(57)【要約】      （修正有）【課題】歯付ベルトの強度向上により、動力伝達装置の正常な動きを維持できるベルトを提供する。【解決手段】ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部７、心線９が埋設された背部４を含むゴムを基材としたベルト本体３と、前記複数の歯部７の表面を被覆する歯布１１からなるゴム製歯付ベルト３であって、歯布１１が多重織構造を有し、前記経糸６がナイロン繊維であり、前記２種類の緯糸８のうちの前記歯布１１の表面側に位置する緯糸８がフッ素系繊維であり、該フッ素系繊維の周囲に、前記ベルト本体の加硫温度で軟化又は融解する、低沸点繊維が配されたものであり、前記少なくとも歯部７を構成するゴムが不飽和カルボン酸金属塩を含んだ水素化ニトリルゴムのみからなるポリマーであって、前記水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを１００：７０〜１００：１００の質量比で混合したポリマー成分から構成されているゴム製歯付ベルト。【選択図】図１
2010144854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部、及び、心線が埋設された背部を含む、ゴムを基材としたベルト本体と、前記複数の歯部の表面を被覆する歯布とを有するゴム製歯付ベルトであって、前記歯布が、経糸と少なくとも２種類の緯糸とが織成された多重織構造を有し、前記経糸がナイロン繊維であり、前記２種類の緯糸のうちの前記歯布の表面側に位置する緯糸がフッ素系繊維であり、該フッ素系繊維の周囲に、前記ベルト本体の加硫温度で軟化又は融解する、低沸点繊維が配されたものであり、前記少なくとも歯部を構成するゴムが不飽和カルボン酸金属塩を含んだ水素化ニトリルゴムのみからなるポリマーであって、前記水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを１００：７０〜１００：１００の質量比で混合したポリマー成分から構成されていることを特徴とするゴム製歯付ベルト。
【請求項２】
前記低融点繊維が、少なくともポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、又はオレフィン系繊維から選ばれたものである請求項１に記載のゴム製歯付ベルト。
【請求項３】
前記少なくとも歯部を構成するゴムにはシリカが含まれない請求項１又は２に記載のゴム製歯付ベルト。
【請求項４】
前記少なくとも歯部を構成するゴムにポリアミド短繊維が含まれた請求項１から３のいずれかに記載のゴム製歯付ベルト。
【請求項５】
前記少なくとも歯部を構成するゴムの７０°Ｃ温度条件下での粘弾性（Ｔａｎδ／Ｅ´）が７．０×１０−４〜９．０×１０−４である請求項１から４のいずれかに記載のゴム製歯付ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、一般産業用で高負荷をベルトによって伝達する機械の同期伝動用等に使用される歯布被覆のゴム製歯付ベルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯付ベルトの故障形態は、心線の屈曲疲労及びゴムの耐熱性不足によるベルト切断に対しては、心線材質、心線構成の細径化等の改良、心線処理剤の耐熱性改良が実施されている。又、ゴムの耐熱性改良についても水素添加ニトリルゴムの使用等により故障は減少している。
【０００３】
特に、高負荷馬力を伝達する一般産業用機械に使用される歯付ベルトは、高負荷の為、負荷を受ける歯底部の摩耗が大きく、その歯底部の摩耗から歯欠けが発生し易い。
【０００４】
特許文献１には、歯布の一方の糸に高接着性を有する６−ナイロン或いは６・６ナイロンの繊維材料とし、他方の糸をフッ素系繊維或いはカーボン繊維とするものであることが開示されているが、歯布の他方の糸にフッ素系繊維又はカーボン繊維を使用するのみで、歯付ベルト歯部の寸法精度を容易に実現できない。さらには、高度な寸法精度を要する歯付ベルトとしては、使用可能な寸法が発現できなかった。
【０００５】
【特許文献１】特公昭５８−３３４３２３号公報
