(57)【要約】【課題】リブ部の伝動面に短繊維を均一に付着してベルト走行時の騒音を軽減した伝動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】短繊維７を、内周面にリブ型４５を刻印した外型４６の内周面に塗布した接着剤９を介して付着し、上記内周面に短繊維７を付着した外型４６と、外周面に可撓性ジャケット４２を装着した内型４１との間にゴムシート２０を介在し、上記可撓性ジャケット４２を膨張させてゴムシート２０を外型４６の刻印したリブ型４５に密着して未加硫の予備成型体２１を作製し、外型から離脱した内型の可撓性ジャケット４２面に少なくとも心線４８を巻き付け、再度、上記内型４１を外型４６内に設置し可撓性ジャケット４２を膨張させて心線４８を予備成型体２１と一体的に加硫し、リブ部表面に短繊維７を付着させた加硫ベルトスリーブ５１ｂを作製する、伝動ベルトの製造方法にある。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルトの長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトの製造方法において、
短繊維を、内周面にリブ型を刻印した外型の内周面に塗布した接着剤を介して付着し、
上記内周面に短繊維を付着した外型と、外周面に可撓性ジャケットを装着した内型との間にゴムシートを介在し、
上記可撓性ジャケットを膨張させて該ゴムシートを外型の刻印したリブ型に密着して未加硫の予備成型体を作製し、
外型から離脱した内型の可撓性ジャケット面に少なくとも心線を巻き付け、再度、上記内型を外型内に設置し、可撓性ジャケットを膨張させて心線を外型に装着した予備成型体と一体的に加硫して、リブ部表面に短繊維を付着させた加硫ベルトスリーブを作製する、
ことを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
【請求項２】
ゴムシートが短繊維を含み、配向している請求項１記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項３】
ゴムシートが短繊維を含有していない請求項１記載の伝動ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝動ベルトの製造方法に係り、詳しくはリブ部の伝動面に短繊維を付着させてベルト走行時の騒音を軽減した伝動ベルトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の伝動ベルトの製造方法では、短繊維を含む圧延ゴムシートを、短繊維が幅方向に配向するように成形ドラムに巻き付けて得られたベルト成形体を加硫し、そしてグライダーホイールによってベルトスリーブ表面に複数のリブ部を研削し、リブ部表面に短繊維を突出させて走行時の騒音を軽減したベルトを製造していた。
【０００３】
一方、このような研削方法により短繊維をリブ部表面に露出させる以外に、特許文献１には静電植毛によって動力伝動側及び被伝達面の少なくとも一方の伝達部接触表面に立毛を設け、走行時の騒音を軽減した動力伝動用部材が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ベルト表面にフロック加工されたファブリックを装着し、摩擦係数を増加させた駆動面を設けた伝動ベルトが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１４３６１号公報
【特許文献２】
特開２００１−８２５４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リブ部を有する伝動ベルトの製造方法では、静電植毛によって直接リブ部の表面に立毛すると、Ｖ形状のリブ溝の入口付近では充分な植毛が出来ても、リブ溝に奥深い個所では植毛しにくいといった問題があり、新たな製造方法の開発が望まれていた。一方、フロック加工されたファブリックを用いる場合には、不織布のようなファブリック（基体）に接着剤を塗布し、この上に短繊維フロックを機械的に、また静電気的に付着したものをベルトの製造に使用するものであり、フロック加工されたファブリックの端部をラップ接合し、あるいは突合せ接合するために、ベルト成形後にはファブリックの接合部から剥離が起こる可能性があった。
【０００７】
本発明はかかる問題に着目し、鋭意研究した結果、リブ部の伝動面に短繊維を均一に付着してベルト走行時の騒音を軽減した伝動ベルトの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成すべく本願請求項１記載の発明は、ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルトの長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトの製造方法において、
短繊維を、内周面にリブ型を刻印した外型の内周面に塗布した接着剤を介して付着し、
上記内周面に短繊維を付着した外型と、外周面に可撓性ジャケットを装着した内型との間にゴムシートを介在し、
上記可撓性ジャケットを膨張させて該ゴムシートを外型の刻印したリブ型に密着して未加硫の予備成型体を作製し、
