特許 7590626 伝動ベルト及びその製造方法並びに心線

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】伝動ベルト及びその製造方法並びに心線

(51)【国際特許分類】

   F16G 1/08 20060101AFI20241119BHJP

   F16G 1/28 20060101ALI20241119BHJP

   D06M 13/395 20060101ALI20241119BHJP

   D06M 13/513 20060101ALI20241119BHJP

   B29D 29/00 20060101ALI20241119BHJP

   B29C 65/02 20060101ALI20241119BHJP

   B29C 65/48 20060101ALI20241119BHJP

   D06M 13/11 20060101ALN20241119BHJP

【ＦＩ】

F16G1/08 A

F16G1/28 E

D06M13/395

D06M13/513

B29D29/00

B29C65/02

B29C65/48

D06M13/11

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2024520932

(86)(22)【出願日】2024-04-03

(86)【国際出願番号】 JP2024013782

【審査請求日】2024-04-05

(31)【優先権主張番号】P 2023068338

(32)【優先日】2023-04-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【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】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上月 潤二

【審査官】増岡 亘

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２７５３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－８２５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５８９４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｇ １／０８

Ｆ１６Ｇ １／２８

Ｄ０６Ｍ １３／３９５

Ｄ０６Ｍ １３／５１３

Ｂ２９Ｄ ２９／００

Ｂ２９Ｃ ６５／０２

Ｂ２９Ｃ ６５／４８

Ｄ０６Ｍ １３／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エラストマー製のベルト本体に心線が埋設された伝動ベルトであって、
前記心線は、エポキシ化合物とブロックドイソシアネート化合物とを含有する第１処理剤に浸漬されて加熱された後、シランカップリング剤の水溶液の第２処理剤に浸漬されて加熱される接着処理が施されている伝動ベルト。

【請求項2】

請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
前記ベルト本体がポリウレタン組成物で形成されている伝動ベルト。

【請求項3】

請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
前記心線がカーボン繊維で形成されている伝動ベルト。

【請求項4】

請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
前記エポキシ化合物がポリグリセロールポリグリシジルエーテルを含む伝動ベルト。

【請求項5】

請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
前記第１処理剤における前記エポキシ化合物の含有量が３質量％以上９質量％以下である伝動ベルト。

【請求項6】

請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
前記ブロックドイソシアネート化合物が、ＮＣＯ基がメチルエチルケトンオキシムでブロックされた４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネートを含む伝動ベルト。

【請求項7】

請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
前記第１処理剤における前記ブロックドイソシアネート化合物の含有量が６質量％以上１２質量％以下である伝動ベルト。

【請求項8】

請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
前記第1処理剤における前記ブロックドイソシアネート化合物の含有量が前記エポキシ化合物の含有量よりも多い伝動ベルト。

【請求項9】

請求項８に記載された伝動ベルトにおいて、
前記第１処理剤における前記ブロックドイソシアネート化合物の含有量の前記エポキシ化合物の含有量に対する質量比が１．１以上２以下である伝動ベルト。

【請求項10】

請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
前記心線に対する前記第１処理剤の固形分付着量が、前記心線の質量に対して２質量％以上１０質量％以下である伝動ベルト。

【請求項11】

請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
前記シランカップリング剤がアミノ系シランカップリング剤を含む伝動ベルト。

【請求項12】

請求項１１に記載された伝動ベルトにおいて、
前記シランカップリング剤がアミノ系シランカップリング剤である３-アミノプロピルトリエトキシシラン、及び／又は、Ｎ-（２-アミノエチル）-３-アミノプロピルメチルジメトキシシランを含む伝動ベルト。

【請求項13】

請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
前記心線に対する前記第２処理剤の固形分付着量が、前記心線の質量に対して１質量％以上６質量％以下である伝動ベルト。

【請求項14】

伝動ベルトのエラストマー製のベルト本体に埋設される心線であって、
エポキシ化合物とブロックドイソシアネート化合物とを含有する第１処理剤に浸漬されて加熱された後、シランカップリング剤の水溶液の第２処理剤に浸漬されて加熱される接着処理が施された心線。

