(57)【要約】【課題】容易に作製することができ、かつプーリとの間にスムーズな回転を得ることができるツイスタベルトを提供する。【解決手段】芯糸が埋設されたツイスタベルトにおいて、糸と接触する上面ゴム層と、プーリと接触する下面ゴム層とを含み、下面ゴム層中に短繊維が分散されており、下面ゴム層の表面が低摩擦化処理されてなるツイスタベルトである。ここで、下面ゴム層の表面のステンレススチールに対する摩擦係数が０．１〜０．４であることが好ましい。また、上面ゴム層が水素化ニトリルゴムからなることが好ましく、下面ゴム層がアクリロニトリルブタジエンゴムからなることが好ましい。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯糸が埋設されたツイスタベルトにおいて、糸と接触する上面ゴム層と、プーリと接触する下面ゴム層とを含み、下面ゴム層中に短繊維が分散されており、下面ゴム層の表面が低摩擦化処理されてなるツイスタベルト。
【請求項２】
下面ゴム層の表面のステンレススチールに対する摩擦係数が０．１〜０．４であることを特徴とする請求項１に記載のツイスタベルト。
【請求項３】
上面ゴム層が水素化ニトリルゴムからなることを特徴とする請求項１または２に記載のツイスタベルト。
【請求項４】
下面ゴム層がアクリロニトリルブタジエンゴムからなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のツイスタベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はベルト式摩擦仮撚り装置に用いられるツイスタベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に糸には、人造繊維からなるフィラメント糸と天然繊維からなる紡績糸とがあるが、フィラメント糸は紡績糸に比べて保温性が低いため、特に衣料分野においては使用しづらいものとなっている。そこで、フィラメント糸に仮撚り加工を施して、嵩高の仮撚加工糸を作製することにより糸に保温性を持たせている。
【０００３】
仮撚り加工は、フィラメント糸に回転力を付与してフィラメント糸に撚りを掛け、撚りを掛けた状態で熱固定し、熱固定後にフィラメント糸の撚りを解撚することにより行なわれる。フィラメント糸に撚りを掛ける方法としては、一対の無端ベルトを交差接触させて、その接触面間にフィラメント糸を導入して、一対のベルトの押圧によりフィラメント糸に撚りを掛けるベルト式摩擦仮撚り法がある。図２に、ベルト式摩擦仮撚り装置の一例の模式的な拡大図を示す。図２に示すように、ベルト式摩擦仮撚り法においては、プーリ１０７ａ１、１０７ａ２およびプーリ１０７ｂ１、１０７ｂ２にそれぞれ掛け渡された一対のツイスタベルト１０１ａ、１０１ｂを互いに交差させて、それぞれのツイスタベルトを反対方向に走行させ、これらツイスタベルトの間に通したフィラメント糸１０８をニップすることによりフィラメント糸１０８に撚りが掛けられる。
【０００４】
このベルト式摩擦仮撚り装置に用いられる従来のツイスタベルトが、たとえば特許第３１８９６９８号および特開２００２−１３０３３公報に開示されている。図３に従来のツイスタベルトの模式的な断面図を示す。図３において、従来のツイスタベルトは、糸と接触する表面ゴム層１０２と、表面ゴム層１０２の下部に位置する補強ゴム層１０３と、表面ゴム層１０２と補強ゴム層１０３との間に位置する織布または編布からなる基布１０９ａと、補強ゴム層１０３の下部に位置する織布１０９ｂとからなっている。
【０００５】
この従来のツイスタベルトは、プーリと接触する面が織布１０９ｂで構成されているため、プーリに対する適度なすべりが生じてスムーズな回転が得られるという利点がある。しかしながら、この従来のツイスタベルトを製造するためには、円筒状の基型に筒状の織布１０９ｂを被せ、織布１０９ｂの上に芯糸１０４を配置し、ゴムを流して補強ゴム層１０３を形成し、その上に織布または編布からなる基布１０９ａを被せ、更にその上からゴムを流して表面ゴム層１０２を形成しなければならず、製造工程が非常に煩雑となることから、品質の高いツイスタベルトを歩留まり良く作製するのが困難であるという問題があった。
