(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機過酸化物を配合したジャケット用ゴム組成物をモールドに巻き付けて成形体を作製し、この成形体の外周面に耐熱性高分子フィルムを被覆して成形体表面と外気中の酸素との接触を遮断して架橋したことを特徴とするベルトスリーブを架橋するためのジャケットの製造方法。
【請求項２】
架橋した後、耐熱性高分子フィルムをゴム成形体から取り除く請求項１記載のベルトスリーブを架橋するためのジャケットの製造方法。
【請求項３】
ジャケット用ゴムとして、エチレン−α−オレフィンエラストマー、水素化ニトリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴムから選ばれた少なくとも１種のポリマーを用いた請求項１または２記載のベルトスリーブを架橋するためのジャケットの製造方法。
【請求項４】
耐熱性高分子フィルムが融点２００℃以上である請求項１〜３のいずれかに記載のベルトスリーブを架橋するためのジャケットの製造方法。
【請求項５】
耐熱性高分子フィルムがメチルペンテンコポリマーである請求項４記載のベルトスリーブを架橋するためのジャケットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はベルトスリーブを架橋するためのジャケットの製造方法に係り、Ｖリブドベルト、ローエッジベルト、ローエッジシングルコグベルト、ローエッジダブルコグベルト、歯付ベルトのような動力伝動用ベルト、搬送用ベルトのような筒状のベルトスリーブを架橋する際に使用するもので、使用回数を増やすことができるジャケットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
耐熱性に優れ、ガス透過性に優れたブチルゴムやブチルゴムにエチレン−プロピレン−ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）をブレンドしたゴム組成物を直接蒸気架橋法、即ちゴムが空気中の酸素と接触した状態によって架橋されたジャケットを用いてＶリブドベルト、ローエッジベルト、ローエッジシングルコグベルト、ローエッジダブルコグベルト、Ｖベルト、歯付ベルトのような動力伝動用ベルトのベルトスリーブを製造してきた。
【０００３】
ベルト材料としては天然ゴム、ＳＢＲ、ブチルゴム、クロロプレンゴム、水素化ニトリルゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレンなどが用いられ架橋系としては、比較的、硫黄架橋などの有機過酸化物以外の架橋剤が用いられることが多かった。
【０００４】
近年、自動車のエンジンルーム周辺の雰囲気温度上昇によるベルトへの耐熱要求の高まりや、ベルトのクリープ性向上要求などにより、耐熱性、耐クリープ性に優れたゴムを得やすい有機過酸化物をベルト用ゴムの架橋剤として用いることが多くなってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、有機過酸化物を架橋剤として配合したゴム組成物を用いたベルトの架橋に際し、従来のブチルゴムやブチルゴムにＥＰＤＭをブレンドしたゴム組成物からなるジャケットを使用した場合、ブチルゴムが有機過酸化物の分解により生じたラジカルの攻撃を受け、主として分解反応を起こすことで、硫黄架橋系のゴム組成物からなるベルトを架橋した場合に比べ、ジャケットの劣化が著しく、使用可能回数が短くなるという問題があった。
【０００６】
この問題を解決するため、ジャケット用ゴムとして、ＥＰＤＭ、水素化ニトリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム等の耐熱性に優れたポリマーを用い、長寿命化を図るために有機過酸化物を架橋剤として用いたゴム組成物からなるジャケットを、直接蒸気架橋法で架橋したところ、ジャケットの架橋の際、空気と直接接触したジャケット表面が十分に架橋せず、このジャケットをベルトスリーブの架橋に用いたところ、数回の繰り返し使用でジャケット表面の十分に架橋しなかった層が剥離してしまい、従来のジャケットゴムに比べて短寿命となってしまった。
【０００７】
本発明はこのような背景から生まれたものであり、使用回数を増やすことができるベルトスリーブを架橋するためのジャケッ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】
即ち、本願の請求項１記載の発明は、有機過酸化物を配合したジャケット用ゴム組成物をモールドに巻き付けて成形体を作製し、この成形体の外周面に耐熱性高分子フィルムを被覆して成形体表面と外気中の酸素との接触を遮断して架橋したベルトスリーブを架橋するためのジャケットの製造方法にあり、耐熱性高分子フィルムによってジャケットの外周面は外気が遮断されているために、外層も充分に架橋され、内層、外層に区別されず均一な層をもったジャケットに仕上げることができ、使用回数を増やすことができる。
【０００９】
本願の請求項２記載の発明は、架橋した後、耐熱性高分子フィルムをゴム成形体から取り除いたベルトスリーブを架橋するためのジャケットの製造方法にある。
【００１０】
本願の請求項３記載の発明は、ジャケット用ゴムとして、エチレン−α−オレフィンエラストマー、水素化ニトリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴムから選ばれた少なくとも１種のポリマーを用いたベルトスリーブを架橋するためのジャケットの製造方法にある。
【００１１】
本願の請求項４記載の発明は、耐熱性高分子フィルムが融点２００℃以上であるるベルトスリーブを架橋するためのジャケットの製造方法にある。
【００１２】
