(57)【要約】【課題】熱可塑性ポリウレタン樹脂から形成される平ベルトの強度を改善する。【解決手段】搬送用平ベルト１０は、熱可塑性ポリウレタン樹脂を主成分とし雲母が配合された樹脂層１１から成る。雲母は雲母粉末又は雲母粉末がウレタン樹脂バインダーにより接着されて形成されたペレットとして配合する。樹脂層全体の重量を１００重量部としたとき、熱可塑性ポリウレタン樹脂と雲母粉末又はペレットの配合量の合計は９９．０重量部以上である。【選択図】図１
2007230763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性ポリウレタン樹脂を主成分とし、雲母が配合された樹脂層を有する平ベルトであって、前記雲母は雲母粉末として、又は雲母粉末がウレタン樹脂バインダーにより接着されて形成されたペレットとして配合され、樹脂層に配合される配合物全ての重量を１００重量部としたとき、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂と前記雲母粉末又は前記ペレットの配合量の合計は９９．０重量部以上であることを特徴とする平ベルト。
【請求項２】
心体帆布を備え、前記心体帆布の両面それぞれには前記樹脂層がそれぞれ積層されることを特徴とする平ベルト。
【請求項３】
前記心体帆布を形成しベルトの長手方向に延在する糸は、マルチフィラメントであることを特徴とする請求項２に記載の平ベルト。
【請求項４】
前記心体帆布の両側に設けられる前記樹脂層の少なくとも一方のさらに外側には、被搬送物を搬送するための搬送面が形成されたゴム層が積層されることを特徴とする請求項２に記載の平ベルト。
【請求項５】
心体帆布と、前記心体帆布の両面それぞれに積層された第１及び第２の樹脂層とを備え、前記第１及び第２の樹脂層は熱可塑性ポリウレタン樹脂を主成分とし、雲母粉が配合されたことを特徴とする平ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性ポリウレタン樹脂から形成され、雲母粉が配合された平ベルト、特に搬送用平ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来搬送用ベルトとしては、熱可塑性ポリウレタン樹脂から形成された樹脂層のみから成る単体平ベルトや、樹脂層と心体帆布とを積層して形成された平ベルトが使用される。これらの平ベルトにおいては、樹脂層が比較的低温度で溶融するので、長尺のベルトの端部を熱融着により接合し容易に無端状ベルトが成形できるとともに、柔軟性に優れるため小径のプーリに好適に使用される。
【０００３】
しかし、これらのベルトは剛性、特に幅方向の剛性が低いので、ベルト成形の際にベルトの幅方向に反りが発生するという問題があるとともに、例えばフランジ付きプーリに使用する場合、ベルトがフランジに乗り上げてしまうという問題がある。
【０００４】
ベルトの剛性を向上させるために樹脂層に短繊維を配合させることが考えられるが、樹脂層は一般的に押出成型により加工されるため、短繊維はその押出方向であるベルトの長手方向に配向し、幅方向の剛性を充分に向上させることはできない。
【０００５】
また、ベルトの縦方向、横方向の剛性を向上させるために、心体帆布の代わりにナイロンシートを心体として使用することも知られている。しかし、ナイロンシートは低温度で溶融することができないので、長尺のベルトから無端状ベルトを成形しようとすると、接着剤を用いなければならず、端部の接合部の強度や剥がれに問題がある。
【０００６】
さらに、熱可塑性ウレタン樹脂製のベルトとしては、特許文献１に記載されるように、耐ブロッキング性を改善するために高級脂肪酸アミドと雲母粉末が含有されると共に、白色度や帯電防止性を向上させるために酸化チタンとカチオン系界面活性剤が添加されたベルトが知られている。