【請求項15】

エラストマー製のベルト本体に心線が埋設された伝動ベルトの製造方法であって、
前記心線に接着処理を施す心線接着処理工程を備え、
前記心線接着処理工程は、
前記心線を、エポキシ化合物とブロックドイソシアネート化合物とを含有する第１処理剤に浸漬して加熱する第１処理ステップと、
前記第１処理ステップの後、前記心線を、シランカップリング剤の水溶液の第２処理剤に浸漬して加熱する第２処理ステップと、
を含む伝動ベルトの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、伝動ベルト及びその製造方法並びに心線に関する。

【背景技術】

【0002】

伝動ベルトのベルト本体に埋設される心線には、ベルト本体との接着のための接着処理が施される。例えば特許文献１には、伝動ベルト等に用いるゴム補強用炭素繊維について、炭素繊維束を、ウレタン樹脂を主成分とする第１浴液で処理した後、多核クロロフェノール化合物を含有するＲＦＬ系接着剤の第２浴液で処理することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２４１５０２号公報

【発明の概要】

【0004】

本発明は、エラストマー製のベルト本体に心線が埋設された伝動ベルトであって、前記心線は、エポキシ化合物とブロックドイソシアネート化合物とを含有する第１処理剤に浸漬されて加熱された後、シランカップリング剤の水溶液の第２処理剤に浸漬されて加熱される接着処理が施されている。

【0005】

本発明は、伝動ベルトのエラストマー製のベルト本体に埋設される心線であって、エポキシ化合物とブロックドイソシアネート化合物とを含有する第１処理剤に浸漬されて加熱された後、シランカップリング剤の水溶液の第２処理剤に浸漬されて加熱される接着処理が施されている。

【0006】

本発明は、エラストマー製のベルト本体に心線が埋設された伝動ベルトの製造方法であって、前記心線に接着処理を施す心線接着処理工程を備え、前記心線接着処理工程は、前記心線を、エポキシ化合物とブロックドイソシアネート化合物とを含有する第１処理剤に浸漬して加熱する第１処理ステップと、前記第１処理ステップの後、前記心線を、シランカップリング剤の水溶液の第２処理剤に浸漬して加熱する第２処理ステップとを含む。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】実施形態に係る歯付ベルトの一片の斜視図である。

【図1B】実施形態に係る歯付ベルトの一部分の縦断面図である。

【図2A】実施形態に係る歯付ベルトの製造方法の第１の説明図である。

【図2B】実施形態に係る歯付ベルトの製造方法の第２の説明図である。

【図2C】実施形態に係る歯付ベルトの製造方法の第３の説明図である。

【図3】接着試験片の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。

【0009】

図１Ａ及びＢは、実施形態に係る歯付ベルトＢを示す。実施形態に係る歯付ベルトＢは、噛み合い伝動ベルトであり、例えば工作機械、印刷機械、繊維機械、射出成形機等の高負荷伝動用途に好適に用いられる。歯付ベルトＢのベルト長さは、例えば５００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下である。ベルト幅は、例えば１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。ベルト厚さ（最大）は、例えば３ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。

【0010】

実施形態に係る歯付ベルトＢは、ポリウレタン組成物で形成されたエラストマー製のエンドレスの歯付ベルト本体１１を備える。歯付ベルト本体１１は、断面横長矩形の平帯部１１１と、その内周側に一体に設けられた複数の歯部１１２とを有する。複数の歯部１１２は、ベルト長さ方向に一定ピッチで間隔をおいて設けられている。

【0011】

歯部１１２の側面視の歯形としては、例えば両側が外側に円弧状に膨出したＳＴＳ歯形や台形歯形等が挙げられる。歯部１１２の歯数は、例えば３０個以上４００個以下である。歯幅（ベルト長さ方向の最大寸法）は、例えば２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。歯高さは、例えば２ｍｍ以上８ｍｍ以下である。配設ピッチは、例えば８ｍｍ以上１４ｍｍ以下である。

【0012】

歯付ベルト本体１１を形成するポリウレタン組成物は、ウレタンプレポリマーに、硬化剤、可塑剤等の配合剤が配合された液状のウレタン組成物が加熱及び加圧されて硬化したものである。

