JPH06300086A

JPH06300086A - ベルト

Info

Publication number: JPH06300086A
Application number: JP5087574A
Authority: JP
Inventors: Keishi Sato; 惠志佐藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1993-04-14
Filing date: 1993-04-14
Publication date: 1994-10-25

Abstract

(57)【要約】【目的】軽量化、耐熱性の向上、難燃性の向上等を図
ることができるコンベアベルト、伝動ベルトなどのベル
トを提供する。【構成】コンベアベルトＡは、上カバー１、下カバー
２、耳カバー３及び繊維補強材である布層４から構成さ
れる。上カバー１、下カバー２及び耳カバー３は、ゴム
又樹脂からなり、布層４は、ポリパラフェニレンベンゾ
ビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維から構成される。【効果】コンベアベルトの軽量化及びその結果による
消費電力の低減化を図ることができ、また、コンベアベ
ルト機械本体の単純化を図ることができ、更に、コンベ
アベルトの耐熱性の向上及び難燃性の向上を図ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴム又は樹脂からなる
コンベアベルト、伝動ベルトなどのベルト（以下、単に
「ベルト」と称することもある）に関し、更に詳しく
は、補強材を備えたベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンベアベルト、伝動ベルトの補
強材としては、ナイロン、ポリエステル等の繊維が多く
使用されており、最近では、高強度、低伸度、耐熱性、
難燃性を有する芳香族系ポリアミド繊維が開発されてか
ら、その特性を応用したコンベアベルト、伝動ベルトが
開発されて市場で使用されてきている。繊維の強度が大
きい程、使用する補強材の量を少なくすることができる
ことから軽量化することができ、従って、コンベア等の
消費電力を減らすことができる。

【０００３】また、補強材の伸度を小さくできるとコン
ベアベルトの使用中の伸びを少なくすることができ、従
って、コンベア装置の単純化、具体的にはテークアップ
機構を小さくできる。更に、耐熱性のより優れた補強材
を使用することより高温の搬送物の搬送ができるコンベ
アベルトを製造することができる。難燃性についても同
様に、より難燃性の優れたコンベアベルトを製造するこ
とができる。

【０００４】これらの要求特性は、アラミド繊維などの
芳香族系ポリアミド繊維の利用により飛躍的に向上した
コンベアベルト又は伝動ベルトを製造することができる
ようになった。しかしながら、これらの特性を向上でき
ればさらに性能を向上したコンベアベルト、伝動ベルト
等を製造することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高強
力繊維の使用による、ベルトの軽量化及びその結果によ
る消費電力の低減化、低伸度繊維の使用によるベルト機
械本体の単純化、耐熱性の優れた繊維の使用によるベル
トの耐熱性向上、難燃性の優れた繊維の使用によるベル
トの難燃性向上等を発揮することができるベルトを提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
の課題を解決するために鋭意検討した結果、ゴム又は樹
脂からなるベルトに使用される補強材を特定の繊維から
構成される繊維補強材とすることにより上記目的のベル
トを得ることに成功し、本発明を完成するに至ったので
ある。

【０００７】すなわち、本発明は、 (1) ヘテロ環含有芳香族ポリマーから構成される繊維
補強材を備えてなるゴム又は樹脂からなるベルトであ
る。 (2) 繊維補強材がポリパラフェニレンベンゾビスオキ
サゾール繊維又はポリパラフェニレンベンゾビスチアゾ
ール繊維から構成される上記(1)記載のベルトである。 (3) 繊維補強材がロープ構造、簾コード構造、又は織
物構造である上記(1)又は(2)記載のベルトである。 (4) 繊維補強材は、他の材料からなる繊維又はスチー
ル製補強材が組み合わされたものである上記(1)〜(3)の
何れか一つに記載のベルトである。 (5) 耐熱性を有するゴム又は樹脂からなる上記(1)〜
(4)の何れか一つに記載のベルトである。 (6) 難燃性を有するゴム又は樹脂からなる上記(1)〜
(5)の何れか一つに記載のベルトである。 (7) 難燃性付与剤を含有してなる上記(1)〜(6)の何れ
か一つに記載のベルトである。 (8) ヘテロ環含有芳香族ポリマーから構成される繊維
からなる不織布で構成されたベルトである。 (9) 不織布がポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾ
ール繊維又はポリパラフェニレンベンゾビスチアゾール
繊維から構成される上記(8)記載のベルト。 (10) 上記(8)又は(9)記載の不織布とゴム又は樹脂から
なるベルト体とを積層してなるベルトである。 (11) ベルトがコンベアベルトである上記(1)〜(10)の
何れか一つに記載のベルトである。 (12) ベルトが伝動ベルトである上記(1)〜(10)の何れ
か一つに記載のベルトである。

