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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022171337
(43)【公開日】2022-11-11
(54)【発明の名称】歯付ベルト
(51)【国際特許分類】
F16G 1/28 20060101AFI20221104BHJP
【ＦＩ】
F16G1/28 D
F16G1/28 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021077927
(22)【出願日】2021-04-30
(71)【出願人】
【識別番号】000005061
【氏名又は名称】バンドー化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000280
【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤原 勝良
(72)【発明者】
【氏名】関口 勇次
(57)【要約】
【課題】低発塵性であり、高負荷伝動に適した、歯付ベルト１０の提供。
【解決手段】歯付ベルト１０は、背ゴム部１１ａと、複数の歯ゴム部１１ｂとを有し、背ゴム部１１ａ及び歯ゴム部１１ｂが熱可塑性エラストマー組成物からなるベルト本体１１と、背ゴム部１１ａの内周側の部分に埋設された心線１３と、複数の歯ゴム部１１ｂを被覆する歯部被覆材１４と、ベルト本体１１の端面１１ｓに積層され、ベルト端面１０ｓをなす側部材２２とを備え、熱可塑性エラストマー組成物のエラストマー成分がＴＰＡＥ、又はＴＰＣであり、背ゴム部１１ａを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さが２５～７０であり、歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さが４０～７０であり、かつ背ゴム部１１ａを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さ以上であり、心線１３は、カーボンフィラメントを含み、ベルト端面１０ｓに露出していない。
【選択図】 図１
【解決手段】歯付ベルト１０は、背ゴム部１１ａと、複数の歯ゴム部１１ｂとを有し、背ゴム部１１ａ及び歯ゴム部１１ｂが熱可塑性エラストマー組成物からなるベルト本体１１と、背ゴム部１１ａの内周側の部分に埋設された心線１３と、複数の歯ゴム部１１ｂを被覆する歯部被覆材１４と、ベルト本体１１の端面１１ｓに積層され、ベルト端面１０ｓをなす側部材２２とを備え、熱可塑性エラストマー組成物のエラストマー成分がＴＰＡＥ、又はＴＰＣであり、背ゴム部１１ａを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さが２５～７０であり、歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さが４０～７０であり、かつ背ゴム部１１ａを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さ以上であり、心線１３は、カーボンフィラメントを含み、ベルト端面１０ｓに露出していない。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
平帯状の背ゴム部と、前記背ゴム部の内周側に配設されて各々が前記背ゴム部に一体に設けられてベルト歯を構成する複数の歯ゴム部とを有し、前記背ゴム部及び前記歯ゴム部がともに熱可塑性エラストマー組成物からなるベルト本体と、
前記背ゴム部の内周側の部分にベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように配されて埋設された心線と、
前記ベルト本体の内周側に設けられた前記複数の歯ゴム部を被覆する歯部被覆材と、
前記ベルト本体の端面に積層され、ベルト端面をなす側部材と
を備え、
前記熱可塑性エラストマー組成物のエラストマー成分がポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）、又はポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）であり、
前記背ゴム部を構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さが２５～７０であり、
前記歯ゴム部を構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さが４０～７０であり、かつ前記背ゴム部を構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さ以上であり、
前記心線は、カーボン繊維からなるカーボンフィラメントを含み、前記ベルト端面に露出していない、歯付ベルト。
前記背ゴム部の内周側の部分にベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように配されて埋設された心線と、
前記ベルト本体の内周側に設けられた前記複数の歯ゴム部を被覆する歯部被覆材と、
前記ベルト本体の端面に積層され、ベルト端面をなす側部材と
を備え、
前記熱可塑性エラストマー組成物のエラストマー成分がポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）、又はポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）であり、
前記背ゴム部を構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さが２５～７０であり、
前記歯ゴム部を構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さが４０～７０であり、かつ前記背ゴム部を構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さ以上であり、
前記心線は、カーボン繊維からなるカーボンフィラメントを含み、前記ベルト端面に露出していない、歯付ベルト。
【請求項2】
前記エラストマー成分は、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）である請求項１に記載の歯付ベルト。
【請求項3】
前記側部材は、ポリアミド樹脂組成物、又は、熱可塑性エラストマー組成物からなる、請求項１又は２に記載の歯付ベルト。
【請求項4】
前記歯部被覆材は、ポリアミドフィルムからなる、請求項１から３のいずれかに記載の歯付ベルト。
【請求項5】
前記ポリアミドフィルムは、ポリアミドからなるマトリクスと、前記マトリクスに分散する粒状の摩耗改質剤とを含み、
前記粒状の摩耗改質剤がベルト内周面に露出する、請求項４に記載の歯付ベルト。
前記粒状の摩耗改質剤がベルト内周面に露出する、請求項４に記載の歯付ベルト。
【請求項6】
前記粒状の摩耗改質剤は、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）粒子及びＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）粒子の少なくとも１種である、請求項５に記載の歯付ベルト。
【請求項7】
前記エラストマー成分のソフトセグメントは、ポリエーテル構造である、請求項２～６のいずれかに記載の歯付ベルト。
【請求項8】
前記背ゴム部又は前記歯ゴム部は、可塑剤を含有していない熱可塑性エラストマー組成物からなる、請求項１～６のいずれかに記載の歯付ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯付ベルトに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、歯付ベルトとしては、ゴムベルトや注型ウレタンベルトが知られている。これらのベルトは、いずれも背ゴム部と、この背ゴム部にベルト長手方向に所定のピッチで一体に設けられた多数の歯ゴム部と、上記背ゴム部と歯ゴム部との間にベルト長手方向に延びるようにかつベルト幅方向に所定のピッチで埋設された心線とを備える。両者は、背ゴム部と歯ゴム部とを加硫ゴムで成形するか、注型ウレタンで成形するかの点で相違する。
【0003】
これらのベルトは、製造過程に加硫工程や後加硫工程が必要であるため、生産性が低い。また、これらのベルトは、加硫ゴムや注型ウレタンの性質上、ベルト成形後の形状付与等の後処理が難しく、更にはリサイクルも難しいという課題もある。
【0004】
このような課題を解消しえる歯付ベルトとして、背ゴム部及び歯ゴム部を熱可塑性エラストマーで形成した歯付ベルトが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平７－２７１７８号公報
【特許文献2】特開平１０－２３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
背ゴム部及び歯ゴム部の形成に熱可塑性エラストマーが用いられた歯付ベルトは、ベルトに掛る負荷が大きくなると、ベルト歯が変形しやすい、という課題があった。更に、ベルトをかけたプーリの回転速度が上がると、ベルトが発熱し、この場合もベルト歯が変形しやすい、という課題があった。
【0007】
上述の特許文献２では、カーボン繊維からなるフィラメント（以下、カーボンフィラメント）を片撚りした、片撚りヤーンが心線として採用されている。
カーボン繊維には、クリープによる変形が有機繊維に比べて生じにくい。そのため、カーボン繊維からなるヤーンを心線として採用することで、歯付ベルトは使用による張力の低下を抑制できる。この歯付ベルトには、長期に亘って使用できる見込みがある。
カーボン繊維には、クリープによる変形が有機繊維に比べて生じにくい。そのため、カーボン繊維からなるヤーンを心線として採用することで、歯付ベルトは使用による張力の低下を抑制できる。この歯付ベルトには、長期に亘って使用できる見込みがある。
【0008】
ところで、歯付ベルトの製造では、筒状のベルトスラブが作製される。このベルトスラブを所定幅で輪切りにすることで、歯付ベルトが得られる。歯付ベルトのベルト端面は切断面からなり、このベルト端面には心線が露出する。露出した心線から繊維くずが発生し、飛散するため、この歯付ベルトは、例えば、クリーンルームのような、空気清浄度が管理されている環境では使用できない。
カーボン繊維は導電性を有する。そのため、例えば電気設備の回路に、カーボン繊維からなる繊維くずが付着すると回路が短絡し、電気設備が故障する恐れもある。