【0013】

ウレタンプレポリマーは、イソシアネート成分とポリオール成分との反応により得られる末端に複数のＮＣＯ基を有する比較的低分子量のウレタン化合物である。イソシアネート成分としては、例えばトリレン２，４－ジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）等が挙げられる。ポリオール成分としては、例えばポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）等が挙げられる。ウレタンプレポリマーは、単一のウレタン化合物で構成されていても、複数のウレタン化合物が混合されて構成されていても、どちらでもよい。

【0014】

硬化剤としては、例えば１，４－フェニレンジアミン、２，６－ジアミノトルエン、１，５－ナフタレンジアミン、４，４’－ジアミノジフェニルメタン、３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）などのアミン化合物等が挙げられる。硬化剤は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましい。アミン化合物の硬化剤は、硬化剤中のＮＨ_２基のモル数のウレタンプレポリマー中のＮＣＯ基のモル数に対する比であるα値（ＮＨ_２基／ＮＣＯ基）が０．７０以上１．１０以下となるように配合されていることが好ましい。

【0015】

可塑剤としては、例えばジブチルフタレート（ＤＢＰ）やジオクチルフタレート（ＤＯＰ）などのジアルキルフタレート；ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）などのジアルキルアジペート；ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）などのジアルキルセバケート等が挙げられる。可塑剤は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましい。可塑剤の配合量は、ウレタンプレポリマー１００質量部に対して例えば３質量部以上２０質量部以下である。

【0016】

なお、その他の配合剤としては、例えば着色剤、消泡剤、安定剤等が挙げられる。

【0017】

歯付ベルト本体１１を形成するポリウレタン組成物の硬度は、例えば７０°以上１００°以下である。このポリウレタン組成物の硬度は、ＪＩＳＫ７３１２：１９９６に基づいて測定される。

【0018】

実施形態に係る歯付ベルトＢは、歯付ベルト本体１１の平帯部１１１に心線１２が埋設されている。心線１２の外径Ｄは、例えば０．４ｍｍ以上２．７ｍｍ以下である。

【0019】

心線１２は、高い耐久性を得る観点から、撚り糸であることが好ましい。心線１２を構成する撚り糸としては、片撚り糸、諸撚り糸、ラング撚り糸が挙げられる。撚り糸の心線１２は、Ｓ撚り糸が用いられても、Ｚ撚り糸が用いられても、それらの両方が用いられても、いずれでもよい。

【0020】

心線１２を形成する繊維材料としては、無機繊維では、例えばカーボン繊維、ガラス繊維、金属繊維等が挙げられ、有機繊維では、例えば脂肪族ポリアミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリビニルアルコール繊維等が挙げられる。心線１２は、高い耐久性を得る観点から、これらのうちのカーボン繊維で形成されていることが好ましい。

【0021】

心線１２は、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように設けられている。心線１２は、Ｓ撚り糸及びＺ撚り糸の２本で構成され、それらが二重螺旋を形成するように設けられていてもよい。心線１２は、ベルト幅方向に間隔をおいて並行に延びるように配置されることとなるが、このとき、心線１２のベルト幅１０ｍｍ当たりの本数は、例えば３本／１０ｍｍ以上１６本／１０ｍｍ以下である。

【0022】

心線１２は、エポキシ化合物とブロックドイソシアネート化合物とを含有する水性液体の第１処理剤に浸漬されて引き上げられて加熱された後、シランカップリング剤を含有する水性液体の第２処理剤に浸漬されて引き上げられて加熱される接着処理が施されている。

【0023】

第１処理剤が含有するエポキシ化合物としては、例えばグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル等が挙げられる。エポキシ化合物は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましく、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、グリセロールポリグリシジルエーテルを含むことがより好ましい。

【0024】

エポキシ化合物のエポキシ当量は、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、好ましくは１４０以上１６０以下、より好ましくは１４５以上１５５以下である。エポキシ化合物の全塩素含量は、同様の観点から、好ましくは５質量％以上１５質量％以下、より好ましくは８質量％以上１２質量％以下である。

【0025】

第１処理剤におけるエポキシ化合物の含有量は、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、好ましくは３質量％以上９質量％以下、より好ましくは５質量％以上７質量％以下である。

