CN102200176B - 齿形带 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有高刚性和高强度、且耐弯曲疲劳性良好的齿形带。齿形带(1)包括：带主体(4)，在橡胶层(3)的宽度方向上并列设置多个芯线(2)而形成；多个齿部(5)，形成于该带主体(4)的一个表面；以及齿布(6)，覆盖所述齿部(5)的表面。将帆布面料浸渍在表面层用橡胶组合物中并形成表面层从而得到布基材，在布基材的一个表面附着粘合层用橡胶组合物从而形成粘合层，由此形成齿布(6)。橡胶层(3)含有100℃时的门尼粘度为100以上、160以下的HNBR。所述橡胶层(3)、表面层用橡胶组合物、及粘合层用橡胶组合物优选含有氢化羧基NBR。

Description

齿形带
技术领域
本发明涉及具有高刚性和高强度、且耐弯曲疲劳性优良的齿形带。
背景技术
齿形带架设在驱动侧齿形带轮和从动侧齿形带轮之间，可被用作一般工业设备及OA设备的传动带、汽车内燃机的正时带、汽车的驱动带等。通常，齿形带包括：由含有碳黑的黑色橡胶层构成的带主体、在该带主体的表面形成的多个齿部、和覆盖该齿部的表面的齿布，其中，在上述黑色橡胶层中沿长度方向埋设有多条芯线。在主要因齿布的磨损而产生缺齿、以及芯线被截断等情况下齿形带将无法使用。
为了提高齿形带的传动能力、停止精度、衰减特性，必须提高上述橡胶层的强度、刚性、耐磨损性、耐弯曲疲劳性、对其他材料的粘合性。
通过在橡胶层的组合物中混合聚合物合金，能够提高橡胶层的强度、刚性、耐磨损性的方法是众所周知的技术，其中，上述聚合物合金是通过使甲基丙烯酸锌微分散于氢化丁腈橡胶(HNBR)而获得的(例如，日本国专利第4360993号公报等)。这种情况下，由于不需要含有作为增强剂的碳，因此能够使橡胶层的颜色变淡。
但是，在提高甲基丙烯酸锌相对于HNBR的混合比例以进一步提高强度等的情况下，橡胶层的耐弯曲疲劳性、对其他材料的粘合性、永久应变特性恶化；寒冷地区及冬季时启动力矩增大(耐寒性降低)；由带运转引起的自身发热增加等，从而主要存在动态物性降低的问题。
此外，为了提高齿形带的传动能力，必须提高带齿布用帆布的耐磨损性、对橡胶层和芯线的粘合性。而且，为了运转时的清洁性、良好的可维护性，需要使帆布的颜色从现有的黑色变淡，而且还报告有一种兼具淡色化和高耐磨损性的技术(例如上述日本国专利第4360993号公报等)。
但是，存在以下问题：由于淡色化将使齿布的导电性恶化，带运转时将带电、放电。而且，在为使耐磨损性提高而增加了聚四氟乙烯(PTFE)等的减阻剂的情况下，存在齿布与橡胶层、芯线的粘合力降低的问题。
而且，为了提高齿形带的传动能力、停止精度、衰减特性，还必须提高芯线的强度、刚性、耐弯曲疲劳性、对其他材料的粘合性。
为了实现芯线的高刚性，使用由碳纤维制成的碳芯线已众所周知。
但是，虽然上述方法因带拉伸刚性提高而在提高跳齿扭矩、停止精度、以及衰减特性方面具有较大的效果，但与现有的玻璃芯线及芳纶芯线相比较，当碳芯线与这些芯线的直径相同时，拉伸强度并没有多少提高，且耐弯曲疲劳性较差、耐冲击性较差、粘合困难，因此存在难以提高传动能力(难以实现窄带化、装置紧凑化)的问题。为了改善传动能力，人们开发出了在由碳纤维构成的芯纤维的周围配置多条由经初捻的玻璃纤维构成的单纱并将芯纤维和单纱进行复捻而获得的芯线(日本国专利第4018460号公报)。
但是，在这种芯线中存在以下问题，即，由于与橡胶层的粘合性差，因此在对带的齿部施加较强的剪切力时，齿部将提早缺损，无法得到所期待的能力。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于通过使橡胶层含有高分子量HNBR，提供具有高刚性和高强度、且耐弯曲疲劳性良好的齿形带。
而且，本发明的目的在于通过使橡胶层含有氢化羧基NBR，提供橡胶层与芯线和橡胶层与齿布间的粘合性良好、且耐磨损性良好的齿形带。
而且，本发明的目的在于通过使橡胶层含有低结合丙烯腈含量HNBR，提供以良好平衡的方式具有耐寒性和耐油性的齿形带。
此外，本发明的目的在于通过使齿布的表面层或粘合层含有氢化羧基NBR，提供齿布与橡胶层及芯线之间具有良好的粘合性的齿形带。
而且，本发明的目的在于通过使齿布的表面层、粘合层含有导电性氧化锌、导电性碳，提供导电性良好的齿形带。
此外，本发明的目的在于通过使用由碳纤维和玻璃纤维的复合材料构成的芯线，提供耐冲击性和耐弯曲疲劳性良好的齿形带。
本发明第1方面的齿形带，包括：带主体，具有含有氢化丁腈橡胶和聚合物合金的橡胶层，其中，所述聚合物合金是通过在与上述氢化丁腈橡胶相同或不同的氢化丁腈橡胶中微分散甲基丙烯酸锌而形成；多个齿部，形成于所述橡胶层的至少一个表面；以及齿布，在布基材的一个表面形成粘合层，所述齿布以覆盖所述齿部的方式与所述带主体粘合，其中，所述布基材通过将帆布浸渍于含有氢化丁腈橡胶的表面层用橡胶组合物而形成，所述齿形带的特征在于，所述橡胶层含有100℃时的门尼粘度为100以上、160以下的氢化丁腈橡胶。
本发明第2方面的齿形带，在本发明第1方面中，所述橡胶层的橡胶硬度Hs为95以上，硫化橡胶试验中的100％模量为18MPa以上，橡胶断裂强度为36MPa以上。
本发明第3方面的齿形带，在本发明第1方面中，所述橡胶层中，相对于所述橡胶层的总量，所述100℃时的门尼粘度为100以上且160以下的氢化丁腈橡胶的含量为5质量％以上、20质量％以下。
在本发明第1至第3方面中，由于带主体的所述橡胶层含有门尼粘度为100以上、160以下高分子量的氢化丁腈橡胶(HNBR)，因此，齿形带具有高刚性和高强度，而且具有良好的耐弯曲疲劳性。
本发明第4方面的齿形带，在本发明第1至第3任一方面中，所述橡胶层还含有氢化羧基丁腈橡胶。
本发明第5方面的齿形带，在本发明第4方面中，相对于所述橡胶层的总量，所述氢化羧基丁腈橡胶的含量为1质量％以上、30质量％以下。
在本发明第4或第5方面中，由于含有氢化羧基丁腈橡胶(氢化羧基NBR)，因此，橡胶层与芯线及齿布之间的粘合性良好，并且橡胶层的耐磨性良好。
本发明第6方面的齿形带，在本发明第1至第5任一方面中，所述橡胶层含有结合丙烯腈含量为15质量％以上、25质量％以下的低结合丙烯腈含量氢化丁腈橡胶。
在本发明中，齿形带具有良好的耐寒性。
本发明第7方面的齿形带，在本发明第6方面中，所述橡胶层中，相对于该橡胶层的橡胶成分总量，所述低结合丙烯腈含量氢化丁腈橡胶的含量为10质量％以上、70质量％以下。
