CN117222826A - 齿形带 - Google Patents

Abstract

一种齿形带，具备：带主体，其具有平带状的背橡胶部、和配设在背橡胶部的内周侧的齿橡胶部，背橡胶部和齿橡胶部均由热塑性弹性体组合物构成；含有碳丝的芯线；以及设置在带主体的内周侧的被覆齿橡胶部的齿部被覆材料，热塑性弹性体组合物的弹性体成分为TPAE或TPC，构成背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为25以上70以下，构成齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为40以上70以下，构成背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为构成齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度以下。

Description

齿形带

技术领域

本发明涉及齿形带。

本申请要求基于2021年4月30日提出的日本申请第2021-077942号的优先权，并且援引所述日本申请中所记载的全部记载内容。

背景技术

齿形带例如具备：背橡胶部、在该背橡胶部沿着带纵向方向以预定的间距一体地设置的多个齿橡胶部、以及在上述背橡胶部与上述齿橡胶部之间沿着带纵向方向延伸且沿着带宽度方向以预定的间距埋设的芯线。

作为齿形带，提出了由热塑性弹性体形成背橡胶部和齿橡胶部的齿形带(例如，参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-27178号公报

专利文献2：日本特开平10-2379号公报

发明内容

本发明所要解决的课题

在背橡胶部和齿橡胶部的形成中使用了热塑性弹性体组合物的齿形带存在如下课题：当对挂有带的带轮(pulley)施加负荷时，带齿容易变形。进一步，齿橡胶部的变形会引起带齿的缺失，成为跳齿(歯飛び)的原因。

为了抑制带齿的变形，可以研究在背橡胶部和齿橡胶部的形成中使用了热塑性弹性体组合物的齿形带中，提高所采用的热塑性弹性体组合物的硬度。但是，在这种情况下，确认了在带的背面早期产生裂纹的不良情况。

用于解决课题的手段

为了解决这样的课题，本发明人进行了深入的研究，完成了采用热塑性弹性体组合物作为齿橡胶部和背橡胶部的材质，并且能够在抑制齿橡胶部的变形的同时抑制在带背面产生裂纹的齿形带。

(1)本发明的齿形带具备：

带主体，其具有平带状的背橡胶部、和配设在上述背橡胶部的内周侧且各自一体地设置在上述背橡胶部而构成齿部的多个齿橡胶部，上述背橡胶部和上述齿橡胶部均由热塑性弹性体组合物构成；

含有碳丝的芯线，其以形成在带宽度方向上具有间距的螺旋的方式配置埋设在上述背橡胶部的内周侧的部分；以及

齿部被覆材料，其设置在上述带主体的内周侧，且被覆上述多个齿橡胶部，

上述热塑性弹性体组合物的弹性体成分为聚酰胺系热塑性弹性体(TPAE)或聚酯系热塑性弹性体(TPC)，

构成上述背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为25以上70以下，

构成上述齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为40以上70以下，

构成上述背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为构成上述齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度以下。

上述齿形带的背橡胶部和齿橡胶部由以聚酰胺系热塑性弹性体(TPAE)或聚酯系热塑性弹性体(TPC)作为弹性体成分的组合物构成。因此，在制造过程中，不需要硫化工序或后硫化工序，生产率优异。另外，上述弹性体成分的耐热性强，即使在以高负荷或高转速驱动带时的发热温度下弹性模量的降低也小。因此，在带驱动时不易产生变形，不易产生因齿橡胶部变形而产生的跳齿等不良情况。

上述齿形带具备含有碳丝的芯线作为芯线。

由于含有碳丝的芯线的弹性模量高，因此即使对齿形带施加高负荷也不易变形，与带轮的啮合不易错位。因此，能够避免带与带轮的啮合错位而使带越上带轮、或者对带施加局部的力而导致带齿缺失。另外，含有碳丝的芯线由于没有像有机纤维那样的蠕变特性，因此非常难以伸长，难以产生齿形带的张力降低。

