(57)【要約】【課題】処理歯布の必要強度と温度依存性を保持させたまま淡色化し、各層別ごとの接着性を確保し、歯付ベルトの長寿命化、走行安定性能向上、摩耗粉飛散減少化、摩耗状態の判別性、耐水性能向上を図ることができる歯付ベルトを提供すること。【解決手段】歯付ベルト１の処理歯布６がゴムを原帆布に含浸させた第１層９と、第１層の表面側に形成された第２ゴム層１０と、該第１層の裏面側に形成され前記ベルト本体ゴム層３に接着される第３ゴム層１１とで構成される。第１層のゴムが、水素添加ニトリルゴムと、水素添加ニトリルゴムにメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイとを重量部９５：５〜６０：４０の範囲で配合した混合物に、ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、酸化チタン、チタン酸カリウム繊維及び単独でメタクリル酸亜鉛を配合したものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に複数の心線が埋設されたベルト本体ゴム層の少なくとも一方の表面に複数の歯部が形成され、該歯部の表面に処理歯布が被着された歯付ベルトにおいて、
前記処理歯布が、ゴムを原帆布に含浸させた第１層と、該第１層の表面側に形成され歯付プーリと直に接触する第２ゴム層と、該第１層の裏面側に形成され前記ベルト本体ゴム層に接着される第３ゴム層とで構成され、
前記第１層のゴムが、水素添加ニトリルゴムと、水素添加ニトリルゴムにメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイとを重量部９５：５〜６０：４０の範囲で配合した混合物に、ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、酸化チタン、チタン酸カリウム繊維及び単独でメタクリル酸亜鉛を配合すると共に、前記第３ゴム層に比べて架橋剤を増量して架橋密度を上げたゴム組成物からなり、
前記水素添加ニトリルゴムはヨウ素価４〜５６ｇ、ポリマーアロイは１００℃におけるムーニー値が７０以上のものであることを特徴とする歯付ベルト。
【請求項２】
前記第２ゴム層が、水素添加ニトリルゴムと、水素添加ニトリルゴムにメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイとを重量部９５：５〜６０：４０の範囲で配合した混合物に、ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、酸化チタン、チタン酸カリウム繊維及び単独でメタクリル酸亜鉛を配合したゴム組成物からなり、前記第３ゴム層に比べて架橋剤を増量して架橋密度を上げ、前記第１層にゴム組成物に比べポリテトラフルオロエチレンの配合量を増量してなり、
前記水素添加ニトリルゴムはヨウ素価４〜５６ｇ、ポリマーアロイは１００℃におけるムーニー値が７０以上のものであることを特徴とする請求項１に記載の歯付ベルト。
【請求項３】
前記第３ゴム層が、水素添加ニトリルゴムと、水素添加ニトリルゴムにメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイとを重量部９９：１〜８０：２０の範囲で配合した混合物に、フェノール樹脂及び疎水性シリカを配合したゴム組成物からなり、前記第１層、第２ゴム層に比べて、前記ポリマーアロイ配合比率が同じか又は小さく、
前記水素添加ニトリルゴムはヨウ素価４〜５６ｇ、ポリマーアロイは１００℃におけるムーニー値が７０以上のものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯付ベルト。
【請求項４】
前記ベルト本体ゴム層が、水素添加ニトリルゴム配合物であり、架橋系が硫黄架橋又は有機過酸化物架橋であるゴム組成物からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の歯付ベルト。
【請求項５】
前記ベルト本体ゴム層が、水素添加ニトリルゴムと、水素添加ニトリルゴムにメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイとを重量部９５：５〜５：９５の範囲で配合されたゴム組成物からなり、
前記水素添加ニトリルゴムはヨウ素価４〜５６ｇ、ポリマーアロイは１００℃におけるムーニー値が７０以上のものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の歯付ベルト。
【請求項６】
前記ベルト本体ゴム層が、水素添加ニトリルゴムにポリメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイと、エチレン酢酸ビニル共重合体とを重量部９５：５〜５：９５で配合したゴム組成物からなり、
前記ポリマーアロイは１００℃におけるムーニー値が７０以上のものであり、エチレン酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニル量が４０〜９１％でかつ１００℃のムーニー値が２０〜７０のものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の歯付ベルト。
【請求項７】
前記ベルト本体ゴム層が、水素添加ニトリルゴムにポリメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイとエチレン酢酸ビニル共重合体とを重量部９５：５〜５：９５で配合した混合物と、水素添加ニトリルゴムとを重量部９５：５〜６０：４０の範囲で配合したゴム組成物からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の歯付ベルト。
【請求項８】
前記処理歯布が、ナイロン６、ナイロン６６、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維等単独またはこれらの混繊糸で作成された原帆布で構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の歯付ベルト。
【請求項９】
前記ポリテトラフルオロエチレンは、平均粒径が３〜１０μｍで表面積が２〜１０ｍ2／ｇ、自己崩壊性をもった粉体状であり、前記混合物１００重量部に対して５〜９０重量部配合されていることを特徴とする請求項１に記載の歯付ベルト。
【請求項１０】
前記ポリテトラフルオロエチレンは、平均粒径が３〜１０μｍで表面積が２〜１０ｍ2／ｇ、自己崩壊性をもった粉体状であり、前記混合物１００重量部に対して１５０〜２５０重量部配合されていることを特徴とする請求項２に記載の歯付ベルト。
【請求項１１】
前記チタン酸カリウム繊維は繊維径０．０５〜０６μｍ、繊維長が１〜２０μｍ、嵩比重が３〜４ｇ／ｃｍ3であり、前記混合物１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲で配合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯付ベルト。
【請求項１２】
前記フェノール樹脂は、アルキルフェノール変性、クレゾール変性、カシュー変性、純フェノール等のいずかであり、前記混合物１００重量部に対して２〜５０の重量部の範囲で配合されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の歯付ベルト。
【請求項１３】
前記疎水性シリカは、嵩比重が４０〜２３０ｇ／Ｌ、平均粒子径が０．５〜１００μｍ、であり、前記混合物１００重量部に対して５〜６０重量部の範囲で配合されていることを特徴とする請求項３に記載の歯付ベルト。
【請求項１４】
前記単独で配合されるメタクリル酸亜鉛は、前記混合物１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯付ベルト。
【請求項１５】
前記増量される架橋剤としての有機酸化物の量は、第３ゴム層より０．５〜３０重量部の範囲で多く配合され、該有機過酸化物としては、２．４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１．１−ジ−ｔ−ブチルペロキシ３．３．５−トリメチルシクロヘキサン、２．５−ジメチル２．５−ジベンゾイルペロキシヘキサン、ｎ−ブチル−４．４−ジ−ｔ−ブチルペロキシバラレート、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルペロキシベンゾネート、ジ−ｔ−ブチルペロキシジイソプロピルベンゼン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２．５−ジメチル２．５−ジ−ｔ−ブチルペロキシヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２．５−ジメチル２．５−ジ−ｔ−ブチルペロキシヘキサン−３等が用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯付ベルト。