本发明第8方面的齿形带，在本发明第6方面中，橡胶层含有结合丙烯腈含量为35质量％以上、50质量％以下的氢化丁腈橡胶，该氢化丁腈橡胶和所述低结合丙烯腈含量氢化丁腈橡胶的质量比为15∶85至80∶20。
在本发明第7或第8方面中，齿形带具有良好平衡的耐寒性和耐油性。
本发明第9方面的齿形带，在本发明第1至第8任一方面中，所述齿布的所述表面层用橡胶组合物含有氢化羧基丁腈橡胶。
在本发明中，由于齿布的表面层用橡胶组合物含有氢化羧基NBR，因此，齿布与橡胶层及芯线之间具有良好的粘合性。而且，由于不需要RFL(Resorcin Formalin Latex：间苯二酚甲醛胶乳)处理，因此耐磨损性良好。
本发明第10方面的齿形带，在本发明第1至第9任一方面中，所述齿布的所述粘合层含有氢化羧基丁腈橡胶。
在本发明中，由于齿布的粘合层含有氢化羧基NBR，因此，齿布与橡胶层及芯线之间具有良好的粘合性。
本发明第11方面的齿形带，在本发明第1至第10任一方面中，所述表面层用橡胶组合物含有聚四氟乙烯。
在本发明中，由于齿布的表面层含有PTFE，因此耐磨损性良好。而且，即使在齿布磨损的情况下也能保持自身润滑性。
本发明第12方面的齿形带，在本发明第1至第11任一方面中，所述表面层用橡胶组合物含有导电性氧化锌。
在本发明中，齿布的表面的导电性良好。
本发明第13方面的齿形带，在本发明第1至第12任一方面中，所述粘合层含有导电性碳。
在本发明中，齿布的表面的导电性良好。
本发明第14方面的齿形带，在本发明第1至第13任一方面中，所述带主体具有芯线，所述芯线通过在由碳纤维构成的芯纤维的周围配置由经初捻的玻璃纤维构成的多条单纱并对所述芯纤维和单纱进行复捻而形成的。
在本发明中，粘合性进一步提高，齿形带具有更加良好的刚性、耐冲击性和耐弯曲疲劳性。
根据本发明，由于橡胶层含有高分子量HNBR，因此，齿形带具有高刚性和高强度，而且具有良好的耐弯曲疲劳性。
而且，根据本发明，由于橡胶层含有氢化羧基NBR，因此，齿形带中橡胶层与齿布及芯线之间具有良好的粘合性，而且耐磨损性良好。
而且，根据本发明，由于橡胶层含有低结合丙烯腈含量HNBR，因此齿形带具有耐寒性。
此外，根据本发明，由于齿布的表面层或粘合层含有氢化羧基NBR，因此，齿布和橡胶层及芯线之间具有良好的粘合性。
而且，根据本发明，由于齿布的表面层含有导电性氧化锌，粘合层含有导电性碳，因此齿形带的导电性良好。
根据本发明，由于使用由碳纤维和玻璃纤维的复合材料构成的芯线，因此齿形带的刚性、耐冲击性和耐弯曲疲劳性良好，
通过以下结合附图进行的详细描述，本发明以上和进一步的目的和特点将更加清楚。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的齿形带的局部剖视立体图。
图2A是表示齿形带的俯视图。
图2B是表示齿形带的截面图。
图2C是表示齿形带的局部剖视侧面图。
图3是用于说明齿形带的制造方法的示意性截面图。
图4是表示用于评价橡胶层的耐弯曲疲劳性的装置的示意图。
图5是表示各齿形带的橡胶层的背部发生微小裂纹为止的时间的图表。
图6是表示各齿形带经过1000小时时带主体的橡胶层厚度的变化量的图表。
图7是表示用于评价耐寒性的装置的示意图。
图8是表示对各齿形带的循环数与背橡胶裂纹数的关系进行研究后所获得的结果的图表。
图9是表示对浸渍时间和体积变化率间的关系进行研究后所获得的结果的图表。
图10是用于说明对各橡胶层材料与齿布间的粘合性进行评价的评价方法的图。
图11表示将混合例4的橡胶层材料的粘合强度设为100％时的各混合例的橡胶层材料的粘合强度。
图12是用于说明对各橡胶层材料与芯线间的粘合性进行评价的评价方法的图。
图13是表示对使用芯线1时的各橡胶层材料的粘合强度进行求解所获得的结果的图表。
图14是表示对使用芯线2时的各橡胶层材料的粘合强度进行求解所获得的结果的图表。
图15是表示对使用芯线3时的各橡胶层材料的粘合强度进行求解所获得的结果的图表。
图16是表示用于评价导电性的装置的示意图。
图17是表示产生的静电量的图表。
图18是表示产生的静电量的图表。
图19是用于说明对粘合层的露出进行控制的控制方法的图。
图20是表示将齿布6的粘合强度设为100％时的各齿布的粘合强度的图表。
图21是用于说明对各齿布与芯线间的粘合性进行评价的评价方法的图。
图22是表示将齿布6和芯线3组合时的粘合强度设为100％时各齿布与芯线1～3间的粘合强度的图表。
图23是表示各齿形带经过1000小时时的齿布的磨损量的图表。
图24是表示用于评价耐冲击性的装置的示意图。
图25是表示至各齿形带出现故障为止的时间的图表。
图26是表示各齿形带经过1000小时时的剩余强度的图表。
图27是表示用于评价负荷耐久性的装置的示意图。
图28是表示至各齿形带出现故障为止的时间的图表。
图29是表示用于评价带的衰减特性的装置的示意图。
图30是表示衰减时间与从动带轮振幅量间的关系的图表。
具体实施方式
以下，基于表示本发明实施方式的附图对本发明进行具体说明。
图1是表示本发明实施方式的齿形带1的局部剖视立体图，图2A是表示齿形带1的俯视图，图2B是表示齿形带1的截面图，图2C是表示齿形带1的局部剖视侧面图。
齿形带1包括带主体4、多个齿部5、和齿布6，其中，在带主体4中沿橡胶层3的宽度方向并列设置有多个芯线2；多个齿部5形成于所述带主体4的一个表面；齿布6覆盖所述齿部5的表面。在齿形带1中，齿部5也可以形成于带主体4的正、反两面。
齿布6如下形成：使表面层用橡胶组合物浸入帆布面料的内部，并在帆布面料的表面形成表面层而得到布质基材61，使粘合层用橡胶组合物附着于布质基材61的处在齿布5一侧的表面，从而形成粘合层62。
(1)带主体
在构成上述带主体4的橡胶层3中含有HNBR、以及在HNBR中微分散有甲基丙烯酸锌而得到的HNBR/甲基丙烯酸锌聚合物合金(以下，称为聚合物合金)作为橡胶成分。上述聚合物合金可以使用预先制备的产品，也可以在制备橡胶层3用的组合物(橡胶层用组合物)的阶段通过在HNBR中微分散甲基丙烯酸锌来制备。作为上述产品，例如可以列举：日本ZEON株式会社制的“Zeoforte(注册商标)ZSC2295N”、“Zeoforte ZSC4195CX”等。