【０００８】以下、本発明の内容を説明する。本発明の
ベルトは、ヘテロ環含有芳香族ポリマーから構成される
繊維補強材を備えてなるものである。ヘテロ環含有芳香
族ポリマーから構成される繊維としては、例えば、ポリ
パラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維（以下、Ｐ
ＢＯ繊維という）又はポリパラフェニレンベンゾビスチ
アゾール繊維（以下、ＰＢＴ繊維という）が挙げられ
る。これらの繊維は、炭素繊維の弾性率とアラミド繊維
の強度およびハンドリングの容易さを合わせもつ繊維で
あり、上記従来の炭素繊維、アラミド繊維などの有機繊
維よりも、さらに、高強度、低伸度、耐熱性、難燃性に
優れた繊維である。すなわち、これらの繊維は、強度が
２５ｇ／Ｄ以上であり、伸度が３．０％以下であり、分
解温度が６００℃以上であり、弾性率が１０００ｇ／Ｄ
以上であり、酸素指数（JIS K 7201により定義され、測
定されるものであり、Ｏ．Ｉ．とも称される）は４０以
上である。本発明は、上記の特性を有する繊維を用いる
ものであるが、これらの繊維のうちＰＢＯ繊維を用いる
ことが好ましく、さらに、下記一般式（Ｉ）

【化１】で表されるシス構造のＰＢＯ繊維を用いることが好まし
い。シス構造のＰＢＯ繊維は、強度が３８ｇ／Ｄであ
り、伸度が１．８％であり、分解温度が６３０℃であ
り、弾性率が２１００ｇ／Ｄであり、酸素指数は５５で
ある。

【０００９】本発明において繊維補強材は、上記繊維を
使用して作製するものであり、繊維補強材の構造例とし
ては、ロープ構造、簾コード構造、又は織物構造が挙げ
られる（この点に関してはさらに後述する実施例で説明
する）が、これらに限定されるものではない。

【００１０】また、本発明で用いる繊維補強材は、他の
繊維材料からなる繊維又はスチール製補強材が組み合わ
されたものであってもよい。このような繊維補強材とし
ては、例えば、ＰＢＯ繊維又はＰＢＴ繊維から構成され
る繊維と、炭素繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維、ポ
リエステル繊維、ビニロン繊維などの有機繊維及び／又
はスチールコードとを混撚りして上記ロープ構造、簾コ
ード構造、又は織物構造とする繊維補強材が挙げられ
る。ＰＢＯ繊維又はＰＢＴ繊維から構成される繊維と、
炭素繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル
繊維、ビニロン繊維などの有機繊維及び／又はスチール
コードとの混合比率は、デニール比で１：４〜４：１と
することが好ましく、さらに好ましくは、１：２．５〜
２．５：１である。さらに、ＰＢＯ繊維又はＰＢＴ繊維
から構成される上記ロープ構造、簾コード構造、又は織
物構造となる繊維補強材片と、炭素繊維、アラミド繊
維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊維な
どの有機繊維及び／又はスチールコードとから構成され
る繊維補強材片とを積層又は被覆構造としてなる繊維補
強材が挙げられる。