押出し製法によれば、ベルト端面に心線を露出させることなく歯付ベルトを作製できる。しかしこの製法では、所定の長さのベルトを形成し、このベルトの端部同士を接続して、歯付ベルトが得られる。そのため、高い強度を有するカーボン繊維を心線に使用したとしても、この歯付ベルトは、高負荷伝動が求められる動力伝達用のベルトとしては使用できない。
カーボン繊維は導電性を有する。そのため、例えば電気設備の回路に、カーボン繊維からなる繊維くずが付着すると回路が短絡し、電気設備が故障する恐れもある。
押出し製法によれば、ベルト端面に心線を露出させることなく歯付ベルトを作製できる。しかしこの製法では、所定の長さのベルトを形成し、このベルトの端部同士を接続して、歯付ベルトが得られる。そのため、高い強度を有するカーボン繊維を心線に使用したとしても、この歯付ベルトは、高負荷伝動が求められる動力伝達用のベルトとしては使用できない。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、低発塵性であり、高負荷伝動に適した、歯付ベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
（１）本発明の歯付ベルトは、平帯状の背ゴム部と、前記背ゴム部の内周側に配設されて各々が前記背ゴム部に一体に設けられてベルト歯を構成する複数の歯ゴム部とを有し、前記背ゴム部及び前記歯ゴム部がともに熱可塑性エラストマー組成物からなるベルト本体と、前記背ゴム部の内周側の部分にベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように配されて埋設された心線と、前記ベルト本体の内周側に設けられた前記複数の歯ゴム部を被覆する歯部被覆材と、前記ベルト本体の端面に積層され、ベルト端面をなす側部材とを備え、前記熱可塑性エラストマー組成物のエラストマー成分がポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）、又はポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）であり、前記背ゴム部を構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さが２５～７０であり、前記歯ゴム部を構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さが４０～７０であり、かつ前記背ゴム部を構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さ以上であり、前記心線は、カーボン繊維からなるカーボンフィラメントを含み、前記ベルト端面に露出していない。
【0011】
上記歯付ベルトでは、背ゴム部及び歯ゴム部が、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）、又はポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）をエラストマー成分とする組成物で構成されている。そのため、製造過程において、加硫工程や後加硫工程が必要無く、この歯付ベルトは生産性に優れる。また、上記エラストマー成分は熱に強く、ベルトを高負荷や高回転速度で駆動させた際の発熱温度でも弾性率の低下が小さい。そのため、ベルト駆動時に変形が生じにくく、歯ゴム部が変形することによって生じる歯飛び等の不具合が発生しにくい。
【0012】
上記歯付ベルトでは、背ゴム部及び歯ゴム部を構成する熱可塑エラストマー組成物が、それぞれ特定の硬さを有する。そのため、ベルトが柔らかすぎて動力を受けた際に変形して歯が欠けたり、ベルトが硬すぎてプーリに巻き付けた際に破損したり、駆動時にベルト背面にクラックが発生したり、することを抑制できる。
上記歯付ベルトの心線は、カーボンフィラメントを含む。カーボンフィラメントの弾性率は高いので、歯付ベルトに高い負荷をかけても変形が生じにくく、プーリとの噛み合いがずれにくい。そのため、ベルトとプーリとの噛み合いがずれてベルトがプーリに乗り上げたり、ベルトに局所的な力が掛ってベルト歯が欠けてしまったりすることを回避することができる。加えて、カーボンフィラメントには、有機繊維からなるフィラメントのようなクリープ特性が無いため、歯付ベルトは非常に伸びにくく、この歯付ベルトには張力低下が発生しにくい。
上記歯付ベルトではさらに、ベルト端面に心線は露出していない。そのため、心線の露出を起因とする発塵が防止される。
上記歯付ベルトは、低発塵性であり、高負荷伝動に適する。
上記歯付ベルトの心線は、カーボンフィラメントを含む。カーボンフィラメントの弾性率は高いので、歯付ベルトに高い負荷をかけても変形が生じにくく、プーリとの噛み合いがずれにくい。そのため、ベルトとプーリとの噛み合いがずれてベルトがプーリに乗り上げたり、ベルトに局所的な力が掛ってベルト歯が欠けてしまったりすることを回避することができる。加えて、カーボンフィラメントには、有機繊維からなるフィラメントのようなクリープ特性が無いため、歯付ベルトは非常に伸びにくく、この歯付ベルトには張力低下が発生しにくい。
上記歯付ベルトではさらに、ベルト端面に心線は露出していない。そのため、心線の露出を起因とする発塵が防止される。
上記歯付ベルトは、低発塵性であり、高負荷伝動に適する。
【0013】
（２）上記歯付ベルトにおいて、上記エラストマー成分は、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）であることが好ましい。ＴＰＡＥは、動的な変形に対するエネルギー損失が小さく、屈曲による発熱が少ない点、耐薬品性に優れる点で、歯付ベルトの歯ゴム部及び背ゴム部を構成する材料として適している。
【0014】
（３）上記歯付ベルトにおいて、上記側部材は、ポリアミド樹脂組成物、又は、熱可塑性エラストマー組成物からなることが好ましい。この場合、熱融着によって、ベルト本体の端面に側部材を接着することができる。この歯付ベルトは、ベルト本体の端面を側部材で容易に被覆できる。
【0015】
（４）上記歯付ベルトにおいて、上記歯部被覆材はポリアミドフィルムからなることが好ましい。この場合、歯部被覆材を起因とする発塵が防止される。
【0016】
（５）上記歯付ベルトにおいて、上記ポリアミドフィルムは、ポリアミドからなるマトリクスと、上記マトリクスに分散する粒状の摩耗改質剤とを含み、前記粒状の摩耗改質剤はベルト内周面に露出することが好ましい。この場合、粒状の摩耗改質剤がベルト内周面の摩擦係数の低減に貢献する。ベルト内周面が受ける摩擦エネルギーが低減されるので、上記歯付ベルトは摩耗の進行を抑制できる。摩擦による温度上昇が抑制されるので、歯ゴム部の剛性低下が防止される。歯ゴム部は変形しにくい。
【0017】
（６）上記歯付ベルトにおいて、上記粒状の摩耗改質剤は、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）粒子及びＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）粒子の少なくとも１種であることが好ましい。この場合、粒状の摩耗改質剤がベルト内周面の摩擦係数の低減に効果的に貢献する。
【0018】
（７）上記歯付ベルトにおいて、上記エラストマー成分のソフトセグメントは、ポリエーテル構造であることが好ましい。この場合、ＴＰＡＥは、常温でゴム弾性を呈しやすい。そのため、プーリに巻き付けた際に破損したり、駆動時にベルト背面にクラックが発生したり、することが抑制される。
常温でゴム弾性を呈するために、可塑剤の配合は不要である。このソフトセグメントを有するＴＰＡＥは、歯付ベルトの低発塵性に貢献する。
常温でゴム弾性を呈するために、可塑剤の配合は不要である。このソフトセグメントを有するＴＰＡＥは、歯付ベルトの低発塵性に貢献する。
【0019】
（８）上記歯付ベルトにおいて、上記背ゴム部又は上記歯ゴム部は、可塑剤を含有していない熱可塑性エラストマー組成物からなることが好ましい。この場合、この熱可塑性エラストマー組成物は、歯付ベルトの低発塵性に貢献する。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、低発塵性であり、高負荷伝動に適した、歯付ベルトが得られる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施形態に係る歯付ベルトの一部を模式的に示す斜視図である。
【図4】歯付ベルトの製造に使用するベルト成形型の部分断面図である。
【図5】歯付ベルトの製造工程を説明する図である。
【図6】歯付ベルトの製造工程を説明する図である。
【図7】歯付ベルトの製造工程を説明する図である。
【図8】側部材の取り付けを説明する斜視図である。
【図9】走行試験におけるプーリレイアウトを示す図である。
【図10】発塵量試験におけるプーリレイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の実施形態に係る歯付ベルト１０の一部を示す斜視図である。図２は、図１における矢視Ｘの正面図である。図３は、図１のＡ－Ａ線端面図である。
図１は、本発明の実施形態に係る歯付ベルト１０の一部を示す斜視図である。図２は、図１における矢視Ｘの正面図である。図３は、図１のＡ－Ａ線端面図である。
【0023】
＜歯付ベルト＞
歯付ベルト１０は、エンドレスの噛み合い伝動ベルトである。
図１には、歯付ベルト１０の一部のみを示す。
歯付ベルト１０は、図１に示すように、ベルト本体１１、心線１３、歯部被覆材１４及び一対の側部材２２を備える。
歯付ベルト１０は、エンドレスの噛み合い伝動ベルトである。
図１には、歯付ベルト１０の一部のみを示す。
歯付ベルト１０は、図１に示すように、ベルト本体１１、心線１３、歯部被覆材１４及び一対の側部材２２を備える。
【0024】
歯付ベルト１０の寸法は特に限定されず、設計に応じて選択することができる。
歯付ベルト１０の寸法は、例えば、ベルト周長（ベルトピッチラインＢＬにおけるベルト長さ）を５４ｍｍ以上６６００ｍｍ以下、ベルト幅を３ｍｍ以上３４０ｍｍ以下、ベルト最大厚さを１．３ｍｍ以上１３．２ｍｍ以下とすることができる。
歯付ベルト１０の寸法は、例えば、ベルト周長（ベルトピッチラインＢＬにおけるベルト長さ）を５４ｍｍ以上６６００ｍｍ以下、ベルト幅を３ｍｍ以上３４０ｍｍ以下、ベルト最大厚さを１．３ｍｍ以上１３．２ｍｍ以下とすることができる。
【0025】
歯付ベルト１０の内周側には、所定ピッチで間隔をおいて複数のベルト歯１２が配設されている。ベルト歯１２の歯形は、Ｓ歯形である。
本発明の実施形態において、ベルト歯１２の歯形はＳ歯形に限定されるわけではなく、Ｓ歯形以外の円弧歯形であってもよいし、台形歯形であってもよいし、その他の歯形であってもよい。
本発明の実施形態において、ベルト歯１２の歯形はＳ歯形に限定されるわけではなく、Ｓ歯形以外の円弧歯形であってもよいし、台形歯形であってもよいし、その他の歯形であってもよい。
【0026】