【０００６】
また、従来のツイスタベルトの他の例が特公平２−３２３７６号公報に開示されている。
【０００７】
図４にこの従来のツイスタベルトの他の例の模式的な断面図を示す。図４に示すように、この従来の他の例のツイスタベルトは、クロロプレンゴムからなる弾性体層１１２の内部にベルトの周方向に沿って芯糸１１４が埋設され、かつ芯糸１１４と非摩擦係合面（プーリ接触面）１１６との間にベルトの巾方向に配向した短繊維１１５を分散させてなる構成をとっている。
【０００８】
この従来の他の例のツイスタベルトは、構成材料中に織布や編布を含まないため、製造が容易であるという利点がある。しかしながら、このツイスタベルトは、プーリ接触面１１６の構成材料に織布ではなくゴムを採用しているため、プーリとの間のすべりが悪く、スムーズな回転が得られなくなる恐れがあるという問題があった。スムーズな回転が得られないと、糸の撚り掛けが不安定になり、また、プーリ接触面１１６が激しく摩耗してツイスタベルトの耐久性に問題が生じる。また、クロロプレンゴムは耐熱性が悪いため、ベルトの使用時に生じる摩擦熱の影響でベルトの硬度が上昇する結果、摩擦係数が低下して糸の撚り掛けが不安定になる恐れがあるという問題もあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記事情に鑑みて、本発明は、煩雑な製造工程を必要とすることなく容易に作製することができ、かつプーリとの間に適度なすべりが生じてスムーズな回転を得ることができるツイスタベルト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】
本発明は、芯糸が埋設されたツイスタベルトにおいて、糸と接触する上面ゴム層と、プーリと接触する下面ゴム層とを含み、下面ゴム層中に短繊維が分散されており、下面ゴム層の表面が低摩擦化処理されてなるツイスタベルトである。
【００１１】
ここで、本発明に係るツイスタベルトにおいては、下面ゴム層の表面のステンレススチールに対する摩擦係数が０．１〜０．４であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るツイスタベルトにおいては、上面ゴム層が水素化ニトリルゴムからなることが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明に係るツイスタベルトにおいては、下面ゴム層がアクリロニトリルブタジエンゴムからなることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
（ツイスタベルト）
図１に本発明に係るツイスタベルトの好ましい一例の模式的な断面図を示す。図１において、本発明に係るツイスタベルト１は、糸と接触する上面ゴム層２と、プーリと接触する下面ゴム層３と、ベルト１の周方向に沿って上面ゴム層２と下面ゴム層３との間に埋設された芯糸４とを備えている。芯糸４は、上面ゴム層２と下面ゴム層３との接着面に位置している。下面ゴム層３中には、短繊維５がベルト１の巾方向に配向して分散している。下面ゴム層３の表面６には、低摩擦化処理が施されている。
【００１６】
（上面ゴム層）
上面ゴム層２には、耐熱性、耐摩耗性、耐油性および耐熱劣化性に優れた材料を用いることが好ましい。なかでも、上面ゴム層２は水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）を用いることが好ましい。この場合には、ツイスタベルト１の使用時に発生する摩擦熱による上面ゴム層２の硬度の増大およびそれによる上面ゴム層２の表面の摩擦係数の低下を抑制することができることから、糸の撚り掛けを長期間にわたって良好なものとすることができるようになる。また、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）は、分子構造的に主鎖に含まれる二重結合の数が極めて少ないので、オゾンによる劣化も起こりにくくなる。ここで、上面ゴム層２のデュロメータ硬さは、Ａ７０〜Ａ９０（ＪＩＳ−Ｋ６２５３）であることが好ましく、Ａ７５〜Ａ８５であることがより好ましい。
