JP2001322184A

JP2001322184A - 伝動ベルト用心線の接着処理方法

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Publication number: JP2001322184A
Application number: JP2000142591A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hanesaka; 仁志羽坂; Keiji Takano; 啓二高野; Takashi Kinoshita; 隆史木下
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2000-05-16
Publication date: 2001-11-20
Anticipated expiration: 2020-05-16
Also published as: JP3759857B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ホツレ性を改善し、屈曲疲労後強力保持率を
維持し、そしてゴムとの接着性を向上させた伝動ベルト
用心線の接着処理方法を提供する。【解決手段】撚糸コードからなる伝動ベルト用心線を
ニトリルゴム変性エポキシ樹脂とアルキルフェノール・
ホルムアルデヒド樹脂を含む前処理液で処理し、続いて
ニトリルゴムラテックスもしくは水素化ニトリルゴムラ
テックスからなるＲＦＬ液で処理し、そしてニトリルゴ
ム配合物もしくは水素化ニトリルゴム配合物を溶剤に溶
かしたゴム糊でオーバーコート処理する。

Description

【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心線の
接着処理方法に係り、詳しくはホツレ性を改善し、屈曲
疲労後強力保持率を維持し、そしてゴムとの接着性を向
上させた伝動ベルト用心線の接着処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、省エネルギー化、コンパクト化の
社会的要請を背景に、自動車のエンジンルーム周辺の雰
囲気温度は、従来に比べて上昇し、伝動ベルトの使用環
境温度も高くなってきた。従来の伝動ベルトは主に天然
ゴム、スチレンーブタジエンゴム、クロロプレンゴムを
使用してきたが、高温雰囲気下では、圧縮ゴム層が早
期に亀裂を発生することがあった。

【０００３】このため、最近では、耐熱性ポリマーとし
て開発された水素化ニトリルゴムがＶリブドベルト、Ｖ
ベルト、あるいは歯付ベルトに使用されている。また、
水素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を使用し
たゴム配合物も伝動ベルトの弾性部材に使用されてい
る。これに応じて、心線である繊維コードと水素化ニト
リルゴムとの接着も改善されつつある。

【０００４】例えば、繊維コードと水素化ニトリルゴム
組成物との接着において、特公昭６０−２４１３１号公
報には、カルボキシル基含有アクリロニトリル−ブタジ
エンゴムラテックスからなるＲＦＬ液で処理する方法、
特公平５−４１５２５公報、特公平５−４１５２６公
報、特公平５−４１５２７公報には、イソシアネート化
合物、エポキシ化合物及びシランカップリング剤から選
ばれた活性化合物、ＲＦＬ液及びハロゲン含有重合体を
主成分とする接着剤組成物で処理する方法、特公平６−
４１５２８公報にはエポキシ化合物あるいはイソシアネ
ート化合物で第１処理した後、ＲＦＬ液で第２処理し、
そしてゴム配合物と塩化ゴムを溶剤に溶かしたゴム糊で
第３処理する方法が開示されている。

【０００５】また、カルボキシル基含有アクリロニトリ
ル−ブタジエンゴムゴムラテックスからなるＲＦＬ液で
処理する方法では、従来に比べて繊維コードと水素化ニ
トリルゴムとの接着力は改善されたが、この処理コード
を心線に用いた伝動ベルトを走行させて繰り返し疲労を
与えた場合には、早期に心線と接着ゴム層とが界面剥離
し、実使用上、接着力が不足していることが明らかにな
った。

【０００６】活性化合物、ＲＦＬ液及びハロゲン含有重
合体を主成分とする接着剤組成物を使用する場合には、
ハロゲン含有重合体の使用は、地球環境上、制限される
可能性を含んでいる。更には、特公平６−４１５２８
公報に記載された方法では、塩化ゴムが地球環境上、制
限される可能性を含んでおり、将来において継続的に安
定した供給が危ぶまれる問題を含んでいる。

【０００７】現在、ポリパラフェニレンベンゾビスオキ
サゾール繊維やアラミド繊維等の高強度、高モジュラス
の有機繊維では、熱中の寸法安定性が他の有機繊維より
優れており、広く動力伝動用ベルトの心線として用いら
れつつある。しかし、歯付ベルト、Ｖリブドベルト及び
カットエッジタイプのＶベルト等のベルト両側面（カッ
ト面）を露出させた動力伝動用ベルトの心線として使用
した場合、そのカット面から該繊維のフィラメントが飛
び出す「ホツレ」という問題が発生したために、種々の
改善が今日まで行われてきた。