单体HNBR的结合丙烯腈含量优选为15％～50％，碘值优选为60mg/100mg以下。而且，含有100℃时的门尼粘度(1+4)为100以上、160以下的高分子量HNBR。上述门尼粘度优选为110以上、150以下，更优选为120以上、140以下。通过含有上述高分子量HNBR，并且含有上述聚合物合金，从而使得橡胶层3具有高强度和高刚性，并具有良好的耐弯曲疲劳性。即，由于在不增加上述聚合物合金含量的情况下可使得橡胶层3具有高强度和高刚性，因此，不会产生由上述聚合物合金的含量增加而导致的耐弯曲疲劳性的恶化等的上述弊病。可以认为，通过添加上述高分子量HNBR，能够改善橡胶层的强度、刚性及动态物性，其原因在于：聚合物的分子本身及分子间结合力提高，由此起到降低永久应变、降低自身发热等的作用。从良好地表现上述效果及降低成本的观点出发，相对于橡胶层3总量(橡胶层用组合物)，上述高分子量HNBR的含量优选为5质量％以上、20质量％以下，更优选为7质量％以上、18质量％以下，进一步优选为10质量％以上、15质量％以下。
作为橡胶成分，优选地，还含有将羧基丁腈橡胶氢化所得到的氢化羧基NBR。由此，芯线2良好地粘合在橡胶层3的内部，橡胶层3和齿布6的粘合性变得良好，并且橡胶层3的耐磨损性变得良好。可以认为，通过导入羧基可改善橡胶层的耐磨损性的原因在于聚合物的分子间结合力提高。另外，可以认为，通过导入羧基而使橡胶层3与齿布及芯线等其他材料间的润湿性和粘合性变得良好的原因在于，赋予了与各材料相适应的极性以及增加了其他材料对粘合剂的一次结合量。
上述氢化羧基NBR的100℃时的门尼粘度(1+4)优选为60以上、100以下，结合丙烯腈含量优选为50质量％以下，碘值优选为60mg/100mg以下。而且，从良好地表现上述效果和降低成本的观点出发，相对于橡胶层3总量(橡胶层用组合物)，上述氢化羧基NBR的含量优选为1质量％以上、30质量％以下，更优选为2质量％以上、10质量％以下，进一步优选为2.5质量％以上、5质量％以下。
而且，优选地，在橡胶成分中含有低结合丙烯腈含量HNBR(即，相对于HNBR总量，结合丙烯腈含量为15质量％以上、25质量％以下的HNBR)。由此，齿形带1具有良好的耐寒性(低温启动型)。更优选的是，低结合丙烯腈含量HNBR的100℃时的门尼粘度(1+4)为50以上、100以下，碘值为27mg/100mg以下。从良好地表现上述效果的及降低成本的观点出发，相对于橡胶成分总量，低结合丙烯腈含量HNBR的含量优选为10质量％以上、70质量％以下，更优选为20质量％以上、50质量％以下，进一步优选为30质量％以上、40质量％以下。由此，齿形带1被赋予适当的极性，齿形带1以良好平衡的方式具有耐寒性(低温启动性)和耐油性。在此，各HNBR可以是聚合物单体，也可以是聚合物合金所含有的HNBR。
此外，在橡胶成分中，结合丙烯腈含量为35质量％以上、50质量％以下的高或中高结合丙烯腈含量HNBR与低结合丙烯腈含量HNBR的质量比优选为15∶85至80∶20，更优选为30∶70至70∶30，进一步优选为50∶50至65∶35。
在上述橡胶成分中混合诸如有机过氧化物和/或硫磺等交联剂、共交联剂(交联助剂)、抗老剂、颜料、着色剂及增塑剂等而得到橡胶层组合物，通过对该橡胶层用组合物进行交联而得到橡胶层3。作为上述有机过氧化物，没有特别限制，可以使用例如：1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基环己烷、二叔丁基过氧化物、二叔丁基过氧化异丙苯、过氧化二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己炔、1，3-双(叔丁基过氧基异丙基)苯、叔丁基过氧基异丙基甲酸酯等。此外，作为交联剂，除这些有机过氧化物之外，还可以适量添加肟亚硝基化合物、单体类、聚合物类的物质(通常作为共交联剂使用)。除此之外，橡胶层用组合物中还可以含有增强剂、表面裂纹防止剂等。
作为共交联剂，可以列举苯撑双马来酰亚胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三烯丙基异三聚氰酸酯等。
作为抗老剂，可以列举胺类抗老剂、及2-巯基苯并咪唑的锌盐等。
作为颜料及着色剂，可以列举氧化钛、碳、酞菁蓝、酞菁绿、胭脂红等。
作为增塑剂，可以列举己二酸类聚酯、偏苯三酸酯、脂肪族二元酸酯等增塑剂。
作为芯线2，优选地，在中心部配置芯纤维，在其周围配置多条经初捻的单纱并对上述芯纤维和单纱进行复捻从而形成芯线2。更优选地，上述单纱的初捻方向与复捻方向相同，并且，上述芯纤维的初捻方向与上述单纱的初捻方向为相反方向，或者，上述芯纤维是无捻纤维。进一步优选地，芯纤维采用碳纤维，单纱采用玻璃纤维。
由于本发明的橡胶层组合物具有上述组分，因此将上述橡胶层用组合物交联而得到的橡胶层3即使在不含有作为增强剂的碳时仍具有高强度及高硬度的物性，，即，“橡胶硬度Hs为95以上、硫化橡胶试验中100％模量为18MPa以上、橡胶断裂强度为36MPa以上”。因此，可进行黑色以外的着色，具有清洁性，不会出现像使用碳着色为黑色、带主体4磨损而磨损粉末飞散时那样污垢显著的情况。而且，由于淡色化因此容易目视确认磨损粉末的产生，从而能够容易地判别更换时间，因此可维护性也良好。另外，关于上述橡胶硬度Hs，从防止噪音的观点出发优选为98Hs以下。
(2)齿布
作为齿布6的帆布面料，可以列举尼龙6、尼龙66、尼龙46、芳纶纤维及聚对苯撑苯并恶唑纤维等。这些物质可以单独使用，也可以由它们的混纺丝构成。
齿布6的上述表面层用橡胶组合物及粘合层用橡胶组合物，含有HNBR以及在HNBR中微分散有甲基丙烯酸锌而形成的HNBR/甲基丙烯酸锌聚合物合金作为橡胶成分。上述聚合物合金可以使用预先制备的产品，也可以在制备表面层用橡胶组合物或粘合层用橡胶组合物的阶段通过在HNBR中微分散甲基丙烯酸锌来制备。
优选地，还含有氢化羧基NBR作为橡胶成分。作为氢化羧基NBR，例如，可以是100℃时的门尼粘度(1+4)为60以上、100以下，结合丙烯腈含量为50％以下，碘值为60mg/100mg以下的氢化羧基NBR。通过含有氢化羧基NBR，齿布6与芯线2及橡胶层3之间的粘合性变得良好。此外，由于不需要RFL处理，不含有间苯二酚和福尔马林的缩聚物，因此耐磨损性良好。即使在氢化羧基NBR仅混合至粘合层用橡胶组合物的情况下仍起到上述的效果。可以认为，通过导入羧基而使齿布6与其他材料的粘合性变得良好的原因在于：赋予了与各材料相适应的极性，增加了其他材料对粘合剂的一次结合量。从上述效果的良好实现、加工性及成本的观点出发，相对于表面层用橡胶组合物或粘合层用橡胶组合物，氢化羧基NBR的含量优选为1质量％以上、30质量％以下，更优选为2质量％以上、15质量％以下，进一步优选为2.5质量％以上、10质量％以下。