【００１７】
（下面ゴム層）
下面ゴム層３には、上面ゴム層２との接着性に優れた材料を用いることが好ましく、たとえば、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ウレタンゴム等を用いることが好ましい。なかでも、下面ゴム層３にはアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）を用いることがより好ましい。この場合には、下面ゴム層３の表面６の低摩擦化処理の効果をより顕著に発現させることができるようになる。特に、上面ゴム層２に水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）を用いた場合には、下面ゴム層３をアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）を用いることが好ましい。この場合には、上面ゴム層２と下面ゴム層３との接着性がより良好となる。
【００１８】
また、下面ゴム層３のデュロメータ硬さは、Ａ７０〜Ａ９０（ＪＩＳ−Ｋ６２５３）であることが好ましく、Ａ７０〜Ａ８０であることがより好ましい。また、下面ゴム層３のデュロメータ硬さはＡ７０〜Ａ９０の範囲内において上面ゴム層２よりも小さくなるように設定することがさらに好ましい。下面ゴム層３には短繊維を混入することから、硬度の大きいゴムだと上面ゴム層２に比べて加工性が悪くなる傾向にあるためである。
【００１９】
下面ゴム層３の表面６には低摩擦化処理がされる。低摩擦化処理は、たとえば下面ゴム層３の表面６を酸処理することにより行なうことができる。酸処理は、上記加硫後のベルトを、たとえば次亜塩素酸ナトリウム等の次亜塩素酸塩と塩酸との混合水溶液、または濃硫酸等に１秒〜３分間浸漬することにより行われる。この下面ゴム層３の表面６の低摩擦化処理により、プーリとの間の適度なすべりが生じてツイスタベルト１のスムーズな回転が得られるようになる。
【００２０】
低摩擦化処理後の下面ゴム層３の表面６のステンレススチールに対する摩擦係数は０．１〜０．４であることが好ましく、０．１５〜０．３であることがより好ましい。プーリは一般的に金属製であることから、本発明者がツイスタベルト１の下面ゴム層３の表面６のステンレススチールに対する摩擦係数を測定したところ、ツイスタベルト１の下面ゴム層３の表面６とプーリとの間により適度なすべりを得るためには、ステンレススチールに対する下面ゴム層３の表面６の摩擦係数が上記範囲内にあればよいとの知見を得たためである。
【００２１】
（その他添加剤）
上面ゴム層２および下面ゴム層３を構成するゴムには、必要に応じて加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤または充填剤等の一般的なゴム用添加剤を通常量配合することもできる。
【００２２】
（芯糸）
上面ゴム層２と下面ゴム層３との間に埋設される芯糸４は、ツイスタベルト１の周方向の伸びを抑える機能を果たす。芯糸４の材質としては、ポリエステル、ポリアミドまたはアラミドを用いることが好ましい。また、芯糸４は、ベルト幅方向のピッチ０．５〜１．０ｍｍの間隔でベルトの周方向に沿って埋設されることが好ましい。
【００２３】
（短繊維）
下面ゴム層３中に分散される短繊維５は、主にツイスタベルト１の幅方向に配向するように分散されることが好ましい。この場合には、ツイスタベルト１を幅方向でより補強する機能を果たすこととなる。この機能により、ツイスタベルト１の構成中に織布や編布を含ませなくても、ツイスタベルト１の幅方向の伸縮を抑え、かつ下面ゴム層３が芯糸４に沿って割れるのをより防止することができるようになる。
【００２４】
短繊維５としては、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、セルロース系繊維を用いることが好ましい。また、短繊維５の繊維長は、１〜７ｍｍとすることが好ましい。短繊維５の繊維長が短すぎる場合は、ツイスタベルト１の幅方向における補強効果が不足することとなる。また、短繊維５の繊維長が長すぎる場合は、下面ゴム層３の加工が困難となる。
