(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横糸と縦糸で構成されたカバークロスにより歯の部分が被覆された歯付きベルトであって、
前記横糸は、弾性コアヤーンと該弾性コアヤーンの回りに巻回された少なくとも一つの複合ヤーンとにより定められた横糸ヤーンで構成され、
前記複合ヤーンは、パラ配向芳香族ポリアミドからなるヤーンを含み、
前記パラ配向芳香族ポリアミドからなるヤーンの回りには、少なくとも一つの被覆ヤーンが巻回され、
前記被覆ヤーンは、織り込みポリマー材料からなるヤーンであり、ポリアミドで構成され、
前記カバークロスは、接着組成物で処理され、
前記接着組成物は、レソルシノール、ホルムアルデヒド、高飽和カルボキシル基含有ニトリルと共役ジエン共重合体ラテックス、および芳香族エポキシ樹脂を有し、
前記ラテックスと前記エポキシ樹脂の重量比は、２：１から３０：１の範囲であることを特徴とする歯付きベルト。
【請求項２】
前記横糸ヤーンは、弾性コアヤーンを含み、
前記弾性ヤーンの回りには、二つの複合ヤーンが巻回され、
各複合ヤーンは、パラ配向芳香族ポリアミドからなるヤーンを含み、
前記各パラ配向芳香族ポリアミドからなるヤーンの回りには、少なくとも一つの被覆ヤーンが巻回されていることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項３】
前記共役ジエンは、ブタジエンであり、前記ニトリルは、アクリロニトリルであることを特徴とする請求項２に記載の歯付きベルト。
【請求項４】
前記弾性ヤーンはポリウレタンからなることを特徴とする、請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の歯付きベルト。
【請求項５】
前記縦糸は、ナイロンからなることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の歯付きベルト。
【請求項６】
歯付きベルトの調製方法であって、
前記歯付きベルトは、エラストマー材料からなるボディおよび歯と、横糸および縦糸で構成されたカバークロスとを有し、
前記横糸は、弾性コアヤーンと該弾性ヤーンの回りに巻回された少なくとも一つの複合ヤーンとにより定められた横糸ヤーンで構成され、
前記複合ヤーンは、パラ配向芳香族ポリアミドからなるヤーンで構成され、
前記パラ配向芳香族ポリアミドからなるヤーンには、少なくとも一つの被覆ヤーンが巻回され、
前記被覆ヤーンは、織り込みポリマー材料からなるヤーンであり、ポリアミドで構成され、
当該方法は、
−レソルシノールおよびホルムアルデヒド溶液を含む組成物を調製する工程と、
−前記組成物に、高飽和カルボキシル基含有ニトリルと共役ジエン共重合ラテックスを添加する工程と、
−前記クロスを前記組成物で処理する工程と、
−前記エラストマー材料に前記クロスを載置させる工程と、
−前記クロスおよび前記エラストマー材料を硬化させる工程であって、前記組成物に芳香族エポキシ樹脂を添加する工程を含む工程と、
を有し、
前記ラテックスと前記エポキシ樹脂の重量比は、２：１から３０：１の範囲であることを特徴とする調製方法。
【請求項７】
前記エポキシ樹脂は、分散液として添加されることを特徴とする請求項６に記載の調製方法。
【請求項８】
前記高飽和カルボキシル基含有ニトリルと共役ジエン共重合ラテックスは、水素化カルボキシル化アクリロニトリル／ブタジエンであることを特徴とする請求項６または７に記載の調製方法。
【請求項９】
前記エラストマー材料は、水素化アクリロニトリル／ブタジエンであることを特徴とする請求項６乃至８のうちいずれか一項に記載の調製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯付きベルトのボディを構成するエラストマー材料へカバークロスを結合させる処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１の数字１は、全体として、エラストマー材料のボディ２を具備する公知の歯付きベルトを示し、数多くの擬ねじの長手強化インサート３が埋設されている。
【０００３】
ボディ２は、ベルトの長手方向に延在する横糸ヤーン６と、ベルト１に垂直に延在する縦糸ヤーン７とを含むクロス５により覆われている歯４を具備する。
【０００４】
図２を参照するに、各横糸ヤーン６は弾性コアヤーン８と、前記弾性ヤーンに巻回されている少なくとも一つの複合ヤーン９とからなり、その複合ヤーンは少なくとも一つの被覆ヤーン１１で巻回された高耐熱性及び高機械強度ヤーン１０を含む。
【０００５】
その弾性ヤーン８はポリウレタンから構成されることが好ましい。
【０００６】
