期運転（所謂、慣らし運転）時にヘルドの接着
強度が優れていると、この時期の劣化が最小限で済み、
この後のベルトの耐久性に殊の外杆影響を及ぼす。

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　２００ｍｍ／１Ｉｌｉｎ　）第
５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°Ｃ×２０分間プレス加硫処理を施した試料を用い
、テーバ社の摩耗試駐機（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６図に示す。

口、１００°Ｃの湿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の帆布の厚みの減少度合
いによった。結果を、第７図に示す。

この第６図と第７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
来の帆布を用いた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、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１９ｍｍ） 結果は第８図に示したように、この発明に係る帆布を用
いた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部の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すく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／２５ｍｍ） ＊■−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〕 この発明のベルト用帆布の処理方法により処理した帆布
を用いたベルトは、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図は、この発明に係るベルト用帆布の処理方法によ
り処理した帆布を有する歯付ベルトの断面状態を示す斜
視図である。 第２図は、１２０°Ｃにおける接着強度の熱老化に関す
る剥離試験の結果を示すグラフ、第３図は、１００″Ｃ
における油雰囲気下の接着強度の熱老化に関する剥離試
験の結果を示すグラフ、第４図は、１００°Ｃにおける
清水雰囲気下の接着強度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、１２０°Ｃにおける機械的
特性の熱老化に関する引っ張り試験の結果を示すグラフ
、第６図は、常温下における耐摩耗性に関する試験の結
果を示すグラフである。 第７図は、１００°Ｃの清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８図は、１４
０°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、Ｌ成分にＨ−ＮＢＲを含有するＲＦＬ組成物でベル
   ト用帆布を被覆することを特徴とするベルト用帆布の処
   理方法。 ２、前記ＲＦＬ組成物のＲ／Ｆモル比が１：１〜５、Ｒ
   Ｆ／Ｌ固形分重量比が１：４〜２０であることを特徴と
   する請求項１記載のベルト用帆布の処理方法。 ３、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又は２記載のベルト用帆布の処理方法。