CN113167357A - 橡胶制齿形带和橡胶组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种橡胶制齿形带，其具备带主体和齿布，所述带主体包含沿着长度方向隔开规定间隔地设置且由第一橡胶组合物形成的两个以上齿部、与这些齿部一体化且由第二橡胶组合物形成的背部和沿长度方向埋设于该背部的芯线，所述齿布被覆上述两个以上齿部的表面，其中，形成上述齿部的第一橡胶组合物包含以前者/后者＝100/80～100/180的质量比例含有氢化丁腈橡胶和不饱和羧酸金属盐的复合聚合物，并且以相对于该复合聚合物100质量份为3～50质量份的比例含有氧化锌、以3～50质量份的比例含有非增强性填充剂、以10质量份以下的比例含有增强性填充剂、以5质量份以下的比例含有短纤维、以1～5质量份的比例含有有机过氧化物。

Description

橡胶制齿形带和橡胶组合物
技术领域
本发明涉及对于与齿形带轮啮合而在高负荷条件下在一般产业用机械等中同步地传递动力而言有用的橡胶制齿形带(或齿布被覆的橡胶制齿形带)和为了构成上述橡胶制齿形带有用的橡胶组合物(或齿形带用橡胶组合物)。
背景技术
作为橡胶制齿形带的故障形态之一，有齿部从带主体脱落的缺齿。认为该缺齿是在应力集中作用于齿部的根部的过程中因齿橡胶反复变形而发生的。另外还已知，当齿橡胶因热等而老化时，会促进缺齿。
作为提高齿形带的寿命(耐缺齿性)的方法，在日本特开2011-122719号公报(专利文献1)中公开了一种橡胶制齿形带，其由相对于将氢化丁腈橡胶和不饱和羧酸金属盐以100/100～100/180的质量比混合而成的聚合物100质量份而配合有3～7质量份的短纤维和10质量份以下的粉末状的无机填充剂的橡胶组合物构成齿部。专利文献1中记载了，如果使用这样的橡胶组合物，则齿部的硬度变得足够高，能够提高齿部的模量，能够防止缺齿等而期待橡胶制齿形带的长寿命化。另外，专利文献1中记载了，通过使粉末状的无机填充剂的配合量为10质量份以下，能够将构成齿部的橡胶组合物的发热抑制得较低。需要说明的是，在专利文献1中，作为粉末状的无机填充剂，例示了作为增强性填充剂而已知的炭黑和二氧化硅，在实施例中也使用了这两种填充剂。
在这样的专利文献1的发明中，虽然对于提高耐缺齿性得到了一定的效果，但是，从要求传递动力的增大、齿形带的长寿命化的市场需求出发，要求进一步的改良。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-122719号公报(权利要求书、[0008]、[0031]、实施例)
发明内容
发明所要解决的问题
因此，本发明的目的在于提供通过提高齿部的硬度和模量而抑制龟裂的生长、并且还通过抑制作为龟裂的生长源头的微小龟裂的产生而能够大幅提高寿命(耐缺齿性)的橡胶制齿形带和橡胶组合物。
本发明的另一目的在于提供耐缺齿性大幅提高、即使传递动力增大也能够使齿形带长寿命化、并且耐久性优良的橡胶制齿形带和橡胶组合物。
本发明的又一目的在于提供即使短纤维的含量少、耐缺齿性也大幅提高的橡胶制齿形带和橡胶组合物。
用于解决问题的方法
针对发生缺齿的原因，本发明人设想了首先在齿根处产生微小的龟裂、接着该龟裂生长这样的机制。即认为，专利文献1的发明的重点在于，通过提高齿部的硬度和模量来抑制齿橡胶的变形，从而抑制龟裂的生长。但是，由于以较多的比例配合短纤维，因此，比较容易产生以橡胶组合物中的短纤维与聚合物的界面为起点的微小龟裂，因此认为，在专利文献1的发明中，即使能够抑制龟裂的生长，也不能有效地抑制龟裂的产生，不能大幅提高齿形带的耐缺齿性。
本发明人对有效地抑制龟裂的生长、并且也高度地抑制龟裂的产生的方法进一步反复进行了研究，结果发现，通过在形成齿部的橡胶组合物中减少短纤维的配合量，能够抑制龟裂的产生，通过增多氧化锌和非增强性填充剂的配合量，能够提高齿部的硬度和模量从而抑制龟裂的生长，并且还能够抑制作为龟裂的生长源头的微小龟裂的产生，即使减少短纤维的配合量，也能够有效地抑制齿形带(齿形传动带)中的龟裂的产生和生长，能够进一步提高齿形带的耐缺齿性，从而完成了本发明。
即，本发明的橡胶制齿形带(齿形动力传递带)具备带主体和齿布，所述带主体包含沿着长度方向隔开规定间隔地设置且由第一橡胶组合物形成的两个以上齿部、与这些齿部一体化且由第二橡胶组合物形成的背部和沿长度方向埋设于该背部的芯线，所述齿布被覆上述两个以上齿部的表面，其中，形成上述齿部的第一橡胶组合物包含以100/80～100/180的质量比例含有氢化丁腈橡胶和不饱和羧酸金属盐的复合聚合物，并且以相对于该复合聚合物100质量份为3～50质量份(例如为5～40质量份)的比例含有氧化锌、以相对于该复合聚合物100质量份为3～50质量份(例如为5～40质量份)的比例含有非增强性填充剂、以相对于该复合聚合物100质量份为10质量份以下(例如为0～8质量份)的比例含有增强性填充剂、以相对于该复合聚合物100质量份为5质量份以下(例如为0.5～3质量份)的比例含有短纤维、以相对于该复合聚合物100质量份为1～5质量份(例如理论活性氧量9％以上的有机过氧化物为2～5质量份)的比例含有有机过氧化物。
如果使用这样的橡胶组合物(第一橡胶组合物)，则能够提高齿部的硬度和模量，能够抑制橡胶的变形，并且能够抑制龟裂的产生和生长。即，通过增多氧化锌的配合量，能够提高耐热老化性，能够抑制龟裂的产生和生长。另外，通过减少增强性填充剂的配合量，能够减小损耗因子tanδ，能够抑制橡胶的变形引起的发热从而抑制橡胶组合物和齿部的热老化。此外，通过增多非增强性填充剂的配合量，能够提高短纤维等配合剂的分散性，能够提高橡胶组合物或齿部的均匀性，即使短纤维的配合量少，也能够抑制龟裂的产生和生长。此外，能够减少短纤维的配合量，能够有效地抑制以短纤维与聚合物的界面为起点的龟裂的产生。
需要说明的是，非增强性填充剂(或非活性填充剂)可以为选自由多价金属碳酸盐类(碳酸钙、碳酸镁等)、多价金属氢氧化物(氢氧化铝等)、多价金属硫酸盐(硫酸钡等)、硅酸盐(硅酸铝、硅酸镁、滑石、粘土、云母等含有多价金属的硅酸盐)组成的组中的至少一种。非增强性填充剂(或非活性填充剂)多数情况下例如为碳酸钙。上述增强性填充剂可以为选自由炭黑和二氧化硅组成的组中的至少一种。
此外，在本发明中，氧化锌和非增强性填充剂的配合量多，因此能够使短纤维有效且均匀地分散。上述氧化锌与上述非增强性填充剂的质量比例可以为前者/后者＝约10/100～约500/100(例如为约25/100～约150/100)，上述短纤维与上述非增强性填充剂的质量比例可以为前者/后者＝约0/100～约40/100(例如为约5/100～约25/100)。
上述短纤维的至少表面的一部分上可以附着有胶粘成分。通过附着胶粘成分，能够提高短纤维与聚合物的亲和性和胶粘力，能够有效地抑制以短纤维与聚合物的界面为起点而产生龟裂。此外，胶粘成分可以为间苯二酚-福尔马林-胶乳(RFL)或其固化物。使用这样的RFL作为胶粘成分时，RFL不仅具有短纤维的刚性与聚合物的柔软性的中间性质，而且能够使短纤维与聚合物强力地胶粘，并且胶粘成分能够追随聚合物的变形，从而能够有效地抑制龟裂的产生。
