JP2012219412A - アラミド心線及び動力伝動用ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】アラミド繊維のホツレを防止することができ、また耐屈曲疲労性が高く、ゴムとの接着性に優れたアラミド心線を提供する。
【解決手段】アラミド心線は、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むとともにラテックスとしてポリブタジエンからなるレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）液をアラミド繊維原糸に浸漬させて前記ＲＦＬ液の固形分が少なくとも前記原糸の内部及ぶ外表面に付着し、さらにこのアラミド繊維原糸を上撚りしたコードの表面にゴム被膜を設けている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アラミド繊維から形成されるアラミド心線及び、このアラミド心線を用いて形成した動力伝動用ベルトに関するものである。

動力伝動用ベルトの心線として、アラミド繊維コードからなる心線が、その優れた特性のために広く用いられている。アラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）は、高強度、高モジュラスの有機繊維であり、熱中での寸法安定性が他の有機繊維より優れているという特性を有する。

そしてアラミド繊維のコードを動力伝動用ベルトに心線（アラミド心線）として埋設して使用するにあたって、両側面のカット面が露出した状態で使用されるＶリブドベルトやカットエッジタイプのＶベルトなどでは、ベルトのカットしたこの側面にアラミド心線が露出することになる。そしてこのようにアラミド心線の動力伝動用ベルトの側面に露出すると、アラミド心線の切断面のアラミド繊維フィラメントが解れて、動力伝動用ベルトの側面から飛び出すという、いわゆるホツレという問題が生じる。特にベルトの側面をカットする際に同時にカットされるアラミド心線の切断面が露出すると、ホツレの問題が生じ易い。またアラミド繊維はポリエステル繊維やポリアミド繊維に比べてゴムとの接着性が悪いという問題があり、さらにアラミド繊維は剛直な分子構造を有するために耐屈曲疲労性に劣るという問題もある。

上記のような問題に対処するため、従来から種々の提案がされている。例えば特許文献１には、アラミド繊維の原糸をゴムラテックスの前処理液に含浸し、次にこの原糸を２本以上引き揃えて撚り合わせ、続いてレゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ）液に含浸し、さらにゴム層を被覆することによって作製したアラミド心線が開示されている。そしてこの特許文献１には、ベルトの屈曲疲労性を改善することができると共に、アラミド心線のホツレを防止できることが記載されている。

また特許文献２には、無撚りのアラミド繊維を、ポリエポキシド化合物を含む処理剤で処理した後、ＲＦＬ液で処理し、次いで加撚処理をした後に、さらにＲＦＬ液で処理することによって作製したアラミド心線が開示されている。そしてこの特許文献２には、ベルト端面に露出したアラミド心線のホツレを防止し、かつゴムとの接着性を向上させ、疲労性の低下を抑制できることが記載されている。

また特許文献３には、エポキシ化合物やイソシアネート化合物で処理した無撚りリボン状のアラミド繊維フィラメントを下撚りすると共に、これを２本以上束ねて上撚りし、これをＲＦＬ液で処理し、さらにゴム糊で接着処理することによって作製したアラミド心線が開示されている。そしてこの特許文献３には、ベルトの屈曲疲労性及びホツレを改善できると共に、心線の接着性を向上できることが記載されている。

特開平４−２９６４４号公報 特開平６−２５９７８号公報 特公平７−７２５７８号公報

しかし、上記の特許文献１においては、前処理剤に柔らかいゴムラテックスを使用してアラミド繊維を処理しているため、屈曲疲労性には優れるものの、ベルトを長時間走行させるとアラミド心線のアラミド繊維フィラメント間の結束性が低下して、次第にホツレが発生するおそれがあり、ホツレの改善の効果については十分に認めることができない。しかも柔軟なゴムラテックスのみの前処理剤で処理した後にＲＦＬ液で処理するため、前処理剤とそれを被覆するＲＦＬ層との接着性が十分でないという問題もある。