而且，混合上述有机过氧化物等交联剂、硬脂酸和/或苯撑双马来酰亚胺等交联助剂、钛酸钾晶须等增强剂、苯酚树脂等NBR粘合剂、及己二酸类聚酯等增塑剂作为橡胶以外的成分。也可以混合氧化钛等颜料。由于含有钛酸钾晶须等增强剂，而不需要含有碳作为增强剂，因此可以将齿布6着色为白色，因而具有清洁性，不会出现像使用碳着色为黑色、齿布6磨损而磨损粉末飞散时那样污垢显著的情况。
在上述表面层用橡胶组合物中还混合PTFE。由于通过氢化羧基NBR提高了粘合力，因此可以大量含有PTFE，从而可以进一步使齿布2的耐磨损性提高。相对于表面层用橡胶组合物，PTFE的混合量优选为30质量％以上、90质量％以下，更优选为40质量％以上、80质量％以下，进一步优选为50质量％以上、60质量％以下。PTFE不仅包含在齿布6的表面层中，而且包含在布基材61内，因此即使在齿布6已磨损的情况下仍维持着自身润滑性。
而且，优选在上述表面层用橡胶组合物中混合导电性氧化锌。更优选导电性氧化锌的体积电阻率为20Ω·cm以上、500Ω·cm以下，比表面积为4m2/g以上、50m2/g以下，一次粒径为20nm以上、250nm以下，体积比重(bulk density)为200ml/100g以上、1000ml/100g以下。而且，从良好导电性的赋予、及成本的观点出发，优选在表面层用橡胶组合物中含有2质量％以上、20质量％以下的导电性氧化锌，更优选含有3质量％以上、10质量％以下的导电性氧化锌。
优选在上述粘合层用橡胶组合物中混合导电性碳。更优选导电性碳的平均粒径为20nm以上、50nm以下，比表面积为30m2/g以上、140m2/g以下，碘吸收量为50mg/g以上、180mg/g以下，体积密度为0.01g/ml以上、0.3g/ml以下，电阻率为0.4Ω·cm以下。从良好导电性的赋予、加工性、及成本的观点出发，优选在粘合层用橡胶组合物中含有10质量％以上、40质量％以下的导电性碳，更优选含有12质量％以上、30质量％以下的导电性碳，进一步优选含有13质量％以上、20质量％以下的导电性碳。
可以如后所述对导电性氧化锌、导电性碳等导电性材料在齿布6的表面(齿形带1的表面)的露出度进行控制。由此，齿布6具有良好的导电性，防止齿形带1在运转时带电。相对于上述整个表面的上述露出度优选为0％以上、30％以下。
将上述表面层用橡胶组合物及粘合层用橡胶组合物溶解于有机溶剂来进行使用。
(3)齿形带的制造
以下，对齿形带1的制造方法进行说明。
图3是用于说明齿形带1的制造方法的示意截面图。
首先，例如将尼龙66制的帆布面料60浸渍于通过将上述表面层用橡胶组合物溶解于有机溶剂而得到的溶液中，然后使其干燥(图3A)。
由此，得到布基材61，其中，表面层用橡胶组合物(图中，以“··”表示)浸透帆布面料60的布纹60a从而在表面形成有由表面层用橡胶组合物形成的表面层(图3B)。以干燥后的固体份量计，每1m2的帆布面料60形成有50g～200g的表面层。
接着，在布基材61的一个表面涂布通过将粘合层用橡胶组合物溶解于有机溶剂而得到的溶液，使其干燥后形成粘合层62(图3C)。以干燥后的固体份量计，每1m2的帆布面料60形成有30g～250g的粘合层62。
然后，在具有齿部形成用槽的圆筒状模具的外表面缠绕齿布6，使得在圆筒状模具侧形成交联膜，在此基础上，以一定张力将芯线2缠成螺旋状，然后在此基础上，缠绕由橡胶层用橡胶组合物形成的未硫化(未交联)橡胶片材，之后，装入硫化罐从外周侧加压，通过蒸汽进行加热。成形温度为100℃以上、130℃以下，成形压力为6MPa以上、10MPa以下。齿形带1中，橡胶因上述加压、加热而软化并形成齿部5，并且齿布6粘合于齿布表面侧，形成橡胶层3。由此制造齿形带1(图3D)。
【实施例】
以下，对本发明的实施例进行具体说明，但本发明并不限于下述实施例。
(1)带主体的橡胶层用组合物
[混合例1]
根据下述表1的配比(以质量份表示)，将HNBR(1)(日本ZEON株式会社制“Zetpol(注册商标)2010H”)、HNBR/甲基丙烯酸锌聚合物合金(聚合物合金)(1)(日本ZEON株式会社制“Zeoforte ZSC2295N”)、氧化钛(堺化学工业株式会社制“氧化钛R-62N”、白色颜料)、增塑剂(株式会社ADEKA制“ADK CIZER C9N”、己二酸类聚酯)、交联剂(化药Akzo株式会社制“Perkadox 14/40C”、[1，3-双(叔丁基过氧基异丙基)苯(40％)+碳酸钙])、共交联剂(大内新兴化学工业株式会社制“VULNOC PM”、苯撑双马来酰亚胺)、抗老剂(白石钙株式会社制“Naugard445”(胺类抗老剂)、大内新兴化学工业株式会社制“NOCRAC MBZ”(2-巯基苯并咪唑的锌盐))、及SRF碳(旭碳株式会社制、着色剂)混合，得到混合例1的橡胶层用组合物。
“Zetpol 2010H”的物性为：结合丙烯腈含量为36.2质量％、碘值(中心值)为11mg/100mg、门尼粘度为120以上。“ZSC2295N”的基体聚合物为“Zetpol2020”(物性：结合丙烯腈含量为36.2％、碘值为(中心值)28mg/100mg、门尼粘度为78)，“ZSC2295N”的物性为：门尼粘度为85、硬度JIS(shoreD)为95(60)。
[表1]
  成分   混合例1   混合例2   混合例3   混合例4
  HNBR(1)   15.0   15.0   10.0   -
  HNBR(2)   -   -   -   15.0
  HNBR/甲基丙烯酸锌聚合物合金(1)   85.0   -   -   85.0
  HNBR/甲基丙烯酸锌聚合物合金(2)   -   85.0   85.0   -
  氢化羧基NBR   -   -   5.0   -
  氧化钛   10.0   10.0   10.0   10.0
  增塑剂   6.0   6.0   6.0   6.0
  交联剂   8.0   8.0   8.0   8.0
  共交联剂   0.5   0.5   0.5   0.5
  抗老剂   2.0   2.0   2.0   2.0
  SRF碳   1.0   1.0   1.0   1.0