【請求項１６】
前記第１層における処理歯布のゴム組成物の付着量は、原帆布重量１００に対して乾燥後の重量比が３０〜８０の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の歯付ベルト。
【請求項１７】
前記第２ゴム層における処理歯布のゴム組成物の付着量は、原帆布重量１００に対して乾燥後の重量比２〜３０の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の歯付ベルト。
【請求項１８】
前記第３ゴム層における処理歯布のゴム組成物の付着量は、原帆布重量１００に対して乾燥後の重量比が３０〜７０の範囲である請求項３に記載の歯付ベルト。
【請求項１９】
前記第１層、第２ゴム層、第３ゴム層のゴム組成物に配合される白色顔料である酸化チタンには、ルチル型、アナターゼ型等が使用され、前記混合物１００重量部に対して５〜４０重量部の範囲で配合されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の歯付ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達に用いられる歯付ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯付ベルトは、駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリとの間に掛け渡されて、一般産業機器やＯＡ機器の動力伝達ベルト、自動車内燃機関のタイミングベルト、自転車の駆動ベルト等として使用されている。通常、歯付ベルトは、長手方向に複数の心線が埋設されたカーボンブラックを含有する黒色のベルト本体ゴム層からなり、このベルト本体ゴム層の表面に複数の歯部が形成され、この歯部の表面に歯布が被着されて形成されている。
【０００３】
従来、原帆布に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カーボンブラックを含有する水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）からなる第１ゴム組成物を溶剤に溶解して直に含浸させて歯帆布層を形成し、この歯帆布層の裏面側に接着ゴムを塗布してベルト本体ゴム層に接着した歯付ベルトが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平７−１５１１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の歯付ベルトは、歯布としての処理歯布がゴム溶解物を直に原帆布に付着乾燥させ、原帆布の原糸の結束性、耐摩耗性、処理ゴム自信の強度確保を図ったものであるが、処理歯布に含浸されているゴム組成物がカーボン配合物であるため黒色をしている。そのため、運転時のプーリとの摩擦及び削れ等により、黒色のゴム粉や処理歯布の糸が飛散し、クリーンな運転が難しい、という問題がある。
【０００５】
処理歯布の摩擦係数を小さくするため、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、グラファイト、シリコン等の摩擦低減剤を添加したゴム組成物を使用した場合、処理ゴム自体の強度低下、原帆布との接着性の低下等を招き、処理歯布の性能を充分に発揮できない、という問題がある。
【０００６】
摩擦低減剤は、ベルト本体ゴム又は原帆布の処理成分のマトリックスを形成するための配合ゴムに対して、反応性、親和性及び補強性に乏しく、充分な低摩擦係数を得るために、多量の摩擦低減剤を配合した場合、ゴム組成物自体は大きな強度低下や温度依存性の増大、原帆布との接着性の低下により、帆布を構成する糸のフィラメント間の結束性が乏しくなり、大きな繰り返しのせん断力がかかったり、高速回転時の摩擦熱により所定の寿命を維持することが難しくなる。また、単純に原帆布に付着させただけの処理や摩擦低減剤を処理ゴム中に加えただけの処理では上記の様な理由より摩擦低減剤が無い処理より逆に飛散が多くなり、高回転、高負荷時のような厳しい条件下ではその効果が長く続かなく、耐久性や摩耗粉の耐飛散性が逆に悪くなる、という問題がある。
【０００７】
また、歯付ベルト製造時に、処理歯布を歯溝形状を有する金型にかぶせ、その上から張力をかけて心線を巻き、ゴムシートをかぶせ圧と熱をかけてゴムを流動させ成型する方式が多い。その場合歯布における構成糸、特に緯糸は、ベルト歯底部では金型歯先部と張力をかけて巻かれている心線のおかげで加硫後処理歯布の構成糸は形状的に平坦な形となる（図４参照）。対してベルト歯上部及び歯側面部の処理歯布の構成糸は、金型谷部に位置し、圧と熱をかけた際流動する柔らかいゴムによってのみ押し付けられ成型される。このことにより、ベルト歯上部及び側面部は歯底部に比して処理歯布の構成糸形状が平坦になり難く（図５参照）、構成糸中のフィラメント同士の結束性が弱いと共に、ベルト運転時にプーリ歯より受ける繰返しの摩擦や叩きに対して平坦でない分、上記の往復運動につられ、揉みほぐされ易やすくなり、フィラメント同士の結束性が更に低下し、フィラメントの切断から歯布摩耗となりベルト歯欠けを起こす、という問題がある。
【０００８】
また、原帆布をＲＦＬ処理して歯布とすることも行なわれているが、この場合は、摩擦係数が大きく、温度依存性の大きい処理となり、高回転時や高負荷時発生する摩擦や摩擦熱に弱くなる、という問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題点を解決し、歯付ベルトの処理歯布の必要強度と温度依存性を保持させたまま淡色化し、低摩擦係数化とそれの長期保持、それぞれ各層別ごとの接着性を確保し、歯付ベルトの長寿命化、走行安定性能向上、摩耗粉飛散減少化、摩耗状態の判別性、耐水性能向上を図ることができる歯付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】
【００１０】
請求項１に係る本発明は、長手方向に複数の心線が埋設されたベルト本体ゴム層の少なくとも一方の表面に複数の歯部が形成され、該歯部の表面に処理歯布が被着された歯付ベルトにおいて、前記処理歯布が、ゴムを原帆布に含浸させた第１層と、該第１層の表面側に形成され歯付プーリと直に接触する第２ゴム層と、該第１層の裏面側に形成され前記ベルト本体ゴム層に接着される第３ゴム層とで構成され、前記第１層のゴムが、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）と、水素添加ニトリルゴムにメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイ（ＺＳＣ）とを重量部９５：５〜６０：４０の範囲で配合した混合物に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂、酸化チタン、チタン酸カリウム繊維及び単独でメタクリル酸亜鉛を配合すると共に、前記第３ゴム層に比べて架橋剤を増量して架橋密度を上げたゴム組成物からなり、前記水素添加ニトリルゴムはヨウ素価４〜５６ｇ、ポリマーアロイ（ＺＳＣ）は１００℃におけるムーニー値が７０以上のものである歯付ベルト、という構成としたものである。
【００１１】
請求項２に係る本発明は、請求項１の歯付ベルトにおいて、前記第２ゴム層が、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）と、水素添加ニトリルゴムにメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイ（ＺＳＣ）とを重量部９５：５〜６０：４０の範囲で配合した混合物に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂、酸化チタン、チタン酸カリウム繊維及び単独でメタクリル酸亜鉛を配合したゴム組成物からなり、前記第３ゴム層に比べて架橋剤を増量して架橋密度を上げ、前記第１層にゴム組成物に比べポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の配合量を増量してなり、前記水素添加ニトリルゴムはヨウ素価４〜５６ｇ、ポリマーアロイ（ＺＳＣ）は１００℃におけるムーニー値が７０以上のものである、という構成としたものである。
【００１２】
請求項３に係る本発明は、請求項１又は２の歯付ベルトにおいて、前記第３ゴム層が、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）と、水素添加ニトリルゴムにメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイ（ＺＳＣ）とを重量部９９：１〜８０：２０の範囲で配合した混合物に、フェノール樹脂及び疎水性シリカを配合したゴム組成物からなり、前記第１層、第２ゴム層に比べて、前記ポリマーアロイ（ＺＳＣ）配合比率が同じか又は小さく、前記水素添加ニトリルゴムはヨウ素価４〜５６ｇ、ポリマーアロイ（ＺＳＣ）は１００℃におけるムーニー値が７０以上のものである、という構成としたものである。
