DE112007000568B4

DE112007000568B4 - Treibriemen, Verfahren zum Herstellen eines Treibriemens

Info

Publication number: DE112007000568B4
Application number: DE112007000568.8T
Authority: DE
Inventors: Hisayuki Nakashima; Shigeki Okuno
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2020-06-10
Anticipated expiration: 2027-02-22
Also published as: JP5016239B2; JP2007239821A; US9115784B2; US20090011884A1; WO2007102310A1; CN101395401B; DE112007000568T5; CN101395401A

Abstract

Treibriemen (1), der eine Gummischicht, bei der Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird und die sich in einer Längsrichtung des Riemens (1) erstreckt, und Kerndrähte (4), die in der Längsrichtung des Riemens (1) mit der Gummischicht verklebt und in dieser eingebettet sind, einschließt und dadurch gekennzeichnet ist, dass die mit den Kerndrähten (4) verklebte Gummischicht so gebildet ist, dass sie eine Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder eine Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa aufweist, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens (1) bei 25 °C um 10 % gedehnt wird, und die Gummischicht so gebildet ist, dass sie eine Gewichtszunahme von 90 % oder weniger aufweist, wenn sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder eine Gewichtszunahme von 80 % oder weniger aufweist, wenn sie bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Treibriemen, der eine Gummischicht, bei der Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird und die sich in eine Längsrichtung des Riemens erstreckt, und Kerndrähte, die in der Längsrichtung des Riemens mit der Gummischicht verklebt und in dieser eingebettet sind, einschließt und insbesondere einen Treibriemen, für den eine hohe Kraftübertragung erforderlich ist.
Hintergrund der Erfindung
Treibriemen werden bislang weitgehend als Mittel zum Übertragen von Kraft von einer Antriebsseite zu einer angetriebenen Seite verwendet und heutzutage ist es erforderlich, dass synchrone Riemen, Keilriemen, Keilrippenriemen und dergleichen für Kraftfahrzeuge oder allgemeine Industriezweige ein Vermögen für eine hohe Kraftübertragung aufweisen.
Daneben war ein System oder eine Einrichtung hochintegriert und daher in seiner/ihrer Größe verringert, um die neueren Anforderungen bezüglich eines sparsamen Platzbedarfs zu erfüllen und insbesondere weisen Riemenscheiben, um die ein Treibriemen gewickelt ist, einen verringerten Durchmesser auf, was es wiederum erforderlich macht, dass der Treibriemen starke Beanspruchung und Belastung toleriert.
Des Weiteren bewirkt die Größenreduktion des Systems, dass Beheizungsbauteile eng in dem System oder der Einrichtung gepackt werden, was wiederum ein Erwärmen des Treibriemens auf eine höhere Temperatur als jemals zuvor bewirkt. Es besteht daher der Bedarf nach einem Treibriemen, der für eine Verwendung bei hohen Temperaturen besser geeignet ist.
Indessen werden weitgehend solche Treibriemen mit einem stark dehnbaren Element, so genannten Kerndrähten, die in denselben eingebettet sind, dazu verwendet, eine Zugfestigkeit in einer Richtung der Kraftübertragung (der Längsrichtung des Riemens) zu verleihen.
Zum Beispiel sind diese Kerndrähte in einem Keilrippenriemen oder dergleichen außerhalb einer Druckgummischicht angeordnet, was eine Übertragung der Reibungskraft relativ zu einer Riemenscheibe und innerhalb einer rückseitigen Gummischicht, die als äußerste Schicht des Treibriemens fungiert, ermöglicht.
Die Kerndrähte sind zum Beispiel mit einer Gummischicht, einer so genannten Haftgummischicht, die so gebildet ist, dass sie ein Elastizitätsmodul aufweist, das allgemein kleiner als das der Druckgummischicht ist, verklebt und in dieser eingebettet.
Um dem für Treibriemen erforderlichen Vermögen einer hohen Kraftübertragung, einer starke Beanspruchung und Belastung tolerierbaren Festigkeit und einer für eine Verwendung bei hohen Temperaturen geeigneten Wärmebeständigkeit zu genügen, wurden jüngst Studien entwickelt, um Materialien mit verbesserter Wärmebeständigkeit, Kältebeständigkeit, Reibungswiderstand, Beständigkeit gegen Biegeverschleiß und dergleichen für Bauteile, wie beispielsweise eine Druckgummischicht, eine Haftgummischicht, Kerndrähte, eine rückseitige Gummischicht zu verwenden, und manchmal wird ein Ethylen-α-olefin-Elastomer für die Gummischicht eines Treibriemens verwendet, da es eine hervorragende Wärme- und Kältebeständigkeit aufweist, kostengünstig erhältlich und für halogenfreie Bauteile geeignet ist.
Zum Beispiel wird Ethylenpropylendienterpolymer (im Folgenden auch als „EPDM“ bezeichnet) oder dergleichen, das mit einem organischen Peroxid vernetzt ist, verwendet.
Für die Kerndrähte werden allgemein Polyesterfasern, Aramidfasern, Polyamidfasern oder dergleichen verwendet, die eine hervorragende Wärmebeständigkeit und mechanische Festigkeit aufweisen.
Um weiter zufrieden stellende Eigenschaften, die für einen Treibriemen erforderlich sind, wie beispielsweise das Vermögen einer hohen Kraftübertragung, eine für starke Beanspruchung und Belastung geeignete mechanische Festigkeit und eine für eine Verwendung bei hohen Temperaturen geeignete Wärmebeständigkeit, bereitzustellen, ist es wichtig, nicht nur Materialien mit verbesserter Wärmebeständigkeit, verbesserter Kältebeständigkeit, verbessertem Reibungswiderstand, verbesserter Beständigkeit gegen Biegeverschleiß, für die entsprechenden Bauteile zu verwenden, sondern auch die Haltbarkeit einer Grenzfläche zwischen den entsprechenden Bauteilen zu verbessern.
Dabei ist es besonders wichtig, die Haltbarkeit einer Grenzfläche zwischen einer Gummischicht, wie beispielsweise einer mit den Kerndrähten zu verklebenden Haftgummischicht, und den Kerndrähten zu verbessern.
Das vorstehend angegebene Ethylen-α-olefin-Elastomer, wie beispielsweise EPDM, weist gewöhnlich eine geringere Polarität und eine geringere Haftfestigkeit als andere Gummiarten auf.
Daher können Risse in der Klebegrenzfläche zwischen einer Druckgummischicht und einer Haftgummischicht oder zwischen den Kerndrähten und diesen Gummischichten in einem Treibriemen mit einer aus Ethylen-α-olefin-Elastomer hergestellten Gummischicht auftreten.
Eine Haftgummischicht wird allgemein durch Verwenden eines weichen Gummis gebildet, der ein derart hohes Fließvermögen aufweist, dass er verflüssigt werden kann, wenn er während des Formpressens eines Treibriemens wärmegepresst wird, und daher fest und straff mit den Kerndrähten verklebt werden kann.
Zum anderen wird eine Druckgummischicht allgemein durch Untermischen von kurzen Fasern in einen Gummi hergestellt, so dass sie hinsichtlich der Vorbeugung einer Verformung und der Verbesserung des Vermögens einer Kraftübertragung ein viel größeres Elastizitätsmodul als die Haftgummischicht eines Treibriemens aufweist.
Daher treten wahrscheinlich Risse oder dergleichen in einer Klebegrenzfläche zwischen einer Druckgummischicht und einer Haftklebeschicht oder zwischen den Kerndrähten und diesen Gummischichten auf. Um diese Risse oder dergleichen zu unterbinden, schlagen die Patentschriften 1, 2 vor, dass kurze Fasern oder Ruß zu einem Gummi gemischt werden, um eine Haftgummischicht mit einem Modul zu erhalten, das größer als jemals zuvor ist.
Die Patentschrift 3 schlägt vor, dass Kerndrähte in einer Grenzfläche zwischen der Druckgummischicht und der Haftgummischicht angeordnet werden und die Kerndrähte mit beiden Gummischichten, nämlich der Druckgummischicht und der Haftgummischicht verklebt werden und das resultierende Produkt für einen Treibriemen verwendet wird.
Die Patentschrift 4 schlägt vor, dass eine Haftgummischicht durch Verwenden eines Gummis hergestellt wird, der bei hohen Temperaturen ein großes Modul zeigt.
Wenn Kerndrähte mit einer Gummischicht mit einem großen Modul so, wie es in den Patentschriften vorgeschlagen wird, verklebt werden, kann jedoch die mit den Kerndrähten zu verklebende Gummischicht mit einem großen Modul selbst Risse darin verursachen.
Wenn die Haftgummischicht so, wie in den Patentschriften 1, 2 vorgeschlagen wird, mit einem großen Modul gebildet ist, kann bei einer tatsächlichen Verwendung, bei der sie zum Beispiel um eine Riemenscheibe mit einem kleinen Durchmesser gewickelt ist, auch ein Problem mit der in einer Haftgummischicht mit einem so großen Modul aufgestauten dynamischen Wärme wesentlich werden.
Wenn eine Haftgummischicht mit einem großen Modul so, wie es in den Patentschriften 1, 2 vorgeschlagen wird, gebildet wird, weist ein Treibriemen zudem eine hohe Biegesteifigkeit auf und bewirkt daher infolge des wiederholten Biegens einen großen Hystereseverschleiß. Während des Betriebs wird daher ein großer Energieverlust verursacht und die Übertragungseffizienz kann verringert sein.
Die Patentschrift 5 schlägt vor, dass ein chlorsulfonierter Polyethylen- oder ein hydrierter Nitrilgummi zwischen einer Gummischicht, für die EPDM verwendet wird, und den Kerndrähten eingesetzt wird. Tatsächlich wird die Haftfestigkeit jedoch nicht zufrieden stellend verbessert und daher ist dieser Vorschlag wenig zweckmäßig.
Insbesondere weist ein Treibriemen, bei dem eine Gummischicht durch Verwenden von Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi gebildet ist und die Gummischicht und die Kerndrähte miteinander verklebt werden, ein Problem bezüglich einer Verbesserung der Haltbarkeit des Treibriemens und einer gleichzeitigen Unterbindung einer Abnahme der Übertragungseffizienz auf.