本願の請求項５記載の発明は、耐熱性高分子フィルムがメチルペンテンコポリマーであるベルトスリーブを架橋するためのジャケットの製造方法にある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るジャケットの製造方法を示す概略図、図２は得られたジャケットの断面図である。
【００１４】
図１に示すように、円筒状のモールド２にジャケット用ゴム組成物をカレンダーで圧延したシート物を所定回数巻き付けて厚み７〜２０ｍｍの成形体３を作製した後、この成形体３の外周面に耐熱性高分子フィルム４を完全に被覆して外気を遮断する。そして、耐熱性高分子フィルム４の外側に円筒状の他のジャケットを嵌入してこれを架橋缶に入れて蒸気架橋した後、モールドから成形体を抜き取りしてジャケット１に仕上げる。その後、耐熱性高分子フィルム４を剥離してもよい。
【００１５】
ジャケット用ゴムとしては、エチレン−α−オレフィンエラストマー、水素化ニトリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴムから選ばれた少なくとも１種のポリマーである。
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、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）からなるゴムがあり、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−ヘキサジエンがある。
【００１６】
ジャケット用ゴムの架橋剤としてパーオキサイドである有機過酸化物を使用する。また、共架橋剤（ｃｏ−ａｇｅｎｔ）としてＴＩＡＣ、ＴＡＣ、１，２ポリブタジエン、不飽和カルボン酸の金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、Ｎ−Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、硫黄など通常パーオキサイド架橋に用いるものである
【００１７】
上記有機過酸化物としては、通常、ゴム、樹脂の架橋に使用されているジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアリルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２・５−ジメチル−２・５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキサン−３，１・３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−イソプロピル）ベンゼン、１・１−ジ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等があり、熱分解による１分間の半減期が１５０〜２５０°Ｃのものが好ましい。
【００１８】
その添加量はジャケット用ゴム１００質量部に対して約１〜８質量部であり、好ましくは１．５〜４質量部である。
【００１９】
また、必要に応じてカーボンブラック、シリカなどの補強剤、クレー、炭酸カルシウムなどの充填剤、軟化剤、加工助剤、老化防止剤、ＴＡＩＣなどの共架橋剤などの各種薬剤を添加してもよい。
【００２０】
通常、ベルトスリーブの架橋が１５０〜１９０℃の範囲で行われることが多いため、用いられる耐熱性高分子フィルム４としては、融点が２００℃以上、好ましくは２００〜３００℃の範囲にあるポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、メチルペンテンコポリマー、ポリフッ化ビニリデン、ポリ四フッ化エチレン、ポリカーボネート等を用いる必要がある。融点が２００℃未満のものでは架橋中にフィルムがとけてしまい、ゴム表面が架橋缶中の酸素と直接触れることで、有機過酸化物とポリマーとの反応で生成したポリマーラジカルと酸素が結合することから起こるゴム分子の切断のため、ジャケット表面ゴムが十分に架橋しない。これら高融点のフィルムのうち常温で伸縮性のあるメチルペンテンコポリマー、ポリフッ化ビニリデン、ポリ四フッ化エチレン、ナイロンがゴムと密着するように巻き付けやすいため好適である。
【００２１】
得られたジャケット１は、図３に示すように金型１０を成形機（図示せず）に取付けた後、成形面に成形されたベルトスリーブ１１の圧縮ゴム層１２の外側面に被せられる。そして、これらを架橋缶に入れて、通常の条件で架橋する。ここで使用するジャケット１の両端縁部には、架橋時に内部を密閉するためのフランジを設けることもできる。
【００２２】
上記ベルトスリーブ１１の作製として、例えばＶリブベルト、ローエッジベルトの場合には、金型１０面上に水系離型剤を塗布し乾燥し、この上にゴム付き帆布を巻き付けた後、心線１３をスパイラルにスピニングし、例えばエチレン−α−オレフィンエラストマー、水素化ニトリルゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン、クロロプレン等を用いたゴム組成物からなるシート状の接着ゴム層と同種のゴム組成物からなるシート状の圧縮ゴム層１２を予め積層したシートを巻き付けて得られる。
【００２３】
また、圧縮ゴム層１２には、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミドからなる短繊維を混入して伝動ベルトの圧縮ゴム層の耐側圧性を向上させるとともに、プーリと接する面になる圧縮ゴム層の表面をグラインダーによって研磨加工して該短繊維を突出させる。圧縮ゴム層の表面の摩擦係数は低下して、ベルト走行時の騒音を軽減する。これらの短繊維のうち、剛直で強度を有し、しかも耐磨耗性を有するアラミド短繊維が最も効果がある。
【００２４】
