CN113165293B - 摩擦传动带及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种摩擦传动带,其是具有压缩层和针织布的摩擦传动带,其中,压缩层表面被上述针织布被覆,上述针织布具有上述针织布的一端与另一端重叠的重叠部,上述重叠部具有使上述针织布的一端与另一端胶粘的含有胶粘成分的胶粘区域。

Description

摩擦传动带及其制造方法
技术领域
本发明涉及压缩层表面被针织布被覆的摩擦传动带以及上述摩擦传动带的制造方法。
背景技术
作为汽车的辅机驱动用途、农用机械的驱动用途,广泛使用摩擦传动带。作为摩擦传动带,可以例示平带、V带、多楔带等,摩擦传动带与以通过带轮的齿部与带的齿部的机械性嵌合来传递动力的齿形带为代表的啮合传动带相区别地使用。其中,多楔带能够兼顾传动能力高和耐弯曲疲劳性,因此通常用作汽车的辅机驱动用途。
在多楔带中,为了提高耐磨损性、或者调整摩擦系数,存在摩擦传动面被增强布被覆的多楔带。增强布可以应用机织布、针织布、无纺布等,作为构成这些增强布的纤维,可以根据耐磨损性、吸水性等的要求使用各种纤维。
例如,在专利文献1中公开了一种多楔带,其特征在于,肋表面(摩擦传动面)被帆布(增强布)被覆,帆布在规定的两个方向自由伸缩,该帆布含有弹性纱和至少一种非弹性纱,该非弹性纱含有纤维素基的纤维或纱。作为在这样的带中所使用的帆布(增强布),例示有无缝或接缝的筒状帆布(参见专利文献1的第0020段)。
通常,为了提高与带主体的橡胶组合物的胶粘性,对增强布实施胶粘处理。此时,对于专利文献1所例示的无缝筒状帆布而言,存在如下问题:不能应用连续的胶粘处理,因此生产率降低,或者需要准备与带长度对应周长的无缝筒状帆布,半成品增多。
因此,为了能够进行增强布的连续的胶粘处理,提高生产率,进行了如下操作:对能够进行连续的胶粘处理的长条的增强布实施胶粘处理,对胶粘处理结束后的增强布进行接缝(接合),制作筒状的增强布。这种情况下,作为增强布的接合方法,利用热熔敷、超声波熔敷。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2010-539394号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,利用热熔敷或超声波熔敷的接合由于增强布(针织布)的边缘部分彼此处于对接的状态,因此,有可能强度不充分而在接合部分发生破裂,或者以破裂为起点而增强布从肋表面剥离。另外,由熔敷形成的接合部分成为纤维熔化凝固的状态,因此增强布的伸缩性降低。在伸缩性降低的增强布的接合部分,在带弯曲时应力集中,因此有可能在形成肋部的橡胶中容易产生裂纹。因此,要求改善这些问题。
因此,本发明的课题是提高被覆摩擦传动带的压缩层表面的针织布(增强布)的接合部分的强度。
用于解决问题的方法
为了解决上述问题,本发明的摩擦传动带是具有压缩层和针织布的摩擦传动带,其特征在于,压缩层表面被上述针织布被覆,上述针织布具有上述针织布的一端与另一端重叠的重叠部,上述重叠部具有使上述针织布的一端与另一端胶粘的含有胶粘成分的胶粘区域。
在被覆摩擦传动带的压缩层表面的针织布通过不具有重叠部的对接而接合的情况下,难以充分地提高针织布的接合部分的强度,在接合部分发生破裂,针织布容易从压缩层表面剥离。另外,即使在针织布具有重叠部的情况下,如果没有胶粘区域,仅利用针织布所含有的胶粘成分,针织布的接合部分的强度不充分,同样地针织布容易从压缩层表面剥离。因此,通过在重叠部设置使针织布的一端与另一端(一端的上表面侧与另一端的下表面侧之间)胶粘的含有胶粘成分的胶粘区域,能够增强接合部分,使针织布难以从压缩层表面剥离。
另外,本发明的上述摩擦传动带中,上述重叠部还可以具有上述针织布的一端与另一端未胶粘的非胶粘区域。
在针织布的一端与另一端重叠的重叠部的全部为胶粘区域而不存在非胶粘区域的情况下,针织布被强烈地约束而伸缩性降低。其结果是有可能在摩擦传动带弯曲时应力集中于重叠部的接合部分而在压缩层容易产生裂纹。因此,通过在重叠部中与胶粘区域一起设置非胶粘区域,能够在使针织布的一端与另一端的胶粘力充分的同时,缓和应力集中,抑制压缩层的裂纹的产生。其结果是提高了带寿命。
另外,本发明的上述摩擦传动带中,可以具有两个以上上述胶粘区域,各胶粘区域可以在带宽度方向上不连续地配置。
根据上述构成,在重叠部中配置有胶粘区域的情况下,在配置有该胶粘区域的带宽度方向上,一定配置有非胶粘区域,因此,在重叠部的带长度方向的特定部位,能够在带宽度方向整体上缓和应力集中,抑制压缩层的裂纹的产生。
另外,本发明的上述摩擦传动带中,可以具有两个以上上述胶粘区域,可以具有两个以上上述非胶粘区域,上述两个以上胶粘区域与上述两个以上非胶粘区域可以配置成方格花纹状。
根据上述构成,胶粘区域与非胶粘区域交替地配置成方格花纹状,因此,在重叠部的带长度方向的特定部位,能够在带宽度方向整体上缓和应力集中,抑制压缩层的裂纹的产生。
另外,本发明的上述摩擦传动带中,上述胶粘区域可以为波浪状或闪电状。
根据上述构成,胶粘区域配置成波浪状或闪电状,因此,在重叠部,胶粘区域与非胶粘区域交替地配置,在重叠部的带长度方向的特定部位,能够在带宽度方向整体上缓和应力集中,抑制压缩层的裂纹的产生。
另外,本发明的上述摩擦传动带中,上述胶粘区域的总面积可以为上述重叠部的面积的10~50%。
在胶粘区域的总面积少于重叠部的面积的10%的情况下,有时不能充分地提高针织布的重叠部的接合部分的强度,在接合部分发生破裂,针织布从压缩层表面剥离。另一方面,在胶粘区域的总面积大于重叠部的面积的50%的情况下,有可能针织布被过度地强烈约束,伸缩性降低,在摩擦传动带弯曲时应力集中于重叠部的接合部分,在压缩层中容易产生裂纹。因此,通过使胶粘区域的总面积为重叠部的面积的10~50%,能够在充分地提高重叠部的接合部分的强度的同时,还保持针织布的伸缩性,均衡地防止针织布从压缩层表面的剥离和压缩层中裂纹的产生。
另外,本发明的上述摩擦传动带中,上述针织布可以浸渗有异氰酸酯。
通过使针织布浸渗有异氰酸酯,能够提高重叠部的耐磨损性、胶粘性。
另外,本发明的上述摩擦传动带中,在上述胶粘区域中可以通过除上述异氰酸酯以外的胶粘成分使上述针织布的一端与另一端胶粘。
根据上述构成,为了提高耐磨损性、胶粘性而使针织布浸渗有异氰酸酯,进而在胶粘区域中使用与浸渗在针织布中的异氰酸酯不同的胶粘成分,由此,能够确保重叠部的接合部分的充分的胶粘力,能够防止以重叠部为起点而针织布从压缩层表面剥离。
另外,本发明的上述摩擦传动带中,上述胶粘成分可以含有热塑性弹性体。
在胶粘成分中使用热塑性弹性体的情况下,与在胶粘区域的胶粘成分中使用橡胶组合物的情况相比,能够抑制压缩层的裂纹的产生。
另外,本发明的上述摩擦传动带中,上述热塑性弹性体可以为热塑性聚氨酯。
通过使胶粘区域的胶粘成分中所使用的热塑性弹性体中使用通用性高的热塑性聚氨酯,能够降低制造成本。
另外,本发明的上述摩擦传动带中,上述热塑性弹性体的流动起始点可以为100℃以上且160℃以下。
在热塑性弹性体的流动起始点低于100℃的情况下,有可能在摩擦传动带的使用中胶粘区域的强度降低,容易发生针织布的剥离。另外,在热塑性弹性体的流动起始点为160℃以下的情况下,在摩擦传动带的硫化中,热塑性弹性体软化而与针织布的密合性提高,能够提高胶粘力,与此相对,在流动起始点超过160℃的情况下,有可能得不到上述效果而不能充分地提高胶粘力。因此,胶粘区域中使用的热塑性弹性体的流动起始点优选为100℃以上且160℃以下的范围。
需要说明的是,流动起始点可以使用JIS K7210-1(2014)中记载的高化流动度试验仪(挤压式塑性计)进行测定。在安装有具有内径1mm和长度10mm的孔的模具的料筒内填充约2g热塑性弹性体,施加294N的载荷。从100℃的初期温度开始以6℃/分钟的速度升温,将热塑性弹性体开始从模具流出的温度作为流动起始点。
另外,本发明的上述摩擦传动带中,上述胶粘成分可以含有纤维素纳米纤维。
这种情况下,与胶粘成分中不含纤维素纳米纤维的情况相比,能够提高耐久寿命。
另外,本发明的上述摩擦传动带中,上述重叠部的带周长方向上的长度可以为2mm以上且10mm以下。
