DE112017001725T5

DE112017001725T5 - Zahnriemen

Info

Publication number: DE112017001725T5
Application number: DE112017001725.4T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Yoshida; Atsushi Taga; Yoshitaka Meki; Eijiro Nakashima
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2017-01-05
Publication date: 2018-12-20
Also published as: US10767727B2; KR20180123484A; KR102660017B1; CN108700162A; JPWO2017168912A1; JP6221011B1; CN108700162B; US20190011016A1; WO2017168912A1

Abstract

Es wird ein Zahnriemen (B) bereitgestellt, der in einer Riemenlängsrichtung in regelmäßigen Abständen angeordnete gezahnte Abschnitte (10) umfasst. Ein Riemenkörper (11) ist aus einer Kautschukzusammensetzung, umfassend Ethylen-α-Olefin-Elastomer mit einem Ethylen-Anteil von 44 Masseprozent bis 66 Masseprozent als Hauptbestandteil einer Kautschukkomponente hergestellt. Ein Verstärkungsgewebe (13) ist an eine Oberfläche des Riemenkörpers (11) auf einer gezahnten Seite angebunden, wobei eine Verstärkungsgewebehaftschicht zwischen dem Verstärkungsgewebe (13) und dem Riemenkörper (11) angeordnet ist. Die Verstärkungsgewebehaftschicht ist aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellt, die hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuk als einen Hauptbestandteil der Kautschukkomponente umfasst.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zahnriemen.
STAND DER TECHNIK
Ein Zahnriemen aus Kautschuk umfasst einen Riemenkörper aus einer Kautschukzusammensetzung, einen in den Riemenkörper eingebetteten Zugstrang und ein an eine Oberfläche des Riemenkörpers auf einer gezahnten Seite angebundenes Verstärkungsgewebe. Eine Zugstranghaftschicht ist zwischen dem Riemenkörper und dem Zugstrang angeordnet. Eine Verstärkungsgewebehaftschicht ist zwischen dem Riemenkörper und dem Verstärkungsgewebe angeordnet.
Patentdokument 1 offenbart, dass ein Riemenkörper eines Zahnriemens aus einer Kautschukzusammensetzung, umfassend Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer als eine Kautschukkomponente hergestellt ist, dass ein Zugstrang in den Riemenkörper eingebettet ist, wobei eine Zugstranghaftschicht (die aus einer chlorsulfoniertes Polyethylen als eine Kautschukkomponente beinhaltenden Kautschukzusammensetzung hergestellt ist) zwischen diesen angeordnet ist, und dass ein Verstärkungsgewebe an eine Oberfläche des Riemenkörpers auf einer gezahnten Seite angebunden ist, wobei eine Verstärkungsgewebehaftschicht (die aus einer hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuk als eine Kautschukkomponente beinhaltenden Kautschukzusammensetzung hergestellt ist) dazwischen angeordnet ist.
LITERATURVERZEICHNIS
PATENTDOKUMENTE
Patentdokument 1: japanische Offenlegungsschrift Nr. 2004-245405
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zahnriemen, der mit gezahnten Abschnitten, die in Riemenlängsrichtung in einem regelmäßigen Abstand angeordnet sind, versehen ist. Der Zahnriemen umfasst: einen Riemenkörper aus einer Kautschukzusammensetzung, die als einen Hauptbestandteil einer Kautschukkomponente Ethylen-α-Olefin Elastomer mit einem Ethylen-Anteil von 44 Masseprozent bis 66 Masseprozent umfasst; und ein Verstärkungsgewebe, das an eine Oberfläche des Riemenkörpers auf einer gezahnten Seite angebunden ist, wobei eine Verstärkungsgewebehaftschicht zwischen den Riemenkörper und dem Verstärkungsgewebe angeordnet ist, die aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellt ist, welche hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuk als eine Hauptbestandteil der Kautschukkomponente umfasst.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zahnriemens nach einer Ausführungsform.
2A zeigt eine Schnittansicht eines Zugstrangs zur Veranschaulichung einer Einbettungsweise des Zugstrangs.
2B zeigt eine Schnittansicht eines Zugstranges zur Veranschaulichung einer alternativen Einbettungsweise des Zugstrangs.
3A zeigt eine Schnittansicht eines Verstärkungsgewebes zur Veranschaulichung einer Anbindungsweise des Verstärkungsgewebes.
3B zeigt eine Schnittansicht eines Verstärkungsgewebes zur Veranschaulichung einer alternativen Anbindungsweise des Verstärkungsgewebes.
3C zeigt eine Schnittansicht eines Verstärkungsgewebes zur Veranschaulichung einer weiteren alternativen Anbindungsweise des Verstärkungsgewebes.
4 zeigt eine Schnittansicht eines Riemenformwerkzeugs.