  合计   127.5   127.5   127.5   127.5
[混合例2]
混合聚合物合金(2)(日本ZEON株式会社制“ZSC4195CX”)代替聚合物合金(1)，除此之外，与混合例1同样，从而得到混合例2的橡胶层用组合物。“ZSC4195CX”的基体聚合物为“Zetpol4310”(物性：结合丙烯腈含量为18.6质量％、碘值(中心值)为15mg/100mg、门尼粘度为75、硬度JIS(shoreD)为95(60))。
[混合例3]
将HNBR(1)的混合量由15.0质量份变更为10.0质量份，混合5质量份的氢化羧基NBR(LANXESS公司制“Therban XT”)，除此之外，与混合例2同样，从而得到混合例3的橡胶层用组合物。
[混合例4]
混合HNBR(2)(日本ZEON株式会社制“Zetpol2020”)代替HNBR(1)，除此之外，与混合例1同样，从而得到混合例4的橡胶层用组合物，
(2)齿布的表面层用橡胶组合物及粘合层用橡胶组合物
[混合例I]
根据下述表2的配比(以质量份表示)，将上述HNBR(2)(“Zetpol2020”)、上述聚合物合金(1)(“ZSC2295N”)、上述氢化羧基NBR(Therban XT)、上述氧化钛(“氧化钛R-62N”)、上述交联剂(“Perkadox 14/40C”)、上述交联助剂(“VULNOC PM”)、钛酸钾晶须(大塚化学株式会社“TISMO D101”)、酚醛树脂(住友Bakelite株式会社制“SMILITERESIN PR7031A”、HNBR粘合剂)、导电性氧化锌(HakusuiTech株式会社制“氧化锌23-K”)、上述增塑剂(“ADK CIZERC9N”)、及PTFE(DuPont公司制“Zonyl MP1100”)混合，得到混合例I的表面层用橡胶组合物。
[表2]
[混合例II]
将HNBR(2)的混合量由70.0质量份变更为80.0质量份，不混合氢化羧基NBR及导电性氧化锌，除此之外，与混合例I同样，从而得到混合例II的表面层用橡胶组合物。
[混合例A]
将增塑剂的混合量由4.0质量份变更为8.0质量份，不混合PTFE，混合导电性碳，除此之外，与混合例II同样，从而得到混合例A的粘合层用橡胶组合物。
[混合例B]
将HNBR(2)的混合量由80.0质量份变更为70.0质量份，混合上述氢化羧基NBR(“Therban XT”)，除此之外，与混合例A同样，从而得到混合例B的粘合层用橡胶组合物。
[混合例C]
将增塑剂的混合量由8.0质量份变更为4.0质量份，不混合导电性碳，除此之外，与混合例A同样，得到混合例C的粘合层用橡胶组合物。
(3)齿布
根据下述表3的组合，使上述混合例I或混合例II的表面层用橡胶组合物浸入帆布面料，并在表面形成表面层而得到布基材，通过上述混合例A～C中的任一种粘合层用橡胶组合物在布基材的一个表面形成粘合层而得到齿布。作为帆布面料，使用由尼龙66制成、以“2/2的斜纹”构成的帆布。
[表3]
  齿布1   齿布2   齿布3   齿布4   齿布5   齿布6
  表面层   I   I   I   II   II   II
  粘合层   A   B   C   A   B   C
(4)芯线
将实施例所使用的芯线示于下述表4。
[表4]
  原丝   处理   构造
  芯线1   碳纤维+玻璃纤维复合   HNBR丝   -
  芯线2   碳纤维   RFL   -
  芯线3   K-玻璃纤维9μm   RFL   3/13
使用日本板硝子株式会社制的芯线作为表4的芯线1，该芯线1通过如下方式形成：在由碳纤维构成的芯纤维的周围配置多条由经初捻的玻璃纤维构成的单纱，再沿与该单纱的初捻方向相同的方向对它们进行复捻而使它们一体化。芯纤维的初捻方向与单纱的初捻方向为相反方向。通过含有HNBR的处理材料对芯线1进行处理。
芯线2是现有的芯线，即，将碳纤维进行初捻后再将多根经初捻的碳纤维集束并进行复捻而使其形成为一体所得到的芯线。芯线2使用日本板硝子株式会社制的实施了RFL处理的芯线。
芯线3是现有的芯线，即，将K-玻璃纤维进行初捻后再将多根经初捻的K-玻璃纤维集束并进行复捻而使其形成为一体所得到的芯线。芯线3使用日本板硝子株式会社制的实施了RFL处理的芯线。
(5)齿形带
[实施例1]
如下述的表5所示，使用表1中混合例1的橡胶层用组合物作为带主体的橡胶层，使用表3的齿布2作为齿布，使用表4的芯线1作为芯线来制作实施例1的齿形带。
[实施例2]、[实施例3]、[比较例1]
根据下述表5的橡胶层、齿布、及芯线的组合来制作实施例2及实施例3、比较例1的齿形带。
[表5]
  实施例1   实施例2   实施例3   比较例1
  橡胶层   混合例1   混合例2   混合例3   混合例4
  齿布   2   2   2   2
  芯线   1   1   1   1
[实施例4]～[实施例11]
根据下述表6的橡胶层、齿布、及芯线的组合来制作实施例4～11的齿形带。
[表6]
  实施例4   实施例5   实施例6   实施例7   实施例8   实施例9   实施例10   实施例11
  橡胶层   混合例3   混合例3   混合例3   混合例3   混合例3   混合例3   混合例3   混合例3
  齿布   1   2   3   4   5   6   2   2
  芯线   1   1   1   1   1   1   2   3
(6)性能评价
以下，对性能评价的结果进行说明。
(a)橡胶层的强度及刚性的评价
在160℃下使表1的各混合例的橡胶层用组合物进行25分钟的交联，制备橡胶层材料(片材)，测定橡胶断裂强度(JIS K 6251(哑铃状3号))、100％模量(JIS K 6254(条状1号))、橡胶硬度(JIS K 6253(肖氏硬度“A型”))。将其结果示于下述表7。
[表7]
  混合例1   混合例2   混合例3   混合例4
 橡胶断裂强度(MPa)   42.6   41.6   41.1   35.3
 100％模量(MPa)   22.4   21.8   21.6   16.7
 橡胶硬度(Hs)   97   97   96   94
由表7可知，较之于不含有高分子量HNBR的混合例4的橡胶层材料，含有门尼粘度高(分子量高)的HNBR“Zetpol2010H”的混合例1～3的橡胶层材料的强度和刚性高。而且可知，含有聚合物合金(1)的混合例1的橡胶层材料的强度最高。