また、上記の特許文献２においては、ポリアミド繊維を加撚処理する前にポリエポキシド化合物を含む処理剤で処理し、加撚処理後にさらにＲＦＬ液で処理するようにしているので、ホツレや接着性は改善されるものの、ポリアミド繊維に含浸させるポリエポキシド化合物によってアラミド繊維の柔軟性が低下するので、屈曲疲労性を改善する効果については十分に認めることができない。

さらに、上記の特許文献３においては、無撚りリボン状のアラミド繊維フィラメントをエポキシ化合物やイソシアネート化合物で処理した後に撚りをかけ、この後にＲＦＬ等の処理をしているので、ホツレや接着性は改善されるものの、特許文献２の場合と同様に、エポキシ化合物やイソシアネート化合物で処理することによってアラミド繊維の柔軟性が損なわれるものであり、屈曲疲労性を低下させる要因になるおそれがある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、アラミド繊維のホツレを防止することができ、また耐屈曲疲労性が高く、ゴムとの接着性に優れたアラミド心線を提供することを目的とするものであり、またこのようなアラミド心線を用いてこれらの特性に優れた動力伝動用ベルトを提供することを目的とするものである。

本発明に係るアラミド心線は、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むとともにラテックスとしてポリブタジエンからなるレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）液をアラミド繊維原糸に浸漬して前記ＲＦＬ液の固形分を少なくとも前記原糸の内部まで付着させ、さらにこのアラミド繊維原糸を上撚りしたコードの表面にゴム被膜を設けることを特徴としている。

このように本発明に係るアラミド心線は、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むとともにラテックスとしてポリブタジエンからなるＲＦＬ液をアラミド繊維原糸に浸漬させることで前記ＲＦＬ液の固形分が少なくともアラミド繊維原糸を構成するフィラメント群の内部まで付着させ、このためフィラメント群の結束性を良好にしてホツレ発生を防ぐことができ、またフェノールノボラック型エポキシ樹脂が熱可塑性であるために、コード処理時の加熱温度で硬化することがなくコードの屈曲疲労性が良好に維持される。そして、コードの表面に付着させたゴム被膜によってゴム層の接着性を改善することができる。

また、ＲＦＬ液の固形分濃度は５〜３０質量％であり、この範囲であればＲＦＬ液がアラミド繊維原糸の内部まで浸透して、その固形分が内部及ぶ外表面に付着することになる。

本発明に係る動力伝動用ベルトは、ゴム中に心線としてアラミド心線を埋設し、ベルト側面を露出させた動力伝動用ベルトであり、前記アラミド心線がアラミド繊維フィラメント群からなる原糸を撚糸したコードであって、アラミド繊維原糸を、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むとともにラテックスとしてポリブタジエンからなるＲＦＬ液に浸漬して、前記ＲＦＬ液の固形分を少なくともアラミド繊維原糸の内部まで付着させ、さらにアラミド繊維原糸を上撚りして得られたコードの表面にゴム被膜を設けていることを特徴としている。

上記の動力伝動用ベルトは、アラミド繊維フィラメント群の結束性が良好になってホツレ発生を防ぐことができ、またフェノールノボラック型エポキシ樹脂が熱可塑性であるためにコード処理時の温度で硬化することがなく、コードの屈曲疲労性を良好に維持し、更にはゴム層との接着力を向上させて寿命の長いベルトになる。

本発明によれば、熱可塑性のフェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むとともにラテックスとしてポリブタジエンからなるＲＦＬ液をアラミド繊維原糸に浸漬させることでＲＦＬ液の固形分を少なくともアラミド繊維原糸を構成するフィラメント群の内部まで付着させ、このためフィラメント群の結束性を良好にしてホツレ発生を防ぐことができるものであり、またフェノールノボラック型エポキシ樹脂が熱可塑性であるためにコード処理時の加熱温度で硬化することがなく、コードの屈曲疲労性を改善することができ、更にはコードの表面に設けたゴム被膜がゴム層との接着力を高めることができる。