【００１３】
請求項４に係る本発明は、請求項１乃至３のいずれかの歯付ベルトにおいて、前記ベルト本体ゴム層が、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）配合物であり、架橋系が硫黄架橋又は有機過酸化物架橋であるゴム組成物からなる、という構成としたものである。
【００１４】
請求項５に係る本発明は、請求項１乃至４のいずれかの歯付ベルトにおいて、前記ベルト本体ゴム層が、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）と、水素添加ニトリルゴムにメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイ（ＺＳＣ）とを重量部９５：５〜５：９５の範囲で配合されたゴム組成物からなり、前記水素添加ニトリルゴムはヨウ素価４〜５６ｇ、ポリマーアロイ（ＺＳＣ）は１００℃におけるムーニー値が７０以上のものである、という構成としたものである。
【００１５】
請求項６に係る本発明は、請求項１乃至５のいずれかの歯付ベルトにおいて、前記ベルト本体ゴム層が、水素添加ニトリルゴムにポリメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイ（ＺＳＣ）と、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）とを重量部９５：５〜５：９５で配合したゴム組成物からなり、前記ポリマーアロイ（ＺＳＣ）は１００℃におけるムーニー値が７０以上のものであり、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）は、酢酸ビニル量が４０〜９１％でかつ１００℃のムーニー値が２０〜７０のものである、という構成としたものである。
【００１６】
請求項７に係る本発明は、請求項１乃至６のいずれかの歯付ベルトにおいて、前記ベルト本体ゴム層が、水素添加ニトリルゴムにポリメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイ（ＺＳＣ）とエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）とを重量部９５：５〜５：９５で配合した混合物と、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）とを重量部９５：５〜６０：４０の範囲で配合したゴム組成物からなる、という構成としたものである。
【００１７】
請求項８に係る本発明は、請求項１乃至７のいずれかの歯付ベルトにおいて、前記処理歯布が、ナイロン６、ナイロン６６、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維等単独またはこれらの混繊糸で作成された原帆布で構成されている、という構成としたものである。
【００１８】
請求項９に係る本発明は、請求項１の歯付ベルトにおいて、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、平均粒径が３〜１０μｍで表面積が２〜１０ｍ2／ｇ、自己崩壊性をもった粉体状であり、前記混合物１００重量部に対して５〜９０重量部配合されている、という構成としたものである。
【００１９】
請求項１０に係る本発明は、請求項２の歯付ベルトにおいて、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、平均粒径が３〜１０μｍで表面積が２〜１０ｍ2／ｇ、自己崩壊性をもった粉体状であり、前記混合物１００重量部に対して１５０〜２５０重量部配合されている、という構成としたものである。
【００２０】
請求項１１に係る本発明は、請求項１又は２の歯付ベルトにおいて、前記チタン酸カリウム繊維は繊維径０．０５〜０６μｍ、繊維長が１〜２０μｍ、嵩比重が３〜４ｇ／ｃｍ3であり、前記混合物１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲で配合されている、という構成としたものである。
【００２１】
請求項１２に係る本発明は、請求項１乃至３のいずれかの歯付ベルトにおいて、前記フェノール樹脂は、アルキルフェノール変性、クレゾール変性、カシュー変性、純フェノール等のいずかであり、前記混合物１００重量部に対して２〜５０の重量部の範囲で配合されている、という構成としたものである。
【００２２】
請求項１３に係る本発明は、請求項３に記載の歯付ベルトにおいて、前記疎水性シリカは、嵩比重が４０〜２３０ｇ／Ｌ、平均粒子径が０．５〜１００μｍ、であり、前記混合物１００重量部に対して５〜６０重量部の範囲で配合されている、という構成としたものである。
【００２３】
請求項１４に係る本発明は、請求項１又は２に記載の歯付ベルトにおいて、前記単独で配合されるメタクリル酸亜鉛は、前記混合物１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲である、という構成としたものである。
【００２４】
請求項１５に係る本発明は、請求項１又は２に記載の歯付ベルトにおいて、前記増量される架橋剤としての有機酸化物の量は、第３ゴム層より０．５〜３０重量部の範囲で多く配合され、該有機過酸化物としては、２．４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１．１−ジ−ｔ−ブチルペロキシ３．３．５−トリメチルシクロヘキサン、２．５−ジメチル２．５−ジベンゾイルペロキシヘキサン、ｎ−ブチル−４．４−ジ−ｔ−ブチルペロキシバラレート、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルペロキシベンゾネート、ジ−ｔ−ブチルペロキシジイソプロピルベンゼン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２．５−ジメチル２．５−ジ−ｔ−ブチルペロキシヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２．５−ジメチル２．５−ジ−ｔ−ブチルペロキシヘキサン−３等のいずれかが用いられる、という構成としたものである。
【００２５】
請求項１６に係る本発明は、請求項１に記載の歯付ベルトにおいて、前記第１層における処理歯布のゴム組成物の付着量は、原帆布重量１００に対して乾燥後の重量比が３０〜８０の範囲である、という構成としたものである。
【００２６】
請求項１７に係る本発明は、請求項２の歯付ベルトにおいて、前記第２ゴム層における処理歯布のゴム組成物の付着量は、原帆布重量１００に対して乾燥後の重量比２〜３０の範囲である、という構成としたものである。
【００２７】
請求項１８に係る本発明は、請求項３に記載の歯付ベルトにおいて、前記第３ゴム層における処理歯布のゴム組成物の付着量は、原帆布重量１００に対して乾燥後の重量比が３０〜７０の範囲である、という構成としたものである。
【００２８】
請求項１９に係る本発明は、請求項１乃至３のいずれかの歯付ベルトにおいて、前記第１層、第２ゴム層、第３ゴム層のゴム組成物に配合される白色顔料である酸化チタンには、ルチル型、アナターゼ型等が使用され、前記混合物１００重量部に対して５〜４０重量部の範囲で配合される、という構成としたものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、原帆布とゴム組成物との接着性、温度依存性の低減、処理ゴム層の接着性、耐摩耗性、高強度化を図ることができ、歯付きベルトの処理歯布の必要強度と温度依存性を保持させたまま淡色化し、低摩擦係数化とそれの長期保持、それぞれ各層別ごとの接着性を確保することができる。
【００３０】
第１層については、ゴム組成物と原帆布との接着性向上、成形時の帆布構成糸形状の平坦化促進、低摩擦係数化を図ることができる。第２ゴム層については、第１層よりＰＴＦＥを増量することにより、さらなる低摩擦係数化を図ることができる。第３ゴム層については、処理歯布とベルト本体ゴム層との接着強化、水分の進入防止を図ることができ、製造時の成形圧によるベルト本体ゴム及び第３ゴム層の歯面側へのしみ出し防止を図ることができる。その結果、歯付ベルトの長寿命化、走行安定性能向上、摩耗粉飛散減少化、摩耗状態の判別性、耐水性能向上を図ることができる。
【００３１】