【０００８】例えば、（１）ＲＦＬ液を用いる方法、
（２）エポキシ又はイソシアネート化合物で前処理した
後、ＲＦＬ液を用いる方法などが試みられてきた。ま
た、ＲＦＬ液の含浸性を改善するため、特開平８−１０
０３７０号公報にはＲＦＬ液を含む処理液を真空・加圧
条件下で含浸する方法が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、（１）に記載
したＲＦＬ液処理のみの場合には、屈曲性はよいがホツ
レ易さが残り、一方（２）の方法ではコードが硬くな
り、ホツレ性は改善されるが屈曲疲労性が悪くなる等、
何れも未だ充分満足される状態に至っていない。更に、
処理液を真空・加圧条件下で含浸する方法も連続処理に
は不適であった。

【００１０】本発明者等も、さきにアラミド繊維を少な
くとも１個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物と
液状ゴムの混合溶液で処理し、しかる後、これを未加硫
ゴムと密着加硫せしめる接着方法を提案した。この方法
は従来法に比べ屈曲疲労性及びホツレ性を著しく改善で
きたが、なお接着性がやや劣っている難があり、更に検
討の余地が残されていた。

【００１１】本発明は、これらの点を考慮し、ホツレ性
を改善し、屈曲疲労後強力保持率を維持し、そしてゴム
との接着性を向上させた伝動ベルト用心線の接着処理方
法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち、本願請求項１記載
の発明は、水素化ニトリルゴム配合物と伝動ベルト用心
線の接着処理方法において、撚糸コードからなる伝動ベ
ルト用心線をニトリルゴム変性エポキシ樹脂とアルキル
フェノール・ホルムアルデヒド樹脂を含む前処理液で処
理し、続いてニトリルゴムラテックスもしくは水素化ニ
トリルゴムラテックスからなるＲＦＬ液で処理し、そし
てニトリルゴム配合物もしくは水素化ニトリルゴム配合
物を溶剤に溶かしたゴム糊でオーバーコート処理する伝
動ベルト用心線の接着処理方法にある。

【００１３】本発明のように、撚糸コードをニトリルゴ
ム変性エポキシ樹脂とアルキルフェノール・ホルムアル
デヒド樹脂を含む前処理液で処理すれば、固化した前処
理剤がフィラメントを固着し、ホツレ性を改善し、この
前処理剤には柔軟性があるため、耐屈曲疲労性も良好で
ある。更にニトリルゴムラテックスもしくは水素化ニト
リルゴムラテックスからなるＲＦＬ液で処理し、そして
ニトリルゴム配合物もしくは水素化ニトリルゴム配合物
を溶剤に溶かしたゴム糊でオーバーコート処理すること
により、撚糸コードのホツレ性を改善し、屈曲疲労後強
力保持率を維持し、そしてゴムとの接着性を向上させた
またゴムとの接着性を向上させることができる。

【００１４】本願請求項２記載の発明は、水素化ニトリ
ルゴム配合物と伝動ベルト用心線の接着処理方法におい
て、撚糸コードからなる伝動ベルト用心線をニトリルゴ
ム変性エポキシ樹脂とアルキルフェノール・ホルムアル
デヒド樹脂を含む前処理液で処理し、続いてニトリルゴ
ム配合物もしくは水素化ニトリルゴム配合物を溶剤に溶
かしたゴム糊でオーバーコート処理する伝動ベルト用心
線の接着処理方法にあり、ＲＦＬ液で処理しなくても撚
糸コードのホツレ性を改善し、屈曲疲労後強力保持率を
維持し、そしてゴムとの接着性を向上させることができ
る。

【００１５】本願請求項３記載の発明は、第１処理液が
ニトリルゴム変性エポキシ樹脂、アルキルフェノール・
ホルムアルデヒド樹脂、そして架橋剤からなる伝動ベル
ト用心線の接着処理方法にある。

【００１６】本願請求項４記載の発明は、アルキルフェ
ノール・ホルムアルデヒド樹脂とニトリルゴム変性エポ
キシ樹脂の重量比が２／１０〜１０／１０である伝動ベ
ルト用心線の接着処理方法にある。