【００１１】本発明のベルトに用いるゴム又は樹脂とし
ては、ベルトの使用目的、態様に応じて、天然ゴム、合
成ゴムなどの公知のゴム配合物、塩化ビニル樹脂、フッ
素樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等の公知の樹脂
配合物を用いることができる。また、ベルトの耐熱性、
難燃性を向上させるために、上記ゴム配合物又は樹脂配
合物に、耐熱性、難燃性有するゴム又は樹脂、及び／又
は難燃性付与剤なども配合することができる。

【００１２】耐熱性を有するゴム又は樹脂としては、例
えば、エチレン・プロピレン共重合体ゴム（ＥＰＲ）、
エチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤ
Ｍ）、ハロゲン化イソプレン・イソブチレン共重体（Ｘ
−ＩＩＲ）、シリコーン樹脂、弗素樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂等が挙げられ
る。

【００１３】難燃性を有するゴム又は樹脂としては、例
えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）、フッソゴム（ＦＫ
Ｍ）、ポリ塩化ビニール樹脂（ＰＶＣ）、ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。ま
た、ベルトに含有させる難燃性付与剤としては、例え
ば、酸化アンチモン、塩素化パラフィン、有機リン酸エ
ステル等が挙げられる。

【００１４】本発明のベルトは、ヘテロ環含有芳香族ポ
リマーから構成される繊維、例えば、ＰＢＯ繊維又はＰ
ＢＴ繊維からなる不織布で構成することもできる。ま
た、上記構成の不織布とゴム又は樹脂からなるベルト体
とを積層してなるベルトであってよい（この点に関して
はさらに後述する実施例で説明する）。

【００１５】本発明の繊維補強材を備えたベルトは、コ
ンベアベルトに用いることができ、本発明の繊維補強材
を備えたベルトであれば、コンベアベルトの形状、構造
等は特に限定されるものではなく、使用目的、態様に応
じて、コンベアベルトの形状、構造等を、例えば、帆布
コンベアベルト、パイプコンベアベルト、ヒレ付きコン
ベアベルト、中寄棧付きコンベアベルトにすることがで
き、また、コンベアベルトの表面形状を、Ｍ型形状、凹
凸布目形状、凹凸網目形状等にすることができる。

【００１６】また、本発明の繊維補強材を備えたベルト
は、伝動ベルトに用いることができ、本発明の繊維補強
材を備えたベルトであれば、伝動ベルトの形状、構造等
は特に限定されるものではなく、使用目的、態様に応じ
て、伝動ベルトの形状、構造等を、例えば、平ベルト、
Ｖベルト、歯付きベルト、タイミングベルト等にするこ
とができる。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。なお、各図において、同一名称は同一符号をもっ
て示す。図１は、布層コンベアベルトの一例を示すもの
である。該布層コンベアベルトＡは、上カバー１、下カ
バー２、耳カバー３及びＰＢＯ繊維からなる布層４から
構成される。上カバー１、下カバー２、耳カバー３の材
料としては、ゴムでも樹脂でもよい。本実施例では、布
層４の枚数が２枚であるが、１枚以上であれば何枚でも
よい。

【００１８】布層の構造例としては、図２に示す平織構
造、図３に示す斜紋織構造、図４に示すバスケット織構
造、図５に示すレノー織構造、図６に示す簾コード織構
造、図７に示すソリッドウーブン織構造、図８に示すス
トレートワープ織構造を挙げることができる。図２乃至
図８において、５がタテ糸、６がヨコ糸、７がバインダ
ー糸である。ＰＢＯ繊維は、単独又は他の繊維との混撚
した糸としてこれらの糸全て若しくは一部に使用しても
よい。

【００１９】ＰＢＯ繊維は，図９に示すようにロープの
形に撚った上でコンベアベルトＢに埋設してもよい。こ
こで、８が当該ロープである。また、ロープや織物の
上、下の両方、または、一方に図１０に示すようにブレ
ーカー９を用いてもよい。このブレーカー９は、ＰＢＯ
繊維でも他の繊維でも良いが、コンベアベルトＣに柔軟
性をもたせるためには伸度の大きい繊維が好ましい。布
層は図１１に示すようにコンベアベルトＤの上下面の一
方又は両方を露出させてもよい。このとき布層の枚数
は、露出布層だけの１枚でも、複数枚でもよい。