Patentschrift 1: geprüfte japanische Gebrauchsmusteranmeldung mit der Veröffentlichungsnr. JP S64-10513 A ;
Patentschrift 2: ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. JP H10-103413 A ;
Patentschrift 3: ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. JP S57-204351 A ;
Patentschrift 4: veröffentlichte japanische Übersetzung der Internationalen PCT-Anmeldung (Tokuhyo) Nr. JP 2004-507679 A ;
Patentschrift 5: ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. JP H10-103417 A ;
Patentschrift 6: US 2004 / 0 214 674 A1 .

Zusammenfassung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösende Probleme
Erfindungsgemäß ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Treibriemen bereitzustellen, der die Unterbindung einer Verschlechterung der Übertragungseffizienz umsetzt und eine verbesserte Haltbarkeit aufweist.
Mittel zum Lösen der Probleme
Die vorliegenden Erfinder fanden, dass es möglich ist, eine Verschlechterung der Übertragungseffizienz eines Treibriemens zu unterbinden und gleichzeitig die Haltbarkeit zu verbessern, wenn zugelassen wird, dass eine Gummischicht, mit der Kerndrähte verklebt sind, bestimmte physikalische Eigenschaften aufweist, was mit der vorliegenden Erfindung erreicht wurde.
Gemäß der zum Lösen der vorstehend genannten Probleme konzipierten vorliegenden Erfindung wird insbesondere ein Treibriemen bereitgestellt, der eine Gummischicht, bei der Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird und die sich in einer Längsrichtung des Riemens erstreckt, und Kerndrähte, die in der Längsrichtung des Riemens mit der Gummischicht verklebt und in dieser eingebettet sind, einschließt und dadurch gekennzeichnet ist, dass die mit den Kerndrähten verklebte Gummischicht so gebildet ist, dass sie eine Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder eine Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa aufweist, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens bei 25 °C um 10 % gedehnt wird, und die Gummischicht so gebildet ist, dass sie eine Gewichtszunahme von 90 % oder weniger aufweist, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder eine Gewichtszunahme von 80 % oder weniger aufweist, nachdem sie bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde.
Mit Basisgummi wird hierin ein Gummi bezeichnet, der 50 % oder mehr der in einer Gummischicht verwendeten Gummikomponenten ausmacht.
Mit Durometerhärte (Shore A) ist hierin ein Wert gemeint, der gemäß JIS K 6253 gemessen wurde und mit Dehnbeanspruchung bei einer 10%-igen Dehnung ist ein Wert gemeint, der durch Messen der Beanspruchung erhalten wurde, wenn der Abstand zwischen den markierten Linien in einem Dehnungstest, der auf Basis von JIS K 6251 durchgeführt wurde, um 10 % verlängert wurde.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Treibriemen bereitgestellt, der eine Gummischicht aufweist, bei der Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird und die die sich in einer Längsrichtung des Riemens erstreckt, und Kerndrähte, die in der Längsrichtung des Riemens mit der Gummischicht verklebt und in dieser eingebettet sind, einschließt und dadurch gekennzeichnet ist, dass die mit den Kerndrähten verklebte Gummischicht so gebildet ist, dass sie ein Speichermodul von nicht weniger als 10 MPa und nicht mehr als 50 MPa und einen tan δ von nicht mehr als 0,15 aufweist, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in einer Längsrichtung des Riemens gemessen wurde.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Treibriemens bereitgestellt, der eine Gummischicht, bei der Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird, mit einem organischen Peroxid vernetzt wird und sich in einer Längsrichtung des Riemens erstreckt, und Kerndrähte, die in der Längsrichtung des Riemens mit der Gummischicht verklebt und in dieser eingebettet sind, einschließt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es das Bilden der mit den Kerndrähten zu verklebenden Gummischicht mit einer Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder mit einer Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens bei 25 °C um 10 % gedehnt wird; und das Vernetzen der Gummischicht durch Vermischen eines organischen Peroxids mit einer in der Gummischicht verwendeten Gummikomponente, so dass diese mit nicht weniger als 0,021 mol oder mehr effektiven Peroxidgruppen des organischen Peroxids pro 100 g einer Gummikomponente der Gummischicht vorhanden sind, einschließt, wodurch die mit den Kerndrähten zu verklebende Gummischicht so gebildet ist, dass sie eine Gewichtszunahme von 90 % oder weniger aufweist, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder eine Gewichtszunahme von 80 % oder weniger aufweist, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde.
Mit den effektiven Peroxidgruppen sind hierin diejenigen Peroxidgruppen in einem Molekül des organischen Peroxids gemeint, die abgespalten werden können, wenn sie zum Vernetzen verwendet werden. Dass die effektiven Peroxidgruppen des organischen Peroxids mit nicht weniger als 0,021 mol pro 100 g einer Gummikomponente vorhanden sind meint hierin, dass ein Zahlenwert, der durch Teilen der Menge eines pro 100 g einer Gummikomponente untergemischten organischen Peroxids durch die molekulare Masse des organischen Peroxids und dann Multiplizieren desselben mit den effektiven Peroxidgruppen in einem Molekül eines organischen Peroxids erhalten wird, 0,021 oder mehr beträgt.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Treibriemens bereitgestellt, der eine Gummischicht, bei der Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird, mit einem organischen Peroxid vernetzt ist und sich in einer Längsrichtung des Riemens erstreckt, und Kerndrähte, die in der Längsrichtung des Riemens mit der Gummischicht verklebt und in dieser eingebettet sind, einschließt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es das Vernetzen der Gummischicht durch Vermischen des organischen Peroxids mit einer in der Gummischicht verwendeten Gummikomponente, so dass diese mit nicht weniger als 0,021 mol oder mehr effektiven Peroxidgruppen des organischen Peroxids pro 100 g einer Gummikomponente der Gummischicht vorhanden sind, einschließt, wodurch die mit den Kerndrähten zu verklebende Gummischicht so gebildet ist, dass sie ein Speichermodul von nicht weniger als 10 MPa und nicht mehr als 50 MPa und einen tan δ von nicht mehr als 0,15 aufweist, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in einer Längsrichtung des Riemens gemessen wurde.
Vorteil der Erfindung
Erfindungsgemäß ist die mit den Kerndrähten zu verklebende Gummischicht so gebildet, dass sie eine Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder eine Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa aufweist, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens bei 25 °C um 10 % gedehnt wird, so dass es möglich ist, einen Hystereseverlust oder dergleichen im Vergleich zu dem Fall, bei dem die mit den Kerndrähten zu verklebende Gummischicht ein großes Modul aufweist, zu verringern und eine Verschlechterung der Übertragungseffizienz zu unterbinden.
Da in der mit den Kerndrähten zu verklebenden Gummischicht Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird, ist es daneben möglich, die Wärme- und Kältebeständigkeit der Gummischicht selbst und damit die Haltbarkeit des Treibriemens zu verbessern.
Da die mit den Kerndrähten zu verklebende Gummischicht so gebildet ist, dass sie eine Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder eine Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa aufweist, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens bei 25 °C um 10 % gedehnt wird und die Gummischicht ferner so gebildet ist, dass sie eine Gewichtszunahme von 90 % oder weniger aufweist, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder eine Gewichtszunahme von 80 % oder weniger aufweist, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde, ist es ferner möglich, die während des Betriebs des Riemens aufgestaute dynamische Wärme und damit ein Auftrennen oder ein Aufbrechen zu verringern.
Das heißt, dass es möglich ist, eine Verschlechterung der Übertragungseffizienz eines Treibriemens zu verringern und gleichzeitig die Haltbarkeit zu verbessern.
Die Tatsache, dass die Gummischicht so gebildet ist, dass sie eine Gewichtszunahme von 90 % oder weniger aufweist, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder eine Gewichtszunahme von 80 % oder weniger aufweist, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde, kann durch Herausnehmen der mit den Kerndrähten verklebten Gummischicht aus dem Treibriemen, anschließendem Entfernen der Kerndrähte, dann Eintauchen derselben in eine solche Menge an Leichtöl oder Toluol, dass die Gummischicht zufrieden stellend aufquellt, und anschließendem Messen der Änderung des Gewichts vor und nach dem Eintauchen bestätigt werden.
Das Anfangsgewicht (M₀) vor dem Eintauchen kann zum Beispiel durch Herausnehmen eines kleinen Gummistücks mit einer Dicke von ungefähr 0,1 mm aus dem Treibriemen, so dass es insgesamt ungefähr 50 mg aufweist, und anschließendem Wiegen desselben mit einer elektronischen Waage mit einer kleinsten Messeinheit von ungefähr 0,1 mg bestimmt werden.
Die Gummiprobe, deren Anfangsgewicht gewogen wurde, wird zum Beispiel mit einem Messingsieb mit einer Maschenweite von 50 µm umgeben, um eine Messprobe zu haben. Diese Messprobe wird 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl oder Toluol eingetaucht, so dass sie unter Gewichtszunahme durch das Leichtöl oder das Toluol aufgequellt werden kann.
Das Gewicht (M₁) der aufgequollenen Gummiprobe, die mit Leichtöl oder Toluol aufgequollen wurde und deren Gewicht zugenommen hat, kann durch Herausnehmen dieser aufgequollenen Gummiprobe aus dem Leichtöl oder dem Toluol, anschließendem Legen derselben auf ein Filterpapier, dann Stehenlassen derselben für 30 Minuten in einer Umgebung bei einer Temperatur von 23±2 °C und einer relativen Feuchte von 60±5 % und anschließendem Messen des Gewichts derselben auf die gleiche Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Messen des Anfangsgewichts bestimmt werden.
Dann wird diese Gewichtsmessung zum Beispiel 5 mal ausgeführt, um 5 Zahlenwerte für ΔM in der folgenden Formel zu bekommen, und daraus der Mittelwert wird berechnet, so dass dieser Mittelwert als Gewichtszunahme nach 48-stündigem Eintauchen in Leichtöl oder Toluol bestimmt werden kann. $Δ M (%) = (M_{1} - M_{0}) / M_{0} \times 100$
Wenn die mit den Kerndrähten verklebte Gummischicht so gebildet ist, dass sie ein Speichermodul von nicht weniger als 10 MPa und nicht mehr als 50 MPa aufweist, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in einer Längsrichtung des Riemens gemessen wurde, ist es möglich, einen Hystereseverlust oder dergleichen im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Gummischicht mit einem großen Modul gebildet ist, zu verringern und eine Verschlechterung der Übertragungseffizienz zu unterbinden.
Da ein tan δ nicht mehr als 0,15 beträgt, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C gemessen wurde, ist es zudem möglich, die aufgestaute dynamische Wärme und damit das Problem von Rissen und einer Abtrennung aufgrund der Risse oder dergleichen zu verringern.
Da Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi in der mit den Kerndrähten zu verklebenden Gummischicht verwendet wird, ist es möglich, die Wärme- und Kältebeständigkeit der Gummischicht selbst und damit die Haltbarkeit des Treibriemens zu verbessern.
Das heißt, dass es möglich ist, die Haltbarkeit zu verbessern und gleichzeitig eine Verschlechterung der Übertragungseffizienz des Treibriemens zu verringern.
Der Treibriemen schließt die Gummischicht, bei der Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird, die mit einem organischen Peroxid verknüpft ist und sich in der Längsrichtung des Riemens erstreckt, und die Kerndrähte, die in der Längsrichtung des Riemens mit der Gummischicht verklebt und in dieser eingebettet sind, ein. Die Gummischicht wird durch Vermischen eines organischen Peroxids mit einer in der Gummischicht verwendeten Gummikomponente vernetzt, so dass Peroxidgruppen des organischen Peroxids mit nicht weniger als 0,021 mol pro 100 g der Gummikomponente vorhanden sind. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die mit den Kerndrähten verklebte Gummischicht leicht so zu bilden, dass sie eine Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder eine Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa aufweist, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens bei 25 °C um 10 % gedehnt wird, oder dass sie eine Gewichtszunahme von 90 % oder weniger aufweist, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder eine Gewichtszunahme von 80 % oder weniger aufweist, wenn sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde.
Dementsprechend ist es möglich, leicht einen Treibriemen herzustellen, der eine Unterbindung der Verschlechterung der Übertragungseffizienz erzielt und eine verbesserte Haltbarkeit aufweist.
Der Treibriemen schließt die Gummischicht, bei der Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird, die mit einem organischen Peroxid verknüpft ist und sich in der Längsrichtung des Riemens erstreckt, und die Kerndrähte, die in der Längsrichtung des Riemens mit der Gummischicht verklebt und in dieser eingebettet sind, ein. Die Gummischicht wird durch Vermischen eines organischen Peroxids mit einer in der Gummischicht verwendeten Gummikomponente vernetzt, so dass Peroxidgruppen des organischen Peroxids mit nicht weniger als 0,021 mol pro 100 g der Gummikomponente vorhanden sind. Mit dieser Anordnung ist es möglich, leicht die mit den Kerndrähten verklebte Gummischicht so zu bilden, dass sie ein Speichermodul von nicht weniger als 10 MPa und nicht mehr als 50 MPa und einen tan δ von nicht mehr als 0,15 aufweist, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in einer Längsrichtung des Riemens gemessen wurde.
Dementsprechend ist es möglich, leicht einen Treibriemen herzustellen, der eine Unterbindung der Verschlechterung der Übertragungseffizienz erzielt und eine verbesserte Haltbarkeit aufweist.
Figurenliste