歯付ベルト１０において、ベルト歯１２は、ベルト幅方向に対して平行に延びる直歯である。
本発明の実施形態において、ベルト歯１２は、ベルト幅方向に対して傾斜する方向に延びるハス歯であってもよい。
本発明の実施形態において、ベルト歯１２は、ベルト幅方向に対して傾斜する方向に延びるハス歯であってもよい。
【0027】
歯付ベルト１０において、ベルト歯１２の歯ピッチＰ（図３中、Ｐ参照）は、例えば２ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。
ベルト歯１２の歯高さは、ベルト長さ方向に相互に隣接する一対のベルト歯１２間の歯底部１５からベルト歯１２の先端までの寸法（図３中、Ｈ参照）で規定され、例えば０．７６ｍｍ以上８．４ｍｍ以下である。
また、歯付ベルト１０は、歯数が、例えば２７以上５６０以下、歯幅（ベルト長さ方向の寸法）が、例えば１．３ｍｍ以上１５．０ｍｍ以下、ＰＬＤが、例えば０．２５４ｍｍ以上２．１５９ｍｍ以下である。
これらのベルト歯の寸法は例示であり、これらの範囲に限定されるわけではない。
ベルト歯１２の歯高さは、ベルト長さ方向に相互に隣接する一対のベルト歯１２間の歯底部１５からベルト歯１２の先端までの寸法（図３中、Ｈ参照）で規定され、例えば０．７６ｍｍ以上８．４ｍｍ以下である。
また、歯付ベルト１０は、歯数が、例えば２７以上５６０以下、歯幅（ベルト長さ方向の寸法）が、例えば１．３ｍｍ以上１５．０ｍｍ以下、ＰＬＤが、例えば０．２５４ｍｍ以上２．１５９ｍｍ以下である。
これらのベルト歯の寸法は例示であり、これらの範囲に限定されるわけではない。
【0028】
＜ベルト本体＞
ベルト本体１１は、エンドレスの平帯状の背ゴム部１１ａと、複数の歯ゴム部１１ｂとを有する。複数の歯ゴム部１１ｂは、ベルト本体１１の内周側に設けられている。詳細には、複数の歯ゴム部１１ｂは、背ゴム部１１ａの一方側である内周側にベルト長さ方向に間隔をおいて一体に設けられている。ベルト本体１１では、背ゴム部１１ａ及び歯ゴム部１１ｂのそれぞれが熱可塑性エラストマー組成物で構成されている。
背ゴム部１１ａを構成する熱可塑性エラストマー組成物と、歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑エラストマー組成物とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
ベルト本体１１は、エンドレスの平帯状の背ゴム部１１ａと、複数の歯ゴム部１１ｂとを有する。複数の歯ゴム部１１ｂは、ベルト本体１１の内周側に設けられている。詳細には、複数の歯ゴム部１１ｂは、背ゴム部１１ａの一方側である内周側にベルト長さ方向に間隔をおいて一体に設けられている。ベルト本体１１では、背ゴム部１１ａ及び歯ゴム部１１ｂのそれぞれが熱可塑性エラストマー組成物で構成されている。
背ゴム部１１ａを構成する熱可塑性エラストマー組成物と、歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑エラストマー組成物とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0029】
本発明において、熱可塑性エラストマー組成物とは、熱可塑性のエラストマー成分を必須成分とし、上記エラストマー成分以外の各種添加剤を必要に応じて含有可能な任意成分とする組成物をいう。
上記熱可塑性エラストマー組成物は、エラストマー成分のみを含有していてよい。
上記熱可塑性エラストマー組成物は、エラストマー成分のみを含有していてよい。
【0030】
ベルト本体１１を構成する熱可塑性エラストマー組成物のエラストマー成分は、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）、又はポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）である。
ＴＰＡＥ及びＴＰＣは、オレフィン系、スチレン系、ウレタン系などの他の熱可塑性エラストマーに比べて、熱に強く、高負荷駆動時や高速回転駆動時のベルト温度でも弾性率の低下が小さい。そのため、高負荷駆動時や高速回転駆動時にベルトの発熱による歯ゴム部１１ｂの変形が発生しにくい。
ＴＰＡＥ及びＴＰＣは、オレフィン系、スチレン系、ウレタン系などの他の熱可塑性エラストマーに比べて、熱に強く、高負荷駆動時や高速回転駆動時のベルト温度でも弾性率の低下が小さい。そのため、高負荷駆動時や高速回転駆動時にベルトの発熱による歯ゴム部１１ｂの変形が発生しにくい。
【0031】
上記エラストマー成分としては、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）が好ましい。
ＴＰＡＥは、ＴＰＣに比べて、動的な変形に対するエネルギー損失が小さく、屈曲による発熱が少ない。そのため、駆動時のベルト温度が相対的に低く、高負荷や高速での動力伝達に適している。
また、ＴＰＡＥは、耐薬品性にも優れる。そのため、薬品との接触が想定される用途、例えば、油圧装置を備えた産業用機械、二輪自動車の駆動部、乗用車の電動シートで使用する歯付ベルトのエラストマー成分として好適である。
ＴＰＡＥは、ＴＰＣに比べて、動的な変形に対するエネルギー損失が小さく、屈曲による発熱が少ない。そのため、駆動時のベルト温度が相対的に低く、高負荷や高速での動力伝達に適している。
また、ＴＰＡＥは、耐薬品性にも優れる。そのため、薬品との接触が想定される用途、例えば、油圧装置を備えた産業用機械、二輪自動車の駆動部、乗用車の電動シートで使用する歯付ベルトのエラストマー成分として好適である。
【0032】
上記ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）は、ハードセグメントとしてポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル構造を採用し、ソフトセグメントとしてポリエーテル、ポリエステル、又はポリカーボネートを採用したブロック共重合体である。
【0033】
上記ポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）は、ポリアミド（ナイロン）をハードセグメントとし、ポリオールをソフトセグメントとするブロック共重合体である。
上記ポリアミド（ナイロン）としては、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１２１２等が挙げられる。これらのなかでは、アミド結合の含有量が少なく、寸法変化を起こしにくい点から、ナイロン１１及びナイロン１２が好ましい。
上記ポリアミド（ナイロン）としては、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１２１２等が挙げられる。これらのなかでは、アミド結合の含有量が少なく、寸法変化を起こしにくい点から、ナイロン１１及びナイロン１２が好ましい。
【0034】
上記ポリオールとしては、ポリエステルポリオ―ル及びポリエーテルポリオ―ルの、一方又は両方が採用できる。
ポリエステルポリオ―ルとポリエーテルポリオ―ルとを比較すると、可塑剤を配合しなくても常温でゴム弾性を呈しやすく、ベルトを屈曲させた際にクラックを発生しにくい点から、ポリエーテルポリオ―ルの方が好ましい。この場合、ソフトセグメントはポリエーテル構造となる。
また、ＴＰＡＥのポリオール成分として、ポリエーテルポリオ―ルを採用した場合には、可塑剤を配合しなくてもよい。可塑剤を含有していない熱可塑性エラストマー組成物で歯ゴム部１１ｂや背ゴム部１１ａが構成された歯付ベルト１０は、可塑剤が揮発し、設備や製品に付着することがない。この熱可塑性エラストマー組成物は歯付ベルト１０の低発塵性に貢献する。よって、このような歯付ベルト１０は、クリーンルームで好適に使用することができる。
ポリエステルポリオ―ルとポリエーテルポリオ―ルとを比較すると、可塑剤を配合しなくても常温でゴム弾性を呈しやすく、ベルトを屈曲させた際にクラックを発生しにくい点から、ポリエーテルポリオ―ルの方が好ましい。この場合、ソフトセグメントはポリエーテル構造となる。
また、ＴＰＡＥのポリオール成分として、ポリエーテルポリオ―ルを採用した場合には、可塑剤を配合しなくてもよい。可塑剤を含有していない熱可塑性エラストマー組成物で歯ゴム部１１ｂや背ゴム部１１ａが構成された歯付ベルト１０は、可塑剤が揮発し、設備や製品に付着することがない。この熱可塑性エラストマー組成物は歯付ベルト１０の低発塵性に貢献する。よって、このような歯付ベルト１０は、クリーンルームで好適に使用することができる。
【0035】
上記ポリエステルポリオ―ルとしては、例えば、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート等が挙げられる。
上記ポリエーテルポリオ―ルとしては、例えば、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリオキシプロピレングリコール等が挙げられる。
上記ポリエーテルポリオ―ルとしては、例えば、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリオキシプロピレングリコール等が挙げられる。
【0036】
上記ポリエステル系熱可塑性エラストマー及び上記ポリアミド系熱可塑性エラストマーは、それぞれ市販品を使用することもできる。
上記ポリエステル系熱可塑性エラストマーの市販品としては、例えば、東レ・デュポン社製のハイトレル（登録商標）シリーズが例示できる。
上記ポリアミド系熱可塑性エラストマーの市販品としては、例えば、アルケマ社製のＰＥＢＡＸ（登録商標）シリーズ、ダイセル・エボニック社製のベスタミド（登録商標）シリーズ及びダイアミド（登録商標）シリーズ、並びに、ＥＭＳ社製のグリルフレックス（登録商標）シリーズが例示できる。
上記ポリエステル系熱可塑性エラストマーの市販品としては、例えば、東レ・デュポン社製のハイトレル（登録商標）シリーズが例示できる。
上記ポリアミド系熱可塑性エラストマーの市販品としては、例えば、アルケマ社製のＰＥＢＡＸ（登録商標）シリーズ、ダイセル・エボニック社製のベスタミド（登録商標）シリーズ及びダイアミド（登録商標）シリーズ、並びに、ＥＭＳ社製のグリルフレックス（登録商標）シリーズが例示できる。
【0037】
背ゴム部１１ａ及び歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物には、ＴＰＡＥやＴＰＣのエラストマー成分以外に、必要に応じて、短繊維、ウィスカー、充填剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、加水分解防止剤、可塑剤、滑剤、防腐剤、防かび剤、固体潤滑剤、潤滑油、及びグリース等の添加剤が含まれていてもよい。
【0038】