上述橡胶组合物可以通过硫化而形成储能模量(E’)大、损耗因子(tanδ)小的硫化橡胶或交联橡胶(齿部)。硫化橡胶(或交联橡胶)的储能模量(E’)可以为约400MPa～约1000MPa，损耗因子(tanδ)可以为约0.05～约0.15。通过利用具备高储能模量和低损耗因子(介电损耗)的硫化橡胶形成齿部，能够抑制橡胶的变形，并且能够抑制变形引起的橡胶的发热，因此，能够抑制龟裂的产生和生长这两者，能够大幅提高齿形带的耐缺齿性。需要说明的是，如果为了提高储能模量而增多增强性填充剂的配合量，则损耗因子变大，发热引起的橡胶组合物或齿部的热劣化被促进，不能有效地抑制缺齿。在本发明中，通过在减少增强性填充剂的配合量的同时增多氧化锌和非增强性填充剂的配合量等办法，能够同时使储能模量和损耗因子在优选的范围内，能够有效地抑制缺齿。
本发明还包含一种橡胶组合物，其包含以100/80～100/180的质量比例含有氢化丁腈橡胶和不饱和羧酸金属盐的复合聚合物，并且以相对于该复合聚合物100质量份为3～50质量份的比例含有氧化锌、以相对于该复合聚合物100质量份为3～50质量份的比例含有非增强性填充剂、以相对于该复合聚合物100质量份为10质量份以下的比例含有增强性填充剂、以相对于该复合聚合物100质量份为5质量份以下的比例含有短纤维、以相对于该复合聚合物100质量份为1～5质量份的比例含有有机过氧化物。该橡胶组合物至少对于形成上述齿部等是有用的。
需要说明的是，在本说明书中，“增强性填充剂”是指与聚合物强结合而增强性高的粉末状的填充剂，不包含“短纤维”。“非增强性填充剂”是指与聚合物的相互作用小、增强性低的填充剂。“复合聚合物”是指氢化丁腈橡胶与不饱和羧酸金属盐的混合物(氢化丁腈橡胶与不饱和羧酸金属盐的均质混合物、不饱和羧酸金属盐分散在氢化丁腈橡胶中的混合物、或氢化丁腈橡胶与不饱和羧酸金属盐的合金)，有时也将含有氢化丁腈橡胶和不饱和羧酸金属盐的复合聚合物(或橡胶合金)简称为聚合物。“齿部与背部一体化”是指齿部和背部在界面处不发生剥离。另外，有时将丙烯酸类单体和甲基丙烯酸类单体统称为(甲基)丙烯酸类单体。数值范围“XX～YY”是指范围内包括数值“XX”和数值“YY”，即是指数值“XX”以上且数值“YY”以下的范围。
发明效果
在本发明中，由于氧化锌和非增强性填充剂的配合量多，因此，能够提高齿部的硬度和模量从而抑制龟裂的生长，并且能够抑制作为龟裂的生长源头的微小龟裂的产生，能够大幅提高齿形带的寿命(耐缺齿性)。因此，即使传递动力增大也能够使齿形带长寿命化，能够提高耐久性。此外，即使短纤维的含量少，也能够大幅提高齿形带的耐缺齿性。
附图说明
图1是表示本发明的橡胶制齿形带的一例的局部剖面立体图。
具体实施方式
以下，根据需要参考附图对本发明的橡胶制齿形带的一例进行详细说明。
图1是表示本发明的橡胶制齿形带的一例的局部剖面立体图。该例的齿形带1具备带主体2和齿布7，所述带主体2具有沿着长度方向隔开规定间隔地形成的两个以上齿部3、背部4和芯线5，所述齿布7被覆该带主体的上述齿部3的表面。具体而言，上述齿形带1具备形成有截面梯形的两个以上齿部3的带主体2和被覆上述齿部3的表面的齿布(罩布)7，上述带主体2具备沿长度方向(X方向)延伸的背部4、沿着该背部的长度方向隔开规定间隔地沿宽度方向(Y方向)延伸而形成的上述两个以上齿部3和沿着背部4的长度方向埋设的芯线5。
此外，至少形成上述齿部3的橡胶组合物可以含有短纤维6，该短纤维可以与上述芯线5同样地沿带1的长度方向取向(按照在齿布7侧沿着齿部3的截面形状弯曲、在芯线5侧与芯线5或背部4大致平行的方式取向)。另外，齿布7可以利用由沿带的宽度方向延伸的经纱7a和沿带的长度方向延伸的纬纱7b构成的机织布(斜纹帆布等)形成。
需要说明的是，齿形带不限于上述图1所示的方式或结构。例如，齿形带只要具备在带的至少一个面上具有沿着长度方向隔开规定间隔地形成的两个以上齿部或凸部并且埋设有芯线的带主体和被覆该带主体的上述齿部的表面或层叠于带主体的上述齿部的表面的齿布(罩布)即可。另外，两个以上齿部或凸部只要能够与齿状带轮啮合即可，齿部或凸部的截面形状(带的长度方向的截面形状)不限于上述梯形，可以根据齿状带轮的形态等为例如半圆形、半椭圆形、多边形(三角形、四边形(矩形等)等)等。另外，在长度方向上相邻的齿部或凸部的间隔可以根据齿状带轮的形态等为例如约1mm～约10mm、优选为约2mm～约8mm。短纤维可以相对于带而随机地取向，但是，为了有效地增强带主体，通常主要沿带的长度方向取向。另外，齿布的经纱和纬纱的延伸方向也没有特别限制，例如可以使经纱在相对于带的长度方向倾斜的方向上延伸，也可以是经纱沿带的长度方向延伸、纬纱沿带的宽度方向延伸，但是，为了提高耐久性，通常是经纱沿带的宽度方向延伸、纬纱沿带的长度方向延伸。
以下，将齿部和凸部作为相同含义来处理，对齿形带的各要素进行说明。
(带主体(齿部和背部))
形成上述带主体的橡胶组合物的橡胶成分可以列举例如二烯类橡胶(天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶(SBR)、乙烯基吡啶-苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶(丁腈橡胶：NBR)、丙烯腈-氯丁橡胶、氢化丁腈橡胶(HNBR)等)、乙烯-α-烯烃弹性体(乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)等)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、烷基化氯磺化聚乙烯橡胶(ACSM)、表氯醇橡胶、丙烯酸类橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶等。这些橡胶成分可以如羧基化SBR、羧基化NBR等那样被羧基化。这些橡胶成分可以单独使用或两种以上组合使用。优选的橡胶成分为耐热老化性高的橡胶、例如氢化二烯类橡胶(氢化丁腈橡胶(HNBR)等)、氯磺化聚乙烯(CSM)、烷基化氯磺化聚乙烯(ACSM)等，特别是可以被羧基化的氢化丁腈橡胶(HNBR)(以下，也包括羧基化氢化丁腈橡胶，有时简称为氢化丁腈橡胶)。橡胶成分中，上述优选的橡胶成分的比例优选为50质量％以上(例如为约80质量％～约100质量％)，特别优选为100质量％。可以被羧基化的氢化丁腈橡胶可以为部分氢化丁腈橡胶，也可以为完全氢化丁腈橡胶。可以被羧基化的氢化丁腈橡胶的氢化率可以从约50％～约100％的范围内选择，也可以为约70％～约100％。
至少形成齿部(优选为齿部和背部这两者)的橡胶组合物的橡胶成分至少含有可以被羧基化的氢化丁腈橡胶，这样的氢化丁腈橡胶的比例在橡胶成分中可以为80～100质量％(优选为90～100质量％、特别是100质量％)。氢化丁腈橡胶的碘值(单位：mg/100mg)可以为例如约5～约60(例如为约7～约50)、优选为约8～约40(例如为约8～约35)、进一步优选为约10～约30。
至少形成上述齿部的橡胶组合物包含含有氢化丁腈橡胶和不饱和羧酸金属盐的聚合物或橡胶合金(或复合聚合物)。这样的聚合物至少能够提高齿部的硬度和模量，并且能够抑制橡胶的变形，从而抑制龟裂的生长。