1 ist eine Schnittzeichnung, die einen Treibriemen einer Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist eine schematische Ansicht, die ein Prüfverfahren für eine Prüfung der Dauer der Haftfestigkeitsdauer veranschaulicht.

Bezugszeichenliste

1:: Treibriemen
2:: Rückseitige Gummischicht
3:: Haftgummischicht
4:: Kerndrähte
5:: Druckgummischicht

Beste Ausführungsform der Erfindung
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren wird hierin eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand beispielsweise eines Keilrippenriemens als Treibriemen beschrieben.
Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform beschrieben.
Ein Keilrippenriemen dieser Ausführungsform ist als Endlosriemen gebildet. Rippen 6, die jeweils mit einer zum inneren Umfang des Riemens enger werdenden Trapezform gebildet sind, sind an der inneren umlaufenden Seite des Riemens in mehreren, in der Richtung der Breite des Riemens ausgerichteten Linien vorgesehen.
An der inneren umlaufenden Seite des Keilrippenriemens 1, das heißt an der Oberfläche der Seite der Kraftübertragung, die mit den Riemenscheiben in Kontakt steht, ist eine Druckgummischicht 5 als Gummischicht mit den Rippen 6 gebildet. Als Gummischicht an der äußeren umlaufenden Seite dieser Druckgummischicht 5 ist eine Haftgummischicht 3 gebildet. Als Gummischicht an der äußeren umlaufenden Seite der Haftgummischicht 3 ist eine rückseitige Gummischicht 2 als äußerste Schicht des Keilrippenriemens 1 gebildet.
Die Druckgummischicht 5, die Haftgummischicht 3 und die rückseitige Gummischicht 2 des Keilrippenriemens 1 sind in der Längsrichtung des Riemens fortlaufend gebildet.
Mehrere Kerndrähte sind mit einem Gummi der Haftgummischicht 3 verklebt und in einem vorgegebenen Abstand in der Richtung der Breite des Keilrippenriemens 1 in der Haftgummischicht 3 eingebettet.
Die rückseitige Gummischicht 2 wird unter Verwenden einer Gummiplatte gebildet.
Die Haftgummischicht wird unter Verwenden von Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi für selbige gebildet und mit einem organischen Peroxid vernetzt.
Zum Bilden dieser Haftgummischicht 3 werden neben der als Basisgummi verwendeten Gummikomponente mit dem Ethylen-α-olefin-Elastomer und dem organischen Peroxid vermischte Bestandteile, wie beispielsweise Ruß, anorganische Füllstoffe, kurze Fasern oder dergleichen, verwendet.
Als für diese Haftgummischicht 3 verwendeten Ruße werden, ohne spezielle Einschränkung, solche verwendet, die allgemein für einen Gummi eines Treibriemens eingesetzt werden. Es ist zum Beispiel möglich so genannten Ofenruß, Kanalruß, thermischen Ruß oder Acetylenruß als Ruß zu verwenden.
Die Menge des für die Haftgummischicht 3 verwendeten Rußes hängt von der Menge des untergemischten anorganischen Füllstoffs, der kurzen Fasern oder dergleichen oder der Art des Ethylen-α-olefin-Elastomers, mit dem sie vermischt werden, ab. Wenn zum Beispiel allgemein FEF genannter Ruß verwendet wird, wird jedoch bevorzugt, dass 80 Gewichtsteile oder weniger bezogen auf 100 Gewichtsteile einer Gummikomponente vorhanden sind, bei denen Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basis verwendet wird.
Als für diese Haftgummischicht 3 verwendeten Ruße werden, ohne spezielle Einschränkung, solche verwendet, die allgemein für einen Gummi eines Treibriemens verwendet werden. Zum Beispiel können Siliziumdioxid, Calciumcarbonat oder Talk verwendet werden.
Beispiele für kurze Fasern, die für die Haftgummischicht 3 verwendet werden, schließen Polyesterfasern, Polyvinylalkoholfasern, Polyamidfasern, Baumwollfasern, Seidenfasern, Leinenfasern, Wollfasern, Cellulosefasern, Fasern aromatischer Polyamide, wollige Fasern aromatischer Polyester, Poly(para-phenylenbenzobisoxazol)-Fasern, Kohlenstofffasern, Polyketonfasern und Basaltfasern ein. Von diesen werden bevorzugt Polyamidfasern, Baumwollfasern, Fasern aromatischer Polyamide und Polyvinylalkoholfasern verwendet.
Als für diese Haftgummischicht 3 verwendetes Ethylen-α-olefin-Elastomer ist es möglich, zum Beispiel ein Ethylenpropylencopolymer, Ethylenpropylendienterpolymer, Ethylenoctencopolymer und Ethylenbutencopolymer zu verwenden. Bezüglich der geringen Kosten, einer hervorragenden Verarbeitbarkeit und einer hohen Vernetzungseffizienz ist von diesen das Ethylenpropylendienterpolymer geeignet.
Als Dien-Komponente dieses Ethylenpropylendienterpolymers ist es möglich, ein geradkettiges Dien, wie beispielsweise 1,4-Hexadien, 1,5-Hexadien, 1,7-Octadien, 1,9-Decadien und 1,6-Octadien, ein verzweigtes geradkettiges Dien, wie beispielsweise 5-Methyl-1,4-hexadien, 3,7-Dimethyl-1,6-octadien und 3,7-Dimethyl-1,7-octadien, ein monocyclisches alicyclisches Dien, wie beispielsweise 1,3-Cyclopentadien, 1,4-Cyclohexadien, 1,5-Cyclooctadien und 1,5-Cyclododecadien, ein polycyclisches alicyclisches Dien, wie beispielsweise Cycloalkenyl- oder Cycloalkylidennorbornen, wie beispielsweise Tetrahydroinden, Methyltetrahydroinden, Dicyclopentadien, Bicyclo(2,2,1)-hepta-2,5-dien, Alkenyl, Alkyliden, 5-Methylen-2-Norbornen, 5-Propenyl-2-norbornen, 5-Isopropyliden-2-norbornen, 5-(4-Cyclopentenyl)-2-norbornen, 5-Cyclohexacycliden-2-norbornen und 5-Vinyl-2-norbornen, und Norbornadien, wie beispielsweise 5-Ethyliden-2-norbornen, zu verwenden. Von diesen erzielt Dicyclopentadien eine hervorragende Haftfestigkeitsdauer gegenüber anderen Gummischichten.
Dieses Ethylen-α-olefin-Elastomer wird in 50 Gew.-% aller Gummikomponenten verwendet und andere Gummikomponenten, wie beispielsweise ein natürlicher Gummi, ein Gummi aus einem Styrol-Butadiencopolymer, ein Chlorprengummi, ein hydrierter Nitril-Butadiengummi, ein Gummi aus alkyliertem chlorsulfoniertem Polyethylen, ein Isoprengummi, ein Epichlorhydringummi, ein Butylgummi oder ein Acrylgummi können in einer solchen Menge dazugegeben werden, dass die Vorteile der vorliegenden Erfindung entsprechend den Anforderungen und Umständen nicht an Wert verlieren.
Für das Vernetzen dieses Ethylenpropylendienterpolymers (oder eines mit einem anderen Gummi gemischten Gummis) wird ein organisches Peroxid verwendet.
Beispiele für dieses organisches Peroxid, das verwendet kann, schließen Di-t-Butylperoxid, Dicumylperoxid, t-Butylcumylperoxid, 1,1-t-Butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexan, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan-3, Bis(t-butylperoxydiisopropyl)benzol, 2,5-Dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexan, t-Butylperoxybenzoat und t-Butylperoxy-2-ethylhexylcarbonat ein.
Entsprechend den Anforderungen und Umständen kann zusammen mit einem Vernetzungsmittel, für das ein organisches Peroxid verwendet wird, ein Vernetzungshilfsmittel eingesetzt werden. Beispiele für das verwendbare Vernetzungshilfsmittel schließen Triallylisocyanurat, Triallylcyanurat, 1,2-Polybutadien, ein metallisches Salz einer ungesättigten Carbonsäure, Oxim, Guanidin, Trimethylolpropantrimethacrylat, Ethylenglycoldimethacrylat und N,N'-m-Phenylenbismaleimid ein.
Es ist möglich, ein alterungsbeständiges Mittel, einen Vulkanisationsbeschleuniger, einen Weichmacher, ein Veredelungsmaterial, einen Farbstoff oder ein flammhemmendes Mittel in die vermischten Bestandteile der Haftgummischicht 3 einzumischen.
Die Haftgummischicht 3, in der diese Bestandteile miteinander vermischt sind, wird so gebildet, dass sie eine Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder eine Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa aufweist, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens bei 25 °C um 10 % gedehnt wird, wie nach dem Bilden des Treibriemens gemessen wird.