5 zeigt eine erste Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zur Ausbildung des Zahnriemens nach der Ausführungsform.
6 zeigt eine zweite Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens zur Ausbildung des Zahnriemens.
7 zeigt eine dritte Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens zur Ausbildung des Zahnriemens nach der Ausführungsform.
8 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenbetriebstesters.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform im Detail beschrieben.
(Zahnriemen B)
1 zeigt einen Zahnriemen B nach einer Ausführungsform.
Der Zahnriemen B nach der Ausführungsform ist ein endloser eingreifender Treibriemen, der mit einer Vielzahl von gezahnten Abschnitten 10 versehen ist, die in Riemenlängsrichtung in einem regelmäßigen Abstand angeordnet sind und einen Innenseitenabschnitt des Riemens bilden. Jeder gezahnte Abschnitt 10 ist ein trapezförmiger Zahn, der von der Seite betrachtet eine Trapezform hat und sich in die Riemenquerrichtung erstreckt. Der gezahnte Abschnitt 10 kann eine andere Form aufweisen, wie beispielsweise von der Seite betrachtet einen runden Zahn mit einer Halbkreisform oder einen schrägen Zahn, der sich in einer im Bezug auf die Riemenquerrichtung geneigte Richtung erstreckt.
Der Zahnriemen B nach der Ausführungsform ist als Übertragungselement für ein Kraftfahrzeug und diverse andere Maschinen geeignet. Der Zahnriemen B der Ausführungsform hat beispielsweise eine Länge von 500 mm bis 3000 mm, eine Breite von 10 mm bis 200 mm und eine Dicke von 3 mm bis 20 mm. Der gezahnte Abschnitt 10 hat eine Breite von 0,63 mm bis 16,46 mm, eine Höhe von 0,37 mm bis 9,6 mm und einen Zahnabstand von 1,0 mm bis 31,75 mm.
Der Zahnriemen B nach der Ausführungsform umfasst einen Riemenkörper 11, einen Zugstrang 12 und ein Verstärkungsgewebe 13. Der Riemenkörper 11 umfasst einen Rückseitenkautschukabschnitt 11a, der streifenförmig ist und einen Außenseitenabschnitt des Riemens bildet, und eine Vielzahl von einen Innenseitenabschnitt des Riemens bildenden gezahnten Kautschukabschnitten 11b. Der Zugstrang 12 ist in einen Innenseitenabschnitt des Rückseitenkautschukabschnitts 11a des Riemenkörpers 11 derart eingebettet, dass er ein schraubenförmiges Muster mit einer Steigung in Riemenbreitenrichtung ausbildet. Das Verstärkungsgewebe 13 ist derart an eine Oberfläche des Riemenkörpers 11 auf der gezahnten Seite angebunden, dass es die Oberfläche bedeckt. Somit besteht jeder gezahnte Abschnitt 10 aus dem gezahnten Kautschukabschnitt 11b des Riemenkörpers 11 und dem den gezahnten Abschnitt 11 bedeckenden Verstärkungsgewebe 13. Ferner ist der Zugstrang 12 direkt unter dem Verstärkungsgewebe 13 an einem Zahnbodenabschnitt zwischen benachbarten, gezahnten Abschnitten 10 angeordnet.
Der Riemenkörper 11 ist aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellt, die durch Erhitzen und Pressen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung hergestellt ist, die durch Vermischen einer Kautschukkomponente und verschiedener Mischungsbestandteile hergestellt ist, wodurch die Kautschukkomponente durch ein Vernetzungsmittel vernetzt wird.
Die Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, die den Riemenkörper 11 bildet, umfasst als einen Hauptbestandteil Ethylen-α-Olefin-Elastomer. Beispiele für das in der Kautschukkomponente beinhalteten Ethylen-α-Olefin-Elastomer umfassen Ethylen-Propylen-Copolymer (EPR), Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (im Folgenden als „EPDM“ bezeichnet), Ethylen-Octen-Copolymer und Ethylen-Buten-Copolymer. Bevorzugt umfasst die Kautschukkomponente eine Art oder zwei oder mehr Arten Ethylen-α-Olefin-Elastomer. Die Kautschukkomponente beinhaltet bevorzugt EPDM. Der Anteil des Ethylen-α-Olefin-Elastomers in der Kautschukkomponente ist größer als 50 Masseprozent. Um ausgezeichnete Hitze- und Kältebeständigkeit zur erreichen, beträgt der Anteil des Ethylen-α-Olefin-Elastomers in der Kautschukkomponente bevorzugt 90 Masseprozent oder mehr, noch bevorzugter 95 Masseprozent oder mehr und am bevorzugtesten 100 Masseprozent. Die Kautschukkomponente kann zusätzlich zu dem Ethylen-α-Olefin-Elastomer beispielsweise einen hydrierten Acrylnitril-Kautschuk (im Folgenden als „H-NBR“ bezeichnet), einen chlorsulfonierten Polyethylen-Kautschuk (im Folgenden als „CSM“ bezeichnet) und einen ChloroprenKautschuk (im Folgenden ans „CR“ bezeichnet) umfassen.
