特開 2025-25110 伝動ベルト

(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】P2025025110

(43)【公開日】2025-02-21

(54)【発明の名称】伝動ベルト

(51)【国際特許分類】

   F16G 1/14 20060101AFI20250214BHJP

【ＦＩ】

F16G1/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023129585

(22)【出願日】2023-08-08

(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】100159499

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 義典

(74)【代理人】

【識別番号】100120329

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 一規

(74)【代理人】

【識別番号】100159581

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 勝誠

(74)【代理人】

【識別番号】100106264

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 耕治

(74)【代理人】

【識別番号】100139354

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 昌子

(72)【発明者】

【氏名】高原 将人

(57)【要約】

【課題】本発明は、取扱性を維持しつつ、耐水性および耐亀裂進展性が高く、かつスリップ防止性能にも優れる伝動ベルトの提供を目的とする。
【解決手段】本発明の一態様に係る伝動ベルトは、エラストマー製のベルト本体を備える伝動ベルトであって、上記エラストマーの主成分が、熱可塑性ポリウレタンであり、６％モジュラスが、２．５ＭＰａ以上３ＭＰａ未満である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エラストマー製のベルト本体を備える伝動ベルトであって、
上記エラストマーの主成分が、熱可塑性ポリウレタンであり、
６％モジュラスが、２．５ＭＰａ以上３ＭＰａ未満である伝動ベルト。

【請求項2】

上記ベルト本体のＪＩＳ－Ａ硬度が、８０以上９９以下である請求項１に記載の伝動ベルト。

【請求項3】

上記ベルト本体の断面積が、３ｍｍ^２以上１４０ｍｍ^２以下である請求項１または請求項２に記載の伝動ベルト。

【請求項4】

上記熱可塑性ポリウレタンが、カプロラクトン系である請求項１または請求項２に記載の伝動ベルト。

【請求項5】

上記エラストマーが、２種以上の熱可塑性ポリウレタンを含み、
上記２種以上の熱可塑性ポリウレタンのうちの少なくとも１種が、カプロラクトン系である請求項１または請求項２に記載の伝動ベルト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、伝動ベルトに関する。

【背景技術】

【0002】

丸ベルト、Ｖベルトなどの種々の伝動ベルトが動力伝達用途に広く用いられている。このような伝動ベルトは無端状に構成され、一対のプーリ間に架け渡されて使用される。

【0003】

伝動ベルトでは、ベルトに亀裂が生じると正確な動力伝達が困難となることから、強度が高いことが要求され、高強度な伝達ベルトが提案されている（例えば特開平７－７７６２８号公報参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平７－７７６２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記公報に記載の伝動ベルトでは、エラストマー製のベルト本体の中に分散された繊維状補強材を有し、高強度、高弾性を実現している。

【0006】

しかしながら、従来の伝動ベルトでは、ベルト本体に一度亀裂が生じると、その亀裂が進展し易く、比較的短時間で切断に至ってしまうことが分かっている。

【0007】

また、家電製品、物流、半導体製造、印刷機器等の分野で使用される伝動ベルトでは、例えば水に浸漬される場合があるが、このような環境下にあっては特に亀裂の進展が早く耐水性および耐亀裂進展性の高い伝動ベルトが求められている。

【0008】

これに対し、例えば伝動ベルトの硬度を高めると、この亀裂の進展は抑止できるが、硬度の高いベルトは、張力を加えても伸びが少ないため、一対のプーリ間に架け渡すことが困難となり、取扱性に欠ける。

【0009】

さらに、水に浸漬されて使用された場合、伝動ベルトのスリップが発生し易くなるおそれがある。ここで、「スリップ」は、駆動プーリ回転数に対し、従動プーリの回転数が不足する現象であり、スリップが発生すると設備の伝動能力が不足し、設備本来の要求機能を満たさなくなる。

