CN104736884A - 传动带 - Google Patents

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Abstract

传动带(B)被绕在平带轮上使用，传动带(B)的外周面与平带轮接触。构成外周面的部分(11)由以乙烯-α-烯烃弹性体为橡胶成分的橡胶组合物形成。橡胶组合物的带长方向上的动态粘弹特性为((25℃的温度下和3.0％的动应变下的损失正切tanδ)/(25℃的温度下和3.0％的动应变下的储存弹性系数E’))×1000≤3.0MPa－1且(25℃的温度下和1.0％的动应变下的储存弹性系数E’)/(25℃的温度下和3.0％的动应变下的储存弹性系数E’)≤1.30。

Description

传动带
技术领域
本发明涉及一种传动带。
背景技术
公知常识是，作为传动带使用的橡胶组合物在乙烯-α-烯烃弹性体这一橡胶成分中添加有二甲基丙烯酸锌。
例如，专利文献1、专利文献2中公开了以下橡胶组合物。该橡胶组合物以乙烯-α-烯烃弹性体为橡胶成分，在该橡胶成分中添加了炭黑、二甲基丙烯酸锌等而成且该橡胶组合物用于形成传动带。
专利文献1：日本公开特许公报2002-327125公报
专利文献2：国际公开2010/047029
发明内容
本发明是一种传动带。该传动带被绕在平带上使用,该传动带的外周面及/或内周面与平带轮接触。构成所述外周面及/或所述内周面的部分由以乙烯-α-烯烃弹性体为橡胶成分的橡胶组合物形成。所述橡胶组合物的带长方向上的动态粘弹特性为((25℃的温度下和3.0％的动应变下的损失正切tanδ)/(25℃的温度下和3.0％的动应变下的储存弹性系数E’))×1000≤3.0MPa－1且(25℃的温度下和1.0％的动应变下的储存弹性系数E’)/(25℃的温度下和3.0％的动应变下的储存弹性系数E’)≤1.30。
附图说明
图1是第一实施方式所涉及的多楔带的立体图。
图2是示出使用了第一实施方式所涉及的多楔带的汽车发动机附件驱动带传动装置的带轮布置情况的图。
图3是第二实施方式所涉及的平带的立体图。
图4是示出使用了第二实施方式所涉及的平带的带传动装置的带轮布置情况的图。
图5是示出做粘附试验时使用的带走行试验机的带轮平面布置情况的图。
图6是示出(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000和E’(1.0％)/E’(3.0％)间之关系的曲线图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明实施方式。
(第一实施方式)
图1示出第一实施方式所涉及的多楔带B。第一实施方式所涉及的多楔带B例如是用在设置在汽车发动机室内的发动机附件驱动用带传动装置等上的无接头环形带(endless belt)。第一实施方式所涉及的多楔带B例如带长为700-3000mm，带宽为10-36mm，带厚为4.0-5.0mm。
第一实施方式所涉及的多楔带B包括构成为三层结构的多楔带主体10，该三层结构为构成带外周侧的背面橡胶层11、中间的粘合橡胶层12和带内周侧的压缩橡胶层13。芯线14埋设在粘合橡胶层12内，芯线14被布置成由该芯线14形成螺旋，在带宽方向上形成有螺旋的螺距。
背面橡胶层11形成为带状，其剖面呈横向长度较长的矩形，厚度例如为0.4-0.8mm。从抑制在背面橡胶层11的表面亦即多楔带B的外表面与平带轮之间所产生的声音的角度出发，优选将纺织品的织纹转印到背面橡胶层11的表面亦即多楔带B的外表面上。背面橡胶层11由以下橡胶组合物形成。该橡胶组合物是通过对未交联橡胶组合物进行加热、加压并利用交联剂使其交联而形成的，上述未交联橡胶组合物是通过在橡胶成分中添加上各种添加剂并经混炼而形成的。
形成背面橡胶层11的橡胶组合物中的橡胶成分是乙烯-α-烯烃弹性体。能够列举出的乙烯-α-烯烃弹性体例如有：乙烯-丙烯二烯三元共聚物(EPDM：Ethylene Propylene Diene Terpolymer：以下称作“EPDM”)、乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯丁烯共聚物(EBM)、乙烯-辛烯共聚物(EOM)等。其中的EPDM为优选。橡胶成分可以由一种成分构成，也可以由几种成分混合构成。
优选乙烯-α-烯烃弹性体的门尼粘度ML1+4(100℃)在20以上，更优选在30以上，更加优选在40以上。而且，优选在90以下，更优选70在以下，更加优选在60以下。
优选乙烯-α-烯烃弹性体的乙烯含量在40质量％以上，更优选在50质量％以上，更加优选在55质量％以上。而且，优选在70质量％以下，更优选在65质量％以下，更加优选在60质量％以下。
优选乙烯-α-烯烃弹性体的二烯含量在2.0质量％以上，更优选在3.0质量％以上。而且，优选在12.0质量％以下，更优选在10.0质量％以下，更加优选在8.0质量％以下。
能够列举出的添加剂例如有：炭黑等补强剂、软化剂、不饱和羧酸金属盐、硫化助剂、交联剂、硫化促进剂以及短纤维等。