ヤーン１０は、全体としてクロス５の高機械強度及び高耐熱性を確保しなければならず、したがって、パラ配向芳香族（paraaromatic）ポリアミドから構成されることが好ましい。さらに、被覆ヤーン１１よりも低耐磨耗性を有するには、ヤーン１０は外面から分離されていなければならず、歯４の不良を招来するプーリの歯に厳しい摩擦による損傷を防止する。このため、被覆ヤーン及びヤーン類１１は高耐熱及び高機械強度性のあるヤーン１０よりも大きな体積を占めなければならず、その結果、ヤーン１０を完全に被覆し、よって好ましくは織り込みポリマー材料から、より好ましくは脂肪族ポリアミドから、さらに好ましくはナイロン６６繊維から構成される。あるいは、被覆ヤーン１１はハイブリッド組成を有し、好ましくはナイロンとテフロンからなり、単一または多重に、好ましくは二つのヤーンからなり、高耐熱性及び高機械強度性のあるヤーン１０の周辺に、一方は時計回りに、他方は反時計回りに巻回される。
【０００７】
表１は、さまざまな横糸ヤーン６の組成の例を示す。
【０００８】
【表１】
0005143323.tif 000002
カバークロス５の縦糸７は、前記した横糸６とは相違する。そのヤーンは弾性的であることは必ずしも必要ではなく、したがって、ポリアミドから構成されることが好ましく、ナイロン６６から構成されることがさらに好ましい。
【０００９】
表２は、縦糸７の好ましい実施例を示す。
【００１０】
【表２】
0005143323.tif 000003
歯付きベルトの製造における重要な段階は、クロスの繊維をボディとベルトの歯とを構成するエラストマーと結合させる段階である。これはさまざなま方法で実行され、それらの方法に共通することは、ＲＦＬとして公知であるレソルシノール、ホルムアルデヒド及びゴムのラテックス溶液で、前記クロスを処理することである。その処理は水溶性ＲＦＬ溶液を含む浴に繊維を浸漬させて含浸させることからなる。
【００１１】
ＲＦＬで処理すると、前記したクロス５には歯のエラストマーへ接着し、低耐磨耗性を有するという問題が提起される。
【００１２】
芳香族ポリアミドのような高耐熱性及び高機械強度を有するヤーンは、ＲＦＬで直接処理されず、通常は事前に活性化、例えば、イソシアネート類、ポリウレタン類、脂肪族エポキシ樹脂類若しくはプラズマにより予め処理される。
【００１３】
前記したクロスの複雑な構造のため、ＲＦＬ処理は被覆ヤーンに主に作用し、下に存在する高耐性ヤーンには作用しない。しかしながら、前記したクロスでは、被覆ヤーン１１は高耐熱性および高機械強度を有するヤーン１０の部分を、しばしば被覆する。
【００１４】
また、ＲＦＬ処理は脂肪族ポリアミド繊維からなるクロスの引張強度を低下させ、一方で、かかるヤーンの使用による効果は引張強度を増大させることである。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、前記欠点を解消するように設計した、歯付きベルトのカバークロスの処理方法を提供することを目的とする。特に、カバークロスの全体の引張強度を低下させず、事前処理の必要性のないクロスの結合方法を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、歯の部分が、弾性コアヤーンと前記弾性コアヤーンの回りに巻回された少なくとも一つの複合ヤーンとからなる横糸と縦糸とからなり、接着組成物で処理されたカバークロスにより被覆され、前記複合ヤーンは高耐熱性及び高機械強度を有するヤーンを含み、少なくとも一つの被覆ヤーン（１１）は前記高耐熱性及び高機械強度を有するヤーンの回りに巻回された歯付きベルトであって、前記接着組成物はレソルシノール、ホルムアルデヒド、高飽和されたカルボキシル基を含有するニトリル及び共役ジエン共重合体ラテックスを含有する高飽和されたカルボキシル基と、芳香族エポキシ樹脂からなることを特徴とする歯付きベルトより達成される。
【００１７】
また、本発明によれば、歯付きベルトのカバークロスの処理方法であって、レソルシノール、ホルムアルデヒド、高飽和されたカルボキシル基を含有するニトリル及び共役ジエン共重合体ラテックスを含有する高飽和されたカルボキシル基と、芳香族エポキシ樹脂からなる接着組成物で、前記クロスを処理する工程を含むことを特徴とする処理方法により、上記目的は達成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による接着組成物により処理されたクロスを有する歯付きベルトと、その接着組成物の製造方法との詳細な説明をする。
【００１９】
その組成物は、容器にレソルシノールとホルムアルデヒド溶液（以後、「ＲＦ溶液」という）を生成させることにより得ることができ、ホルムアルデヒドに対するレソルシノールのモル比は、１：３から３：１、好ましくは２：１から１：２の範囲である。
【００２０】
あるいは、予め濃縮させたレソルシノール及びホルムアルデヒド樹脂を利用することもでき、ホルムアルデヒドを添加させて、所望のモル比を達成させることも可能である。
【００２１】
次いで、好ましくは１０重量％の水溶性水酸化ナトリウム溶液である基本溶液を添加して、塩基性のｐＨにすることができる。
【００２２】
高飽和カルボキシル基含有ニトリル及び共役ジエン共重合体ラテックス、好ましくは水素化され、カルボキシル化されたアクリロニトリルブタジエンラテックスの溶液に添加する前に、上記溶液を室温で放置する。さらに好ましくは、そのラテックスは商品名ZETPOL  ZLIX  B（日本ゼオン（株）の商標）で上市されているように、水素化、カルボキシル化アクリロニトリル/ブタジエンの４０重量％の水溶液からなる。