Der Anteil des in der Kautschukkomponente beinhalteten Ethylen-α-Olefin-Elastomers beträgt 44 bis 66 Masseprozent. Um eine hervorragende Hitze- und Kältebeständigkeit zu erreichen, beträgt der Ethylen-Anteil des in der Kautschukkomponente beinhalteten Ethylen-α-Olefin-Elastomers bevorzugt 50 Masseprozent oder mehr, bevorzugter 55 Masseprozent oder mehr und noch bevorzugter 58 Masseprozent oder mehr und bevorzugt 61 Masseprozent oder weniger, bevorzugter 60 Masseprozent oder weniger und noch bevorzugter 59 Masseprozent oder weniger.
Wenn die Kautschukkomponente ein EPDM beinhaltet, umfassen Beispiele einer Dien-Komponente des EPDMs Ethylen-Norbornen (ENB), Dicyclopentadien und 1,4-Hexadien. Unter diesen Substanzen ist Ethylen-Norbornen als die Dien-Komponente zu bevorzugen. Wenn die Dien-Komponente das Ethylen-Norbornen ist, beträgt der ENB-Anteil im EPDM bevorzugt 4,0 Masseprozent oder mehr, bevorzugter 4,6 Masseprozent oder mehr und noch bevorzugter 5,0 Masseprozent oder mehr, bevorzugt 6,0 Masseprozent oder weniger, bevorzugt 5,7 Masseprozent oder weniger und noch bevorzugter 5,2 Masseprozent oder weniger, um hervorragende Hitze- und Kältebeständigkeit zu erreichen.
Die Mooney-Viskosität des Ethylen-α-Olefin-Elastomers, das in der Kautschukkomponente beinhaltet ist, beträgt bei 125 °C bevorzugt 15 ML₁₊₄ (125 °C) oder mehr, bevorzugter 59 ML₁₊₄ (125 °C) oder mehr und noch bevorzugter 62 ML₁₊₄ (125 °C) oder mehr und bevorzugt 90 ML₁₊₄ (125 °C) oder weniger, bevorzugter 70 ML₁₊₄ (125 °C) oder weniger und noch bevorzugter 64 ML₁₊₄ (125 °C) oder weniger, um hervorragende Hitze- und Kältebeständigkeit zu erreichen. Die Mooney-Viskosität wird basierend auf JIS K6300 (gilt auch im Folgenden) gemessen.
Beispiele der Mischungsbestandteile umfassen ein Verstärkungsmaterial, einen Weichmacher, ein Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel, ein Co-Vernetzungsmittel, ein Vernetzungsmittel und einen Vulkanisationsbeschleuniger. Um hervorragende Hitze- und Kältebeständigkeit zu erreichen, beinhaltet die den Riemenkörper 11 bildende Kautschukzusammensetzung bevorzugt ein Co-Vernetzungsmittel.
Beispiele für den als Verstärkungsmaterial verwendeten Ruß umfassen: Kanalruß; Ofenruß, wie zum Beispiel SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF und N-234; Thermalruß, wie zum Beispiel FT und MT; und Acetylenruß. Siliziumdioxid kann auch als Verstärkungsmaterial verwendet werden. Bevorzugt beinhaltet das Verstärkungsmaterial eine Art oder zwei Arten oder mehr Arten dieser Substanzen. Das Verstärkungsmaterial beinhaltet bevorzugt FEF-Ruß. Der Anteil des Verstärkungsmaterials beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung beispielsweise 50 Masseteile bis 80 Masseteile.
Beispiele für den Weichmacher umfassen paraffinbasierte, petroleumbasierte, mineralölbasierte und auch pflanzenölbasierte Weichmacher. Bevorzugt umfasst der Weichmacher eine Art oder zwei oder mehr Arten dieser Weichmacher. Der Weichmacher umfasst bevorzugt einen paraffinbasierten Weichmacher. Der Anteil des Weichmachers beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente beispielsweise 2 Masseteile bis 30 Masseteile.
Beispiele für das Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel umfassen beispielsweise ein Metalloxid, wie zu Beispiel ein Zinkoxid (Zinkweiß) und ein Magnesiumoxid, ein Metallcarbonat, eine Fettsäure und Derivate dieser. Das Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel beinhaltet bevorzugt eine Art oder zwei oder mehr Arten dieser Substanzen. Das Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel beinhaltet bevorzugt ein Zinkoxid. Der Anteil des Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittels beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung beispielsweise 3 Masseteile bis 7 Masseteile.