外型から離脱した内型の可撓性ジャケット面に少なくとも心線を巻き付け、再度、上記内型を外型内に設置し、可撓性ジャケットを膨張させて心線を外型に装着した予備成型体と一体的に加硫して、リブ部表面に短繊維を付着させた加硫ベルトスリーブを作製する、伝動ベルトの製造方法にある。
【０００９】
この製造方法では、加硫ベルトスリーブのリブ部を型付けによって正確に作製することができ、更に外型内周面に付着させた短繊維混入接着剤を加硫時に硬化させて加硫ベルトスリーブのリブ部表面に移行させ、そして短繊維をリブ部表面に付着させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施例を説明する。
本発明では、短繊維を幅方向に配向させた一枚のゴムシートを用いるが、その製造方法として押出方法やカレンダーによる圧延方法がある。無論、短繊維を含有させないゴムシートも使用することができる。繊維を配向させたゴムシートを押出方法で作製する場合には、予めオープンロールによってポリマー１００質量部に１０〜４０質量部の短繊維を投入して混練した後、混練したマスターバッチをいったん放出し、これを２０〜５０°Ｃまで冷却してゴムのスコーチを防止する。
【００１１】
１〜１０質量部の軟化剤を投入すると、短繊維とゴムのなじみが良くなり、ゴム中への分散が良くなるばかりか、短繊維自体が絡み合って綿状になるのを防ぐ効果がある。即ち、軟化剤が短繊維に浸透し、素繊維同士の絡み合いがほぐれるための潤滑剤としての役割をはたし、短繊維が綿状になるのを阻止し、かつ短繊維とゴムのなじみが良くなって短繊維の分散が良くなる
【００１２】
続いて、押出機に拡張ダイを取り付けた押出装置を用いて短繊維を幅方向に配向させた一枚のゴムシートに仕上ることができる。ここでは図示していないが、マスターバッチを押出機におけるシリンダーの押出スクリューで混練りした後、短繊維混入ゴムをシリンダーと相対向した位置にあって同一の中心軸線上に配置した内ダイ間のゴム通路で流動阻害を受けず、かつ流れ方向を変えることなくスムーズに拡張ダイのゴム通路へ流し、そして該ゴム通路の中を通過させながら短繊維を円周方向に配向させた筒状成形体に押出成形する。
【００１３】
その後、連続して押出成形されたウェルドラインのない筒状成形体は、短繊維が内層から外層にかけて円周方向に均一に配向した厚さ１〜１０ｍｍのものであり、切断手段によって１個所切開しながら一枚の短繊維配向ゴムシートにし、続いて該ゴムシートを所定間隔で切断する。
【００１４】
ここで使用するゴムとしては、天然ゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン、水素化ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩との混合ポリマー、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）からなるエチレン−α−オレフィンエラストマー等のゴム材の単独、またはこれらの混合物が使用される。ジエンモノマーの例としては、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエンなどが挙げることができる。
【００１５】
上記ゴムには、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、綿等の繊維からなり繊維の長さは繊維の種類によって異なるが、１〜１０ｍｍ程度の短繊維が用いられ、例えばアラミド繊維であると３〜５ｍｍ程度、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、綿であると５〜１０ｍｍ程度のものが用いられる。その添加量はゴム１００質量部に対して１０〜４０質量部である。
【００１６】
更に、上記ゴムには、軟化剤、カーボンブラックからなる補強剤、充填剤、老化防止剤、加硫促進剤、加硫剤等が添加される。
【００１７】
上記軟化剤としては、一般的なゴム用の可塑剤、例えばジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）等のフタレート系、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）等のアジペート系、ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）等のセバケート系、トリクレジルホスフェート等のホスフェートなど、あるいは一般的な石油系の軟化剤が含まれる。
【００１８】
次いで、図１に示すように、円筒状の外型４６の内周面に一定間隔で刻印した突状のリブ型４５表面に、シリコンオイル等の離型剤を塗布した後、短繊維７を混入した未硬化の接着剤９をスプレー１０により吹き付けて厚さ０．５〜３ｍｍ程度の短繊維混入塗装膜８を形成する。このときの外型４６内周面の温度は室温、好ましくは２０〜１００℃であり短繊維混入塗装膜８の接着剤が硬化しない温度である。外型４６の温度は本体内に設けた空間部（図示せず）に水蒸気等の熱媒体あるいは水等の冷媒体を通して温度調節している。
【００１９】