(b)橡胶层的耐弯曲疲劳性的评价
就上述实施例1～3及比较例1的齿形带，测定带主体的橡胶层的背部发生微小裂纹的时间。
图4是表示用于评价橡胶层的耐弯曲疲劳性的装置的示意图。
将各齿形带的齿部架设于4个带轮11、11、11、11，在通过4个惰轮12、12、12、12支持带主体的背部的状态下施加载荷。
测定条件如下。
·带  齿间距8mm、长1000mm、宽20mm
·带轮  20T(直径51mm)×4个
·惰轮轮径  直径40mm
·旋转速度  5500转/分钟
·载荷  197N
图5是表示各齿形带的橡胶层的背部发生微小裂纹为止的时间的图表。将比较例1的上述时间设为100％。
由图5可知，较之于未混合高分子量HNBR而得到橡胶层的比较例1的齿形带，混合门尼粘度高(分子量高)的高分子量HNBR而得到橡胶层的实施例1～3的齿形带的耐弯曲疲劳性高。
(c)橡胶层的耐磨损性评价
就上述实施例1～3及比较例1的齿形带，使用与上述橡胶层耐弯曲疲劳性测定装置相同的装置，在相同的测定条件下，测定经过1000小时后带主体的橡胶层的厚度(带主体的背面与芯线的中心轴间的间距)。
图6是表示各齿形带经过1000小时后带主体的橡胶层的厚度变化量的图表。将比较例1的上述变化量设为100％。
由图6可知，较之于未混合高分子量HNBR而得到橡胶层的比较例1的齿形带，混合门尼粘度高(分子量高)的高分子量HNBR而得到橡胶层的实施例1～3的齿形带的变化量小，耐磨损性增高。而且，混合了氢化羧基丁腈橡胶的实施例3的齿形带的耐磨损性最高。
根据以上的(a)～(c)可确认，通过混合聚合物合金和高分子量HNBR作为橡胶层用组合物，齿形带具有高强度和高刚性，并且具有良好的耐弯曲疲劳性和耐磨损性。而且可以确认，通过进一步混合氢化羧基NBR，耐磨损性进一步提高。
(d)橡胶层的耐寒性和耐油性的评价
就上述实施例1～3及比较例1的齿形带、以及氯丁橡胶带，对耐寒性和耐油性进行评价。
图7是表示用于评价耐寒性的装置的示意图。
在超低温制冷器13内，将齿形带15架设于2个带轮14、14上，通过马达16使带轮14旋转，对下述的循环数和带主体的背部(背橡胶)的裂纹数间的关系进行研究。
测定条件如下。
·带  齿间距8mm、长1000mm、宽20mm
·带轮  24T×24T
·无载荷
·旋转速度  750转/分钟
·1个循环  运转1分钟-停止10分钟的间歇运转
·超低温制冷器内温度  -35℃
图8是表示对各齿形带的循环数与背橡胶裂纹数的关系进行研究所得结果的图表。由图8可知，橡胶层中含有聚合物合金(2)的实施例2及实施例3的齿形带与其他的齿形带相比耐寒性显著提高，其中，聚合物合金(2)的基体聚合物为低结合丙烯腈含量HNBR。
下面，对耐油性进行评价。
使上述混合例1～4及氯丁橡胶的橡胶层用组合物在160℃下交联(硫化)25分钟，制备橡胶层材料(片材)。
然后，日本国工业标准3号油(JIS No.3oil)流入油浴中并将温度保持在60℃，将各片材裁切为预定大小后浸渍在油中，研究浸渍时间和体积变化率间的关系。
图9是表示对浸渍时间和体积变化率间的关系进行研究所得结果的图表。较之于混合例1及混合例4的橡胶层材料，构成齿形带时耐寒性良好的混合例2及混合例3的橡胶层材料的耐油性稍差，但可以看出，较之于由氯丁二烯构成的橡胶层材料，耐油性大幅提高。
由以上可知，由于橡胶层中含有聚合物合金(2)，因此齿形带的耐寒性提高，通过使高或中高结合丙烯腈含量HNBR与低结合丙烯腈含量HNBR的质量比在15∶85至80∶20的范围内，可以使得齿形带具有良好平衡的耐寒性和耐油性。其中，聚合物合金(2)的基体聚合物为低结合丙烯腈含量HNBR。
(e)橡胶层材料与齿布的粘合性的评价
将上述混合例1～4的橡胶层用组合物和齿布2合在一起，分别在160℃下使它们交联(硫化)25分钟，制备橡胶/布的硫化片材。
首先，对各橡胶层材料与上述齿布2的粘合性进行评价。
图10是用于说明对各橡胶层材料与齿布间的粘合性进行评价的评价方法的图。
将橡胶/布的硫化片材固定在支承板19上，通过拉伸试验机拉拽齿布17(上述齿部2)的未与橡胶层18粘合的部分从而求出粘合强度。
图11是表示将混合例4的橡胶层材料的粘合强度设为100％时各混合例的橡胶层材料的粘合强度的图表。可知，含有氢化羧基NBR的混合例3的橡胶层材料与齿布2之间的粘合性显著提高。
将上述混合例1～4的橡胶层用组合物和芯线1～3合在一起，分别在160℃下使它们交联(硫化)25分钟，制备橡胶/芯线的硫化片材。
图12是用于说明对各橡胶层材料与芯线间的粘合性进行评价的评价方法的图。
将橡胶/芯线的硫化片材缠绕于辊21上，通过拉伸试验机在竖直方向上相对于橡胶层18及辊21拉拽芯线22，从而求出粘合强度。
图13是表示对使用芯线1时的各橡胶层材料的粘合强度进行求解所得结果的图表。混合例4的橡胶层材料的粘合强度被设定为100％。
图14是表示对使用芯线2时的各橡胶层材料的粘合强度进行求解所得结果的图表。混合例4的橡胶层材料的粘合强度被设定为100％。
图15是表示对使用芯线3时的各橡胶层材料的粘合强度进行求解所得结果的图表。混合例4的橡胶层材料的粘合强度被设定为100％。
由图13～图15可知，含有氢化羧基NBR的混合例3的橡胶层材料与芯线之间的粘合性显著提高。而且可知，使用了芯线2时的粘合强度最高，使用了芯线3时的粘合强度次之，使用了芯线1时的粘合强度再次之。
(f)带表面(齿布表面)的导电性的评价
就上述实施例4～9的齿形带，对导电性进行评价。
图16是表示用于评价导电性的装置的示意图。
将齿形带25架设于2个带轮24、24上，通过静电传感器26测定齿形带25上产生的静电。
测定条件如下。
·带  齿间距8mm、长1000mm、宽25mm
·带轮(铁制)  30T×30T
·旋转速度  1000转/分钟
·无载荷
图17是表示产生的静电量的图表。布基材61的表面露出导电性材料。实施例4、5、6、7、8、9的齿形带表面的电势(kV)分别为0、0、-23、-0.1、-0.1、-27。
图18是表示产生的静电量的图表。布基材61的表面未露出导电性材料。实施例4、5、6、7、8、9的齿形带表面的电势(kV)分别为-0.1、-0.1、-25、-0.3、-0.3、-29。
图19是用于说明对粘合层的露出进行控制的控制方法的图。
图19A与上述图3C的状态相对应。