【特許文献１】特開平８−５２８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載のベルトでは雲母粉の他に高級脂肪酸アミド等の各種添加剤が添加されているために、ベルトの強度を充分に改善することができない。また特許文献１に記載のベルトは単体ベルトであるため、ベルトの各種機能を充分に向上させることは困難である。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みて成されたものであり、熱可塑性ポリウレタン樹脂から形成される樹脂層を有する平ベルトの強度を改善するとともに、ベルトの各種機能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る平ベルトは、熱可塑性ポリウレタン樹脂を主成分とし、雲母が配合された樹脂層を有する平ベルトであって、雲母は雲母粉末として、又は雲母粉末がウレタン樹脂バインダーにより接着されて形成されたペレットとして配合され、樹脂層に配合される配合物全ての重量を１００重量部としたとき、熱可塑性ポリウレタン樹脂と雲母粉末又はペレットの配合量の合計は９９．０重量部以上であることを特徴とする。
【００１０】
平ベルトは心体帆布を備え、心体帆布の両面それぞれに上記樹脂層がそれぞれ積層されても良い。この場合、心体帆布を形成しベルトの長手方向に延在する糸は、マルチフィラメントであることが好ましい。これにより、長手方向に柔軟性が有り、かつ耐久性が高められたベルトを得ることができる。
【００１１】
心体帆布の両側に設けられる樹脂層の少なくとも一方のさらに外側には、被搬送物を搬送するための搬送面が形成されたゴム層が積層されることが好ましい。これにより、被搬送物を大きなグリップで搬送することができるので、被搬送物を安定的に搬送することができる。
【００１２】
本発明に係る平ベルトは、心体帆布と、心体帆布の両面それぞれに積層された第１及び第２の樹脂層とを備え、第１及び第２の樹脂層は熱可塑性ポリウレタン樹脂を主成分とし、雲母粉が配合されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、樹脂層における雲母粉末及びウレタン樹脂の配合比率を高めることにより、樹脂層の剛性を顕著に高めることができるので、平ベルトの長手方向、及び幅方向の剛性を充分に高めることができる。また、心体帆布の両面に雲母粉末が配合された第１及び第２の樹脂層が積層されることにより、心体帆布によって長手方向の抵抗力が高められるとともに、樹脂層によって長手方向、幅方向の剛性が高められるので、ベルト性能がより一層向上させられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１の実施形態に係る搬送用平ベルトの断面図である。なお、図１、及び後述する図２、３は、ベルトの長手方向に延びる線により切断された断面図であるが、ベルトの長さは図示の都合により極端に短くなっている。
【００１５】
第１の実施形態の搬送用平ベルト１０は、熱可塑性ポリウレタン樹脂を主成分とし雲母粉が配合された樹脂層１１から成り、無端状に形成される。平ベルト１０は例えば下面１０Ｄがプーリに接するように２つのプーリ間に架けられるとともに、上面１０Ｕが搬送面としてその上に被搬送物（例えば紙類）が載置され、被搬送物は平ベルト１０が回転することにより搬送される。ただし、使用態様によっては下面１０Ｄも搬送面として使用される場合もある。
【００１６】
雲母粉末は、粉末状態で熱可塑性ポリウレタン樹脂に添加されても良いし、雲母粉末が微量のポリウレタン樹脂バインダーによって予め接着・造粒されて形成されたペレットとして添加されても良い。ペレットを用いることにより、工程上の取り扱いが容易になるとともに、多量の雲母粉末を配合しやすくなる。また、バインダーとしてポリウレタン樹脂を用いることにより、ペレットと熱可塑性ポリウレタン樹脂とを相溶しやすくすることができる。
【００１７】
ペレットは、雲母粉末にウレタン樹脂バインダー及び水を添加して混練した後、得られた混合物を必要に応じて４ｍｍ〜１０ｍｍの通孔を多数設けたスクリーンを使用して連続的に圧縮押し出しして製造される。ペレットに配合される配合物全ての重量を１００重量部としたとき（すなわち、ペレット全体の重量を１００重量部としたとき）、ウレタン樹脂バインダーは０．０１重量部〜１０重量部、水は０．０１重量部〜１０重量部添加されており、雲母粉末は８０重量部〜９９．９８重量部である。本実施形態では、ペレットにおけるウレタン樹脂バインダーの配合量は微量なので、ペレットを用いた場合も樹脂層１１における雲母粉末及び熱可塑性ポリウレタン樹脂の配合比率を向上させることができる。
【００１８】