上記アラミド短繊維が前述の効果を充分に発揮するためには、アラミド繊維の繊維長さは１〜２０ｍｍで、その添加量はゴム１００質量部に対して１〜３０質量部である。このアラミド繊維は分子構造中に芳香環をもつアラミド、例えば商品名コーネックス、ノーネックス、ケブラー、テクノーラ、トワロン等である。
【００２５】
更に、圧縮ゴム層１２には、必要に応じてカーボンブラック、シリカなどの補強剤、クレー、炭酸カルシウムなどの充填剤、軟化剤、加工助剤、老化防止剤、ＴＡＩＣなどの共架橋剤などの各種薬剤を添加してもよい。
【００２６】
前記接着ゴム層にも圧縮ゴム層１２と同様のゴム組成物が使用される。しかし、心線１３であるポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等と良好に接着するために、パーオキサイドを含まない硫黄架橋によるエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物や、クロロスルフォン化ポリエチレン組成物もしくは水素化ニトリルゴム組成物を使用することもできる。
【００２７】
心線１３にはポリエチレンテレフタレート繊維、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、ポリアミド繊維からなるロープが使用され、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。
【００２８】
【実施例】
以下、更に具体的な実験例により本発明の効果を確認する。
実施例１、比較例１
（ジャケットの作製）
表１に示すゴム配合物をそれぞれバンバリーによって練り、これをカレンダーで厚さ０．５ｍｍの圧延シートにした。この圧延シートを外径１，２８０ｍｍの円筒状モールドに２４回巻き付けて厚さ１２ｍｍの未架橋成形体とし、この成形体の外表面に耐熱性高分子フィルムあるメチルペンテンコポリマー（融点２３５℃、幅３００ｍｍ×厚み２５μｍ）を１プライ巻き付けた後、他の円筒状ジャケットを嵌入してこれを架橋缶に入れて通常の条件で架橋した後、円筒状ドラムから架橋成形体を抜き取り、ジャケットに仕上げた。
【００２９】
【表１】
0004754131.tif 000002
【００３０】
（ベルトスリーブの作製）
金型の成形面に、ＲＦＬ液（スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体１００質量部、レゾルシン１４．６質量部、ホルマリン９．２質量部、苛性ソーダ１．５質量部、水２６２．５質量部）のみで処理した綿帆布を１プライ積層し、ポリエステル繊維のロープからなる心線を巻付け、表２に示すＥＰＤＭのゴム組成物から調製し、バンバリーミキサーで混練後、カレンダーロールで厚さ１ｍｍに圧延した圧縮ゴム層用シートを３プライ、また表２に示す厚さ０．５ｍｍに圧延した接着ゴム層用シートとの積層物を巻き付けてＶリブベルト用のベルトスリーブを作製した。
【００３１】
【表２】
0004754131.tif 000003
【００３２】
得られたベルトスリーブの外表面に離型剤（カリ石鹸、脂肪酸グリコール）を塗付した場合と離型剤を使用しない場合において、上記種々のジャケットを嵌め込んで通常の方法で架橋してジャケットの離型性と使用回数（耐久性）を評価した。その結果、ジャケットの離型性は良好であり、１００回使用した後でもさらに使用可能な状態であった。
【００３３】
比較例１
ジャケットとしては、未架橋成形体の外表面にポリ塩化ビニリデン（融点１４０℃、幅２２０ｍｍ×厚み１０μｍ）を１プライ巻き付けた以外は、実施例１と全く同じ方法で作製し、これを実施例１と同様のベルトスリーブに嵌め込んで通常の方法で架橋してジャケットの離型性と使用回数（耐久性）を評価した。その結果、ジャケットの離型性は良好であったが、使用回数は３０回であった。
【００３４】
このように、実施例１では、メチルペンテンコポリマーは融点が２３５℃と高くて架橋後もジャケットに付着しているため、外気である酸素と遮断ができ、ジャケット外層の架橋状態も良好で膨れもなかった。そして、このジャケットの使用回数は１００回で、比較例１に比べて耐久性があった。一方、比較例１では、融点が１４０℃のポリ塩化ビニリデンを使用したため、架橋後ではフィルムの形跡もなく気化していた。外層はポリ塩化ビニリデンの影響で茶色に変色し、酸素遮断は失敗し、爪で剥げるような状態で架橋不足になった。このため、ジャケットの使用回数も３０回になると外層の架橋不足部分が原因で内層部分から剥離してしまいこれ以上の使用は困難になった。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本願の請求項記載の発明では、有機過酸化物を配合したジャケット用ゴム組成物をモールドに巻き付け成形体を作製し、この成形体の外周面に耐熱性高分子フィルムを被覆してゴム成形体表面と外気中の酸素との接触を遮断して架橋したジャケットにあり、耐熱性高分子フィルムによってジャケットの外周面は外気が遮断されているために、外層も充分に架橋され、内層、外層に区別されず均一な層をもったジャケットに仕上げることができ、耐久性を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るジャケットの製造方法を示す概略図である。
【図２】本発明方法で得られたジャケットの断面図である。
【図３】本発明方法で得られたジャケットを金型面上に成形したベルトスリーブに被せた状態の断面図である。
【符号の説明】
１  ジャケット
２  モールド
３  成形体
４  耐熱性高分子フィルム
【図１】
0004754131.tif 000004
【図２】
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【図３】
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