能够列举出的作为补强剂的炭黑例如有：槽黑；超耐磨炉黑(SAF)、中超耐磨炉黑(ISAF)、N-339、高耐磨炉黑(HAF)、N-351、中耐磨炉黑(MAF)、快压出炉炭黑(FEF)、半补强炉黑(SRF)、通用炉黑(GPF)、超导电炉黑(ECF)、N-234等炉黑；细粒子热解炭黑(Fine Thermal Furnace Black：FT)、中粒子热解炭黑(Medium Thermal Furnace Black：MT)等热解炭黑以及乙炔黑等。能够列举出的补强剂还有硅石。其中快压出炉炭黑(FEF)为优选。补强剂既可以由一种补强剂构成，也可以由多种补强剂构成。优选相对于橡胶成分100质量份，补强剂的添加量在5质量份以上，更优选在7.0质量份以上，更加优选在9.0质量份以上。而且，优选在25质量份以下，更优选在20质量份以下，更加优选在15质量份以下。
能够列举出的软化剂例如有：石油类软化剂(石蜡类加工油、环烷加工油)；石蜡等矿物油类软化剂；蓖麻油、棉籽油、亚麻籽油、菜籽油、豆油、棕榈油、椰子油、花生油、木蜡、松香油、松焦油等植物油类软化剂等，其中的石蜡类加工油为优选。软化剂既可以由一种软化剂构成，也可以由多种软化剂构成。相对于橡胶成分100质量份，软化剂的添加量例如为2-30质量份。
不饱和羧酸金属盐是具有至少一个羧基的不饱和羧酸与金属生成的盐。能够列举出的不饱和羧酸例如有：丙烯酸、甲基丙烯酸等一元羧酸；马来酸、富马酸、衣康酸等二羧酸等。能够列举出的金属例如有：锌、镁、钙、硫酸钡、钛、铬、铁、钯、镍、铝、锡、铅等。优选含有上述组合中的丙烯酸锌盐及/或二甲基丙烯酸锌。软化剂可以由一种成分构成，也可以由几种成分混合构成。
优选不饱和羧酸与金属的摩尔比(不饱和羧酸的摩尔数/金属的摩尔数)为2摩尔/1摩尔。优选相对于橡胶成分100质量份，不饱和羧酸金属盐的添加量在30质量份以上，更优选在40质量份以上，更加优选在50质量份以上。而且，优选在70质量份以下，更优选在65质量份以下，更加优选在60质量份以下。
优选相对于橡胶成分100质量份，不饱和羧酸金属盐和炭黑的添加量之和为在35质量份以上，更优选在45质量份以上，更加优选在55质量份以上。且优选在95质量份以下，更优选在85质量份以下，更加优选在75质量份以下。
优选不饱和羧酸金属盐与炭黑的添加量之比，即不饱和羧酸金属盐/炭黑为1.2/1-14/1，更优选为2/1-10/1，更加优选为3/1-9/1。
能够列举出的硫化助剂例如有：氧化镁、氧化锌(锌白)等金属氧化物、金属碳酸盐、硬脂酸等脂肪酸及其衍生物等。其中氧化锌和硬脂酸为优选。硫化助剂可以由一种硫化助剂构成，也可以由多种硫化助剂构成。相对于橡胶成分100质量份，硫化助剂的添加量例如为0.5-8质量份。
能够列举出的交联剂例如有：硫、有机过氧化物。既可以单独使用硫作交联剂，也可以单独使用有机过氧化物作交联剂，还可以同时使用硫和有机过氧化物作交联剂。不过有机过氧化物为优选。在交联剂是硫的情况下，优选相对于橡胶成分100质量份，交联剂的添加量例如为0.5-4.0质量份；在交联剂是有机过氧化物的情况下，优选相对于橡胶成分100质量份，交联剂的添加量例如为0.5-15质量份，更优选8-12质量份。
能够列举出的硫化促进剂例如有：胍类、醛胺缩合物类、醛氨类、噻唑类、次磺酰胺类、硫脲类、秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类、黄酸盐类及其混合促进剂等。其中次磺酰胺类、秋兰姆类以及二硫代氨基甲酸盐类为优选。硫化促进剂可以由一种硫化促进剂构成，也可以由多种硫化促进剂构成。相对于橡胶成分100质量份，硫化促进剂的添加量例如为0.5-4.0质量份。
能够列举出的短纤维例如有：尼龙短纤维、维尼伦短纤维、芳香族聚酰胺短纤维、聚酯短纤维、棉短纤维等。短纤维是沿着长度方向将长纤维切断，切成一定长度后而形成的。短纤维例如还可以是经过了粘合处理的。该粘合处理是将短纤维浸渍在间苯二酚甲醛胶乳水溶液(以下称为“RFL水溶液”)等以后再对该短纤维进行加热。例如短纤维的长度为0.2-5.0mm、纤维直径为10-50μm。短纤维既可以沿带长方向或者带宽方向取向，又可以无取向。相对于橡胶成分100质量份，短纤维的添加量例如为0.1-30质量份。
设计形成背面橡胶层11的橡胶组合物时，要保证带长方向上的动态粘弹特性如下所述。
也就是说，25℃的温度下和3.0％的动应变下的储存弹性系数E’(以下称为“E’(3.0％)”)、25℃的温度下和3.0％的动应变下的损失正切tanδ(以下称为“tanδ(3.0％)”)、及25℃的温度下和1.0％的动应变下的储存弹性系数E’(以下称为“E’(1.0％)”)满足以下关系，
(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000≤3.0MPa－1，且
E’(1.0％)/E’(3.0％)≤1.30。