Beispiele für das Co-Vernetzungsmittel umfassen Trimethylolpropantrimethacrylat, Zinkdimethacrylat, Triallylisocyanurat und M-Phenylendimaleimid. Das Co-Vernetzungsmittel umfasst bevorzugt eine Art oder zwei oder mehr Arten dieser Substanzen. Das Co-Vernetzungsmittel umfasst bevorzugt Trimethylolpropantrimethacrylat oder Zinkdimethacrylat oder Trimethylolpropantrimethacrylat und Zinkdimethacrylat. Der Anteil des Co-Vernetzungsmittels beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente beispielsweise 1 Masseteil bis 20 Masseteile. Wenn das Co-Vernetzungsmittel Trimethylolpropantrimethacrylat umfasst, beträgt der Anteil des Trimethylolpropantrimethacrylats bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente bevorzugt 1 Masseteil bis 3 Masseteile. Wenn das Co-Vernetzungsmittel Zinkdimethacrylat umfasst, beträgt der Anteil des Zinkdimethacrylats bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente bevorzugt 13 Masseteile bis 17 Masseteile.
Beispiele für das Vernetzungsmittel umfassen ein organisches Peroxid und Schwefel. Ein organisches Peroxid oder Schwefel kann als Vernetzungsmittel verwendet werden oder es können beide dieser als Vernetzungsmittel verwendet werden. Das Vernetzungsmittel umfasst bevorzugt ein organisches Peroxid. Wenn ein organisches Peroxid als Vernetzungsmittel verwendet wird, beträgt der Anteil des Vernetzungsmittels bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente beispielsweise 1 Masseteil bis 5 Masseteile. Wenn Schwefel als Vernetzungsmittel verwendet wird, beträgt der Anteil des Vernetzungsmittels bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente beispielsweise 0,5 Masseteile bis 3 Masseteile.
Beispiele für den Vulkanisationsbeschleuniger umfassen sulfenamidbasierte, thiurambasierte, thiazolbasierte, dithioncarbamatbasierte Vulkanisationsbeschleuniger. Bevorzugt beinhaltet der Vulkanisationsbeschleuniger eine Art oder zwei oder mehr Arten dieser Vulkanisationsbeschleuniger. Der Vulkanisationsbeschleuniger umfasst bevorzugt sulfenbasierte oder thiurambasierte Vulkanisationsbeschleuniger. Der Anteil des Vulkanisationsbeschleunigers beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente beispielsweise 1 Masseteil bis 5 Masseteile.
Der Zugstrang 12 besteht aus einem Zwirn aus Fasern wie beispielsweise Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern und Metallfasern. Der Zugstrang 12 besteht aus S-gedrehtem Garn, Z-gedrehtem Garn oder S-gedrehten Garn und Z-gedrehten Garn, die in Doppelhelixform angeordnet sind. Der Durchmesser des Zugstrangs 12 beträgt beispielsweise 0,5 bis 2,5 mm. Der Abstand zwischen Mittelpunkten von in einem Querschnitt des Riemens benachbarten Zugsträngen 12 beträgt beispielsweise 0,05 bis 0,20 mm.
Wie in 2A dargestellt, ist der Zugstrang 12 mit einer RFL-Haftschicht 14a beschichtet und des Weiteren mit einer Zugstranghaftschicht 15a zur Beschichtung der Außenseite des mit der RFL-Haftschicht 14a beschichteten Zugstrangs 12 beschichtet. Der Zugstrang 12 ist in den Riemenkörper 11 eingebettet, wobei die RFL-Haftschicht 14a und die Zugstranghaftschicht 15a zwischen dem Riemenkörper 11 und dem Zugstrang 12 angeordnet sind.
Die RFL-Haftschicht 14a besteht aus einer Mischung, die Folgendes umfasst: ein Kondensat (RF) aus Resorcin und Formaldehyd; und eine aus Latex gewonnene Kautschukkomponente (L).
Das R/F (Massenverhältnis) der RFL-Haftschicht 14a beträgt beispielsweise 1/1 bis 1/2. Das RF/L (Massenverhältnis) der RFL-Haftschicht 14a beträgt beispielsweise 1/5 bis 1/20. Beispiele für die Kautschukkomponente (L) umfassen CSM, 2,3-Dichlor-1,3-Butadienpolymer (im Folgenden als „2,3-DCB“ bezeichnet), Vinylpyridin-StyrolButadien-Copolymer (im Folgenden als „Vp-SBR“ bezeichnet) und CR. Bevorzugt umfasst die Kautschukkomponente (L) eine Art oder zwei oder mehr Arten dieser Substanzen. Um eine hervorragende Haftfähigkeit mit dem Riemenkörper 11 zu gewährleisten, beinhaltet die Kautschukkomponente (L) bevorzugt CSM oder 2,3-DCB.