【0010】

本発明はこのような不都合に鑑みてなされたものであり、取扱性を維持しつつ、耐水性および耐亀裂進展性が高く、かつスリップ防止性能にも優れる伝動ベルトの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一態様に係る伝動ベルトは、エラストマー製のベルト本体を備える伝動ベルトであって、上記エラストマーの主成分が、熱可塑性ポリウレタンであり、６％モジュラスが、２．５ＭＰａ以上３ＭＰａ未満である。

【発明の効果】

【0012】

本発明の伝動ベルトは、取扱性を維持しつつ、耐水性および耐亀裂進展性が高く、かつスリップ防止性能にも優れる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る伝動ベルトの使用状態を示す模式図である。

【図2】図２は、エラストマーの溶融粘度を説明するためのグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

【0015】

（１）本発明の一態様に係る伝動ベルトは、エラストマー製のベルト本体を備える伝動ベルトであって、上記エラストマーの主成分が、熱可塑性ポリウレタンであり、６％モジュラスが、２．５ＭＰａ以上３ＭＰａ未満である。

【0016】

当該伝動ベルトは、ベルト本体を構成するエラストマーの主成分が、熱可塑性ポリウレタンであり、耐水性および耐亀裂進展性を高められる。また、上記主成分を熱可塑性ポリウレタンとすることで、ベルト本体の硬度が高くなり難いため、当該伝動ベルトは、取扱性に優れる。一方、ベルト本体のエラストマーの主成分を熱可塑性ポリウレタンとするとスリップ防止性能が低下し易いところ、本発明者は、６％モジュラスを上記範囲内とすることで、耐水性および耐亀裂進展性とスリップ防止性能とを両立できることをつきとめた。すなわち、当該ベルトは、スリップ防止性能にも優れる。

【0017】

（２）上記（１）の伝動ベルトにおいて、上記ベルト本体のＪＩＳ－Ａ硬度としては、８０以上９９以下が好ましい。このように上記ベルト本体のＪＩＳ－Ａ硬度を上記範囲内とすることで、伝動力を維持しつつ取扱性が低下することを抑止できる。

【0018】

（３）上記（１）または（２）の伝動ベルトにおいて、上記ベルト本体の断面積としては、３ｍｍ^２以上１４０ｍｍ^２以下が好ましい。上記ベルト本体の断面積を上記範囲内とすることで、耐水性および耐亀裂進展性を高められる。

【0019】

（４）上記（１）から（３）のいずれかの伝動ベルトにおいて、上記熱可塑性ポリウレタンが、カプロラクトン系であるとよい。このように上記熱可塑性ポリウレタンをカプロラクトン系とすることで、ベルト本体の硬度を高めることなく、耐水性および耐亀裂進展性をさらに高められる。

【0020】

（５）上記（１）から（３）のいずれかの伝動ベルトにおいて、上記エラストマーが、２種以上の熱可塑性ポリウレタンを含み、上記２種以上の熱可塑性ポリウレタンのうちの少なくとも１種が、カプロラクトン系である。このように上記エラストマーを２種以上の熱可塑性ポリウレタンとし、上記２種以上の熱可塑性ポリウレタンのうちの少なくとも１種をカプロラクトン系とすることで、容易に６％モジュラスの値を所望の範囲に制御することができる。

【0021】

ここで、「主成分」とは、最も含有量の多い成分を意味し、好ましくは含有量が５０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上の成分をいう。

【0022】

伝動ベルトの「６％モジュラス」は、以下の手順で測定される。まず、伝動ベルトを溶融接合し、無端状（円環状）とする。次に、この伝動ベルトを一対のプーリ間に架け渡したうえで引張試験機を使用して伸長させる。上記伝動ベルトを６％伸長させたときの軸荷重［Ｎ］を測定し、上記軸荷重を２で割った値をさらにベルトの断面積［ｍｍ^２］で割って、６％モジュラス［ＭＰａ］とする。

【0023】

「ＪＩＳ－Ａ硬度」とは、ＪＩＳ－Ｋ－７３１２：１９９６（Ａ法）に準じて固定されたベルト表面にＡ型硬度計の押針を当てて測定した硬度をいう。

【0024】

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の一実施形態に係る伝動ベルトについて、図面を参照しつつ説明する。