优选(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000在2.9MPa－1以下，更优选在2.7MPa－1以下，更加优选在2.5MPa－1以下。优选(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000在0.1MPa－1以上。
优选E’(1.0％)/E’(3.0％)在1.3以下，更优选在1.28以下，更加优选在1.25以下。优选E’(1.0％)/E’(3.0％)在0.90以上。
动态粘弹特性是根据日本工业标准JIS K6394得到的。具体而言，由动态粘弹性测量装置夹住细长状试验片的上下，对该试验片施加比预定施加的动应变大20％的静应变(动应变为3.0％时，该静应变为3.6％，动应变为1.0％时，该静应变为1.2％)，然后在25℃的温度下以10Hz的频率施加规定的动应变，测量了储存弹性系数E’和损失弹性系数E”，并且算出了为储存弹性系数E’和损失弹性系数E”之比的损失正切tanδ。其中，此时的静应变以初期试验片的长度亦即夹具间的距离为基准。
在将现有的构成外周面的背面侧部分由橡胶组合物形成的多楔带用在该多楔带的外周面与平带轮接触地绕在平带轮上的平面布置中的情况下会出现以下现象，即产生橡胶的磨损粉末并粘在平带轮上。橡胶粘在平带轮上是产生异常声音等的原因。而且，构成内周面的部分由橡胶组合物形成的平带也同样会出现橡胶粘在平带上的现象。
但是，根据该第一实施方式所涉及的多楔带B，就是在该多楔带B以其外周面与平带轮接触的方式绕在平带轮上的情况下，构成与平带轮接触的外周面的背面橡胶层11也是由以乙烯-α-烯烃弹性体为橡胶成分的橡胶组合物形成，如上所述，该橡胶组合物的动态粘弹特性的具体情况如下：绕在平带轮之际所产生的应变区域的磁滞损耗较低，应变发生变化所导致的储存弹性系数E’的下降量小，因此能够抑制橡胶粘在平带轮上。
粘合橡胶层12形成为带状，其剖面呈横向长度较长的矩形，厚度例如为1.0-2.5mm。压缩橡胶层13中的多个V形楔15被设置成朝着带内周一侧垂下来。多个V形楔15中的各个V形楔15都形成为沿带长方向延伸的突条，其断面近似倒三角形，并且多个V形楔15排列在带宽方向上。例如，各V形楔15的楔高为2.0-3.0mm，基端间宽度为1.0-3.6mm。楔的数量例如为3-6个(图1中为6个)。
粘合橡胶层12和压缩橡胶层13由橡胶组合物形成，该橡胶组合物是通过对未交联橡胶组合物进行加热、加压并利用交联剂使其交联而形成的，上述未交联橡胶组合物是通过在橡胶成分中添加上各种添加剂并经混炼而形成的。
能够列举出的形成粘合橡胶层12和压缩橡胶层13的橡胶组合物的橡胶成分例如有：乙烯-α-烯烃弹性体、氯丁橡胶(CR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、氢化丁腈橡胶(H-NBR)等。优选，粘合橡胶层12和压缩橡胶层13的橡胶成分与背面橡胶层11的橡胶成分为同一乙烯-α-烯烃弹性体。
与背面橡胶层11一样，能够列举出的添加剂例如有：炭黑等补强剂、软化剂、不饱和羧酸金属盐、硫化促进剂、交联剂、硫化促进剂以及短纤维等。此外，在形成压缩橡胶层13的橡胶组合物中添加了短纤维的情况下，优选是一种短纤维在带宽方向上取向且从表面突出来那样的结构。而且，在形成压缩橡胶层13的橡胶组合物中未添加短纤维的情况下，可以是一种将短纤维种在压缩橡胶层13的V形楔15的表面上那样的结构。
背面橡胶层11、粘合橡胶层12以及压缩橡胶层13三者既可以由不同配合的橡胶组合物形成，又可以由相同配合的橡胶组合物形成。
芯线14由聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维(PEN)、维尼伦短纤维、芳香族聚酰胺短纤维等合股线(twisted yarn)制成。为使多楔带本体10具有粘接性而对芯线14进行以下粘合处理。即，在成形加工以前，将芯线14浸渍在RFL水溶液中以后再加热这样的粘合处理及/或将芯线14浸渍在橡胶糊里以后再将它干燥这样的粘合处理。
可采用公知的制造方法制造第一实施方式所涉及的多楔带B。但是作为将不饱和羧酸金属盐添加到用于形成背面橡胶层11的橡胶组合物中的方法，既可以在混炼橡胶组合物时以不饱和羧酸金属盐的状态添加，还可以是分别添加不饱和羧酸和金属的氧化物、羟化物(hydroxide)或者炭酸盐，混炼时再让它们发生反应。
图2示出使用了第一实施方式所涉及的多楔带B的汽车发动机附件驱动带传动装置20的带轮布置情况。该汽车发动机附件驱动带传动装置20是将多楔带B绕在四个多楔带轮和两个平带轮共六个带轮上来传递动力的S形驱动(serpentine drive)装置。
该发动机附件驱动带传动装置20包括位于最上方的动力转向装置带轮21、布置在该动力转向装置带轮21的稍微靠右斜下方的交流发电机带轮22、布置在动力转向装置带轮21的左斜下方且交流发电机带轮22的左斜上方的为平带轮的张紧带轮23、布置在交流发电机带轮22的左斜下方且张紧带轮的23的正下方的平带轮即水泵带轮24、布置在张紧带轮23和水泵带轮24的左斜下方的曲柄轴带轮25、以及布置在水泵带轮24和曲柄轴带轮25的左斜下方的空调带轮26。这些带轮中除了平带轮即张紧带轮23和水泵带轮24以外，其它全都是多楔带轮。多楔带轮和平带轮都是由例如金属冲压加工制件、铸造物、尼龙树脂、酚醛树脂等树脂成形品制成的。带轮直径为50-150mm。特别是，平带轮即张紧带轮23和水泵带轮24的带轮直径为80-120mm。