Die Haftgummischicht 3 ist auch so gebildet, dass sie eine Gewichtszunahme von 90 % oder weniger aufweist, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder eine Gewichtszunahme von 80 % oder weniger aufweist, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde, wie nach dem Bilden des Treibriemens gemessen wird.
Ein Grund dafür, dass die Haftgummischicht 3 so gebildet ist, dass sie eine Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder eine Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa aufweist, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens bei 25 °C um 10 % gedehnt wird, ist, dass, wenn die mit den Kerndrähten zu verklebende Haftgummischicht mit einem Wert gebildet ist, der den obigen Bereich überschreitet, die aufgestaute dynamische Wärme groß wird und daher während des Betriebs des Treibriemens Risse oder eine Auftrennung infolge der Risse auftreten können.
Zum anderen wird, wenn die Haftgummischicht mit einem kleineren Wert als dem obigen Bereich gebildet ist, eine Scherverformung der Haftgummischicht groß und daher tritt eine Auftrennung auf.
Ein Grund dafür, dass die Haftgummischicht mit einer Gewichtszunahme von 90 % oder weniger, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder einer Gewichtszunahme von 80 % oder weniger, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde, gebildet ist, ist, dass, wenn die mit den Kerndrähten zu verklebende Haftgummischicht mit einem Wert außerhalb des obigen Bereichs gebildet ist, während des Betriebs des Treibriemens Risse oder eine Auftrennung infolge der Risse auftreten können.
Die Druckgummischicht 5 und die rückseitige Gummischicht 2 können jeweils unter Verwenden der gleichen Zusammensetzung, wie sie für die Haftgummischicht 3 verwendet wird, gebildet werden und es ist möglich, diese jeweils unter Verwenden einer Zusammensetzung mit einer anderen Formulierung zu bilden, um diesen, falls erforderlich, eine jeweils benötigte Funktion zu verleihen.
Im Hinblick darauf, die Haftkraft zwischen den entsprechenden Schichten sicher zu verstärken, wird bevorzugt, alle Schichten unter Verwenden einer Zusammensetzung, bei der Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird, zu bilden.
Wenn die Haftgummischicht mit einem organischen Peroxid vernetzt wird, ist bevorzugt, die Druckgummischicht 5 und die rückseitige Gummischicht 2 jeweils mit einem anderen Vernetzungssystem als einem organischen Peroxid, wie beispielsweise einer Vernetzung mittel Schwefel oder einem Harz, zu vernetzen.
Die rückseitige Gummischicht 2 kann aus einer Gummiplatte gebildet sein und anstelle der Gummiplatte kann ein mit Gummi beschichteter Zeltstoff verwendet werden. Als Gummiplatte für diese rückseitige Gummischicht und Gummi und Zeltstoff für einen mit Gummi beschichteten Zeltstoff können Gummis und Zeltstoffe verwendet werden, die allgemein für einen Treibriemen eingesetzt werden.
Die rückseitige Gummischicht 2 kann zum Beispiel aus einer Gummiplatte gebildet sein, bei der die gleichen untergemischten Bestandteile verwendet werden, wie bei der Druckgummischicht und der Haftgummischicht.
Als mit der Haftgummischicht zu verklebende und in dieser eingebettete Kerndrähte ist es möglich, zum Beispiel Polyesterfasern (Polyethylenterephthalatfasern, Polyethylennaphthalatfasern, usw.), Polyamidfasern (6,6-Nylonfasern, 6-Nylonfasern, 4,6-Nylonfasern, usw.), Fasern aromatischer Polyamide (Aramidfasern), wollene Fasern aromatischer Polyester (Polyarylatfasern), Poly(para-phenylenbenzobisoxazol)-Fasern, Kohlenstofffasern, Polyketonfasern, Basaltfasern und Glasfasern zu verwenden.
Besonders geeignet sind Polyesterfasern, Polyamidfasern und Fasern aromatischer Polyamide.
Falls erforderlich, können für die aus diesen Materialien hergestellten Kerndrähte ferner solche, die einer Vorbehandlung mit Isocyanat oder Epoxy und einer Behandlung mit Resorcin-Formaldehyd-Latex (im Folgenden auch als „RFL-Behandlung“ bezeichnet) unterzogen wurden, und solche, die mit einem Gummizement überzogen wurden, verwendet werden.
Die jeweiligen für eine Gummizusammensetzung einer Druckgummischicht, einer Haftgummischicht und einer rückseitigen Gummischicht verwendeten untergemischten Bestandteile können mit Hilfe einer allgemein für Gummi verwendeten Knetvorrichtung, wie beispielsweise einer Knetmaschine, einem Banbury-Mischer, einer Walze und einer biaxialen Knetmaschine, geknetet werden.
Eine mit Hilfe dieser Knetvorrichtung geknetete, nicht-vulkanisierte Gummizusammensetzung wird mit Hilfe einer Plattierungsvorrichtung, wie beispielsweise einer Kalanderwalze, zu einer Platte ausgebildet und unter Verwenden dieser Platte wird ein Keilrippenriemen hergestellt.
Zum Beispiel werden Platten aus Kalanderwalzen um eine zylindrische Form gewickelt und so miteinander laminiert, dass die rückseitige Gummischicht und die Druckkompressionsschicht derart ausgerichtet sind, dass eine Laufrichtung einer Kalanderwalze zu der Richtung der Breite (eine zu der Längsrichtung senkrechten Richtung) des Treibriemens werden kann, und die Haftgummischicht ist so ausgerichtet, dass eine Laufrichtung einer Kalanderwalze zu der Längsrichtung des Treibriemens werden kann. So werden ein Laminatkörper einer Gummiplatte der rückseitigen Gummischicht, ein Gummi und Kerndrähte der Haftgummischicht, ein Gummi der Druckgummischicht und dergleichen um die zylindrische Form gebildet; dann wird der Laminatkörper durch Vernetzen unter Verwenden eines Vulkanisierungstiegels oder dergleichen zum Bilden einer zylindrischen Vorform integriert; dann werden unter Verwenden eines Mahlsteins vorgegebene Rippen auf dieser Vorform gebildet; und dann wird ein Keilrippenriemen mit einer vorgegebenen Anzahl an Rippen aus der Vorform geschnitten.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Haftgummischicht, mit der die Kerndrähte verklebt werden, durch Untermischen eines organischen Peroxids vernetzt, so dass effektive Peroxidgruppen des organischen Peroxids mit 0,021 mol oder mehr pro 100 g einer Gummikomponente vorhanden sind. Dadurch ist es möglich, leicht eine Haftgummischicht mit einer Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder einer Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens bei 25 °C um 10 % gedehnt wird, und ferner leicht eine mit den Kerndrähten zu verklebende Gummischicht mit einer Gewichtszunahme von 90 % oder weniger, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder einer Gewichtszunahme von 80 % oder weniger, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde, zu bilden.
In der Haftgummischicht sind kurze Fasern allgemein in einer Menge von 20 Gewichtsteilen oder weniger pro 100 Gewichtsteilen einer Gummikomponente der Haftgummischicht enthalten. Dadurch ist es möglich, leichter eine Haftgummischicht mit einer Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder einer Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens bei 25 °C um 10 % gedehnt wird, und ferner leichter eine Haftgummischicht mit einer Gewichtszunahme von 90 % oder weniger, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder einer Gewichtszunahme von 80 % oder weniger, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde, zu bilden. Diesbezüglich sind die kurzen Fasern bevorzugt in einer Menge von 1 bis 10 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen einer in der Haftgummischicht enthaltenen Gummikomponente enthalten.
Nun wird eine zweite Ausführungsform eines Keilrippenriemens als Treibriemen beschrieben.
Der Keilrippenriemen der zweiten Ausführungsform entspricht hinsichtlich seiner Strukturelemente, wie beispielsweise einer Druckgummischicht, einer Haftgummischicht, Kerndrähten und einer rückseitigen Gummischicht, demjenigen der ersten Ausführungsform und weist auch die gleichen für jedes Strukturelement verwendeten, untergemischten Bestandteile auf.