ここで使用する短繊維７を混入した接着剤９としては、ＲＦＬ（レゾリシン−ホルムアルデド−ラテックス）接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン、スチレン系エマルジョン、未加硫ゴムをトルエン、キシレン等の溶剤に溶かしたゴム糊、有機溶剤系接着剤等がある。好ましい接着剤としては、ＲＦＬ液やゴム糊が好ましく、加硫成形と同時に熱硬化反応するものである。ＲＦＬ液はレゾルシンとホルムアルデドとの初期縮合体をラテックスに混合したものであり、ここで使用するラテックスとしてはクロロプレン、スチレン・ブタジエン・ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリル、ＮＢＲ、エチレン・α−オレフィン−ジエン共重合体である。また、ＲＦＬ液にイソシアネート化合物も添加することができる。
【００２０】
短繊維の吹き付け方法では、ポリエステル、ナイロン、アラミド、ビニロン、炭素繊維、ポリテトラフルオロエチレン、綿等などからなる短繊維を用い、繊維同士の絡みを解いて、空気流とともに吹き付けることによって、リブ型４５表面に短繊維混入塗装膜８を形成する。
【００２１】
上記短繊維の長さは０．１〜５．０ｍｍが好ましく、アスペクト比（長さＬｍｍ／太さ直径Ｄｍｍは３０〜３００である。また、繊維密度は摩擦係数や走行時の音に寄与するものであり、今日使用されている伝動ベルトに近時するもので、１０，０００〜５００，０００本／ｃｍ２である。
【００２２】
他の方法としては、円筒状の外型４６の内周面に設けた突状のリブ型４５表面に、短繊維を混入しない接着剤を吹き付けた後、スプレー式塗布装置で短繊維のみを吹き付けて付着させることもできる。
【００２３】
他の方法としては、円筒状の外型４６の内周面に設けた突状のリブ型４５表面に接着剤としてトルエン、キシレン等の溶剤のみを吹き付けた後、スプレー式塗布装置で短繊維のみを吹き付けて付着させることもできる。
【００２４】
他の方法としては、円筒状の外型４６の内周面に設けた突状のリブ型４５表面に接着剤を吹き付けた後、外型４６を電荷させて短繊維を電気力線によって飛ばして植毛することもできる。
【００２５】
続いて、図２に示すように内型４１の外周面に設けた可撓性ジャケット４２の表面に接着ゴムシート１６と圧縮ゴム層を形成するゴムシート２０とを順次捲き付けた内型４１を、上記外型４６の内側に一定の空隙部を形成するよう基台上に載置する。内型４１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４１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。
【００２６】
媒体送入機を作動して高圧空気等の媒体送入排出路Ｂ、媒体流通口Ａを経て、可撓性ジャケット４２の内部に送入する。可撓性ジャケット４２は、その上下部が内型４１上に密閉固定されているため、可撓性ジャケット４２の内面と内型４１の外面の間に空気が充満し、可撓性ジャケット４２は次第に膨張する。そして、その外周面に装着されている短繊維配向ゴムシート２０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１００〜１６０℃に加熱した外型４６のリブ型４５と３０〜１２０秒間接触せしめる。
【００２７】
このとき、可撓性ジャケット４２の膨張押圧力により、上記ゴムシート２０が外型４６のリブ型４５に押圧され、図３のような表面に複数のＶ型突起を有する未加硫の予備成型体２１を形成するに至る。予備成型体２１は短繊維混入塗装膜８に付着するが、この段階では短繊維混入塗装膜８が未硬化のため予備成型体２１と一体に接合していない。
【００２８】
その後は、バルブを真空ポンプの方へ切替えて、可撓性ジャケット４２内に充満している空気を排気し、次いで吸引作用で可撓性ジャケット４２を図２に示す元の位置に収縮復帰せしめる。
【００２９】
そして、内型４１を外型４６から抜き取り、内型４１の可撓性ジャケット４２の外周面に補強布４７およびコードからなる心線４８を順次に捲き付ける。その後、図４に示すようにこの内型４１を外型４６内へ設置した後、図５に示すように可撓性ジャケット４２を膨張させ、補強布４７と心線４８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１００〜１８０℃に加熱した外型４６のリブ型４５に装着した予備成型体２１に密着して一体的に加硫し、ベルトスリーブ５１を作製する。上記製造方法のように未加硫の予備成型体２１を成型することにより、成形時に可撓性ジャケット４２の膨張による心線４８の伸張量を抑え、また心線４８を平坦に配置でき、寸法安定性に優れたＶリブドベルトを作製することができる。
また、同時に、短繊維混入塗装膜８が硬化してリブ型４５表面から予備成型体２１側へ移行し、短繊維が予備成型体２１に強固に付着する。
【００３０】
加硫後は、可撓性ジャケット４２を収縮させ、内型４１を外型４６から抜き取った後、外型４６に装着した加硫済みベルトスリーブ５１ｂを抜き取る。
【００３１】