一方、これらの添加剤を含有する場合、これらの添加剤は、背ゴム部１１ａや歯ゴム部１１ｂから離脱して使用環境を汚染することがある。そのため、歯付ベルト１０が、例えばクリーンルームで使用される歯付ベルトの場合は、上記熱可塑性エラストマー組成物は、上記添加剤を含有せず、エラストマー成分のみで構成されていることが好ましい。
【0039】
ベルト本体１１において、背ゴム部１１ａを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さは、２５～７０である。歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さは、４０～７０である。歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さは、背ゴム部１１ａを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さ以上である。
【0040】
上記熱可塑性エラストマー組成物の硬さは、ＪＩＳ Ｋ６２５３－３の規定に準拠してタイプＤデュロメータを用いて２３℃で測定される。この硬さはショアＤ硬さともいう。
【0041】
以下、本明細書においては、背ゴム部１１ａを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さを、単に「背ゴム部硬さ」ともいい、歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さを、単に「歯ゴム部硬さ」ともいう。
【0042】
このような構成を有する歯付ベルトでは、背ゴム部硬さが上記範囲にあり、かつ歯ゴム部硬さ以下であるため、プーリに巻き付けた際に破損したり、駆動時にベルト背面にクラックが発生したり、することが抑制される。また、歯ゴム部硬さが背ゴム部硬さ以上で、かつ上記範囲にあるため、使用時にベルト歯の摩耗しにくく、ベルト歯の変形が発生しにくい。
背ゴム部１１ａを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さは、歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さより小さくてもよい。
背ゴム部１１ａを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さは、歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物の硬さより小さくてもよい。
【0043】
上記背ゴム部硬さと歯ゴム部硬さとの差は、５以上であることが好ましく、１０以上であることがより好ましい。背面クラックの発生を抑制するのに、より好適である。
【0044】
歯付ベルト１０においては、背ゴム部硬さが２５～５０であり、歯ゴム部硬さが４５～６５であることも好ましい。この場合、背面クラックの発生抑制と、ベルト歯の変形抑制を両立するのに好適である。
【0045】
上記背ゴム部硬さは、背ゴム部１１ａを構成する熱可塑性エラストマー組成物に含まれるエラスマー成分の分子量、ハードセグメントとソフトセグメントとの比率、熱可塑性エラストマー組成物に含まれるエラスマー成分以外の添加剤の種類や量などを調整することが制御することができる。
上記歯ゴム部硬さも同様に、歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物に含まれるエラスマー成分やエラスマー成分以外の添加剤によって制御することができる。
上記歯ゴム部硬さも同様に、歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物に含まれるエラスマー成分やエラスマー成分以外の添加剤によって制御することができる。
【0046】
＜心線＞
心線１３は、ベルト本体１１の背ゴム部１１ａの内周側の部分に、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように配されて埋設されている。
心線１３の外径は、例えば０．４５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。
心線１３のピッチ（ベルト幅方向の配設ピッチ）は、例えば０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。
心線１３は、ベルト本体１１の背ゴム部１１ａの内周側の部分に、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように配されて埋設されている。
心線１３の外径は、例えば０．４５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。
心線１３のピッチ（ベルト幅方向の配設ピッチ）は、例えば０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。
【0047】
心線１３は、多数のフィラメントを含み、当該フィラメントが撚られたものである。
心線１３の撚り方は特に限定されず、１つの撚り階層で構成される片撚りでもよいし、２つの撚り階層を有する諸撚りやラング撚りでもよいし、３つの撚り階層を有するものでもよい。
心線１３の撚り方は特に限定されず、１つの撚り階層で構成される片撚りでもよいし、２つの撚り階層を有する諸撚りやラング撚りでもよいし、３つの撚り階層を有するものでもよい。
【0048】
心線１３に含まれるフィラメントの全て又は一部がカーボン繊維からなるカーボンフィラメントである。
上記カーボンフィラメントのフィラメント径は、例えば５μｍ以上７μｍ以下である。心線１３に含まれるカーボンフィラメントの本数は、例えば３０００本以上である。上記フィラメントの本数の上限は特に限定されず、例えば９６０００本である。
上記カーボンフィラメントのフィラメント径は、例えば５μｍ以上７μｍ以下である。心線１３に含まれるカーボンフィラメントの本数は、例えば３０００本以上である。上記フィラメントの本数の上限は特に限定されず、例えば９６０００本である。
【0049】
カーボンフィラメントとしては、例えば、ＰＡＮ系のカーボンフィラメントと、ピッチ系のカーボンフィラメントが挙げられる。柔軟である点から、カーボンフィラメントとしては、ＰＡＮ系のカーボンフィラメントが好ましい。
【0050】
歯付ベルト１０において、心線１３はカーボンフィラメント以外に他の繊維からなるフィラメントを含むことができる。他の繊維としては、例えば、ガラス繊維、金属繊維などの無機繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ＰＢＯ繊維、ナイロン繊維、ポリケトン繊維などの有機繊維等が挙げられる。
心線１３が構成材料として、カーボンフィラメントと他の繊維からなるフィラメントとを含有する場合、全フィラメントに対してカーボンフィラメントが占める割合は、５０質量％以上である。上記カーボンフィラメントの占める割合は、多いほど（例えば、９０質量％以上）好ましい。
心線１３が構成材料として、カーボンフィラメントと他の繊維からなるフィラメントとを含有する場合、全フィラメントに対してカーボンフィラメントが占める割合は、５０質量％以上である。上記カーボンフィラメントの占める割合は、多いほど（例えば、９０質量％以上）好ましい。
【0051】
上述したように、心線１３はカーボンフィラメントを含む。カーボンフィラメントの弾性率は高いので、心線１３を有する歯付ベルト１０は、高い負荷をかけても変形が生じにくく、プーリとの噛み合いがずれにくい。そのため、歯付ベルト１０とプーリとの噛み合いがずれて歯付ベルト１０がプーリに乗り上げたり、歯付ベルト１０に局所的な力が掛ってベルト歯１２が欠けてしまったりすることを回避することができる。加えて、カーボンフィラメントには、有機繊維からなるフィラメントのようなクリープ特性が無いため、歯付ベルト１０は非常に伸びにくく、この歯付ベルト１０には張力低下が発生しにくい。
【0052】
歯付ベルト１０において、心線１３は、心線１３に含まれる各フィラメントが収束剤からなる収束被覆層で被覆されてもよいし、複数のフィラメントが撚られたものが接着剤からなる接着被覆層で被覆されてもよい。
収束剤及び接着剤としては、例えば、エポキシ基含有化合物及び硬化剤を水に分散させたエマルジョン、レゾルシン及びホルムアルデヒドの初期縮合物を含む水溶液（ＲＦ液とも称される。）、レゾルシン及びホルムアルデヒドの初期縮合物と、ラテックスとを含む水溶液（ＲＦＬ液とも称される。）等が挙げられる。
収束剤及び接着剤としては、例えば、エポキシ基含有化合物及び硬化剤を水に分散させたエマルジョン、レゾルシン及びホルムアルデヒドの初期縮合物を含む水溶液（ＲＦ液とも称される。）、レゾルシン及びホルムアルデヒドの初期縮合物と、ラテックスとを含む水溶液（ＲＦＬ液とも称される。）等が挙げられる。
【0053】
歯付ベルト１０において、心線１３は、Ｓ撚り糸及びＺ撚り糸の２種を用い、ベルト幅方向にそれらが交互に並ぶように二重螺旋状に設けられていてもよい。この場合、歯付ベルト１０の走行時の片寄りを抑制するのに適している。
心線１３は、Ｓ撚り糸のみ又はＺ撚り糸のみで構成されていてもよい。
心線１３は、Ｓ撚り糸のみ又はＺ撚り糸のみで構成されていてもよい。
【0054】
＜歯部被覆材＞
歯部被覆材１４は、ベルト本体１１の複数の歯ゴム部１１ｂが設けられた内周側の表面を被覆するように貼設されている。従って、各ベルト歯１２の歯ゴム部１１ｂは歯部被覆材１４で被覆されている。
これにより、歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物とプーリとが直接接触することが防止される。そのため、歯ゴム部１１ｂの摩耗を抑制することができる。
歯部被覆材１４の厚さは、例えば０．１ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である。
歯部被覆材１４は、ベルト本体１１の複数の歯ゴム部１１ｂが設けられた内周側の表面を被覆するように貼設されている。従って、各ベルト歯１２の歯ゴム部１１ｂは歯部被覆材１４で被覆されている。
これにより、歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物とプーリとが直接接触することが防止される。そのため、歯ゴム部１１ｂの摩耗を抑制することができる。
歯部被覆材１４の厚さは、例えば０．１ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である。
【0055】
歯付ベルト１０の低発塵性に貢献できる観点から、歯部被覆材１４は樹脂フィルムからなることが好ましい。樹脂フィルムの材質としては、例えば、ポリアミド（ナイロン）、ポリエステル等が挙げられる。この場合、歯部被覆材１４は熱融着によりベルト本体１１に接着することができるので、ベルト本体１１との接着力を高めるために、繊維部材からなる歯部被覆材に対して行われる接着処理が不要となる。