【００２５】
また、短繊維５は、下面ゴム層３のゴム１００質量部に対して１〜１０質量部、より好ましくは４〜５質量部混入することが好ましい。短繊維５の混入量が少なすぎると、ツイスタべルト１の幅方向における補強効果が不足してしまう。また、短繊維５の混入量が多すぎると、下面ゴム層３の加工が困難となる。
【００２６】
また、短繊維５には、あらかじめ接着処理を施しておくことが好ましい。短繊維５に接着処理を施すことにより、ツイスタベルト１からの短繊維５の欠落をより有効に防止することができるようになる。この接着処理方法としては、たとえばＲＦＬ溶液（レゾルシンホルマリンラテックス溶液）、ゴム糊、加硫接着性接着剤等の材料をあらかじめ短繊維５に付着させる方法等がある。
【００２７】
（製造方法）
以下、本発明に係るツイスタべルト１の製造方法の一例について説明する。まず、長さ方向（幅方向）に短繊維５が配向した状態で分散した未加硫ゴム筒を成形し、これをロール状の鉄芯等の外周面に被覆して下面ゴム層３を形成する。ここで、未加硫ゴム筒を成形する方法としては、たとえば短繊維５を混入した未加硫ゴム配合材料を押出成形する方法がある。この場合には、押出方向に短繊維５が配向した状態で分散した未加硫ゴム筒が得られるので、これを鉄芯等の外周面に被覆することができる。また、カレンダーロールを用い、短繊維５を混入した未加硫ゴム配合材料をシー卜状に成形する方法もある。この場合には、カレンダーロール進行方向に短繊維５が配向した未加硫ゴムシートが得られるので、これを短繊維５の配向方向が鉄芯等の軸方向となるように鉄芯等の外周面に巻きつけて被覆することができる。
【００２８】
次に、鉄芯等の外周面に被覆された下面ゴム層３の外周面上に芯糸４を、たとえば所定のピッチで螺旋状に巻きつける。さらに、その上から未加硫の上面ゴム層２を被覆する。そして、たとえば加熱炉、加硫缶等でこの積層体をたとえば１２０〜１８０℃で１５〜１２０分間加硫する。この加硫によって、上面ゴム層２、下面ゴム層３および芯糸４が接着一体化することとなる。その後、上面ゴム層２、下面ゴム層３および芯糸４からなる積層円筒体を鉄芯から取り外す。
【００２９】
そして、この積層円筒体に前述の低摩擦化処理を施した後に、外周面表面を研磨し、最後に積層円筒体を所定幅にカットする。このようにして、本発明によるツイスタベルト１を得ることができる。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
（試料の作製）
まず、下面ゴム層として、表１に示す配合の未加硫ゴムを押出成形することにより、押出方向に短繊維が配向した状態で分散された未加硫ゴム筒を得た。これを外径１０１．６ｍｍの鉄芯の外周面に被覆することにより未加硫の下面ゴム層を形成した。
【００３２】
次に、芯糸として、この未加硫の下面ゴム層の外周面上に、太さ１０６４デニールのポリエステル糸をピッチ０．７ｍｍで螺旋状に巻きつけた。
【００３３】
そして、上面ゴム層として、表１に示す配合の未加硫ゴム筒を押出成形しておき、これを芯糸を巻きつけた下面ゴム層の外周面上に被覆して、鉄芯、未加硫の下面ゴム層、芯糸および未加硫の上面ゴム層からなるロール状の未加硫積層体を得た。次に、この未加硫積層体を加硫缶に入れ、１５０℃の温度で６０分間加熱して、加硫積層体を得た。
【００３４】
その後、加硫積層体を鉄芯から取り外して得たロール状の加硫積層体を、有効塩素８％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液と濃度３５％の塩酸水溶液とを体積比が２：１の割合で混合した混合液に３５秒間浸漬することにより、下面ゴム層の表面に低摩擦化処理を施した。
【００３５】
次いで、この加硫積層体の外周表面を研磨し、最後に幅８ｍｍにカットして、表面ゴム層のデュロメータ硬さＡ８０、下面ゴム層のデュロメータ硬さＡ７５である実施例１のツイスタベルトを得た。なお、比較例１のツイスタベルトは、下面ゴム層の表面に低摩擦化処理を施さなかったこと以外は、表１に示す配合により実施例１のツイスタベルトと同様の方法で作製した。
【００３６】