【0026】

第１処理剤が含有するブロックドイソシアネート化合物は、イソシアネート化合物のＮＣＯ基がブロック化剤でブロックされたものである。

【0027】

ブロックドイソシアネート化合物を構成するイソシアネート化合物としては、例えば４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレン２，４－ジイソシアネート（ＴＤＩ）、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリアリールポリイソシアネート等が挙げられる。

【0028】

ブロック化剤としては、例えばメチルエチルケトンオキシム（ＭＥＫＯ）、アセトオキシム、シクロヘキサノンオキシムなどのオキシム類；ε－カプロラクタム、バレロラクタムなどのラクタム類；フェノール、クレゾール、レゾルシンなどのフェノール類等が挙げられる。

【0029】

ブロックドイソシアネート化合物を構成するイソシアネート化合物は、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）が好ましい。ブロック化剤は、同様の観点から、オキシム類が好ましく、メチルエチルケトンオキシム（ＭＥＫＯ）がより好ましい。ブロックドイソシアネート化合物は、同様の観点から、ＮＣＯ基がＭＥＫＯでブロックされたＭＤＩを含むことが好ましい。

【0030】

ブロックドイソシアネート化合物の解離温度は、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、好ましくは１６０℃以下、より好ましくは１４０℃以下である。

【0031】

第１処理剤におけるブロックドイソシアネート化合物の含有量は、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、好ましくは６質量％以上１２質量％以下、より好ましくは８質量％以上１０質量％以下である。第１処理剤におけるブロックドイソシアネート化合物の含有量は、エポキシ化合物の含有量よりも多いことが好ましい。第１処理剤におけるブロックドイソシアネート化合物の含有量のエポキシ化合物の含有量に対する質量比（ブロックドイソシアネート化合物の含有量／エポキシ化合物の含有量）は、同様の観点から、好ましくは１．１以上２以下、より好ましくは１．４以上１．６以下である。

【0032】

第１処理剤は、エポキシ化合物及びブロックドイソシアネート化合物以外に、エポキシ化合物の硬化剤や界面活性剤等を含有していてもよい。

【0033】

第１処理剤の固形分濃度は、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、好ましくは５質量％以上２５質量％以下、より好ましくは１０質量％以上２０質量％以下である。

【0034】

心線１２を第１処理剤に浸漬した後の加熱温度（加熱炉内の設定温度）は、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、好ましくは１４０℃以上２００℃以下、より好ましくは１６０℃以上１８０℃以下である。加熱時間は、同様の観点から、好ましくは３００秒以上７２０秒以下、より好ましくは４２０秒以上６００秒以下である。

【0035】

心線１２に対する第１処理剤の固形分付着量は、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、心線１２の質量に対し、好ましくは２質量％以上１０質量％以下、より好ましくは３質量％以上６質量％以下である。

【0036】

第２処理剤が含有するシランカップリング剤としては、例えばアミノ系シランカップリング剤、エポキシ系シランカップリング剤、ビニル系シランカップリング剤、メタクリル酸系シランカップリング剤、メルカプト及びサルファ系シランカップリング剤、ウレイド系シランカップリング剤、イソシアネート系シランカップリング剤等が挙げられる。

【0037】

アミノ系シランカップリング剤としては、例えば３-アミノプロピルトリエトキシシラン、３-アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ-（２-アミノエチル）-３-アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ-（２-アミノエチル）-３-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３-（Ｎ-フェニル）アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。

【0038】

エポキシ系シランカップリング剤としては、例えば２-（３，４-エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。

【0039】

ビニル系シランカップリング剤としては、例えばビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（２-メトキシエトキシ）シラン、ビニルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。

【0040】

メタクリル酸系シランカップリング剤としては、例えば３-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。

【0041】

メルカプト及びサルファ系シランカップリング剤としては、例えば３-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-１-プロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。

【0042】

ウレイド系シランカップリング剤としては、例えば３-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。

【0043】

イソシアネート系シランカップリング剤としては、例えば３-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。

【0044】

シランカップリング剤は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましく、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、アミノ系シランカップリング剤を含むことがより好ましく、３-アミノプロピルトリエトキシシラン、及び／又は、Ｎ-（２-アミノエチル）-３-アミノプロピルメチルジメトキシシランを含むことが更に好ましい。

【0045】

第２処理剤におけるシランカップリング剤の含有量は、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、好ましくは３質量％以上１５質量％以下、より好ましくは８質量％以上１２質量％以下である。