さらに、ベルト本体ゴム層を黒色以外の色に着色し、処理歯布にベルト本体ゴム層と異なった色に着色することも可能であり、この場合は、処理歯布の摩耗状態を黙視で判別することができる。また、ベルト本体ゴム層にエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を配合した場合には、歯付ベルトを高剛性能、耐水性能の優れたものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の歯付ベルト１を図１、図２に示す。図１は歯付ベルト１の一部切欠断面斜視図、図２は歯付ベルト１の要部拡大断面図である。歯付ベルト１は、長手方向に複数の心線２が埋設されたベルト本体ゴム層３の表面に複数の歯部４が形成されてベルト本体５が形成され、このベルト本体５の歯部４表面に歯布としての処理歯布６が被着されて構成される。この歯付ベルトは、ベルト本体ゴム層３の表裏両面に歯部４が形成されたものとしても構わない。なお、図３には、歯付ベルトの一部切欠概略図を示し、符号４ａは歯上部、４ｂは歯側面部、４ｃは歯底部である。
【００３３】
上記心線２には、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維等のマルチフィラメント糸に接着剤（例えば、ラテックスＬがＨＮＢＲであるＲＦＬ液）を含浸させた合繊コード、Ｅガラス繊維、高強度ガラス繊維等のマルチフィラメント糸に接着剤（例えば、ラテックスＬがＨＮＢＲであるＲＦＬ液）を含浸させたグラスコード等が用いられる。
【００３４】
歯布としての処理歯布６は、図２に示すように、原帆布７にゴム組成物８を含浸させた第１層（ゴム含浸帆布層）９と、第１層９の表面側に形成され歯付プーリと直に接触する第２ゴム層（表面ゴム層）１０と、第１層の裏面側に形成されベルト本体ゴム層３に接着される第３ゴム層（接着ゴム層）１１とで構成される。
【００３５】
原帆布７は、構成糸である経糸７ａ、緯糸７ｂにより織成されたもので、ナイロン６、ナイロン６６、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維等単独またはこれらの混繊糸からなる構成糸で作成されたものである。
【００３６】
歯付ベルト１は、以下のように製造される。上記処理歯布６を第２ゴム層１０が接するように歯溝形状を有する金型に巻き付け、その上に心線２をスパイラル状に巻き付け、さらにその上にベルト本体ゴム層３となる未加硫ゴムシートを巻き付けた後、加硫缶に入れて外周側から加圧し、蒸気で加熱する。歯付ベルト１は、この加圧、加熱によりゴムが軟化して歯部４が形成されると共に、処理歯布６がベルト本体ゴム層３に接着され、ゴムが加硫して筒状成形体として形成され、次いで輪切りにされて歯付ベルト１が製造される。この場合、処理歯布６の各層を構成するゴム組成物に黒色以外の着色剤が配合されていると、歯付ベルト１の歯部４表面が黒色以外の色に着色されたものとなる。
【００３７】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。まず、第３ゴム層（接着ゴム層）１１について説明する。第３ゴム層１１に使用されるゴム組成物の一覧を表１に示す。なお、表１において、配合Ｎｏ．Ａ１、Ａ１２は比較例であり、配合Ｎｏ．Ａ２〜Ａ１１が本発明例である。
【００３８】
【表１】
2006084010.tif 000003
【００３９】
表１に示すゴム組成物の接着強度を測定するため、心線を埋設したベルト本体ゴム層に相当する被接着側ゴム層に接着した場合の剥離試験を行なった。被接着側ゴム成分（ベルト本体ゴムに相当）を表２に示す。この場合の原帆布及び心線は次のものである。
帆布；材質  ナイロン６６    緯糸  ２１０ｄ×２    経糸  ２１０ｄ    綾織
心線；材質  Ｋガラス  構成  ３／１３  心線接着層処理  ＲＦＬ
オーバーコート処理  有り
【００４０】
【表２】
2006084010.tif 000004
【００４１】
試料としては、図６，図７に示すように、表１の配合Ｎｏ．Ａ１〜Ａ１２の配合ゴムをトルエン及びメチルエチルケトンの混合溶媒に、室温付近での粘度が９０００〜１００００ＣＰになるように濃度を調整し溶解したものを上記ナイロン帆布にガラス棒でスプレッドし乾燥させ、乾燥後の配合物の付着量を帆布１ｍ2当たり、１００ｇとなるように付着させ被接着側ゴム（表２に示す配合Ｎｏ．Ｅ１）と合わせプレスにて１６０℃×３０分間加硫接着させた、試料幅２０ｃｍ、長さ２００ｍｍ、厚み８ｍｍの試料を用いる。そして、図８に示すように、この試料を引張試験器にて各処理歯布の剥離試験を行なった。この試験結果を表３に示す。なお、温間剥離試験（１２０℃、２０分間）は、試料を１２０℃の恒温槽に入れ、２０分間放置しそのときの剥離強度を測定し、耐水剥離試験（８０℃、１６８Ｈr）は、各試料を８０℃の温湯中に浸し１６８Ｈr後取り出し、その剥離強度を測定したものである。
【００４２】
【表３】
2006084010.tif 000005
【００４３】
まず、第３ゴム層（接着ゴム層）のベルト本体ゴム層との接着性について検討した。第３ゴム層で重要な性能は、本体ゴム層及び心線と処理帆布間との接着性が大きいこと、温度依存性が小さいこと、耐水性が高いことである。常態（常温時）における接着強度については通常よく繊維とゴムの接着に使用されるポリイソシアネート系の接着剤とフェノール系の接着剤との比較評価を行なった。ポリイソシアネート系は、比較基準であるＨＮＢＲ−カーボン−硫黄架橋系接着層と比較して半分以下の接着強度しか出なかった。これはＺＳＣを含まないパーオキサイド架橋ゴムに配合しても共通していえることである。ポリイソシアネート系の接着剤はイソシアネート基のもつ高い極性と反応性によりポリマーの活性水素を引き抜き一次結合をして結合、接着するという機構と考えられるが、パーオキサイド架橋ゴムの場合はパーオキサイドのラジカル生成によるポリマーの活性水素引き抜きによる反応の方、つまりポリマー同士の架橋の方が優先的に行われていると思われ、この場合何らかの方法（被接着ゴム側の架橋速度を遅くする等）をとるかして配合に工夫をしないと、単にゴム分にポリイソシアネートを配合しただけではＺＳＣ配合ゴムとポリイソシアネート系接着剤による接着は難しい。
【００４４】
一方フェノール樹脂の方はこの場合、本体ゴム側はＨＮＢＲのニトリル基と反応し、帆布側、つまりナイロン６６に対しては高い相溶性とヘキサメチレンジアミン部分のアミノ基と一次結合を結び強固な接着性が出たと考えられる。しかし、常温付近ではフェノール樹脂の量を上げていくと比例的にかなりの接着強度は出せたが、温間（１２０℃雰囲気中）に於いては３０重量部付近より接着力の低下が認められた。これはイソシアネートとは逆に、接着反応の方が優先されポリマー同士の架橋密度の低下が起き、接着層の温度依存性が大きくなっているためと考えられる。この場合、ノボラックであるフェノール樹脂を使用しているため、未反応である樹脂分の熱可塑性の性格が大きく現れたことも大きい。それらにヘキサメチレンテトラミン等のメチレン基供与体を添加して熱硬化タイプにしてテストもしたが、接着力の低下が大きくこの場合の配合に於いては満足な性能は得られなかった。
【００４５】
耐水性能も上記の架橋密度低下の理由と更に親水性の高いフェノール樹脂が増加された分、水分を多く引き寄せ膨潤性が大きくなったためと思われる。この場合、総合的に考え、フェノール樹脂の配合量は２０重量部が適当となった。また、ＺＳＣ（メタクリル酸亜鉛）の配合量を増加することで接着強度が低下するのは、接着層成分にＺＳＣを入れた分ポリマー分であるＨＮＢＲが減る、つまり反応成分であるニトリル基量も同様に減少し接着性が落ちる傾向になると考えられる。
【００４６】
シリカ配合の効果は常態、温間時に於いては親水性、疎水性の差はあまりなかったが耐水性に関しては疎水性シリカを使用すると大きな効果が認められた。ただし、２０重量部以上配合した場合、常態における接着性の低下があり、耐水試験時に接着強度低下率は小さくなる傾向があるが初期接着力が低くなる分、それ以上の増量は適当でないと考える。また、シリカ系を配合すると大きく未加硫時の粘度が増加する。このことによりあまり増量することはベルトの成型性に対して悪影響を及ぼすおそれがあり適度な配合量が要求される。
【００４７】
第３ゴム層（接着ゴム層）の試験結果、接着結果の良かった帆布処理の配合処理品（配合Ｎｏ．Ａ７）及び基準配合処理品（配合Ｎｏ．Ａ１）について、心線との接着性比較を行った。試験方法は金型に心線を５ｍｍ間隔に配置し、その上に上記の処理歯布と次にシート厚み３．０ｍｍの被接着試験用ゴムシートを置いて、プレスにて１６０℃×３０分間加硫接着させ、これを幅１５０ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚み２ｍｍに成型し、そこから幅２０ｍｍの短冊状に切断して試料を作成した（図９参照）。この試料を円形状の治具に貼りつけ、引っ張り試験機にて心線を剥離させ第３ゴム層のゴムと心線の剥離強度を測定した（図１０参照）。その結果を表４に示す。
【００４８】
【表４】
2006084010.tif 000006
【００４９】