在该发动机附件驱动带传动装置20中，按照以下所述将多楔带B绕在各个带轮上。即，以多楔带B的V形楔15侧与动力转动装置带轮21接触的方式将多楔带B绕在动力转动装置带轮21上，以该多楔带B的外周面与张紧带轮23接触的方式将该多楔带B绕在张紧带轮23上，再以V形楔15侧与曲柄轴带轮25和空调带轮26接触的方式将该多楔带B绕在曲柄轴带轮25和空调带轮26上，然后以该多楔带B的外周面与水泵带轮24接触的方式将该多楔带B绕在水泵带轮24，再以V形楔15侧与交流发电机带轮22接触的方式将该多楔带B绕在交流发电机带轮22上，最后让该多楔带B返回动力转动装置带轮21。
在结构如上所述的发动机附件驱动带传动装置20中，第一实施方式所涉及的多楔带B中的背面橡胶层11构成与平带轮即张紧带轮23和水泵带轮24接触的外周面。但是该背面橡胶层11由以乙烯-α-烯烃弹性体为橡胶成分的橡胶组合物形成，而且使该橡胶组合物具有以下动态粘弹特性，即绕在平带轮之际所产生的应变区域的磁滞损耗较低，应变发生变化所导致的储存弹性系数E’的下降量小。因此能够抑制橡胶粘在张紧带轮23和水泵带轮24上。
(第二实施方式)
图3示出第二实施方式所涉及的平带C。第二实施方式所涉及的平带C例如是作为工作机械等一般产业用机械的动力传递部件使用的无接头环形带。第二实施方式所涉及的平带C例如带长为100-6000mm、带宽为3-300mm、带厚为0.8-2.0mm。
第二实施方式所涉及的平带C包括构成为三层结构的橡胶制平带本体30，该三层结构为构成带内周侧的内侧橡胶层31、中间的粘合橡胶层32以及带外周侧的外侧橡胶层33。芯线34埋设在粘合橡胶层32内，芯线34被布置成由该芯线34形成螺旋，在带宽方向上形成有螺旋的螺距。
内侧橡胶层31形成为带状，其剖面呈横向长度较长的矩形，厚度例如为0.8-2.0mm。内侧橡胶层31由以下橡胶组合物形成。该橡胶组合物是通过对未交联橡胶组合物进行加热、加压并利用交联剂使其交联而形成的，上述未交联橡胶组合物是通过在橡胶成分中添加上各种添加剂并经混炼而形成的。其结构与形成第一实施方式所涉及的多楔带B的背面橡胶层11的橡胶组合物相同。
因此，设计形成内侧橡胶层31的橡胶组合物要保证带长方向上的动态粘弹特性如下所述。即，(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000≤3.0MPa－1且E’(1.0％)/E’(3.0％)≤1.30。
根据该第二实施方式所涉及的平带C，为了让平带C的内周面与平带轮接触而将平带C绕在平带轮上时,构成与平带轮接触的内周面的内侧橡胶层31由以乙烯-α-烯烃弹性体为橡胶成分的橡胶组合物形成。如上所述，该橡胶组合物的动态粘弹特性的具体情况如下：绕在平带轮之际所产生的应变区域的磁滞损耗较低，应变发生变化所导致的储存弹性系数E’的下降量小，因此能够抑制橡胶粘在平带轮上。
粘合橡胶层32和外侧橡胶层33形成为带状，其剖面呈横向长度较长的矩形，粘合橡胶层32的厚度例如为0.4-1.5mm，外侧橡胶层33的厚度例如为0.3-1.0mm。粘合橡胶层32和外侧橡胶层33也由以下橡胶组合物形成。该橡胶组合物是通过对未交联橡胶组合物进行加热、加压并利用交联剂使其交联而形成的，上述未交联橡胶组合物是通过在橡胶成分中添加上各种添加剂并经混炼而形成的。能够列举出的橡胶成分和添加剂与形成第一实施方式所涉及的多楔带B的粘合橡胶层12和压缩橡胶层13的橡胶组合物一样。优选，在将第二实施方式所涉及的平带C绕在平带轮上而让平带C的外周面与平带轮接触的情况下，构成与平带轮接触的外周面的外侧橡胶层33的橡胶组合物的动态粘弹特性与形成内侧橡胶层31的橡胶组合物一样。
内侧橡胶层31、粘合橡胶层32以及外侧橡胶层33既可以用添加物不同的橡胶组合物形成，还可以用添加物相同的橡胶组合物形成。
芯线34的结构例如与第一实施方式所涉及的多楔带B的芯线14相同。
可采用公知的制造方法制造第二实施方式所涉及的平带C，作为将不饱和羧酸金属盐添加到用于形成内侧橡胶层31的橡胶组合物中的方法，既可以在混炼橡胶组合物时以不饱和羧酸金属盐的状态添加，还可以是分别添加不饱和羧酸和金属的氧化物、羟化物(hydroxide)或者炭酸盐，混炼时再让它们发生反应。
图4示出了使用了第二实施方式所涉及的平带C的带传动装置40的带轮布置情况。
该带传动装置40是一种将平带C绕在驱动带轮41和行动带轮42这一对平带轮上而让平带C的内周面与驱动带轮41和行动带轮42这一对平带轮接触这样来传递动力的一种装置。驱动带轮41和从动带轮42的轮径例如为30-1500mm。驱动带轮41和从动带轮42的轮径可以相同，也可以不相同。