在重叠部的带周长方向上的长度小于2mm的情况下,有可能接合部分的强度不足,容易发生接合部分的破裂、针织布的剥离。另一方面,重叠部的带周长方向上的长度超过10mm时,有可能重叠部的高差的影响变大,产生外观品质的降低以及异常噪声、张力变动等不良。因此,重叠部的带周长方向上的长度优选为2mm以上且10mm以下的范围。
另外,本发明是一种压缩层表面被具有一端与另一端重叠的重叠部的针织布被覆的摩擦传动带的制造方法,其中,可以包括下述工序:将使橡胶组合物溶解于溶剂中而得到的橡胶糊涂布或喷涂到上述针织布的一端的上侧和上述针织布的另一端的下侧中的至少任一者上。
通过在针织布的一端的上侧和另一端的下侧中的至少任一者上涂布或喷涂使橡胶组合物溶解在溶剂中而得到的橡胶糊,能够增强接合部分,使针织布难以从压缩层表面剥离。
另外,本发明是一种压缩层表面被具有一端与另一端重叠的重叠部的针织布被覆的摩擦传动带的制造方法,其中,可以包括下述工序:将具有50~150μm的厚度的橡胶组合物的片配置到上述针织布的一端的上侧与上述针织布的另一端的下侧之间。
通过在针织布的一端的上侧与针织布的另一端的下侧之间配置处理性比涂布或喷涂橡胶糊更优良的片状的橡胶组合物,能够提高生产率。另外,通过使片状的橡胶组合物的厚度为50~150μm,能够在确保充分的胶粘性的同时,将重叠部的高差抑制在最小限度,能够抑制外观品质的降低以及异常噪声、张力变动等不良。
另外,本发明是一种压缩层表面被具有一端与另一端重叠的重叠部的针织布被覆的摩擦传动带的制造方法,其中,可以包括下述工序:将熔融的热塑性弹性体配置到上述针织布的一端的上侧与上述针织布的另一端的下侧之间。
可以在针织布的一端的上侧与上述针织布的另一端的下侧之间,在活用热塑性的特性而自由地控制形状、量的同时,配置热塑性弹性体。
发明效果
能够提高被覆摩擦传动带的压缩层表面的针织布(增强布)的接合部分的强度。
附图说明
图1是说明使用了本实施方式的多楔带的带传动装置的例子的示意性立体图。
图2是沿着图1的A-A′截面的多楔带的横截面图。
图3是示出本实施方式的多楔带中的针织布的重叠部的说明图。
图4是示出本实施方式的多楔带中的针织布的重叠部的说明图。
图5是示出本实施方式的多楔带中的针织布的重叠部的说明图。
图6(a)~(c)是例示重叠部中的胶粘区域和非胶粘区域的形态的说明图。
图7(a)、(b)是例示重叠部中的胶粘区域和非胶粘区域的形态的说明图。
图8(a)~(c)是例示重叠部中的胶粘区域和非胶粘区域的形态的说明图。
图9(a)、(b)是例示重叠部中的胶粘区域和非胶粘区域的形态的说明图。
图10(a)~(c)是说明多楔带的制造方法的概念图。
图11是实施例的耐久试验中使用的多轴走行试验机的布局。
图12是示出实施例1~8的耐久试验的结果的图。
图13是示出比较例1~2的耐久试验的结果的图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式的一例进行说明。图1示出使用多楔带1作为本发明的摩擦传动带的一例的辅机驱动用的带传动装置。该带传动装置是具备各为一个的驱动带轮21和从动带轮22且在这些驱动带轮21与从动带轮22之间卷绕多楔带1的最简单的例子。环形的多楔带1中,在内周侧形成有在带周长方向上延伸的两个以上V形肋部2,在驱动带轮21和从动带轮22的外周面设置有用于使多楔带1的各肋部2嵌入的两个以上V形槽23。
(多楔带1的构成)
如图2所示,多楔带1具备形成外周侧的带背面的延伸层3、设置于延伸层3的内周侧的压缩层4和埋设于延伸层3与压缩层4之间的在带周长方向上延伸的芯线5,在压缩层4上形成有在带周长方向上延伸的两个以上V形肋部2,成为摩擦传动面的肋部2的表面被具有使一端与另一端重叠胶粘的重叠部62(参照图3)的针织布6被覆(详细后述)。如后所述,延伸层3和压缩层4均由橡胶组合物形成。需要说明的是,也可以根据需要在延伸层3与压缩层4之间设置胶粘层。该胶粘层是出于提高芯线5与延伸层3和压缩层4的胶粘性的目的而设置的,不是必须的。作为胶粘层的形态,可以是将芯线5整体埋设于胶粘层的形态,也可以是将芯线5埋设于胶粘层与延伸层3之间或者胶粘层与压缩层4之间的形态。
(压缩层4)
作为形成压缩层4的橡胶组合物的橡胶成分,可以列举可硫化或交联的橡胶,例如二烯类橡胶(天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、氢化丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶与不饱和羧酸金属盐的混合聚合物等)、乙烯-α-烯烃弹性体、氯磺化聚乙烯橡胶、烷基化氯磺化聚乙烯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、丙烯酸类橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶等。
其中,优选使用含有硫、有机过氧化物的橡胶组合物形成未硫化橡胶层并使未硫化橡胶层硫化或交联而成的橡胶,特别是从不含有害的卤素、具有耐臭氧性、耐热性、耐寒性且经济性也优良的观点出发,优选乙烯-α-烯烃弹性体(乙烯-α-烯烃类橡胶)。作为乙烯-α-烯烃弹性体,可以列举例如:乙烯-α-烯烃橡胶、乙烯-α-烯烃-二烯橡胶等。作为α-烯烃,可以列举:丙烯、丁烯、戊烯、甲基戊烯、己烯、辛烯等。这些α-烯烃可以单独使用或组合两种以上使用。另外,作为成为它们的原料的二烯单体,可以列举非共轭二烯类单体,例如双环戊二烯、亚甲基降冰片烯、亚乙基降冰片烯、1,4-己二烯、环辛二烯等。这些二烯单体可以单独使用或组合两种以上使用。
作为乙烯-α-烯烃弹性体的代表例,可以列举:乙烯-α-烯烃橡胶(乙烯-丙烯橡胶)、乙烯-α-烯烃-二烯橡胶(乙烯-丙烯-二烯共聚物)等。在乙烯-α-烯烃弹性体中,乙烯与α-烯烃的比例(前者/后者的质量比)例如可以为40/60~90/10、优选可以为45/55~85/15、进一步优选可以为55/45~80/20的范围。另外,二烯的比例可以从4~15质量%的范围选择,例如可以设定为4.2~13质量%、优选可以设定为4.4~11.5质量%的范围。需要说明的是,含有二烯成分的乙烯-α-烯烃弹性体的碘值例如可以设定为3~40、优选可以设定为5~30、进一步优选可以设定为10~20的范围。碘值过小时,橡胶组合物的硫化不充分,容易发生磨损、粘附,碘值过大时,橡胶组合物的焦化时间变短而橡胶组合物难以处理,并且具有耐热性降低的倾向。
作为使未硫化橡胶层交联的有机过氧化物,可以列举:二酰基过氧化物、过氧化酯、二烷基过氧化物(二枯基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、1,1-二丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-己烷、1,3-双(叔丁基过氧基异丙基)苯、二叔丁基过氧化物等)等。这些有机过氧化物可以单独使用或组合两种以上使用。此外,有机过氧化物的用于得到1分钟半衰期的分解温度例如可以为约150℃~约250℃、优选可以为约175℃~约225℃。
关于未硫化橡胶层的硫化剂或交联剂(特别是有机过氧化物)的比例,相对于橡胶成分(乙烯-α-烯烃弹性体等)100质量份,以固体成分换算计例如可以设定为1~10质量份、优选可以设定为1.2~8质量份、进一步优选可以设定为1.5~6质量份。
橡胶组合物可以含有硫化促进剂。作为硫化促进剂,可以列举:秋兰姆类促进剂、噻唑类促进剂、次磺酰胺类促进剂、双马来酰亚胺类促进剂、脲类促进剂等。这些硫化促进剂可以单独使用或组合两种以上使用。硫化促进剂(组合两种以上时是指总量)的比例以固体成分换算计相对于橡胶成分100质量份例如可以设定为0.5~15质量份、优选可以设定为1~10质量份、进一步优选可以设定为2~5质量份。