【００２３】
添加したラテックスに対するＲＦ溶液の重量比は、１：５から１：２０の範囲であることが好ましい。
【００２４】
本発明によれば、分散している芳香族エポキシ樹脂を、前記溶液にさらに添加することが好ましい。芳香族エポキシ樹脂に対する添加ラテックスの重量比は、２：１から３０：１の範囲であることが好ましい。
【００２５】
通常利用されるエポキシ樹脂には、例えば、シェルケミカル社から製造販売されているＥＰＩ-ＲＥＺ  ５００３-Ｗ-５５、フェッチェンケミカル社から製造販売されているノボラックまたはアクアトート５００３のような芳香族エポキシ樹脂がある。
【００２６】
したがって、接着組成物は、
１００重量部の高度に飽和されたカルボキシル基を有するニトリルと共役ジエンの共重合体ラテックスと、
５ないし３０重量部のレソルシノール及びホルムアルデヒド樹脂と、
２ないし１０重量部の芳香族エポキシ樹脂とからなることが好ましい。
【００２７】
ろ過後、生成した溶液を放置し、カーボンブラックの量を変化させて添加した。
【００２８】
しかる後に、クロス繊維を本発明による組成物の溶液に浸漬し、１２０℃ないし１４０℃の範囲の温度で、６０ないし９０秒間乾燥させ、２００℃ないし２０５℃の温度で、６０ないし９０秒間で、熱的に固定させる。
【００２９】
本発明による組成物は、前記した構造のクロスの繊維を水素化アクリロニトリル/ブタジエンエラストマーへ結合させるために利用することが好ましい。浸漬に続いて、クロス５をエラストマー材料に載置させ、歯付きベルトの製造方法では、硬化工程を実行する。
【００３０】
本発明による組成物の効果は、前述の記載から明白である。
【００３１】
弾性コアヤーン８と、その弾性コアヤーン８の回りに巻回された少なくとも一つの複合ヤーン９により形成される横糸ヤーンを含み、高耐熱製及び高機械強度を有するヤーンを含むクロス５は、クロス自体の引張強度を必要以上に低下させることなく、クロス繊維のエラストマー材料への接着を改善させるように処理される。
【００３２】
特に、クロス５に塗布した際に、本発明による組成物は、全体としてクロスの耐摩耗性を驚くほど増大させ、ベルトの平均寿命を伸ばす。
【００３３】
明らかに、本発明の範囲から逸脱することなく、組成物を変化させることが可能である、例えば、さまざまな接着組成物の成分の重量比を変化させることができる。
【００３４】
以下、非制限例としての多くの例により、本発明を詳細に説明する。
【００３５】
例  １
表３から表５は、本発明により組成物を得るための溶液組成物を示す。以下の表の全ての値は、ラテックス１００部を基準としている。
【００３６】
【表３】
0005143323.tif 000004
ホルムアルデヒドは３７重量％の水溶液として添加し、水酸化ナトリウムは１０重量％の水溶液として添加する。
【００３７】
生成した溶液を２５℃で６時間放置し、その後、表４に示すエポシキ樹脂を添加した。
【００３８】
【表４】
0005143323.tif 000005
使用したラテックスは、日本ゼオン社製のＺＬＸ  Ｂとして上市されているカルボキシル化ＮＨＢＲ（水素化アクロリニトリル/ブタジエンエラストマー）の４０重量％であった。エポキシ樹脂はシェルケミカル社製のＥＰＩ-ＲＥＺ-５００３-Ｗ-５５であり、１０重量％の分散液として添加した。
【００３９】
表５に示すように、カーボンブラックを前記溶液に添加し、生成した組成物はクロスを容易に処理できる。
【００４０】
【表５】
0005143323.tif 000006
例  ２
表６は、エポキシ樹脂の含まれない接着組成物（組成物２及び３）と本発明による接着組成物（表６の組成物１）との物理的及び機械的性質の対比を示す。
【００４１】
【表６】
0005143323.tif 000007
表７は、上記３つの組成物により、同じクロスを処理した結果を示す。全てのクロス試料は、アクリルニトリル/ブタジエンを含有する配合により、１６０℃で３０分間硬化させた。
【００４２】
【表７】
0005143323.tif 000008
クロスの摩耗試験は、ＡＳＴＭ法とは異なるが、表７に示す条件で、ＡＳＴＭＤ３８８４-９２の条件を利用して行った。金属プーリを利用し、赤外線ランプを利用して温度を測定した。
【００４３】
【表８】
0005143323.tif 000009
顕微鏡下にて、摩耗を目視で評価し、ＲＦＬ処理損失を表９に示すように判断した。
【００４４】
【表９】
0005143323.tif 000010
【図面の簡単な説明】
【図１】歯付きベルトの斜視図である。
【図２】本発明の歯付きベルトに利用される横糸ヤーンの拡大図である。
【符号の説明】
１          歯付きベルト
２          ボディ
３          長手強化インサート
４          歯
５          クロス
６          横糸
７          縦糸
８          弾性コアヤーン
９          複合ヤーン
１０        高耐熱性及び高機械強度を有するヤーン
１１        被覆ヤーン
【図１】
0005143323.tif 000011
【図２】
0005143323.tif 000012