Der Keilrippenriemen der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Keilrippenriemen der ersten Ausführungsform dahingehend, dass eine Haftgummischicht, mit der Kerndrähte verklebt werden, so gebildet ist, dass sie ein Speichermodul von nicht weniger als 10 MPa und nicht mehr als 50 MPa und einen tan δ von nicht mehr als 0,15 aufweist, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in einer Längsrichtung des Riemens gemessen wurde.
Das heißt, dass die mit den Kerndrähten zu verklebende Haftgummischicht gemäß dem Keilrippenriemen der ersten Ausführungsform so gebildet ist, dass sie eine Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder eine Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa aufweist, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens um 10 % gedehnt wird, wodurch im Vergleich zu dem Fall, in dem die mit den Kerndrähten zu verklebende Gummischicht mit einem großen Modul gebildet ist, ein Hystereseverlust oder dergleichen verringert und eine Verschlechterung der Übertragungseffizienz unterbunden werden kann, während die Haftgummischicht gleichzeitig so gebildet ist, dass sie eine Gewichtszunahme von 90 % oder weniger, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder eine Gewichtszunahme von 80 % oder weniger, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde, aufweist, wodurch eine während des Betriebs des Riemens aufgestaute dynamische Wärme und damit ein Auftrennen oder Aufreißen verringert werden können. Im Vergleich dazu ist die mit den Kerndrähten verklebte Haftgummischicht gemäß dem Keilrippenriemen der zweiten Ausführungsform so gebildet, dass sie ein Speichermodul von nicht weniger als 10 MPa und nicht mehr als 50 MPa und einen tan δ von nicht mehr als 0,15 aufweist, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in einer Längsrichtung des Riemens gemessen wurde, wodurch im Vergleich zu dem Fall, in dem die mit den Kerndrähten zu verklebende Gummischicht mit einem großen Modul gebildet ist, ein Hystereseverlust oder dergleichen verringert und eine Verschlechterung der Übertragungseffizienz unterbunden werden kann, während die Haftgummischicht gleichzeitig so gebildet ist, dass sie einen tan δ von nicht mehr als 0,15 aufweist, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in einer Längsrichtung des Riemens gemessen wurde, wodurch eine während des Betriebs des Riemens aufgestaute dynamische Wärme und damit das Auftreten eines Problems, wie beispielsweise das Auftreten von Rissen und eine Auftrennung infolge der Risse, verringert werden.
Auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform wird die Haftgummischicht des Keilrippenriemens der zweiten Ausführungsform auch durch Vermischen eines organischen Peroxids mit einer Gummikomponente der Haftgummischicht vernetzt, so dass effektive Peroxidgruppen des organischen Peroxids mit nicht weniger als 0,021 mol oder mehr pro 100 g der Gummikomponente vorhanden sind. Dadurch ist es möglich, leicht eine Haftgummischicht mit einem Speichermodul von nicht weniger als 10 MPa und nicht mehr als 50 MPa, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in einer Längsrichtung des Riemens gemessen wurde, zu bilden. Ebenso sind in der Haftgummischicht kurze Fasern in einer Menge von 20 Gewichtsteilen und vorzugsweise 1 bis 10 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen einer Gummikomponente der Haftgummischicht enthalten. Dadurch ist es möglich, leichter eine Haftgummischicht mit einem Speichermodul von nicht weniger als 10 MPa und nicht mehr als 50 MPa, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in einer Längsrichtung des Riemens gemessen wurde, zu bilden. Diesbezüglich entspricht der Keilrippenriemen der zweiten Ausführungsform ebenso demjenigen der ersten Ausführungsform.
Die erste und zweite Ausführungsform wurde zum Beispiel anhand eines Falls beschrieben, in dem die Kerndrähte in der Haftgummischicht eingebettet sind. Im angestrebten Umfang der vorliegenden Erfindung ist jedoch ebenso enthalten, dass jede beliebige Haftgummischicht oder Druckgummischicht, die mit den Kerndrähten verklebt wird, so gebildet ist, dass sie eine Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder eine Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa aufweist, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens bei 25 °C um 10 % gedehnt wird, und die mit den Kerndrähten verklebte Haftgummischicht ebenso selbst in einem Fall, in dem die Kerndrähte sowohl mit der Haftgummischicht als auch mit der Druckgummischicht verklebt und zwischen diesen gehalten werden, oder in einem Fall, in dem die Kerndrähte in einer einzigen Gummischicht ohne separate Anordnung einer rückseitigen Gummischicht, einer Haftgummischicht und einer Druckgummischicht eingebettet sind, so gebildet ist, dass sie eine Gewichtszunahme von 90 % oder weniger, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder eine Gewichtszunahme von 80 % oder weniger, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde, aufweist.
In dem angestrebten Umfang der vorliegenden Erfindung liegt auch, dass die mit den Kerndrähten verklebte Gummischicht so gebildet ist, dass sie, selbst in einem Fall, in dem die Kerndrähte sowohl mit der Haftgummischicht als auch mit der Druckgummischicht verklebt sind und zwischen diesen gehalten werden, oder in einem Fall, in dem die Kerndrähte in einer einzigen Gummischicht ohne separate Anordnung einer rückseitigen Gummischicht, einer Haftgummischicht und einer Druckgummischicht eingebettet sind, ein Speichermodul von nicht weniger als 10 MPa und nicht mehr als 50 MPa, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in einer Längsrichtung des Riemens gemessen wurde, aufweist.
In dem angestrebten Umfang der vorliegenden Erfindung liegt auch, dass eine Überzuggummischicht, die zum Beispiel durch Beschichten der Oberfläche der Kerndrähte hergestellt wurde und zum Beschichten derselben mit den Kerndrähten verklebt wurde, aus einer Gummizusammensetzung besteht, die das Bilden der Überzuggummischicht mit einer Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder einer Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens bei 25 °C um 10 % gedehnt wird, und mit einer Gewichtszunahme von 90 % oder weniger, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder einer Gewichtszunahme von 80 % oder weniger, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde, oder einem Speichermodul von nicht weniger als 10 MPa und nicht mehr als 50 MPa und einem tan δ von nicht mehr als 0,15, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in einer Längsrichtung des Riemens gemessen wurde, ermöglicht.
Ohne einen Treibriemen auf einen Keilrippenriemen beschränken zu wollen, wurden die erste und zweite Ausführungsform zum Beispiel anhand eines Keilrippenriemens beschrieben. Vom angestrebten Umfangs der vorliegenden Erfindung werden ebenso ein synchroner Riemen, ein Keilriemen, ein Flachriemen und der gleichen umfasst.
Beispiele
Ohne die vorliegende Erfindung darauf einschränken zu wollen, wird sie im Folgenden anhand von Beispielen beschrieben.
(Beispiele 1 bis 9, Vergleichsbeispiele 1 bis 7)
(Untergemischte Bestandteile)
Die in den Beispielen und den Vergleichsbeispielen verwendeten untergemischten Bestandteile sind in Tabelle 1 und die in selbigen verwendeten Kerndrähte in Tabelle 2 angegeben. Für alle rückseitigen Gummischichten und Druckgummischichten der Beispiele und Vergleichsbeispiele werden die gleichen Bestandteile verwendet. Die Formulierungen der rückseitigen Gummischicht und der Druckgummischicht sind in Tabelle 3 angegeben. Die Formulierungen der Haftgummischichten des Treibriemens aus den Beispielen und Vergleichsbeispielen und die in selbigen verwendeten Kerndrähte sind entsprechend in den Tabellen 4 und 5 angegeben.