【００１７】本願請求項５記載の発明は、伝動ベルト用
心線がポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維
である伝動ベルト用心線の接着処理方法にある。この繊
維は、高強度、高モジュラスであるが、接着性が低く、
耐屈曲疲労性に劣る。本願の接着処理方法を使用するこ
とによってこの繊維の撚糸コードのホツレ性を改善し、
屈曲疲労後強力保持率を維持し、そしてゴムとの接着性
を向上させたまたゴムとの接着性を向上させることがで
きる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明で使用する水素化ニトリル
ゴムは、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、あるいは
Ｈ−ＮＢＲに不飽和カルボン酸金属塩を添加したものを
主成分とし、これにカーボンブラックのような補強剤、
充填剤、軟化剤、老化防止剤、加硫助剤、硫黄のような
加硫剤等が添加混合される。

【００１９】上記水素化ニトリルゴムは、水素添加率８
０％以上であり、耐熱性及び耐オゾン性の特性を発揮す
るために好ましくは９０％以上が良い。水素添加率８０
％未満の水素化ニトリルゴムは、耐熱性及び耐オゾン性
が極度に低下する。耐油性及び耐寒性を考慮すると、結
合アクリロニトリル量は２０〜４５％の範囲が好まし
い。

【００２０】本発明で使用する伝動ベルト用心線として
は、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維
（ＰＢＯ繊維）、アラミド繊維のフィラメント群を撚り
合わせた撚糸コードであり、１〜３デニールのモノフィ
ラメントを１００〜３，０００本収束したトータル３０
０〜３，１００デニ−ルの無撚りの原糸を２〜５本寄せ
集め、これを上撚り数４〜５０回／１０ｃｍで上撚りし
て得たものである。無論、上撚りの前に下撚りを施して
もよい。

【００２１】使用する撚糸コードは、下記方法によって
処理される。（１）まず未処理撚糸コードをニトリルゴム変性エポキ
シ樹脂、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂、
そして架橋剤からなる室温に設定した前処理液に０．５
〜３０秒間浸漬した後、１５０〜２２０°Ｃに調節した
オーブンに２〜５分間通して乾燥される。前処理液が心
線内部まで浸透してフィラメントを固着し、ホツレ性を
改善する。尚、前処理液の固形分濃度は５〜３０重量％
に調節される。トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水
素、メチルエチルケトンなどの脂肪族ケトンが、溶剤と
して用いられる。

【００２２】ニトリルゴム変性エポキシ樹脂は、分子内
に２個以上のエポキシ基を持つエポキシ樹脂をニトリル
ゴムで変性したエポキシプレポリマーであり、ベースの
エポキシとしては、グリセリン、プロピレングリコール
類とエビクロルヒドリン等のハロゲン含有エポキシ化合
物との反応生成物、又はヒドロキノン、ビスフェノール
Ａ等の多価フェノールとハロゲン含有エポキシ類との反
応生成物が使用される。特に、末端に２個のエポキシ基
を持つビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を使用したもの
が好適である。

【００２３】アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹
脂は、フェノールあるいはクレゾール、クロロフェノー
ルなどの１価フェノール、又はレゾルシン、カテコール
などの多価フェノールの１種又は２種以上のフェノール
とホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどの１種又は
２種以上とを酸あるいはアルカリ触媒の存在下で縮合し
たものである。

【００２４】上記アルキルフェノール・ホルムアルデヒ
ド樹脂とニトリルゴム変性エポキシ樹脂の重量比は２／
１０〜１０／１０であり、２／１０未満の場合にはゴム
との接着性が低下する。一方１０／１０を超えると、ゴ
ムとの接着性が低下すると共に、処理剤の可撓性が低下
するため処理コードの屈曲疲労性が低下する。

【００２５】架橋剤としては、３級アミン、イミダゾー
ル、酸無水物などが使用される。特に、３級アミンが好
適である。通常、エポキシ樹脂に対し３〜３０重量％の
範囲で使用される。

【００２６】（２）ＲＦＬ処理液としてニトリルゴムラ
テックス（アクリロニトリル−ブタジエンゴムラテック
ス）もしくは水素化ニトリルゴムラテックスからなるＲ
ＦＬ液で処理する。ＲＦＬ液はレゾルシンとホルマリン
の初期縮合物を上記のゴムラテックスと混合したもので
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上で好適であ
る。また、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、こ
の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５〜１００重量部になるように混合した上、全固
形濃度を５〜４０％濃度に調節される。

【００２７】この場合の処理液の温度は５〜４０°Ｃに
調節し、また浸漬時間は０．５〜３０秒であり、２００
〜２５０°Ｃに調節したオーブンに１〜３分間通して熱
処理される。