Die Zugstranghaftschicht 15a ist aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellt, die durch Erhitzen und Pressen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung hergestellt ist, die durch Vermischen einer Kautschukkomponente und verschiedener Mischungsbestandteile hergestellt ist, wodurch die Kautschukkomponente durch ein Vernetzungsmittel vernetzt wird.
Bevorzugt umfasst die die Zugstranghaftschicht 15a bildende Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung CSM als einen Hauptbestandteil. In diesem Fall beträgt der CSM-Anteil in der Kautschukkomponente mehr als 50 Masseprozent. Um hervorragende Haftfähigkeit an dem Riemenkörper 11 zu gewährleisten, beträgt der CSM-Anteil in der Kautschukkomponente bevorzugt 90 Masseprozent oder mehr, bevorzugter 95 Masseprozent oder mehr und am bevorzugtesten 100 Masseprozent. Die Kautschukkomponente kann zusätzlich zu dem CSM Ethylen-α-Olefin-Elastomer, H-NBR, CR oder dergleichen umfassen. Die Kautschukkomponente muss nicht CSM sein, sondern kann auch CR oder dergleichen sein.
Wenn die Kautschukkomponente das CSM beinhaltet, beträgt der Chlor-Anteil in dem in der Kautschukkomponente beinhalteten CSM zur Erzielung einer hervorragenden Haftfähigkeit an dem Riemenkörper 11 bevorzugt 20 Masseprozent oder mehr, bevorzugter 24 Masseprozent oder mehr und noch bevorzugter 25 Masseprozent oder mehr und bevorzugt 45 Masseprozent oder weniger, bevorzugter 29 Masseprozent oder weniger und noch bevorzugter 27 Masseprozent oder weniger.
Zur Erzielung einer hervorragenden Haftfähigkeit an dem Riemenkörper 11 beträgt der Schwefel-Anteil in dem in der Kautschukkomponente beinhalteten CSM bevorzugt 0,3 Masseprozent oder mehr, bevorzugter 0,5 Masseprozent oder mehr und noch bevorzugter 0,6 Masseprozent oder mehr und bevorzugt 1,5 Masseprozent oder weniger, bevorzugter 1,0 Masseprozent oder weniger und noch bevorzugter 0,8 Masseprozent oder weniger.
Zur Erzielung einer hervorragenden Haftfähigkeit an dem Riemenkörper 11 beträgt die Mooney-Viskosität des in der Kautschukkomponente beinhalteten CSM bei 100 °C bevorzugt 30 ML₁₊₄ (100 °C) oder mehr, bevorzugter 35 ML₁₊₄ (100 °C) oder mehr und noch bevorzugter 38 ML₁₊₄ (100 °C) oder mehr und bevorzugt 100 ML₁₊₄ (100 °C) oder weniger, bevorzugter 50 ML₁₊₄ (125 °C) oder weniger und noch bevorzugter 45 ML₁₊₄ (125 °C) oder weniger
Beispiele für die Mischungsbestandteile umfassen ein Verstärkungsmaterial, einen Weichmacher, ein Verarbeitungshilfsmittel, ein Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel, ein Co-Vernetzungsmittel, ein Vernetzungsmittel und ein Antioxidationsmittel.
Beispiele für als Verstärkungsmaterial verwendete Ruße umfassen: Kanalruß; Ofenruß, wie zum Beispiel SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351; MAF, FEF, SRF, GPF, ECT und N-234; Thermalruß, wie zum Beispiel FT und MT; und Acetylenruß. Siliziumdioxid kann auch als Verstärkungsmaterial verwendet werden. Das Verstärkungsmaterial beinhaltet bevorzugt eine Art oder zwei oder mehrere Arten dieser Substanzen. Das Verstärkungsmaterial beinhaltet bevorzugt FEF-Ruß und Siziliumdioxid. Der Anteil des Verstärkungsmaterials beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung beispielsweise 40 Masseteile bis 60 Masseteile.
Beispiele für den Weichmacher umfassen Polyetherester, Dialkylsebacat, wie zum Beispiel Dioctlysebacat (DOS), Dialkylphthalat, wie zum Beispiel Dibutylphthalat (DBP) und Dioctylphtalat (DOP), und Dialkyladipat, wie zum Beispiel Dioctyladipat (DOA). Bevorzugt enthält der Weichmacher eine Art oder zwei oder mehr Arten dieser Substanzen. Der Weichmacher enthält bevorzugt Polyetherester und Dioctylsebacate (DOS). Der Anteil des Weichmachers beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente beispielsweise 5 Masseteile bis 20 Masseteile.