リブ部表面に短繊維を付着した加硫済みベルトスリーブ５１ｂを１軸に装着もしくは主軸と従動軸の２軸に掛張して回転しながら円周方向に所定幅に切断し、軸より取出し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複数のＶリブドベルト１を得る。
【００３２】
図６は得られたＶリブドベルトの断面図である。Ｖリブドベルト１００は、高強度で低伸度のコードよりなる心線１０２を接着ゴム層１０３中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層１０４を有している。この圧縮ゴム層１０４にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ部１０６が設けれ、リブ部の内層１１０に短繊維１０９が波状に配置してベルトの耐側圧性を向上させ、更にリブ部の表面層１１１に設けた接着層１０７に短繊維１０８が分散し、リブ部表面に対してランダムに傾斜し、あるいは寝かされた状態になっている。
無論、本発明では、リブ部の内層１１０に短繊維１０９が存在しない場合も含まれる。
【００３３】
接着ゴム層１０３に使用されるゴムとしては、短繊維を除いた圧縮ゴム層１０４のゴム配合物に類似している。無論、短繊維を含めてもよい。
【００３４】
心線１０２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抑えることができ、ベルト寿命を延長させるために好ましい。また、心線１０２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。
【００３５】
心線１０２は、スピニングピッチ、即ち心線の巻き付けピッチを０．９〜１．３ｍｍにすることで、モジュラスの高いベルトに仕上げることができる。０．９ｍｍ未満になると、コードが隣接するコードに乗り上げて巻き付けができず、一方１．３ｍｍを越えると、ベルトのモジュラスが徐々に低くなる。
【００３６】
背面補強材１０５は、織物、編物、不織布の繊維材料あるいはゴム材料から選択されるが、より好ましいものは不織布である。構成する繊維素材としては、例えば綿、麻、レーヨン等の天然繊維や、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリフロルエチレン、ポリアクリル、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリエステル、アラミド等の有機繊維が挙げられる。上記帆布は公知技術に従ってＲＦＬ液に浸漬後、未加硫ゴムを背面補強材１０５に擦り込むフリクションを行い、またＲＦＬ液に浸漬後にゴムを溶剤に溶かしたソーキング液に浸漬処理する。
【００３７】
このようなＶリブドベルトは、リブ部表面に付着した短繊維１０８がベルト走行時の騒音を軽減し、更にリブ部表面からの亀裂も発生を阻止する。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本願請求項に係る発明では、短繊維を、内周面にリブ型を刻印した外型の内周面に塗布した接着剤を介して付着し、上記内周面に未硬化の接着剤を付着した外型と、外周面に可撓性ジャケットを装着した内型との間にゴムシートを介在し、上記可撓性ジャケットを膨張させて該ゴムシートを外型の刻印したリブ型に密着して未加硫の予備成型体を作製し、外型から離脱した内型の可撓性ジャケット面に少なくとも心線を巻き付け、再度、上記内型を外型内に設置し、可撓性ジャケットを膨張させて心線を外型に装着した予備成型体と一体的に加硫し、接着剤を硬化して短繊維を付着させたリブ部を有する加硫ベルトスリーブを作製する伝動ベルトの製造方法にあり、加硫ベルトスリーブのリブ部を型付けによって正確に作製することができ、更に外型内周面に付着させた短繊維混入接着剤を加硫時に硬化させて加硫ベルトスリーブのリブ部表面に移行させ、そして短繊維をリブ部表面に付着させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】外型４６内周面に短繊維を混入した未硬化の接着剤を吹き付けて短繊維混入塗装膜を形成している状態を示す図である。
【図２】予備成型体を成形している状態の縦断図である。
【図３】予備成型体を作製した後状態の断面図である。
【図４】未加硫のベルトスリーブを作製する前状態の断面図である。
【図５】ベルトスリーブを加硫している状態の断面図である。
【図６】本発明の製造方法で得られたＶリブドベルトの断面図である。
【符号の説明】
７    短繊維
８    短繊維混入塗装膜
９    接着剤
１０  スプレー
２０    ゴムシート
２１    予備成型体
４１    内型
４２    可撓性ジャケット
４５    リブ型
４６    外型
４８    心線
５１ｂ  加硫ベルトスリーブ
６２    リブ部表面
６３    接着剤塗布装置
６４    パイル供給装置
６５    短繊維
６６    接着層
【図１】
2004255619.tif 000003
【図２】
2004255619.tif 000004
【図３】
2004255619.tif 000005
【図４】
2004255619.tif 000006
【図５】
2004255619.tif 000007
【図６】
2004255619.tif 000008