樹脂層に配合される配合物全ての重量を１００重量部とするとき（すなわち、樹脂層全体の重量を１００重量部とするとき）、熱可塑性ポリウレタン樹脂は７０〜９５重量部配合され、雲母粉末又は雲母粉末のペレットは５〜３０重量部配合されるとともに、熱可塑性ポリウレタン樹脂と、雲母粉末又はペレットとの配合量の合計は、９９．０重量部以上であり、好ましくは熱可塑性ポリウレタン樹脂と雲母粉末又は雲母粉末のペレットのみが配合される。このように、樹脂層１１におけるウレンタン樹脂及び雲母粉末の含有率を高めることにより、樹脂層１１のベルト幅方向、及び長手方向の強度を向上させることができる。
【００１９】
熱可塑性ポリウレタン樹脂は例えば１８０℃以下で熱溶融される樹脂であって、例えばポリエステル系のジオールと公知のイソシアネートの重合体であるエステル系のものが使用される。
【００２０】
雲母粉はアルミニウム、カリウム等を含んだケイ酸塩鉱物の粉砕物であり、フレーク状を呈する。雲母粉としては白雲母、黒雲母、人造雲母等いずれも用いることができるが、白雲母が好適に用いられる。雲母粉は原石を乾式粉砕機にて粉砕する乾式粉砕法により製造されても良いが、好ましくは湿式粉砕法で製造される。湿式粉砕法とは、雲母原石を乾式粉砕機にて粗粉砕した後、水を加えてスラリー状態にて湿式粉砕機で本粉砕し、その後脱水・乾燥を行い雲母粉を得る方法である。湿式粉砕法では乾式粉砕法より雲母を薄くかつ細かく粉砕できる。雲母粉の平均粒径は、レーザー回折法により測定した場合、１０〜１００μｍのものが使用され、好ましくは２０〜５０μｍのものが使用される。
【００２１】
本実施形態では、２００℃以下に加熱され、熱溶融された熱可塑性ポリウレタン樹脂に、雲母粉末が投入され、雲母粉末が熱可塑性ポリウレタン樹脂中に均一に分布するように混練された後、押出成型により長尺の樹脂層１１、すなわち平ベルト１０が成形される。勿論、樹脂層１１は他の成型方法によって成形されても良く、例えばプレス成型により成形されても良い。長尺の樹脂層１１は、その両端部が加熱圧着されて無端状にされる。なお、樹脂層１１は比較的低温度で溶融するので、容易に加熱圧着することができる。
【００２２】
なお、雲母粉がペレットとして投入される場合も、熱溶融された熱可塑性ポリウレタン樹脂にペレットに含有されるウレタン樹脂バインダーが相溶するので、雲母粉は混練により熱可塑性ポリウレタン樹脂中に均一に分布される。
【００２３】
本実施形態においては、熱可塑性ポリウレタン樹脂に雲母粉を配合することにより、ベルトの長手方向の剛性のみならず幅方向の剛性を高めることができる。特に本実施形態では、樹脂層における熱可塑性ポリウレタン樹脂と雲母粉の配合比率が高いので、剛性を顕著に向上させることができる。搬送用平ベルトにおいて、幅方向の剛性が高められると、ベルトの幅方向の反りを防止することができるとともに、ベルトのプーリのフランジへの乗り上げを防止することができる。またベルトは心体を有していなくても、長手方向、幅方向への剛性をある程度高めることができる。
【００２４】
図２は第２の実施形態に係る搬送用平ベルトの断面図である。第２の実施形態の搬送用平ベルト２０は、ベルトの厚さ方向の中心部に設けられる心体帆布２１と、心体帆布２１の上面及び下面それぞれに密着積層された第１及び第２の樹脂層２２、２３から成り、無端状に形成される。第１の樹脂層２２の上面２２Ｕは第１の実施形態と同様に搬送面と成り、被搬送物は搬送面上に載置されて搬送される。勿論、第２の樹脂層２３の下面２２Ｄも搬送面として使用されても良い。
【００２５】
心体帆布２１は、ベルトの長手方向（すなわち周方向）に延在する縦糸と、ベルトの幅方向に延在する横糸によって織られる織布である。心体帆布２１がベルトの長手方向及び幅方向に作用される力に対して抗張できるように、縦糸及び横糸は非伸縮性のポリエステル繊維から成るマルチフィラメント糸であり、各マルチフィラメント糸は平均フィラメント径０．００１〜０．０５ｍｍのモノフィラメントが５０〜２５０本撚られた糸である。ポリエステルとしては例えばポリエチレンテレフタレート等が用いられる。
【００２６】
第１及び第２の樹脂層２２、２３は、第１の実施形態に係る樹脂層１１と同様の構成を有するので、その説明は省略する。但し、第１及び第２の樹脂層２２、２３それぞれにおいて、熱可塑性ポリウレタン樹脂と、雲母粉末又はペレットとの配合量の合計は、各樹脂層に配合される配合物全ての重量を１００重量部とするとき、第１の実施形態のように９９．０重量部以上であっても良いし、９９．０重量部未満であっても良い。９９．０重量部未満であっても、第１及び第２の樹脂層２２、２３は雲母粉末が配合されることにより、ある程度強度が向上させられるからである。