【０００６】
さらに、水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩が含有された水素化ニトリルゴムとのブレンドしたゴム組成物が歯付ベルトの歯部に使用されていた。
【０００７】
しかし、このブレンドしたゴム組成物は、ゴム硬度が所定の硬度まで高くならず、そのため歯欠け等が発生し、高負荷で走行試験をしたときに短時間で寿命となっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するものであり、歯付ベルトの歯部に使用される歯布の摩擦係数を下げることにより、高負荷下で発生するベルト歯布の摩耗、摩耗による歯部の亀裂からなる歯の損傷が防止でき、さらに歯部のゴム硬度を高くすることにより動力伝達装置の正常な動きを維持できる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及び発明の効果】
【０００９】
本発明は、ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部、及び、心線が埋設された背部を含む、ゴムを基材としたベルト本体と、前記複数の歯部の表面を被覆する歯布とを有するゴム製歯付ベルトであって、前記歯布が、経糸と少なくとも２種類の緯糸とが織成された多重織構造を有し、前記経糸がナイロン繊維であり、前記２種類の緯糸のうちの前記歯布の表面側に位置する緯糸がフッ素系繊維であり、該フッ素系繊維の周囲に、前記ベルト本体の加硫温度で軟化又は融解する、低沸点繊維が配されたものであり、前記少なくとも歯部を構成するゴムが水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを１００：７０〜１００：１００の質量比で混合したポリマー成分から構成されているゴム製歯付ベルトにある。
【００１０】
歯布を織成する緯糸のうち、歯布の表面側に位置する緯糸をフッ素系繊維とすることによって、歯布と歯付プーリとの間の摩擦を低減することができる。又、歯布の歯部との接着側に位置する緯糸にはフッ素系繊維以外の繊維を使用することで、歯布と歯部のゴムとの接着力を高めることが可能となる。
又、ベルト本体のゴムを高温で硬化（加硫）させるときに、低融点繊維が軟化又は融解し、歯布を構成する繊維間に流れ込んだ後、低融点繊維が結晶化する。そのため、歯付プーリへのかみ込み時、或いは、歯付プーリからのかみ抜け時に、歯布表面に生じる衝撃や摩耗によってフッ素系繊維が切断・飛散するのが抑制される。これによりベルト本体をより長期間保護して、ベルトの歯欠けを防止することができ、高負荷走行時の高寿命化が可能となる。
又、ベルト歯表面の歯布がフッ素繊維とすることで、摩擦係数が小さくなり、プーリ上でプーリ幅方向へベルトが移動しやすくなっているが、プーリフランジとベルト歯の接触面積を小さくし、発音を抑制することができる。
【００１１】
又、前記歯部を構成するゴム組成物が不飽和カルボン酸金属塩を含んだ水素化ニトリルゴムのみからなるポリマーであって、前記水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを１００：７０〜１００：１００の質量比とすることによって、ベルト歯部を構成するゴムの硬度が高くなり、高負荷が歯部に掛かった場合でも歯欠け等の不具合を起こすことが無い。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記低融点繊維が、少なくともポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、又はオレフィン系繊維から選ばれたものである請求項１に記載のゴム製歯付ベルトにある。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記少なくとも歯部を構成するゴムにはシリカが含まれない請求項１又は２に記載のゴム製歯付ベルトにある。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１記載発明の効果に加えて、ゴムの発熱が抑制されることによって歯部の変形が抑えられ、プーリ歯溝とのかみ合いのズレが小さくなるという効果がある。