【0025】

図１に示す伝動ベルト１は、無端状に構成され、駆動プーリＸ１と従動プーリＸ２との間に架け渡されて使用される。駆動プーリＸ１が、駆動装置（不図示）により駆動されて回転すると、その回転により当該伝動ベルト１が送られ、従動プーリＸ２を回転させる。これにより駆動プーリＸ１の回転を従動プーリＸ２の回転として伝達することができる。なお、図１では、駆動プーリＸ１と従動プーリＸ２とは略同径であるが、異なる径として回転数を変えることもできる。

【0026】

当該伝動ベルト１は、エラストマー製のベルト本体１０を備える。当該伝動ベルト１は、ベルト本体１０単層で構成されている。当該伝動ベルト１の全長（周長）は、用途に合わせて適宜設定されるが、例えば３００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とすることができる。

【0027】

＜ベルト本体＞
ベルト本体１０の断面は、円形状（丸ベルト）や台形状（Ｖベルト）、長方形状（平ベルト）等とすることができるが、ベルト本体１０の断面が円形状であるとよい。当該伝動ベルト１では、上記断面が円形状であるベルト本体１０において、特に耐水性および耐亀裂進展性を高められる。

【0028】

ベルト本体１０の断面積の下限としては、３ｍｍ^２が好ましく、７ｍｍ^２がより好ましい。一方、ベルト本体１０の断面積の上限としては、１４０ｍｍ^２が好ましく、１３０ｍｍ^２がより好ましく、１００ｍｍ^２がさらに好ましい。当該伝動ベルト１では、上記断面積が上記範囲内であるベルト本体１０において、特に耐水性および耐亀裂進展性を高められる。

【0029】

ベルト本体１０には、張力が加えられる。上記張力は、例えばベルト本体１０の自然長に対して３％以上１０％以下の伸長率となる大きさとすることができる。特に伸長率が３％以上７％以下の範囲で使用されることが多い。上記張力が上記下限未満であると、当該伝動ベルト１が駆動プーリＸ１の動力を従動プーリＸ２に十分に伝えられないおそれがある。逆に、上記張力が上記上限を超えると、当該伝動ベルト１を駆動プーリＸ１および従動プーリＸ２間に架け渡すことが困難となり、取扱性が低下するおそれがある。

【0030】

（エラストマー）
ベルト本体１０を構成するエラストマーの主成分は、熱可塑性ポリウレタンである。上記熱可塑性ポリウレタンとしては、例えばカプロラクトン系ポリウレタン、ポリカーボネート系ポリウレタン、エーテル系ポリウレタン等を用いることができる。

【0031】

上記熱可塑性ポリウレタンとしては、カプロラクトン系が好ましい。このように上記熱可塑性ポリウレタンをカプロラクトン系とすることで、ベルト本体１０の硬度を高めることなく、耐水性および耐亀裂進展性をさらに高められる。上記熱可塑性のカプロラクトン系ポリウレタンとしては、例えばポリオール種としてカプロラクトンエステル、イソシアネート種としてジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、架橋剤種として１，４－ブタンジオール（１，４ＢＤ）を用いたものを用いることができる。

【0032】

また、上記エラストマーが、２種以上の熱可塑性ポリウレタンを含むとよい。上記２種以上の熱可塑性ポリウレタンのうちの少なくとも１種が、カプロラクトン系であることが好ましく、全種がカプロラクトン系であることがより好ましい。このように上記エラストマーを２種以上の熱可塑性ポリウレタンとし、上記２種以上の熱可塑性ポリウレタンのうちの少なくとも１種をカプロラクトン系とすることで、後述する６％モジュラスの値を容易に所望の範囲に制御することができる。