上述齿形带中，构成背橡胶部和齿橡胶部的热塑性弹性体组合物分别具有特定的硬度，并且构成背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为构成齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度以下。

通过满足这样的构成，上述齿形带能够抑制带背面的裂纹的产生，从而能够长期使用。

(2)在上述齿形带中，优选的是，构成上述背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度小于构成上述齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度。

(3)在上述齿形带中，优选的是，构成上述背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度与构成上述齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度之差为10以上。

在这些情况下，更适合于抑制背面裂纹的产生。

(4)在上述齿形带中，优选的是，

构成上述背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为25以上50以下，

构成上述齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为45以上65以下。

在这种情况下，更适合在抑制背面裂纹的产生的同时抑制齿橡胶的变形。

(5)在上述齿形带中，优选的是，上述弹性体成分为聚酰胺系热塑性弹性体(TPAE)。

TPAE在对动态变形的能量损失小、由弯曲引起的发热少这一点以及耐化学品性优异这一点上，适合作为构成齿形带的齿橡胶部和背橡胶部的材料。

发明的效果

本发明的齿形带的带齿不易变形，且带背面不易产生裂纹。

附图说明

[图1]为示意性地示出齿形带的一部分的透视图。

[图2]为图1中的箭头X的正视图。

[图3]为图1的A-A线剖面图。

[图4]为齿形带的制造中使用的带成形模具的部分剖面图。

[图5]为对齿形带的制造工序进行说明的图。

[图6]为对齿形带的制造工序进行说明的图。

[图7]为对齿形带的制造工序进行说明的图。

[图8]为示出耐久试验1中的带轮布局的图。

[图9]为示出耐久试验2中的带轮布局的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。本发明不限于这些实施方式。

图1是示出本发明的一个实施方式涉及的齿形带10的一部分的透视图。图2是图1中的箭头X的正视图。图3是图1的A-A线剖面图。

<齿形带>

齿形带10是环状的(endless)啮合传动带。

图1仅示出齿形带10的一部分。

齿形带10具备：带主体11、芯线13、以及作为齿部被覆材料的增强布14。

对齿形带10的尺寸没有特别地限定，可以根据设计选择。

关于齿形带10的尺寸，例如可以将带周长(带间距线BL中的带长度)设为54mm以上6600mm以下，将带宽度设为3mm以上340mm以下，将带最大厚度设为1.3mm以上13.2mm以下。这些齿形带的尺寸是示例性的。

齿形带10在内周侧以预定间距隔开间隔地配设有多个带齿12。

带齿12的齿形为S齿形。

在本发明的实施方式中，带齿12的齿形不限于S齿形，可以是除S齿形以外的圆弧齿形，也可以是梯形齿形，还可以是其他齿形。

在齿形带10中，带齿12是相对于带宽度方向平行地延伸的直齿。

在本发明的实施方式中，带齿12也可以是在相对于带宽度方向倾斜的方向上延伸的斜齿。

在齿形带10中，带齿12的齿距P(参照图3中的P)例如为2mm以上20mm以下。

带齿12的齿高规定为从带长度方向上相互邻接的一对带齿12之间的齿底部15到带齿12的顶端的尺寸(参照图3中的H)。带齿12的齿高例如为0.76mm以上8.4mm以下。

齿形带10的齿数例如为27以上560以下。齿形带10的齿宽(带长度方向的尺寸)例如为1.3mm以上15.0mm以下。齿形带10的PLD例如为0.254mm以上2.159mm以下。这些带齿的尺寸是示例性的，不限于这些范围。

<带主体>

带主体11具有环状的平带状的背橡胶部11a、和多个齿橡胶部11b。多个齿橡胶部11b在作为背橡胶部11a的一侧的内周侧沿着带长度方向隔开间隔地一体设置。带主体11的背橡胶部11a和齿橡胶部11b分别由热塑性弹性体组合物构成。