【００２７】
第１及び第２の樹脂層２２、２３は、第１の実施形態と同様に成形された後、心体帆布２１の両面に公知の接着剤やバインダー等により接着されて、これにより長尺の搬送用平ベルト２０が成形される。長尺の搬送用平ベルト２０はその両端部が加熱圧着されて無端状の平ベルト１０が成形される。なお、心体帆布２１自体は上記加熱により溶融しないが、心体帆布２１を挟みこむ樹脂層２２、２３は上記加熱により溶融するので、平ベルト２０の両端部は強固に接合される。
【００２８】
なお、以上述べた「縦糸」および「横糸」それぞれは、ベルトの長手方向および幅方向に沿って延在する糸であることを意味し、「縦糸」は織物構造としての経糸または緯糸であっても良いし、「横糸」も同様に、織物構造としての緯糸または経糸であっても良い。
【００２９】
第２の実施形態においても、第１及び第２の樹脂層２２、２３によって、長手方向の剛性のみならず幅方向の剛性を高められるので、ベルトの幅方向の反りを防止することができるとともに、ベルトのプーリのフランジへの乗り上げを防止することができる。また、本実施形態では心体帆布を用いたことにより、長手方向に作用される張力に対する抵抗力が高められるので、例えばベルトが回転したときに振動が生じにくくなり、被搬送物を安定して搬送することができる。
【００３０】
さらに、本実施形態では心体帆布２１の長手方向に延在する糸としてマルチフィラメントが使用されるため、平ベルト２０において長手方向に柔軟性が得られ、例えば小径のプーリに適用しやすくなるが、上記心体帆布２１のみによって充分に幅方向の剛性を高めることは難しい。しかし本実施形態では、第１及び第２の樹脂層２２、２３によって長手方向だけではなく、幅方向の剛性をさらに高めることができる。すなわち、本実施形態では、長手方向に柔軟性があり、かつ幅方向に耐久性が高められたベルトを得ることができる。
【００３１】
図３は第３の実施形態に係る搬送用平ベルトの断面図である。第３の実施形態の搬送用平ベルト３０は、ベルトの厚さ方向の中心部に設けられる心体帆布３１と、心体帆布３１の上面、下面それぞれに密着積層された第１及び第２の樹脂層３２、３３と、第１の樹脂層３２の上面に密着積層された第１のゴム層３４と、第２の樹脂層３３の下面に密着積層された第２のゴム層３５とから成り、無端状に形成される。
【００３２】
第１及び第２のゴム層３４、３５のゴム成分としては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム等の単体またはこれらの混合物が使用される。
【００３３】
心体帆布３１、並びに第１及び第２の樹脂層３２、３３は第２の実施形態と同様の構成を有するのでその記載は省略する。第３の実施形態の平ベルト３０は、例えば心体帆布３１の両面に第１及び第２の樹脂層３２、３３が密着積層された後、第１及び第２のゴム層３４、３５が密着積層されて成形される。
【００３４】
本実施形態においては、第１の実施形態と同様にベルトはプーリに架けられ、第１のゴム層３４の上面３４Ｕが搬送面として、被搬送物はその搬送面に載置され搬送される。ここで、被搬送物と第１のゴム層３４の間には大きな摩擦力が発生するので、樹脂層上に被搬送物が載置される場合に比べ、被搬送物はより大きなグリップ力で搬送用ベルト３０によって搬送される。なお、第２のゴム層３５の下面３５Ｄも同様に搬送面として用いられることが可能である。勿論、本実施形態においては第２のゴム層３５が積層されていなくても良い。なお、本発明の平ベルト３０の両端部も第１及び第２の実施形態と同様に加熱溶着により接合される。
【実施例】
【００３５】
本発明についてさらに実施例を用いて具体的に説明するが、本発明は以下説明する実施例に限定されるわけではない。
【００３６】
［実施例１］
実施例１においては、熱可塑性ウレタン樹脂９５重量部を熱溶融し、雲母粉が接着・造粒されて形成されたペレット５重量部を添加して１８０℃で混練した後、プレス成型を５分間行い、２ｍｍ厚の樹脂シート（樹脂層）を形成した。なお、熱可塑性ウレタン樹脂にはポリエステル系ウレタンを用い、雲母粉のペレットとしては、ミカレット２１ＰＵ（商品名．（株）山口雲母工業所製）を用いた。ミカレット２１ＰＵは、ウレタン樹脂バインダーで接着されたペレットであって、平均ペレットサイズが３ｍｍ、嵩比重が０．７ｇ／ｍｌ、雲母粉の平均粒径が２２．５μｍであった。なお、ウレタンバインダーはペレット全体の重量を１００重量部としたとき、０．８重量部配合されていた。