【0033】

なお、上記エラストマーの副成分として、他の種類のエラストマーを含むこともできるが、上記エラストマーが熱可塑性ポリウレタンのみであることが好ましい。

【0034】

上記エラストマーに対して昇温法による溶融粘度測定を行うと、例えば図２のような温度―溶融粘度曲線が得られる。図２には、３種類のエラストマーの温度―溶融粘度曲線を例示している。なお、エラストマーの昇温法による溶融粘度測定は、市販の高下式フローテスタ（例えば島津製作所製の「ＣＦＴ－５００Ｄ」）を用い、所定の温度（例えば１２０℃）で１８０秒間の予熱後、昇温速度５℃／ｍｉｎで昇温しつつ、ダイ（直径１ｍｍ、深さ１ｍｍ）から荷重１０ｋｇでエラストマーを押し出して行う。このときに単位時間に押し出される量から換算される粘度を、その温度における粘度とする。なお、粘度η［Ｐａ・ｓ］は、押し出されるエラストマーのせん断応力τ［Ｐａ］およびせん断速度γ（ｓ^－１）からη＝τ／γで換算することができる。

【0035】

図２に示すように、温度の上昇とともに粘度は低下していく。上記エラストマーの昇温法による溶融粘度測定において粘度１００，０００Ｐａ・Ｓとなる第１溶融温度の下限としては、１５０℃が好ましく、１７０℃がより好ましく、１８０℃がさらに好ましく、１９０℃が特に好ましい。また、上記エラストマーの昇温法による溶融粘度測定において粘度１，０００Ｐａ・Ｓとなる第２溶融温度の上限としては、２４０℃が好ましく、２３０℃がより好ましく、２２０℃がさらに好ましい。上記第１溶融温度が上記下限未満であると、ベルト本体１０の耐熱性が低下するおそれがある。逆に、上記第２溶融温度が上記上限を超えると、無端状とするためのベルト本体１０の接合を高温で行う必要が生じ、作業性が低下するおそれがある。

【0036】

上記第１溶融温度と上記第２溶融温度との温度差の上限としては、３０℃が好ましく、２５℃がより好ましく、２０℃がさらに好ましい。このように上記第１溶融温度と上記第２溶融温度との温度差を上記上限以下とすることで、ポリウレタンの分子量分布のばらつきが抑えられ、耐水性および耐亀裂進展性をさらに高められる。一方、上記温度差の下限としては、特に限定されないが、上記温度差は通常１０℃以上となる。

【0037】

上記エラストマーの主成分の数平均分子量の下限としては、３０，０００が好ましく、５０，０００がより好ましく、６０，０００がさらに好ましく、６５，０００が特に好ましい。一方、上記数平均分子量の上限としては、８０，０００が好ましく、７５，０００がより好ましく、７０，０００がさらに好ましい。上記数平均分子量が上記下限未満であると、第１溶融温度が低下し易い。この場合、ベルト本体１０の強度が低下し易く、早期切断のおそれがある。逆に、上記数平均分子量が上記上限を超えると、第２溶融温度が上昇し易い。この場合、当該伝動ベルト１を駆動プーリＸ１および従動プーリＸ２間に架け渡すことが困難となり、取扱性が低下するおそれがある。

【0038】

また、上記エラストマーの主成分の重量平均分子量の下限としては、７０，０００が好ましく、１６０，０００がより好ましく、１７０，０００がさらに好ましい。一方、上記重量平均分子量の上限としては、２４０，０００が好ましく、２００，０００がより好ましく、１９０，０００がさらに好ましい。上記重量平均分子量が上記下限未満であると、上記第１溶融温度と上記第２溶融温度との温度差が大きくなり易く、ベルト本体１０の強度が低下し易く、早期切断のおそれがある。逆に、上記重量平均分子量が上記上限を超えると、当該伝動ベルト１の硬度が高くなり過ぎ、取扱性が低下するおそれがある。

【0039】

このように上記エラストマーの主成分の数平均分子量および重量平均分子量を上記範囲内とすることで、第１溶融温度が１５０℃以上であり、第２溶融温度が２４０℃以下である範囲で上記第１溶融温度と上記第２溶融温度との温度差を３０℃未満とし易い。