另外,为了提高交联度,防止粘附磨损等,橡胶组合物可以进一步含有共交联剂(交联助剂或共硫化剂)。作为共交联剂,可以列举惯用的交联助剂,例如多官能(异)氰脲酸酯(三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯等)、聚二烯(1,2-聚丁二烯等)、不饱和羧酸的金属盐((甲基)丙烯酸锌、(甲基)丙烯酸镁等)、肟类(醌二肟等)、胍类(二苯基胍等)、多官能(甲基)丙烯酸酯(乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等)、双马来酰亚胺类(N,N'-间亚苯基双马来酰亚胺等)等。这些交联助剂可以单独使用或组合两种以上使用。交联助剂(组合两种以上时是指总量)的比例以固体成分换算计相对于橡胶成分100质量份例如可以设定为0.01~10质量份、优选可以设定为0.05~8质量份。
另外,橡胶组合物可以根据需要含有短纤维。作为短纤维,可以列举:纤维素类纤维(棉、人造丝等)、聚酯类纤维(PET、PEN纤维等)、脂肪族聚酰胺纤维(尼龙6纤维、尼龙66纤维、尼龙46纤维等)、芳香族聚酰胺纤维(对位聚芳酰胺纤维、间位聚芳酰胺纤维等)、维尼纶纤维、聚对亚苯基苯并双唑纤维等。这些短纤维可以单独使用或组合两种以上使用。另外,为了提高在橡胶组合物中的分散性、胶粘性,可以对这些短纤维实施惯用的胶粘处理或表面处理,例如利用RFL液等的处理。短纤维(组合两种以上时是指总量)的比例相对于橡胶成分100质量份例如可以设定为1~50质量份、优选可以设定为5~40质量份、进一步优选可以设定为10~35质量份。
橡胶组合物可以进一步根据需要含有惯用的添加剂,例如硫化助剂、硫化延迟剂、增强剂(炭黑、水合二氧化硅等氧化硅等)、填充剂(粘土、碳酸钙、滑石、云母等)、金属氧化物(氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化铁、氧化铜、氧化钛、氧化铝等)、增塑剂(石蜡基油、环烷基油、加工油等油类等)、加工剂或加工助剂(硬脂酸、硬脂酸金属盐、蜡、石蜡、脂肪酸酰胺等)、抗老化剂(抗氧化剂、抗热老化剂、抗屈挠龟裂剂、抗臭氧劣化剂等)、着色剂、增粘剂、偶联剂(硅烷偶联剂等)、稳定剂(紫外线吸收剂、抗氧化剂、抗臭氧劣化剂、热稳定剂等)、润滑剂(石墨、二硫化钼、超高分子量聚乙烯等)、阻燃剂、抗静电剂等。金属氧化物可以作为交联剂发挥作用。这些添加剂可以单独使用或组合两种以上使用。另外,这些添加剂的比例可以根据种类从惯用的范围选择,例如,相对于橡胶成分100质量份,增强剂(炭黑、二氧化硅等)的比例可以设定为10~200质量份(优选为20~150质量份),金属氧化物(氧化锌等)的比例可以设定为1~15质量份(优选可以设定为2~10质量份),增塑剂(石蜡油等油类)的比例可以设定为1~30质量份(优选可以设定为5~25质量份),加工剂(硬脂酸等)的比例可以设定为0.1~5质量份(优选可以设定为0.5~3质量份)。
(延伸层3)
延伸层3可以由与压缩层4同样的橡胶组合物(含有乙烯-α-烯烃弹性体等橡胶成分的橡胶组合物)形成,也可以使用帆布等布帛(增强布)来形成。作为增强布,可以列举:机织布、广角帆布、针织布、无纺布等布材。其中,优选以平织、斜织、缎织等方式织制的机织布、经纱与纬纱的交叉角为约90°~约130°的广角帆布、针织布。作为构成增强布的纤维,可以利用与上述短纤维同样的纤维。增强布也可以在利用RFL液进行处理(浸渍处理等)后,实施涂覆处理等而制成含橡胶的帆布。
延伸层3优选由与压缩层4同样的橡胶组合物形成。作为延伸层3的橡胶组合物的橡胶成分,大多使用与压缩层4的橡胶成分为相同体系或相同种类的橡胶。另外,硫化剂或交联剂、共交联剂、硫化促进剂等添加剂的比例也可以分别从与压缩层4的橡胶组合物同样的范围选择。
为了抑制在背面驱动时因背面橡胶的粘附而引起的异常噪声的产生,延伸层3的橡胶组合物中可以含有与压缩层4同样的短纤维。短纤维的形态可以为直线状,也可以为部分弯曲的形状(例如,日本特开2007-120507号公报中记载的磨碎纤维)。在多楔带1的走行时,有可能在延伸层3中在带周长方向上产生龟裂而导致多楔带1断裂,但通过使短纤维在带宽度方向或随机的方向上取向,能够防止这种情况。另外,为了抑制背面驱动时的异常噪声的产生,可以在延伸层3的表面(带背面)设置凹凸图案。作为凹凸图案,可以列举:针织布图案、机织布图案、帘织布图案、压花图案(例如波纹形状)等,大小、深度没有特别限定。
(芯线5)
作为芯线5,没有特别限定,可以使用由聚酯纤维(聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯类纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维等)、脂肪族聚酰胺(尼龙)纤维(尼龙6纤维、尼龙66纤维、尼龙46纤维等)、芳香族聚酰胺(聚芳酰胺)纤维(共聚对亚苯基-3,4'氧基二亚苯基-对苯二甲酰胺纤维、聚对亚苯基对苯二甲酰胺纤维等)、聚芳酯纤维、玻璃纤维、碳纤维、PBO纤维等形成的软线。这些纤维可以单独使用或组合两种以上使用。另外,这些纤维根据后述的挠性夹套51的膨胀率来适当选择。例如,在挠性夹套51的膨胀率超过2%这样的高延伸的情况下,优选弹性模量低的聚酯纤维(特别是低弹性聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维)、尼龙纤维(特别是尼龙66纤维、尼龙46纤维)。这是因为,对于聚芳酰胺纤维、PBO纤维等弹性模量高的纤维而言,即使挠性夹套51发生膨胀,纤维也无法充分延伸,埋设于多楔带1中的芯线5的节线不稳定,或者无法形成适当的肋部2的形状。因此,为了使用弹性模量高的纤维,优选将挠性夹套51的膨胀率设定得较低(例如约1%)。
(针织布6:构成材料)
针织布6既可以是纬编也可以是经编。纬编的伸缩性优良,因此,在针织布6为纬编的情况下,可以使针织布6更容易地与在肋部2形成有凹凸的摩擦传动面跟随。纬编中,作为编织成单层的纬编,可以列举:平针组织(天竺编)、罗纹组织、集圈组织、双反面组织等,作为编织成多层的纬编,可以列举:平纹组织(smooth stitch)、双罗纹组织(interlockknitting)、双面罗纹组织(double rib knitting)、单式凹凸组织(single piqueknitting)、罗马布组织(punch Rome knitting)、米兰诺罗纹组织、双面纬编组织、桂花针组织(表面桂花针、背面桂花针、双面桂花针)等。经编中,作为编织成单层的经编,可以列举:单梳栉经平组织、单梳栉经绒组织等,作为编织成多层的经编,可以列举:经绒-经平组织、双梳栉经平组织、双梳栉经缎组织、双梳栉经绒组织、双面经编组织等。
另外,在编织成针织布6的纱中,可以使用由单一种类的纤维构成的纱(单一的纱)、由多种纤维构成的纱(复合纱)。它们可以分别单独使用,但从能够对针织布6赋予不同特性出发,优选组合使用,例如、针织布6可以由聚酯类复合纱和纤维素类天然短纤纱(例如棉纱)编织成。聚酯类复合纱是含有聚酯纤维和除聚酯纤维以外的纤维的复合纱。聚酯类复合纱可以为膨体纱。膨体纱是通过使纤维产生卷曲(卷缩性)或者将芯纱用其它纱进行包芯来增大截面的体积而得到的加工纱。膨体纱有共轭纱、包芯纱、卷缩加工纱、仿毛加工纱、塔斯纶加工纱、交织加工纱等,作为聚酯类复合纱,优选共轭纱、包芯纱。
共轭纱具有使两种聚合物在纤维轴向上贴合而得到的截面结构,如果在制造时、加工时施加热,则因两聚合物的收缩率的差异而发生卷缩,形成膨体纱。例如有由聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成的共轭纱(PTT/PET共轭纱)、由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成的共轭纱(PBT/PET共轭纱)。另外,包芯纱是通过将芯纱的周围用其它纱包覆(包芯)而使纱整体的截面的体积增大的纱。例如有以伸缩性优良的聚氨酯(PU)纱作为芯并将其表面用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)包覆而得到的包芯纱(PET/PU包芯纱)、以PU作为芯并将其表面用聚酰胺(PA)包覆而得到的包芯纱(PA/PU包芯纱)。这些复合纱中,作为针织布6中所含的聚酯类复合纱,优选伸缩性、耐磨损性优良的PTT/PET共轭纱或PET/PU包芯纱。