在结构如上所述的带传动装置40中，第二实施方式所涉及的平带C中的内侧橡胶层31构成与平带轮即驱动带轮41和从动带轮42接触的内周面，但是该内侧橡胶层31由以乙烯-α-烯烃弹性体为橡胶成分的橡胶组合物形成，而且使该橡胶组合物具有以下动态粘弹特性，即绕在平带轮之际所产生的应变区域的磁滞损耗较低，应变发生变化所导致的储存弹性系数E’的下降量小。因此能够抑制橡胶粘在张紧带轮23和水泵带轮24上。
(其它实施方式)
上述第一实施方式中记载的是多楔带B，上述第二实施方式中记载的是平带C，但是并不限于此。其它V带、有齿带(toothed belt)等也都可以使用。
实施例
(橡胶组合物)
制作了以下未交联橡胶组合物1-12。在表1中也示出各橡胶组合物的构成。
＜橡胶组合物1＞
以EPDM1(住友化学社制造商品名：esplain 301、门尼粘度ML1+4(100℃)：55、乙烯含量：62质量％、二烯含量：3质量％)作橡胶成分，相对于该橡胶成分100质量份，添加了FEF炭黑(东海炭公司制造商品名：SEAST SO)15质量份、软化剂(日本太阳石油公司制造商品名：SUNPAR2280)5质量份、二甲基丙烯酸锌(CRAY VALLEY公司制造商品名：SR634)50质量份、硫化助剂即硬脂酸(新日本理化公司制造商品名：脂肪酸50S)1质量份、硫化助剂即氧化锌(SAKAI化学工业公司制造商品名：氧化锌三种)5质量份、交联剂即有机过氧化物(日本油脂公司制造商品名：PEROXYMON F40)10质量份、以及尼龙短纤维(旭化成公司制造商品名：REONA66、纤维长度：1mm)5质量份，用密闭式混炼机进行了混炼，然后再用压延辊进行压延，便制成了片状未交联橡胶组合物1。相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑和二甲基丙烯酸锌在橡胶组合物1中的添加量之和为65质量份。二甲基丙烯酸锌与FEF炭黑的添加量之比，即不饱和羧酸金属盐/炭黑为3.3。
＜橡胶组合物2＞
除了相对于橡胶成分100质量份，二甲基丙烯酸锌的添加量为70质量份这一点以外，其它各方面都和橡胶组合物1一样，在这样的条件下制成了片状未交联橡胶组合物2。相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑和二甲基丙烯酸锌在橡胶组合物2中的添加量之和为85质量份。二甲基丙烯酸锌与FEF炭黑的添加量之比，即不饱和羧酸金属盐/炭黑为4.7。
＜橡胶组合物3＞
除了相对于橡胶成分100质量份，二甲基丙烯酸锌的添加量为30质量份这一点以外，其它各方面都和橡胶组合物1一样，在这样的条件下制成了片状未交联橡胶组合物3。相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑和二甲基丙烯酸锌在橡胶组合物2中的添加量之和为45质量份。二甲基丙烯酸锌与FEF炭黑的添加量之比，即不饱和羧酸金属盐/炭黑为2.0。
＜橡胶组合物4＞
除了相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑的添加量为5质量份这一点以外，其它各方面都和橡胶组合物3一样，在这样的条件下制成了片状未交联橡胶组合物4。相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑和二甲基丙烯酸锌在橡胶组合物4中的添加量之和为35质量份。二甲基丙烯酸锌与FEF炭黑的添加量之比，即不饱和羧酸金属盐/炭黑为6.0。
＜橡胶组合物5＞
除了相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑的添加量为5质量份这一点以外，其它各方面都和橡胶组合物2一样，在这样的条件下制成了片状未交联橡胶组合物5。相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑和二甲基丙烯酸锌在橡胶组合物5中的添加量之和为75质量份。二甲基丙烯酸锌与FEF炭黑的添加量之比，即不饱和羧酸金属盐/炭黑为14.0。
＜橡胶组合物6＞
除了相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑的添加量为25质量份这一点以外，其它各方面都和橡胶组合物2一样，在这样的条件下制成了片状未交联橡胶组合物6。相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑和二甲基丙烯酸锌在橡胶组合物6中的添加量之和为95质量份。二甲基丙烯酸锌与FEF炭黑的添加量之比，即不饱和羧酸金属盐/炭黑为2.8。
＜橡胶组合物7＞
除了相对于橡胶成分100质量份，二甲基丙烯酸锌的添加量为40质量份这一点以外，其它各方面都和橡胶组合物6一样，在这样的条件下制成了片状未交联橡胶组合物7。相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑和二甲基丙烯酸锌在橡胶组合物2中的添加量之和为65质量份。二甲基丙烯酸锌与FEF炭黑的添加量之比，即不饱和羧酸金属盐/炭黑为1.6。
＜橡胶组合物8＞