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記少なくとも歯部を構成するゴムにポリアミド短繊維が含まれた請求項１から３のいずれかに記載のゴム製歯付ベルトにある。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、歯部の強度が向上し、歯部の変形が抑えられ、プーリ歯溝とのかみ合いのズレが小さくなるという効果がある。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記少なくとも歯部を構成するゴムの７０°Ｃ温度条件下での粘弾性（Ｔａｎδ／Ｅ´）が７．０×１０−４〜９．０×１０−４である請求項１から４のいずれかに記載のゴム製歯付ベルトにある。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、高負荷が歯部に掛かった場合でも歯欠け等の不具合を起こすことが無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る歯付ベルトの断面斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の歯付ベルト３は、ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部７、及び、複数の心線９が埋設された背部４とを有するベルト本体と、複数の歯部７の表面を被覆する歯布１１とを有する。
【００２１】
複数の歯部２と背部４とを有するベルト本体１０は、ゴムを基材とする。このベルト本体１０に使用される原料ゴムは、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）を始めとして、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）、クロロプレンゴムなどの耐熱老化性の改善されたものが使用されるが、少なくとも歯部に使用される原料ゴムは、不飽和カルボン酸を含んだ水素化ニトリルゴムのみを使用するのが好ましい。
【００２２】
ここで、前記少なくとも歯部７を構成するゴムとしては、水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸との質量比が１００：７０〜１００：１００としたものが好適に用いられる。
特に、少なくとも歯部７を構成するゴムの硬度が、ＪＩＳ−Ａ硬度で９５度〜９８度であることが好ましい。また、５０％伸張時のモジュラスが少なくとも５ＭＰａ以上であることが好ましい。このような高モジュラスなゴムとして、例えば、水素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩である、ポリメタクリル酸亜鉛を高度に微分散させたもの（例えば、日本ゼオン製、商品名「ＺＳＣ」等）に、カーボン、及び、短繊維を配合して補強したものが好適に用いられる。これにより、ベルト本体１０のモジュラスが高まり、高負荷走行時においても歯部２の歯付ベルト３とのかみ合いが維持される。
【００２３】
又、前記少なくとも歯部をゴムは、７０°Ｃ雰囲気温度下での粘弾性（Ｔａｎδ／Ｅ´）が７．０×１０−４〜９．０×１０−４であることが好ましい。この範囲であれば、歯部の変形が抑制されることで、プーリ歯溝とのかみ合いに支障を来たさず、耐久性が向上する。
【００２４】
前記粘弾性を測定する方法としては、ＪＩＳ６３９４に準じて試料を作製し、粘弾性測定装置のチャックにチャック間距離１５ｍｍとして、チャッキングし、初期歪１％を与える。次に−４０°Ｃの雰囲気温度で５分間程度放置し、１０Ｈｚの周波数を１秒間与えることで０．５％歪をさらに与える。次に、１°Ｃずつ昇温させ、１°Ｃにつき０．５％の歪を与えながら１５０°Ｃ迄昇温させる。そして、７０°Ｃ時点でのＴａｎδとＥ´を求める。
【００２５】
