(57)【要約】【課題】長期間に渡って耐油性に優れたベルト、及びその心線と心線の処理液を実現する。【解決手段】ラテックスの含有率が比較例１、２よりも低い実施例１および２のＲＦＬ処理液から生成されたシートは、比較例１、２のシートに比べ体積変化が少ない。従って、実施例１および２のＲＦＬ処理液によって形成されるＲＦＬ層は、油に浸漬された状態中において、比較例１および２のＲＦＬ処理液によるＲＦＬ層よりも体積変化が少ない。このため、実施例１および２のＲＦＬ処理液を用いて心線にＲＦＬ処理を施すことにより、タイミングベルトの収縮を防止することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
心線を備え、油が付着する状態で使用されるベルトであって、
前記心線が、ゴムラテックスとレゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物とを含むＲＦＬ処理液により処理されており、前記ＲＦＬ処理液において、前記ゴムラテックスの前記レゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物に対する固形分の重量比が１．４以上２．０以下であることを特徴とするベルト。
【請求項２】
前記ＲＦＬ処理液の全固形分に対して、前記ゴムラテックスの固形分が５６〜６４重量％含まれ、前記レゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物の固形分が３２〜４０重量％含まれることを特徴とする請求項１に記載のベルト。
【請求項３】
前記ゴムラテックスが、アクリロニトリル・ブタジエンゴムラテックスを含むことを特徴とする請求項１に記載のベルト。
【請求項４】
油が付着する状態で使用されるベルトに用いられる心線であって、
ゴムラテックスとレゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物とを含むＲＦＬ処理液により処理されており、前記ゴムラテックスの前記レゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物に対する固形分の重量比が１．４以上２．０以下であることを特徴とする心線。
【請求項５】
油が付着する状態で使用されるベルトが備える心線の処理に用いられるＲＦＬ処理液であって、
ゴムラテックスとレゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物とを含み、前記ゴムラテックスの前記レゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物に対する固形分の重量比が１．４以上２．０以下であることを特徴とするＲＦＬ処理液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト及びその心線と心線の処理液に関し、特に、油が付着する状態で使用されるベルトおよびその心線等に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイミングベルト等のベルトにおいては、一般に、伸びを抑制し、強度を高めるために心線が埋設されている。そして心線に、周囲のゴム層との接着性、耐屈曲疲労性を向上させる目的で、レゾルシン・ホルマリン・ラテックスによる処理（以下ＲＦＬ処理という）を施すことが知られている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２６８６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
油が付着する状態でベルトが使用される場合、油が付着しない状態で使用される場合に比べ、引張強度が大きく低下する傾向にある。この原因の一つとして、ベルトの心線へのＲＦＬ処理によって形成された層（以下ＲＦＬ層という）が、油膨潤により劣化してしまうことが考えられる。
【０００４】
そこで本発明は、長期間に渡って耐油性に優れたベルト、及びその心線と心線の処理液を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のベルトは、心線を備えており、油が付着する状態で使用される。そして、心線が、ゴムラテックスとレゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物とを含むＲＦＬ処理液により処理されており、ＲＦＬ処理液において、ゴムラテックスのレゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物に対する固形分の重量比が１．４以上２．０以下であることを特徴とする。
【０００６】
ＲＦＬ処理液の全固形分に対して、ゴムラテックスの固形分が５６〜６４重量％含まれ、レゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物の固形分が３２〜４０重量％含まれることが好ましい。
【０００７】
ゴムラテックスは、例えばアクリロニトリル・ブタジエンゴムラテックスを含む。
【０００８】