除了相对于橡胶成分100质量份，二甲基丙烯酸锌的添加量为80质量份这一点以外，其它各方面都和橡胶组合物1一样，在这样的条件下制成了片状未交联橡胶组合物8。相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑和二甲基丙烯酸锌在橡胶组合物8中的添加量之和为95质量份。二甲基丙烯酸锌与FEF炭黑的添加量之比，即不饱和羧酸金属盐/炭黑为5.3。
＜橡胶组合物9＞
除了相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑的添加量为35质量份这一点不同以外，其它各方面都和橡胶组合物2一样，在这样的条件下制成了片状未交联橡胶组合物9。相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑和二甲基丙烯酸锌在橡胶组合物9中的添加量之和为105质量份。二甲基丙烯酸锌与FEF炭黑的添加量之比，即不饱和羧酸金属盐/炭黑为2.0。
＜橡胶组合物10＞
除了相对于橡胶成分100质量份，二甲基丙烯酸锌的添加量为40质量份这一点以外，其它各方面都和橡胶组合物9一样，在这样的条件下制成了片状未交联橡胶组合物10。相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑和二甲基丙烯酸锌在橡胶组合物10中的添加量之和为75质量份。二甲基丙烯酸锌与FEF炭黑的添加量之比，即不饱和羧酸金属盐/炭黑为1.1。
＜橡胶组合物11＞
除了相对于橡胶成分100质量份，交联剂的添加量为6质量份这一点以外，其它各方面都和橡胶组合物1一样，在这样的条件下制成了片状未交联橡胶组合物11。相对于橡胶成分100质量份，FEF炭黑和二甲基丙烯酸锌在橡胶组合物11中的添加量之和为65质量份。二甲基丙烯酸锌与FEF炭黑的添加量之比，即不饱和羧酸金属盐/炭黑为3.3。
＜橡胶组合物12＞
以EPDM2(JSR公司制造商品名：EP22、门尼粘度ML1+4(100℃)：27、乙烯含量：54质量％、二烯含量：4.5质量％)作橡胶成分，相对于该橡胶成分100质量份，添加了FEF炭黑(东海炭公司制造商品名：SEAST SO)70质量份、软化剂(日本太阳石油公司制造商品名：SUNPAR2280)7质量份、硫化助剂即脂肪酸(新日本理化公司制造商品名：脂肪酸50S)1质量份、硫化助剂即氧化锌(SAKAI化学工業公司制造商品名：氧化锌三种)5质量份、交联剂即硫(细井化学公司制造商品名：OIL SULFUR)2质量份、硫化促进剂(大内新兴化学工业公司制造商品名：NOCCELER MSA、NOCCELER TOT-N、NOCCELER EZ)2.5质量份以及尼龙短纤维(旭化成公司制造商品名：REONA 66、纤维长度：1mm)5质量份，用密闭式混炼机进行了混炼，然后再用压延辊进行压延，便制成了片状未交联橡胶组合物12。
【表1】
(传动带)
＜多楔带1-12＞
制成了多楔带1-12，该多楔带1-12的背面橡胶层用上述橡胶组合物1-12形成。
用EPDM橡胶组合物形成了粘合橡胶层。用添加有尼龙短纤维的EPDM橡胶组合物形成了压缩橡胶层。芯线是用经过了粘合处理的合股线构成的。该合股线用聚酯(PET)纤维形成。该粘合处理就是在成形加工以前，将该合股线浸渍在RFL水溶液中以后再加热。
多楔带1-12的周长为1200mm，带厚为4.3mm，V形楔高度为2.0mm，楔的个数为6个(带宽为21.36mm)。
＜平带1-12＞
制成了平带1-12，该平带1-12的内侧橡胶层用上述橡胶组合物1-12形成。
用不同的EPDM橡胶组合物形成了粘合橡胶层。用与内侧橡胶层相同的EPDM橡胶组合物形成了外侧橡胶层。芯线是用经过了粘合处理的合股线构成的。该合股线用聚酯(PET)纤维形成。该粘合处理就是在成形加工以前，将该合股线浸渍在RFL水溶液中以后再加热。
平带1-12的周长为1200mm，带宽20mm，带厚为2.6mm。
(试验方法)
＜动态粘弹特性＞
针对各个橡胶组合物1-12制成了使其交联的橡胶片，然后切出了长度方向相当于带长方向的细长状试验片。之后，按照JIS K6394用动态粘弹性测量装置(TA Instruments Japan Inc.,公司制造型号：RSAIII)测量了其动态粘弹特性。
具体而言，对该试验片施加比预定施加的动应变大20％的静应变，在25℃的温度下以10Hz的频率施加规定的动应变，测量了储存弹性系数E’和损失弹性系数E”，并且算出了为储存弹性系数E’和损失弹性系数E”之比的损失正切tanδ。以该静应变3.6％、动应变为3.0％和该静应变为1.2％、动应变为1.0％这两种情况为两个基准进行了测量。需要说明的是，此时的静应变以初期试验片的长度亦即夹具间的距离为基准。
＜粘附试验＞
图5示出了粘附试验用带走行试验机50。
粘附试验用带走行试验机50包括轮径138mm的平带轮即驱动带轮51和设置在该驱动带轮51上方的轮径52.5mm的平带轮即从动带轮52。设置有驱动带轮51的驱动源能够让旋转发生变化。从动带轮52上设置有规格为120A的发电机。将从动带轮52布置成可上下移动，以便能够总是让多楔带或平带承载一定的张力。