本発明に係る動力伝動用ベルトの実施形態の一例を示す断面図である。 本発明に係る動力伝動用ベルトの他の実施形態の一例を示す断面図である。 実施例における性能試験を示すものであり、（ａ）は剥離試験の試験片の作製を示す平面図、（ｂ）は屈曲疲労試験に用いる装置を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

（アラミド心線の構成と作製）
アラミド心線は、アラミド繊維のフィラメント群を無撚りでリボン状に引き揃えたアラミド繊維フィラメントの束（アラミド繊維単糸という）を、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むとともにラテックスとしてポリブタジエンからなるＲＦＬ液に浸漬した後に加熱乾燥して内部（フィラメント群の隙間）及ぶ外表面にＲＦＬ液の固定分を付着させ、このアラミド繊維単糸を無撚りあるいは２〜３本収束して下撚り係数０〜１の範囲で下撚りし、この下撚り糸を通常２〜３本程度引き揃えて、この下撚り糸の撚り方向と逆方向もしくは同一方向に上撚り係数１〜４の範囲で撚糸してコードにし、しかる後、ゴム糊によりオーバーコート処理してゴム被膜を設ける。この場合、ＲＦＬ液の固形分付着量をアラミド心線全質量に対して１〜２０質量％であり、この範囲であればアラミド心線とゴムとの接着性を高く維持して、心線のホツレ性、屈曲疲労性を改善することができるものである。

またアラミド心線は、アラミド繊維単糸を１〜３本収束して下撚り係数０〜１の範囲で下撚りした後に、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むとともにラテックスとしてポリブタジエンからなるＲＦＬ液に浸漬した後に加熱乾燥して内部（フィラメント群の隙間）及ぶ外表面にＲＦＬ液の固定分を付着させ、更にこの下撚り糸を２〜３本程度引き揃えて、下撚り糸の撚り方向と逆方向もしくは同一方向に上撚り係数１〜４の範囲で撚糸してコードにし、しかる後、ゴム糊をオーバーコート処理してゴム被膜を設けてもよい。

ここで、撚り係数は、撚り係数＝〔（撚り数（回／ｍ）×√（トータル繊度（ｄｔｅｘ）〕／９６０で定義されるものである。

アラミド繊維単糸の浸漬や加熱乾燥条件は、特に限定されるものではないが、浸漬時間は１〜１０秒程度に設定し、加熱乾燥条件は９０〜１３０℃で１〜５分程度で、張力を付与して行なうのが好ましい。特に、１００Ｎ以上の張力を掛けながら加熱乾燥することによって含浸されたＲＦＬ液の原糸に対する馴染みが良くなって、撚りムラを低減することができ、撚りムラによって生じる撚りコードの径のばらつきを、より小さくすることができるものである。

前記加熱乾燥時の張力の上限は、特に限定されるものではない。ただ、１５０Ｎを超える張力を掛けても、撚りコードの径のばらつきを小さくする効果をさらに向上することはできず、また熱処理を行なう処理装置に過度の負荷がかかるおそれがあるため、１５０Ｎ程度が実用上の上限である。

（アラミド繊維）
本発明においてアラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）としては、パラ系アラミドとメタ系アラミドのいずれを用いることもできるが、心線に用いるアラミド繊維としてはモジュラスが高いパラ系アラミドが好ましい。例えばコポリパラフェニレン−３，４’オキシジフェニレン・テレフタルアミド（例えば帝人（株）の「テクノーラ」）、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド（例えば帝人（株）の「トワロン」、東レ・デュポン（株）の「ケブラー」）などを挙げることができる。

（ＲＦＬ液）
ＲＦＬ液では、ラテックスとしてポリブタジエンラテックスが主に使用され、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物とゴムラテックスとを混合して調製されるものである。
ポリブタジエンラテックスを使用すれば、他のラテックスに比べてアラミド心線とゴムとの接着性を高く維持し、そして心線のホツレ発生を阻止して屈曲疲労性を改善することができる。