Beispiele für das Verarbeitungshilfsmittel umfassen eine Stearinsäure, Polyethylenwachs und ein Metallsalz einer Fettsäure. Bevorzugt enthält das Verarbeitungshilfsmittel eine Art oder zwei oder mehrere Arten diesen Substanzen. Das Verarbeitungshilfsmittel enthält bevorzugt Stearinsäure. Der Anteil des Verarbeitungshilfsmittels beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung beispielsweise 0,5 Masseteile bis 2 Masseteile.
Beispiele für das Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel umfassen beispielsweise ein Metalloxid, wie zum Beispiel Zinkoxid (Zinkweiß) und ein Magnesiumoxid, ein Metallcarbonat, eine Fettsäure und einen Derivat dieser. Bevorzugt enthält das Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel eine Art oder zwei oder mehr Arten dieser Substanzen. Das Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel enthält bevorzugt ein Zinkoxid. Der Anteil des Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittels beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung beispielsweise 3 Masseteile bis 7 Masseteile.
Beispiele für das Co-Vernetzungsmittel umfassen Trimethylolpropantrimethacrylat, Triallylisocyanurat, Zinkdimethacrylat und m-Phenylendimaleimid. Das Co-Vernetzungsmittel enthält bevorzugt eine Art oder zwei oder mehrere Arten dieser Substanzen. Das Co-Vernetzungsmittel enthält bevorzugt Trimethylolpropantrimethacrylat. Der Anteil des Co-Vernetzungsmittels beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente beispielsweise 1 Masseteil bis 3 Masseteile.
Beispiele für das Vernetzungsmittel umfassen ein organisches Peroxid und Schwefel. Ein organisches Peroxid oder Schwefel kann als das Vernetzungsmittel verwendet werden oder beide dieser können als Vernetzungsmittel verwendet werden. Das Vernetzungsmittel enthält bevorzugt ein organisches Peroxid. Wenn ein organisches Peroxid als Vernetzungsmittel verwendet wird, beträgt der Anteil des Vernetzungsmittels bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente beispielsweise 1 Masseteil bis 5 Masseteile. Wenn Schwefel als Vernetzungsmittel verwendet wird, beträgt ein Anteil des Vernetzungsmittels bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente beispielsweis 0,5 Masseteile bis 3 Masseteile.
Beispiele für das Antioxidationsmittel umfassen benzimidazolbasierte, Amin-Ketonbasierte, diaminbasierte und phenolische Antioxidationsmittel. Das Antioxidationsmittel enthält bevorzugt eine Art oder zwei oder mehr Arten dieser Antioxidationsmittel. Das Antioxidationsmittel enthält bevorzugt ein benzimidazolbasiertes Antioxidationsmittel. Der Anteil des Antioxidationsmittels beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente beispielsweise 0,5 Masseteile bis 1,5 Masseteile.
Wie in 2B gezeigt, ist zwischen dem Zugstrang 12 und der RFL-Haftschicht 14a eine erste Haftschicht 16a ausbildbar. Somit kann der Zugstrang 12 in dem Riemenkörper 11 eingebettet sein, wobei die erste Haftschicht 16a und die RFL-Haftschicht 14a, welche den gesamten Zugstrang 12 beschichten, und die Zugstranghaftschicht 15a, die die Außenseite der RFL-Haftschicht 14a beschichtet, zwischen dem Zugstrang 12 und dem Riemenkörper angeordnet sind. Beispiele für Materialen zur Herstellung der ersten Haftschicht 16a umfassen Epoxidharz und Isocyanatharz.
Das Verstärkungsgewebe 13 wird aus einem Stoff, wie beispielsweise einem Gewebe, einem Gewirke und einem ungewebten Stoff, hergestellt, der beispielsweise aus Garn aus Nylonfasern (Polyamid-Fasern), Polyesterfasern, Aramid-Fasern und Baumwolle hergestellt ist. Unter diesen Fasern sind die Nylonfasern für das Verstärkungsgewebe 13 zu bevorzugen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verstärkungsgewebe 13 dehnbar. Das Verstärkungsgewebe 13 hat beispielsweise eine Dicke von 0,3 mm bis 2,0 mm.
Wie in 3A gezeigt, ist das Verstärkungsgewebe 13 mit einer RFL-Haftschicht 14b beschichtet. Eine Verstärkungsgewebehaftschicht 15b ist ebenfalls auf dem Verstärkungsgewebe 13, das mit der RFL-Haftschicht 14b beschichtet ist, vorgesehen und beschichtet eine dem Riemenkörper 11 zugewandte Oberfläche des Verstärkungsgewebes 13. Das Verstärkungsgewebe 13 ist an den Riemenkörper 11 angebunden, wobei die RFL-Haftschicht 14b und die Verstärkungsgewebehaftschicht 15b zwischen dem Verstärkungsgewebe 13 und dem Riemenkörper 11 angeordnet sind.