纤维素类天然短纤纱可以例示将竹纤维、甘蔗纤维、种毛纤维(棉纤维(棉籽绒)、木棉等)、韧皮纤维(例如,麻、葡蟠、黄瑞香等)、叶纤维(例如,马尼拉麻、新西兰麻等)等来源于天然植物的纤维素纤维(纸浆纤维)、羊毛、丝、海鞘纤维素等来源于动物的纤维素纤维、细菌纤维素纤维、藻类的纤维素等纺织而成的纱。其中,特别是从吸水性优良的方面考虑,优选棉纤维。
纤维素类天然短纤纱的编织比率优选为50~95质量%。另外,针织布6的针织布组织可以使用单层或多层,为了更可靠地防止带主体的橡胶的渗出,优选多层的针织布组织。
通过含有膨体纱而编织成针织布,能够使针织布的膨松性增大。针织布6的膨松性优选为2.0cm3/g以上、更优选为2.4cm3/g以上。上限没有特别限定,例如可以为4.0cm3/g以下、或3.5cm3/g以下。需要说明的是,膨松性(cm3/g)是用针织布6的厚度(cm)除以每单位面积的质量(g/cm2)而得的值。另外,为了更可靠地防止带主体的橡胶向摩擦传动面渗出,也优选在摩擦传动面上设置上述针织布的膨松层。
在使针织布6为多层的针织布组织的情况下,通过在针织布6的厚度方向上在摩擦传动面侧的层中配置大量吸水性优良的纤维素类天然短纤纱,能够进一步提高摩擦传动面的吸水性。在编织成多层的针织布的情况下,通过仅利用纤维素类天然短纤纱编织成一个层或者利用纤维素类天然短纤纱和聚酯类复合纱编织成一个层,仅利用聚酯类复合纱编织成另一个层,也能够编织成在一个层中配置有大量纤维素类天然短纤纱的多层针织布。通过将配置有大量纤维素类天然短纤纱的层配置于摩擦传动面侧,能够进一步提高摩擦传动面的吸水性。
针织布6中可以含有或附着表面活性剂、亲水性柔软剂作为亲水化处理剂。如此在针织布6中含有或附着亲水化处理剂的情况下,在摩擦传动面(针织布6)上附着有水滴时,该水滴在亲水化处理后的针织布6的表面迅速润湿扩散而形成水膜,进而,水被针织布6的纤维素类天然短纤纱吸收,摩擦传动面上的水膜消失。因此,可进一步抑制湿润状态下的摩擦传动面的摩擦系数的降低。
作为亲水化处理剂,可以使用表面活性剂、亲水性柔软剂。作为使这些亲水化处理剂含有或附着在针织布中的方法,可以采用对针织布喷涂亲水化处理剂的方法、在针织布上涂覆亲水化处理剂的方法、或者将针织布浸渍于亲水化处理剂中的方法。另外,在使亲水化处理剂为表面活性剂的情况下,在后述的带的制造方法中也可以采用如下方法:将表面活性剂涂布在内周面刻设有两个以上肋模的筒状外模的内周表面并将带进行硫化成形,由此使针织布含有表面活性剂。这些方法中,从能够简便且更均匀地含有、附着亲水性柔软剂出发,优选将针织布浸渍于亲水化处理剂中的方法。
表面活性剂是指在分子内具有容易与水相容的亲水基和容易与油相容的疏水基(亲油基)的物质的统称,除了具有将极性物质和非极性物质均匀地混合的作用以外,还具有如下作用:减小表面张力而提高润湿性,或者表面活性剂夹在物质与物质之间而减小界面的摩擦。
表面活性剂的种类没有特别限定,可以使用离子表面活性剂、非离子表面活性剂等。非离子表面活性剂可以为聚乙二醇型非离子表面活性剂或多元醇型非离子表面活性剂。
聚乙二醇型非离子表面活性剂为在高级醇、烷基酚、高级脂肪酸、多元醇高级脂肪酸酯、高级脂肪酸酰胺、聚丙二醇等具有疏水基的疏水性基础成分上加成环氧乙烷而赋予了亲水基的非离子表面活性剂。
关于作为疏水性基础成分的高级醇,可以例示例如:月桂醇、十四烷醇、十六烷醇、十八烷醇、芳烷基醇等C10-30饱和醇、油醇等C10-26不饱和醇等。作为烷基酚,可以例示:辛基酚、壬基酚等C4-16烷基酚等。
作为疏水性基础成分的高级脂肪酸,可以例示:饱和脂肪酸(例如,肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、木蜡酸、蜡酸、褐煤酸等C10-30饱和脂肪酸,优选C12-28饱和脂肪酸,进一步优选C14-26饱和脂肪酸,特别是C16-22饱和脂肪酸等;羟基硬脂酸等羟基羧酸等)、不饱和脂肪酸(例如,油酸、芥酸(エルカ酸)、芥酸(エルシン酸)、亚油酸、亚麻酸、桐酸等C10-30不饱和脂肪酸等)等。这些高级脂肪酸可以单独或组合两种以上。
多元醇高级脂肪酸酯是多元醇与上述高级脂肪酸的酯,具有未反应的羟基。作为多元醇,可以例示:烷烃二醇(乙二醇、丙二醇、丁二醇等C2-10烷烃二醇等)、烷烃三醇(甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷等)、烷烃四醇(季戊四醇、双甘油等)、烷烃六醇(二季戊四醇、山梨糖醇(sorbitol)、山梨糖醇(sorbit)等)、烷烃八醇(蔗糖等)、它们的环氧烷加成物(C2-4环氧烷加成物等)等。
以下,将“氧乙烯”、“环氧乙烷”或“乙二醇”用“EO”表示,将“氧丙烯”、“环氧丙烷”或“丙二醇”用“PO”表示时,作为聚乙二醇型非离子表面活性剂的具体例,可以列举例如:聚EO高级醇醚(聚EO月桂基醚、聚EO硬脂基醚等聚EOC10-26烷基醚)、聚EO聚PO烷基醚等C10-26高级醇-EO-PO加成物;聚EO辛基苯基醚、聚EO壬基苯基醚等烷基酚-EO加成物;聚EO单月硅酸酯、聚EO单油酸酯、聚EO单硬脂酸酯等脂肪酸-EO加成物;甘油单或二高级脂肪酸酯-EO加成物(甘油单或二月硅酸酯、甘油单或二棕榈酸酯、甘油单或二硬脂酸酯、甘油单或二油酸酯等甘油单或二C10-26脂肪酸酯的EO加成物)、季戊四醇高级脂肪酸酯-EO加成物(季戊四醇二硬脂酸酯-EO加成物等季戊四醇单~三C10-26脂肪酸酯-EO加成物等)、二季戊四醇高级脂肪酸酯-EO加成物、山梨糖醇(sorbitol)高级脂肪酸酯-EO加成物、山梨糖醇(sorbit)高级脂肪酸酯-EO加成物、聚EO山梨糖醇酐单月桂酸酯、聚EO山梨糖醇酐单硬脂酸酯、聚EO山梨糖醇酐三硬脂酸酯等山梨糖醇酐脂肪酸酯-EO加成物、蔗糖高级脂肪酸酯-EO加成物等多元醇脂肪酸酯-EO加成物;聚EO月桂基氨基醚、聚EO硬脂基氨基醚等高级烷基胺-EO加成物;聚EO椰子油脂肪酸单乙醇酰胺、聚EO月桂酸单乙醇酰胺、聚EO硬脂酸单乙醇酰胺、聚EO油酸单乙醇酰胺等脂肪酸酰胺-EO加成物;聚EO蓖麻油、聚EO氢化蓖麻油等油脂-EO加成物;聚PO-EO加成物(聚EO-聚PO嵌段共聚物等)等。这些聚乙二醇型非离子表面活性剂可以单独使用或组合两种以上使用。
多元醇型非离子表面活性剂是对上述多元醇(特别是甘油、季戊四醇、蔗糖、山梨糖醇等烷烃三醇~烷烃六醇)键合高级脂肪酸等疏水基而得到的非离子表面活性剂。作为多元醇型非离子表面活性剂,可以列举例如:甘油单硬脂酸酯、甘油单油酸酯等甘油脂肪酸酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇二牛脂脂肪酸酯等季戊四醇脂肪酸酯、山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯等山梨糖醇酐脂肪酸酯、山梨糖醇单硬脂酸酯等山梨糖醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、多元醇的烷基醚、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺等烷醇胺类的脂肪酸酰胺、烷基聚葡糖苷等。这些多元醇型非离子表面活性剂可以单独使用或组合两种以上使用,也可以与上述聚乙二醇型非离子表面活性剂组合使用。
需要说明的是,离子表面活性剂可以是烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、长链脂肪酸盐、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、聚EO烷基醚硫酸酯盐、萘磺酸甲醛缩合物、烷基磷酸盐等阴离子表面活性剂、烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐等阳离子表面活性剂、烷基甜菜碱、咪唑啉衍生物等两性表面活性剂等。
优选的表面活性剂为非离子表面活性剂,特别是聚乙二醇型非离子表面活性剂(例如,聚EOC10-26烷基醚、烷基酚-EO加成物、多元醇C10-26脂肪酸酯-EO加成物等)。