作为不饱和羧酸金属盐的不饱和羧酸，可以例示例如：(甲基)丙烯酸、巴豆酸等单羧酸、马来酸、富马酸、衣康酸等二羧酸、这些二羧酸的单烷基酯等。这些不饱和羧酸可以单独使用或两种以上组合使用。优选的不饱和羧酸为(甲基)丙烯酸。作为不饱和羧酸金属盐的金属，可以例示多价金属，例如周期表第2族元素(镁、钙等)、周期表第4族元素(钛、锆等)、周期表第8族～第14族元素(例如铁、钴、镍、铜、锌、铝、锡、铅等)等。这些金属也可以单独使用或两种以上组合使用。优选的金属为周期表第2族元素(镁等)、周期表第12族元素(锌等)等。
作为优选的不饱和羧酸金属盐，可以例示：(甲基)丙烯酸锌、(甲基)丙烯酸镁等。不饱和羧酸金属盐也可以单独使用或两种以上组合使用。
氢化丁腈橡胶与不饱和羧酸金属盐的质量比为前者/后者＝100/80～100/180(例如为100/85～100/175)，优选可以从约100/90～约100/175的范围内选择。在本发明中，氧化锌和非增强性填充剂的配合量多，因此，即使不饱和羧酸金属盐的比例较少，也能够提高橡胶组合物和齿部的硬度、模量，能够提高齿形带的耐缺齿性。因此，氢化丁腈橡胶与不饱和羧酸金属盐的质量比可以为例如前者/后者＝100/80～100/150，可以优选为约100/90～约100/135(例如为约100/95～约100/130)、进一步优选为约100/100～约100/120。不饱和羧酸金属盐的比例是相对于氢化丁腈橡胶100质量份为小于80质量份时，橡胶组合物(或齿部)的硬度、模量降低，不饱和羧酸金属盐的比例是相对于氢化丁腈橡胶100质量份为超过180质量份时，带的加工性、弯曲性降低。
需要说明的是，上述氢化丁腈橡胶与不饱和羧酸金属盐的复合聚合物(橡胶合金)可以使用市售品，氢化丁腈橡胶与不饱和羧酸金属盐的质量比可以通过将市售的复合聚合物(橡胶合金)与市售的氢化丁腈橡胶混合来调整。
(氧化锌)
在上述橡胶组合物中，氧化锌作为耐热老化剂发挥作用，并且还作为硫化促进剂发挥作用。氧化锌的平均粒径可以为例如约0.01μm～约3μm(例如为约0.02μm～约2.5μm)、优选为约0.05μm～约2μm(例如为约0.1μm～约1.5μm)、特别是约0.1μm～约1μm(例如为约0.3μm～约1μm)。氧化锌的平均粒径可以利用激光衍射式粒度分布测定装置以体积平均粒径的方式来测定。
氧化锌的比例是：相对于复合聚合物100质量份，为3质量份～50质量份(例如为5质量份～40质量份)；可以优选为约3质量份～约35质量份(例如为约5质量份～约30质量份)；也可以为约3质量份～约20质量份(例如为约5质量份～约15质量份)、优选为约4质量份～约10质量份。氧化锌的含量过少时，有可能耐热老化性降低，氧化锌的含量过多时，有可能短纤维等配合剂的分散性变得不良。需要说明的是，作为氧化锌，可以使用作为橡胶的硫化促进剂市售的粉状氧化锌。
在本发明中，通过适度地增多氧化锌的配合量，能够提高橡胶组合物和齿部的耐热老化性，能够抑制龟裂的产生和生长这两者。需要说明的是，降低增强性填充剂的含量时，虽然橡胶组合物变得不容易发热，但即使这样也不能避免发热。因此，通过增多氧化锌的含量，能够提高橡胶组合物和齿部的耐热老化性，即使橡胶组合物发热也能够抑制缺齿的发生。
(填充剂)
填充剂根据增强性的不同而对损耗因子tanδ、发热带来的影响也不同，如果增强性高的增强性填充剂的使用量增加，则损耗因子tanδ变大，变得容易发热。因此，在本发明中，填充剂被大致分为非增强性填充剂(或非活性填充剂或第一无机填充剂)和增强性填充剂(第二无机填充剂)，本发明的齿形带至少含有非增强性填充剂(或非活性填充剂)。需要说明的是，如前所述，专利文献1中记载了以相对于氢化丁腈橡胶100质量份为10质量份以下的比例配合粉末状的无机填充剂，但是，作为粉末状的无机填充剂，例示了作为增强性填充剂的炭黑和二氧化硅，对于非增强性填充剂没有记载。
(非增强性填充剂(第一无机填充剂))
作为非增强性填充剂(第一无机填充剂)，可以例示例如：多价金属碳酸盐类(碳酸钙、碳酸镁等)、多价金属氢氧化物(氢氧化铝等)、多价金属硫酸盐(硫酸钡等)、硅酸盐(硅酸铝、硅酸镁、硅酸铝镁等硅的一部分被多价金属原子置换后的天然或合成硅酸盐；或以硅酸盐作为主要成分的矿物，例如含有硅酸铝的粘土、含有硅酸镁的滑石和云母等硅酸盐矿物等)、锌钡白、硅砂等。这些非增强性填充剂可以单独使用或两种以上组合使用。优选的非增强性填充剂为选自碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、硫酸钡、硅酸盐(硅酸铝、硅酸镁、硅酸铝镁等硅酸盐、或硅酸盐矿物(滑石、粘土、云母等))中的至少一种。此外，从带的加工性、配合剂的分散性的提高的效果大、不易发生配合剂的分散不良的观点出发，非增强性填充剂优选含有选自碳酸钙、硅酸镁或含有硅酸镁的滑石、硅酸铝或含有硅酸铝的粘土中的至少一种，特别优选含有碳酸钙。作为非增强性填充剂，可以使用作为橡胶的填充剂市售的粉末状的填充剂。
非增强性填充剂(第一无机填充剂)的平均粒径(平均一次粒径)例如可以从约0.01μm～约25μm(例如为约0.2μm～约20μm)、优选为约0.5μm～约17μm(例如为约1μm～约15μm)的范围内选择。非增强性填充剂(第一无机填充剂)的平均粒径(平均一次粒径)可以为例如约0.01μm～约3μm(例如为约0.02μm～约2μm)、优选为约0.05μm～约1.5μm(例如为约0.1μm～约1μm)，也可以较大。例如，非增强性填充剂的平均粒径(平均一次粒径)可以为约0.2μm～约5μm(例如为约0.3μm～约3μm)、优选为约0.5μm～约2.5μm(例如为约1μm～约2μm)。需要说明的是，根据非增强性填充剂的种类、例如硅酸镁或其矿物等，有时在与复合聚合物等的混炼过程中非增强性填充剂被碎裂或破碎。这样的具有碎裂性或破碎性的非增强性填充剂的平均粒径可以为与复合聚合物等混炼前的平均粒径。非增强性填充剂在齿部或其橡胶组合物中通常可以具有上述范围的平均粒径(例如为0.1～10μm、优选为0.5～5μm、进一步优选为1～3μm)。非增强性填充剂的平均粒径可以利用激光衍射式粒度分布测定装置以体积平均粒径的方式来测定。另外，纳米尺寸的填充剂的平均粒径可以通过包括扫描电子显微镜照片的电子显微镜照片的图像分析以适当的样品数(例如50个样品)的算术平均粒径的方式算出。
非增强性填充剂(第一无机填充剂)的比例可以是相对于复合聚合物100质量份为3质量份～50质量份(例如为5质量份～40质量份)、优选为约5质量份～约30质量份(例如为约6质量份～约25质量份)、进一步优选为约7质量份～约20质量份(例如为约8质量份～约15质量份)。非增强性填充剂的含量过少时，有可能不能充分地提高带的加工性、配合剂的分散性，非增强性填充剂的含量过多时，有可能配合剂的分散性变得不良。
上述氧化锌和上述非增强性填充剂的总量可以是相对于复合聚合物100质量份为约6质量份～约70质量份(例如为约7质量份～约50质量份)、优选为约8质量份～约40质量份(例如为约10质量份～约30质量份)、进一步优选为约10质量份～约20质量份(例如为约12质量份～约18质量份)。通过增多上述氧化锌和上述非增强性填充剂的使用量，即使带含有短纤维，也能够在混炼过程中使短纤维均匀地分散，能够有效地防止龟裂的产生。
如果以较多的比例使用非增强性填充剂(第一无机填充剂)，则能够提高橡胶混炼中的各种配合剂(上述氧化锌、增强性填充剂、短纤维等)的分散性，能够提高橡胶组合物的均匀性，并且不会使损耗因子tanδ大幅升高，能够抑制橡胶的变形引起的发热。因此，能够抑制龟裂的产生和生长这两者，能够大幅提高齿形带的耐缺齿性。特别是，即使短纤维的配合量少，也能够有效地抑制以短纤维与聚合物的界面为起点的龟裂的产生。
