(57)【要約】【課題】屈曲性を維持しつつ、リブ部表面の耐摩耗性、耐粘着性が改善されたＶリブドベルトの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】心線３を埋設した接着ゴム層２とベルト長手方向に延在する複数のリブ部５からなる圧縮ゴム層４を有するＶリブドベルト１の製造方法において、内周面にリブ型を刻設した外型と、外周面に可撓性ジャケットを装着した内型からなるベルト加硫機を用い、内型のジャケットの表面に補強布を捲装し、その上に心線を螺旋状にスピニングし、片面に電子線照射処理を施した未加硫ゴムシートを、電子線照射処理された面を外側にして捲装した後、ジャケットと内型円筒ドラムの間に圧力媒体を送入してジャケットを膨張加熱せしめることにより、前記無端状未加硫スリーブを外型円筒モールドに押圧して加硫し、得られた無端状加硫スリーブを所望の幅にカットすることを特徴とするＶリブドベルト１の製造方法である。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
心線を埋設した接着ゴム層とベルト長手方向に延在する複数のリブ部からなる圧縮ゴム層を有するＶリブドベルトの製造方法において、内周面にリブ型を刻設した外型と、外周面に可撓性ジャケットを装着した内型からなるベルト加硫機を用い、内型の可撓性ジャケットの表面に補強布を捲装し、その上に心線を螺旋状にスピニングし、さらにその上に、片面に電子線照射処理を施した未加硫ゴムシートを、電子線照射処理された面を外側にして捲装した後、可撓性ジャケットと内型円筒ドラムの間に圧力媒体を送入して可撓性ジャケットを膨張加熱せしめることにより、前記無端状未加硫スリーブを外型円筒モールドに押圧して加硫し、得られた無端状加硫スリーブを所望の幅にカットすることを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＶリブドベルトの製造方法に係り、詳しくは耐摩耗性、耐粘着性を改善したＶリブドベルトの製造方法に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
Ｖリブドベルトは、ベルトリブ部とプーリ間に発生する摩擦力により動力伝達を行う。このようなＶリブドベルトに要求される品質としては、リブ部表面での耐摩耗性、耐粘着性、ベルト長手方向の屈曲性に優れること、異音の発生しないことが挙げられる。
【０００３】
前記要求を満たすため、従来種々のＶリブドベルトが提案されてきている。特開平１−１６４８３９号公報には、リブ部表面よりアラミド繊維からなる短繊維の一部を意図的に突出させたＶリブドベルトが開示されている。また、特開昭６１−３６５３４号公報には、セラミック粉で補強した特殊なゴム組成物を用いたＶリブドベルトが、また特開平７−２９３６４１号公報には、ワックスを添加したゴム組成物からなるＶリブドベルトが開示されている。
【０００４】
一方、ベルト成形後のリブ部表面に表面処理を施す例として、特許第３０９１７０４号公報、実用新案第２６０６１５５号公報には、リブ部表面に塩素化処理あるいは紫外線照射処理を施したＶリブドベルトが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ゴム配合物に各種添加剤を配合する方法では、コストの問題に加えて、各種添加剤がゴム配合物全体に悪影響を与える問題もある。
【０００６】
また、リブ部表面から短繊維を突出させる方法では、短繊維の露出状態がリブ部の研削条件に影響を受けやすく、さらに、多量の短繊維を混入させることによるリブ部の屈曲性悪化の問題がある。
【０００７】
ベルト成形後のリブ部表面に各種表面処理を施す方法は、リブ部表面を硬化することができるため、耐摩耗性、耐粘着性の改善には有効ではあるが、表面処理によるリブ部表面の硬化が表面下数十μｍの深さまでに限定されるため、十分な耐摩耗性、耐粘着性改善効果が発揮されない問題がある。
【０００８】
さらに、架橋剤量を変量した未加硫シートを積層することにより、表面硬化を図る方法も考えられるが、架橋密度の異なる層間の著しい硬度差により、応力集中が発生し、その部分からクラックが発生する問題がある。
【０００９】