レゾルシンとホルマリンのモル比は１：０．５〜３程度に設定されるのが一般的であり、アラミド心線とゴムとの接着性を高めるうえでこの範囲が好ましい。このレゾルシンとホルマリンの初期縮合物を、ゴムラテックスのゴム分１００質量部に対して１０〜１００質量部の範囲で混合し、水等の溶媒で希釈することによって、ＲＦＬ液を調製することができる。

ＲＦＬ液の固形分濃度は６〜３５質量％であり、より好ましくは１０〜３０質量％である。３５質量％を越えると、ＲＦＬ液がアラミド繊維原糸を構成するフィラメント群の内部へ浸透しにくくなって均一に付着しにくくまた付着量も減り、フィラメント群の結束性が悪くなってホツレやすくなり、またモジュラスが低下して伸びやすくなる。他方、１０質量％未満では、ＲＦＬ液の固形分の付着量が少なくなって、ホツレやすくなる。

そして前記ＲＦＬ液には、フェノールノボラック型エポキシ樹脂が含まれる。このフェノールノボラック型エポキシ樹脂は、エポキシ化合物が下記の式で表される。

（式中、ｎは整数である。）

フェノールノボラック型エポキシ樹脂は熱可塑性であり、ＲＦＬ液の加熱乾燥時の熱により硬化することがないために、コードの屈曲疲労性が損なわれることがない。また、アラミド繊維単糸をＲＦＬ液にディップする原糸ディップ処理では、アラミド繊維単糸を撚糸した後にディップする場合に比べてＲＦＬ液の固形分付着量が多くなるが、上記のエポキシ樹脂は熱可塑性であるために、アラミド心線の曲げ剛性率は小さくなって、屈曲疲労性が改善される。

前記フェノールノボラック型エポキシ樹脂の市販品としては、ＤＩＣ社製のエピクロンＮ−６６５、同６７０、同６７３、同６８０、同６９０、同６９５、同７３０、同７４０、同７７０、同８６５、同８７０、ダウケミカル社製のＸＤ−７８５５、旭化成エポキシ社製のＥＣＮ−１２７３、同１２９９、吉村油化学工業社製のユカレジンＮＥ−７５４（以上、いずれも商品名）などが挙げられる。

（ゴム被膜）
ゴム被膜は、アラミド心線の表面に形成されるゴム層であって従来から使用されているものであり、後述の接着ゴム層のゴムとの接着性が優れるものであれば何でもよい。例えは、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン、水素化ニトリルゴム、エチレン−α・オレフィン（ＥＰＭ、ＥＰＤＭなど）などのゴム成分とイソシアネート化合物、エポキシ化合物などの樹脂成分とを、メチルエチルケトン、トルエン等の有機溶剤に溶解乃至分散したものを用いることができる。ゴム糊の濃度は特に限定されるものではないが、２〜１０質量％程度の範囲が好ましい。

そして、前記ゴム被膜となるゴム組成物には、硫黄、有機過酸化物等の架橋剤、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、充填材、カーボンブラックやシリカ等の補強材が含まれたゴム組成物をメチルエチルケトン等の溶剤に溶かしたゴム糊である。

ゴム被膜の付着量はアラミド心線の全量（コード本体とＲＦＬ固形分とゴム被膜を加えた重量）に対して５〜１５質量％が好ましく、５質量％未満では付着量が少なくなって接着処理したアラミド繊維コードと接着ゴム（例えば、ＥＰＤＭ組成物）との接着力が低下し、他方１５質量％を超えると付着量が多くなり、ゴム被膜自身が破損しやすくなって接着力が低下するといった不具合が発生する。