作为亲水化处理剂的亲水性柔软剂是对用于使针织布、机织布等纤维构件具有柔软性而使用的柔软剂赋予亲水性的物质。通常的柔软剂具有使纤维构件变得柔软、使滑动良好、防止褶皱、防止收缩这样的各种效果。亲水性柔软剂虽然在带沾水时的抗噪声产生性方面比表面活性剂略差,但能够提高针织布的柔软性,因此,具有防止针织布的褶皱、在带制造时容易卷绕针织布、能够使针织布更容易地与在肋部2形成有凹凸的摩擦传动面匹配等效果。
作为亲水性柔软剂,没有特别限定,可以使用聚醚改性有机硅类柔软剂、聚酯类柔软剂。聚醚改性有机硅类柔软剂是含有利用亲水性的聚醚基进行了改性的有机硅的柔软剂。聚醚改性有机硅类柔软剂可以为使有机硅与表面活性剂一起分散在水中而得的乳液。
聚酯类柔软剂是使亲水性聚酯树脂与表面活性剂一起分散在水中而得的乳液得柔软剂,与聚酯纤维的亲和性高,因此,能够提高针织布中的聚酯类复合纱的亲水性。
在本实施方式中,对于一部分针织布6,可以通过将针织布6浸渍于亲水化处理剂中的浸渍处理而使其含有、附着表面活性剂或亲水性柔软剂。作为表面活性剂,可以使用聚乙二醇型非离子表面活性剂,处理液的浓度可以设定为0.5~30质量%。另外,作为亲水性柔软剂,可以使用聚醚改性有机硅类柔软剂和聚酯类柔软剂,处理液的浓度可以设定为1~10质量%。含有亲水化处理剂的处理液的溶剂没有特别限定,可以列举:水、烃类、醚类、酮类等通用的溶剂。这些溶剂可以单独使用或制成混合溶剂。
在任一种浸渍处理的情况下,浸渍时间都没有特别限定。浸渍处理温度也没有特别限定,可以在常温下或加热下进行。另外,浸渍处理后,可以根据需要进行干燥处理。干燥处理例如可以在约50℃以上、优选可以在约100℃以上的加热下进行。
另外,出于提高与构成压缩层4的橡胶组合物(形成肋部2的表面的橡胶组合物)的胶粘性的目的,可以对针织布6实施胶粘处理。作为这样的针织布6的胶粘处理,可以列举:在将环氧化合物或异氰酸酯化合物溶解于有机溶剂(甲苯、二甲苯、甲基乙基酮等)中而得的树脂类处理液中的浸渍处理、在间苯二酚-甲醛-胶乳液(RFL液)中的浸渍处理、在将橡胶组合物溶解于有机溶剂中而得的橡胶糊中的浸渍处理。作为其它胶粘处理的方法,也可以采用例如:使针织布6和橡胶组合物从压延辊通过而将橡胶组合物印入到针织布6的摩擦处理、在针织布6上涂布橡胶糊的铺展处理、在针织布6上层叠橡胶组合物的涂覆处理等。通过如此对针织布6进行胶粘处理,能够提高与压缩层4的胶粘性,能够防止多楔带1的走行时的针织布6的剥离。另外,通过进行胶粘处理,还能够提高肋部2的耐磨损性。
(针织布6:重叠部62的胶粘区域63和非胶粘区域64)
详细内容在后述的多楔带1的制造方法的项目中进行说明,对于本实施方式的多楔带1中使用的针织布6而言,对长条的针织布6实施胶粘处理,以实施了胶粘处理的针织布6的一端与另一端重合的方式使其重叠(参照图4和图5),将针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧胶粘而制作筒状的针织布6后,卷绕于未硫化的延伸层用片3S和未硫化的压缩层用片4S,进行硫化处理,由此被覆成为多楔带1的摩擦传动面的肋部2的表面。需要说明的是,针织布6可以通过使两个以上针织布的一端与另一端胶粘来构成,也可以通过使一个针织布的两端胶粘来构成。
在此,如图3~图5所示,多楔带1中使用的针织布6具有使长条的针织布6的一端与另一端重叠、胶粘的重叠部62。在该重叠部62中,具有使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧胶粘的、含有胶粘成分的胶粘区域63。另外,重叠部62优选除了胶粘区域63以外还具有使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧未胶粘的不含胶粘成分的非胶粘区域64。
需要说明的是,以针织布6的端与端重合的方式进行重叠的情况下的带周长方向的重叠部分的长度、即重叠长度L(重叠部62的带周长方向的长度,参照图4和图5)没有特别限定,优选为2mm以上且10mm以下。重叠长度L小于2mm时,有时提高重叠部62的强度的效果不充分,相反,重叠长度L超过10mm时,有可能容易发生外观品质的降低、异常噪声以及张力变动等。
下述中,参照图6~图9对重叠部62中的胶粘区域63和非胶粘区域64的形态进行例示。
例如,图6(a)所示的重叠部62具有在带宽度方向上以规定间隔配置的四个圆形(点状)的胶粘区域63和重叠部62中的四个胶粘区域63以外的非胶粘区域64,利用四个胶粘区域63的胶粘成分使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧胶粘。需要说明的是,圆形的胶粘区域63的数量不限于四个,可以少于四个,也可以多于四个。另外,胶粘区域63不限于圆形,也可以为四边形、三角形、椭圆形。
另外,在图6(b)所示的重叠部62中,在带宽度方向上以规定间隔配置成一列的四个圆形的胶粘区域63在带周长方向上设置三列,此外,将重叠部62中的胶粘区域63以外作为非胶粘区域64,利用12个胶粘区域63的胶粘成分使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧胶粘。在图6(b)所示的重叠部62中,各列所排列的四个圆形的胶粘区域63以与在相邻的列所排列的四个胶粘区域63从带周长方向观察时交错的方式错开配置。需要说明的是,在带宽度方向上排列的圆形的胶粘区域63的数量不限于四个,可以少于四个,也可以多于四个。另外,在带宽度方向上排列的两个以上胶粘区域63可以在带周长方向上设置两列,也可以设置多于三列。
另外,在图6(c)所示的重叠部62中,在带宽度方向上以规定间隔配置成一列的四个四边形(方点状)的胶粘区域63在带周长方向上设置三列,此外,将重叠部62中的胶粘区域63以外作为非胶粘区域64,利用12个胶粘区域63的胶粘成分使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧胶粘。在图6(c)所示的重叠部62中,各列所排列的四个四边形的胶粘区域63以与相邻的列所排列的四个胶粘区域63从带周长方向观察时交错的方式错开配置。需要说明的是,胶粘区域63不限于四边形,也可以为三角形、椭圆形。
另外,图7(a)所示的重叠部62中,两个以上胶粘区域63和两个以上非胶粘区域64配置成方格花纹状,利用两个以上胶粘区域63的胶粘成分使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧胶粘。
另外,图7(b)所示的重叠部62中,胶粘区域63配置成波浪状(或闪电状),利用该波浪状的胶粘区域63的胶粘成分使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧胶粘。
另外,图8(a)所示的重叠部62中,针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧重叠的部分全部为胶粘区域63。这种情况下,重叠部62成为不具有非胶粘区域64的构成。
另外,图8(b)所示的重叠部62中,两列胶粘区域63在带宽度方向上连续地配置,在该两列胶粘区域63之间配置非胶粘区域64,利用两列胶粘区域63的胶粘成分使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧胶粘。需要说明的是,重叠部62不限于两列胶粘区域63,也可以在带宽度方向具有一列或三列以上胶粘区域63。
另外,图8(c)所示的重叠部62中,在带宽度方向上以规定间隔配置成一列的四个圆形的非胶粘区域64在带周长方向上设置三列,此外,将重叠部62中的非胶粘区域64以外作为胶粘区域63,利用该胶粘区域63的胶粘成分使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧胶粘。图8(c)所示的重叠部62中,各列所排列的四个圆形的非胶粘区域64以与相邻的列所排列的四个非胶粘区域64从带周长方向观察时交错的方式错开配置。需要说明的是,在带宽度方向上排列的圆形的非胶粘区域64的数量不限于四个,可以少于四个,也可以多于四个。另外,在带宽度方向上排列的两个以上非胶粘区域64在带周长方向上可以设置为少于三列,也可以设置为多于三列。