构成背橡胶部11a的热塑性弹性体组合物与构成齿橡胶部11b的热塑性弹性体组合物可以相同，也可以不同。

在本发明中，热塑性弹性体组合物是指将热塑性弹性体成分作为必须成分，根据需要将除上述弹性体成分以外的各种添加剂作为可含有的任意成分的组合物。

上述热塑性弹性体组合物可以仅含有弹性体成分。

构成带主体11的热塑性弹性体组合物中的上述弹性体成分为聚酰胺系热塑性弹性体(TPAE)或聚酯系热塑性弹性体(TPC)。

TPAE和TPC与烯烃系、苯乙烯系、氨基甲酸酯系等其他热塑性弹性体相比，耐热性强，即使在高负荷驱动时或高速旋转驱动时的带温度下弹性模量的降低也小。因此，上述齿形带10在高负荷驱动时或高速旋转驱动时难以产生由发热引起的齿橡胶部的变形。

作为上述弹性体成分，优选聚酰胺系热塑性弹性体(TPAE)。

与TPC相比，TPAE对动态变形的能量损失小，由弯曲引起的发热少。因此，使用TPAE的齿形带10在驱动时的带温度相对较低，适合于高负荷或高速下的动力传递。

另外，TPAE的耐化学品性也优异。因此，使用TPAE的齿形带10适合作为在设想与化学品接触的用途，例如具备液压装置的工业用机械、二轮汽车的驱动部、乘用车的电动座椅中使用的齿形带。

上述聚酯系热塑性弹性体(TPC)是采用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯结构作为硬链段，采用聚醚、聚酯或聚碳酸酯作为软链段的嵌段共聚物。

上述聚酰胺系热塑性弹性体(TPAE)是以聚酰胺(尼龙)作为硬链段、以多元醇作为软链段的嵌段共聚物。

作为上述聚酰胺(尼龙)，例如可以列举出尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1212等。

这些当中，从酰胺键的含量少、难以引起尺寸变化的观点来看，优选尼龙11和尼龙12。

作为上述多元醇，可以采用聚酯多元醇和聚醚多元醇中的一者或两者。

当将聚酯多元醇和聚醚多元醇比较时，从即使不配合增塑剂在常温下也容易呈现橡胶弹性、使带弯曲时不易产生裂纹的观点来看，优选聚醚多元醇。

另外，在采用聚醚多元醇作为TPAE的多元醇成分的情况下，可以不配合增塑剂，齿橡胶部或背橡胶部由不含增塑剂的热塑性弹性体组合物构成的齿形带不会发生增塑剂挥发而附着在设备或产品上的情况。因此，这样的齿形带可以在无尘室中适当地使用。

作为上述聚酯多元醇，例如可以列举出聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯等。

作为上述聚醚多元醇，例如可以列举出聚四亚甲基醚二醇、聚氧基丙二醇等。

上述聚酯系热塑性弹性体和上述聚酰胺系热塑性弹性体也可以分别使用市售品。

作为上述聚酯系热塑性弹性体的市售品，例如可以示例出东丽·杜邦公司制的Hytrel(注册商标)系列。

作为上述聚酰胺系热塑性弹性体的市售品，例如可以示例出：ARKEMA公司制造的PEBAX(注册商标)系列、Daicel-Evonik公司制造的Vestamelt(注册商标)系列及Diamide(注册商标)系列、以及EMS公司制造的Grilflex(注册商标)系列。

在构成背橡胶部11a和齿橡胶部11b的热塑性弹性体组合物中，除了TPAE或TPC的弹性体成分以外，根据需要，还可以含有短纤维、晶须、填充剂、着色剂、防静电剂、阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗水解剂、增塑剂、润滑剂、防腐剂、防霉剂、固体润滑剂、润滑油及润滑脂等添加剂。