ベルト本体３の背部４には、それぞれベルト長手方向に延在する複数の心線９が、ベルト幅方向に並べて背部４に埋設されている。この心線９は、化学繊維からなる下撚りコードを多数本撚り合わせた太径撚糸心線である。又、心線９を構成する化学繊維としては、例えば、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、ポリアリレート繊維、アラミド繊維、炭素繊維等を好適に使用できる。
【００２６】
歯布１１は、ベルト幅方向に延在する経糸６とベルトの長手方向に延在する緯糸８とを織成してなる繊維織物を基材とする。又、この繊維織物は、平織物や綾織物、朱子織物などからなる。この繊維織物を構成する繊維材料としては、例えば、アラミド繊維、ウレタン弾性糸、脂肪族繊維糸（６ナイロン、６６ナイロン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等）等を使用できる。
【００２７】
さらに、前記繊維織物として、少なくとも２種類の緯糸８と１種類の経糸６とが織成された多重織（２重織）構造のものを採用することもできる。この場合、経糸６をナイロン繊維とし、緯糸８にはフッ素系繊維、ナイロン繊維、及び、ウレタン弾性糸を使用することが好ましい。又、緯糸８のうちの、少なくとも歯布１１の表面側（歯付プーリとのかみ合い側）に位置する（露出する）緯糸８としては、歯布１１と歯付プーリとの間の摩擦を低減するために、摩擦係数が低いフッ素系繊維（例えば、ＰＴＦＥ繊維）を使用することが好ましい。一方、歯布１１の歯部７との接着側に位置する緯糸８には、フッ素系繊維以外の繊維（ナイロン繊維やウレタン弾性糸）を使用することで、歯布１１と歯部７を構成するゴムとの接着力を高めることが可能となる。
【００２８】
又、フッ素系繊維の周囲に、ゴムを基材とするベルト本体３の加硫温度で融解又は軟化する性質を有する、低融点繊維が配されていることが好ましい。具体的には、例えば、フッ素系繊維と低融点繊維が混撚されている、又は、フッ素系繊維が低融点繊維によってカバーされているなどの形態が含まれる。尚、ベルト本体３の加硫条件（加硫温度や加硫時間）は、特に限定されるものではなく、加硫剤や加硫促進剤の種類や加硫手段等を考慮して、通常、ムーニー粘度計やその他の加硫挙動測定機を用いて測定した加硫曲線を参照して決定される。このようにして決定される一般的な加硫条件は、加硫温度１００〜２００°Ｃで、加硫時間１分〜５時間程度である。必要により二次加硫を行っても良い。
【００２９】
この場合、ベルト本体３の加硫時に低融点繊維が軟化又は融解し、歯布１１を構成する繊維間に流れ込んだ後、低融点繊維が結晶化する。そのため、歯付プーリへのかみ込み時、或いは、歯付プーリからのかみ抜け時に、歯布１１の表面に生じる衝撃や摩耗によってフッ素系繊維が切断・飛散するのが抑制される。これにより、ベルト本体３をより長期間保護して、ベルトの歯欠けを防止することができ、高負荷走行時の高寿命化が可能となる。
【００３０】
ここで、低融点繊維としては、例えば、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、又は、オレフィン系繊維を使用することができる。
【００３１】
低融点繊維として使用可能なポリアミド系繊維としては、Ｗ−アミノカルボン酸成分又はジカルボン成分とジアミンとの組み合わせからなる、共重合ポリアミド類のものがある。
【００３２】
ポリエステル系繊維としては芯鞘型複合繊維が好ましい。融点がベルト本体３の加硫温度よりも高い芯成分のポリエステル系ポリマーは、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、それらの共重合体であり、加硫温度よりも融点の低い鞘成分の共重合ポリエステルは、二塩基酸とジオールの重縮合反応で得られ、その例としては、テレフタル酸とジエチレングリコールをベースに共重合成分として、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ジエチレングリコール、ブタンジオール、へキサンジオール、ポリエチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどが挙げられ、その組み合わせ及び共重合比率により融点を調整可能である。
【００３３】