樹脂フィルムの中でも、ポリアミドを樹脂成分とするポリアミドフィルム（ナイロンフィルム）がより好ましい。
ポリアミドフィルムは、摩擦係数が低いため、摩擦エネルギーが小さく、摩耗しにくい。ポリアミドフィルムは、融点が高いので、プーリとの接触部の温度が上がっても、ポリアミドが溶融することによる急激な摩耗を生じにくい。そのため、ポリアミドフィルムからなる歯部被覆材１４は歯付ベルト１０の低発塵性に効果的に貢献できる。
樹脂フィルムの中でも、ポリアミドを樹脂成分とするポリアミドフィルム（ナイロンフィルム）がより好ましい。
ポリアミドフィルムは、摩擦係数が低いため、摩擦エネルギーが小さく、摩耗しにくい。ポリアミドフィルムは、融点が高いので、プーリとの接触部の温度が上がっても、ポリアミドが溶融することによる急激な摩耗を生じにくい。そのため、ポリアミドフィルムからなる歯部被覆材１４は歯付ベルト１０の低発塵性に効果的に貢献できる。
【0056】
上記ポリアミドフィルムを構成するポリアミド（ナイロン）としては、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１２１２、ナイロン６Ｔ等が挙げられる。
上記ポリアミドとしては、市販品を使用してもよい。上記市販品としては、例えば、旭化成社製のレオナ（登録商標）シリーズが挙げられる。
上記ポリアミドとしては、市販品を使用してもよい。上記市販品としては、例えば、旭化成社製のレオナ（登録商標）シリーズが挙げられる。
【0057】
上記ポリアミドフィルムは、ポリアミドのみで構成されてもよいし、他の成分を含んでいてもよい。
ポリアミドフィルムは、特に、他の成分として、粒状の摩耗改質剤を含有していることが好ましい。ポリアミドフィルムは、ポリアミドからなるマトリクスと、このマトリクスに分散する粒状の摩耗改質剤とを含み、粒状の摩耗改質剤がベルト内周面に露出することがより好ましい。この場合、粒状の摩耗改質剤がベルト内周面の摩擦係数の低減に貢献する。ベルト内周面が受ける摩擦エネルギーが低減されるので、摩耗の進行が抑制される。摩擦による温度上昇が抑制されるので、歯ゴム部１１ｂの剛性低下が防止される。この歯ゴム部１１ｂは変形しにくい。
ポリアミドフィルムは、特に、他の成分として、粒状の摩耗改質剤を含有していることが好ましい。ポリアミドフィルムは、ポリアミドからなるマトリクスと、このマトリクスに分散する粒状の摩耗改質剤とを含み、粒状の摩耗改質剤がベルト内周面に露出することがより好ましい。この場合、粒状の摩耗改質剤がベルト内周面の摩擦係数の低減に貢献する。ベルト内周面が受ける摩擦エネルギーが低減されるので、摩耗の進行が抑制される。摩擦による温度上昇が抑制されるので、歯ゴム部１１ｂの剛性低下が防止される。この歯ゴム部１１ｂは変形しにくい。
【0058】
上記粒状の摩耗改質剤の材質としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー（ＦＥＰ）、エチレン・テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのフッ素樹脂、重量平均分子量１００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）等が挙げられる。
これらの材質からなる粒状の摩耗改質剤は、１種類のみを使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。
これらの材質からなる粒状の摩耗改質剤は、１種類のみを使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【0059】
上記ポリアミドフィルムは、上記粒状の摩耗改質剤として、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）粒子及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子のうちの少なくとも一方を含有していることがより好ましい。これらの粒子は、摩耗改質剤として機能し、歯部被覆材１４の摩擦係数をより低くする。
これらの粒子を含有させ、歯部被覆材１４の摩擦係数（すなわち、ベルト歯の表面の摩擦係数）を低減することで、上述した効果を享受できる。
これらの粒子を含有させ、歯部被覆材１４の摩擦係数（すなわち、ベルト歯の表面の摩擦係数）を低減することで、上述した効果を享受できる。
【0060】
上記超高分子量ポリエチレン粒子を構成するＵＨＭＷＰＥの重量平均分子量は、１１０万～３３０万が好ましい。上記ＵＨＭＷＰＥの重量平均分子量が１１０万未満の場合、使用時にＵＨＭＷＰＥ粒子が歯ゴム部１１ｂとプーリとの摩擦熱で溶融し、消失してしまうことがある。一方、上記ＵＨＭＷＰＥの重量平均分子量が３３０万を超えると、使用時に衝撃で割れてしまうＵＨＭＷＰＥ粒子があり、充分な摩擦係数低減効果が得られないことがある。
【0061】
上記ＵＨＭＷＰＥ粒子の平均粒子径は、１０～６５μｍが好ましい。
上記平均粒子径が１０μｍ未満では、上記ＵＨＭＷＰＥ粒子のベルト歯１２表面への露出量が少なく、ポリアミドフィルムに含有させる効果が乏しくなることがある。一方、上記平均粒子径が６５μｍを超えると、使用時にベルトの表面から脱落してしまうことがある。
上記ＵＨＭＷＰＥ粒子の平均粒子径は、レーザ回折式の粒子径分布測定装置で測定した値である。
上記ＵＨＭＷＰＥ粒子としては、市販品を使用してもよい。
上記平均粒子径が１０μｍ未満では、上記ＵＨＭＷＰＥ粒子のベルト歯１２表面への露出量が少なく、ポリアミドフィルムに含有させる効果が乏しくなることがある。一方、上記平均粒子径が６５μｍを超えると、使用時にベルトの表面から脱落してしまうことがある。
上記ＵＨＭＷＰＥ粒子の平均粒子径は、レーザ回折式の粒子径分布測定装置で測定した値である。
上記ＵＨＭＷＰＥ粒子としては、市販品を使用してもよい。
【0062】
上記ＰＴＦＥ粒子の平均粒子径は、１０～３０μｍが好ましい。
上記平均粒子径が１０μｍ未満では、上記ＰＴＦＥ粒子のベルト歯１２表面への露出量が少なく、ポリアミドフィルムに含有させる効果が乏しくなることがある。一方、上記平均粒子径が３０μｍを超えると、使用時にベルトの表面から脱落してしまうことがある。
上記ＰＴＦＥ粒子の平均粒子径は、レーザ回折式の粒子径分布測定装置で測定した値である。
上記ＰＴＦＥ粒子としては、市販品を使用してもよい。上記市販品としては、例えば、ＡＧＣ社製のＦｌｕｏｎ（登録商標）ＰＴＦＥ Ｌ１５０Ｊ、ＦｌｕｏｎＰＴＦＥ Ｌ１６９Ｊ、Ｓｏｌｖｅｙ社製のアルゴフロン（登録商標） Ｌ１００等が挙げられる。
上記平均粒子径が１０μｍ未満では、上記ＰＴＦＥ粒子のベルト歯１２表面への露出量が少なく、ポリアミドフィルムに含有させる効果が乏しくなることがある。一方、上記平均粒子径が３０μｍを超えると、使用時にベルトの表面から脱落してしまうことがある。
上記ＰＴＦＥ粒子の平均粒子径は、レーザ回折式の粒子径分布測定装置で測定した値である。
上記ＰＴＦＥ粒子としては、市販品を使用してもよい。上記市販品としては、例えば、ＡＧＣ社製のＦｌｕｏｎ（登録商標）ＰＴＦＥ Ｌ１５０Ｊ、ＦｌｕｏｎＰＴＦＥ Ｌ１６９Ｊ、Ｓｏｌｖｅｙ社製のアルゴフロン（登録商標） Ｌ１００等が挙げられる。
【0063】
粒状の摩耗改質剤は、ベルト内周面を構成する歯部被覆材１４の表面に合計１～１５％露出している、ことが好ましい。
歯部被覆材１４の表面における露出量が１％未満では、ベルト歯１２の表面の摩擦係数を低くする効果が乏しい。一方、上記露出量が１５％を超えると、歯部被覆材１４と歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物との接着が、両者の間に介在する粒状の摩耗改質剤によって阻害されることがある。
歯部被覆材１４の表面における露出量が１％未満では、ベルト歯１２の表面の摩擦係数を低くする効果が乏しい。一方、上記露出量が１５％を超えると、歯部被覆材１４と歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物との接着が、両者の間に介在する粒状の摩耗改質剤によって阻害されることがある。
【0064】
歯部被覆材１４の表面における粒状の摩耗改質剤の露出量（％）は、上記歯部被覆材１４の表面を光学顕微鏡で観察し、歯部被覆材１４の表面の面積に占める上記粒状の摩耗改質剤の面積の割合を算出したものである。
【0065】
ベルト表面（すなわち、歯部被覆材１４の表面）における粒状の摩耗改質剤の露出量の調整は、歯部被覆材１４をなすポリアミドフィルムに含まれる粒状の摩耗改質剤の濃度や分散状態を変更すること等で行うことができる。また、粒状の摩耗改質剤を含有するポリアミドフィルムの表面を研磨することで調整することもできる。
【0066】
歯部被覆材１４としてのポリアミドフィルムは、上述の粒状の摩耗改質剤以外の他の添加剤を含有していてもよい。他の添加剤としては、例えば、充填剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、加水分解防止剤、可塑剤、滑剤、防腐剤、防かび剤等が挙げられる。
【0067】
＜側部材＞
それぞれの側部材２２は、ベルト本体１１の端面１１ｓに積層される。この側部材２２は、歯付ベルト１０のベルト端面１０ｓをなす。
側部材２２は、所定の厚さを有するシートで構成される。この側部材２２が薄いフィルムで構成されてもよい。この側部材２２の厚さは、例えば０．１ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である。
それぞれの側部材２２は、ベルト本体１１の端面１１ｓに積層される。この側部材２２は、歯付ベルト１０のベルト端面１０ｓをなす。
側部材２２は、所定の厚さを有するシートで構成される。この側部材２２が薄いフィルムで構成されてもよい。この側部材２２の厚さは、例えば０．１ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である。
【0068】
側部材２２は、ベルト本体１１の端面１１ｓに露出する心線１３を覆う。そのため、図１に示されるように、心線１３はベルト端面１０ｓに露出していない。この歯付ベルト１０では、心線１３の露出を起因とする発塵が防止される。
図１においては、ベルト本体１１の端面１１ｓ全体が側部材２２で被覆されるが、少なくとも、ベルト本体１１の端面１１ｓに露出した心線１３がこの側部材２２で被覆されていればよい。
図１においては、ベルト本体１１の端面１１ｓ全体が側部材２２で被覆されるが、少なくとも、ベルト本体１１の端面１１ｓに露出した心線１３がこの側部材２２で被覆されていればよい。
【0069】