另一方面，在含有这些添加剂的情况下，这些添加剂有时会从背橡胶部11a或齿橡胶部11b脱离而污染使用环境。因此，在齿形带10是例如在无尘室中使用的齿形带的情况下，上述热塑性弹性体组合物优选不含有上述添加剂，而仅由弹性体成分构成。

在带主体11中，构成背橡胶部11a的热塑性弹性体组合物的硬度为25以上70以下，构成齿橡胶部11b的热塑性弹性体组合物的硬度为40以上70以下。另外，构成背橡胶部11a的热塑性弹性体组合物的硬度为构成齿橡胶部11b的热塑性弹性体组合物的硬度以下。

具有这样构成的齿形带10由于背橡胶部11a柔软，因此在使用时不易产生背面裂纹。另外，齿形带10由于齿橡胶部11b硬，因此在使用时带齿不易磨损，不易发生带齿的变形。

构成背橡胶部11a的热塑性弹性体组合物的硬度优选小于构成齿橡胶部11b的热塑性弹性体组合物的硬度。在这种情况下，构成背橡胶部11a的热塑性弹性体组合物的硬度为25以上且小于70，构成齿橡胶部11b的热塑性弹性体组合物的硬度为40以上70以下。

上述热塑性弹性体组合物的硬度根据JIS K6253-3的规定，使用D型硬度计在23℃测定。该硬度也被称为肖氏D硬度。

以下，在本说明书中，将构成背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度简称为“背橡胶部硬度”，将构成齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度简称为“齿橡胶部硬度”。

在齿形带10中，从更适合抑制背面裂纹的产生的观点来看，上述背橡胶部硬度与上述齿橡胶部硬度之差优选为10以上。在这种情况下，构成背橡胶部11a的热塑性弹性体组合物的硬度为25以上60以下，构成齿橡胶部11b的热塑性弹性体组合物的硬度为40以上70以下。

在齿形带10中，背橡胶部硬度优选为25以上50以下，齿橡胶部硬度优选为45以上65以下。在这种情况下，适于兼顾抑制背面裂纹的产生和抑制带齿的变形。

上述背橡胶部硬度可以通过调整构成背橡胶部11a的热塑性弹性体组合物中所含的弹性体成分的分子量、硬链段与软链段的比率、上述热塑性弹性体组合物中所含的除弹性体成分以外的添加剂的种类和量等来进行控制。

上述齿橡胶部硬度也与上述背橡胶部硬度同样地，可以通过构成齿橡胶部11b的热塑性弹性体组合物中所含的弹性体成分和除弹性体成分以外的添加剂来进行控制。

<芯线>

芯线13以形成在带宽度方向上具有间距的螺旋的方式配置埋设在带主体11的背橡胶部11a的内周侧的部分。

芯线13的外径例如为0.45mm以上3.0mm以下。

芯线13的间距(带宽度方向的配设间距)例如为0.5mm以上4.0mm以下。

芯线13含有多根丝，通过将该丝绞合而成。

对芯线13的绞合方法没有特别地限定，可以是由1个绞合层构成的单绞，也可以是具有2个绞合层的双绞或顺绞(ラング撚り)，也可以具有3个绞合层。

芯线13中所含的丝的全部或一部分是由碳纤维构成的碳丝。

上述碳丝的丝直径例如为5μm以上7μm以下。芯线13中所含的碳丝的根数例如为3000根以上。对上述碳丝的根数的上限没有特别地限定，例如为96000根。

作为上述碳丝，例如可以列举出PAN系的碳丝和沥青(pitch)系的碳丝。从柔软的观点来看，作为碳丝，优选PAN系的碳丝。

在齿形带10中，芯线13除了碳丝以外，还可以含有由其他纤维构成的丝。作为其他纤维，例如可以列举出玻璃纤维、金属纤维等无机纤维；芳族聚酰胺纤维、聚酯纤维、PBO纤维、尼龙纤维、聚酮纤维等有机纤维等。