另外,图9(a)所示的重叠部62中,在带周长方向上连续地配置的胶粘区域63(五行)和非胶粘区域64(六行)交替地配置,利用该胶粘区域63的胶粘成分使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧胶粘。需要说明的是,重叠部62不限于具有五行胶粘区域63,在带周长方向上可以具有四行以下的胶粘区域63,也可以具有六行以上的胶粘区域63。
另外,图9(b)所示的重叠部62中,相对于带周长方向倾斜地连续地配置的五个胶粘区域63和六个非胶粘区域64交替地配置,利用该胶粘区域63的胶粘成分使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧胶粘。需要说明的是,重叠部62不限于具有五个胶粘区域63,可以具有相对于带周长方向倾斜地连续地配置的四个以下的胶粘区域63,也可以具有六个以上的胶粘区域63。
以下对上述重叠部62中的胶粘区域63和非胶粘区域64的形态所带来的效果进行说明。
在被覆多楔带1的压缩层4的表面的针织布6通过不具有重叠部62的对接而接合的情况下,难以充分地提高针织布6的接合部分的强度,在接合部分发生破裂,针织布6容易从压缩层4的表面剥离。另外,即使在针织布6具有重叠部62的情况下,如果没有胶粘区域63,仅利用针织布6所含有的胶粘成分,针织布6的接合部分的强度不足,同样地针织布6容易从压缩层4的表面剥离。因此,在重叠部62中,设置使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧胶粘的胶粘区域63,由此,能够增强接合部分,能够使针织布6难以从压缩层4的表面剥离。
另外,如图8(a)所示,在针织布6的一端与另一端重叠的重叠部62的全部为胶粘区域63而不存在非胶粘区域64的情况下,针织布6被强烈地约束,针织布6的伸缩性降低。其结果是,在多楔带1的弯曲时,有可能应力集中于重叠部的接合部分,在压缩层4中容易产生裂纹。因此,通过在重叠部62中与胶粘区域63一起设置非胶粘区域64,能够在使针织布6的一端与另一端的胶粘力充分的同时,缓和应力集中,抑制压缩层4的裂纹的产生。其结果是提高了多楔带1的寿命。
另外,如图6(a)~(c)、图7(a)、(b)和图9(a)、(b)所示的重叠部62那样,如果使胶粘区域63为在带宽度方向上没有连续地配置的构成,则在配置有胶粘区域63的带宽度方向上必须配置非胶粘区域64(胶粘区域63与非胶粘区域64在带宽度方向上交替配置),因此,在重叠部62的带周长方向的特定部位,能够在带宽度方向整体上缓和应力集中,能够抑制压缩层4的裂纹的产生。
另外,如图7(a)所示的重叠部62那样,胶粘区域63和非胶粘区域64交替地配置成方格花纹状,因此,在重叠部62的带周长方向的特定部位,能够在带宽度方向整体上缓和应力集中,能够抑制压缩层4的裂纹的产生。
另外,如图7(b)所示的重叠部62那样,胶粘区域63配置成波浪状或闪电状,因此,在重叠部62中,胶粘区域63与非胶粘区域64交替地配置,在重叠部62的带周长方向的特定部位,能够在带宽度方向整体上缓和应力集中,能够抑制压缩层4的裂纹的产生。
另外,图6(a)~(c)、图7(a)、(b)、图8(b)和图9(a)、(b)所示的重叠部62优选胶粘区域63的总面积为重叠部62的面积的10~50%。胶粘区域63的总面积少于重叠部62的面积的10%的情况下,有时不能充分地提高针织布6的重叠部62的接合部分的强度,在接合部分发生破裂,针织布6从压缩层4的表面剥离。另一方面,胶粘区域63的总面积大于重叠部62的面积的50%的情况下,有可能针织布6被过度地强烈约束,针织布6的伸缩性降低,在多楔带1的弯曲时应力集中于重叠部的接合部分,在压缩层4中容易产生裂纹。因此,通过使胶粘区域63的总面积为重叠部62的面积的10~50%,能够在充分地提高重叠部62的接合部分的强度的同时,还保持针织布6的伸缩性,均衡地防止针织布6从压缩层4表面的剥离和压缩层4中裂纹的产生。
(胶粘区域63的胶粘成分)
作为胶粘区域63的胶粘成分,可以主要使用橡胶成分、热塑性弹性体等。
作为成为胶粘区域63的胶粘成分的橡胶成分的例子,可以使用作为形成压缩层4的橡胶成分进行了说明的橡胶成分。特别是通过使用与形成压缩层4的橡胶成分相同种类(特别是相同)的橡胶成分,随着压缩层4的变形,胶粘区域63也能够同样地变形,因而能够缓和应力集中,因此优选。特别是通过直接使用用于形成压缩层4的橡胶组合物作为胶粘成分,不需要制备胶粘区域63的胶粘成分用的新的橡胶组合物,因此优选。
胶粘区域63的胶粘成分配置于针织布6的重叠部62,因此优选使厚度变薄,具体而言,优选为约50μm~约150μm。作为配置这样厚度的胶粘区域63的方法,可以考虑预先准备薄薄地延展至上述厚度的橡胶组合物的片的方法、将橡胶组合物溶解于溶剂(甲苯等)中制备橡胶糊并对橡胶糊进行涂布、喷涂等而附着于针织布6的方法。使用橡胶糊的方法有可能在涂布后需要时间干燥,生产率降低,因此优选预先准备橡胶组合物的片的方法。作为制备橡胶组合物的片的方法,可以将橡胶组合物溶解于溶剂中制备橡胶糊,将橡胶糊在离型纸上薄薄地延展后进行干燥,由此来制备。
另外,作为成为胶粘区域63的胶粘成分的热塑性弹性体(热塑性树脂)的例子,可以使用通用的热塑性弹性体,具体而言,可以例示:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等。其中,从在较低温度下熔融而容易附着于针织布6、在多楔带1的硫化中也熔融而渗透至针织布6的内部从而容易提高胶粘力的观点出发,优选具有约100℃~约160℃的流动起始点(或软化点)的热塑性弹性体。特别是从不含卤素、胶粘力和强度也优良出发,优选使用热塑性聚氨酯。热塑性聚氨酯可以是醚类或酯类,可以考虑强度、耐水性来选择。如上所述,通过在胶粘区域63的胶粘成分中所使用的热塑性弹性体中使用通用性高的热塑性聚氨酯,能够降低带的制造成本。
如上所述,成为胶粘区域63的胶粘成分的热塑性弹性体优选流动起始点为100℃以上且160℃以下。在热塑性弹性体的流动起始点低于100℃的情况下,有可能在多楔带1的使用中胶粘区域63的强度降低,容易发生针织布6的剥离。另外,在热塑性弹性体的流动起始点为160℃以下的情况下,在多楔带1的硫化中热塑性弹性体软化而与针织布6的密合性提高,能够提高胶粘力,与此相对,在流动起始点超过160℃的情况下,有可能得不到上述效果,不能充分地提高胶粘力。因此,胶粘区域63中所使用的热塑性弹性体优选使用流动起始点为100℃以上且160℃以下的范围的热塑性弹性体。
另外,作为使热塑性弹性体附着于针织布6的方法,可以使用通用的分配器(胶枪、热熔枪)等,使熔融的热塑性弹性体直接附着于针织布6。如上所述,在胶粘区域63的胶粘成分中使用热塑性弹性体的情况下,与胶粘区域63的胶粘成分中使用橡胶组合物的情况相比,能够抑制压缩层4的裂纹的产生。
此外,作为胶粘区域63的胶粘成分,可以列举:热固性弹性体(热固性树脂)、各种的通用胶粘剂(丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等反应系胶粘剂、EVA(乙烯-乙酸乙烯酯树脂)、酚醛树脂、三聚氰胺树脂等溶液系胶粘剂等)。在使用热固性弹性体、溶液系胶粘剂作为胶粘区域63的胶粘成分的情况下,能够利用硫化处理时施加的热促进固化反应、溶剂除去,因此,能够实现胶粘区域63的胶粘力的提高、工序的简化。
另外,作为胶粘区域63的胶粘成分,也可以使用分散有CNF(纤维素纳米纤维)的橡胶组合物。这种情况下,与使用未分散CNF的橡胶组合物的情况相比,能够提高耐久寿命。另外,作为胶粘区域63的胶粘成分,也可以使用分散有CNF的热塑性聚氨酯(TPU)。这种情况下,与未分散CNF的热塑性聚氨酯相比,能够提高耐久寿命。
在此,所使用的CNF是将作为植物的细胞壁的主要成分的纤维素微细地解离至纳米尺寸来制造。作为原料纤维素,可以列举:木浆、稻草、麦草等。CNF可以分类成宽度约4nm的纤维素微原纤维(单纤维素纳米纤维)、单纤维素纳米纤维数根成束的宽度约10nm~约20nm的纤维素微原纤维束、将纤维素微原纤维束进一步收集成束的宽度为数十~数百nm的微原纤化纤维素(MFC)。可以使用这些CNF中的任一种CNF,也可以使用这些CNF混合而成的CNF。为了防止凝集,CNF可以适当地使用实施了化学修饰的CNF。作为化学修饰的方法,可以列举:TEMPO氧化、羧甲基化等。