本発明の心線は、油が付着する状態で使用されるベルトに用いられる。そして心線は、ゴムラテックスとレゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物とを含むＲＦＬ処理液により処理されており、ゴムラテックスのレゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物に対する固形分の重量比が１．４以上２．０以下であることを特徴とする。
【０００９】
本発明のＲＦＬ処理液は、油が付着する状態で使用されるベルトが備える心線の処理に用いられる。ＲＦＬ処理液は、ゴムラテックスとレゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物とを含み、ゴムラテックスのレゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物に対する固形分の重量比が１．４以上２．０以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、長期間に渡って耐油性に優れたベルト、及びその心線と心線の処理液を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明におけるタイミングベルトの実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態のタイミングベルトの一部を破断して示す斜視図である。図２は、タイミングベルトに含まれる心線の内部を拡大して示す斜視図である。
【００１２】
タイミングベルト１０（ベルト）は歯ゴム層１２、帆布１８、背ゴム層２０を有する。歯ゴム層１２の歯部１４および歯底部１６の外表面は、帆布１８によって覆われている。帆布１８は、例えばナイロン繊維から成る織布で形成されている。歯ゴム層１２と背ゴム層２０とは、例えば水素化ニトリルゴムにより形成されている。
【００１３】
歯ゴム層１２と背ゴム層２０との間には、複数の心線３０が埋設されている。心線３０はタイミングベルト１０の長手方向に平行である。心線３０の周囲、すなわち歯ゴム層１２と背ゴム層２０との間には、心線３０との接着性が良好な接着ゴム層２２が設けられている。
【００１４】
心線３０は、例えばガラス繊維を用いて、以下のように製造される。すなわち、図２に示すように、ガラス繊維であるフィラメント３２を、例えば２００本ずつ収束して１本の糸３４とする。フィラメント３２の直径は、例えば７〜１０μｍほどである。糸３４を、ＲＦＬ（レゾルシン−ホルマリン−ラテックス）処理液に浸漬させ、乾燥させる。さらにその後、糸３４を３本束ねてＺ方向に下撚りをかけ、１本のストランド３６を形成する。
【００１５】
こうして形成された３本のストランド３６を上撚りすることにより、心線３０を形成する。この上撚り工程においては、ストランド３６に張力をかけながら、下撚りとは反対方向に、すなわちＳ方向に撚りがかけられる。
【００１６】
以下、ＲＦＬ処理液の組成につき説明する。表１は、比較例１、２および実施例１〜３のＲＦＬ処理液の組成を示す表である。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
タイミングベルト１０を油が付着する状態で使用する場合、長時間走行した際の強度が、油が付着しない状態で使用する場合よりも大きく低下する傾向にある。この原因の一つとして、ＲＦＬ処理液の固形分により形成されるＲＦＬ層（図示せず）が、油を吸収して膨潤し、劣化することが考えられる。特に、ＲＦＬ層がラテックス成分を多く含む場合、油の吸収による膨潤の影響が大きいといえる。
【００１９】
そこで本実施形態では、表１に示すように、比較例１および２のＲＦＬ処理液に含まれるアクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）ラテックスの含有量を減らした実施例１〜３のＲＦＬ処理液を調整した。そして後述するように、これらのＲＦＬ処理液を評価するとともに、これらのＲＦＬ処理液で心線３０（図１および２参照）を処理した複数のタイミングベルト１０を製造し、これらのタイミングベルト１０の比較試験を実施した。
【００２０】
比較例１、２および実施例１〜３のＲＦＬ処理液は、いずれも、ＮＢＲラテックスとともにレゾルシン・ホルムアルデヒド水溶性縮合物（以下、ＲＦという）を主な成分としており、ＮＢＲラテックスの含有量を変更した以外、同じ組成である。各ＲＦＬ処理液の調整に用いられたレゾルシン・ホルムアルデヒド水溶性縮合物の溶液は８重量％、ＮＢＲラテックスは４０重量％の固形分をそれぞれ有することから、ＲＦおよびＮＢＲラテックスの固形分（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ表１に示された値となる。
【００２１】
なお表１においては、最下段に示された、ＲＦの固形分（Ａ）とＮＢＲラテックスの固形分（Ｂ）との重量比Ｂ／Ａ、すなわち、ゴムラテックスの固形分（Ｂ）のＲＦの固形分（Ａ）に対する重量比Ｂ／Ａを除き、単位はいずれも重量部である。
【００２２】
表２は、比較例１、２および実施例１〜３における、ＲＦＬ処理液の固形分の合計に対するＲＦの固形分（Ａ）およびＮＢＲラテックスの固形分（Ｂ）の含有率（％）を示す表である。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