在芯线13含有由碳丝和其他纤维构成的丝作为构成材料的情况下，碳丝相对于全部丝所占的比例为50质量％以上。上述碳丝所占的比例越多(例如90质量％以上)越优选。

如上所述，芯线13含有碳丝。由于碳丝的弹性模量高，因此具有芯线13的齿形带10即使施加高负荷也不易产生变形，与带轮的啮合不易错位。因此，能够避免齿形带10与带轮的啮合错位而使齿形带10越上带轮、或者对齿形带10施加局部的力而使带齿12缺失。另外，由于碳丝没有像由有机纤维构成的丝那样的蠕变特性，因此齿形带10非常难以伸长，在该齿形带10上难以产生张力降低。

在齿形带10中，芯线13可以利用由收束剂构成的收束被覆层被覆芯线13中所含的各丝，也可以利用由粘接剂构成的粘接被覆层被覆由多根丝绞合而成的丝。

作为收束剂和粘接剂，例如可以列举出：含有将含环氧基化合物和固化剂分散于水中而成的乳液、含有间苯二酚和甲醛的初始缩合物的水溶液(也称为RF液)、含有间苯二酚和甲醛的初始缩合物以及胶乳的水溶液(也称为RFL液)等。

在齿形带10中，芯线13可以使用S绞线和Z绞线这2种，以它们在带宽度方向上交替排列的方式设置成双螺旋状。这种情况下，适合于抑制齿形带10行进时的偏差。

芯线13也可以仅由S绞线或仅由Z绞线构成。

<增强布>

增强布14以被覆带主体11的设置有多个齿橡胶部11b的内周侧的表面的方式粘贴设置。因此，各带齿12的齿橡胶部11b被增强布14被覆。

由此，能够防止构成齿橡胶部11b的热塑性弹性体组合物与带轮直接接触。因此，能够抑制齿橡胶部11b的磨损。

增强布14的厚度例如为0.1mm以上2.5mm以下。

增强布14由织布、编织物、无纺布等纤维部件、树脂膜等构成。

作为用于形成上述纤维部件的线，例如可以列举出尼龙纤维(聚酰胺纤维)、聚酯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维、棉等。