Die RLF-Haftschicht 14b ist aus einer Mischung hergestellt, die Folgendes umfasst: ein Kondensat (RF) aus Resorcin und Formaldehyd; und eine aus Latex gewonnene Kautschukkomponente (L).
Das R/F (Massenverhältnis) der RFL-Haftschicht 14b beträgt beispielsweise 1/1 bis 1/2. Das RF/L (Massenverhältnis) der RFL-Haftschicht 14a beträgt beispielsweise 1/5 bis 1/20. Beispiele für die Kautschukkomponente (L) umfassen CSM, 2,3-DCB, Vp-SBR und CR. Bevorzugt umfasst die Kautschukkomponente (L) eine Art oder zwei oder mehrere Arten dieser Substanzen. Um hervorragende Haftfähigkeit an dem Riemenkörper 11 zu erzielen, umfasst die Kautschukkomponente (L) bevorzugt CSM oder 2,3-DCB. Die das Verstärkungsgewebe 13 beschichtende RFL-Haftschicht 14b kann aus dem gleichen Material wie die den Zugstrang 12 beschichtende RFL-Haftschicht 14a hergestellt sein.
Die Verstärkungsgewebehaftschicht 14b ist aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellt, die durch Erhitzen und Pressen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung hergestellt ist, die durch Vermischen einer Kautschukkomponente und verschiedener Mischungsbestandteile hergestellt ist, wodurch die Kautschukkomponente durch ein Vernetzungsmittel vernetzt wird.
Die Kautschukkomponente der die Verstärkungsgewebehaftschicht 14b bildenden Kautschukzusammensetzung umfasst H-NBR als Hauptbestandteil. Der H-NBR-Anteil in der Kautschukkomponente ist höher als 50 Masseprozent. Um hervorragende Haftfähigkeit an dem Riemenkörper 11 zu erzielen, beträgt der H-NBR-Anteil in der Kautschukkomponente bevorzugt 90 Masseprozent oder mehr, noch bevorzugter 95 Masseprozent oder mehr und am bevorzugtesten 100 Masseprozent oder mehr. Die Kautschukkomponente kann zusätzlich zu dem H-NBR Ethylen-α-Olefin Elastomer, CSM, CR oder dergleichen beinhalten.
Um hervorragende Haftfähigkeit an dem Riemenkörper 11 zu erzielen, beträgt der Acrylnitril-Gesamtanteil des in der Kautschukkomponente beinhalteten H-NBRs bevorzugt 30 Masseprozent oder mehr, bevorzugter 33 Masseprozent oder mehr und noch bevorzugter 35 Masseprozent oder mehr und bevorzugt 50 Masseprozent oder weniger, noch bevorzugter 45 Masseprozent oder weniger und noch bevorzugter 40 Masseprozent oder weniger.
Um hervorragende Haftfähigkeit an dem Riemenkörper 11 zu erzielen, beträgt die Iodzahl des in der Kautschukkomponente beinhalteten H-NBR bevorzugt 2 mg/100 mg oder mehr, bevorzugter 4 mg/100mg oder mehr und noch bevorzugter 6 mg/100 mg oder mehr und bevorzugt 30 mg/100 mg oder weniger, bevorzugter 10 mg/100 mg oder weniger und noch bevorzugter 8 mg/100 mg.
Um hervorragende Haftfähigkeit an dem Riemenkörper 11 zu erzielen, beträgt die Mooney-Viskosität des in der Kautschukkomponente beinhalteten H-NBR bei 100 °C bevorzugt 50 ML₁₊₄ (100 °C) oder mehr, bevorzugter 60 ML₁₊₄ (100 °C) oder mehr und noch bevorzugter 70 ML₁₊₄ (100 °C) bei 100 °C oder mehr und bevorzugt 100 ML₁₊₄ (100 °C) oder weniger, bevorzugter 90 ML₁₊₄ (125 °C) oder weniger und noch bevorzugter 85 ML₁₊₄ (125 °C) oder weniger.
Die Kautschukkomponente kann H-NBR beinhalten, das mit einem ungesättigten Carbonsäuremetallsalz verstärkt ist. Beispiele für die ungesättigte Carbonsäure umfassen Methacrylsäure und Acrylsäure. Beispiele für das Metall umfassen Zink, Kalzium, Magnesium und Aluminium.
Beispiele für die Mischungsbestandteile umfassen ein Verstärkungsmaterial, einen Weichmacher, ein Verarbeitungshilfsmittel, ein Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel, ein Co-Vernetzungsmittel und ein Antioxidationsmittel.