表１に示された比較例１、２および実施例１〜３のＲＦＬ処理液の組成から、各ＲＦＬ処理液の固形分の合計における、ＲＦの固形分（Ａ）およびＮＢＲラテックスの固形分（Ｂ）の含有率が、それぞれ表２に示すように算出された。これらの表１および２から明らかであるように、比較例１、比較例２、実施例１、実施例２、実施例３の順に、ＮＢＲラテックスの含有率が低く、ＲＦの含有率が高い。
【００２５】
そして実施例１〜３においては、ＮＢＲラテックスの固形分（Ｂ）の、ＲＦの固形分（Ａ）に対する重量比は、１．４以上２．０以下の範囲にあり（表１参照）、ＲＦＬ処理液の全固形分に対してＮＢＲラテックスの固形分が５６〜６４重量％、ＲＦの固形分が３２〜４０重量％含まれている（表２参照）。
【００２６】
以下、これらの比較例および実施例のＲＦＬ処理液の評価試験結果につき説明する。図３は、比較例１、２および実施例１、２のＲＦＬ処理液を用いて形成されたシートの硬さ変化試験の結果を示す図である。図４は、比較例１、２および実施例１、２のＲＦＬ処理液を用いて形成されたシートの体積変化試験の結果を示す図である。
【００２７】
比較例１、２、および実施例１、２のＲＦＬ処理液を乾燥させて、それらの固形分をさらに１５０℃で２０分間、硬化させて成型した同一形状（縦２０ｍｍ、横４０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）のシートを、それぞれ２枚ずつ用意した。そして、各ＲＦＬ処理液から生成したシートの一方を１４０℃で保温された油にそれぞれ浸漬させ、他方を１４０℃で油が付着しない状態に静置し、硬さおよび体積の変化を比較する試験を行った。
【００２８】
硬さ変化試験（図３参照）は、以下のように行った。まず、ＪＩＳ−Ａ硬度と同様の測定原理によるデュロメータであるマイクロゴム硬度計ＭＤ−１（高分子計器株式会社製）を用いて、全てのシートの硬度の初期値を測定した。そして、各シートの硬さの初期値を基準、すなわち硬さ変化率０％として、それぞれ２４時間、７２時間後の硬さ変化を測定した。
【００２９】
この硬さ変化試験の結果より、油が付着しない状態および油が付着する状態のいずれにおいても、実施例２のシートにおける硬さ変化率（％）が最も小さく、次いで実施例１のシートの硬さ変化率（％）が小さいことが明らかである。そして、比較例１および２のシートは、油が付着しない状態および油が付着する状態のいずれについても、実施例１、２のシートより大きく硬化していた。
【００３０】
以上のことから、実施例１および２は、比較例１および２よりも高温下での硬度安定性に優れており、特に実施例２のＲＦＬ処理液から生成されたシートが最も硬化しにくいといえる。これは、熱硬化の主な原因となるＮＢＲラテックスの含有率が、実施例２、実施例１の順に低い（表２参照）ことによるものと考えられる。
【００３１】
なお、いずれの比較例および実施例においても、油が付着しない状態よりも、油が付着する状態でシートの硬化が抑制されている。これは、油が付着する状態では、シートは硬化されるとともに油によって膨潤されることによる。
【００３２】
一方、体積変化の試験は、以下のように行った。すなわち、各シートの比重の初期値を測定し、さらに２４時間、７２時間後の比重をそれぞれ測定した。そして、各シートの比重の初期値を基準（体積変化率０％）とし、比重の変化から体積変化を算出した。なおシートの比重は、ＪＩＳ  Ｋ６２６８に基づき測定した。
【００３３】
この体積変化の試験結果（図４参照）より、１４０℃の油に浸漬されたシートのうち、実施例１および２が、比較例１および２よりも体積変化が少なく、特に実施例２のＲＦＬ処理液から生成されたシートが最も体積変化しにくいことが明らかである。すなわち、油に浸漬された実施例１のシートの体積変化率は約３％、同じ条件下で実施例２のシートの体積変化率は約２％であり、１０％前後である比較例１および２に比べ良好な結果を示している。
【００３４】
これは、油膨潤の原因となるＮＢＲラテックスの含有率が、実施例２、実施例１、比較例２、比較例１の順に低い（表２参照）ことによるものと考えられる。
【００３５】
この試験において体積変化が大きかったシートのＲＦＬ処理液を用いて心線３０（図２参照）を処理すると、タイミングベルト１０の使用に伴ってＲＦＬ層が膨潤し、心線３０とタイミングベルト１０（図１参照）の歯底との距離が大きくなってしまう。このため、プーリ（図示せず）に掛け回されるタイミングベルト１０の歯部１４がプーリの歯底から離れるように、タイミングベルト１０が収縮してしまい、タイミングベルト１０とプーリとの噛み合い不良を生じ得る。
【００３６】
以上のことから明らかであるように、油に浸漬された状態における体積変化が比較例１および２のＲＦＬ処理液によるＲＦＬ層よりも大幅に少ない、実施例１および２のＲＦＬ処理液によってＲＦＬ層を形成すると、タイミングベルト１０の収縮、およびプーリとの噛み合い不良を防止することができる。特に、実施例２のＲＦＬ処理液においてこの傾向が顕著であるといえる。なお、油が付着する状態で使用されるタイミングベルト１０の心線３０のＲＦＬ処理のための処理液には、本試験における体積変化率が概ね５％以下であることが必要である。
【００３７】
また、実施例３のＲＦＬ処理液については、シートによる評価試験を行っていないものの、実施例３に類似する組成を有し、実施例３よりもわずかにＮＢＲラテックスの含有率の高い実施例２（表１および２参照）ですら実施例１よりも良好な結果を示していることから、実施例３のＲＦＬ処理液も、硬度安定性および収縮防止性に優れているものと考えられる。
【００３８】