オレフィン系繊維としては、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維（例えば、高密度ポリエチレン繊維、中密度ポリエチレン繊維、低密度ポリエチレン繊維、直鎖状低密度ポリエチレン繊維、超高分子量ポリエチレン繊維）などが挙げられる。
【００３４】
又、これらを共重合させたものでも良く、さらには、ベルト加硫温度で軟化又は融解する繊維であれば、その撚糸方法や構成について特に限定されるものではない。さらに、これら低融点繊維の表面に、接着処理剤との親和性を上げることを目的として、プラズマ処理等がなされても良い。
【００３５】
この歯布１１は、以下のような工程を含む一連の接着処理を経て、歯部７を構成するゴムに接着される。
【００３６】
（１）歯布１１を構成する繊維織物を、レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液（以下、ＲＦＬ処理液という）に含浸し、乾燥させる。
【００３７】
ここで、前記ＲＦＬ処理液には、硫黄化合物の水分散物、キノンオキシム系化合物、メタアクリレート系化合物、マレイミド系化合物、のうち少なくとも一つの加硫助剤、又は、これらの加硫助剤を水に分散させたものを添加することが好ましい。
【００３８】
硫黄化合物の水分散物としては、例えば、硫黄の水分散物やテトラメチルチウラムジスルフィドなどが採用され得る。キノンオキシム系化合物としては、例えば、ｐ−キノンジオキシムなどが採用され得る。メタアクリレート系化合物としては、例えば、エチレングリコールジメタクリレートやトリメチロールプロパントリメタクリレートなどが採用され得る。マレイミド系化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ´−ｍ−フェニレンビスマレイミドやＮ，Ｎ´−（４，４´−ジフェニルメタンビスマレイミド）などが採用され得る。
【００３９】
尚、上述した「当該加硫助剤を水に分散させたもの」における「水」は、例えばアルコールなどのメタノールを若干程度含むものであっても良い。こけによれば、「当該加硫助剤」が水に対して不溶性の場合であっても、「当該加硫助剤」の水に対する親和性が向上して「当該加硫助剤」が分散し易くなる。
【００４０】
このように、ＲＦＬ処理液に加硫助剤を添加することで以下の効果が期待される。即ち、ＲＦＬ処理液中に含まれるゴムラテックス成分と外層ゴム（後記（２）のゴム糊処理や（３）のコート処理で使用されるゴム糊又は圧延ゴムを意味する。コート処理が省略される場合は歯部２を構成するゴムを意味する。）との層間の化学的結合力が強化されることで、接着性が向上し、歯布５の剥離が抑制される。更に期待される効果として、ＲＦＬ処理液中に含まれるゴムラテックス成分自身の化学的結合力（架橋の力）が強化され、その結果、接着層の凝集破壊による剥離（即ち、層間剥離）よりも、接着対象である上記外層ゴムの破壊による剥離が先行すると考えられる。
【００４１】
又、ＲＦＬ処理液に加硫助剤を添加する場合、繊維織物の含浸処理を２回に分けて実行しても良い。この場合、まず、１回目のＲＦＬ含浸処理においては、ＲＦＬ処理液には、前述した何れの加硫助剤も添加しないこととする。これは、１回目の処理工程においては、ゴムラテックス成分の架橋よりもＲＦの熱硬化を優先するためである。
【００４２】
一方、２回目のＲＦＬ含浸処理においては、１回目のＲＦＬ処理液と比較してゴムラテックス成分を多く含み、硫黄化合物の水分散物、キノンオキシム系化合物、メタアクリレート系化合物、マレイミド系化合物、のうち少なくとも一つの加硫助剤、又は、加硫助剤を水に分散させたものを添加したＲＦＬ処理液を使用する。尚、１回目の含浸処理と２回目の含浸処理とで、ＲＦＬ処理液のゴムラテックス成分の割合に差を設けるのは、親和性の異なる繊維とゴムの両方に対する、ＲＦＬ層の接着性を高める為である。
【００４３】
（２）繊維織物に、ゴム組成物を溶剤に溶かしたゴム糊からなる接着処理剤を付着させた後にベーキング処理する、２種類のゴム糊処理（Ｐ１処理、Ｓ１処理）を行う。
【００４４】