本発明は前記のような問題点に注目し、屈曲性を維持しつつ、リブ部表面の耐摩耗性、耐粘着性が改善されたＶリブドベルトの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち本願請求項１記載の発明は、心線を埋設した接着ゴム層とベルト長手方向に延在する複数のリブ部からなる圧縮ゴム層を有するＶリブドベルトの製造方法において、内周面にリブ型を刻設した外型と、外周面に可撓性ジャケットを装着した内型からなるベルト加硫機を用い、内型の可撓性ジャケットの表面に補強布を捲装し、その上に心線を螺旋状にスピニングし、さらにその上に、片面に電子線照射処理を施した未加硫ゴムシートを、電子線照射処理された面を外側にして捲装した後、可撓性ジャケットと内型円筒ドラムの間に圧力媒体を送入して可撓性ジャケットを膨張加熱せしめることにより、前記無端状未加硫スリーブを外型円筒モールドに押圧して加硫し、得られた無端状加硫スリーブを所望の幅にカットすることを特徴とするＶリブドベルトの製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＶリブドベルトの製造方法について詳細に説明する。
【００１２】
まず、未加硫圧縮ゴムシートを用意する。ゴム配合物としては、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＢＲ）等のポリマーを主成分とした配合物が好適に用いられる。ゴム配合物は、架橋剤として硫黄あるいは有機過酸化物を含み、その他、共架橋剤、カーボンブラック、可塑剤、安定剤、加工助剤等の通常のゴム配合物に使用される配合物を含む。さらに、リブ部の耐側圧性を高めるためには、ナイロン、ポリエステル、綿、アラミド等からなる短繊維が混入される。なお、ゴム配合物の混練り方法としては、例えばバンバリーミキサー、ロール、ニーダー、そして押出機等限定するものでなく、適宜公知の手段、方法によって混練することができる。
【００１３】
前記未加硫圧縮ゴムシートの片面に、市販の電子線照射装置を用いて、電子線照射処理を施す。電子線照射装置は、真空に維持された容器に収められた電子線管から電子線を特殊な薄膜を通して大気中に取出す装置であって、大気中に存在する任意の被照射物体に対して電子線を照射することができる。電子線照射装置の種類としては、走査型、非走査型（エリアビーム型）を問わない。
【００１４】
未加硫圧縮ゴムシート表面に電子線を照射することにより、電子エネルギーによりゴムの化学結合が分解され遊離基が発生する。この遊離基の連鎖反応により架橋反応が進行し、未加硫圧縮ゴムシートが硬化する。照射する電子の加速電圧により、ゴム中を電子が透過する距離を任意に調整でき、未加硫圧縮ゴムシートから加硫工程を経て作製されるリブ部表面のみを架橋し硬化させることが可能である。また、硬化の程度も電子線の照射線量により任意に調整可能である。また、電子線照射は、ポリマー種や加硫系を選ぶことなくゴムを架橋することができるメリットもある。
【００１５】
リブ部表面が硬化することにより、耐摩耗性が上昇する。また表面近傍のゴムのモジュラスが大きくなり、せん断変形が小さくなるため、接触面での耐粘着性が上昇する。加えて、静的摩擦係数と動的摩擦係数の差が、硬化する前と比べて小さくなり、ベルト走行中の滑りが少なくなるため、スリップ音が発生しにくくなる。これにより、ベルト長手方向の屈曲性を失うことなく耐摩耗性、耐粘着性を改善することができる。
【００１６】
前記効果を発揮するためには、リブ部表面の硬度は、リブ部内部のゴム硬度より１．５°〜１０°高いことが望ましい。リブ部表面のゴム硬度とリブ部内部のゴム硬度の差が１．５°未満では、耐摩耗性及び耐粘着性の十分な改善が得られず、一方前記硬度差が１０°を越えると、ベルト長手方向の屈曲疲労性が著しく悪化し、早期のクラック発生がもたらされる。
【００１７】
前記ゴム硬度を得るためには、後工程のベルト加硫機による加硫を考慮に入れて、加速電圧２５０ｋＶ〜８００ｋＶ、照射線量２５ｋＧｙ〜２５０ｋＧｙの電子線を未加硫ゴムシート表面に均一に照射することが望ましい。ここで、電子線に照射線量を測定する方法としては、未加硫圧縮ゴムシート表面近傍において公知のフィルム状線量計を用いて測定する方法の他、特開２００１−１７４５５９号公報に開示されている方法がある。前記公報には、被照射物の特定箇所に白色系硬化樹脂を塗布する方法が開示されており、未加硫圧縮ゴムシートの局所的照射線量を精密に測定することが可能である。
【００１８】
なお、未加硫ゴムシートへの電子線照射処理は、後述する加硫前、未加硫ベルトスリーブ形成後に行ってもよい。
【００１９】
次に、Ｖリブドベルトの製造方法を、ベルト加硫機の構造と共に説明する。図３は、ベルト加硫機とそれに装着された加硫前のベルトスリーブの状態を示す横断図である。図３において、２１は基台上に載置された鉄製の内型円筒ドラムである。この内型円筒ドラム２１の中央部には後述する圧力媒体送入、排出のための媒体流通口Ａが設けられている。そして、前記ドラム２１の外周には弾性体よりなる膨張収縮可能な円筒状可撓性ジャケット２２が装着されており、可撓性ジャケット２２は夫々の上下部において内型円筒ドラム２１と固定されていて、本体部が内型円筒ドラム２１と密着された状態となっている。