作为上述树脂膜的材质，例如可以列举出尼龙(聚酰胺)、聚酯等。

这些当中，优选以尼龙纤维为主要成分而形成的纤维部件或尼龙膜(以下，也将两者组合称为尼龙制增强布)。

由于上述尼龙制增强布的摩擦系数低，因此摩擦能量小，不易磨损。

另外，由于上述尼龙制增强布的熔点高，因此即使与带轮的接触部的温度上升，也难以产生因尼龙制增强布熔融而引起的急剧磨损。

增强布14例如也可以像对纬线实施了仿毛整理等而得的织布那样具有伸缩性。

这里，以尼龙纤维为主要成分是指全部纤维中所含的尼龙纤维的量为50质量％以上。

作为用于提高与上述带主体的粘接力的粘接处理，也可以对增强布14实施浸渍于RFL水溶液后加热的RFL处理。

增强布14也可以在上述粘接处理之前实施浸渍于环氧溶液或异氰酸酯溶液后加热的基底处理。

增强布14可以在其表面或内部含有PTFE(聚四氟乙烯)粒子、超高分子量聚乙烯粒子(例如平均分子量为100万以上)等磨损改性剂。

当含有上述磨损改性剂时，齿形带10能够进一步抑制因齿橡胶部的磨损引起的变形。

关于上述PTFE粒子或上述超高分子量聚乙烯粒子，通过预先使其分散在上述RFL水溶液中并进行使用该RFL水溶液的处理，从而使其含有在增强布14中即可。

另外，在增强布14由树脂膜构成的情况下，也可以预先在树脂膜中分散上述PTFE粒子或上述超高分子量聚乙烯粒子，从而使增强布14含有上述PTFE粒子等。

接下来，对本实施方式涉及的齿形带10的制造方法的一个例子进行说明。

这里，参照图4～图7对制造方法的一个例子进行说明。

图4是在齿形带的制造方法中使用的带成形模具的部分剖面图。图5～图7是对制造方法的制造工序进行说明的图。

制造方法包括材料准备工序、层叠工序、成形工序以及精加工工序。

<材料准备工序>

《弹性体片》

准备背橡胶部用的热塑性弹性体片和齿橡胶部用的热塑性弹性体片。各热塑性弹性体片例如通过制备含有作为弹性体成分的TPAE或TPC和必要的添加剂的热塑性弹性体组合物，并通过挤出成形等将其成形为片状而得到。

另外，背橡胶部用的热塑性弹性体片和齿橡胶部用的热塑性弹性体片也可以通过共挤出成形。在这种情况下，可以得到背橡胶部用的热塑性弹性体片和齿橡胶部用的热塑性弹性体片的层叠体。

在本工序中成形的弹性体片可以暂时卷取，也可以直接供给到下一工序。

《增强布》

准备具有与带齿的形状对应的齿形的增强布(齿部被覆材料)。

(1)增强布14为聚酰胺膜等热塑性树脂膜的情况

通过使树脂膜沿着具有与带的齿形相同形状的凹部的被加热的模具，从与该模具的相反侧按压柔软的弹性体，从而将树脂膜成形为带有齿形的形状。

或者，在通过挤出成形挤出树脂膜后，使树脂膜通过具有与带的齿形相同形状的齿形的2个辊，一边在树脂膜上形成齿形一边进行冷却，从而制作带有齿形的树脂膜。

或者，通过使树脂膜通过被加热的具有齿形的2个辊，从而制作带有齿形的树脂膜。

之后，带有齿形的树脂膜也可以成形为筒状。

(2)增强布14为织物、编织物、无纺布等纤维部件的情况

首先，根据需要对纤维部件实施使用RF水溶液或RFL水溶液等的粘接处理，将粘接处理剂填充到纤维部件的内部，并且构成带表面的纤维部件的表面也被粘接处理剂被覆。

接着，使纤维部件沿着具有与带的齿形相同形状的凹部的被加热的模具，从与该模具的相反侧按压柔软的弹性体，由此将纤维部件成形为带有齿形的形状。

之后，带有齿形的纤维部件也可以成形为筒状。

《芯线》

对碳丝施加预定的绞合、粘接处理等以准备芯线13。这里，优选准备S绞合的芯线和Z绞合的芯线作为一对芯线。

<层叠工序>

图4是示出带成形模具30的一部分的部分剖面图。

带成形模具30为圆筒状，具有沿着周向隔开间隔地配设有以各自沿着轴向延伸的方式形成的多个齿部形成槽31的外周面。

如图5所示，在带成形模具30的外周面上覆盖带有齿形的筒状的增强布14，从其上螺旋状地卷附一对芯线13。

然后，在其上依次卷附齿橡胶部用的热塑性弹性体片11b′和背橡胶部用的热塑性弹性体片11a′。根据所制作的带的尺寸，卷附的各片的层数可以为1层，也可以为2层以上。

此外，根据需要卷附防粘纸或防粘膜(未图示)。

由此，使层叠体S′在带成形模具30上成形。

<成形工序>

将内表面具有橡胶套筒32、在橡胶套筒32与主体之间具有密闭空间的护套(jacket)覆盖在层叠体S′上。由此，如图6所示，在带成形模具30上的层叠体S′上覆盖橡胶套筒32。

在卷绕有层叠体S′的成形模具30的内部与护套的空间中放入高压蒸气进行加热/压缩。由此，使构成热塑性弹性体片11a′、11b′的热塑性弹性体通过芯线间的间隙而流入齿部形成槽31，形成带齿(参照图7)。