そして、ＮＢＲラテックスの含有率（表２参照）を実施例３よりも低下させ、ＲＦの固形分（Ａ）に対するＮＢＲラテックスの固形分（Ｂ）の量（表１参照）をさらに減らすと、ＲＦ溶液とＮＢＲラテックスとを均一に混合することができなかった。このことは、ＲＦの固形分（Ａ）に対するＮＢＲラテックスの固形分（Ｂ）を実施例３よりも減らした組成では、ＲＦとＮＢＲラテックスとの相溶性が低下してしまい、ＲＦＬ処理液として使用できないことを意味する。従って、ＮＢＲラテックスの固形分（Ｂ）のＲＦの固形分（Ａ）に対する重量比を１．４よりも小さくすることはできない。
【００３９】
以上のことから、実施例１〜３の組成の範囲で調整されたＲＦＬ処理液が、油が付着する状態で使用されるタイミングベルト１０の心線３０（図１および２参照）のＲＦＬ処理に適しているといえる。
【００４０】
タイミングベルト１０（図１参照）は、例えば、伝動装置（図示せず）の内部において油が付着する状態で使用される。このため、所定時間使用後のタイミングベルト１０の引張強度は、実際の使用状態を模した試験機（図示せず）により、以下のように評価される。なお、引張強度試験の対象となったタイミングベルト１０は、複数の心線３０（図１参照）が一定の間隔で離間するように埋設されている。
【００４１】
試験機には、いずれも小径の駆動プーリおよび従動プーリ（いずれも図示せず・プーリ）が設けられている。タイミングベルト１０は、駆動および従動プーリに掛け回されて走行する。この試験機においては、それぞれ直径の異なる駆動、従動プーリを選択して使用可能である。
【００４２】
試験機には油（図示せず）が供給されている。そして駆動プーリが下側に、従動プーリが上側に配置されている。タイミングベルト１０には、試験機の駆動プーリ上を走行するときに油が付着する。この結果、タイミングベルト１０は、表面に油が付着した状態で走行する。なお、油の温度は、ヒータ（図示せず）によって適温、例えば１００℃前後に保たれる。
【００４３】
以下、タイミングベルト１０のベルト強度試験の結果につき、説明する。図５は、１００時間走行後のタイミングベルト１０の相対ベルト強度比を示す図である。図６は、１００時間走行後のタイミングベルト１０の走行前に対するベルト強度の残存率を示す図である。
【００４４】
図５および６より明らかであるように、ベルト強度試験は、比較例１、実施例１〜３のＲＦＬ処理液のいずれかで処理された心線３０における３本のストランド３６（図２参照）の上撚り回数を、２．０回（／ｉｎｃｈ）に調整した複数のタイミングベルト１０について、上述の試験機（段落［００４０］〜［００４２］参照）により実施された。そして、図５および６は、いずれも１００時間走行した状態のタイミングベルト１０の試験結果であり、図５は、比較例１のベルト強度を１００とした場合の各実施例のタイミングベルトとの相対的なベルト強度比を表すのに対し、図６は、実施例および比較例それぞれの走行前のベルト強度を基準とした走行後のベルト強度の残存率を表している。
【００４５】
実施例２、実施例１、実施例３、比較例１の順に、ベルト強度が高くなっており（図５参照）、さらにこれらの実施例及び比較例それぞれの走行前のベルト強度に対する強度残存率（％）も、比較例１が約５０（％）であるのに対し、実施例１および２では約６５（％）、実施例３では約６３（％）と向上している（図６参照）。これは、上述のように、実施例１、２および３のＲＦＬ処理液が、耐油性、すなわち、その処理液によるＲＦＬ層が油中におかれた場合の硬度安定性および収縮防止性に優れていることによるものと考えられる。
【００４６】
以上のように本実施形態によれば、ＲＦＬ処理に用いられる処理液の組成を調整することにより、油が付着する状態で使用されるタイミングベルト１０の収縮を防止し、かつ強度を長期間に渡って維持できる。
【００４７】
本実施形態のＲＦＬ処理液は、タイミングベルト１０の心線３０のみならず、Ｖベルト、Ｖリブドベルト等の心線に用いても良い。また、ラテックス成分としては、耐油性に優れたＮＢＲラテックスを用いることが好ましいが、これには限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態のタイミングベルトの一部を破断して示す斜視図である。
【図２】タイミングベルトに含まれる心線の内部を拡大して示す斜視図である。
【図３】比較例および実施例のＲＦＬ処理液を用いて形成されたシートの硬さ変化試験の結果を示す図である。
【図４】比較例および実施例のＲＦＬ処理液を用いて形成されたシートの体積変化試験の結果を示す図である。
【図５】走行後のタイミングベルトの相対ベルト強度比を示す図である。
【図６】走行後のタイミングベルトの走行前に対するベルト強度の残存率を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  タイミングベルト（ベルト）
３０  心線
３６  ストランド
【図１】
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【図２】
2010071333.tif 000006
【図３】
2010071333.tif 000007
【図４】
2010071333.tif 000008
【図５】
2010071333.tif 000009
【図６】
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