温間剥離試験は、試料を１２０℃の恒温槽に入れ、２０分間放置しそのときの剥離強度を測定した。耐水剥離試験は、試料を６０℃の温湯中に浸し１６８Ｈｒ後取り出し、その剥離強度を測定した。常態、温間、耐水全てにおいて、基準配合処理品（配合Ｎｏ．Ａ１）を上回る結果となった。心線の最外層にはオーバーコート層と呼ばれる接着層を施してあるが、これは主成分がポリイソシアネート系の接着剤であり、配合Ｎｏ．Ａ７のものとの組み合わせにおいては、配合中に含まれているフェノール樹脂成分とオーバーコート層のイソシアネート成分が配合Ｎｏ．Ａ１のようなポリマーのみとの結合以外に、フェノールとイソシアネートの反応つまりウレタン結合や尿素結合が追加され、強化された結果と考えられる。また耐水性に関しても、疎水性シリカ、上記の結合、パーオキサイド架橋の効果から非常に剥離強度低下は少なく、歯付ベルト化しても帆布側から心線への水進入に関してかなり少なくなる。
【００５０】
第１層（ゴム含浸帆布層）９について説明する。処理歯布６の中心部を占める第１層（ゴム含浸帆布層）９に使用されるゴム組成物の一覧を表５に示す。なお、表５において、配合Ｎｏ．Ｂ１〜Ｂ７、Ｂ１１は比較例であり、配合Ｎｏ．Ｂ８〜Ｂ１０が本発明例であり、表５における（１）〜（１２）は表１と同じである。
【００５１】
【表５】
2006084010.tif 000007
【００５２】
第１層（ゴム含浸帆布層）に要求される性能は原帆布との接着性、帆布構成糸の平坦化及び摩擦係数の低減、耐摩耗性向上である。そこで、まず表５に示すゴム組成物の接着性を測定するため、前記第３ゴム層と同一条件にて被接着側ゴムと加硫接着させ剥離試験を行った。常態剥離試験（室温２３℃）の結果を表６に示す。各種配合品をトルエンとメチルエチルケトンの混合溶媒にそれぞれ、室温付近での粘度が６００〜１２００ＣＰとなる様に濃度を調整し溶解したものに、ナイロン帆布を浸漬させ絞りロールにて間隙を調整しそれぞれ帆布に対する乾燥後の付着量を帆布重量に対して３０％〜３５％の範囲で含浸させ、その上から第３ゴム層処理ゴム（配合Ｎｏ．Ｂ１はＡ１、配合Ｎｏ．Ｂ２〜Ｂ１１はＡ７処理）をスプレッディング処理にて乾燥後の付着量が１ｍ2あたり１００ｇ付着させ各テスト用処理帆布とした。
【００５３】
【表６】
2006084010.tif 000008
【００５４】
表５に示すゴム成分を原帆布に含浸した処理帆布を使用してベルト本体ゴム、心線と組み合わせ同一条件にて歯付ベルト化し、駆動プーリと従動プーリに懸回し、高負荷耐久試験を行った。その結果を表７に示す。
ベルト本体ゴム：表２に示す被接着側ゴム
心線：Ｅガラス−３／１３−オーバーコート層有り
歯ピッチ８ｍｍ  リンク数１２５  幅２５ｍｍ
プーリ歯数３０Ｔ−３０Ｔ  回転速度３０００ｒ／ｍ  取付張力  ３８２Ｎ
負荷トルク８０．３Ｎ・ｍ    雰囲気温度（２４〜２６℃）
【００５５】
【表７】
2006084010.tif 000009
【００５６】
次に、処理歯布構成糸の平坦性について検討する。通常、一定に負荷がかかる場合、歯付ベルト歯面において第一に摩耗を受ける部位は歯側面部（歯側面部については図３参照）である。この摩耗に関しては、歯側面部における緯糸の平坦性が重要であり、その定量化は難しいためベルト歯底部からベルト歯上部までの深さを、一定の荷重をかけたデプスゲージにより読み取り成形性の高さを構成糸の平坦性とする。つまり構成糸の平坦性が出ていない帆布は、帆布の厚みが平坦化していない分緯糸が突起した状態になっており、ある一定の荷重をかけた際にその突起が変形しやすくなることにより、歯底から歯先までの高さが低くなる。ここでは、軽くデプスゲージを置いた時の値とデプスゲージに１０００ｇの荷重をかけたときの差を比較し、その差が大きいものは構成糸の平坦性が出ていないということである。
【００５７】
図１１に歯付ベルトの歯上部と歯底部の深さをデプスゲージで測定する態様を示す。図１２に歯側面部の帆布の拡大写真を示し、図１２の（Ａ）はＲＦＬ帆布で構成糸が平坦性のない状態、（Ｂ）は本発明の帆布で構成糸が平坦性であり、ふわふわした状態を示す。また、デプスゲージでの測定による差のデータを表８に示す。
【００５８】
【表８】
2006084010.tif 000010
【００５９】
第３ゴム層（接着ゴム層）の試験結果、最も結果の良かった配合Ｎｏ．Ａ７（配合Ｎｏ．Ｂ２と同じ）を第１層（ゴム含浸処理）としたものが、剥離強度においてはゴム破壊に至る強度を示したが、歯付ベルトにおける耐久性は最も短い。これは疎水性シリカを多量配合していることにより、摩擦係数が大きくなりプーリ接触面との摩擦が大きく、また処理により流動性が悪くなっており処理歯布の成形性が悪化して構成糸の平坦性がでていない（Ｌ２）結果、本体ゴム及び原帆布との接着性はよくとも耐久性は出ないと考えられる。
【００６０】
また、メタクリル酸亜鉛を増量させた配合Ｎｏ．Ｂ３〜Ｂ５では、ベルト本体ゴムとの接着性は落ちるが、２０重量部の配合において耐久時間が最も良く、チタン酸カリウム繊維をそれに５〜１０重量部配合する（Ｂ６，Ｂ７）ことにより接着力の更なる増加と耐久性の向上（この場合は耐摩耗性の向上）が図れる。またメタクリル酸亜鉛は内部滑剤的な効果があり、処理層のマトリックスであるゴム部分の耐摩耗性の向上に加え、処理歯布の成形性を向上させ構成糸の平坦性の確保に大きく寄与している（Ｂ３〜Ｂ５にて分かる）。チタン酸カリウム繊維は１０重量部以上配合すると上記の疎水性シリカ同様、処理コンパウンドの粘度上昇が大きくなると考えられ、構成糸の平坦性がやや悪化しその分ベルト運転時の繰り返しかかる負荷による揉み解しや叩きにより構成糸のフィラメントの結束性低下が起き、解れがおおきくなり耐久性の低下が起こる。
【００６１】
摩擦係数の低減にはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いる。この処理歯布におけるコンセプトのひとつはベルト歯面の淡色化による、ベルトの歯布の目視による摩耗状態の判別可能化及び摩耗粉の目立ちにくさにある。白色または透明色系で摩擦係数低減効果があり、接着性が低下しない材料としては、フッ素系樹脂が適している。ここで使用したフッ素樹脂は粉体状のＰＴＦＥである。この場合、配合量を１２０重量部に増加した配合Ｎｏ．Ｂ１０では、接着性が大きく低下し、ＰＴＦＥ増加による処理ゴム組成物の未加硫時の粘度上昇により構成糸の平坦性もやや悪化した。耐久性は８０重量部の配合Ｎｏ．Ｂ９が最も良好である。８０重量部でも配合Ｎｏ．Ｂ１１がＢ９に比べ耐久性が低いのはＢ９がＢ１１に比べ架橋剤増量による架橋密度の向上で温度依存性が小さくなっていることにある。
【００６２】
第２ゴム層（表面ゴム層）１０について説明する。第２ゴム層には、プーリと直に接触するため、第１層より更に低摩擦係数化が必要であり、摩耗粉が飛散しにくい性能が要求される。第２ゴム層１０に使用されるゴム組成物の一覧を表９に示す。なお、表９において、配合Ｎｏ．Ｃ１〜Ｃ４は比較例であり、配合Ｎｏ．Ｃ５〜Ｃ８が本発明例である。
【００６３】
【表９】
2006084010.tif 000011
【００６４】
以下に示すように、各種処理歯布と表２のベルト本体ゴム層とで歯付ベルトを形成し、歯付ベルトの高負荷耐久性、注水負荷耐久性についてベルト走行試験を行った。処理歯布は次のとおりのものである。
原帆布；  材質  ナイロン６６  緯糸  ２１０ｄ×２    経糸  ２１０ｄ    綾織
処理歯布のゴム組成物付着量；
第２ゴム層  ４０〜５０ｇ／ｍ2（処理歯布１ｍ2あたり）
第１層      ３０〜３５％（原帆布重量比）
第３ゴム層  １００ｇ／ｍ2（処理歯布１ｍ2あたり）
【００６５】
上記処理歯布については、まず第１層を、ゴム組成物（表５）の溶解液に原帆布を浸漬、含浸させ、原帆布乾燥重量比３０〜３５％付着させて作成する。この第１層の裏面側に第３ゴム層となるゴム組成物（表１）をスプレッディング処理にて、その処理歯布１ｍ2あたりの付着量乾燥重量で１００ｇを付着させる。表面側に第２ゴム層となるゴム組成物（表９）をスプレッディング処理にて処理歯布１ｍ2あたり乾燥重量で４０〜５０ｇ付着させて処理歯布を作成する。
【００６６】
歯付ベルトのベルト本体ゴム層は、前記表２に示す被接着側ゴム成分のゴム組成物と心線とで作成したものである。心線は、材質  Ｋガラス、構成  ３／１３、心線接着層処理  ＲＦＬ、オーバーコート処理  ケムロック４０２  ＮＧＦ製を用いたものである。
【００６７】
処理歯布の構造を表１０に示す。
【００６８】
【表１０】
2006084010.tif 000012
【００６９】
上記ベルト本体ゴム層と処理歯布とで歯付ベルトを作成し、ベルト走行試験を行なった。高負荷耐久試験の結果を表１１に、注水負荷耐久試験の結果を表１２に示す。なお、高負荷耐久試験は、水平に配置した駆動プーリ及び従動プーリ間に歯付ベルトを懸回して走行させ、また、注水負荷耐久試験は、上下に配置した駆動プーリ及び従動プーリ間に歯付ベルトを懸回して下方のプーリと歯付ベルトとの接触進入位置に注水しつつ走行させてベルト走行試験を行なった。
【００７０】
【表１１】