【００３７】
［実施例２〜４］
実施例２、３、及び４は、それぞれ熱可塑性ウレタン樹脂と雲母粉のペレットとの配合量以外は、実施例１と同一にして実施した。なお、実施例２〜４の熱可塑性ウレタン樹脂と、ペレットとの配合量は表１に示す通りであった。
【００３８】
［実施例５〜８］
実施例５乃至８はそれぞれ、混錬温度及び平ベルトの厚さ以外、実施例１乃至４と同一にして実施した。すなわち、実施例５乃至８においては、熱溶融された熱可塑性ウレタン樹脂に、雲母粉のペレットを添加して１７０℃で混練した後、５分間プレス成型して１ｍｍ厚の樹脂シートを成形した。
【００３９】
［比較例１］
比較例１は、雲母粉のペレットが配合されていない以外は、実施例１と同様に実施した。すなわち、比較例１においては、１８０℃で熱溶融された熱可塑性ウレタン樹脂に何も添加せずに、５分間プレス成型して２ｍｍ厚の樹脂シートを形成した。
【００４０】
実施例１乃至８及び比較例１の樹脂シートの硬度及びたわみ量を測定することにより、本発明の樹脂層の物性を評価した。硬度測定は高分子計器（株）製のマイクロ硬度計ＭＤ−１で測定した硬度である。硬度は５回測定し、その平均値を算出した。反り量測定は、実施例１乃至４及び比較例１について以下の方法で実施した。
【００４１】
［反り量測定］
図４に示すようにテーブル１００の上に８０ｍｍ間隔に高さ１６ｍｍの２つの台１０１を設け、各台１０１の上に各端部全体が置かれる様に、１００ｍｍ×１００ｍｍ角の樹脂シート１０２を載置した。樹脂シート１０２は、上述した実施例１乃至４、及び比較例１の樹脂シートである。樹脂シート１０２の中央部の上に直径２０ｍｍのクラウンプーリ１０３を紙面に対して垂直の方向に３つ並べ、各樹脂シート１０２の反り量を測定した。その結果を表２に示す。なお、３つのクラウンプーリ１０３の合計重量は９２ｇであった。また、表２において“前”とはクラウンプーリ１０３を置く前の樹脂シート１０２の下面１０２Ｂからテーブル１００までの距離を、“後”とはクラウンプーリ１０３を置いた後の距離を示す。そして、反り量とは、クラウンプーリ１０３を置く前の距離から置いた後の距離を差し引いた量である。
【００４２】
同様の試験を各クラウンプーリ１０３の直径を２５、３０ｍｍに変更して行なった。これらの結果についても表２に示す。なお、それぞれのクラウンプーリ１０３を３つ合計した重量は２１７ｇ、３６０ｇであった。
【００４３】
【表１】
2007230763.tif 000003
【表２】
2007230763.tif 000004
【００４４】
表１、２に示すように、雲母粉が配合された各実施例は、雲母粉が配合されない比較例１に比べ、硬度が上昇するとともに反り量が低減されていることが理解できる。すなわち、雲母粉と熱可塑性ポリウレタン樹脂の両方が配合され、かつこれら成分の配合比率が高い樹脂層は、熱可塑性ポリウレタン樹脂のみから成る樹脂層に比べ、強度が高いことが理解できる。また、表２から明らかなようにペレットの配合量を樹脂層１００重量部に対して１０重量部〜３０重量部にすることにより、１０重量部未満配合した場合に比べ、樹脂シートの剛性を顕著に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施形態に係る搬送用平ベルトの断面図である。
【図２】第２の実施形態に係る搬送用平ベルトの断面図である。
【図３】第３の実施形態に係る搬送用平ベルトの断面図である。
【図４】反り量測定方法を示すための模式的な側面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０、２０、３０  搬送用平ベルト
１１  樹脂層
２２、３２  第１の樹脂層
２３、３３  第２の樹脂層
２１、３１  心体帆布
３４  第１のゴム層
３５  第２のゴム層
【図１】
2007230763.tif 000005
【図２】
2007230763.tif 000006
【図３】
2007230763.tif 000007
【図４】
2007230763.tif 000008