【0040】

ベルト本体１０のＪＩＳ－Ａ硬度の下限としては、８０が好ましく、８５がより好ましい。一方、上記ＪＩＳ－Ａ硬度の上限としては、９９が好ましく、９６がより好ましい。上記ＪＩＳ－Ａ硬度が上記下限未満であると、ベルト本体１０に十分に張力を与えることが難しくなり、当該伝動ベルト１の伝動力が低下するおそれがある。逆に、上記ＪＩＳ－Ａ硬度が上記上限を超えると、張力を加えても伸びが少ないため、当該伝動ベルト１を駆動プーリＸ１および従動プーリＸ２間に架け渡すことが困難となり、取扱性が低下するおそれがある。

【0041】

ベルト本体１０のＪＩＳ－Ａ硬度は、例えば上記エラストマーの主成分の選択により制御することができる。２種類以上のエラストマーを用いる場合は、それぞれのエラストマー単位で所望の範囲のＪＩＳ－Ａ硬度となるエラストマーを用いて制御してもよい。

【0042】

ベルト本体１０には、当該伝動ベルト１の効果を損ねない範囲において、ウレタンを主成分とする伝動ベルトに通常添加される滑剤などを含有させることができる。上記滑剤としては、例えば脂肪酸アマイドが挙げられる。上記滑剤を添加することで、当該伝動ベルト１に急激な負荷がかかった時に、当該伝動ベルト１が滑ることで、当該伝動ベルト１の切断を防止することができる。

【0043】

当該伝動ベルト１の６％モジュラスは、２．５ＭＰａ以上であり、２．６ＭＰａ以上がより好ましい。一方、当該伝動ベルト１の６％モジュラスは、３ＭＰａ未満であり、２．９ＭＰａ未満がより好ましい。上記６％モジュラスが上記下限未満であると、耐水性および耐亀裂進展性を確保し難くなるおそれがある。逆に、上記６％モジュラスが上記上限を超えると、スリップ防止性能が不十分となるおそれがある。なお、上記モジュラスは例えば１０％で測定して判断することも可能であるが、上述したように伝動ベルトは、伸長率が３％以上７％以下の範囲で使用されることが多いため、この使用範囲の上限近傍である６％を用いている。このように６％モジュラスを指標として用いることで、スリップ防止性能を精度よく制御し易い。

【0044】

負荷トルク０．６Ｎ・ｍ時における当該伝動ベルト１のスリップ率の上限としては、７％が好ましく、６．５％がより好ましい。上記スリップ率が上記上限を超えると、当該伝動ベルト１の走行時にスリップが発生し過ぎ、回転数不足等、設備の機能を十分に満足しないおそれがある。一方、上記スリップ率の下限は特に限定されず、低いほどよい。

【0045】

負荷トルク１．０Ｎ・ｍ時における当該伝動ベルト１のスリップ率の上限としては、１２．５％が好ましく、１１％がより好ましい。上記スリップ率が上記上限を超えると、当該伝動ベルト１の走行時にスリップが発生し過ぎ、回転数不足等、設備の機能を十分に満足しないおそれがある。一方、上記スリップ率の下限は特に限定されず、低いほどよい。

【0046】

上述の「スリップ率」は、以下の手順で測定される。まず、ベルトの両端を溶融接合し、無端状の伝動ベルトとする。次に、この伝動ベルトを伸長率が６％となるように伸長させた状態で一対のプーリ間に架け渡す。駆動プーリの回転数を１６００ｒｐｍに固定し、従動プーリの負荷トルクを０．６Ｎ・ｍまたは１．０Ｎ・ｍとし、従動プーリの回転数［ｒｐｍ］をそれぞれ計測する。各負荷トルクにおけるスリップ率は、従動プーリの回転数をａ［ｒｐｍ］として、以下の式１で算出する。
スリップ率＝（１６００－ａ）／１６００×１００［％］ ・・・１