2006084010.tif 000013
【００７１】
【表１２】
2006084010.tif 000014
【００７２】
高負荷耐久試験において、Ｑ１は第２ゴム層にグラファイトを６０重量部配合したものであるが、耐久時間も１１７Ｈｒと短く、１００Ｈｒでのベルト重量減少も他の２倍近く減少した。試験機まわりのゴム粉の飛散もひどく、プーリ周りには真っ黒く飛散した帆布の摩耗粉が付着している状態であった。
【００７３】
Ｑ２は、ＰＴＦＥでのＱ１に比しての低摩擦係数化の効果が現れ、耐久時間の伸びを見せたが、Ｑ３以下の処理歯布に比べＱ１と同様な理由よりＰＴＦＥを含むマトリックスであるゴム配合物の総合的な脆弱性が現れた結果である。処理歯布にＰＴＦＥの配合量を増加させた場合は２５０重量部を超えるとやや耐久寿命の低下が確認されたが最外層処理を施していないＱ９に比べ全て寿命が延びている結果となり、特にＰＴＦＥを１５０〜２００重量部配合したもの（Ｑ５、Ｑ６）についてはＱ９に比べて１．５倍の耐久性を示した。
【００７４】
これは先のグラファイトと配合Ｎｏ．Ａ１（表１）における組み合わせの様に第２ゴム層（最外層）処理による処理歯布の性能低下がなく、ベルト歯面の低摩擦係数化と処理層の強度保持がバランス良く発揮できていると考えられる。
【００７５】
注水試験結果は、Ｑ３以降は第２ゴム層（最外層）処理差の効果はあまりなく、ほとんど耐久寿命は同じ結果となった。これは水が連続的に歯面にかかる為、水による摩擦低減があり、あまりＰＴＦＥによる摩擦係数低減効果が必要ないからであると思われる。それよりむしろ、処理層の水に対する抵抗性が大きな寿命決定のファクターと言え、ここでは、第１層で検討し配合した架橋剤増量によるタイトな架橋密度、メタクリル酸亜鉛の増量によるマトリックスゴムの強度アップ、チタン酸カリウム繊維添加による原帆布との接着性アップ、この３つの効果の方が耐水耐久性向上につながったといえる。また、処理Ｑ１、及びＱ２のベルトはグラファイトやＰＴＦＥによるマトリックスゴムの物性低下が大きく、早期に水分に膨潤され、処理歯布の耐摩耗性低下と、それによる心線へ早期に水分が接触することによりベルト寿命が短かかったといえる。
【００７６】
ＲＦＬ帆布とＤ６処理（Ｑ６歯付ベルト）との比較を行なった。原帆布と第１層処理に使用したものは次のとおりである。
原帆布；材質  ナイロン６６    緯糸  ２１０ｄ×２    経糸  ２１０ｄ    綾織
ＲＦＬ；ラテックス  カルボキシル変性ＮＢＲ
付着量  原帆布重量比  １８％
次表１３のＡ１配合を第３層に、Ｃ２配合を第２層にし、それぞれ表１４の組合わせのとおりＲＦＬ帆布にそれぞれ処理し、表２の配合によるゴムとの接着剥離試験とベルト走行試験を行ない比較した。この場合、本体ゴム、心線はＱ６のものと同一とした。
【００７７】
【表１３】
2006084010.tif 000015
【００７８】
【表１４】
2006084010.tif 000016
【００７９】
表１４の試験結果、平坦性の値を見るとＲＦＬ帆布はかなり差が大きくなっており、帆布構成糸（特に緯糸）が成型圧をかけた時に構成糸が平坦にならず、突起した状態（図１１参照）で帆布を構成している。そのため、プーリからうける連続的なせん断力や往復的な擦れによる揉み解し及び叩きに対してその影響を受けやすくなり、フィラメントがほつれ、その結果、耐久時間も原帆布との接着性が大きいにもかかわらず原帆布が摩耗し易く耐久性が劣る。Ｑ１１に関しても、ＰＴＦＥの効果により少し寿命がのびていたが、上記の理由により、最外層部がすぐ落下しあまり効果的ではなかった。
【００８０】
一方、本発明のＱ６からなるものは、平坦性が高くなっていると考えられ、最外層処理が歯面に均一に付着しており、第１層にめり込む様な接着形態となり最外層部のみの剥がれが少なくなり、また最外層部のＰＴＦＥ以外のマトリックスゴム部分の強度低下が少ないため、低摩擦係数状態を時続的に長く発揮できている。
【００８１】
歯付ベルトの走行安定性について以下説明する。歯付ベルトの歯面を低摩擦係数化することにより、走行安定性効果が発揮される。ここでいう歯付ベルトの走行安定性とは、たとえば装置等の回転軸のアライメントの狂いや、過負荷時や負荷変動が大きい装置の場合により生じるベルトのサイドスラスト力の増加に伴う、プーリフランジとの擦れ音の増加や、フランジに乗り上げて破断するという不具合が起こりにくいということである。
【００８２】
また、騒音低減効果の大きいヘリカルベルトやクラウニングプーリへの使用の場合、このサイドスラスト力が大きいことにより歯布が偏摩耗を起こしやすくベルトが短寿命であったり、クラウニングプーリでの使用においてフランジレス化という特徴が生かせないという欠点があったが、この場合にも有効な処理であると考えられるからである。そこでその一例として荷重を変化させそのときのサイドスラスト力の変化をプッシュプルゲージを用いて比較した。なお、図１３にサイドスラスト力測定態様を示し、（Ａ）はレイアウト図、（Ｂ）は歯付ベルトをプーリ長手方向に押圧移動する時の態様を示す一部切欠概略斜視図、（Ｃ）は歯付ベルト移動の説明図である。
【００８３】
歯付ベルトと試験条件は、本体ゴム：被接着使用ゴム  心線：Ｋガラス−３／１３−オーバーコート層有り、歯ピッチ８ｍｍ  リンク数１２５  幅２０ｍｍ  プーリ歯数１９丁  回転速度４０００ｒ／ｍ、雰囲気温度（２４〜２６℃）  荷重３０ｋｇｆ、４０ｋｇｆ、６０ｋｇｆである。プッシュプルゲージの値はベルト走行を２４時間運転後、走行する歯付ベルトを約５ｍｍ移動させた時のゲージの値である。その試験結果を表１５に示す。
【００８４】
【表１５】
2006084010.tif 000017
【００８５】
各歯付ベルト共、摩擦低減剤添加の効果は見られサイドスラスト力の低下の効果が認められた。ＲＦＬ帆布使用のＱ１０に関しては、低い荷重から高いサイドスラスト力であり、ベルト歯面の摩擦係数が他に比べてかなり大きいといえ、またＱ１１に関しても上記の平坦性のところでも述べたが、最外層処理が構成糸部とプーリ接触面から回転により布表面よりすぐ落下してしまい、それらの接触面上に最外層処理が長期に滞留しずらく、摩擦係数の大きいＲＦＬ部分が早く露出しプーリ面と接触するようになると考えられ、そのことによりＲＦＬ帆布が高耐久性を示せない原因のひとつである。Ｑ１、Ｑ２についてはグラファイトとＰＴＦＥの違いであるが、最外層処理部においてＱ１はグラファイトが６０重量部、Ｑ２はＰＴＦＥが２００重量部で本来はＱ１のグラファイトも２００重量部にて評価すべきであるがグラファイトを２００重量部も配合してしまうと処理層自身の強度低下がかなり激しく、加硫操作後に軽くベルトを屈曲させただけで、ぽろぽろと処理層が落下してしまう状態になり、この場合の配合量は６０重量部が限界であった。
【００８６】
対してＰＴＦＥの場合は２００重量部以上配合してもその様なことはなく、ＰＴＦＥの低摩擦係数化性能と配合される側のマトリックスである領域とのバランスが良好に保ちやすいといえる。Ｑ２とＱ６（Ｄ６）はＰＴＦＥを同２００重量部配合しており、違いはマトリックス部分のみである。Ｑ６のマトリックス部分はＰＴＦＥの高充填にもかかわらず、それ自身の強度を充分に保て、また処理歯布の成形性（平坦性）、接着性、耐摩耗性と低摩擦係数化を高度にバランスさせた結果により、耐久性でＱ２に比べ２倍、サイドスラスト力は更に小さくなったと考えられる。
【００８７】
各種ベルト本体ゴム層（Ｅ２〜Ｅ６）に対する本発明例である歯布Ｎ０．Ｄ６（表１０）の適応性を検討した。
Ｅ２    ＨＮＢＲ硫黄配合系
Ｅ３    ＨＮＢＲ有機過酸化物配合系
Ｅ４    ＨＮＢＲ−ＺＳＣ配合系
Ｅ５    ＺＳＣ−ＥＶＭ配合系
Ｅ６    ＨＮＢＲ−ＺＳＣ−ＥＶＭ配合系
ベルト本体ゴム層のＨＮＢＲ及びＥＶＭ配合例を表１６に示す。
【００８８】
【表１６】
2006084010.tif 000018
【００８９】
【表１７】
2006084010.tif 000019
【００９０】
【表１８】
2006084010.tif 000020
【００９１】
歯付ベルトの構成を表１９に、室温における負荷耐久試験の結果を表２０に、注水負荷耐久試験の結果を表２１に示す。歯付ベルトＮｏ．１２は比較例、歯付ベルトＮｏ．１３〜Ｎｏ．１７が本発明例である。
処理歯布；材質  ナイロン６６  緯糸  ２１０ｄ×２    経糸  ２１０ｄ    綾織
心線；  材質  Ｋガラス    構成  ３／１３
心線接着層処理  ＲＦＬ    オーバーコート処理  有り
負荷耐久試験条件；
歯ピッチ８ｍｍ  リンク数１２５  幅１５ｍｍ  プーリ歯数３０Ｔ−３０Ｔ  回転速度３０００ｒ／ｍ
負荷トルク２４Ｎ・ｍ    取り付け張力２２６Ｎ
注水負荷耐久試験条件；
歯ピッチ８ｍｍ  リンク数１２５  幅２５ｍｍ  プーリ歯数３０Ｔ−３０Ｔ  回転速度３０００ｒ／ｍ
負荷トルク２０．５Ｎ・ｍ  取り付け張力３８２Ｎ  注水量１Ｌ／ｍｉｎ  ＳＵＳプーリ
【００９２】
【表１９】
2006084010.tif 000021