[Tabelle 1]

Untersemischte Bestandteile	Hersteller	Handelsnamen
EPDM1	Sumitomo Chemical	ESPRENE 301
(Ethylenpropylendienterpolymer: Dienkomponente DCPD*)	Sumitomo Chemical	ESPRENE 301
EPDM2	JSR	EP33
(Ethylenpropylendienterpolymer: Dienkomponente ENB*)	JSR	EP33
Vernetzungsmittel 1 (Trimethylolpropantrimethacrylat)	Seiko Chemical	HICLOTH M
Vernetzungsmittel 2 (Zinkdimethacrylat)	Kawaguchi Chemical Industry	ACTOR TSH
Zinkoxid	Sakai Chemical Industry	ZINC OXIDE 3 TYPES
Stearinsäure	New Japan Chemical	STEARIC ACID 50S
Alterungsbeständiges Mittel 1 (polymerisiertes 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydrochinolin)	Ouchi Shinko Chemical Industrial	NOCRAC 224
Alterungsbeständiges Mittel 2 (2-Mercaptobenzimidazol)	Ouchi Shinko Chemical Industrial	NOCRAC MB
Ruß	Tokai Carbon	SEAST SO
Siliziumdioxid	Tokuyama	TOKUSIL GU
Öl	Kobe Oil Chemical Industrial	SANPAR 2280
Schwefel	Hosoi Chemical Industry	OIL SULFUR
Vulkanisationsbeschleuniger 1 (Tetramethylthirammono sulfid)	Ouchi Shinko Chemical Industrial	NOXELA-TS
Vulkanisationsbeschleuniger 2 (2-Mercaptobenzothiazol)	Ouchi Shinko Chemical Industrial	NOXELA-M
Kurze Fasern (Polyamid)	Asahi Kasei	NYLON 66, TYPE T-5
Organisches Peroxid (Di-α-cumylperoxid)	NOF Corporation	PERCUMYL D40
ENB: Ethylidennorbornen, DCPD: Dicyclopentadien

[Tabelle 2]

Kerndrähte	Materialien	Hersteller	Struktur	Anzahl der Windungen * Primärwindungen (Anzahl/10 cm) / Endwindungen (Anzahl/10 cm)
Kerndraht 1	Polyethylenterephthalat	Toray	1100 dtex/2x3	16/10
Kerndraht 2	Polyethylennaphthalat	Teijin	1100 dtex/2x3	16/10
Kerndraht 3	Aromatisches Polyamid	Teijin (Handelsname: „Technora T-200“)	1100 dtex/2x3	16/10
Kerndraht 4	4,6-Nylon	DSM Engineering Plastics	1100 dtex/2x3	16/10
*Die Endwindungen sind Z-Windungen und die Primärwindungen S-Windungen.

[Tabelle 3]

Untersemischte Bestandteile	Gewichtsteile
EPDM 1	100
Stearinsäure	0,25
Zinkoxid	5
Alterungsbeständiges Mittel 1	0,5
Alterungsbeständiges Mittel 2	2
Ruß	60
Öl	10
Organisches Peroxid	10
Kurze Fasern	13

[Tabelle 4]

Untersemischte Bestandteile	Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Bsp. 4	Bsp. 5	Bsp. 6	Bsp. 7	Bsp. 8	Bsp. 9
EPDM1		100	100	100	100	100	100	100	100
EPDM2	100
Vernetzungsmittel 1	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Vernetzungsmittel 2					10	10	10	10	10
Zinkoxid	5	5	5	5	5	5	5	5	5
Stearinsäure	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
Alterungsbeständiges Mittel 1	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Alterungsbeständiges Mittel 2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
Kurze Fasern						4	4	4	4
Ruß	60	60	60	60	60	60	60	60	60
Öl	12	12	12	12	12	12	12	12	12
Organisches Peroxid	14,2	14,2	18,75	25	25	25	25	25	25
Kerndrähte	Kerndraht 1	Kerndraht 1	Kerndraht 1	Kerndraht 1	Kerndraht 1	Kerndraht 1	Kerndraht 2	Kerndraht 3	Kerndraht 4
*Die Einheit der Zahlenwerte in der Tabelle entspricht Gewichtsteilen.

[Tabelle 5]

Untersemischte Bestandteile	Vgl.-Bsp 1	Vgl.-Bsp 2	Vgl.-Bsp 3	Vgl.-Bsp 4	Vgl.-Bsp 5	Vgl.-Bsp 6	Vgl.-Bsp 7
EPDM1	100	100	100	100	100	100	100
Vernetzungsmittel 1		2,5	2,5
Vernetzungsmittel 2				20
Zinkoxid	5	5	5	5	5	5	5
Stearinsäure	1	0,25	0,25	1	1	1	1
Alterungsbeständiges Mittel 1		0,5	0,5
Alterungsbeständiges Mittel 2		2	2
Kurze Fasern	4				4	4	4
Ruß	65	60	60		65	65	65
Siliziumdioxid	20			65	20	20	20
Öl	12	12	12		12	12	12
Schwefel	3		0,5		3	3	3
Vulkanisationsbeschleuniger 1	1				1	1	1
Vulkanisationsbeschleuniger 2	0,5				0,5	0,5	0,5
Organisches Peroxid		7,5	7,5	6
Kerndrähte	Kerndraht 1	Kerndraht 1	Kerndraht 1	Kerndraht 1	Kerndraht 2	Kerndraht 3	Kerndraht 4
*Die Einheit der Zahlenwerte in der Tabelle entspricht Gewichtsteilen.

(Bewertung der physikalischen Eigenschaften)
(Herstellung von Platten für die Bewertung der physikalischen Eigenschaften)
Zunächst werden die Bestandteile entsprechend der Formulierung der Haftgummischicht zur Verwendung in einem Treibriemen aus jedem der Beispiele 1 bis 6 (die Beispiele 7 und 9 besitzen die gleiche Formulierung wie Beispiel 6) und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 (die Vergleichbeispiele 5 bis 7 besitzen die gleiche Formulierung wie Vergleichsbeispiel 1) vermischt, dann mit Hilfe eines Banbury-Mischers geknetet und dann mit Hilfe einer Kalanderwalze zu einer nicht-vulkanisierten Platte mit einer Dicke von 0,4 mm ausgebildet. Dann werden sechs auf diese Weise hergestellte nicht-vulkanisierte Platten einander überlappt und 20 Minuten lang bei 170 °C wärmegepresst. So wird eine Platte mit einer Dicke von ungefähr 2,2 mm für eine Bewertung mittels einer Reißfestigkeitsprüfung und einer Zugprüfung hergestellt.
In ähnlicher Weise werden drei nicht-vulkanisierte Platten mit einer Dicke von 0,4 mm einander überlappt und 20 Minuten lang bei 170 °C wärmegepresst. So wird eine Platte mit einer Dicke von ungefähr 1,1 mm für eine Bewertung des viskoelastischen Moduls hergestellt.
(Bewertung der physikalischen Eigenschaften)
(Reißfestigkeitsprüfung)
Aus jeder Platte für die Bewertung der physikalischen Eigenschaften wird eine Reißfestigkeitsprobe ausgeschnitten, um eine Reißfestigkeitsprüfung in der Laufrichtung der Kalanderwalze gemäß JIS K 6252 durchzuführen und für jedes sichelförmige Stück wird eine Reißfestigkeitsprüfung durchgeführt.
Die Messergebnisse für die Zugkraft und die Dehnung sind in Tabelle 6 angegeben.
(Zugversuch)
Eine hantelförmige JIS Nr. 3-Probe wird aus jeder entsprechenden Platte für die Bewertung der physikalischen Eigenschaften in der Laufrichtung der Kalanderwalze ausgeschnitten und es wird ein Zugversuch gemäß JIS K 6251 durchgeführt.
Die Messpunkte sind das 10 %-Modul (M₁₀), das 20 %-Modul (M₂₀), das 50 %-Modul (M₅₀), das 100 %-Modul (M₁₀₀), die Reißdehnung (EB) und die Reißspannung (TB). Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
(Bewertung des viskoelastischen Moduls)
Das Speichermodul (E') und der tan δ der entsprechenden Platten zur Bewertung des viskoelastischen Moduls werden unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Beanspruchung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in der Laufrichtung der Kalanderwalze gemessen. In ähnlicher Weise werden sie entsprechend bei 80 °C, 100 °C, 130 °C und 150 °C gemessen. Für die Messung wird eine Rheometrics RSA II-Viskoelastizitätsmesseinrichtung verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
(Effektive Peroxidgruppen pro 100 g einer Gummikomponente)
Die effektiven Peroxidgruppen pro 100 g einer Gummikomponente der Haftgummischicht werden aus den Formulierungen aus den Tabellen 4 und 5 berechnet. Zunächst wurde die Reinheit jedes in den Formulierungen der Tabellen 4 und 5 verwendeten, organischen Peroxids (Dicumylperoxids) untersucht und festgestellt, dass diese 40 % ausmacht. Das Molekulargewicht von Dicumylperoxid beträgt 270,38 (g/mol) und in einem Molekül ist eine einzige effektive Peroxidgruppe vorhanden. Daher werden die effektiven Peroxidgruppen pro 100 g einer Gummikomponente mit der folgenden Formel bestimmt, in der die Menge derselben pro 100 g einer Gummikomponenten in den beiden Tabellen 4 und 5 als X(g) bezeichnet wird. $Effektive Peroxdgruppen (mol) pro 100 g einer Gummikomponente = Xx0,4x1/270,38$
Die Anzahl der effektiven Peroxidgruppen pro 100 g einer Gummikomponente wird für die Formulierungen der Haftgummischichten aus den Beispielen 1 bis 6 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.