（３）繊維織物の表面に、ゴム糊と圧延ゴムとをこの順にコーティングする。本工程は、コート処理とも称される。「この順に」とあるのは、詳細には「繊維織物から歯部２へ向かって、この順に」を意味する。ここで、ＲＦＬ処理液に加硫助剤を添加した場合には、このコート処理で使用するゴム糊と圧延ゴムにも、ＲＦＬ処理液に添加した処理助剤と同一の加硫助剤を添加することが好ましい。これにより、（ａ）ＲＦＬ処理液で処理された繊維織物とゴム糊の間の接着力、の著しい改善が期待される。
【００４５】
尚、上記（１）〜（３）の処理は、全てを行う必要はなく、必要に応じて、いずれか一つ、或いは、２以上の複数を組み合わせて行う。例えば、（１）の処理においてＲＦＬ処理液に加硫助剤を添加する場合には、この処理のみで繊維織物とゴム間の接着力がかなり高められることから、（２）のゴム糊処理を省略しても良い。
【００４６】
（耐久試験）
次に、２軸高負荷走行試験を用いた耐久試験を行って、本発明の歯付ベルトの技術的効果を検証した。
【００４７】
[試験条件]
試験機：２軸高負荷走行試験機
評価ベルトサイズ：２００Ｇ１４Ｍ１４００（ベルト歯数：１００歯、歯型：Ｇ１４Ｍ、ベルト幅：２０ｍｍ）
駆動プーリ歯数：２８歯
従動プーリ歯数：２８歯
設定張力：５３０Ｎ
回転数：１８００ｒｐｍ
負荷：従動プーリに対して４１８１Ｎ
【００４８】
ベルト心線については、下糸太さが１６７ｔｅｘ、構成が３／６、撚係数Ｋが２．０である、アラミド心線を使用した。
【００４９】
その他、本耐久試験で使用されるベルトの、ゴム配合、歯布構成を、表１、及び表２にそれぞれ示す。又、表１には、使用されている６種類のゴム配合（Ｒ−０〜Ｒ−６）のそれぞれについて、硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）とＭ５０（５０％伸張モジュラス：ＭＰａ）も併記している。
【００５０】
【表１】
2010144854.tif 000003
【００５１】
【表２】
2010144854.tif 000004
【００５２】
表２に示すように、５種類の歯布のうち、Ｆ−２の緯糸には、フッ素系繊維であるＰＴＦＥ繊維が配合されている。さらにＦ−３、Ｆ−４、Ｆ−５の３種類の歯布には、緯糸にＰＴＦＥ繊維だけでなく、ゴム加硫温度で軟化又は融解する性質を有する低融点繊維である、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、オレフィン系繊維がそれぞれ配合されている。具体的には、本試験で使用したベルトのゴム加硫条件は、加硫温度１６５°Ｃ、加硫時間３０分である。一方で今回使用したポリエステル系繊維（ユニチカ株式会社製「コルネッタ」）は、芯部融点が２５６°Ｃ、鞘部融点が１６０°Ｃである。又、ポリアミド系繊維（ユニチカ株式会社製「フロールＭ」）は融点が１３５°Ｃである。さらに、オレフィン系繊維（東洋紡績株式会社製「ダイニーマ」）は融点が１４０°Ｃである。
【００５３】
又、歯布接着処理に用いられる、ＲＦＬ処理液の配合、ゴム糊処理（Ｐ１処理及びＳ１処理）の配合、及び、コート処理用ゴム配合を、表３、表４、及び表５にそれぞれ示す。
【００５４】
【表３】
2010144854.tif 000005
【００５５】
【表４】
2010144854.tif 000006
【００５６】
【表５】
2010144854.tif 000007
【００５７】
尚、上記表１〜５中、特記ない限り、数字の単位は、[質量部]であり、斜線は「添加なし」又は「処理なし」を意味する。
【００５８】
そして、表１〜表５に示す、ゴム配合、歯布構成、及び、歯布接着処理によって製造した１０種類のベルトについて、上述した試験条件で耐久試験を行った。その結果を表６及び表７に示す。
又、７０°Ｃ温度条件下でのゴム配合の粘弾性（Ｔａｎδ／Ｅ´）を測定した。サンプルとしてはＪＩＳ６３９４に準じてサンプルを作製した。さらに、粘弾性の測定条件としては、下記条件で行った。
試験機名：上島製作所  粘弾性測定装置  ＶＲ７１２１                                  
試料サイズ：厚み２ｍｍ×幅４ｍｍ×長さ４０ｍｍ                                    
測定温度範囲：−４０°Ｃ〜１５０°Ｃ
初期歪：１％
動歪：０．５％