另外,作为使CNF分散在橡胶组合物和TPU中的方法,可以使用均质器法。作为均质器法,可以列举:超声波式、搅拌式、高压式等。在使CNF分散在橡胶组合物中的情况下,可以列举如下方法:将橡胶组合物溶解于溶剂中制备橡胶糊,在橡胶糊中添加CNF后,利用均质器法进行分散。在使CNF分散在TPU中的情况下,可以列举如下方法:在加热熔融的TPU中添加CNF后,利用均质器法进行分散。另外,也可以使用使CNF分散在水中的水分散液。这种情况下,例如,将使CNF分散在水中的水分散液涂布于针织布6并干燥后,在胶粘区域63配置胶粘成分。接着,对胶粘区域63进行热压(100℃、20秒),由此使CNF与胶粘成分一体化。
另外,胶粘成分中和水分散液中的CNF的含有浓度优选为约0.01质量%~约2质量%。这是因为,浓度小于0.01质量%时,胶粘力没有充分地提高,浓度超过2质量%时,难以使CNF均匀地分散。
如上所述,胶粘区域63中优选使用除异氰酸酯以外的胶粘成分。为了提高耐磨损性、胶粘性,使针织布6浸渗有异氰酸酯,进而在胶粘区域63中使用与浸渗于针织布6的异氰酸酯不同的胶粘成分,由此能够确保重叠部62的接合部分的充分的胶粘力,能够防止以重叠部62为起点而针织布6从压缩层4的表面剥离。
(多楔带1的制造方法)
以下,对多楔带1的制造方法进行说明。首先,对长条的针织布6实施胶粘处理。然后,以实施了胶粘处理的针织布6的端与端重合的方式使其重叠(参照图5:重叠部62),使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧经由胶粘区域63胶粘,经过这样的工序(胶粘工序)来制作筒状的针织布6。
在上述胶粘工序中,将与压缩层4相同成分的橡胶组合物溶解于溶剂(甲苯等)中制备橡胶糊,将制备的橡胶糊涂布或喷涂于针织布6的一端的上表面侧等使其附着作为胶粘区域63,然后使针织布6的另一端的下表面侧与针织布6的一端的上表面侧重叠,由此使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧经由胶粘区域63胶粘。由此,能够增强重叠部62的接合部分,使针织布6难以从压缩层4的表面剥离。需要说明的是,也可以将上述制备的橡胶糊涂布或喷涂于针织布6的一端的下表面侧等使其附着,然后使针织布6的另一端的上表面侧与针织布6的一端的下表面侧重叠,由此使针织布6的一端的下表面侧与另一端的上表面侧经由胶粘区域63胶粘。
另外,作为上述胶粘工序的其它方法,可以将具有50~150μm的厚度的橡胶组合物的片配置于针织布6的一端的上表面侧与针织布6的另一端的下表面侧之间作为胶粘区域63,由此使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧经由胶粘区域63胶粘。由此,与在针织布6的一端的上表面侧与针织布6的另一端的下表面侧之间涂布或喷涂橡胶糊相比,通过配置处理性优良的片状的橡胶组合物,能够提高生产率。另外,通过使片状的橡胶组合物的厚度为50~150μm,能够在确保充分的胶粘性的同时,将重叠部62的高差抑制为最小限度,能够抑制外观品质的降低以及异常噪声、张力变动等不良。
另外,作为上述胶粘工序的其它方法,可以在将热塑性弹性体熔融的同时配置到针织布6的一端的上表面侧与针织布6的另一端的下表面侧之间作为胶粘区域63,由此使针织布6的一端的上表面侧与另一端的下表面侧经由胶粘区域63胶粘。由此,可以在针织布6的一端的上表面侧与针织布6的另一端的下表面侧之间,在活用热塑性弹性体的热塑性的特性而自由地控制形状、量的同时,配置胶粘区域63。
接着,如图10(a)所示,在外周面上安装有挠性夹套51的内模52上卷绕未硫化的延伸层用片3S,在其上以螺旋状缠绕芯线5,进而在其上依次卷绕未硫化的压缩层用片4S和经过上述胶粘工序制作的筒状的针织布6,制作成形体10。然后,在内周面刻设有两个以上肋模53a的外模53的内周侧,将卷绕有成形体10的内模52以同心状设置。此时,在外模53的内周面与成形体10的外周面之间设置规定的间隙。
接着,如图10(b)所示,使挠性夹套51向着外模53的内周面以规定的膨胀率(例如1~6%)膨胀,将成形体10的压缩层用片4S和针织布6压入到外模53的肋模53a中,在该状态下进行硫化处理(例如,160℃、30分钟)。
最后,如图10(c)所示,将内模52从外模53拔出,使具有两个以上肋部2的硫化橡胶套筒10A从外模53中脱模后,使用切割器将硫化橡胶套筒10A沿着周长方向切割成规定的宽度,加工成多楔带1。需要说明的是,多楔带1的制造方法不限于上述方法,例如,也可以采用日本特开2004-82702号公报等中公开的其它公知的方法。
(其它实施方式)
在上述实施方式中,作为摩擦传动带的例子,对多楔带1进行了说明,但是,对于本发明内容,只要是摩擦传动带,在平带、V带等中也可以采用。
实施例
接着,制作具有以图12和图13所示胶粘区域形状胶粘的重叠部的实施例1~8以及比较例1~2的多楔带,进行耐久试验。
以下说明实施例1~8以及比较例1~2的多楔带的材料和构成等。
在表1中示出实施例1~8以及比较例1~2的多楔带的延伸层、压缩层和胶粘区域的胶粘成分中使用的橡胶组合物的构成。
[表1]
表1(构成延伸层、压缩层和胶粘区域的胶粘成分的橡胶组合物)
EPDM聚合物:DuPont Dow Elastomer Japan公司制造、“ノーデルIP3640”
石蜡基油:出光兴产株式会社制造、“ダイアナプロセスオイル”
抗老化剂:精工化学株式会社制造、“ノンフレックスOD3”
有机过氧化物:化药AKZO株式会社制造、“パーカドックス14PR”
压缩层用橡胶组合物硬度:87度
(胶粘区域的胶粘成分)
胶粘区域的胶粘成分用热塑性树脂使用了日本Miractran株式会社制造的“E780MSTJ”、酯类热塑性聚氨酯、硬度80度、流动起始温度120℃。
(芯线)
芯线使用1100分特/1×4构成的聚芳酰胺软线,实施了RFL处理以及利用橡胶糊的外涂处理。
(针织布)
针织布使用了将作为吸水性纤维的棉短纤纱(40支、1根)与作为第二纤维的PTT/PET共轭复合纱(纤度84分特)进行编织且编织组织为纬编(桂花针、2层)的针织布(纤维构件)。另外,将上述针织布在将热反应型异氰酸酯(第一工业制药株式会社制造的“エラストロンBN-27”、解离温度180℃、固体成分浓度为30质量%)用水稀释成固体成分浓度为5质量%的浸渍液中浸渍10秒钟后,在100℃干燥5分钟,制备了浸渗有热反应型异氰酸酯的针织布(纤维构件)。
(实施例1~8以及比较例1~2的多楔带的构成)
以下,参照图12和图13对实施例1~8以及比较例1~2的具有以胶粘区域形状胶粘的重叠部的多楔带的构成进行说明。
(实施例1)
使重叠长度L为8mm,用胶粘区域增强重叠部。作为在胶粘区域中使用的橡胶组合物,将表1的胶粘成分用橡胶组合物薄薄地成形为80μm厚度的带状的橡胶组合物,将从该带状的橡胶组合物冲裁成直径2mm的圆形的橡胶组合物均匀地分散排列在重叠部中。胶粘区域所占的面积(排列有圆形的橡胶组合物的部位的总面积)与重叠部中除胶粘区域以外的区域即非胶粘区域所占的面积的比例分别为25%和75%。然后,将重叠部用辊压接,形成在重叠部具有胶粘的接合部分的针织布。然后,通过上述实施方式所示的制造方法得到3PK1200(肋形状:K形、肋数3、周长1200mm)的实施例1的多楔带(相当于图6(b)的胶粘区域形状)。
(实施例2)
对于实施例2的多楔带而言,使重叠长度L为4mm,使胶粘区域所占的面积和非胶粘区域所占的面积的比例分别为15%和85%,除此以外与实施例1同样(相当于图6(a)的胶粘区域形状)。
(实施例3)
对于实施例3的多楔带而言,使重叠长度L为8mm,在重叠部配置8mm宽度的带状的橡胶组合物,在重叠部整体配置成为胶粘区域的橡胶组合物,除此以外与实施例1同样(相当于图8(a)的胶粘区域形状)。
(实施例4)