【0047】

＜製造方法＞
当該伝動ベルト１のベルト本体１０は、例えば、原材料となるウレタンのペレットを押出し機に投入し、スクリューを使用した押出成形により作製することができる。

【0048】

具体的には、まず、原材料となるウレタンのペレットを準備する。エラストマーが、２種以上の熱可塑性ポリウレタンを含む場合は、この２種以上のウレタンのペレットについて、計量機を用いて所定量を計量して混合し、撹拌機を用いて攪拌を行って原材料とする。この原材料を、所定の温度に設定した押出し機に投入し、スクリューを使用して溶融混錬させて所望の断面形状に応じたダイ（口金）から押出した後、冷却固化させることにより、成形されたベルト本体１０を得ることができる。

【0049】

＜利点＞
当該伝動ベルト１は、ベルト本体１０を構成するエラストマーの主成分が、熱可塑性ポリウレタンであり、耐水性および耐亀裂進展性を高められる。また、上記主成分を熱可塑性ポリウレタンとすることで、ベルト本体１０の硬度が高くなり難いため、当該伝動ベルト１は、取扱性に優れる。一方、ベルト本体１０のエラストマーの主成分を熱可塑性ポリウレタンとするとスリップ防止性能が低下し易いところ、６％モジュラスを上記範囲内とすることで、耐水性および耐亀裂進展性とスリップ防止性能とを両立できる。すなわち、当該ベルト１は、スリップ防止性能にも優れる。

【0050】

［その他の実施形態］
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。

【0051】

上記実施形態では、伝動ベルトがベルト本体単層で構成されている場合を説明したが、ベルト本体は多層構造であってもよい。この場合、少なくとも主たる層を構成するベルト本体層が、上記実施形態で説明したエラストマー製とされる。ここで、「主たる層」とは、断面積が最大である層、好ましくは断面積の５０％以上を占める層を意味し、断面が円形状の丸ベルトでは、通常は内部層となる。

【0052】

また、ベルト本体の内部には空洞があってもよい。ベルト本体の内部に空洞を設けることで、強度を維持しつつ軽量化を図ることができる。

【0053】

本発明の伝動ベルトは、ベルト本体以外の構成を備えていてもよい。例えば当該伝動ベルトは、ベルト本体内部に１または複数の芯体を備えていてもよい。上記芯体としては、例えばスチールコード、ガラス繊維コード、ポリエステル繊維コード、芳香族ポリアミド繊維コードなどを挙げることができる。

【0054】

あるいは、当該伝動ベルトは、ベルト本体の外面を覆うカバー層を備えることもできる。上記カバー層としては、例えばポリエステル樹脂層などを挙げることができる。

【実施例0055】

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、当該発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0056】

［Ｎｏ．１］
表１に示す２種類の熱可塑性のカプロラクトン系ポリウレタン樹脂のペレットを、計量機を用いて１０：３の質量比率となるように計量し、撹拌機を用いて攪拌したものを原材料とした。この原材料を、スクリューを備えた押出し成形機に投入し、溶融混錬して押出成形することにより、熱可塑性ポリウレタンを主成分とするエラストマー製のベルト本体（丸断面：直径５ｍｍ）を作製した。このときの押出し成形機の入口温度は１８０℃、出口温度は２２０℃に設定した。作製したベルト本体の数平均分子量および重量平均分子量は表１のとおりである。また、このベルト本体を所定の長さに切断したものの両端を、常法により溶融接合し、無端状として、ベルト本体のみで構成したＮｏ．１の伝動ベルト（丸ベルト）を準備した。

【0057】

Ｎｏ．１のベルト本体の製造に用いた２種類のポリウレタンそれぞれのＪＩＳ－Ａ硬度およびＮｏ．１の伝動ベルトのＪＩＳ－Ａ硬度を、ＪＩＳ－Ｋ－７３１２：１９９６（Ａ法）に準じてベルト表面にＡ型硬度計の押針を当てて測定した。結果を表１に示す。なお、ポリウレタンのＪＩＳ－Ａ硬度は、それぞれのポリウレタンを単独で原材料に用いたこと以外はＮｏ．１の伝動ベルトのベルト本体と同様にして成形したベルト本体について測定した値である。