如上所述，橡胶组合物至少含有非增强性填充剂(第一无机填充剂)作为填充剂即可。上述氧化锌与上述非增强性填充剂(第一无机填充剂)的质量比例可以为前者/后者＝约10/100～约500/100(例如为约15/100～约300/100)、优选为约20/100～约200/100(例如为约25/100～约150/100)、进一步优选为约30/100～约100/100(例如为约30/100～约80/100)，也可以为约25/100～约75/100(例如为约40/100～约60/100)。非增强性填充剂相对于氧化锌的比例过少时，有可能橡胶组合物的硬度、模量容易降低，非增强性填充剂相对于氧化锌的比例过多时，有可能产生配合剂的分散不良。
(增强性填充剂(第二无机填充剂))
作为增强性填充剂(第二无机填充剂)，可以例示例如炭黑、二氧化硅等。这些增强性填充剂可以单独使用或两种以上组合使用。
炭黑的平均粒径(平均一次粒径)例如可以为约5nm～约200nm(例如为约10nm～约150nm)、优选为约15nm～约120nm(例如为约20nm～约100nm)、进一步优选为约25nm～约100nm(例如为约30nm～约80nm)。炭黑的平均粒径过小时，有可能橡胶组合物和齿部的损耗因子tanδ变大，炭黑的平均粒径过大时，有可能带主体的机械特性降低。炭黑可以单独或组合使用。需要说明的是，平均粒径为约5nm～约35nm(例如为约10nm～约30nm)的炭黑与橡胶成分的化学结合力强，有可能橡胶组合物和齿部的损耗因子tanδ变大。因此，炭黑的平均粒径可以为约40nm～约100nm(例如为约50nm～约80nm)。
炭黑的碘吸附量例如可以为约5mg/g～约200mg/g(例如为约10mg/g～约150mg/g)、优选为约12mg/g～约130mg/g(例如为约15mg/g～约100mg/g)、进一步优选为约20mg/g～约85mg/g(例如为约20mg/g～约80mg/g)。为了降低橡胶组合物和齿部的损耗因子tanδ，优选炭黑的碘吸附量小，例如可以为约10mg/g～约50mg/g(例如为约15mg/g～约40mg/g)。
二氧化硅中包括干式二氧化硅、湿式二氧化硅、经表面处理的二氧化硅等。另外，二氧化硅也可以根据制法而分类为例如干法白炭黑、湿法白炭黑、胶体二氧化硅、沉淀二氧化硅等。这些二氧化硅可以单独使用或两种以上组合使用。这些二氧化硅中，优选具有表面硅烷醇基的二氧化硅(无水硅酸、含水硅酸)，表面硅烷醇基多的含水硅酸与橡胶成分的化学结合力强。
二氧化硅的平均粒径(平均一次粒径)例如可以为约1nm～约500nm(例如为约3nm～约300nm)、优选为约5nm～约100nm(例如为约10nm～约50nm)。二氧化硅的粒径过大时，有可能带主体的增强性降低，二氧化硅的粒径过小时，有可能橡胶组合物和齿部的损耗因子tanδ容易升高，难以使配合剂均匀地分散。
另外，二氧化硅的利用BET法的氮吸附比表面积例如可以为约50m2/g～约400m2/g(例如为约70m2/g～约300m2/g)、优选为约100m2/g～约250m2/g(例如为约150m2/g～约200m2/g)。比表面积过大时，有可能橡胶组合物和齿部的损耗因子tanδ升高，并且难以使配合剂均匀地分散，比表面积过小时，有可能橡胶主体的增强性降低。
作为这些增强性填充剂，可以使用作为橡胶的增强剂市售的填充剂。需要说明的是，上述增强性填充剂的平均粒径可以通过包括扫描电子显微镜照片的电子显微镜照片的图像分析以适当的样品数(例如为50个样品)的算术平均粒径的方式算出。
增强性填充剂的比例可以是相对于复合聚合物100质量份为10质量份以下(例如为0质量份～10质量份)、优选为约0质量份～约8质量份(例如为约0.5质量份～约7质量份)、进一步优选为约0质量份～约5质量份(例如为约1质量份～约3质量份)。增强性填充剂的配合量超过10质量份时，有可能损耗因子tanδ增大，因橡胶组合物的热老化而容易引起缺齿。与此相对，通过减少增强性填充剂的含量，能够减小橡胶组合物和齿部的损耗因子tanδ，能够抑制橡胶的变形引起的发热，并且能够抑制橡胶组合物和齿部的热老化，从而能够抑制龟裂的产生和生长这两者。
需要说明的是，为了增大橡胶组合物的硬度、模量，增强性填充剂通常被大量配合(例如，相对于橡胶100质量份为约30质量份～约60质量份)，但在本发明中，由于使用以规定量的比例含有不饱和羧酸金属盐的氢化丁腈橡胶，因此，即使不使用增强性填充剂，也能够得到足够的硬度、模量的带。因此，在本发明中，增强性填充剂也可以发挥作为用于使带着色的着色剂的作用。
上述非增强性填充剂(第一无机填充剂)与增强性填充剂(第二无机填充剂)的质量比例例如可以从前者/后者＝约100/0～约100/100的范围内选择，通常可以为约100/0～约100/70(例如为约100/0～约100/50)、优选为约100/0～约100/30(例如为约100/0～约100/20)。
(短纤维)
作为短纤维，可以列举例如：聚烯烃类纤维(聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等)、聚酰胺纤维(聚酰胺6纤维、聚酰胺66纤维、聚酰胺46纤维、芳族聚酰胺纤维等)、聚酯类纤维(聚亚烷基芳酯类纤维(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)纤维等C2-4亚烷基C8-14芳酯类纤维)；聚芳酯纤维、液晶聚酯类纤维等完全芳香族聚酯类纤维等)、维尼纶纤维、聚乙烯醇类纤维、聚对苯撑苯并双
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唑(PBO)纤维等合成纤维；棉、麻、羊毛等天然纤维、人造丝等再生纤维素纤维、纤维素酯纤维等；碳纤维、玻璃纤维等无机纤维等。这些短纤维可以单独使用或两种以上组合使用。优选的短纤维为聚酰胺纤维(芳族聚酰胺纤维等)、聚亚烷基芳酯类纤维(PET纤维、PEN纤维等)、碳纤维等。
短纤维的平均纤维直径例如可以为约1μm～约100μm(例如为约3μm～约70μm)、优选为约5μm～约50μm(例如为约7μm～约30μm)、进一步优选为约10μm～约25μm(例如为约12μm～约20μm)。短纤维的平均纤维长度例如可以为约0.3mm～约10mm(例如为约0.5mm～约7mm)、优选为约1mm～约5mm(例如为约2mm～约4mm)。短纤维的平均纤维直径过小、或者平均纤维长度过长时，有可能无法使短纤维均匀地分散，平均纤维直径过大、或者平均纤维长度过短时，有可能带主体的机械特性降低。
添加短纤维时，能够提高橡胶组合物的硬度和模量，能够抑制橡胶(或齿部)的变形，能够抑制龟裂的生长。另一方面，在聚合物与短纤维的界面处容易产生微小龟裂，从防止龟裂的产生的观点出发，不优选配合过多的短纤维。另外，短纤维的配合量少时，存在橡胶(或齿部)容易变形而龟裂容易生长的缺点。在本发明中，通过增多氧化锌和非增强性填充剂的配合量，即使短纤维的配合量少，也能够抑制橡胶(或齿部)的变形，并且还能够有效地防止短纤维与聚合物的界面处的龟裂的产生，能够防止缺齿的发生。