在实施例4中,使用热塑性聚氨酯(TPU)代替实施例1中使用的橡胶组合物作为胶粘区域的胶粘成分,将其在利用分配器熔融的同时以直径2mm的圆形点状附着于针织布,除此以外与实施例1同样地操作,得到了具有25%利用热塑性聚氨酯增强的胶粘区域(75%非胶粘区域)的多楔带(相当于图6(b)的胶粘区域形状)。
(实施例5)
对于实施例5的多楔带而言,使重叠长度L为4mm,使胶粘区域中使用的胶粘成分为热塑性聚氨酯,除此以外与实施例2同样(相当于图6(a)的胶粘区域形状)。
(实施例6)
对于实施例6的多楔带,使重叠长度L为8mm,胶粘区域的胶粘成分使用热塑性聚氨酯,使该热塑性聚氨酯以波线状(线的宽度约2mm)附着。这种情况下的胶粘区域的面积为约40%(非胶粘区域的面积为约60%)(相当于图7(b)的胶粘区域形状)。
(实施例7)
在实施例7中,作为胶粘区域的胶粘成分,使用在实施例1中使用的胶粘成分用橡胶组合物中利用均质器法分散有0.1质量%的CNF(日本制纸株式会社制造的“サンローズSLD-F1”、羧甲基化CNF(粉末状)、纯度99%以上)而得的橡胶组合物,除此以外与实施例1同样地操作,得到了具有25%利用分散有CNF的橡胶组合物增强的胶粘区域(75%非胶粘区域)的多楔带(相当于图6(b)的胶粘区域形状)。
(实施例8)
在实施例8中,作为胶粘区域的胶粘成分,使用在实施例4中使用的热塑性聚氨酯中利用均质器法分散有0.1质量%的CNF(日本制纸株式会社制造的“サンローズSLD-F1”、羧甲基化CNF(粉末状)、纯度99%以上)而得的热塑性聚氨酯,除此以外与实施例4同样地操作,得到了具有25%利用分散有CNF的热塑性聚氨酯增强的胶粘区域(75%非胶粘区域)的多楔带(相当于图6(b)的胶粘区域形状)。
(比较例1)
比较例1的多楔带是以针织布的端与端不重合的方式对接、利用超声波熔敷将针织布的一端与另一端接合而成的带,是既不存在重叠部也不存在胶粘区域的构成(参照图13)。
(比较例2)
比较例2的多楔带是虽然具有重叠长度L为8mm的重叠部但不存在胶粘区域的构成(非胶粘区域为100%)(参照图13)。
(耐久试验方法)
耐久试验使用以图11所示的布局配置有各自直径为50mm的驱动带轮(Dr.)、惰轮(Id)、从动带轮(Dn)、张紧带轮(Ten)的多轴走行试验机进行。具体而言,在多轴走行试验机的各带轮上挂设3PK1200(肋形状:K形、肋数3、周长1200mm)的各多楔带,将驱动带轮的转速设定为5600rpm,从动带轮和惰轮设定为无负荷,带张力设定为294N/3肋,进行走行。试验温度(气氛温度)设定为100℃,将200小时作为上限,确认针织布的剥离、肋橡胶的裂纹的产生的有无。将耐久试验的结果示于图12和图13中。
(耐久试验结果的考察)
通过现有的超声波熔敷将针织布的一端与另一端接合的比较例1中,可能由于接合部分的针织布的伸缩性降低而应力集中,在接合部分的肋橡胶中产生裂纹,在72小时时达到寿命终点。另外,在重叠部不存在胶粘区域的比较例2中,在15小时这样的短时间内,产生了针织布从肋表面剥离的不良。
另一方面,在针织布的接合部分具有重叠部和胶粘区域的实施例1~8中,在耐久试验中具有100小时以上的寿命,示出抑制剥离、裂纹的产生的效果。实施例3是在重叠部整体配置成为胶粘区域的橡胶组合物而增强的例子,与实施例1和实施例2相比,直至裂纹产生的时间较短。认为这是因为,由于由胶粘区域的胶粘成分带来的增强,针织布的伸缩性受阻,在多楔带的弯曲时应力集中于重叠部的接合部分。认为如实施例1和实施例2那样,通过使带为在重叠部中具有胶粘区域和非胶粘区域两者的形态,能够进一步延长寿命。
实施例4~6是使用热塑性弹性体作为胶粘区域的胶粘成分的例子,均是在耐久试验200小时的时刻没有产生剥离、裂纹,与使用橡胶组合物作为胶粘区域的胶粘成分的情况相比示出了更良好的结果。虽然利用热塑性弹性体得到良好的结果的原因不确定,但认为是接合强度、应力分散的平衡良好。
实施例7是使用分散有CNF的橡胶组合物作为胶粘区域的胶粘成分的例子,与实施例1相比耐久试验寿命提高。另外,实施例8是使用分散有CNF的热塑性聚氨酯作为胶粘区域的胶粘成分的例子,与实施例4相比耐久试验寿命提高。认为这是因为,通过在胶粘区域的胶粘成分中添加CNF,CNF在与胶粘成分一体化的同时进入针织布的纤维间,通过CNF与针织布的纤维互相缠绕,使得针织布与胶粘成分的胶粘力提高。
以上,对本发明的优选的实施方式进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,只要记载于权利要求书中,则可以进行各种设计变更。本申请基于2018年12月6日提出的日本专利申请2018-229330号和2019年11月12日提出的日本专利申请2019-204481号,其内容作为参考并入本说明书中。
符号说明
1 多楔带
2 肋部
3 延伸层
4 压缩层
5 芯线
6 针织布
62 重叠部
63 胶粘区域
64 非胶粘区域
10 成形体
21 驱动带轮
22 从动带轮
23 V形槽
51 挠性夹套
52 内模
53 外模
53a 肋模
L 重叠长度

Claims (14)

1.一种摩擦传动带,其是具有压缩层和针织布的摩擦传动带,其中,
压缩层表面被所述针织布被覆,
所述针织布具有所述针织布的一端与另一端重叠的重叠部,
所述重叠部具有使所述针织布的一端与另一端胶粘的含有胶粘成分的两个以上胶粘区域以及所述针织布的一端与另一端未胶粘的非胶粘区域,
各胶粘区域在带宽度方向上不连续地配置。
2.如权利要求1所述的摩擦传动带,其中,
具有两个以上所述胶粘区域,
具有两个以上所述非胶粘区域,
所述两个以上胶粘区域与所述两个以上非胶粘区域配置成方格花纹状。
3.如权利要求1所述的摩擦传动带,其中,所述胶粘区域为波浪状或闪电状。
4.如权利要求1~3中任一项所述的摩擦传动带,其中,所述胶粘区域的总面积为所述重叠部的面积的10~50%。
5.如权利要求1~3中任一项所述的摩擦传动带,其中,所述针织布浸渗有异氰酸酯。
6.如权利要求1~3中任一项所述的摩擦传动带,其中,在所述胶粘区域中,通过除异氰酸酯以外的胶粘成分使所述针织布的一端与另一端胶粘。
7.如权利要求6所述的摩擦传动带,其中,所述胶粘成分含有热塑性弹性体。
8.如权利要求7所述的摩擦传动带,其中,所述热塑性弹性体为热塑性聚氨酯。
9.如权利要求7或8所述的摩擦传动带,其中,所述热塑性弹性体的流动起始点为100℃以上且160℃以下。
10.如权利要求1~3中任一项所述的摩擦传动带,其中,所述胶粘成分含有纤维素纳米纤维。
11.如权利要求1~3中任一项所述的摩擦传动带,其中,所述重叠部的带周长方向上的长度为2mm以上且10mm以下。
12.一种摩擦传动带的制造方法,其是压缩层表面被针织布被覆、该针织布具有重叠部的摩擦传动带的制造方法,所述重叠部具有使所述针织布的一端与另一端胶粘的含有胶粘成分的两个以上胶粘区域以及所述针织布的一端与另一端未胶粘的非胶粘区域,各胶粘区域在带宽度方向上不连续地配置,其中,
包括下述工序:将使橡胶组合物溶解于溶剂中而得到的橡胶糊涂布或喷涂到所述针织布的一端的上侧和所述针织布的另一端的下侧中的至少任一者的所述胶粘区域上。
13.一种摩擦传动带的制造方法,其是压缩层表面被针织布被覆、该针织布具有重叠部的摩擦传动带的制造方法,所述重叠部具有使所述针织布的一端与另一端胶粘的含有胶粘成分的两个以上胶粘区域以及所述针织布的一端与另一端未胶粘的非胶粘区域,各胶粘区域在带宽度方向上不连续地配置,其中,
包括下述工序:将具有50~150μm的厚度的橡胶组合物的片配置到所述针织布的一端的上侧与所述针织布的另一端的下侧之间的所述胶粘区域。
14.一种摩擦传动带的制造方法,其是压缩层表面被针织布被覆、该针织布具有重叠部的摩擦传动带的制造方法,所述重叠部具有使所述针织布的一端与另一端胶粘的含有胶粘成分的两个以上胶粘区域以及所述针织布的一端与另一端未胶粘的非胶粘区域,各胶粘区域在带宽度方向上不连续地配置,其中,
包括下述工序:将熔融的热塑性弹性体配置到所述针织布的一端的上侧与所述针织布的另一端的下侧之间的所述胶粘区域。
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