【0058】

ポリウレタンおよびＮｏ．１の伝動ベルトの６％モジュラスを、以下の手順で測定した。周長が約８８０ｍｍの無端状となるように準備した伝動ベルトを引張試験機（株式会社島津製作所製の「オートグラフ（商品名）」）を使用して伸長させた。具体的には、上記引張試験機のクロスヘッドに治具を介して一対のプーリを固定し、この一対のプーリ間に伝動ベルトを架け渡した。その後、一方のプーリ軸を移動させて伝動ベルトを伸長することで、伸長率および軸荷重を測定した。上記伝動ベルトを６％伸長させたときの軸荷重［Ｎ］を２で割った値をさらにベルトの断面積［ｍｍ^２］で割って、６％モジュラス［ＭＰａ］とした。結果を表１に示す。

【0059】

なお、上述の「伸長率」とは、伝動ベルトの自然長Ｌ０（張力を与えていないときの長さ）と、伸長させたときの長さＬｔから、以下の式２で算出した値を言う。ここで、自然長Ｌ０は、上記引張試験機を使用した測定において、軸荷重が実質０の状態から軸荷重が加わる瞬間（直前）における駆動プーリＸ１と従動プーリＸ２との間隔、駆動プーリＸ１および従動プーリＸ２の径から算出することができる。例えば図１に示すベルト本体１０の自然長Ｌ０は、上述の瞬間における駆動プーリＸ１と従動プーリＸ２との軸間距離の２倍に駆動プーリＸ１の半周長および従動プーリＸ２の半周長を加えた長さとなる。伸長させたときの長さＬｔについても、そのときのプーリの軸間距離に応じて同様に算出することができる。
伸長率＝（Ｌｔ－Ｌ０）／Ｌ０×１００［％］ ・・・２

【0060】

上記ベルト本体の製造に使用したエラストマー（ポリウレタン樹脂のペレット）について、昇温法による溶融粘度測定を行った。エラストマーの昇温法による溶融粘度測定は、市販の高下式フローテスタ（島津製作所製の「ＣＦＴ－５００Ｄ」）を用い、１２０℃で１８０秒間の予熱後、昇温速度５℃／ｍｉｎで昇温しつつ、ダイ（直径１ｍｍ、深さ１ｍｍ）から荷重１０ｋｇでエラストマーを押し出して行った。このときに単位時間に押し出される量から換算される粘度を、その温度における粘度とした。結果を表１に示す。

【0061】

［Ｎｏ．２］
ベルト本体の製造に使用する原材料のポリウレタン樹脂として、熱可塑性のアジペート系ポリウレタン１種類のみを使用したこと以外はＮｏ．１と同様にして、ベルト本体を製造し、Ｎｏ．２の伝動ベルトを準備した。

【0062】

Ｎｏ．２の伝動ベルトについて、Ｎｏ．１と同様に、ＪＩＳ－Ａ硬度、６％モジュラスおよび昇温法による溶融粘度の測定を行った。結果を表１に示す。

【0063】

［Ｎｏ．３］
ベルト本体の製造に使用する原材料のポリウレタン樹脂として、Ｎｏ．１で使用した２種類の熱可塑性のカプロラクトン系ポリウレタンのうちの１種類のみを使用したこと以外はＮｏ．１と同様にして、ベルト本体を製造し、Ｎｏ．３の伝動ベルトを準備した。

【0064】

Ｎｏ．３の伝動ベルトについて、Ｎｏ．１と同様に、ＪＩＳ－Ａ硬度、６％モジュラスおよび昇温法による溶融粘度の測定を行った。結果を表１に示す。

【0065】

［Ｎｏ．４］
ベルト本体の製造に使用する原材料のポリウレタン樹脂として、Ｎｏ．１で使用した２種類の熱可塑性のカプロラクトン系ポリウレタンのうちの他の１種類のみを使用したこと以外はＮｏ．１と同様にして、ベルト本体を製造し、Ｎｏ．４の伝動ベルトを準備した。