ゴム被膜に含まれる架橋剤（加硫剤）としては、たとえば、ｐ−キノンジオキシムなどのキノンジオキシム系架橋剤、ラウリルメタアクリレートやメチルメタアクリレートなどのメタアクリレート系架橋剤、ＤＡＦ（ジアリルフマレート）、ＤＡＰ（ジアリルフタレート）、ＴＡＣ（トリアリルシアヌレート）およびＴＡＩＣ（トリアリルイソシアヌレート）などのアリル系架橋剤、またビスマレイミド、フェニールマレイミドまたはＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドなどのマレイミド系架橋剤（マレイミドまたはマレイミド誘導体）を用いることができる。
尚、ゴム被膜を形成する材料として、ゴムと架橋剤とを含む市販の接着剤を用いてもよい。そのような接着剤としては、例えばケムロック４０２（ロードコーポレーション製）が挙げられる。

このように、ＲＦＬ液の固定分を付着したアラミド繊維コードの表面にゴム糊の被膜をオーバーコートすることによって、本発明のアラミド心線に仕上げることができるものである。ゴム糊の被膜の厚みは特に限定されるものではないが、ゴム被膜の付着量と関係するもので５〜１５μｍ程度の範囲であることが好ましい。

（動力伝動用ベルト）
図１は上記のようにして作製したアラミド心線１を用いた動力伝動用ベルトの一例を示すものである。アラミド心線１は接着ゴム層６に埋設してベルト長手方向に沿って配置してあり、この接着ゴム層６の内周の伝動面側に隣接して圧縮ゴム層２を積層すると共に、接着ゴム層６の背面側に隣接して伸長ゴム層８を積層してある。圧縮ゴム層２にはその内周面にＶ溝を切削することによって、ベルト長手方向に沿う複数本のリブ９が形成してある。図１において１０は圧縮ゴム層２に含有される短繊維である。また、ベルト背面には、織物、不織布、編物などで形成される補強布を積層してもよい。

上記のように形成される動力伝動用ベルトにあって、その両側面は切断したカット面となっており、この切断の際にアラミド心線１も長手方向に切断され、アラミド心線１の切断面が動力伝動用ベルトの側面に露出することになる。そしてアラミド心線１が動力伝動用ベルトの側面に露出していると、アラミド心線１のアラミド繊維フィラメントが解れた場合に、動力伝動用ベルトの側面から解れたアラミド繊維を起点としてアラミド心線がベルト側面より飛び出るポップアウトが生じ、ポップアウトしたアラミド心線が回転するプーリの軸に巻き付いてベルトが破断するなどのおそれがある。しかし本発明に係るアラミド心線１は上記のようなＲＦＬ処理を行なうことによって、フィラメント同士の結束性を高め、アラミド繊維フィラメントの解れを防ぐようにしているので、動力伝動用ベルトの側面においてアラミド心線１にホツレが発生することを防ぐことができるものである。

図２は、本発明の動力伝動用ベルトの他の例であるローエッジＶベルトを示す概略断面図である。ローエッジＶベルトは、ベルト長手方向に延びる複数のアラミド心線１を埋設した接着ゴム層６と、の接着ゴム層６の内周の伝動面側に隣接して圧縮ゴム層２を積層すると共に、接着ゴム層６の背面側に隣接して伸長ゴム層８を積層した横断面が台形形状になっている。このローエッジＶベルトでは、前記Ｖリブドベルトと比べて、圧縮ゴム層２にリブ部が形成されていない点で相違する。このローエッジＶベルトは、ベルト長手方向に沿って、所定の間隔をおいてコグ（凸部）を形成してもよく、また、伸長ゴム層８の背面と圧縮ゴム層２の内面には、織物、不織布、編物などで形成される補強布を積層してもよい。