【００２８】（３）オーバーコート処理液としてニトリ
ルゴム配合物もしくは水素化ニトリルゴム配合物をトル
エン、キシレンなどの芳香族炭化水素、メチルエチルケ
トンなどの脂肪族ケトンから選ばれた、ゴム配合物の良
溶媒となる溶剤に溶かしたゴム糊に浸漬しオーバーコー
ト処理する。浸漬時間は０．５〜３０秒であり、８０〜
２００°Ｃに調節したオーブンに１〜３分間通して熱処
理される。

【００２９】また、本発明では、未処理撚糸コードを前
処理液に処理した後、ＲＦＬ処理せずに、直接オーバー
コート処理液で処理することもできる。

【００３０】このように接着処理された伝動ベルト用心
線は、例えば図１に示すような歯付ベルト１に使用され
る。この歯付ベルト１はベルト長手方向（図中矢印）に
沿って複数の歯部２と、心線３を埋設した背部４からな
り、上記歯部２の表面には歯布５が貼着した構成からで
きている。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。実施例１〜３、比較例１（撚糸コードの作製）ＰＢＯ繊維を１，０９０ｄｔｅｘ
／３の構成で、撚り数１５．７回／ｃｍでＳ方向及びＺ
方向に撚糸してＳ撚り、Ｚ撚りの片撚りコードを準備し
た。それらの撚糸コードを表１に示す第１処理液に浸漬
した後、２００°Ｃで１分間熱処理した。次に表２に示
すＲＦＬ液に浸漬した後、２００°Ｃで１分間熱処理し
た。更に、表３に示すゴム配合物を固形分濃度１０％で
トルエンに溶解して処理液とし、その処理液に浸漬した
後、１６０°Ｃで２分間熱処理した。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】

【表３】

【００３５】得られた試料の平剥離力を以下の方法によ
り評価した。その結果を表１に記載する。また、図１に
実施例１〜３と比較例１に係るアルキルフェノール・ホ
ルムアルデヒド樹脂（フェノール）／ニトリルゴム変性
エポキシ樹脂（エポキシ）の重量比と平剥離力の関係を
示す。

【００３６】１．平剥離力の測定方法２５ｍｍの幅に隙間なく並べた処理コードと表３に示す
ゴム組成物を合わせて、圧力２ＭＰａ、温度１５３°Ｃ
で３０分間加硫して剥離試料を作製し、５０ｍｍ／分の
速度でＴ型剥離試験を行い、処理コードとゴム間の剥離
力を測定した。

【００３７】この結果、比較例１のように第１処理液と
してアルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂を使用
しない場合には、平剥離力は低下し、他方実施例１〜３
の場合には、平剥離力が優れていることが判る。また、
図２に示すようにフェノール／エポキシの重量比では、
実施例１と２が高水準の平剥離力値を維持している。

【００３８】実施例４〜８、比較例２ＰＢＯ繊維を１，０９０ｄｔｅｘ／３の構成で、撚り数
１５．７回／ｃｍでＳ方向及びＺ方向に撚糸してＳ撚
り、Ｚ撚りの片撚りコードを準備した。それらの撚糸コ
ードを表４に示す第１処理液に浸漬した後、２００°Ｃ
で１分間熱処理した。次に表２に示すＲＦＬ液に浸漬し
た後、２００°Ｃで１分間熱処理した。更に、表３に示
すゴム配合物を固形分濃度１０％でトルエンに溶解して
処理液とし、その処理液に浸漬した後、１６０°Ｃで２
分間熱処理した。

【００３９】（歯付ベルトの作製）歯付ベルトの作製で
は、２／２綾織りのナイロン帆布を接着処理し、この帆
布をモールドに巻き付け、この上に前記ＰＢＯ繊維コー
ドをスピニングした後、更に表４のＨ−ＮＢＲゴム配合
物からなるゴムシートを巻き付けた。続いて、これを加
硫して、得られた加硫スリーブを所定の幅に切断して個
々のベルトを得た。ベルトサイズは歯ピッチ８ｍｍ、歯
数９９、ベルト幅１９．１ｍｍであった。

【００４０】得られた歯付ベルトの屈曲疲労後強力保持
率、ホツレ性を下記の方法により測定した。その結果を
表４に記載する。また、図３に実施例４〜８と比較例２
に係る前処理液の固形分濃度と平剥離力の関係を示すグ
ラフを示し、また図４に実施例４〜８と比較例２に係る
前処理液の固形分濃度と屈曲疲労後強力保持率の関係を
示すグラフを示す。