短纤维的比例可以是相对于复合聚合物100质量份为5质量份以下(0质量份～5质量份)、优选为约0质量份～约4质量份(例如为约0.5质量份～约3质量份)、进一步优选为约0质量份～约2.7质量份(例如为约0.5质量份～约2.7质量份、或约0.7质量份～约2.5质量份)。此外，在本发明中，为了即使短纤维的配合量少也能够实现高耐缺齿性，短纤维的比例可以是相对于复合聚合物100质量份为例如小于约3质量份(例如为约0质量份～约2.9质量份)、优选为约0.3质量份～约2.8质量份(例如为约0.5质量份～约2.5质量份)、进一步优选为约0.7质量份～约2质量份(例如为约0.8质量份～约1.5质量份)。短纤维的配合量过多时，橡胶组合物中容易产生龟裂，无法提高耐缺齿性。
如上所述，通过组合使用上述非增强性填充剂(第一无机填充剂)和短纤维，能够使短纤维有效且均匀地分散，能够防止龟裂的产生，能够提高耐缺齿性。上述短纤维与上述非增强性填充剂(第一无机填充剂)的质量比例例如可以为前者/后者＝约0/100～约40/100(例如为约2/100～约30/100)、优选为约5/100～约25/100(例如为约6/100～约20/100)，也可以为约5/100～约15/100(例如为约7/100～约13/100)。非增强性填充剂的比例过少时，有可能不能提高短纤维的分散性，橡胶组合物中容易产生龟裂，非增强性填充剂的比例过多时，有可能非增强性填充剂变得分散不良。
为了提高短纤维在橡胶组合物中的分散性、胶粘性，优选对短纤维实施惯用的胶粘处理(或表面处理)，使胶粘成分附着于上述短纤维的至少表面的一部分。通过这样的胶粘处理，短纤维与聚合物的胶粘性提高，能够进一步有效地抑制以短纤维与聚合物的界面为起点的龟裂的产生。
作为胶粘处理，可以例示例如利用环氧化合物(或环氧树脂)、多异氰酸酯、硅烷偶联剂、间苯二酚-福尔马林-胶乳(RFL)等胶粘成分的处理，可以通过利用含有这样的胶粘成分的处理液(溶液或分散液)对短纤维进行处理(例如，浸渍处理)、干燥来进行。间苯二酚-福尔马林-胶乳(RFL)处理液、含有多异氰酸酯化合物的RFL处理液例如可以为含有间苯二酚-福尔马林树脂、多异氰酸酯化合物等的胶乳类胶粘剂。另外，胶乳的橡胶可以为具有羧基等官能团的橡胶。优选的胶粘成分为RFL，至少可以含有间苯二酚与甲醛的缩合物(或初始缩合物)和胶乳(HNBR胶乳、苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳、乙烯基吡啶-苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳等乙烯基吡啶胶乳等)。另外，RFL处理液例如可以含有硫化合物(硫、二硫化四甲基秋兰姆等)的水分散物、醌肟类化合物(对醌二肟等)、聚(甲基)丙烯酸酯类化合物(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烷烃多元醇聚(甲基)丙烯酸酯、三烯丙基(异)氰脲酸酯(即，三烯丙基氰脲酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯)等)、双马来酰亚胺化合物(N,N’-间亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-(4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺)等)中的至少一种共交联剂。
作为上述胶粘成分的间苯二酚-福尔马林-胶乳(RFL)具有短纤维的刚性与聚合物的柔软性的中间性质，能够在使短纤维与聚合物强力胶粘的同时使胶粘成分追随聚合物的变形，能够有效地抑制龟裂的产生。
需要说明的是，短纤维可以在将利用班伯里混炼机等混炼后的橡胶组合物用辊或压延机等进行压延来制备未硫化橡胶片的过程中沿规定的方向取向。
(有机过氧化物)
此外，橡胶组合物可以含有有机过氧化物。该有机过氧化物的种类没有特别限制，可以例示例如：二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、1,1-叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、1,3-双(叔丁基过氧异丙基)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)-3-己炔、1,3-双(叔丁基过氧二异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧基)己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化2-乙基-己基碳酸叔丁酯等。这些有机过氧化物可以单独使用或两种以上组合使用。
使用理论活性氧量高的有机过氧化物时，能够提高橡胶组合物的硬度和模量，能够抑制橡胶的变形从而抑制龟裂的生长。需要说明的是，理论活性氧量表示有机过氧化物的分子中的过氧化键的浓度，通过下式求出。
理论活性氧量(％)＝(过氧化键的数量×16/有机过氧化物的分子量)×100
理论活性氧量可以换言之为使橡胶组合物交联的能力，理论活性氧量越多，则交联越被促进，越能够提高橡胶组合物的硬度、模量。因此，优选的有机过氧化物的理论活性氧量为约9％以上(约9％～约18％)、优选为约9％～约15％、进一步优选为约9％～约12％。使用理论活性氧量低的有机过氧化物时，橡胶组合物的硬度、模量降低。
作为这样的理论活性氧量为9％以上的有机过氧化物，可以例示例如：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)-3-己炔、1,3-双(叔丁基过氧异丙基)苯等。
有机过氧化物的使用量可以从相对于复合聚合物100质量份为约0.2质量份～约10质量份(例如为约0.5质量份～约7质量份)的范围内选择。有机过氧化物的使用量可以是相对于复合聚合物100质量份通常为1质量份～5质量份(例如为1.5质量份～4.5质量份)、优选为约2质量份～约4质量份(例如为约2质量份～约3质量份)，也可以为约2质量份～约5质量份。有机过氧化物的配合量过少时，橡胶组合物的硬度、模量降低，有机过氧化物的配合量过多时，带的弯曲性降低。
(添加剂)
橡胶组合物还可以含有惯用的添加剂。作为添加剂，可以列举例如：共交联剂(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、季戊四醇四甲基丙烯酸酯等烷烃多元醇聚(甲基)丙烯酸酯；三烯丙基(异)氰脲酸酯；N,N’-间亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-(4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺)等双马来酰亚胺等)、硫化助剂或硫化促进剂(秋兰姆类促进剂等)、硫化促进助剂(硬脂酸、月桂酸等高级脂肪酸等)、硫化迟延剂、金属氧化物(氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化铁、氧化铜、氧化钛、氧化铝、氧化镁等)、软化剂(例如，石蜡油、环烷烃类油等油类等)、加工剂或加工助剂(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、抗弯曲开裂剂、抗臭氧劣化剂等)、着色剂、增粘剂、增塑剂、偶联剂(硅烷偶联剂等)、稳定剂(紫外线吸收剂、热稳定剂等)、阻燃剂、抗静电剂等。另外，橡胶组合物可以根据需要含有胶粘性改善剂(间苯二酚-甲醛共缩合物、氨基树脂等)。这些添加剂可以单独使用或两种以上组合使用。