【0046】

第２処理剤は、シランカップリング剤以外に、その他の成分を含有していてもよい。

【0047】

第２処理剤の固形分濃度は、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、、好ましくは３質量％以上１５質量％以下、より好ましくは８質量％以上１２質量％以下である。

【0048】

心線１２を第２処理剤に浸漬した後の加熱温度（加熱炉内の設定温度）は、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、好ましくは２１０℃以上２７０℃以下、より好ましくは２３０℃以上２５０℃以下である。加熱時間は、同様の観点から、好ましくは３００秒以上７２０秒以下、より好ましくは４２０秒以上６００秒以下である。

【0049】

心線１２に対する第２処理剤の固形分付着量は、心線１２の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得る観点から、心線１２の質量に対し、好ましくは１質量％以上６質量％以下、より好ましくは２質量％以上４質量％以下である。

【0050】

実施形態に係る歯付ベルトＢは、歯付ベルト本体１１におけるベルト厚さ方向の心線１２の埋設位置よりも内周側にベルト長さ方向に沿って不織布１３が埋設されている。不織布１３は、一枚で構成されていても、複数枚で構成されていても、どちらでもよい。

【0051】

不織布１３は、歯付ベルト本体１１を形成するポリウレタン組成物を含んで、側面視において層を形成するように設けられている。不織布１３の歯部１１２に対応する部分は、側面視において内周側に膨出するように歯部１１２に入り込んでベルト厚さ方向に厚く広がっている。不織布１３の歯部１１２間に対応する部分は、心線１２に接触してベルト厚さ方向に薄く圧縮されている。

【0052】

不織布１３を構成する繊維材料としては、例えばナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリケトン繊維、カーボン繊維等が挙げられる。不織布１３は、成形前に予め液状の接着剤に浸漬した後に乾燥させる等の接着処理が施されていることが好ましい。

【0053】

以上の構成の実施形態に係る歯付ベルトＢによれば、心線１２が、エポキシ化合物とブロックドイソシアネート化合物とを含有する第１処理剤に浸漬されて加熱された後、シランカップリング剤を含有する第２処理剤に浸漬されて加熱される接着処理が施されていることにより、心線１２のエラストマー製の歯付ベルト本体１１への高い接着性を得ることができる。

【0054】

次に、実施形態に係る歯付ベルトＢの製造方法について説明する。

【0055】

実施形態に係る歯付ベルトＢの製造方法は、歯付ベルト本体１１を形成するための液状のウレタン組成物を調製するウレタン組成物調製工程、心線１２に接着処理を施す心線接着処理工程、及び不織布１３に接着処理を施す不織布接着処理工程とを備える。

【0056】

ウレタン組成物調製工程では、ウレタンプレポリマーに、硬化剤、可塑剤等の配合剤を配合して液状のウレタン組成物を調製する。

【0057】

心線接着処理工程では、ディップ装置を用いて心線１２の接着処理を行う。ディップ装置では、上流側に繰出ボビン取付部及び下流側に巻取ボビン取付部がそれぞれ設けられているとともに、それらの間の心線走行経路の上流側に処理剤槽及び下流側に加熱炉がそれぞれ設けられている。

【0058】

第１処理ステップでは、接着処理前の心線１２を巻いたボビンを繰出ボビン取付部及び空のボビンを巻取ボビン取付部にそれぞれ取り付け、処理剤槽に第１処理剤を充填するとともに、加熱炉内を所定の設定温度に昇温する。繰出ボビン取付部に取り付けたボビンから心線１２を繰り出し、それを心線走行経路に通して巻取ボビン取付部に取り付けたボビンに巻き付ける。繰出ボビン取付部から巻取ボビン取付部に向かって心線１２を走行させる。これにより、心線１２を、処理剤槽において、エポキシ化合物とブロックドイソシアネート化合物とを含有する第１処理剤に浸漬し、それを引き上げて加熱炉に導入して加熱した後、巻取ボビン取付部のボビンに連続的に巻き取る。その第１処理ステップ後の心線１２を巻いたボビンを巻取ボビン取付部から取り外す。この第１処理ステップは、１回だけ行っても、複数回繰り返し行っても、どちらでもよい。