前記動力伝動用ベルトでは、接着ゴム層６や圧縮ゴム層２はゴム組成物を成形して作製されるが、これらのゴム組成物のゴム成分としては、エチレン−α−オレフィンエラストマーが用いられるものである。このエチレン・α−オレフィンゴムとしては、エチレンとα−オレフィン（プロピレン、ブテン、ヘキセン、あるいはオクテンなど）の共重合体、あるいは、エチレンと上記α−オレフィンと非共役ジエンの共重合体などを用いることができる。このジエン成分としては、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネンなどの炭素原子数５〜１５の非共役ジエンが挙げられる。具体的にはエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン・ターポリマー（ＥＰＤＭ）などが用いられるが、ＥＰＤＭがより好ましい。

本発明の動力伝動用ベルトは、前記Ｖリブドベルト、ローエッジＶベルトに限定されず、歯付ベルト、平ベルトなどにも利用できる。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１〜１０）
１６７０ｄｔｅｘ（フィラメント数１０００本）のアラミド繊維（帝人（株）製「テクノーラ」）からなる無撚りでリボン状に引き揃えたアラミド繊維フィラメントの束（アラミド繊維単糸という）１本を、表１に示す組成からなるＲＦＬ液（ＲＦＬ1〜３）に浸漬して、乾燥する処理をした。また浸漬は、アラミド繊維単糸を第１に示すＲＦＬ液に３秒間通過させることによって行ない、加熱乾燥は２３０℃、１．５分間の条件で行なった。

次に、ＲＦＬ処理したアラミド繊維単糸を表６に示す下撚り係数で下撚りした。下撚り係数の範囲は０〜１の範囲であり、０の場合には下撚りがない場合を示している。そして、これを２本束ね、表６に示すように上撚り係数を１〜４の範囲で下撚りと同じ方向もしくは逆方向に上撚りし、アラミド繊維コードを作製した。

この後、ＲＦＬ処理したアラミド繊維コードをゴム糊に浸漬して、乾燥する処理をすることによって、アラミド心線を得た。ここで、ゴム糊として、表４に示すＥＰＤＭ配合ゴム組成物をトルエンに溶解し、これにイソシアネートを添加した表３に示す組成の溶液（濃度９％）を用いた。また浸漬は、アラミド繊維コードをゴム糊に３秒間通過させることによって行ない、乾燥は１７０℃、１．５分間の条件で行なった。この場合、ＲＦＬ固形分付着量は１０質量％であった。

（比較例１〜６）
実施例１と同じアラミド繊維単糸１本を、表２に示す組成からなるＲＦＬ液（ＲＦＬ４〜９）に浸漬して、乾燥する処理をした。また浸漬は、アラミド繊維単糸を第１のＲＦＬ液に３秒間通過させることによって行ない、加熱乾燥は２３０℃、１．５分間の条件で行なった。
次に、ＲＦＬ処理したアラミド繊維単糸を表７に示す下撚り係数０．５で下撚りした。そして、これを２本束ね、表７に示す上撚り係数２．５で下撚りと同じ方向に上撚りし、アラミド繊維コードを作製した。

この後、ＲＦＬ処理したアラミド繊維コードをゴム糊に浸漬して、乾燥する処理をすることによって、アラミド心線を得た。ここで、ゴム糊として、実施例１と同様に表４に示すＥＰＤＭ配合ゴム組成物をトルエンに溶解し、これにイソシアネートを添加した表３に示す組成の溶液（濃度９％）を用いた。また浸漬は、アラミド繊維コードをゴム糊に３秒間通過させることによって行ない、乾燥は１７０℃、１．５分間の条件で行なった。この場合、ＲＦＬ固形分付着量は１０質量％であった。

上記の実施例１〜１３及び比較例１〜６で得たアラミド心線について、ホツレ試験、剥離試験、屈曲疲労試験、そして曲げ剛性を以下のようにして行なった。その結果を上記の表６（実施例）、表７（比較例）に示す。