添加剂的合计比例可以是相对于复合聚合物100质量份为例如约1质量份～约100质量份、优选为约3质量份～约50质量份、进一步优选为约5质量份～约20质量份。例如，硫化促进助剂(硬脂酸等)的比例可以是相对于复合聚合物100质量份为约0.1质量份～约5质量份(例如为约0.5质量份～约3质量份)，除氧化锌以外的金属氧化物的比例可以是相对于复合聚合物100质量份为约0质量份～约20质量份(例如为约1质量份～约10质量份)，抗老化剂的比例可以是相对于复合聚合物100质量份为约0.5质量份～约10质量份(例如为约1质量份～约5质量份)，加工(助)剂的比例可以是相对于复合聚合物100质量份为约0质量份～约5质量份(例如为约0.5质量份～约3质量份)。
(储能模量(E’)、损耗模量(E”)和损耗因子(tanδ))
上述橡胶组合物(硫化后的橡胶组合物)对于形成储能模量(E’)高、损耗模量(E”)和损耗因子(tanδ)小的成形体(硫化或交联成形体)是有用的。即，储能模量(E’)、损耗模量(E”)、损耗因子(tanδ)是描述动态粘弹性的物理量，可以由使正弦波形位移作用于物体时相对于作为应力的输入波的位移和速度的偏差求出。储能模量(E’)是对物体施加应力时以能量的形式蓄积在物体内部的成分，损耗模量(E”)表示施加的应力转换为热等而向外部扩散的成分。因此，储能模量(E’)越大，则物体越不容易变形，即使作用有强应力，也能够抑制橡胶组合物的龟裂的生长。另外，损耗因子(tanδ)为储能模量与损耗模量的比(E”/E’)，可以作为橡胶组合物变形时的发热指标，损耗因子(tanδ)越小，则能够将发热抑制得越小，能够抑制橡胶组合物的热劣化。
由上述橡胶组合物形成的硫化或交联物的储能模量(E’)例如可以为约400MPa～约1000MPa(例如为约450MPa～约970MPa)、优选为约500MPa～约950MPa(例如为约600MPa～约900MPa)、进一步优选为约650MPa～约850MPa(例如为约700MPa～约800MPa)，通常，多数情况下为约750MPa～约850MPa(例如为约750MPa～约800MPa)。另外，上述硫化或交联物的损耗因子(tanδ)例如可以从约0.05～约0.17(例如为约0.05～约0.15)的范围内选择，例如可以为约0.07～约0.15(例如为约0.1～约0.14)、优选为约0.1～约0.145(例如为约0.11～约0.14)。储能模量(E’)过小时，有可能橡胶组合物容易变形，容易发生缺齿，储能模量(E’)过大时，有可能橡胶组合物变得过于刚性，因此产生弯曲性的降低、与皮带齿形槽的干扰。另外，损耗因子(tanδ)过大时，有可能伴随变形而发热变大，橡胶组合物的热老化被促进，损耗因子(tanδ)过小时，难以兼顾硬度、模量等其它特性。在本发明中，由于能够提高储能模量，因此，能够抑制橡胶的变形，并且能够降低损耗因子，能够抑制变形引起的发热。因此，能够抑制龟裂的产生和生长这两者，能够大幅提高耐缺齿性。需要说明的是，储能模量(E’)、损耗模量(E”)和损耗因子(tanδ)可以使用JIS K6265(2018)中规定的恒应变挠曲测试仪在温度55℃、静态位移0.6mm、动态位移(行程)0.1mm、频率30Hz下进行测定。
需要说明的是，为了提高橡胶组合物的储能模量，增多增强性填充剂的配合量是有效的，但是，损耗因子变大，发热引起的橡胶组合物的热劣化被促进，不能有效地抑制缺齿。在本发明中，如上所述，即使增强性填充剂少，也可以通过氧化锌和非增强性填充剂同时使储能模量和损耗因子在优选的范围内，能够有效地抑制耐缺齿性。
另外，关于由橡胶组合物形成的硫化或交联物的硬度，例如，JIS-A硬度可以为约95度～约99度、优选为约96度～约98度(例如为约97度～约98度)。另外，20％伸长时的由橡胶组合物形成的硫化或交联物的模量可以至少为20MPa以上(例如为约20MPa～约50MPa、优选为约25MPa～约40MPa)。在此，JIS-A硬度是指依据JIS K6253(2012)的硬度，由橡胶组合物形成的硫化或交联物的硬度是使用A型硬度计测定的齿部3的硬度。
需要说明的是，对于形成齿部3和背部4的橡胶组合物，只要不损害齿部3与背部4的密合性，则既可以由不同的橡胶组合物形成，也可以由相同的橡胶组合物形成。通常，多数情况下齿部3和背部4含有相同系列的橡胶或聚合物(例如，属于氢化丁腈橡胶且种类不同的橡胶；氢化丁腈橡胶的含量不同的橡胶；氢化丁腈橡胶与不饱和羧酸金属盐的比例不同的聚合物等)或同种橡胶成分(例如，同种氢化丁腈橡胶；同种聚合物等)。
需要说明的是，齿部3与背部4在界面处不发生剥离而牢固地接合，通常，形成齿部的橡胶组合物与形成背部的橡胶组合物接合或共硫化，在齿部与背部分离的情况下，多数情况下齿部与背部的界面发生凝聚破坏。
(芯线)
作为形成芯线的纤维，可以例示高弹性模量纤维，例如PBO纤维、聚芳酯纤维、PET纤维、PEN纤维等聚酯纤维、芳族聚酰胺纤维等聚酰胺纤维、碳纤维等。这些纤维可以单独使用或两种以上组合使用。优选的纤维为芳族聚酰胺纤维、碳纤维等。
为了提高齿形带的抗张力，通常，这些纤维可以以复丝纱(包含例如为约1000根～约50000根、优选为约5000根～约20000根的单丝纱的复丝纱)的形态作为原纱使用。单丝纱的平均纤度例如可以为约0.1分特～约5分特、优选为约0.3分特～约3分特、进一步优选为约0.5分特～约1分特。另外，多数情况下芯线以绳、例如将这些复丝纱作为芯纱(无捻纱、优选为初捻纱)并在规定方向(例如为与初捻纱相同的方向或相反的方向)上进行终捻而成的捻绳(加捻纱)的形式使用。芯纱的平均直径(平均线径)例如可以为约0.2mm～约1mm、优选为约0.3mm～约0.8mm、进一步优选为约0.4mm～约0.7mm，绳(或芯线)的平均直径(平均线径)例如可以为约0.3mm～约1.5mm、优选为约0.5mm～约1.3mm、进一步优选为约0.7mm～约1.2mm。
根据芯线直径，芯线间距大于芯线直径即可，例如可以为约0.5mm～约2mm、优选为约0.7mm～约1.7mm、进一步优选为约0.8mm～约1.5mm。
(齿布(罩布))
被覆齿部的表面的齿布(罩布)不限于斜纹组织的帆布，例如可以由机织布、针织布、无纺布等布帛等形成，但多数情况下齿布(罩帆布)通常为机织布(帆布)。机织布的编织组织只要是经纱与纬纱规则地在纵横方向上交叉而成的组织就没有特别限制，可以为平纹、斜纹(或斜纹编织)、缎纹(缎纹编织、satin)等中的任一种，也可以是使这些组织组合而成的编织组织。优选的机织布具有斜纹组织和缎纹组织。
作为形成齿布(罩布)的纬纱和经纱的纤维，除了与上述短纤维同样的纤维以外，还可以例示：聚苯醚类纤维、聚醚醚酮类纤维、聚醚砜类纤维、聚氨酯类纤维等。这些纤维可以单独使用或两种以上组合使用。这些纤维中，可广泛使用有机纤维，优选棉或人造丝等纤维素类纤维、聚酯类纤维(PET纤维等)、聚酰胺类纤维(聚酰胺66纤维等脂肪族聚酰胺纤维、芳族聚酰胺纤维等)、PBO纤维等。另外，也优选这些纤维与具有伸缩性的弹性纱(例如，由聚氨酯形成的氨纶等具有伸缩性的聚氨酯类弹性纱、伸缩加工(例如毛纺加工、卷缩加工等)而成的加工纱等)的复合纱。