【0059】

第２処理ステップでは、第１処理ステップ後の心線１２を巻いたボビンを繰出ボビン取付部及び空のボビンを巻取ボビン取付部にそれぞれ取り付け、処理剤槽の第１処理剤を第２処理剤に入れ替えるとともに、加熱炉内を所定の設定温度に変更する。繰出ボビン取付部に取り付けたボビンから心線１２を繰り出し、それを心線走行経路に通して巻取ボビン取付部に取り付けたボビンに巻き付ける。繰出ボビン取付部から巻取ボビン取付部に向かって心線１２を走行させる。これにより、心線１２を、処理剤槽において、シランカップリング剤を含有する第２処理剤に浸漬し、それを引き上げて加熱炉に導入して加熱した後、巻取ボビン取付部のボビンに連続的に巻き取る。その第２処理ステップ後の心線１２を巻いたボビンを巻取ボビン取付部から取り外す。この第２処理ステップも、１回だけ行っても、複数回繰り返し行っても、どちらでもよい。

【0060】

不織布接着処理工程では、不織布１３を液状の接着剤に浸漬した後に乾燥させる接着処理を行う。

【0061】

以上の各部材の準備後、図２Ａに示すように、円柱状の内金型２１に接着処理した不織布１３を被せ、その上から接着処理した心線１２を螺旋状に巻き付ける。このとき、内金型２１の外周には、断面が歯部１１２に対応した形状の軸方向に延びる凹溝２２が周方向に間隔をおいて一定ピッチで設けられているとともに、各凹溝２２間に軸方向に延びる突条２３が構成されていることから、不織布１３及び心線１２を、それらが突条２３で支持されるように設ける。

【0062】

次いで、図２Ｂに示すように、内金型２１を円筒状の外金型２４の中に収容する。このとき、内金型２１と外金型２４との間に歯付ベルト本体成形用のキャビティＣが構成される。

【0063】

続いて、図２Ｃに示すように、密閉したキャビティＣに液状のウレタン組成物を注入して充填するとともに加熱する。このとき、ウレタン組成物が流動して硬化することによりポリウレタン組成物の歯付ベルト本体１１が形成される。また、凹溝２２では歯部１１２が形成される。心線１２は、その歯付ベルト本体１１に接着して埋設される。さらに、不織布１３は、ウレタン組成物が含浸して硬化するとともに、歯付ベルト本体１１に接着して埋設される。以上のようにして、歯付ベルト本体１１、心線１２、及び不織布１３が複合一体化して円筒状のベルトスラブＳが成型される。

【0064】

最後に、内金型２１及び外金型２４からベルトスラブＳを脱型し、それを輪切りすることにより実施形態に係る歯付ベルトＢが得られる。

【0065】

なお、上記実施形態では、歯付ベルト本体１１、心線１２、及び不織布１３で構成された歯付ベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、歯付ベルト本体の内周側の歯部側表面、及び／又は、歯付ベルト本体の外周側の背面に補強布が設けられていてもよい。

【0066】

上記実施形態では、歯付ベルト本体１１がポリウレタン組成物で形成された歯付ベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、歯付ベルト本体が架橋ゴム組成物で形成されていてもよい。その場合、心線１２には、第２処理ステップの後、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱するＲＦＬ処理ステップ及び／又はゴム糊に浸漬した後に加熱するゴム糊処理ステップを行ってもよい。

【0067】

上記実施形態では、伝動ベルトとして歯付ベルトＢを示したが、特にこれに限定されるものではなく、平ベルト、Ｖベルト、Ｖリブドベルト等であってもよい。

【実施例】

【0068】

（心線）
以下の実施例１乃至４及び比較例の接着処理を施した心線を作製した。それぞれの構成は表１にも示す。

【0069】

＜実施例１＞
心線として、フィラメント径が７μｍのカーボン繊維の１２０００本のフィラメント束を一方向に撚った片撚り糸を準備した。

【0070】

エポキシ化合物のグリセロールポリグリシジルエーテル（エポキシ当量：１４１、全塩素含量：９質量％）を５．９１質量％、ブロックドイソシアネート化合物のＮＣＯ基がＭＥＫＯでブロックされたＭＤＩ（解離温度：１２０℃以上）を８．８８質量％、イミダゾール系エポキシ樹脂硬化剤を０．０７質量％、界面活性剤を０．１５質量％、及び水を８５質量％をそれぞれ含有する固形分濃度が１５質量％の水系の第１処理剤を調製した。