また、この得られた実施例１および比較例１のツイスタベルトの下面ゴム層の表面とステンレススチール板との間の摩擦係数はそれぞれ０．２２および１．７５であった。ここで、ステンレススチール板は、ＪＩＳ　Ｂ０６０１に定義される表面粗さ（Ｒａ）が１μｍであるものを用いた。また、表１に示す上面ゴム層および下面ゴム層を構成する材料の配合量は、質量部で表わされている。
【００３７】
（評価方法）
実施例１および比較例１のツイスタベルトをベルト式摩擦仮撚り装置の実機に取り付けて試験運転を行なった。試験後のツイスタベルトおよび糸の状態を観察することにより、ツイスタベルトの耐久性および糸の撚り掛け性について、下記の評価基準により評価を行なった。その結果を表１に示す。
評価基準
◎…非常に優れている
○…普通
△…悪い
×…非常に悪い
【００３８】
【表１】
2004076175.tif 000003
【００３９】
（注１）バイエル社製の「テルバン　４３６７」
（注２）ＪＳＲ社製の「Ｎ２３０ＳＬ」
（注３）ＲＦＬ溶液で処理を施した長さ３ｍｍのパラ系アラミド繊維（テイジントワロン社製「トワロン」）
（評価結果）
表１からもわかるように、実施例１のツイスタべルトは下面ゴム層の表面が低摩擦化処理されていることから、プーリに対するツイスタべルトのすべりが優れている。したがって、実施例１のツイスタべルトは、比較例１のツイスタベルトに比べてツイスタベルトの耐久性および糸の撚り掛け性が共に優れていた。
【００４０】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００４１】
【発明の効果】
上述したように、本発明によるツイスタベルトは、糸と接触する上面ゴム層と、プーリと接触する下面ゴム層と、ツイスタベルト中に埋設された芯糸とを備え、下面ゴム層中に短繊維が分散していることを基本構成としていることから、煩雑な製造工程を必要とすることがなく容易に作製することができる。しかも、下面ゴム層の表面に低摩擦化処理を施しているので、プーリとの間の適度なすべりが生じてスムーズな回転が得られるようになる。
【００４２】
また、本発明によるツイスタベルトは、少なくとも上面ゴム層が水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）からなる構成とした場合には、耐熱性が向上したものとなる。したがって、ツイスタベルトの使用時に生じる摩擦熱の影響によるベルトの硬度の上昇およびそれによる摩擦係数の低下を抑制し、長期間にわたる良好な糸の撚り掛けが可能となる。
【００４３】
さらに、本発明によるツイスタベルトは、下面ゴム層がアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）からなる構成とした場合には、低摩擦化処理の効果が顕著に現れる。特に、上面ゴム層を水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）で構成し、下面ゴム層をアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）で構成した湯合には、上面ゴム層と下面ゴム層との接着性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るツイスタベルトの好ましい一例の模式的な断面図である。
【図２】ベルト式摩擦仮撚り装置の一例の模式的な拡大図である。
【図３】従来のツイスタベルトの一例の模式的な断面図である。
【図４】従来のツイスタベルトの他の例の模式的な断面図である。
【符号の説明】
１，１０１　ツイスタベルト、２　上面ゴム層、１０２　表面ゴム層、１１２弾性体層、３　下面ゴム層、１０３　補強ゴム層、４，１０４，１１４　芯糸、５，１１５　短繊維、６　下面ゴム層の表面、１１６　非摩擦係合面、１０７プーリ、１０８　糸、１０９ａ　基布、１０９ｂ　織布。
【図１】
2004076175.tif 000004
【図２】
2004076175.tif 000005
【図３】
2004076175.tif 000006
【図４】
2004076175.tif 000007