【００２０】
又、前記内型円筒ドラム２１の中央付近に設けられた媒体流通口Ａは、ジョイントＪ、パイプ又は可撓性ホースかなる媒体送入排出路Ｂを通じて、高圧蒸気又は高圧空気のような媒体送入機（図示せず）と連結されてなる。また媒体送入排出路Ｂは、切換えバルブによって真空ポンプとも連結されている。
【００２１】
以上が、内型円筒ドラム２１の構成であるが、この外周には外型円筒モールド２６が内型ドラム２１から一定の間隔をおいて包囲するように基台に固定されている。外型円筒モールド２６は、その内周面に周方向に延びる複数横条のＶ形溝が刻設されていると共に、内部に加熱ヒーター、スチームバイブなどの加熱機構（図示せず）が設置されてなる。この外型円筒モールド２６は、通常は分割不可能な円筒体であるが、軸方向に数個（例えば２分割）に分割可能にすることもできる。
【００２２】
まず、可撓性ジャケット２２の外側に、未加硫接着ゴムシート１２を巻き付ける。未加硫接着ゴムシート１２は、前述の未加硫圧縮ゴムシートと同様のゴムが使用可能であって、配合物として、必要に応じてカーボンブラック、シリカのような増強剤、炭酸カルシウム、タルクのような充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤のような通常のゴム配合に用いるものが使用される。
【００２３】
続いて、心線１３を螺旋状に巻き付ける。心線１３としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維が使用され、中でもエチレン−２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエステル繊維フィラメント群を撚り合わせた総デニール数が４，０００〜８，０００の接着処理したコードが、ベルトスリップ率を低くでき、ベルト寿命を延長させるために好ましい。また、心線１３にはゴムとの接着性を改善する目的で接着処理が施される。このような接着処理としては繊維をレゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ）液に浸漬後、加熱乾燥して表面に均一に接着層を形成するのが一般的である。しかし、これに限ることなくエポキシ又はイソシアネート化合物で前処理を行なった後に、ＲＦＬ液で処理する方法等もある。
【００２４】
続いて、前述の電子線照射処理済の未加硫圧縮ゴムシート１４を、その電子線照射処理によって硬化された表面硬化層１６を外側にして捲装する。このようにして得られた未加硫ベルトスリーブ１１を内型円筒ドラム２１に捲き付けた状態のままで、外型モールド２６の内側に一定の空隙部を形成するよう基台上に載置固定する。この場合、内型ドラム２１は別の成形工程より移動してくる関係上、媒体流通口Ａと媒体送入排出路Ｂとは分離しており、内型円筒ドラム２１を基台に載置後、媒体流通口ＡをジョイントＪでパイプと連結する。
【００２５】
次いで、媒体送入機を作動して高圧空気もしくは高圧蒸気を媒体送入排出路Ｂ、媒体流通口Ａを経て、可撓性ジャケット２２の内部に送入する。可撓性ジャケット２２は、その上下部が内型円筒ドラム２１上に密閉固定されているため、可撓性ジャケット２２の内面と内型円筒ドラム２１の外面の間にエアーが充満し、可撓性ジャケット２２は次第に膨張する。そして、その外周面に装着されている未加硫ベルトスリーブ１１を半径方向に均一に膨張させ、加熱ヒーター若しくは高温蒸気で加熱した外型モールド２６のＶ形突起と接触せしめる。
【００２６】
このとき、可撓性ジャケット２２の膨張押圧力により、未加硫ベルトスリーブ１１表面の未加硫圧縮ゴムは、外型モールド２６の熱で次第に流動状態を呈しながら加硫されると共に、外型モールド２６のＶ溝中に食い込み、図４に示すような表面に複数のＶ型突起を有する加硫ベルトスリーブ１１’を形成するに至る。
【００２７】
そして、加硫後はバルブを真空ポンプの方へ切替えて、真空ポンプを作動させて可撓性ジャケット２２内に充満しているエアーを排気し、次いで吸引作用で可撓性ジャケット２２を図３に示す元の位置に収縮復帰せしめる。
【００２８】
次いで、内型円筒ドラム２１、加硫ベルトスリーブ１１’を取り出すが、取り出された加硫ベルトスリーブ１２’は、以後別のドラムに挿入し、加硫ベルトスリーブ１１’を円周方向に所定幅に切断し、ドラムより取出して反転することにより、周長が一定で、Ｖ形リブが正確に型付形成されたＶリブドベルトが複数本得られる。尚、外型円筒モールド２６を前述のような分割式モールドを使用した場合、未加硫スリーブの挿入ならびに加硫スリーブの取り外しが容易にでき、かつこの分割面が一種のエアー抜きの機能を果し、Ｖ型リブをより一層正確に形成することができる。