【0071】

アミノ系シランカップリング剤の３-アミノプロピルトリエトキシシランを５質量％及び水を９５質量％をそれぞれ含有する固形分濃度が５質量％の水系の第２処理剤を調製した。

【0072】

心線に対し、第１処理剤に浸漬して加熱する第１処理ステップと、その後の第２処理剤に浸漬して加熱する第２処理ステップとの接着処理を施した。このとき、第１処理ステップでの加熱温度は１７０℃及び加熱時間は４７０秒とした。第２処理ステップでの加熱温度は２４０℃及び加熱時間は４７０秒とした。そして、得られた接着処理を施した心線を実施例１とした。

【0073】

＜実施例２＞
第２処理剤として固形分濃度が１０質量％のものを用いたことを除いて実施例１と同様にして得られた接着処理を施した心線を実施例２とした。

【0074】

＜実施例３＞
第２処理剤のアミノ系シランカップリング剤としてＮ-（２-アミノエチル）-３-アミノプロピルメチルジメトキシシランを用いたことを除いて実施例１と同様にして得られた接着処理を施した心線を実施例３とした。

【0075】

＜実施例４＞
第２処理剤として固形分濃度が１０質量％のものを用いたことを除いて実施例３と同様にして得られた接着処理を施した心線を実施例４とした。

【0076】

＜比較例＞
第２処理ステップを行わなかったことを除いて実施例１乃至４と同様にして得られた接着処理を施した心線を比較例とした。

【0077】

なお、エポキシ化合物及びブロックドイソシアネート化合物並びにアミノ系シランカップリング剤の全てを含有する一液の処理剤の調製を試みたが、ゲル化してしまったため接着処理に用いることができるものを得ることはできなかった。

【0078】

【表1】

【0079】

（ウレタン組成物）
イソシアネート成分をＴＤＩ及びポリオール成分をＰＴＭＧとするウレタンプレポリマー１００質量部に対して、硬化剤のＭＯＣＡ１６．５８質量部及び着色剤１．６質量部を配合した液状のウレタン組成物Ａを調製した。

【0080】

（試験方法及び結果）
実施例１乃至４及び比較例のそれぞれの接着処理を施した心線について、図３に示すような接着試験片Ｔを作製した。この接着試験片Ｔは、ウレタン組成物Ａを硬化させることにより、厚さ５ｍｍ及び１０ｍｍ角のポリウレタン組成物のウレタンブロック片Ｕを形成するとともに、その中央に短尺に切断した心線Ｖを、その一方の先端部が厚さ方向に貫通するように埋設させたものである。

【0081】

そして、引張試験機を用い、接着試験片Ｔのウレタンブロック片Ｕを一方のチャックに取り付けるとともに、心線Ｖを他方のチャックに取り付け、雰囲気温度２５℃において、引張速度５００ｍｍ／分として、ウレタンブロック片Ｕから心線Ｖを引き抜くのに要する引抜力を測定し、それを心線Ｖの埋設長さ５ｍｍで除して１ｍｍ当たりの引抜接着力を算出した。試験結果を表１に示す。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本発明は、伝動ベルト及びその製造方法並びに心線の技術分野について有用である。

【符号の説明】

【0083】

Ｂ 歯付ベルト（伝動ベルト）
Ｃ キャビティ
Ｓ ベルトスラブ
Ｔ 接着試験片
Ｕ ウレタンブロック片
Ｖ 心線
１１ 歯付ベルト本体
１１１ 平帯部
１１２ 歯部
１２ 心線
１３ 不織布
２１ 内金型
２２ 凹溝
２３ 突条
２４ 外金型

【要約】

伝動ベルト（Ｂ）は、エラストマー製のベルト本体（１１）に心線（１２）が埋設されている。心線（１２）は、エポキシ化合物とブロックドイソシアネート化合物とを含有する第１処理剤に浸漬されて加熱された後、シランカップリング剤を含有する第２処理剤に浸漬されて加熱される接着処理が施されている。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】