【００９３】
【表２０】
2006084010.tif 000022
【００９４】
【表２１】
2006084010.tif 000023
【００９５】
Ｑ１２の歯付ベルトは従来エンジンカム−クランク駆動用途や通常一般産業用途に使用されて来た歯付ベルトとほぼ同等性能である。
【００９６】
本発明例であるＱ１３〜Ｑ１７はＱ１２に比べ、負荷耐久性能を１．７倍まで向上した。これは処理歯布の耐摩耗性と走行安定性の大きな向上とその処理（第３ゴム層）が心線に及ぼす両方の影響が大きいと考えられる。なぜなら、こういう一定負荷のかかる（負荷変動が少ない）試験の場合、ベルト歯面の摩耗において、ベルト歯底はほとんど摩耗されなくて歯元から側面にかけてが摩耗を受けやすい。ということは、取り付け張力の変化ではＱ１２、Ｑ１３両者においてはそんなに差は出ない筈であるが、Ｑ１２の方の取り付け張力は初期の２０％まで緩んでＱ１３は６６％程度保持している。
【００９７】
２４Ｈｒ後のプーリの温度上昇を見てみると、Ｑ１２は６１℃の上昇、Ｑ１３以降は４９℃〜４７℃と明らかにＱ１３以降の最外層処理での摩擦係数の低減化が効果を発揮している。その結果、処理自体の耐摩耗性の向上に加え、適正な噛み合い維持効果も併せてあるということと考えられ、これは心線自体の永久伸びがこの処理により低減されているということである。
【００９８】
Ｑ１４以降のベルト本体ゴム層も有機過酸化物架橋ゴムにおいては下がるどころかやや上昇している結果がでており心線自体はやや縮み方向に変化しているか、または停止後すぐの測定であり摩擦熱よりプーリが膨張して張力が上がったと考えられ、よって５００Ｈｒ程度ではベルト自体の伸びや摩耗はほとんど無いことが解る。
【００９９】
Ｑ１３は硫黄架橋系、Ｑ１４以降は全て有機過酸化物架橋系であり、このことによりベルト本体ゴム側からの有機過酸化物の効果が心線全体に行き渡った結果、このように処理歯布の耐摩耗性の向上と更に心線自体の永久伸びが大きく押さえられ取り付け張力の安定化に寄与した結果、両効果から大幅に寿命も向上した。ベルトの重量変化もＱ１４以降のベルトではＱ１２に比べ１／４になっており、ゴム粉の飛散性も大幅に少なくなっている。
【０１００】
Ｑ１５はＨＮＢＲにＺＳＣを高充填させた配合であるが、従来はＺＳＣを高充填させた場合、ゴムの物性は大きく向上するが、他の複合素材と接着性が大きく低下することが難点であったが、この処理の歯布使用ではＺＳＣの好物性を充分発揮できる結果となり、またそれらにＥＶＭ等のポリマーを混入してもなんら遜色のないベルト性能を付加できるといえる。
【０１０１】
耐水性能に関してはＱ１２のみ歯欠け形態による故障で他は全て切断であった。Ｑ１２においては、第３ゴム層（接着層）の水の膨潤により処理歯布自体及びベルト本体ゴムとの接着部の強度低下が大きく、心線への水の影響による切断以前に歯欠けを起こしたと考えられ、対してＱ１３は処理歯布の強度低下が少なくかなり水分に対しての抵抗性を保持しているといえる。
【０１０２】
Ｑ１４以降の有機過酸化物系はＺＳＣの配合量が多いほど耐水寿命が低下する傾向にあったが、ＥＶＭとアロイ化することにより、耐水性能の向上を図ることができる。ＥＶＭを配合することで、耐油性能は落ちると考えられるが、耐油性があまり必要がなく、屋外等で使用される自転車駆動ベルトなどには好都合である。
【０１０３】
以上のことより、本発明の処理歯布はＨＮＢＲ硫黄系、ＨＮＢＲ有機過酸化物系、ＨＮＢＲ−ＺＳＣ系、ＨＮＢＲ−ＺＳＣ−ＥＶＭ系を使用したベルト本体ゴム層と組み合わせ使用した場合、従来のベルト性能を向上させることができる。また帆布を淡色にしベルト本体ゴムも同じに黒色以外に着色することにより、歯布の摩耗限界の簡単な判別がし易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の歯付ベルトの一部切欠断面斜視図である。
【図２】歯付ベルトの要部拡大断面図である。
【図３】歯付ベルトの一部切欠概略図である。
【図４】処理歯布の構成糸が平坦形状となる場合の説明図である。
【図５】処理歯布の構成糸が平坦形状とならない場合の説明図である。
【図６】帆布に配合ゴムをスプレッドする試料作成説明図である。
【図７】図６に示す試料から歯布剥離強度テスト用試料を作成する説明図である。
【図８】テスト用試料の歯布を引張試験器にて剥す剥離強度測定の説明図である。
【図９】心線剥離強度テスト用試料作成説明図である。
【図１０】テスト用試料の心線を引張試験器にて剥す剥離強度測定の説明図である。
【図１１】歯付ベルトの歯上部と歯底部の深さをデプスゲージで測定する態様の説明図である。
【図１２】帆布の拡大写真であり、（Ａ）は構成糸が平坦性のない状態を示し、（Ｂ）は構成糸が平坦性である状態を示す。
【図１３】サイドスラスト力測定態様を示し、（Ａ）はレイアウト図、（Ｂ）は歯付ベルトをプーリ長手方向に押圧移動する時の態様を示す一部切欠概略斜視図、（Ｃ）は歯付ベルト移動の説明図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１    歯付ベルト
２    心線
３    ベルト本体ゴム層
４    歯部
４ａ  歯上部
４ｂ  歯側面部
４ｃ  歯底部
５    ベルト本体
６    処理歯布
７    原帆布
８    ゴム組成物
９    第１層
１０  第２ゴム層
１１  第３ゴム層
【図４】
2006084010.tif 000024
【図５】
2006084010.tif 000025
【図６】
2006084010.tif 000026
【図７】
2006084010.tif 000027
【図８】
2006084010.tif 000028
【図９】
2006084010.tif 000029
【図１０】
2006084010.tif 000030
【図１１】
2006084010.tif 000031
【図１３】
2006084010.tif 000032
【図１】
2006084010.tif 000033
【図２】
2006084010.tif 000034
【図３】
2006084010.tif 000035
【図１２】
2006084010.tif 000036
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月14日(2004.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
前記ポリテトラフルオロエチレンは、平均粒径が３〜１０μｍで表面積が２〜１０ｍ2／ｇ、崩壊性をもった粉体状であり、前記混合物１００重量部に対して４０〜１２０重量部配合されていることを特徴とする請求項１に記載の歯付ベルト。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
前記ポリテトラフルオロエチレンは、平均粒径が３〜１０μｍで表面積が２〜１０ｍ2／ｇ、崩壊性をもった粉体状であり、前記混合物１００重量部に対して８０〜３００重量部配合されていることを特徴とする請求項２に記載の歯付ベルト。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
前記チタン酸カリウム繊維は繊維径０．０５〜０．６μｍ、繊維長が１〜２０μｍ、嵩比重が３〜４ｇ／ｃｍ3であり、前記混合物１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲で配合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯付ベルト。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項９に係る本発明は、請求項１の歯付ベルトにおいて、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、平均粒径が３〜１０μｍで表面積が２〜１０ｍ2／ｇ、崩壊性をもった粉体状であり、前記混合物１００重量部に対して４０〜１２０重量部配合されている、という構成としたものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項１０に係る本発明は、請求項２の歯付ベルトにおいて、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、平均粒径が３〜１０μｍで表面積が２〜１０ｍ2／ｇ、崩壊性をもった粉体状であり、前記混合物１００重量部に対して８０〜３００重量部配合されている、という構成としたものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項１１に係る本発明は、請求項１又は２の歯付ベルトにおいて、前記チタン酸カリウム繊維は繊維径０．０５〜０．６μｍ、繊維長が１〜２０μｍ、嵩比重が３〜４ｇ／ｃｍ3であり、前記混合物１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲で配合されている、という構成としたものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