【００２０】図１２は、ＰＢＯ繊維によって不織布コン
ベアベルトＥを作製した例である。ここで，１０はカッ
ト繊維、１１は補強糸、１２はステッチャー糸である
が、この全部又は一部にＰＢＯ繊維を使用する。また、
この不織布１３は、このままで使用しても良いが、ゴム
又は樹脂を含浸して使用してもよい。

【００２１】図１３は、ＰＢＯ繊維で構成され不織布１
３とゴム又は樹脂からなるコンベアベルト体１４とを接
着加工することにより製造したコンベアベルトＦの例で
ある。この例では、不織布１３の表面に高温物を積載し
て搬送しても不織布１３の耐熱性で熱劣化を防止でき、
かつ、この不織布１３に含有される空気によりコンベア
ベルト体１４に熱が伝わるのを防止することができる。

【００２２】図１４は、布層伝動ベルト（ラップドＶベ
ルト）の一例を示すものである。該布層伝動ベルトＧ
は、上カバー１５と、ＰＢＯ繊維からなる布層１６と、
下カバー１７と、ＰＢＯ繊維又はナイロン繊維、ポリエ
ステル繊維などの有機繊維の外被布１８とから構成され
る。上カバー１５及び下カバー１７の材料としては、ゴ
ムでも樹脂でもよい。本実施例では、布層１６の枚数は
２枚であるが、１枚以上であれば、何枚でもよい。ま
た、外被布４も１枚以上であれば何枚でもよい。

【００２３】次に、製造例及び比較例により本発明を更
に説明する。（本発明で用いる繊維補強材の製造例）１５００デニー
ルに紡糸したＰＢＯ繊維原糸２本を合わせて２０回／１
０cmの下撚りをかけ、次いで、これを３本合わせて２０
回／１０cmの逆方向の撚りをかけコードとした。このコ
ードを７２２本をタテ糸とし、ヨコ糸に綿の２０′ｓ紡
績糸３．５本／５cmを打ち込んで仕上がり幅１０４０mm
の簾れ織り物を作製した。この織物を、下記表１に示さ
れる熱処理条件でＲＦＬ系接着剤（レゾルシン／ホルマ
リン／ラテックス系接着剤）を付着して乾燥熱処理を行
い、簾れ幅９５０mm、打ち込み数３８．０本／５cmに仕
上げた。この接着剤処理コードの両面よりゴムシートを
かぶせ、最終仕上がり厚さ１．８mmのトッピングコード
とした。これを必要な長さに切断し、繊維補強材として
使用した。

【００２４】

【表１】

【００２５】〔アラミド繊維補強材の製造例（従来
例）〕アラミド原糸（商品名テクノーラ、帝人社製）
３．０００デニールを用いて下撚り数６回／１０cm、こ
れを３本合わせて、同方向に中撚り数１１回／１０cm、
更にこれを３本合わせて逆方向に上撚り数１１回／１０
cmのコードを作製し、エポキシ配合液を１浴目に使用
し、ＲＦＬ（レゾルシン／ホルマリン／ラテックス）配
合液を２浴目接着剤とし、熱処理して、デップ処理簾れ
コードを作製した。これに両面よりゴムをトッピング
し、仕上がり厚さ２．６mm、打ち込み数２１．０本／５
cmのトッピングコードとした。これを必要な長さに切断
し、繊維補強材として使用した。

【００２６】（比較例）下記表２に、前記で作製した各
々のゴムトッピングコードを繊維補強材の布層として試
験片（サンプルコンベアベルト）を作製し、ＰＢＯ布層
試験片（本発明品）とアラミド繊維布層試験片（従来
品）とを比較した結果を示す。各々の試験片は、前記で
作製したゴムトッピングコードを繊維補強材の布層とし
て表２に示されるベルト構造になる（断面は図１の布層
１枚に相当する）ように上カバーゴム、下カバーゴムお
よび耳カバーゴムを貼り付け、通常のゴムベルト加硫方
法に従い加硫して作製した。各々の試験片について、ベ
ルトとしての物性（ベルト切断強力、ベルト伸度）を測
定した。