此时，高压蒸气的温度为热塑性弹性体流动的温度以上的温度。需要说明的是，在热塑性弹性体片的弹性体成分为TPAE的情况下，将高压蒸气的温度设为170℃以上。

形成上述带齿后，用水等冷却护套和成形模具30，将弹性体的温度降低到100℃以下，然后从护套中取出成形模具30和成形体S。此外，在成型体S的温度为40℃以上的情况下，进一步冷却，当成形体S的温度低于40℃时，从成形模具30拔出成形体S。

<精加工工序>

通过将取出的成形体切成预定的宽度并分离，从而成为齿形带。

通过经过这样的工序，能够制造齿形带10。

<其他>

在齿橡胶部用的热塑性弹性体片11b′与背橡胶部用的热塑性弹性体片11a′的硬度不同的情况下，可以在带成形模具30的外周面上层叠增强布14、芯线13及齿橡胶部用的热塑性弹性体片11b′，然后利用上述高压蒸气进行加热/压缩而形成带齿，暂时冷却后，卷附背橡胶部用的热塑性弹性体片11a′，再次利用高压蒸气进行加热/压缩，然后再次冷却，最后进行精加工工序，制造齿形带。

实施例

以下，通过实施例更具体地说明本发明的实施方式，但是本发明的实施方式不限于以下的实施例。

[实施例和比较例]

这里，制作齿型的种类为S8M的齿形带，并评价其性能。

各齿形带使用已经说明的上述制造方法来制作。

如下准备用于形成带主体(背橡胶部和齿橡胶部)的热塑性弹性体组合物、芯线以及增强布。

(热塑性弹性体组合物)

根据硬度选择使用作为市售TPAE的ARKEMA公司制的PEBAX(注册商标)系列。这里，选择使用1种商品、或者混合2种商品并调整热塑性弹性体组合物的硬度来使用。

实施例、比较例中使用的PEBAX的产品编号与其硬度的对应如表1所示。

PEBAX是将多元醇作为软链段的TPAE。

[表1]

(芯线)

准备使用了碳芯线(帝人Tenax公司制造、丝直径7μm、丝根数12000根)的S绞线和Z绞线。该芯线是芯线直径为0.95mm的单绞线，实施了环氧系粘接剂的处理。

(增强布)

准备RFL处理过的尼龙帆布作为增强布。

这里，准备了经线为6,6-尼龙纤维、纬线为6,6-尼龙纤维的仿毛整理线的尼龙帆布。

与之分开地准备了RFL水溶液(胶乳为乙烯基吡啶/苯乙烯/丁二烯橡胶胶乳)。

将上述尼龙帆布浸渍在上述RFL水溶液中，拉起后实施加热处理。

<实施例1>

使用PEBAX 4033作为背橡胶部用的TPAE，使用PEBAX 5533作为齿橡胶部用的TPAE，使用上述碳芯线作为芯线，使用上述尼龙帆布作为增强布，通过上述的齿橡胶部用的热塑性弹性体片和背橡胶部用的热塑性弹性体片的硬度不同的情况下的齿形带的制造方法，制造了齿型的种类为S8M的齿形带。带宽度为8mm，带长度为1200mm。

<实施例2～9>

除了使用表2所示的产品编号的PEBAX作为TPAE以外，与实施例1同样地制造了齿形带。

需要说明的是，实施例9是齿橡胶部用的热塑性弹性体片与背橡胶部用的热塑性弹性体片的硬度相同的例子，但是实施例9也通过与实施例1同样的方法制造了齿形带。

<比较例1～4>

除了使用表2所示的产品编号的PEBAX作为TPAE以外，与实施例1同样地制造了齿形带。

(评价方法)

对实施例和比较例中制造的齿形带进行用于评价耐久性的耐久试验1和耐久试验2。结果如表2所示。

<耐久试验1>

耐久试验1是在标准的行进条件下评价耐久性的试验，对实施例1～9及比较例1～4中制造的齿形带进行了试验。

图8示出在耐久试验1中使用的带行进试验机80。

带行进试验机80具备齿数22齿且齿形8M的驱动带轮81、和设置在其右侧方的齿数33齿且齿形8M的从动带轮82。从动带轮82以能够负载轴载荷(静负荷)的方式左右可动地设置。