側部材２２は、ポリアミド樹脂組成物、又は、熱可塑性エラストマー組成物からなることが好ましい。ポリアミド樹脂組成物、及び、熱可塑性エラストマー組成物は熱可塑性を有する。そのため、側部材２２は、ポリアミド樹脂組成物、又は、熱可塑性エラストマー組成物からなることにより、熱融着によって、ベルト本体１１の端面１１ｓに側部材２２を接着することができる。この歯付ベルト１０は、ベルト本体１１の端面１１ｓを側部材２２で容易に被覆できる。
側部材２２が熱可塑性エラストマー組成物からなる場合は、ベルト本体１１の説明で例示した熱可塑性エラストマー組成物を側部材２２の熱可塑性エラストマー組成物として使用できる。この場合、側部材２２の熱可塑性エラストマー組成物が、上述の、背ゴム部１１ａ又は歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物と同じであってもよく、異なっていてもよい。側部材２２がベルト本体１１の端面１１ｓに強固に接着できる観点から、側部材２２の熱可塑性エラストマー組成物は、上述の、背ゴム部１１ａ又は歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物と同じであることが好ましい。この場合、低発塵性の観点から、側部材２２は可塑剤を含有していない熱可塑性エラストマー組成物からなることがより好ましい。
側部材２２が熱可塑性エラストマー組成物からなる場合は、ベルト本体１１の説明で例示した熱可塑性エラストマー組成物を側部材２２の熱可塑性エラストマー組成物として使用できる。この場合、側部材２２の熱可塑性エラストマー組成物が、上述の、背ゴム部１１ａ又は歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物と同じであってもよく、異なっていてもよい。側部材２２がベルト本体１１の端面１１ｓに強固に接着できる観点から、側部材２２の熱可塑性エラストマー組成物は、上述の、背ゴム部１１ａ又は歯ゴム部１１ｂを構成する熱可塑性エラストマー組成物と同じであることが好ましい。この場合、低発塵性の観点から、側部材２２は可塑剤を含有していない熱可塑性エラストマー組成物からなることがより好ましい。
【0070】
ポリアミド樹脂組成物はポリアミドを樹脂成分とする。ポリアミド樹脂組成物は、摩擦係数が低いため、摩擦エネルギーが小さく、摩耗しにくい。側部材２２はプーリのフランジと接触することがある。そのため、側部材２２をポリアミド樹脂組成物で構成することで、この側部材２２が歯付ベルト１０の低発塵性に効果的に貢献できる。この観点から、側部材２２はポリアミド樹脂組成物からなることが好ましい。
【0071】
ポリアミドとしては、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１２１２等が挙げられる。これらのなかでは、耐摩耗性と低コストとの観点から、ナイロン６及びナイロン６６が好ましい。
上記ポリアミドとしては、市販品を使用してもよい。上記市販品としては、例えば、旭化成社製のレオナ（登録商標）シリーズが挙げられる。
上記ポリアミドとしては、市販品を使用してもよい。上記市販品としては、例えば、旭化成社製のレオナ（登録商標）シリーズが挙げられる。
【0072】
側部材２２がポリアミド樹脂組成物からなる場合は、ポリアミド樹脂組成物は、ポリアミドのみで構成されてもよいし、ポリアミド以外に他の添加剤を含んでいてもよい。他の添加剤としては、例えば、充填剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、加水分解防止剤、可塑剤、滑剤、防腐剤、防かび剤等が挙げられる。
【0073】
次に、本実施形態に係る歯付ベルト１０の製造方法について、説明する。
【0074】
（製造方法）
本製造方法を図４～図８を参照しながら説明する。
図４は、歯付ベルト１０の製造方法で使用するベルト成形型の部分断面図である。図５～８は、製造方法の製造工程を説明する図である。
製造方法は、材料準備工程、積層工程、成形工程、及び仕上げ工程を有する。
本製造方法を図４～図８を参照しながら説明する。
図４は、歯付ベルト１０の製造方法で使用するベルト成形型の部分断面図である。図５～８は、製造方法の製造工程を説明する図である。
製造方法は、材料準備工程、積層工程、成形工程、及び仕上げ工程を有する。
【0075】
＜材料準備工程＞
≪エラストマーシート≫
背ゴム部用の熱可塑性エラストマーシートと、歯ゴム部用の熱可塑性エラストマーシートとを用意する。各エラストマーシートは、例えば、エラストマー成分であるＴＰＡＥ又はＴＰＣと、必要な添加剤とを含む熱可塑性エラストマー組成物を調製し、これを押出成形等でシート状に成形することで得られる。
また、背ゴム部用の熱可塑性エラストマーシートと、歯ゴム部用の熱可塑性エラストマーシートとは、共押出で成形してもよい。この場合、背ゴム部用の熱可塑性エラストマーシートと、歯ゴム部用の熱可塑性エラストマーシートとの積層体が得られる。
本工程で成形したエラストマーシートは、一旦、巻取ってもよいし、そのまま次工程に供給してもよい。
≪エラストマーシート≫
背ゴム部用の熱可塑性エラストマーシートと、歯ゴム部用の熱可塑性エラストマーシートとを用意する。各エラストマーシートは、例えば、エラストマー成分であるＴＰＡＥ又はＴＰＣと、必要な添加剤とを含む熱可塑性エラストマー組成物を調製し、これを押出成形等でシート状に成形することで得られる。
また、背ゴム部用の熱可塑性エラストマーシートと、歯ゴム部用の熱可塑性エラストマーシートとは、共押出で成形してもよい。この場合、背ゴム部用の熱可塑性エラストマーシートと、歯ゴム部用の熱可塑性エラストマーシートとの積層体が得られる。
本工程で成形したエラストマーシートは、一旦、巻取ってもよいし、そのまま次工程に供給してもよい。
【0076】
≪歯部被覆材≫
歯部被覆材１４がポリアミドフィルムからなる場合を例にして、この歯部被覆材１４の準備について説明する。
ポリアミドフィルムを、歯付ベルト１０の歯形と同形状の凹部を有し、加熱された型に沿わせ、当該型と反対側から軟らかい弾性体を押付けることで、ポリアミドフィルムを歯形が付いた形状に成形する。
または、押出成形でポリアミドフィルムを押出した後、ベルトの歯形と同形状の歯形を有する２つのロールに通すことで、ポリアミドフィルムに歯形状を形成しながら冷却を行うことで、歯形が付いたポリアミドフィルムを作製する。
または、ポリアミドフィルムを、加熱した歯形を有する２つのロールに通すことで歯形が付いたポリアミドフィルムを作製する。
その後、歯形の付いたポリアミドフィルムは筒状に成形してもよい。
歯部被覆材１４がポリアミドフィルムからなる場合を例にして、この歯部被覆材１４の準備について説明する。
ポリアミドフィルムを、歯付ベルト１０の歯形と同形状の凹部を有し、加熱された型に沿わせ、当該型と反対側から軟らかい弾性体を押付けることで、ポリアミドフィルムを歯形が付いた形状に成形する。
または、押出成形でポリアミドフィルムを押出した後、ベルトの歯形と同形状の歯形を有する２つのロールに通すことで、ポリアミドフィルムに歯形状を形成しながら冷却を行うことで、歯形が付いたポリアミドフィルムを作製する。
または、ポリアミドフィルムを、加熱した歯形を有する２つのロールに通すことで歯形が付いたポリアミドフィルムを作製する。
その後、歯形の付いたポリアミドフィルムは筒状に成形してもよい。
【0077】
≪心線≫
フィラメント１８に所定の撚りや、接着処理等を加えて心線１３を用意する。ここでは、Ｓ撚りの心線とＺ撚りの心線とを一対の心線として用意することが好ましい。
フィラメント１８に所定の撚りや、接着処理等を加えて心線１３を用意する。ここでは、Ｓ撚りの心線とＺ撚りの心線とを一対の心線として用意することが好ましい。
【0078】
≪側部材≫
側部材２２の形成用に、熱可塑性エラストマー組成物、又は、ポリアミド樹脂組成物からなるシートを用意する。
このシートを、歯付ベルト１０のベルト端面の形状に打ち抜き、側部材シートを作製する。
側部材２２の形成用に、熱可塑性エラストマー組成物、又は、ポリアミド樹脂組成物からなるシートを用意する。
このシートを、歯付ベルト１０のベルト端面の形状に打ち抜き、側部材シートを作製する。
【0079】
＜積層工程＞
図４は、ベルト成形型３０の一部を示す部分断面図である。
ベルト成形型３０は、円筒状であって、各々、軸方向に延びるように形成された複数の歯部形成溝３１が周方向に間隔をおいて配設された外周面を有する。
図４は、ベルト成形型３０の一部を示す部分断面図である。
ベルト成形型３０は、円筒状であって、各々、軸方向に延びるように形成された複数の歯部形成溝３１が周方向に間隔をおいて配設された外周面を有する。
【0080】
図５に示すように、ベルト成形型３０の外周面上に歯形を付けた筒状の歯部補強剤１４を被せ、その上から一対の心線１３を螺旋状に巻き付ける。
そして、その上に歯ゴム部用の熱可塑性エラストマーシート１１ｂ’と、背ゴム用の熱可塑性エラストマーシート１１ａ’とをこの順に巻き付ける。巻き付けられた各シートの層数は、作製するベルトの寸法に応じて１層でもよいし、２層以上でもよい。
更に、必要に応じて離型紙又は離型フィルム（図示せず）を巻き付ける。
これにより、ベルト成形型３０上に積層体Ｓ’を成形する。
そして、その上に歯ゴム部用の熱可塑性エラストマーシート１１ｂ’と、背ゴム用の熱可塑性エラストマーシート１１ａ’とをこの順に巻き付ける。巻き付けられた各シートの層数は、作製するベルトの寸法に応じて１層でもよいし、２層以上でもよい。
更に、必要に応じて離型紙又は離型フィルム（図示せず）を巻き付ける。
これにより、ベルト成形型３０上に積層体Ｓ’を成形する。
【0081】
＜成形工程＞
ゴムスリーブ３２を内面に持ち、スリーブ３２と本体との間に密閉した空間をもつジャケットを、積層体Ｓ’に被せる。これにより、図６に示すように、ベルト成形型３０上の積層体Ｓ’にゴムスリーブ３２が被せられる。
積層体Ｓ’を巻いた成形型３０の内部とジャケットの空間とに高圧蒸気を入れて加熱・圧縮する。これにより、熱可塑性エラストマーシート１１ａ’、１１ｂ’を構成する熱可塑性エラストマーを心線１３間の隙間を通過させて歯部形成溝３１にして流し込み、図７に示すように、ベルト歯１２を形成する。
このとき、高圧蒸気の温度は、熱可塑性エラストマーが流動する温度以上の温度とする。なお、熱可塑性エラストマーシートのエラストマー成分が、ＴＰＡＥの場合には、高圧蒸気の温度を１７０℃以上にする。
ゴムスリーブ３２を内面に持ち、スリーブ３２と本体との間に密閉した空間をもつジャケットを、積層体Ｓ’に被せる。これにより、図６に示すように、ベルト成形型３０上の積層体Ｓ’にゴムスリーブ３２が被せられる。
積層体Ｓ’を巻いた成形型３０の内部とジャケットの空間とに高圧蒸気を入れて加熱・圧縮する。これにより、熱可塑性エラストマーシート１１ａ’、１１ｂ’を構成する熱可塑性エラストマーを心線１３間の隙間を通過させて歯部形成溝３１にして流し込み、図７に示すように、ベルト歯１２を形成する。