[Tabelle 6]

Messpunkte		Bsp 1	Bsp 2	Bsp 3	Bsp 4	Bsp 5	Bsp 6-9	Vgl-Bsp 1, 5-7	Vgl-Bsp 2	Vgl-Bsp 3	Vgl-Bsp 4
Härte		73	72	72	75	80	82	78	71	70	91
Reißversuch	Reißkraft (N)	16,0	17,6	13,1	9,6	12,0	16,3	46,5	23,6	32,5	37,5
Reißversuch	Dehnung (%)	28,3	33,4	24,7	18,3	14,5	13,5	103,0	59,4	84,4	18,0
Zugversuch	M₁₀ (MPa)	0,71	0,60	0,62	0,65	1,02	1,50	1,26	0,59	0,61	3,51
	M₂₀ (MPa)	1,36	1,21	1,22	1,33	2,25	2,90	2,26	1,07	1,06	4,63
	M₅₀ (MPa)	3,09	2,68	2,88	3,66	6,92	7,10	3,30	2,07	1,88	13,40
	M₁₀₀ (MPa)	8,60	7,64	8,88	11,9	19,6	18,5	4,31	4,43	3,73	-
	TB (MPa)	21,4	20,6	18,4	17,9	20,1	18,9	12,1	20,2	18,4	19,5
	EB (%)	189	208	176	140	116	104	467	304	407	92
Prüfung der dynamischen Viskoelastizität	E' (MPa:25 °C)	14,5	12,6	13,4	13,2	16,4	36,5	36,7	12,0	12,9	74,5
	E' (MPa:80 °C)	11,6	10,3	11,9	12,5	16,8	30,3	21,7	8,8	9,0	67,0
	E' (MPa: 100 °C)	11,5	10,2	12,0	12,8	17,5	28,6	18,9	8,5	8,7	63,4
	E' (MPa: 130 °C)	11,6	10,4	12,4	13,4	18,6	28,4	16,3	8,3	8,6	62,5
	E' (MPa:150 °C)	11,9	10,6	12,7	13,8	19,4	27,6	15,4	8,3	8,7	63,2
	tan δ (-:25 °C)	0,1622	0,1447	0,1356	0,1247	0,0817	0,0850	0,2693	0,1667	0,1996	0,0947
	tan δ (-:80 °C)	0,1134	0,1052	0,1064	0,0828	0,0535	0,0589	0,2525	0,1396	0,1692	0,0871
	tan δ (-:100 °C)	0,0969	0,0913	0,0916	0,0700	0,0489	0,0501	0,2410	0,1259	0,1491	0,0824
	tan δ (-:130 °C)	0,0811	0,0780	0,0767	0,0575	0,0431	0,0489	0,2192	0,1114	0,1299	0,0777
	tan δ (-: 150 °C)	0,0723	0,0706	0,0680	0,0507	0,0391	0,0423	0,2007	0,1018	0,1189	0,0731
Gewichtszunahme nach Eintauchen in Toluol (%)		72	77	71	64	52	44	81	89	100	51
Gewichtszunahme nach Eintauchen in Leichtöl (%)		86	90	85	74	58	48	99	103	110	59
Effektive Peroxidgruppen pro 100 g einer Gummikomponente (mol)		0,0210	0,0210	0,0277	0,0370	0,0370	0,0370	-	0,0111	0,0111	0,0089

(Bewertung des Treibriemens)
(Herstellung des Treibriemens)
Zunächst werden die Bestandteile entsprechend der Formulierung der Druckgummischicht, der Haftgummischicht und der rückseitigen Gummischicht aus den Beispielen und Vergleichsbeispielen vermischt, dann mit Hilfe eines Banbury-Mischers geknetet und mit Hilfe einer Kalanderwalze zu einer nicht-vulkanisierten Platte für die Druckgummischicht (Dicke: 0,8 mm), einer nicht-vulkanisierten Platte für die Haftgummischicht (Dicke: 0,4 mm) und einer nicht-vulkanisierten Platte für die rückseitige Gummischicht (Dicke: 0,6 mm) ausgebildet.
Dann wird 1 Lage der nicht-vulkanisierten Platte für die rückseitige Gummischicht um eine zylindrische Formgebungstrommel gewunden, um selbige wird dann 1 Lage der nicht-vulkanisierten Platte für die Haftgummischicht gewunden, um selbige werden dann spiralförmig Kerndrähte gewickelt, anschließend wird erneut 1 Lage der nicht-vulkanisierten Platte für die Haftgummischicht um selbiges gewunden, dann werden 4 Lagen der nicht-vulkanisierten Platte für die Druckgummischicht um selbige gewunden. So wird ein Laminatkörper aus den nicht-vulkanisierten Platten hergestellt.
Wenn der vorstehend angegebene Laminatkörper aus den nicht-vulkanisierten Platten hergestellt wird, werden die nicht-vulkanisierte Platte für die Druckgummischicht und die nicht-vulkanisierte Platte für die rückseitige Gummischicht so um die zylindrische Formgebungstrommel gewunden, dass die Richtung der Breite des Treibriemens zu der Laufrichtung der Kalanderwalze wird, und die nicht-vulkanisierte Platte für die Haftgummischicht wird so um die zylindrische Formgebungstrommel gewunden, dass die Längsrichtung (die umlaufende Richtung) des Treibriemens zu der Laufrichtung der Kalanderwalze wird.
Die Kerndrähte, wie sie verwendet werden, werden einer Behandlung mit Resorcin-Formaldehyd-Latex (RFL) unterzogen.
Diese RFL-Behandlung wird durch zweimaliges Verbacken einer RFL-Behandlungslösung unter Verwenden von 2,3-Dichlorbutadien auf den Kerndrähten, wobei die Kerndrähte mit einem Isocyanat-basierten Vorbehandlungsmittel vorbehandelt wurden, entsprechend einer herkömmlichen Technik durchgeführt.
Dann wird dieser nicht-vulkanisierte Laminatkörper in einem Vulkanisierungstiegel vulkanisiert und aus der Form genommen, um so eine zylindrische Vorform zu bilden. Unter Verwenden eines Mahlsteins werden dann rippenförmige Formen an der Oberfläche dieser zylindrischen Vorform gebildet, dann wird ein Keilrippenriemen aus dieser zylindrischen Vorform mit einer Breite, die drei Rippen entspricht, mit im Wesentlichen dem gleichen Querschnitt wie demjenigen in 1 herausgeschnitten.
Die Gesamtdicke dieses Keilrippenriemens (h1 in 1) beträgt 4,3 mm und die Rippenhöhe (h2 in 2) beträgt 2,0 mm und die Umfangslänge der Riemenneigung beträgt 1100 mm.
[Härtemessung]
Ein Stück einer Haftgummischicht mit einer Dicke von ungefähr 0,1 mm wird aus einem auf obige Weise hergestellten Treibriemen aus jedem der Beispiele und Vergleichsbeispiele geschnitten und 20 auf diese Weise ausgeschnittene Proben mit einer Dicke von 0,1 mm werden aufeinander gestapelt und die Durometerhärte wird unter Verwenden eines Härtemessers Type A gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
[Prüfung der Gewichtszunahme nach Eintauchen in Toluol]
(Gewichtszunahme nach Eintauchen in Toluol)
Ein Stück der Haftgummischicht mit einer Dicke von ungefähr 0,1 mm wird aus einem Treibriemen aus jedem der Beispiele und Vergleichsbeispiele herausgeschnitten und diese Probe wird so, wie sie herausgeschnitten wurde, auf eine Weise behandelt, dass sie ein Gesamtgewicht von ungefähr 50 mg aufweist und dann wird ein Anfangsgewicht (M₀) derselben mit Hilfe einer elektronischen chemischen Waage mit einer kleinsten Messeinheit von ungefähr 0,1 mg gewogen. Dann wird diese Probe mit einem Messingsieb mit einer Maschenweite von 50 µm umgeben und 48 Stunden lang bei 25 °C in Toluol eingetaucht. Nach 48-stündigem Eintauchen wird die Probe zusammen mit dem Messingsieb herausgenommen, dann wird die Probe aus diesem Messingsieb auf ein Filterpapier gelegt und anschließend 30 Minuten lang in einer Umgebung bei einer Temperatur von 23±2 °C und einer relativen Feuchte von 60±5 % stehen gelassen. Dann wird die Probe mit einer elektronischen chemischen Waage gewogen, um so das Gewicht (M₁) der Probe nach Eintauchen in Toluol zu messen.
Der Anteil der Gewichtszunahme (ΔM) nach dem Eintauchen in Toluol wird mit der folgenden Formel aus dem Messwert berechnet. $Δ M% = (M_{1} - M_{0}) \times 100$
Dieser Anteil der Gewichtszunahme wird für 5 Proben aus jedem der Beispiele und Vergleichsbeispiele gemessen. Die Mittelwerte davon sind in Tabelle 6 angegeben.
(Gewichtszunahme nach Eintauchen in Leichtöl)
Die Bewertung wird auf die gleiche Weise wie bei der Gewichtszunahme nach Eintauchen in Toluol durchgeführt, außer dass anstelle von Toluol Leichtöl verwendet wird, und die Gewichtszunahme nach dem Eintauchen in Leichtöl wird mit der gleichen Rechenformel gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
(Prüfung der Haftfestigkeitsdauer)
Durch Wickeln eines auf diese Weise hergestellten Keilrippenriemens aus jedem der Beispiele und Vergleichsbeispiele um drei Riemenscheiben, wie in 2 gezeigt, wird eine Prüfung der Haftfestigkeitsdauer durchgeführt. Insbesondere werden eine Antriebsriemenscheibe 21 mit einem Durchmesser von 120 mm, eine angetriebene Riemenscheibe 22 mit einem Durchmesser von 120 mm und eine Riemenspannrolle 23 mit einem Durchmesser von 40 mm verwendet, wobei eine Belastung von 12 ps (ungefähr 8,8 kW) auf die angetriebene Riemenscheibe 22 aufgebracht wird und ein vorgegebenes Gewicht von 834 N in der Richtung eines Pfeils in 2 auf die Riemenspannrolle 23 aufgebracht wird, während die Antriebsriemenscheibe 21 gleichzeitig mit 4900 rpm rotieren gelassen wird. Bei dieser Anordnung wird der Treibriemen 1 in einer Atmosphäre von 90±2 °C betrieben und die Temperatur der Rückseite des Treibriemens wird nach 50 Stunden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
Die Dauer bis zu einer Gesamtlänge der Auftrennung, die zwischen den Kerndrähten und der Haftgummischicht auftritt (wenn mehrere Auftrennungen auftreten, die Gesamtlänge der Auftrennung), von 50 mm wird als Dauer der Beständigkeit des Haftvermögens gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.