周波数：１０Ｈｚ
【００５９】
又、粘弾性の測定方法としては、上記試料サイズのゴムを粘弾性測定装置のチャックにチャック間距離１５ｍｍとして、チャッキングし、初期歪１％を与える。次に−４０°Ｃの雰囲気温度で５分間程度放置し、１０Ｈｚの周波数を１秒間与えることで０．５％歪をさらに与える。次に、１°Ｃずつ昇温させ、１°Ｃにつき０．５％の歪を与えながら１５０°Ｃ迄昇温させる。そして、７０°Ｃ時点でのＴａｎδとＥ´を求めた。
その結果を表６及び表７に示す。又、走行寿命とＴａｎδ／Ｅ´との関係を図２に示す。
【００６０】
【表６】
2010144854.tif 000008
【００６１】
【表７】
2010144854.tif 000009
【００６２】
又、表６及び表７において、「予成型の有無」とは、ベルト製造工程において、「予成型工法」を採用したか否かを示している。「予成型工法」とは、歯型を有する金型によって歯布と歯部とを予め成型してから、得られた予備成形体の上に心線と背部を構成する未加硫ゴムを巻いた後、全体を加硫缶で加硫する工法のことである。この予成型工法においては加硫前に歯布と歯部が成型される為、加硫時に、背部を構成する未加硫ゴムを心線の間から内側（腹側）へ流動させ、歯布を緊張させて歯部を形成する必要がない。そのため、心線間距離（ピッチ）を狭くすることが可能となる。従って、実施形態の説明において述べたように、ベルト幅方向の心線ピッチを、無張力状態における心線径以下迄小さくした、高モジュラスのベルトを作製する場合には、この予成型工法が適している（表６及び表７のベルト実施例２〜５、比較例１〜６）。
【００６３】
[考察]
歯ゴムに不飽和カルボン酸金属塩を含んだ水素化ニトリルゴムのみのポリマーで、組成物にシリカを含まないゴム組成物のみを使用した実施例１から実施例５のベルトは、水素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を含んだゴムと、水素化ニトリルゴムをブレンドしたゴム組成物からなる歯部を有する比較例２から比較例６に比べて高負荷での耐久性が良いことがわかる。
これは、図２からもわかるように、７０°Ｃ温度条件下での粘弾性であるＴａｎδ／Ｅ´が低ければ低いほど耐久性が向上していることがわかる。好ましくは、７０°Ｃ温度条件下でのＴａｎδ／Ｅ´が７．０×１０−４〜９．０×１０−４のときに走行寿命が向上する。
【００６４】
又、実施例５は、比較例１と歯布の条件以外はほとんど同じであるが、走行試験において２．０倍の寿命が得られている。これは、比較例１では緯糸に低融点繊維が使用されていない歯布Ｆ−２を用いているのに対し、実施例１〜５では、緯糸に、低融点繊維であるポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、オレフィン系繊維とを使用している（表２参照）ことが要因である。即ち、緯糸のフッ素系繊維（ＰＴＦＥ繊維）の周りに低融点繊維が配されることによって、フッ素系繊維の切断・飛散が抑制され、ベルト本体のゴムが長期間に渡って保護されるからであると考えられる。
【００６５】
さらに、実施例２〜５は、ベルト製造工程において、「予成型工法」が採用されることにより、心線ピッチが、無張力状態における心線径よりも小さくなっている。このように、実施例１と比べてベルト幅方向に関して心線が密に配置されて、心線占有率が大きくなり（７５％以上）、モジュラスが高くなっていることによって、耐久性が高くなっていると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係るゴム製歯付ベルトの断面斜視図である。
【図２】本発明のゴム製歯付ベルトで、歯部のゴム組成物の粘弾性と走行寿命との関係を示した図である。
【符号の説明】
【００６７】
３    ゴム製歯付ベルト
４    背部
６    経糸
７    ベルト歯部
８    緯糸
９    心線
１１    歯布
【図１】
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【図２】
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