经纱和纬纱的形态没有特别限定，可以为作为一根长纤维的单丝纱、将丝(长纤维)合并或捻合而成的复丝纱、使短纤维捻合而成的短纤纱(spun yarn)等，复丝纱或短纤纱可以为使用了两种以上纤维的混捻纱或混纺纱。纬纱优选含有上述具有伸缩性的弹性纱，从织造性的观点出发，经纱通常多数情况下不含弹性纱。为了确保罩布的带长度方向的伸缩性，优选机织布的经纱沿带宽度方向延伸、纬纱沿带长度方向延伸。
纤维(或纱)的平均直径例如可以为约1μm～约100μm(例如为约3μm～约50μm)、优选为约5μm～约30μm(例如为约7μm～约25μm)。关于纱(加捻纱)的平均纤维直径(粗度)，纬纱例如可以为约100分特～约1000分特(例如为约300分特～约700分特)，经纱例如可以为约50分特～约500分特(例如为约100分特～约300分特)。纬纱的密度(根/cm)例如可以为约5～约50(例如为约10～约30)，经纱的密度(根/cm)例如可以为约10～约300(例如为约20～约100)。
机织布可以具有多重编织结构(双重编织结构等)，在具备经纱和纬纱的编织组织中，可以使至少一部分纬纱位于齿布的表面侧，并且由含氟树脂的纤维(含有由聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂形成的纤维的复合纱等)等低摩擦系数的纤维(或低摩擦性纤维)形成。例如，可以如下形成：利用由尼龙66等聚酰胺纤维、聚酯纤维等形成上述经纱、并且由上述氟树脂形成纬纱而得到的单一纤维形成；利用由上述氟树脂形成的纤维与聚酰胺纤维、聚氨酯纤维等第二纤维的复合纱形成；利用该复合纱与由上述两个以上第二纤维形成的第二复合纱的复合纱等形成。对于这样形态的齿布而言，能够减小齿布与齿形带轮啮合时的摩擦，能够抑制噪声产生。
齿布(罩布)的厚度例如可以为约0.3mm～约1.5mm、优选为约0.5mm～约1.2mm。
为了提高带主体(齿部和背部)与齿布(罩布)的胶粘性，可以对齿布(罩布)实施胶粘处理。作为胶粘处理，例如可以例示：将齿布(罩布)浸渍在RFL处理液中后进行加热干燥的方法；用环氧化合物或异氰酸酯化合物进行处理的方法；使橡胶组合物溶解在有机溶剂中制成橡胶糊并将齿布(罩布)在该橡胶糊中进行浸渍处理后进行加热干燥的方法；组合这些处理方法而得到的方法等。这些方法可以单独或组合进行，处理顺序、处理次数也没有限定。例如，可以用环氧化合物或异氰酸酯化合物进行预处理后，浸渍在RFL处理液中，然后进行加热干燥。
(齿形带的制造方法)
本发明的橡胶制齿形带(齿形动力传递带)可以通过惯用的方法来制备，例如，图1所示的齿形带1可以如下制造：在形成有与齿部3对应的凹凸条的圆筒状成形模具(模具或成形模具)上卷绕形成齿布7的罩布(帆布)；在卷绕有罩布的圆筒状模具上将芯线5的绳以规定的间距(相对于圆筒状模具的轴向以规定的间距)卷绕成螺旋状；卷绕形成背部4和齿部3的未硫化橡胶片而形成未硫化套筒(未硫化层叠体)。进一步，将上述卷绕有未硫化套筒的圆筒状模具转移至硫化罐内，进行加热和加压，由此使上述橡胶片压入模具槽部(凹凸条)，在硫化的同时形成齿部3。然后，将硫化或交联后的套筒状成形体以规定的宽度切割，由此能够制造齿形带1。
另外，齿形带1也可以通过预成型工艺来制备。即，首先，在具有齿模的平面状或平坦状模具上，依次重叠罩布7和未硫化橡胶片，加热到橡胶发生软化程度的温度(例如为约70℃～约90℃)并进行加压，将橡胶和罩布7压入模具的齿模中。在该加热和加压过程中，一边通过加压将罩布7牵拉，一边使软化的橡胶流入齿模内，制备具有罩布7和与齿部3对应的预成形齿部的片状预成形体。将预成形体从平面状模具中脱模，切割成与带长度对应的规定长度后，将规定长度的预成型体卷绕于圆筒状的模具上；在卷绕的预成型体上将形成芯线的绳缠绕成螺旋状；在上述缠绕有绳的预成形体上，卷绕形成背部4的未硫化橡胶片后，进行加热和加压，由此在硫化罐中进行硫化；将硫化或交联后的套筒状的成形体以规定的宽度切割，由此得到齿形带1。在该预成型工艺中，在硫化前预先形成罩布7和齿部3，因此，不需要通过在硫化过程中使构成背部4的未硫化橡胶从上述绳(芯线)5之间向内侧(齿部3侧)流动或挤出而使罩布7沿凹凸条伸长而形成齿部3。因此，能够使芯线间距离(间距)变窄。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行更详细地说明，但本发明不受这些实施例限定。需要说明的是，只要没有特别说明，“份”和“％”为质量基准。以下示出实施例中使用的原料、各物性的测定方法或评价方法。
(橡胶组合物的原料)
复合聚合物1：日本瑞翁株式会社制造的“Zeoforte ZSC2295CX”、HNBR：不饱和羧酸金属盐＝100：110、基体HNBR的碘值为28mg/100mg
复合聚合物2：日本瑞翁株式会社制造的“Zeoforte ZSC2298L”、HNBR：不饱和羧酸金属盐＝100：170、基体HNBR的碘值为28mg/100mg
HNBR：日本瑞翁株式会社制造的“Zetpol 2010”、碘值为11mg/100mg
芳族聚酰胺短纤维：帝人株式会社制造的“コーネックス”、纤维长度为3mm、纤维直径为14μm(RFL处理后的短纤维是将原纱开纤后浸渍在含有HNBR胶乳的RFL处理液中、干燥后进行切割而制备的)
炭黑SRF：东海碳素株式会社制造的“シーストS”、平均粒径为66nm、碘吸附量为26mg/g
二氧化硅：赢创德固赛日本株式会社制造的“ウルトラシルVN-3”、比表面积为155～195m2/g
氧化锌：堺化学工业株式会社制造的“氧化锌2种”、平均粒径为0.55μm
抗老化剂：p,p’-二辛基二苯胺(精工化学株式会社制造的“ノンフレックスOD3”)
碳酸钙：丸尾钙株式会社制造的“スーパー#1500”、平均粒径为1.5μm
硅酸铝：山阳粘土工业株式会社制造的“カタルポ”、平均粒径为10μm
硅酸镁：山阳粘土工业株式会社制造的“タルク80”、平均粒径为15μm
有机过氧化物：1,3-双(叔丁基过氧异丙基)苯、理论活性氧量为9.45％
(齿布或帆布)
经纱使用尼龙66纤维、纬纱使用PTFE纤维和聚氨酯纤维的复合纱以及尼龙66纤维和聚氨酯纤维的复合纱的斜纹(双重编织)组织的帆布。
(芯线)
将三根1670分特的芳族聚酰胺纤维的原纱进行初捻，将六根该初捻纱合并，在与初捻相同的方向上进行终捻，得到捻绳。
(带的制作)
使用预成型工艺，制作齿形带。即，在预成形体制作用的带齿形的平面状模具上层叠帆布和未硫化橡胶片，在加热至约80℃的温度的同时进行加压，压入橡胶和帆布，制备具有帆布和齿部的预成形体。将该预成形体卷绕于带制作用的圆筒状模具上后，将芯线以规定的间距通过规定的张力卷绕成螺旋状。在该芯线上卷绕形成背部的未硫化橡胶片(与上述未硫化橡胶片为相同组成的未硫化橡胶片)，投入硫化罐中，在165℃下进行30分钟加压硫化。硫化后，将带背面研磨为一定厚度，并且将带切割为规定宽度，得到齿形带。表1～表3中以相对于复合聚合物100质量份(包含HNBR)的质量份来表示未硫化橡胶片的橡胶组合物的组成。需要说明的是，齿形带的形态为，齿形：H14M、齿距：14mm、齿数：100、带长：1400mm、带宽：20mm。