[Tabelle 7]

	Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Bsp. 4	Bsp. 5	Bsp. 6	Bsp. 7	Bsp. 8	Bsp. 9
Dauer der Beständigkeit des Haftvermögens (h)	105	140	155	170	197	254	310	350	210
Temperatur an der Rückseite nach 50 h (°C)	134	128	124	120	118	125	122	120	129

	Vgl.-Bsp. 1	Vgl.-Bsp. 2	Vgl.-Bsp. 3	Vgl.-Bsp. 4	Vgl.-Bsp. 5	Vgl.-Bsp. 6	Vgl.-Bsp. 7
Dauer der Beständigkeit des Haftvermögens (h)	73	25	16	56	80	85	60
Temperatur an der Rückseite nach 50 h (°C)	141	138	140	148	140	139	145

Anhand der Ergebnisse aus Tabelle 7 wurde festgestellt, dass die Beispiele 1 bis 9 eine hervorragende Haftfestigkeitsdauer besitzen.
Es wurde auch festgestellt, dass sich die aufgestaute dynamische Wärme in den Beispielen 1 bis 9 verringert hat.
Im Gegensatz dazu wurde festgestellt, dass die Haftfestigkeitsdauer des Treibriemens aus Vergleichsbeispiel 1 niedriger als diejenige des Treibriemens aus Beispiel 1 ist.
Insbesondere weisen die Treibriemen der Vergleichsbeispiele 2 und 3, bei denen die Werte bezüglich der Gewichtszunahme nach Eintauchen in Toluol und der Gewichtszunahme nach Eintauchen in Leichtöl größer sind als in den Beispielen, eine geringere Haftfestigkeitsdauer als die Treibriemen aus den Beispielen auf.
Des Weiteren weist das Vergleichsbeispiel 4, das einem Fall entspricht, in dem, wie in der Patentschrift 4 beschrieben, eine Haftgummischicht unter Verwenden eines Gummis mit einem großen Modul bei einer hohen Temperatur gebildet ist, im Vergleich zu den Treibriemen aus den Beispielen eine große aufgestaute dynamische Wärme und infolgedessen eine verschlechterte Haftfestigkeitsdauer auf.
Bei einem Vergleich zwischen Beispiel 5 und den Beispielen 6 bis 9 wird festgestellt, dass das Vorhandensein von kurzen Fasern in einer mit Kerndrähten zu verklebenden Haftgummischicht die Haftfestigkeitsdauer verbessern kann.
Bei einem Vergleich zwischen Beispiel 1 und Beispiel 2 wird festgestellt, dass das Verwenden einer Dienkomponente, einem Ethylenpropylendienterpolymer, das Dicyclopentadien enthält, die Haftfestigkeitsdauer verbessern kann.
Anhand der obigen Ergebnisse wird festgestellt, dass der Treibriemen der vorliegenden Erfindung eine Verschlechterung der Übertragungseffizienz unterbinden und die Haltbarkeit verbessern kann.

Claims

Treibriemen (1), der eine Gummischicht, bei der Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird und die sich in einer Längsrichtung des Riemens (1) erstreckt, und Kerndrähte (4), die in der Längsrichtung des Riemens (1) mit der Gummischicht verklebt und in dieser eingebettet sind, einschließt und dadurch gekennzeichnet ist, dass die mit den Kerndrähten (4) verklebte Gummischicht so gebildet ist, dass sie eine Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder eine Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa aufweist, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens (1) bei 25 °C um 10 % gedehnt wird, und die Gummischicht so gebildet ist, dass sie eine Gewichtszunahme von 90 % oder weniger aufweist, wenn sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder eine Gewichtszunahme von 80 % oder weniger aufweist, wenn sie bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde.
Treibriemen (1), der eine Gummischicht, bei der Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird und die sich in einer Längsrichtung des Riemens (1) erstreckt, und Kerndrähte (4), die in der Längsrichtung des Riemens (1) mit der Gummischicht verklebt und in dieser eingebettet sind, einschließt und dadurch gekennzeichnet ist, dass die mit den Kerndrähten (4) verklebte Gummischicht so gebildet ist, dass sie ein Speichermodul von nicht weniger als 10 MPa und nicht mehr als 50 MPa und einen tan δ von nicht mehr als 0,15 aufweist, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in einer Längsrichtung des Riemens (1) gemessen wurde.
Treibriemen (1) nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die mit den Kerndrähten (4) verklebte Gummischicht kurze Fasern enthält.
Treibriemen (1) nach Anspruch 3, wobei die kurzen Fasern in der Gummischicht in einer Menge von 1 bis 15 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen einer in der Gummischicht enthaltenen Gummikomponente enthalten sind.
Treibriemen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Ethylenpropylendienterpolymer, das Dicyclopentadien als Dienkomponente enthält, als Ethylen-α-olefin-Elastomer verwendet wird.
Treibriemen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mit den Kerndrähten (4) verklebte Gummischicht mit einem organischen Peroxid vernetzt ist und das organische Peroxid mit einer in der Gummischicht verwendeten Gummikomponente vermischt und so mit derselben vernetzt ist, dass die effektiven Peroxidgruppen des organischen Peroxids mit nicht weniger als 0,021 mol pro 100 g der Gummikomponente vorhanden sind.
Verfahren zum Herstellen eines Treibriemens (1), der eine Gummischicht, bei der Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird und die mit einem organischen Peroxid vernetzt ist und sich in einer Längsrichtung des Riemens (1) erstreckt, und Kerndrähte (4), die in der Längsrichtung des Riemens (1) mit der Gummischicht verklebt und in dieser eingebettet sind, einschließt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es das Bilden der mit den Kerndrähten (4) zu verklebenden Gummischicht mit einer Durometerhärte (Shore A) von nicht weniger als 72 und nicht mehr als 85 oder einer Dehnbeanspruchung von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 1,7 MPa, wenn sie in der Längsrichtung des Riemens (1) bei 25 °C um 10 % gedehnt wird; und das Vernetzen der Gummischicht durch Vermischen eines organischen Peroxids mit einer in der Gummischicht verwendeten Gummikomponente einschließt, so dass die effektiven Peroxidgruppen des organischen Peroxids mit nicht weniger als 0,021 mol oder mehr pro 100 g einer Gummikomponente der Gummischicht vorhanden sind, wodurch die mit den Kerndrähten (4) zu verklebende Gummischicht so gebildet ist, dass sie eine Gewichtszunahme von 90 % oder weniger aufweist, nachdem sie 48 Stunden lang bei 25 °C in Leichtöl eingetaucht wurde, oder eine Gewichtszunahme von 80 % oder weniger aufweist, nachdem 48 Stunden lang bei 25 °C in Toluol eingetaucht wurde.
Verfahren zum Herstellen eines Treibriemens (1), der eine Gummischicht, bei der Ethylen-α-olefin-Elastomer als Basisgummi verwendet wird und die mit einem organischen Peroxid vernetzt ist und sich in einer Längsrichtung des Riemens (1) erstreckt, und Kerndrähte (4), die in der Längsrichtung des Riemens (1) mit der Gummischicht verklebt und in dieser eingebettet sind, einschließt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es das Vernetzen der Gummischicht durch Vermischen des organischen Peroxids mit einer in der Gummischicht verwendeten Gummikomponente einschließt, so dass die effektiven Peroxidgruppen des organischen Peroxids mit nicht weniger als 0,021 mol oder mehr pro 100 g einer Gummikomponente der Gummischicht vorhanden sind, wodurch die mit den Kerndrähten (4) zu verklebende Gummischicht so gebildet ist, dass sie ein Speichermodul von nicht weniger als 10 MPa und nicht mehr als 50 MPa und einen tan δ von nicht mehr als 0,15 aufweist, wie mit einer Messung der dynamischen Viskoelastizität unter Bedingungen bei einer statischen Belastung von 3 kgf/cm², einer dynamischen Belastung von 0,4 %, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 25 °C in einem Dehnungsmodus in einer Längsrichtung des Riemens gemessen wurde.