通过调整由上述状态成型齿部5时的压力和温度，防止粘合层62从布基材61的表面露出，即，防止导电性材料(导电性碳)外露，从而使导电性材料存在于布基材61的内部(图19B)。此外，也可以通过调整压力和温度，使粘合层62从布基材61的表面露出。
即使在如图19B所示那样粘合层62未从布基材61的表面露出的情况下，由于初始运转时齿布与带轮间的配合、以及初始带张力或运转时的载荷张力等，粘合层62会暂时从布纹微量露出从而导电性材料露出，所带的电就会通过粘合层62传导至带轮(图19C)。
由图17和图18可知，粘合层62含有导电性碳并且表面层含有导电性氧化锌的实施例4和实施例5的齿形带具有最良好的导电性。此外，由实施例7及实施例8可知，在粘合层含有导电性碳的情况下，即使表面层未含有导电性氧化锌，齿形带也具有良好的导电性。
而且，通过比较图17和图18可知，在导电性材料从齿形带的表面露出的情况下导电性高，但即使在导电性材料未从齿形带的表面露出的情况下，如图19所示，由于导电性材料暂时露出也能得到良好的导电性。
(g)齿布的粘合性的评价
将上述混合例3的橡胶层用组合物与齿布1～6合在一起，分别在160℃下使它们交联(硫化)25分钟，制备橡胶/布的硫化片材。
与图10同样，将橡胶/布的硫化片材固定在支承板19上，通过拉伸试验机拉拽齿布17(上述齿布1～6)的未与橡胶层18粘合的部分来求出粘合强度。
图20是表示将齿布6的粘合强度设为100％时各齿布的粘合强度的图表。由图20可知，表面层和粘合层均含有氢化羧基NBR的齿布2的粘合性最好。在粘合层的混合例中，B粘合强度最高、C次之、A再次之。此外可知，在粘合层含有氢化羧基NBR的情况下，即使表面层未含有氢化羧基NBR，齿布5也可以得到非常高的粘合强度。
图21是用于说明对各齿布与芯线间的粘合性进行评价的评价方法的图。
将混合例3的橡胶层组合物、齿布1～6及芯线1～3合在一起，分别在160℃下使它们交联(硫化)25分钟，制备橡胶/芯线/布的硫化片材。
将橡胶/芯线/布的硫化片材固定在支撑板19上，通过拉伸试验机拉拽齿布17的未与芯线20粘合的部分来求出粘合强度。在橡胶层18的表面密集地并列设置有芯线20。
图22是表示将齿布6和芯线3之间的粘合强度设为100％时各齿布与芯线1～3间的粘合强度的图表。由图22可知，表面层和粘合层均含有氢化羧基NBR的齿布2的粘合性最好。粘合层的混合例中，B粘合强度最高、C次之、A再次之。此外可知，在粘合层含有氢化羧基NBR的情况下，即使表面层未含有氢化羧基NBR，齿布5也可以得到足够高的粘合强度。而且，就芯线而言，芯线1的粘合强度最高、芯线3次之、芯线2再次之。
(h)齿布的耐磨损性的评价
就上述实施例4～9的齿形带，使用与图4的橡胶层耐弯曲疲劳性测定装置相同的装置，在下述的测定条件下，测定经过1000小时后带主体橡胶层的芯线的中心轴与齿布的表面(由齿布覆盖未形成有齿部的带主体平面所形成部分的表面)的间距PLD(Pitch Line Differential：节线差)的变化量。
测定条件如下。
·带  齿间距8mm、长1000mm、宽20mm
·带轮  20T(直径51mm)×4个
·惰轮轮径  直径40mm
·旋转速度  5500转/分钟
·载荷  197N
图23是表示各齿形带经过1000小时后齿布的磨损量的图表。将实施例9的上述磨损量设为100％。由图23可知，含有齿布2的实施例5的齿形带，其齿布的耐磨损性最良好，其中，齿布2的表面层和粘合层均含有氢化羧基NBR。在齿布的表面层的混合例相同的情况下，粘合层的混合例为B时的耐磨损性最高，粘合层的混合例为C时的耐磨损性次之，粘合层的混合例为A时的耐磨损性再次之。此外，在齿布的粘合层的混合例相同的情况下，表面层的混合例为I时的耐磨损性最高，表面层的混合例为II时的耐磨损性次之。
(i)齿形带的耐冲击性的评价
就上述实施例1、3、9～11及比较例1的齿形带，对耐冲击性进行评价。
图24是表示用于评价耐冲击性的装置的示意图。
将齿形带28架设于2个带轮27、27上，与其中一个带轮27同轴地配置飞轮30，通过驱动马达29以正反旋转的方式使带轮27突然启动/突然停止，对齿形带28赋予冲击并求出直至带出现故障为止的时间来评价耐冲击性。
测定条件如下。
·带  齿间距8mm、长1000mm、宽15mm
·带轮  30T×30T
·峰值转矩  160N·m
图25是表示至各齿形带出现故障为止的时间的图表。将实施例3的上述时间设为100％。
在图25中，通过比较实施例3、10及11可知，使用芯线1时的耐冲击性最优、使用芯线3时的耐冲击性次之、使用芯线2时的耐冲击性再次之。通过比较实施例1、3及比较例1可知，橡胶层用组合物的混合例为3时的耐冲击性最优、混合例为1时的耐冲击性次之、混合例为4时的耐冲击性再次之。即，由于橡胶层含有高分子量HNBR因此耐冲击性提高，由于含有氢化羧基NBR因此耐冲击性进一步提高。通过比较实施例3和9可知，较之于上述表面层及粘合层未含有氢化羧基NBR的情况，齿布的表面层及粘合层含有氢化羧基NBR时的耐冲击性提高。
(j)齿形带的耐弯曲疲劳性的评价
就上述实施例1、3、9～11及比较例1的齿形带，使用与图4相同的装置测定经过1000小时后的齿形带的剩余强度。
测定条件如下。
·带  齿间距8mm、长1000mm、宽20mm
·带轮  20T(直径51mm)×4个
·惰轮轮径  直径40mm
·旋转速度  5500转/分钟
·载荷  197N
图26是表示各齿形带经过1000小时后的剩余强度的图表。将实施例3的剩余强度设为100％。
在图26中，通过比较实施例3、10及11可知，使用芯线1时的剩余强度最优、使用芯线3时的剩余强度次之、使用芯线2时的剩余强度再次之。通过比较实施例3和比较例1可知，由于橡胶层含有氢化羧基NBR因此剩余强度提高，通过比较实施例3和9可知，较之于上述表面层及粘合层未含有氢化羧基NBR的情况，齿布的表面层及粘合层含有氢化羧基NBR时的剩余强度提高。
(k)齿形带的负荷耐久性的评价
就上述实施例1、3、9～11及比较例1的齿形带，对负荷耐久性进行评价。
图27是表示用于评价负荷耐久性的装置的示意图。
将齿形带32架设于2个带轮31、31上，通过驱动马达33使带轮31旋转，通过测力计34确认负荷力矩并连续运转，求出至发生故障为止的时间。
测定条件如下。
·带  齿间距8mm、长1000mm、宽15mm
·带轮  30T×30T
·负荷力矩  68N·m
·旋转速度  3000转/分钟