对于分别在实施例1～9及比较例1～4中制造的齿形带110，将其卷挂在带行进试验机80的驱动带轮81及从动带轮82之间，同时对于从动带轮82在右侧方负载608N的轴载荷而施加带张力，并且对从动带轮82施加34.2N·m的旋转负荷，在室温下使驱动带轮81以4200min^-1的转速旋转而使带行进。然后，定期地停止带行进，目视确认背橡胶的背面有无产生裂纹，测定直到确认产生裂纹为止的带行进时间。需要说明的是，带行进的最长时间设为1000小时。

另外，在即使未达到裂纹的产生但发生了跳齿的情况下，也在该时刻结束试验。

<耐久试验2>

耐久试验2是评价高负荷、低张力条件下的耐久性的试验，对实施例1～2及比较例中耐久试验1的结果最好的比较例4中制造的齿形带进行了试验。

图9示出耐久试验2中使用的带行进试验机90。

带行进试验机90具备齿数24齿且齿形8M的驱动带轮91、和设置在其右侧方的齿数36齿且齿形8M的从动带轮92。从动带轮92以能够负载轴载荷(静负荷)的方式左右可动地设置。

对于分别在实施例1、2及比较例4中制造的齿形带120，将其卷挂在带行进试验机90的驱动带轮91及从动带轮92之间，同时对于从动带轮92在右侧方负载520N的轴载荷而施加带张力，并且对从动带轮92施加39.2N·m的旋转负荷，在室温下使驱动带轮81以3000min^-1的转速旋转而使带行进。然后，定期地停止带行进，目视确认有无齿缺失，测定直到确认产生齿缺失为止的带行进时间。

需要说明的是，在即使未达到齿缺失的产生但发生了跳齿的情况下，也在该时刻结束试验。

[表2]

由表2的结果可知，根据本发明的实施方式涉及的齿形带，抑制了带背面的裂纹的产生和带齿的变形。

工业实用性

本发明的实施方式涉及的齿形带在将热塑性弹性体组合物用于齿橡胶部和背橡胶部的材料的齿形带的技术领域中是有用的。

符号的说明

10、110、120 齿形带

11 带主体

11a 背橡胶部

11b 齿橡胶部

12 带齿

13 芯线

14 增强布

15 齿底部

30 带成形模具

31 齿部形成槽

32 橡胶套筒

80、90 带试验机

81、82 驱动带轮

91、92 从动带轮

Claims (5)

1.一种齿形带，具备：

带主体，其具有平带状的背橡胶部、和配设在所述背橡胶部的内周侧且各自一体地设置在所述背橡胶部而构成齿部的多个齿橡胶部，所述背橡胶部和所述齿橡胶部均由热塑性弹性体组合物构成；

含有碳丝的芯线，其以形成在带宽度方向上具有间距的螺旋的方式配置埋设在所述背橡胶部的内周侧的部分；以及

齿部被覆材料，其设置在所述带主体的内周侧，且被覆所述多个齿橡胶部，

所述热塑性弹性体组合物的弹性体成分为聚酰胺系热塑性弹性体(TPAE)或聚酯系热塑性弹性体(TPC)，

构成所述背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为25以上70以下，

构成所述齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为40以上70以下，

构成所述背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为构成所述齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度以下。

2.根据权利要求1所述的齿形带，其中，构成所述背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度小于构成所述齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度。

3.根据权利要求2所述的齿形带，其中，构成所述背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度与构成所述齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度之差为10以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的齿形带，其中，

构成所述背橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为25以上50以下，

构成所述齿橡胶部的热塑性弹性体组合物的硬度为45以上65以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的齿形带，其中，所述弹性体成分为聚酰胺系热塑性弹性体(TPAE)。