まず、第３ゴム層（接着ゴム層）のベルト本体ゴム層との接着性について検討した。第３ゴム層で重要な性能は、本体ゴム層及び心線と処理帆布間との接着性が大きいこと、温度依存性が小さいこと、耐水性が高いことである。常態（常温時）における接着強度については通常よく繊維とゴムの接着に使用されるポリイソシアネート系の接着剤とフェノール系の接着剤との比較評価を行なった。本発明例におけるポリイソシアネート系接着処理（Ａ２）は、比較基準であるＨＮＢＲ−カーボン−硫黄系ゴム＋ポリイソシアネート系接着処理（Ａ１）と比較して半分以下の接着強度しか出なかった。これはＺＳＣを含まないパーオキサイド架橋ゴムに配合しても共通していえることである。ポリイソシアネート系の接着剤はイソシアネート基のもつ高い極性と反応性によりポリマーの活性水素を引き抜き一次結合をして結合、接着するという機構と考えられるが、パーオキサイド架橋ゴムの場合はパーオキサイドのラジカル生成によるポリマーの活性水素引き抜きによる反応の方、つまりポリマー同士の架橋の方が優先的に行われていると思われ、この場合何らかの方法（被接着ゴム側の架橋速度を遅くする等）をとるかして配合に工夫をしないと、単にゴム分にポリイソシアネートを配合しただけではＺＳＣ配合ゴムとポリイソシアネート系接着剤による接着は難しい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
【表４】
2006084010.tif 000037
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
【表５】
2006084010.tif 000038
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
【表６】
2006084010.tif 000039
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
【表７】
2006084010.tif 000040
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
【表８】
2006084010.tif 000041
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
第２ゴム層（表面ゴム層）１０について説明する。第２ゴム層には、プーリと直に接触するため、第１層より更に低摩擦係数化が必要であり、摩耗粉が飛散しにくい性能が要求される。第２ゴム層１０に使用されるゴム組成物の一覧を表９に示す。なお、表９において、配合Ｎｏ．Ｃ１，Ｃ２は比較例であり、配合Ｎｏ．Ｃ３〜Ｃ８が本発明例である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
【表９】
2006084010.tif 000042
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
【表１４】
2006084010.tif 000043
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
表１４の試験結果、平坦性の値を見るとＲＦＬ帆布はかなり差が大きくなっており、帆布構成糸（特に緯糸）が成型圧をかけた時に構成糸が平坦にならず、突起した状態（図１１参照）で帆布を構成している。そのため、プーリからうける連続的なせん断力や往復的な擦れによる揉み解し及び叩きに対してその影響を受けやすくなり、フィラメントがほつれ、その結果、耐久時間も原帆布との接着性が大きいにもかかわらず原帆布が摩耗し易く耐久性が劣る。Ｑ１１に関しても、ＰＴＦＥの効果により少し寿命がのびていたが、上記の理由により、第２層処理部がすぐ落下しあまり効果的ではなかった。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
一方、本発明のＱ６からなるものは、平坦性が高くなっていると考えられ、第２層処理部が歯面に均一に付着しており、第１層処理部にめり込む様な形で加硫接着された形態となり第２層処理部のみの剥がれが少なくなり、また第２層処理部のＰＴＦＥ以外のマトリックスゴム部分の強度低下が少ないため、低摩擦係数状態を時続的に長く発揮できている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
歯付ベルトの走行安定性について以下説明する。歯付ベルトの歯面を低摩擦係数化することにより、走行安定性効果が発揮される。ここでいう歯付ベルトの走行安定性とは、たとえば装置等の回転軸のアライメントの狂いや、過負荷時や負荷変動が大きい装置の場合により生じるベルトのサイドスラスト力の増加に伴う、プーリフランジとの擦れ音の増加や、フランジに乗り上げて破断するという不具合、歯布の偏磨耗などが起こりにくいということである。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
【表１５】
2006084010.tif 000044
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
各種ベルト本体ゴム層（Ｅ２〜Ｅ６）に対する本発明例である歯布Ｎ０．Ｄ６（表１０）の適応性を検討した。
Ｅ２    ＨＮＢＲ硫黄配合系
Ｅ３    ＨＮＢＲ有機過酸化物配合系
Ｅ４    ＨＮＢＲ−ＺＳＣ配合系
Ｅ５    ＺＳＣ−ＥＶＡ配合系
Ｅ６    ＨＮＢＲ−ＺＳＣ−ＥＶＡ配合系
ベルト本体ゴム層のＨＮＢＲ及びＥＶＡ配合例を表１６に示す。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
【表１６】
2006084010.tif 000045
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
歯付ベルトの構成を表１９に、室温における負荷耐久試験の結果を表２０に、注水負荷耐久試験の結果を表２１に示す。歯付ベルトＮｏ．Ｑ１２は比較例、歯付ベルトＮｏ．Ｑ１３〜Ｎｏ．Ｑ１７が本発明例である。
処理歯布；材質  ナイロン６６  緯糸  ２１０ｄ×２    経糸  ２１０ｄ    綾織
心線；  材質  Ｋガラス    構成  ３／１３
心線接着層処理  ＲＦＬ    オーバーコート処理  有り
負荷耐久試験条件；
歯ピッチ８ｍｍ  リンク数１２５  幅１５ｍｍ  プーリ歯数３０Ｔ−３０Ｔ  回転速度３０００ｒ／ｍ
負荷トルク２４Ｎ・ｍ    取り付け張力２２６Ｎ
注水負荷耐久試験条件；
歯ピッチ８ｍｍ  リンク数１２５  幅２５ｍｍ  プーリ歯数３０Ｔ−３０Ｔ  回転速度３０００ｒ／ｍ
負荷トルク２０．５Ｎ・ｍ  取り付け張力３８２Ｎ  注水量１Ｌ／ｍｉｎ  ＳＵＳプーリ
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
【表１９】
2006084010.tif 000046
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
【表２０】
2006084010.tif 000047
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
【表２１】
2006084010.tif 000048
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
Ｑ１５はＨＮＢＲにＺＳＣを高充填させた配合であるが、従来はＺＳＣを高充填させた場合、ゴムの物性は大きく向上するが、他の複合素材と接着性が大きく低下することが難点であったが、この処理の歯布使用ではＺＳＣの好物性を充分発揮できる結果となり、またそれらにＥＶＡ等のポリマーを混入してもなんら遜色のないベルト性能を付加できるといえる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
Ｑ１４以降の有機過酸化物系はＺＳＣの配合量が多いほど耐水寿命が低下する傾向にあったが、ＥＶＡとアロイ化することにより、耐水性能の向上を図ることができる。ＥＶＡを配合することで、耐油性能は落ちると考えられるが、耐油性があまり必要がなく、屋外等で使用される自転車駆動ベルトなどには好都合である。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
以上のことより、本発明の処理歯布はＨＮＢＲ硫黄系、ＨＮＢＲ有機過酸化物系、ＨＮＢＲ−ＺＳＣ系、ＨＮＢＲ−ＺＳＣ−ＥＶＡ系を使用したベルト本体ゴム層と組み合わせ使用した場合、従来のベルト性能を向上させることができる。また帆布を淡色にしベルト本体ゴムも同じに黒色以外に着色することにより、歯布の摩耗限界の簡単な判別がし易くすることができる。