【００４１】２．屈曲疲労後強力保持率歯付ベルトを駆動プーリ（４２歯）、従動プーリ（２１
歯）に懸架し、ベルト背面に直径５２ｍｍの平プーリを
当接させ、雰囲気温度１２０°Ｃ、負荷５馬力、軸荷重
１５ｋｇｆの条件下で１，０００時間走行させた後、ベ
ルトをプーリから取り外し、ベルト強力を引張速度５０
ｍｍ／分で測定し、走行前のベルト強力で除して強力保
持率を求めた。

【００４２】３．ホツレ性歯付ベルトのカット面に露出したコードのホツレ程度を
目視により５段階 (Ａ〜Ｅ)で評価した。評価Ａは良
で、Ｅは悪になる。

【００４３】

【表４】

【００４４】この結果、図３と図４を参照しても、実施
例４〜７の第１処理液から第３処理液まで処理した場
合、また実施例８の第１処理液と第３処理液で処理した
場合にも、平剥離力、屈曲疲労後強力保持率、ホツレ性
とも優れていることが判る。一方、比較例２では、平剥
離力と屈曲疲労後強力保持率が劣っている。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本願請求項記載の発明で
は、撚糸コードからなる伝動ベルト用心線を第１処理液
としてニトリルゴム変性エポキシ樹脂を主成分とする処
理液で処理し、第２処理液としてニトリルゴムラテック
スもしくは水素化ニトリルゴムラテックスからなるＲＦ
Ｌ液で処理し、そして第３処理液としてニトリルゴム配
合物もしくは水素化ニトリルゴム配合物を溶剤に溶かし
たゴム糊で処理した場合や、上記の第１処理液と第３処
理液で処理した場合においても、平剥離力、屈曲疲労後
強力保持率、ホツレ性とも優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】歯付ベルトの断面斜視図である。

【図２】実施例１〜３と比較例１に係るフェノール／エ
ポキシの重量比と平剥離力の関係を示す。

【図３】実施例４〜８と比較例２に係る前処理液の固形
分濃度と平剥離力の関係を示すグラフを示す。

【図４】実施例４〜８と比較例２に係る前処理液の固形
分濃度と屈曲疲労後強力保持率の関係を示す。

【符号の説明】

１歯付ベルト２歯部３心線４背部５歯布

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｃ０９Ｊ 109/04 Ｃ０９Ｊ 109/04 Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｄ０６Ｍ 101:16 Ｄ０６Ｍ 101:16 Ｆターム(参考） 4F213 AA37 AA39 AA45 AC05 AD15 AD18 AG03 AG16 WA31 WA53 WA58 WA73 WB01 4J040 CA071 JA03 LA06 MA10 MA12 MB02 NA16 PA11 PA12 4L033 AA06 AC11 CA33 CA34 CA49 CA68 CA70

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水素化ニトリルゴム配合物と伝動ベルト
用心線の接着処理方法において、撚糸コードからなる伝
動ベルト用心線をニトリルゴム変性エポキシ樹脂とアル
キルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂を含む前処理液
で処理し、続いてニトリルゴムラテックスもしくは水素
化ニトリルゴムラテックスからなるＲＦＬ液で処理し、
そしてニトリルゴム配合物もしくは水素化ニトリルゴム
配合物を溶剤に溶かしたゴム糊でオーバーコート処理す
ることを特徴とする伝動ベルト用心線の接着処理方法。
【請求項２】水素化ニトリルゴム配合物と伝動ベルト
用心線の接着処理方法において、撚糸コードからなる伝
動ベルト用心線をニトリルゴム変性エポキシ樹脂とアル
キルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂を含む前処理液
で処理し、続いてニトリルゴム配合物もしくは水素化ニ
トリルゴム配合物を溶剤に溶かしたゴム糊でオーバーコ
ート処理することを特徴とする伝動ベルト用心線の接着
処理方法。
【請求項３】前処理液がニトリルゴム変性エポキシ樹
脂、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂、そし
て架橋剤からなる請求項１または２記載の伝動ベルト用
心線の接着処理方法。
【請求項４】アルキルフェノール・ホルムアルデヒド
樹脂とニトリルゴム変性エポキシ樹脂の重量比が２／１
０〜１０／１０である請求項１〜３いずれかに記載の伝
動ベルト用心線の接着処理方法。
【請求項５】伝動ベルト用心線がポリパラフェニレン
ベンゾビスオキサゾール繊維である請求項１〜４いずれ
かに記載の伝動ベルト用心線の接着処理方法。