为了使背面橡胶层侧变成内侧，而将各个多楔带1-12翻过来使其V形楔侧变成外侧。接着，将多楔带B绕在驱动带轮51和从动带轮52，而让多楔带B的背面橡胶层与该驱动带轮51和从动带轮52接触，让多楔带B承载800牛顿的张力，接着让驱动带轮51在室温下以2000rpm的转速旋转，在25Hz的频率下让转速变化160rpm。进一步对从动带轮52施加旋转负荷，让发电机产生的电量变成55A。每隔15分钟就通过目视确认一下橡胶是否粘在驱动带轮51和从动带轮52上。将带走行时间设定为最长90分钟，如果在这90分钟的时间内没有确认出有橡胶粘在带轮上，此时就让带停止走行。
针对各个平带1-12，也是将平带C绕在驱动带轮51和从动带轮52上，让平带C的内侧橡胶层与该驱动带轮51和从动带轮52接触，进行了同样的试验。
(试验结果)
＜动态粘弹特性＞
表2示出了动态粘弹特性的试验结果。图6示出了(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000和E’(1.0％)/E’(3.0％)之间的关系。
【表2】
就橡胶组合物1而言，E’(1.0％)为34.41MPa、tanδ(1.0％)为0.064；E’(3.0％)为28.22MPa，tanδ(3.0％)为0.070。因此，(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000＝2.48MPa－1，E’(1.0％)/E’(3.0％)＝1.22。
就橡胶组合物2而言，E’(1.0％)为46.04MPa，tanδ(1.0％)为0.078，E’(3.0％)为36.83MPa，tanδ(3.0％)为0.086。因此，(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000＝2.34MPa－1，E’(1.0％)/E’(3.0％)＝1.25。
就橡胶组合物3而言，E’(1.0％)为22.32MPa，tanδ(1.0％)为0.048；E’(3.0％)为18.3.0MPa，tanδ(3.0％)为0.053。因此，(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000＝2.9.0MPa－1，E’(1.0％)/E’(3.0％)＝1.22。
就橡胶组合物4而言，E’(1.0％)为21.01MPa，tanδ(1.0％)为0.044；E’(3.0％)为17.86MPa，tanδ(3.0％)为0.048。因此，(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000＝2.69MPa－1，E’(1.0％)/E’(3.0％)＝1.18。
就橡胶组合物5而言，E’(1.0％)为42.52MPa，tanδ(1.0％)为0.062；E’(3.0％)为34.87MPa，tanδ(3.0％)为0.068。因此，(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000＝1.95MPa－1，E’(1.0％)/E’(3.0％)＝1.22。
就橡胶组合物6而言，E’(1.0％)为47.10MPa，tanδ(1.0％)为0.091；E’(3.0％)为36.74MPa，tanδ(3.0％)为0.100。因此，(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000＝2.72MPa－1，E’(1.0％)/E’(3.0％)＝1.28。
就橡胶组合物7而言，E’(1.0％)为27.45MPa，tanδ(1.0％)为0.087；E’(3.0％)为21.41MPa，tanδ(3.0％)为0.096。因此，(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000＝4.48MPa－1，E’(1.0％)/E’(3.0％)＝1.28。
就橡胶组合物8而言，E’(1.0％)为51.70MPa，tanδ(1.0％)为0.100；E’(3.0％)为38.52MPa，tanδ(3.0％)为0.111。因此，(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000＝2.88MPa－1，E’(1.0％)/E’(3.0％)＝1.34。
就橡胶组合物9而言，E’(1.0％)为48.90MPa，tanδ(1.0％)为0.148；E’(3.0％)为37.16MPa，tanδ(3.0％)为0.163。因此，(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000＝4.39MPa－1，E’(1.0％)/E’(3.0％)＝1.32。