图28是表示各齿形带出现故障为止的时间的图表。将实施例3的上述时间设为100％。
在图28中，通过比较实施例3、10及11可知，使用芯线1时的负荷耐久性最优、使用芯线2时的负荷耐久性次之、使用芯线3时的负荷耐久性再次之。通过比较实施例1、3和比较例1可知，橡胶层用组合物的混合例为3时的负荷耐久性最优、混合例为1时的负荷耐久性次之、混合例为4时的负荷耐久性再次之。即，由于橡胶层含有高分子量HNBR因此负荷耐久性提高，并由于含有氢化羧基NBR因此负荷耐久性进一步提高。通过比较实施例3和9可知，较之于上述表面层及粘合层未含有氢化羧基NBR的情况，齿布的表面层及粘合层含有氢化羧基NBR时的负荷耐久性提高。
在实施例1及比较例1的齿形带中，由于橡胶层和芯线的粘合力不足所导致的齿根裂纹将发生缺齿。在实施例9的齿形带中，由于齿布和芯线的粘合力不足导致齿布脱离从而发生缺齿。在实施例10的齿形带中，由于芯线的耐弯曲疲劳性的降低而发生断裂。在实施例11的齿形带中，由于对负荷的刚性不足所导致的咬合不良而发生缺齿。在实施例3的齿形带中，至齿布磨损为止没有发生缺齿，具有长寿命。
(l)带衰减特性的评价
就上述的实施例3、11及比较例1，评价带衰减特性。
图29是表示用于评价带衰减特性的装置的示意图。
将齿形带36架设于2个带轮35、35上，通过驱动马达37使驱动侧的带轮35旋转1周后突然停止，并通过激光位移计38测量从动侧的带轮35的振荡。
测定条件如下。
·带  齿间距8mm、长2800mm、宽20mm
·带轮  30T×30T
加速时间以0.1秒将旋转速度由0提高至200转/分钟，
图30是表示衰减时间与从动带轮振幅量间的关系的图表。
在图30中，通过比较实施例3和比较例1可知，橡胶层中含有高分子量HNBR、刚性较高时，具有良好的衰减特性。而且，通过比较实施例3和实施例11可知，通过使用芯线1可得到良好的衰减特性。
(m)总结
在带主体的橡胶层用组合物中混合聚合物合金外并且进一步混合高分子量HNBR，由此，静态性质和耐弯曲疲劳特性等动态性质得到改善，实现高强度和高刚性。由于高刚性化和高弹性化的实现，所得的齿形带能够实现窄幅化，从而能够实现紧凑布局。
而且，通过在橡胶层用组合物中混合氢化羧基NBR，并通过高分子量HNBR获得高硬度，二者相互结合从而可实现高耐磨损性。氢化羧基NBR的亲和性良好，可改善橡胶层与其他材料的润湿性和粘合性。
通过提高带主体的橡胶层的强度、刚性、耐磨损性、耐弯曲疲劳性以及与其他材料的粘合性，可提高齿形带的传动能力、停止精度、衰减特性。
而且，通过以预定的范围混合低结合丙烯腈含量HNBR和高或中高结合丙烯腈含量HNBR作为橡胶层用组合物，齿形带可良好平衡地具有耐寒性和耐油性。
通过在齿布的粘合层用橡胶组合物中(优选地还在表面层用橡胶组合物中)混合氢化羧基NBR，提高齿布与带主体的橡胶层及芯线间的粘合力。而且，由于粘合力提高，因此可添加大量的PTFE，因而耐磨损性提高。在带主体的橡胶层也含有氢化羧基NBR时，齿形带还具有高耐久性。
通过提高齿布的耐磨损性以及与带主体的橡胶层及芯线间的粘合性，由此提高齿形带的传动能力。
通过在表面层用橡胶组合物中混合导电性氧化锌并在粘合层用橡胶组合物中混合导电性碳，在成形齿形带时调整压力和温度使粘合层通过布基材的布纹露出，从而使导电性材料露出。或者，即使在成形时粘合层未露出的情况下，由于初始运转时齿布与带轮间的配合、以及初始带张力或运转时的负荷张力等因素，粘合层暂时通过布纹微量露出，从而导电性材料露出，所带的电通过粘合层传导至带轮。由此，可防止齿形带的表面带电。
在上述橡胶层和齿布的结构的基础上，通过使用由碳纤维和玻璃纤维复合而成的芯线，可进一步提高粘合性，而且齿形带还具有良好的刚性、耐冲击性和耐弯曲疲劳性。

Claims (13)

1.齿形带，包括：
带主体，具有含有氢化丁腈橡胶、聚合物合金、交联剂、共交联剂、抗老剂、颜料、着色剂及增塑剂的橡胶层，其中，所述聚合物合金通过在与所述氢化丁腈橡胶相同或不同的氢化丁腈橡胶中微分散甲基丙烯酸锌而形成；
多个齿部，形成于所述橡胶层的至少一个表面；以及
齿布，在布基材的一个表面形成有粘合层，所述齿布以覆盖所述齿部的方式与所述带主体粘合，其中，所述布基材是通过将帆布浸渍在含有氢化丁腈橡胶的表面层用橡胶组合物中而形成的，
其特征在于，所述橡胶层中，相对于所述橡胶层的总量，100℃时的门尼粘度为100以上、160以下的氢化丁腈橡胶的含量为5质量％以上、20质量％以下。
2.如权利要求1所述的齿形带，其特征在于，所述橡胶层的橡胶硬度Hs为95以上，硫化橡胶试验中的100％模量为18MPa以上，橡胶断裂强度为36MPa以上。
3.如权利要求1所述的齿形带，其特征在于，所述橡胶层还含有氢化羧基丁腈橡胶。
4.如权利要求3所述的齿形带，其特征在于，相对于所述橡胶层的总量，所述氢化羧基丁腈橡胶的含量为1质量％以上、30质量％以下。
5.如权利要求1所述的齿形带，其特征在于，所述橡胶层含有低结合丙烯腈含量氢化丁腈橡胶，其中，在所述低结合丙烯腈含量氢化丁腈橡胶中，结合丙烯腈含量为15质量％以上、25质量％以下。
6.如权利要求5所述的齿形带，其特征在于，所述橡胶层中，相对于所述橡胶层的橡胶成分总量，所述低结合丙烯腈含量氢化丁腈橡胶的含量为10质量％以上、70质量％以下。
7.如权利要求5所述的齿形带，其特征在于，含有结合丙烯腈含量为35质量％以上、50质量％以下的氢化丁腈橡胶，该氢化丁腈橡胶和所述低结合丙烯腈含量氢化丁腈橡胶的质量比为15∶85至80∶20。
8.如权利要求1至7中的任意一项所述的齿形带，其特征在于，所述齿布的所述表面层用橡胶组合物含有氢化羧基丁腈橡胶。
9.如权利要求1至7中的任意一项所述的齿形带，其特征在于，所述齿布的所述粘合层含有氢化羧基丁腈橡胶。
10.如权利要求1至7中的任意一项所述的齿形带，其特征在于，所述表面层用橡胶组合物含有聚四氟乙烯。
11.如权利要求1至7中的任意一项所述的齿形带，其特征在于，所述表面层用橡胶组合物含有导电性氧化锌。
12.如权利要求1至7中的任意一项所述的齿形带，其特征在于，所述粘合层含有导电性碳。
13.如权利要求1至7中的任意一项所述的齿形带，其特征在于，所述带主体具有芯线，所述芯线是通过在由碳纤维构成的芯纤维的周围配置由经初捻的玻璃纤维构成的多条单纱并对所述芯纤维和所述单纱进行复捻而形成的。
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