（ホツレ試験）
アラミド心線のホツレ性を評価するため、次の方法でＶリブドベルトを作製した。まず、表面が平滑な円筒状の成形モールドの外周に、１プライのゴム付綿帆布を巻き付け、その外側に表５のゴム組成物の未加硫の接着ゴム用シートを巻き付けた。次にこの接着ゴム層用シートの上からアラミド心線をスピニングして巻き付け、さらにこの上に表４のゴム組成の未加硫接着ゴム層用シート及び未加硫の圧縮ゴム層用シートをこの順に巻き付けた。この後、圧縮ゴム層用シートの外側に加硫用ジャケットを配置した状態で、成形モールドを加硫缶に入れて加硫した。そして加硫して得られた筒状の加硫ゴムスリーブを成形モールドから取り出し、加硫ゴムスリーブの圧縮ゴム層をグラインダーによりＶ溝状に研削することによって複数のリブを形成した後、加硫ゴムスリーブを輪切りするようにカッターで周方向に切断することによって、Ｖリブドベルト（図１参照）に仕上げた。

上記のように作製したＶリブドベルトについて、カッターで周方向に切断したベルト側面に露出するアラミド心線を手で擦り、目視でホツレの有無やその程度を調べるホツレ試験をした。そして露出したアラミド心線を強く擦ってもホツレが発生しない場合を「◎」、ホツレは発生するが微少である場合を「○」、ホツレが大きく発生する場合を「△」、カッターで切断した時点で既にホツレが発生している場合を「×」と評価し、評価が「○」以上の場合を良好と判定した。

（剥離試験）
表５に示す組成の未加硫のＥＰＤＭ配合ゴムシート（厚み４ｍｍ）の一方の面に、長さ１５０ｍｍのアラミド心線を２５ｍｍ幅となるように複数本平行に揃えて並べ（図３（ａ）にアラミド心線１を平行に揃えて並べた状態を示す）、ＥＰＤＭ配合ゴムシートの他方の面に帆布を重ねて、プレス板で０．２ＭＰａ（２ｋｇｆ／ｃｍ²）の圧力をかけてプレスし、さらに１６０℃で３０分間加熱して加硫することによって、剥離試験用の短冊試験片（幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚み４ｍｍ）を作製した。この試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５６に準拠して、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで剥離試験を行ない、アラミド心線とゴムとの接着力（加硫接着力）を室温雰囲気下で測定した。そして接着力が５００Ｎ以上であれば「◎」、４００Ｎ以上５５０Ｎ未満であれば「○」、２５０Ｎ以上４００Ｎ未満であれば「△」、２５０Ｎ未満であれば「×」と評価し、評価が「○」以上であれば接着性は良好と判定した。

（屈曲疲労試験）
屈曲疲労試験用の試験片を次のようにして作製した。まず表４に示す組成の未加硫のＥＰＤＭ配合ゴムシート（厚み０．５ｍｍ）を円筒状の金型に巻き付け、この上にアラミド心線をスパイラル状に巻き付けた後、さらにこの上に同じ未加硫のＥＰＤＭ配合ゴムシート（厚み０．５ｍｍ）を巻き付け、これにジャケットを被せて加熱することよって加硫し、加硫ゴムスリーブを作製した。そしてアラミド心線が２本埋設され、且つカットした側面にアラミド心線が露出しないように加硫ゴムスリーブを周方向にカッターでカットし、幅３ｍｍ、長さ５０ｃｍ、厚み１．５ｍｍの試験片を作製した。