就橡胶组合物1.0而言，E’(1.0％)为28.12MPa，tanδ(1.0％)为0.124；E’(3.0％)为21.37MPa，tanδ(3.0％)为0.136。因此，(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000＝6.36MPa－1，E’(1.0％)/E’(3.0％)＝1.32。
就橡胶组合物11而言，E’(1.0％)为30.11MPa，tanδ(1.0％)为0.079；E’(3.0％)为24.39MPa，tanδ(3.0％)为0.095。因此，(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000＝3.9.0MPa－1，E’(1.0％)/E’(3.0％)＝1.23。
就橡胶组合物12而言，E’(1.0％)为30.46MPa，tanδ(1.0％)为0.204；E’(3.0％)为19.47MPa，tanδ(3.0％)为0.203。因此，(tanδ(3.0％)/E’(3.0％))×1000＝1.0.43MPa－1，E’(1.0％)/E’(3.0％)＝1.56。
＜粘附试验＞
表3示出粘附试验的试验结果。
【表3】
多楔带1-6和平带1-6走行了90分钟以后，都没有确认出有橡胶粘上了。
确认出多楔带7走行了45分钟以后有橡胶粘上了。确认出平带7走行了60分钟以后有橡胶粘上了。确认出多楔带8和平带8走行了75分钟以后有橡胶粘上了。确认出多楔带9和平带9走行了60分钟以后有橡胶粘上了。确认出多楔带10和平带10走行了30分钟以后有橡胶粘上了。确认出多楔带11走行了75分钟以后有橡胶粘上了。确认出平带7走行了60分钟以后有橡胶粘上了。确认出多楔带12和平带12都是在走行了15分钟以后就有橡胶粘上了。
－产业实用性－
本发明对于传动带有用。
－符号说明－
B    多楔带
C    平带
10   多楔带本体
11   背面橡胶层
12   粘合橡胶层
13   压缩橡胶层
14   芯线
15   V形楔
20   发动机附件驱动带传动装置
21   动力转动装置带轮
22   交流发电机带轮
23   张紧带轮
24   水泵带轮
25   曲柄轴带轮
26   空调带轮
30   平带本体
31   内侧橡胶层
32   粘合橡胶层
33   外侧橡胶层
34   芯线
40   带传动装置
41   驱动带轮
42   从动带轮
50   粘附试验用带走行试验机
51   驱动带轮
52   从动带轮

Claims (14)

1.一种传动带,其被绕在平带轮上使用，该传动带的外周面及/或内周面与平带轮接触,其特征在于：
构成所述外周面及/或所述内周面的部分由以乙烯-α-烯烃弹性体为橡胶成分的橡胶组合物形成,
所述橡胶组合物的带长方向上的动态粘弹特性为((25℃的温度下和3.0％的动应变下的损失正切tanδ)/(25℃的温度下和3.0％的动应变下的储存弹性系数E’))×1000≤3.0MPa－1且(25℃的温度下和1.0％的动应变下的储存弹性系数E’)/(25℃的温度下和3.0％的动应变下的储存弹性系数E’)≤1.30。
2.根据权利要求1所述的传动带，其特征在于：
所述橡胶组合物中，相对于橡胶成分100质量份添加有不饱和羧酸金属盐30-70质量份。
3.根据权利要求2所述的传动带，其特征在于：
所述不饱和羧酸金属盐包括二甲基丙烯酸锌。
4.根据权利要求2或3所述的传动带，其特征在于：
所述橡胶组合物中，相对于橡胶成分100质量份添加有炭黑5-25质量份。
5.根据权利要求4所述的传动带，其特征在于：
所述炭黑包括快压出炉炭黑。
6.根据权利要求4或5所述的传动带，其特征在于：
在所述橡胶组合物中，相对于橡胶成分100质量份，不饱和羧酸金属盐和炭黑的添加量之和为35-95质量份。
7.根据权利要求4到6中任一项权利要求所述的传动带，其特征在于：
所述橡胶组合物中，不饱和羧酸金属盐与炭黑的添加量之比，即不饱和羧酸金属盐/炭黑为1.2/1-14/1。
8.根据权利要求1到7中任一项权利要求所述的传动带，其特征在于：
所述橡胶组合物中的橡胶成分即乙烯-α-烯烃弹性体包括乙烯-丙烯二烯三元共聚物。
9.根据权利要求1到8中任一项权利要求所述的传动带，其特征在于：
所述橡胶组合物中的橡胶成分即乙烯-α-烯烃弹性体的门尼粘度ML1+4(100℃)在30以上。
10.根据权利要求1到9中任一项权利要求所述的传动带，其特征在于：
所述橡胶组合物中的橡胶成分即乙烯-α-烯烃弹性体中的乙烯含量在55质量％以上。
11.根据权利要求1到10中任一项权利要求所述的传动带，其特征在于：
所述橡胶组合物中添加有作为交联剂的有机过氧化物。
12.根据权利要求11所述的传动带，其特征在于：
所述橡胶组合物中，相对于橡胶成分100质量份添加有作为交联剂的有机过氧化物8-12质量份。
13.根据权利要求1到12中任一项权利要求所述的传动带，其特征在于：
所述传动带是多楔带。
14.根据权利要求1到12中任一项权利要求所述的传动带，其特征在于：
所述传动带是平带。
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