(走行试验条件)
在具备驱动带轮(齿数：28)和从动带轮(齿数：28)的双轴走行试验机上安装齿形带，测定直至发生缺齿的时间作为走行寿命。齿形带的安装张力设为530N、驱动带轮的转速设为1800rpm、从动带轮的负荷设为4181N、气氛温度设为25℃(室温)。
(储能模量和损耗因子的测定)
在以下的条件下，依据JISK6265(2018)的恒应变弯曲试验进行测定。
试验机：NETZSCH GABO公司制造的“ガボメーター4000N”
试验片：直径17.8mm、高度25mm的圆柱状
试验温度(恒温槽温度)：55℃
静态位移：0.6mm
动态位移(行程)：0.1mm
重复频率：30Hz
试验时间：15分钟(采用从测定开始起15分钟后的测定值)
将实施例1～14和比较例1～4的结果示于表1～表3中。
Figure BDA0003082766780000291
Figure BDA0003082766780000301
[表3]
表3
Figure BDA0003082766780000311
如实施例1～3那样，即使不含短纤维或短纤维的比例少至1～2.5质量份，走行寿命也长达117～123小时。增强性填充剂(炭黑和二氧化硅的合计)的比例为20质量份的比较例1的走行寿命短、为29小时，与此相对，不含增强性填充剂或增强性填充剂的比例为10质量份的实施例1和4的走行寿命分别长达119小时和130小时。不含氧化锌的比较例2的走行寿命较短、为85小时，与此相对，氧化锌的比例为5质量份和30质量份的实施例1和5的走行寿命分别长达119小时和130小时。不含非增强性填充剂(碳酸钙)的比较例3的走行寿命短、为60小时，与此相对，以5～30质量份的比例含有非增强性填充剂的实施例1、6、7的走行寿命长达115～119小时。不饱和羧酸金属盐相对于氢化丁腈橡胶的质量比为前者/后者＝100/27的比较例4的走行寿命短、为4小时，与此相对，不饱和羧酸金属盐相对于氢化丁腈橡胶的质量比大至前者/后者＝100/83～100/170的实施例1和8～10的走行寿命长达110～120小时。由此可知，本发明对于提高齿形带的耐缺齿性是有效的。
实施例11是以30质量份的比例含有氧化锌、以3质量份的比例含有有机过氧化物的例子，走行寿命为135小时、最长。可以认为，由于有机过氧化物的增量，抑制橡胶的变形的效果提高，并且，由于氧化锌的增量，耐热老化性提高，耐缺齿性提高。实施例12是没有对短纤维实施RFL处理的例子，结果是，虽然走行寿命较长，但与对短纤维实施了RFL处理的实施例11相比走行寿命差。可以说，虽然对短纤维的RFL处理不是必须的，但优选进行RFL处理。
此外，实施例13和14是使用硅酸铝、硅酸镁代替碳酸钙作为非增强性填充剂的例子，与使用碳酸钙的实施例1相比，走行寿命和损耗因子没有大差别，示出了与实施例1同样的性能。
另外，如果着眼于储能模量和损耗因子与走行寿命的关系，能够确认到同时满足储能模量高(400MPa以上)、损耗因子小(0.150以下)这两个条件的实施例1～14的走行寿命变长。
产业上的可利用性
本发明的橡胶制齿形带(啮合传动带或齿形传动带)可以与齿形带轮组合而用于要求输入和输出的同步性的各种领域，例如汽车、摩托车等的发动机的动力传递、电动机、泵类等的动力传递、自动门、自动化机械等机械类、复印机、印刷机等。特别是能够用作汽车用发动机的动力传动带(同步带、齿形带)等周边设备类(周边部件类)。
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，就可以进行各种设计变更。本申请以2018年11月27日提交的日本专利申请2018-221012号和2019年10月25日提交的日本专利申请2019-194368号为基础，将其内容以参考的方式引入本说明书中。
符号说明
1…齿形带
2…带主体
3…齿部
4…背部
5…芯线
6…短纤维
7…齿布(罩布)

Claims (9)

1.一种橡胶制齿形带，其具备带主体和齿布，所述带主体包含沿着长度方向隔开规定间隔地设置且由第一橡胶组合物形成的两个以上齿部、与这些齿部一体化且由第二橡胶组合物形成的背部和沿长度方向埋设于该背部的芯线，所述齿布被覆所述两个以上齿部的表面，所述橡胶制齿形带中，
形成所述齿部的第一橡胶组合物包含以氢化丁腈橡胶/不饱和羧酸金属盐＝100/80～100/180的质量比例含有氢化丁腈橡胶和不饱和羧酸金属盐的复合聚合物，并且以相对于该复合聚合物100质量份为3～50质量份的比例含有氧化锌、以相对于该复合聚合物100质量份为3～50质量份的比例含有非增强性填充剂、以相对于该复合聚合物100质量份为10质量份以下的比例含有增强性填充剂、以相对于该复合聚合物100质量份为5质量份以下的比例含有短纤维、以相对于该复合聚合物100质量份为1～5质量份的比例含有有机过氧化物。
2.如权利要求1所述的橡胶制齿形带，其中，所述非增强性填充剂为选自由多价金属碳酸盐、多价金属氢氧化物、多价金属硫酸盐、硅酸盐组成的组中的至少一种，所述增强性填充剂为选自由炭黑和二氧化硅组成的组中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的橡胶制齿形带，其中，所述第一橡胶组合物以相对于复合聚合物100质量份为5～40质量份的比例含有氧化锌、以相对于复合聚合物100质量份为5～40质量份的比例含有非增强性填充剂、以相对于复合聚合物100质量份为0～8质量份的比例含有增强性填充剂、以相对于复合聚合物100质量份为0.5～2.7质量份的比例含有短纤维。
4.如权利要求1～3中任一项所述的橡胶制齿形带，其中，在所述第一橡胶组合物中，所述氧化锌与所述非增强性填充剂的质量比例为前者/后者＝10/100～500/100，所述短纤维与所述非增强性填充剂的质量比例为前者/后者＝0/100～40/100。
5.如权利要求1～4中任一项所述的橡胶制齿形带，其中，所述非增强性填充剂为碳酸钙，在所述第一橡胶组合物中，所述氧化锌与所述非增强性填充剂的质量比例为前者/后者＝25/100～150/100，所述短纤维与所述非增强性填充剂的质量比例为前者/后者＝2/100～30/100。
6.如权利要求1～5中任一项所述的橡胶制齿形带，其中，在所述短纤维的至少表面的一部分上附着有胶粘成分。
7.如权利要求6所述的橡胶制齿形带，其中，所述胶粘成分含有间苯二酚-福尔马林-胶乳(RFL)或其固化物。
8.如权利要求1～7中任一项所述的橡胶制齿形带，其中，硫化后的所述第一橡胶组合物具有400～1000MPa的储能模量(E’)和0.05～0.15的损耗因子(tanδ)。
9.一种橡胶组合物，其包含以氢化丁腈橡胶/不饱和羧酸金属盐＝100/80～100/180的质量比例含有氢化丁腈橡胶和不饱和羧酸金属盐的复合聚合物，并且以相对于该复合聚合物100质量份为3～50质量份的比例含有氧化锌、以相对于该复合聚合物100质量份为3～50质量份的比例含有非增强性填充剂、以相对于该复合聚合物100质量份为10质量份以下的比例含有增强性填充剂、以相对于该复合聚合物100质量份为5质量份以下的比例含有短纤维、以相对于该复合聚合物100质量份为1～5质量份的比例含有有机过氧化物。
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