このとき、高圧蒸気の温度は、熱可塑性エラストマーが流動する温度以上の温度とする。なお、熱可塑性エラストマーシートのエラストマー成分が、ＴＰＡＥの場合には、高圧蒸気の温度を１７０℃以上にする。
【0082】
ベルト歯１２を形成した後は、ジャケットや成形型３０を水などで冷却して、エラストマーの温度を１００℃以下に下げた後、ジャケットから成形型３０と成形体Ｓを取出す。さらに、成形体Ｓの温度が４０℃以上の場合は、さらに冷却し、成形体Ｓの温度が４０℃より下がったら、成形体Ｓを成形型３０から抜き取る。
【0083】
＜仕上げ工程＞
取出した成形体Ｓを規定の幅に切って分離することで、図８の（ａ）に示される、ベルト本体１１を得る。
ベルト本体１１の端面１１ｓに側部材シート２２’を貼り付けた後、側部材シート２２’に熱盤を押し当てる。側部材シート２２’を加熱して、この側部材シート２２’をベルト本体１１の端面１１ｓに溶着する。これにより、図８の（ｂ）に示される、歯付ベルト１０を得る。
以上説明した工程を経ることにより、ベルト本体１１が熱可塑性エラストマー組成物で構成され、心線１３がベルト端面１０ｓに露出していない歯付ベルト１０を製造することができる。
取出した成形体Ｓを規定の幅に切って分離することで、図８の（ａ）に示される、ベルト本体１１を得る。
ベルト本体１１の端面１１ｓに側部材シート２２’を貼り付けた後、側部材シート２２’に熱盤を押し当てる。側部材シート２２’を加熱して、この側部材シート２２’をベルト本体１１の端面１１ｓに溶着する。これにより、図８の（ｂ）に示される、歯付ベルト１０を得る。
以上説明した工程を経ることにより、ベルト本体１１が熱可塑性エラストマー組成物で構成され、心線１３がベルト端面１０ｓに露出していない歯付ベルト１０を製造することができる。
【0084】
＜その他＞
なお、歯ゴム部用の熱可塑性エラストマーシート１１ｂ’と、背ゴム部用の熱可塑性エラストマーシート１１ａ’との硬さが異なる場合には、ベルト成形型３０の外周面上に、歯部被覆材１４、心線１３、及び歯ゴム部用の熱可塑性エラストマーシート１１ｂ’の積層を行った後、上述した高圧蒸気による加熱・圧縮を行ってベルト歯１２を形成し、一旦冷却した後、背ゴム部用熱可塑性エラストマーシート１１ａ’を巻き付けて、再度、高圧蒸気による加熱・圧縮を行い、その後、再度冷却し、最後に仕上げ工程を行って、歯付ベルト１０を製造すればよい。
なお、歯ゴム部用の熱可塑性エラストマーシート１１ｂ’と、背ゴム部用の熱可塑性エラストマーシート１１ａ’との硬さが異なる場合には、ベルト成形型３０の外周面上に、歯部被覆材１４、心線１３、及び歯ゴム部用の熱可塑性エラストマーシート１１ｂ’の積層を行った後、上述した高圧蒸気による加熱・圧縮を行ってベルト歯１２を形成し、一旦冷却した後、背ゴム部用熱可塑性エラストマーシート１１ａ’を巻き付けて、再度、高圧蒸気による加熱・圧縮を行い、その後、再度冷却し、最後に仕上げ工程を行って、歯付ベルト１０を製造すればよい。
【実施例0085】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0086】
ここでは、歯型の種類がＳ８Ｍの歯付ベルトを作製し、その性能を評価した。
各例の歯付ベルトは、既に説明した上述の製造方法を用いて作製した。
ベルト本体のための材料、心線、歯部被覆材のための材料及び側部材のための材料は、下記の通り準備した。
各例の歯付ベルトは、既に説明した上述の製造方法を用いて作製した。
ベルト本体のための材料、心線、歯部被覆材のための材料及び側部材のための材料は、下記の通り準備した。
【0087】
（ベルト本体のための材料）
下記の熱可塑性エラストマー組成物（ＴＰＥ）を用意した。いずれの熱可塑性エラストマー組成物も市販品である。
下記の熱可塑性エラストマー組成物（ＴＰＥ）を用意した。いずれの熱可塑性エラストマー組成物も市販品である。
【0088】
＜ＴＰＡＥ：ポリアミド系熱可塑性エラストマー組成物＞
（Ａ１）アルケマ社製のＰＥＢＡＸ（登録商標） ４０３３ＳＰ－０１を使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは４２である。
ＰＥＢＡＸは、ポリエーテルポリオ―ルをソフトセグメントとする。
（Ａ２）Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製のＴＰＡＥ－１０を使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは４１である。
ＴＰＡＥ－１０は、ポリエーテルエステルをソフトセグメントとする。
（Ａ３）アルケマ社製のＰＥＢＡＸ（登録商標） ２５３３ＳＰ－０１を使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは２７である。
（Ａ１）アルケマ社製のＰＥＢＡＸ（登録商標） ４０３３ＳＰ－０１を使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは４２である。
ＰＥＢＡＸは、ポリエーテルポリオ―ルをソフトセグメントとする。
（Ａ２）Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製のＴＰＡＥ－１０を使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは４１である。
ＴＰＡＥ－１０は、ポリエーテルエステルをソフトセグメントとする。
（Ａ３）アルケマ社製のＰＥＢＡＸ（登録商標） ２５３３ＳＰ－０１を使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは２７である。
【0089】
＜ＴＰＯ：ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物＞
三菱ケミカル社製のサーモラン（登録商標） ＱＴ８５ＫＢを使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは３１である。
三菱ケミカル社製のサーモラン（登録商標） ＱＴ８５ＫＢを使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは３１である。
【0090】
＜ＴＰＳ：スチレン系熱可塑性エラストマー組成物＞
三菱ケミカル社製のラバロン（登録商標） ＱＥ５４８ＡＥを使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは４２である。
三菱ケミカル社製のラバロン（登録商標） ＱＥ５４８ＡＥを使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは４２である。
【0091】
＜ＴＰＵ：ポリウレタン系熱可塑性エラストマー組成物＞
日本ミラクトラン社製のミラクトラン（登録商標） Ｅ４９０を使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは４３である。
日本ミラクトラン社製のミラクトラン（登録商標） Ｅ４９０を使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは４３である。
【0092】
（側部材のための材料）
下記のポリアミド系熱可塑性エラストマー組成物（ＴＰＡＥ）とポリアミド樹脂組成物（ＰＡ）を用意した。いずれも市販品であり、０．５ｍｍ厚さのシートで準備された。
＜ＴＰＡＥ：ポリアミド系熱可塑性エラストマー組成物＞
アルケマ社製のＰＥＢＡＸ（登録商標） ４０３３ＳＰ－０１を使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは４２である。
ＰＥＢＡＸは、ポリエーテルをソフトセグメントとする。
＜ＰＡ：ポリアミド樹脂組成物＞
旭化成社製のレオナ１５００を使用した。
下記のポリアミド系熱可塑性エラストマー組成物（ＴＰＡＥ）とポリアミド樹脂組成物（ＰＡ）を用意した。いずれも市販品であり、０．５ｍｍ厚さのシートで準備された。
＜ＴＰＡＥ：ポリアミド系熱可塑性エラストマー組成物＞
アルケマ社製のＰＥＢＡＸ（登録商標） ４０３３ＳＰ－０１を使用した。この熱可塑性エラストマー組成物の硬さは４２である。
ＰＥＢＡＸは、ポリエーテルをソフトセグメントとする。
＜ＰＡ：ポリアミド樹脂組成物＞
旭化成社製のレオナ１５００を使用した。
【0093】
（心線）
カーボン心線（帝人テナックス社製 、フィラメント径７μｍ、フィラメント本数１５０００本）を使用した、Ｓ撚り糸とＺ撚り糸とを準備した。この心線は１×５の諸撚り糸であり、エポキシ系接着剤による処理が施されている。
カーボン心線（帝人テナックス社製 、フィラメント径７μｍ、フィラメント本数１５０００本）を使用した、Ｓ撚り糸とＺ撚り糸とを準備した。この心線は１×５の諸撚り糸であり、エポキシ系接着剤による処理が施されている。
【0094】
（歯部被覆材）
歯部被覆材として、下記のポリアミドフィルムＰＡ１～ＰＡ３を準備した。
＜ポリアミドフィルムＰＡ１＞
旭化成社製の「レオナ１５００」からなる厚さ０．６５ｍｍのフィルムを用意した。
＜ポリアミドフィルムＰＡ２＞
所定量のＵＨＭＷＰＥ粒子（三井化学社製の「ミペロンＸＭ－２２０」）をレオナ１５００に配合したポリアミド樹脂組成物を、押出成形でシート状に成形して厚さ０．６５ｍｍのフィルムを作製した。ポリアミド樹脂組成物におけるＵＨＭＷＰＥ粒子の濃度は１５質量％であった。なお、歯部被覆材ＰＡ２の作製では、押出成形後、得られたシートの表面を研磨してＵＨＭＷＰＥ粒子の露出量を調整した。
＜ポリアミドフィルムＰＡ３＞
所定量のＰＴＦＥ粒子（ＡＧＣ社製の「ＦｌｕｏｎＰＴＦＥ Ｌ１５０Ｊ」）をレオナ１５００に配合したポリアミド樹脂組成物を、押出成形でシート状に成形して厚さ０．６５ｍｍのフィルムを作製した。ポリアミド樹脂組成物におけるＰＴＦＥ粒子の濃度は２０質量％であった。なお、歯部被覆材ＰＡ３の作製では、押出成形後、得られたシートの表面を研磨してＰＴＦＥ粒子の露出量を調整した。
歯部被覆材として、下記のポリアミドフィルムＰＡ１～ＰＡ３を準備した。
＜ポリアミドフィルムＰＡ１＞
旭化成社製の「レオナ１５００」からなる厚さ０．６５ｍｍのフィルムを用意した。
＜ポリアミドフィルムＰＡ２＞
所定量のＵＨＭＷＰＥ粒子（三井化学社製の「ミペロンＸＭ－２２０」）をレオナ１５００に配合したポリアミド樹脂組成物を、押出成形でシート状に成形して厚さ０．６５ｍｍのフィルムを作製した。ポリアミド樹脂組成物におけるＵＨＭＷＰＥ粒子の濃度は１５質量％であった。なお、歯部被覆材ＰＡ２の作製では、押出成形後、得られたシートの表面を研磨してＵＨＭＷＰＥ粒子の露出量を調整した。
＜ポリアミドフィルムＰＡ３＞