【００２７】

【表２】

【００２８】表２の結果から明らかなように、ベルトの
伸びが小さくなるのでテークアップ移動量が小さくな
る。また、ベルト重量を１．１kg/m軽くすることができ
るので取り扱い易くなり、かつ消費電力も少なくなる。
更に、付随的利点としてベルト厚さを薄くできるので、
同じ大きさのドラムにより長く製品ベルトを巻くことが
できることが判明した。

【００２９】

【発明の効果】本発明のベルトは、従来の炭素繊維、ア
ラミド繊維などの有機繊維よりも、さらに、高強度、低
伸度、耐熱性、難燃性に優れた繊維から構成される繊維
補強材を備えたものであるので、コンベアベルト、伝動
ベルトに使用した場合に、ベルトの軽量化及びその結果
による消費電力の低減化を図ることができ、また、ベル
ト機械本体の単純化を図ることができ、更に、ベルトの
耐熱性の向上及び難燃性の向上を図ることができる。特
に、本発明のベルトを、コンベアベルトに用いれば、コ
ンベア装置の単純化、具体的には、テークアップ機構を
小さくでき、高温の搬送物の搬送ができるコンベアベル
トを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンベアベルトの一例を示す断面図である。

【図２】平織構造の一例を示す平面図である。

【図３】斜紋織構造の一例を示す平面図である。

【図４】バスケット織構造の一例を示す平面図である。

【図５】レノー織構造の一例を示す平面図である。

【図６】簾コード織構造の一例を示す平面図である。

【図７】ソリッドウーブン織構造の一例を示す側面図で
ある。

【図８】ストレートワープ織構造の一例を示す斜視図で
ある。

【図９】コンベアベルトの他例を示す断面図である。

【図１０】コンベアベルトの他例を示す断面図である。

【図１１】コンベアベルトの他例を示す断面図である。

【図１２】不織布で構成されるコンベアベルトの一例を
示す断面図である。

【図１３】不織布で構成されるコンベアベルトの他例を
示す断面図である。

【図１４】伝動ベルトの一例を一部断面で示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

Ａコンベアベルト１上カバー２下カバー３耳カバー４布層５タテ糸６ヨコ糸７バインダー糸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘテロ環含有芳香族ポリマーから構成さ
れる繊維補強材を備えてなるゴム又は樹脂からなるベル
ト。
【請求項２】繊維補強材がポリパラフェニレンベンゾ
ビスオキサゾール繊維又はポリパラフェニレンベンゾビ
スチアゾール繊維から構成される請求項１記載のベル
ト。
【請求項３】繊維補強材がロープ構造、簾コード構
造、又は織物構造である請求項１又は２記載のベルト。
【請求項４】繊維補強材は、他の材料からなる繊維又
はスチール製補強材が組み合わされたものである請求項
１〜３の何れか一つに記載のベルト。
【請求項５】耐熱性を有するゴム又は樹脂からなる請
求項１〜４の何れか一つに記載のベルト。
【請求項６】難燃性を有するゴム又は樹脂からなる請
求項１〜５の何れか一つに記載のベルト。
【請求項７】難燃性付与剤を含有してなる請求項１〜
６の何れか一つに記載のベルト。
【請求項８】ヘテロ環含有芳香族ポリマーから構成さ
れる繊維からなる不織布で構成されたベルト。
【請求項９】不織布がポリパラフェニレンベンゾビス
オキサゾール繊維又はポリパラフェニレンベンゾビスチ
アゾール繊維から構成される請求項８記載のベルト。
【請求項１０】請求項８又は９記載の不織布とゴム又
は樹脂からなるベルト体とを積層してなるベルト。
【請求項１１】ベルトがコンベアベルトである請求項
１〜１０の何れか一つに記載のベルト。
【請求項１２】ベルトが伝動ベルトである請求項１〜
１０の何れか一つに記載のベルト。