【００２９】
図１は、本発明のＶリブドベルトの製造方法によって製造されるＶリブドベルトの断面図を示す。Ｖリブドベルト１は、ポリエステル繊維、アラミド繊維あるいはガラス繊維を素材とする高強度で低伸度のコードからなる心線３を接着ゴム層２中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層４を有している。この圧縮ゴム層４はベルト長手方向に延びる断面略三角形の複数のリブ部５からなり、またベルト上面には補強布６が貼着されている。リブ部５の表面には、ゴム硬度がリブ部内部のゴム硬度より高い表面硬化層７が形成される。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明のＶリブドベルトの製造方法について、実施例を示しながらさらに詳細に説明する。
実施例１〜３
表１に各質量部を示す配合物からなる未加硫圧縮ゴムシートを用意した。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
非走査型電子線照射装置である日新ハイボルテージ社製ＥＰＳ−８００を用いて、未加硫圧縮ゴムシートの片面に、表２に示す条件で電子線照射処理を施した。
【００３３】
各電子線照射処理未加硫圧縮ゴムシートを用いて、前記モールド工法によって、Ｖ角度４０度、３リブのＶリブドベルトを作製した。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
各Ｖリブドベルトのリブ部断面の硬度を、表面から１００μｍごとに、硬度計（ＡＳＫＥＲ社製ＭＩＣＲＯ　ＤＵＲＯＭＥＴＥＲ　ＭＤ−１）を用いて測定した。得られた結果を図４に示す。
【００３６】
各Ｖリブドベルトについて、図５にレイアウトを示す室温６％強制スリップ試験を行い、測定前後のベルト重量を比較することによって摩耗減率を測定し、耐摩耗性を評価した。結果を表３に示す。
【００３７】
各Ｖリブドベルトについて、図６にレイアウトを示す室温ＤＷ粘着試験を行い、粘着指数を測定し、耐粘着性を評価した。結果を表３に併記する。ここで、粘着指数は、粘着物が多くなるほど大きな値を示し、ゼロであれば耐粘着性がよいことを示す。
【００３８】
各Ｖリブドベルトについて、図７にレイアウトを示す１３０℃ヒートフレックス走行試験を行い、リブ部に最初にクラックが発生する時間を測定し、屈曲疲労性を評価した。結果を表３に併記する。
【００３９】
比較例１
電子線照射を行わない未加硫圧縮ゴムシートを用いて作製したＶリブドベルトについて、実施例と同様の評価を行った。結果を図４と表３に併記する。
【００４０】
【表３】
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【００４１】
図４から、リブ部表面とリブ部内部との間で実質的に硬度差がない比較例１に比較して、いずれの実施例においても、リブ部内部に比較してゴム硬度が高いリブ部表面が得られた。また、表３から、非硬化の比較例１に比較して、良好な屈曲疲労性を維持したまま、耐摩耗性及び耐粘着性が改善されていることが分かる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、屈曲性を維持しつつ、リブ部表面の耐摩耗性、耐粘着性が改善されたＶリブドベルトの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｖリブドベルトの断面図である。
【図２】リブ部表面からの距離に対するリブ部断面の各位置の硬度の測定結果を示す図である。
【図３】ベルト加硫機の加硫前の状態を示す横断図である。
【図４】ベルト加硫機の加硫後の状態を示す横断図である。
【図５】室温６％強制スリップ試験のレイアウトを示す概略図である。
【図６】室温ＤＷ粘着試験のレイアウトを示す概略図である。
【図７】１３０℃ヒートフレックス走行試験のレイアウトを示す概略図である。
【符号の説明】
１　Ｖリブドベルト
２　接着ゴム層
３　心線
４　圧縮ゴム層
５　リブ部
６　補強布
７　表面硬化層
１１　未加硫ベルトスリーブ
１２　未加硫接着ゴムシート
１３　心線
１５　補強布
１６　表面硬化層
２１　内側円筒ドラム
２２　可撓性ジャケット
２６　外型円筒モールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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