屈曲疲労試験は、図３（ｂ）に示すように、上下に配置した一対の円柱形の回転バー（直径３０ｍｍ）１２ａ，１２ｂに上記のように作製した試験片１３を屈曲させて巻き掛け、試験片１３の一端をフレーム１４に固定すると共に試験片１３の他端に２ｋｇの荷重１５をかけ、一対の回転バー１２ａ，１２ｂを相対距離を一定に保ったまま、上下方向に３０００００回往復（ストローク：１００ｍｍ、サイクル：１００回／分）させることによって、回転バー１２ａ，１２ｂへの試験片１３の巻き付け・巻き戻しを繰り返し、屈曲疲労させた。そしてオートグラフ（（株）島津製作所製「ＡＧＳ−Ｊ１０ｋＮ」）を用いて、この屈曲後の試験片を引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張り、試験片の破断時の強力を測定した。一方、屈曲前の試験片の破断時の強力を予め測定しておき、
強力保持率（％）＝（屈曲後の強力／屈曲前の強力）×１００
の式から強力保持率を算出した。そして強力保持率が６０％以上であれば「◎」、４０％以上６０％未満であれば「○」、２０％以上４０％未満であれば「△」、２０％未満であれば「×」と評価し、評価が「○」以上であれば耐屈曲疲労性は良好と判定した。

(曲げ剛性率)
処理したアラミド心線を並べて短冊状の試料（幅１０ｍｍ×長さ７０ｍｍ）を作製し、これを温湿度２３°Ｃ、６５％の雰囲気下で８時間放置して調節した。更に、試料をオルゼン式曲げ試験機にセットして試験片とした。そして、試験片のいったん一端を試験片つかみ具に装着し、他端を固定した。試験片つかみ具を駆動させて支点に対して試験片を曲げた。そのときの試験片の曲げ角度と、試験片に掛かる力より試験片の曲げモーメントを算出し、心線の曲げ剛性率（ＭＰａ）とした。

表６にみられるように、実施例１〜１０のアラミド心線は、フェノールノボラック型エポキシ樹脂とポリブタジエンラテックスを組み合わせたＲＦＬ液を使用しているため、ホツレ性、接着性、そして屈曲疲労性に優れていることが判る。

一方、表７にみられるように、比較例１はエポキシ樹脂を使用していないため、ホツレが発生している。また、比較例２はクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を使用しているために、ホツレ性が改善されているが、屈曲疲労性が悪くなっている。これはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が熱硬化性であるために、曲げ剛性が増して屈曲疲労性が悪くなっている。

比較例３はラテックスとしてアクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）を使用しているため、ＥＰＤＭゴム組成物との接着性が悪くなっている。比較例４はラテックスとして水素化ニトリル（ＨＮＢＲ）を使用しているため、比較例３と同様に接着力が悪く、またホツレも発生している。

比較例５はラテックスとしてビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体（Ｖｐ）を使用しているため、接着力と屈曲疲労性が改善されていない。そそて、比較例６はラテックスとしてＮＢＲとクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を併用しているために、接着力、ホツレ性、そして屈曲疲労性の評価が悪くなっている。

以上の結果から、フェノールノボラック型エポキシ樹脂とラテックスとしてポリブタジエンを併用することにより、アラミド心線とゴムとの接着性を高く維持して、心線のホツレを防止し、そして耐屈曲疲労性を改善することができるものである。

１ 心線
２ 圧縮ゴム層
６ 接着ゴム層
８ 伸長ゴム層
９ リブ

Claims (3)

1. フェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むとともにラテックスとしてポリブタジエンからなるレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）液をアラミド繊維原糸に浸漬して前記ＲＦＬ液の固形分を少なくとも前記原糸の内部まで付着させ、さらにこのアラミド繊維原糸を上撚りしたコードの表面にゴム被膜を設けることを特徴とするアラミド心線。
2. ＲＦＬ液の固形分濃度は５〜３０質量％である請求項１記載のアラミド心線。
3. ゴム中に心線としてアラミド心線を埋設し、ベルト側面を露出させた動力伝動用ベルトであり、前記アラミド心線がアラミド繊維フィラメント群からなる原糸を撚糸したコードであって、アラミド繊維原糸を、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むとともにラテックスとしてポリブタジエンからなるＲＦＬ液に浸漬して、前記ＲＦＬ液の固形分を少なくともアラミド繊維原糸の内部まで付着させ、さらにアラミド繊維原糸を上撚りして得られたコードの表面にゴム被膜を設けていることを特徴とする動力伝動用ベルト。

Images