【0066】

Ｎｏ．４の伝動ベルトについて、Ｎｏ．１と同様に、ＪＩＳ－Ａ硬度、６％モジュラスおよび昇温法による溶融粘度の測定を行った。結果を表１に示す。

【0067】

【表1】

【0068】

［評価］
（スリップ防止性能）
周長が約５８０ｍｍの無端状となるように準備したＮｏ．１～Ｎｏ．４の伝動ベルトを、図１に示す駆動プーリＸ１および従動プーリＸ２間に架け渡した。なお、駆動プーリＸ１の直径および従動プーリＸ２の直径はそれぞれ４４ｍｍ、駆動プーリＸ１の回転数は１６００ｒｐｍであり、伝動ベルトの伸長率は６％とした。従動プーリＸ２の負荷トルクを０．６Ｎ・ｍまたは１．０Ｎ・ｍとし、従動プーリＸ２の回転数［ｒｐｍ］を計測した。

【0069】

スリップ率は、従動プーリＸ２の回転数をａ［ｒｐｍ］として、以下の式３で算出した。結果を表１に示す。
スリップ率＝（１６００－ａ）／１６００×１００［％］ ・・・３

【0070】

スリップ率は、以下の判定基準で判定した。
Ａ：負荷トルク０．６Ｎ・ｍ時におけるスリップ率が６．５％未満かつ１．０Ｎ・ｍ時におけるスリップ率が１１％未満である。
Ｂ：負荷トルク０．６Ｎ・ｍ時におけるスリップ率が６．５％以上７％未満かつ１．０Ｎ・ｍ時におけるスリップ率が１１％以上１２．５％未満である。
Ｃ：上記Ａ、Ｂ以外（Ａ、Ｂよりスリップ率が高い）である。

【0071】

（耐水性および耐亀裂進展性）
周長が約８８０ｍｍの無端状となるように準備したＮｏ．１～Ｎｏ．４の伝動ベルトに深さ１．５ｍｍの切り込みを均等に４箇所入れ、９８℃の熱水に６．５日間浸漬後、図１に示す駆動プーリＸ１および従動プーリＸ２間に架け渡した。なお、駆動プーリＸ１の直径は２４ｍｍ、従動プーリＸ２の直径は３７ｍｍ、駆動プーリＸ１および従動プーリＸ２間の距離（軸間距離）は４１０ｍｍ、駆動プーリＸ１の回転数は２７５０ｒｐｍであり、伝動ベルトの伸長率は１５％とした。

【0072】

上述の構成で、伝動ベルトを走行させた。Ｎｏ．１、Ｎｏ．３については、５００時間の走行を経ても伝動ベルトが切断されることはなかったが、Ｎｏ．２およびＮｏ．４については、２４時間未満の走行で伝動ベルトの切断が発生した。この結果から、Ｎｏ．１、Ｎｏ．３については、耐水性および耐亀裂進展性が高い（評価Ａ）、Ｎｏ．２およびＮｏ．４については耐水性および耐亀裂進展性が低い（評価Ｃ）と判定した（表１参照）。

【0073】

表１の結果から、エラストマーの主成分が、熱可塑性ポリウレタンであり、６％モジュラスが、２．５ＭＰａ以上３ＭＰａ未満であるＮｏ．１の伝動ベルトは、耐水性および耐亀裂進展性が高く、かつスリップ防止性能にも優れることが分かる。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明の伝動ベルトは、取扱性を維持しつつ、耐水性および耐亀裂進展性が高く、かつスリップ防止性能にも優れる。

【符号の説明】

【0075】

１ 伝動ベルト
１０ ベルト本体
Ｘ１ 駆動プーリ
Ｘ２ 従動プーリ

【図1】

【図2】