所定量のＰＴＦＥ粒子（ＡＧＣ社製の「ＦｌｕｏｎＰＴＦＥ Ｌ１５０Ｊ」）をレオナ１５００に配合したポリアミド樹脂組成物を、押出成形でシート状に成形して厚さ０．６５ｍｍのフィルムを作製した。ポリアミド樹脂組成物におけるＰＴＦＥ粒子の濃度は２０質量％であった。なお、歯部被覆材ＰＡ３の作製では、押出成形後、得られたシートの表面を研磨してＰＴＦＥ粒子の露出量を調整した。
【0095】
［実施例１］
背ゴム部及び歯ゴム部を備えるベルト本体に上記ＴＰＡＥ（Ａ１）を使用し、側部材に上記ＴＰＡＥを使用し、歯部被覆材に上記ポリアミドフィルムＰＡ１を使用し、上記心線を使用して、上述した製造方法（図５～図９参照）で、歯型の種類がＳ８Ｍの歯付ベルトを製造した。実施例１は可塑剤を含有していない。耐久試験用として、ベルト幅８ｍｍ、ベルト長１２００ｍｍの歯付ベルトが準備され、発塵量評価用として、ベルト幅３０ｍｍ、ベルト長１２００ｍｍの歯付ベルトが準備された。
背ゴム部及び歯ゴム部を備えるベルト本体に上記ＴＰＡＥ（Ａ１）を使用し、側部材に上記ＴＰＡＥを使用し、歯部被覆材に上記ポリアミドフィルムＰＡ１を使用し、上記心線を使用して、上述した製造方法（図５～図９参照）で、歯型の種類がＳ８Ｍの歯付ベルトを製造した。実施例１は可塑剤を含有していない。耐久試験用として、ベルト幅８ｍｍ、ベルト長１２００ｍｍの歯付ベルトが準備され、発塵量評価用として、ベルト幅３０ｍｍ、ベルト長１２００ｍｍの歯付ベルトが準備された。
【0096】
［実施例２］
側部材を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２の歯付ベルトを得た。実施例２は可塑剤を含有していない。
側部材を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２の歯付ベルトを得た。実施例２は可塑剤を含有していない。
【0097】
［比較例１］
ベルト端面に心線を露出させた他は実施例１と同様にして、比較例１の歯付ベルトを得た。比較例１には、側部材は設けられていない。比較例１は可塑剤を含有していない。
ベルト端面に心線を露出させた他は実施例１と同様にして、比較例１の歯付ベルトを得た。比較例１には、側部材は設けられていない。比較例１は可塑剤を含有していない。
【0098】
［実施例３～４］
歯部被覆材を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例３～４の歯付ベルトを得た。実施例３～４は可塑剤を含有していない。実施例３では、ＵＨＭＷＰＥ粒子の露出量は１０．３％であった。実施例４では、ＰＴＦＥ粒子の露出量は１２．４％であった。
歯部被覆材を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例３～４の歯付ベルトを得た。実施例３～４は可塑剤を含有していない。実施例３では、ＵＨＭＷＰＥ粒子の露出量は１０．３％であった。実施例４では、ＰＴＦＥ粒子の露出量は１２．４％であった。
【0099】
［実施例５］
側部材及びベルト本体を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例５の歯付ベルトを得た。実施例５は可塑剤を含有していない。
側部材及びベルト本体を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例５の歯付ベルトを得た。実施例５は可塑剤を含有していない。
【0100】
［比較例２～４］
ベルト本体を下記の表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、比較例２～４の歯付ベルトを得た。比較例２～４は可塑剤を含有していない。
ベルト本体を下記の表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、比較例２～４の歯付ベルトを得た。比較例２～４は可塑剤を含有していない。
【0101】
［実施例６］
背ゴム部に上記ＴＰＡＥ（Ａ３）を使用し、歯ゴム部に上記ＴＰＡＥ（Ａ１）を使用した他は実施例１と同様にして、実施例６の歯付ベルトを得た。実施例６は可塑剤を含有していない。
背ゴム部に上記ＴＰＡＥ（Ａ３）を使用し、歯ゴム部に上記ＴＰＡＥ（Ａ１）を使用した他は実施例１と同様にして、実施例６の歯付ベルトを得た。実施例６は可塑剤を含有していない。
【0102】
（評価方法）
実施例及び比較例で製造した歯付ベルトについて、耐久性を評価するための耐久試験と、発塵性を評価するための発塵量評価試験とを行った。結果は、表１に示した。
実施例及び比較例で製造した歯付ベルトについて、耐久性を評価するための耐久試験と、発塵性を評価するための発塵量評価試験とを行った。結果は、表１に示した。
【0103】
＜耐久試験＞
耐久試験は、標準的な走行条件で耐久性を評価する試験である。実施例１～６及び比較例２～４で製造した歯付ベルトについて行った。
図１０は、耐久試験１で使用したベルト走行試験機８０を示す。
ベルト走行試験機８０は、歯数２２歯、歯形８Ｍの駆動プーリ８１と、その右側方に設けられた歯数３３歯、歯形８Ｍの従動プーリ８２とを備える。従動プーリ８２は、軸荷重（デッドウェイト）を負荷できるように左右に移動可能に設けられている。
耐久試験は、標準的な走行条件で耐久性を評価する試験である。実施例１～６及び比較例２～４で製造した歯付ベルトについて行った。
図１０は、耐久試験１で使用したベルト走行試験機８０を示す。
ベルト走行試験機８０は、歯数２２歯、歯形８Ｍの駆動プーリ８１と、その右側方に設けられた歯数３３歯、歯形８Ｍの従動プーリ８２とを備える。従動プーリ８２は、軸荷重（デッドウェイト）を負荷できるように左右に移動可能に設けられている。
【0104】
実施例１～６及び比較例２～４のそれぞれで製造した歯付ベルト１１０について、ベルト走行試験機８０の駆動プーリ８１及び従動プーリ８２間に巻き掛けると共に、従動プーリ８２に対して右側方に６０８Ｎの軸荷重を負荷してベルト張力を与え、且つ従動プーリ８２に３４．２Ｎ・ｍの回転負荷を与え、室温下において駆動プーリ８１を１分間に４２００回の回転速度で回転させてベルト走行させた。そして、定期的にベルト走行を停止して背ゴムの背面におけるクラック等の故障の発生の有無を目視確認し、故障の発生が確認されるまでのベルト走行時間を測定した。なお、ベルト走行時間の最長を５００時間とした。
また、故障の発生に至らなくても歯飛びが発生した場合には、その時点で試験を終了した。
また、故障の発生に至らなくても歯飛びが発生した場合には、その時点で試験を終了した。
【0105】
＜発塵量評価試験＞
発塵量評価試験は、ベルト走行中に発生する発塵量を評価する試験である。実施例１～６及び比較例１で製造した歯付ベルトについて行った。この評価は、ＪＩＳ Ｂ９９２６のクリーンルームに使用する機器の運動機構からの発塵量測定方法に従っている。
図１１は、発塵量評価試験で使用したベルト走行試験機９０を示す。
ベルト走行試験機９０は、試験体設置部９１を備える。この試験体設置部９１内に、歯数２４歯、歯形８Ｍの駆動プーリ９２と、その右側方に設けられた歯数２４歯、歯形８Ｍの従動プーリ９３とが設けられる。従動プーリ９３は、軸荷重（デッドウェイト）を負荷できるように左右に移動可能に設けられている。
試験体設置部９１の上流側には送風部９４が設けられる。この送風部９４によって、外気が取り入れられる。送風部９４の下流側にエアフィルタ部９５が設けられる。このエアフィルタ部９５を外気が通過することで、試験体設置部９１内に清浄な空気が導入される。
試験体設置部９１内を通った空気は、測定部９６を通って外部に放出される。この測定部９６内に発塵センサ（図示されず）が設けられ、この発塵センサにおいて、発塵量が測定される。
発塵量評価試験は、ベルト走行中に発生する発塵量を評価する試験である。実施例１～６及び比較例１で製造した歯付ベルトについて行った。この評価は、ＪＩＳ Ｂ９９２６のクリーンルームに使用する機器の運動機構からの発塵量測定方法に従っている。
図１１は、発塵量評価試験で使用したベルト走行試験機９０を示す。
ベルト走行試験機９０は、試験体設置部９１を備える。この試験体設置部９１内に、歯数２４歯、歯形８Ｍの駆動プーリ９２と、その右側方に設けられた歯数２４歯、歯形８Ｍの従動プーリ９３とが設けられる。従動プーリ９３は、軸荷重（デッドウェイト）を負荷できるように左右に移動可能に設けられている。
試験体設置部９１の上流側には送風部９４が設けられる。この送風部９４によって、外気が取り入れられる。送風部９４の下流側にエアフィルタ部９５が設けられる。このエアフィルタ部９５を外気が通過することで、試験体設置部９１内に清浄な空気が導入される。
試験体設置部９１内を通った空気は、測定部９６を通って外部に放出される。この測定部９６内に発塵センサ（図示されず）が設けられ、この発塵センサにおいて、発塵量が測定される。
【0106】
実施例１～６及び比較例１のそれぞれで製造した歯付ベルト１２０について、ベルト走行試験機９０の駆動プーリ９２及び従動プーリ９３間に巻き掛けると共に、従動プーリ９３に対して右側方に６８７Ｎの軸荷重を負荷してベルト張力を与え、室温下において駆動プーリ９２を１分間に２００回の回転速度で回転させてベルト走行させた。
そして１０分間歯付ベルトを走行させたときの積算発塵量の１分当たりの平均値を比較することで、発塵性を評価した。
そして１０分間歯付ベルトを走行させたときの積算発塵量の１分当たりの平均値を比較することで、発塵性を評価した。
【0107】
【表1】
【0108】
【表2】
【0109】
表１－２に示した通り、本発明の実施形態に係る歯付ベルトは、低発塵性であり、高負荷伝動に適する。
【産業上の利用可能性】
【0110】
本発明は、説可塑性エラストマー組成物を歯ゴム部及び背ゴム部の材料に用いた歯付ベルトの技術分野において有用である。
【符号の説明】
【0111】
１０、１１０、１２０ 歯付ベルト
１０ｓ 歯付ベルト１０のベルト端面
１１ ベルト本体
１１ｓ ベルト本体１１の端面
１１ａ 背ゴム部
１１ｂ 歯ゴム部
１２ ベルト歯
１３ 心線
１４ 歯部被覆材
１５ 歯底部
１６ ヤーン
１７ ストランド
１８ フィラメント
２２ 側部材
３０ ベルト成形型
３１ 歯部形成溝
３２ ゴムスリーブ
８０、９０ 試験機
８１、９２ 駆動プーリ
８２、９３ 従動プーリ
９１ 試験体設置部
９４ 送風部
９５ エアフィルタ部
９６ 測定部
１０ｓ 歯付ベルト１０のベルト端面
１１ ベルト本体
１１ｓ ベルト本体１１の端面
１１ａ 背ゴム部
１１ｂ 歯ゴム部
１２ ベルト歯
１３ 心線
１４ 歯部被覆材
１５ 歯底部
１６ ヤーン
１７ ストランド
１８ フィラメント
２２ 側部材
３０ ベルト成形型
３１ 歯部形成溝
３２ ゴムスリーブ
８０、９０ 試験機
８１、９２ 駆動プーリ
８２、９３ 従動プーリ
９１ 試験体設置部
９４ 送風部
９５ エアフィルタ部
９６ 測定部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】