Beispiele für als Verstärkungsmaterial verwendete Ruße umfassen: Kanalruß; Ofenruß, wie zum Beispiel SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF und N-234; Thermalruß, wie zum Beispiel FT und MT; und Acetylenruß. Siliziumdioxid ist auch als Verstärkungsmaterial verwendbar. Bevorzugt beinhaltet das Verstärkungsmaterial eine Art oder zwei oder mehrere Arten dieser Substanzen. Das Verstärkungsmaterial umfasst bevorzugt GPF-Ruß und Siliziumdioxid. Der Anteil des Verstärkungsmaterials beträgt bezogen aus 100 Masseteilen der Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung beispielsweise 40 Masseprozent bis 60 Masseprozent.
Beispiele für den Weichmacher umfassen Polyetherester, Dialkylsebacat, wie zum Beispiel Dioctlysebacat (DOS), Dialkylphthalat, wie zum Beispiel Dibutylphthalat (DBP) und Dioctylphtalat (DOP), und Dialkyladipat, wie zum Beispiel Dioctyladipat (DOA). Bevorzugt enthält der Weichmacher eine Art oder zwei oder mehr Arten dieser Substanzen. Der Weichmacher beinhaltet bevorzugt Polyetherester. Der Anteil des Weichmachers beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente beispielsweise 5 Masseteile bis 15 Masseteile.
Beispiele für das Verarbeitungshilfsmittel umfassen Stearinsäure, Polyethylenwachs und ein Metallsalz einer Fettsäure. Bevorzugt umfasst das Verarbeitungshilfsmittel eine Art oder zwei oder mehr Arten dieser Substanzen. Das Verarbeitungshilfsmittel umfasst bevorzugt eine Stearinsäure. Der Anteil des Verarbeitungshilfsmittels beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung beispielsweise 0,5 Masseprozent bis 2 Masseprozent.
Beispiele für das Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel umfassen ein Metalloxid, wie beispielsweise Zinkoxid (Zinkweiß) und Magnesiumoxid, ein Metallcarbonat, eine Fettsäure und ein Derivat derselben. Bevorzugt umfasst das Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel eine Art oder zwei oder mehrere Arten dieser Substanzen. Das Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel umfasst bevorzugt ein Zinkoxid. Der Anteil des Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittels beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente der Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung beispielsweise 3 Masseteile bis 7 Masseteile.
Beispiele für das Co-Vernetzungsmittel umfassen Trimethylolpropantrimethacrylat, Zinkdimethacrylat, Triallylisocyanurat, und m-Phenylendimaleimid. Bevorzugt umfasst das Co-Vernetzungsmittel eine oder zwei oder mehrere Arten dieser Substanzen. Das Co-Vernetzungsmittel umfasst bevorzugt Trimethylolpropantrimethacrylat. Der Anteil des Co-Vernetzungsmittel beträgt bezogen auf 100 Masseprozent der Kautschukkomponente beispielsweise ein Masseteil bis 3 Masseteile.
Beispiele für das Vernetzungsmittel umfassen organisches Peroxid und Schwefel. Ein organisches Peroxid oder Schwefel kann als Vernetzungsmittel verwendet werden oder es können beide als Vernetzungsmittel verwendet werden. Bevorzugt umfasst das Vernetzungsmittel sowohl organisches Peroxid als auch Schwefel. Wenn ein organisches Peroxid als Vernetzungsmittel verwendet wird, beträgt der Anteil des Vernetzungsmittels bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente beispielsweise 1 Masseteil bis 5 Masseteile. Wenn Schwefel als Vernetzungsmittel verwendet wird, beträgt der Anteil des Vernetzungsmittels bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente beispielsweise 0,5 Masseteile bis 3 Masseteile.
Beispiele für das Antioxidationsmittel umfassen benzimidazolbasierte, Amin-Ketonbasierte und phenolische Antioxidationsmittel. Bevorzugt umfasst das Antioxidationsmittel eine Art oder zwei oder mehrere Arten dieser Antioxidationsmittel. Das Antioxidationsmittel umfasst bevorzugt benzimidazolbasierte Antioxidationsmittel. Der Anteil des Antioxidationsmittels beträgt bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente bevorzugt 0,5 Masseteile bis 1,5 Masseteile.
Wie in 3B dargestellt, kann eine erste Haftschicht 16b zwischen dem Verstärkungsgewebe 13 und der RFL-Haftschicht 14b angeordnet sein. Somit kann das Verstärkungsgewebe 13 an den Riemenkörper 11 angebunden sein, wobei die erste Haftschicht 16b und die RFL-Haftschicht 14b, welche das gesamte Verstärkungsgewebe 13 beschichten, und die Verstärkungsgewebehaftschicht 15b, die die dem Riemenkörper 11 zugewandte Oberfläche des Verstärkungsgewebe 13 beschichtet, zwischen dem Verstärkungsgewebe 13 und dem Riemenkörper 11 angeordnet sind. Beispiele für Materialien zur Herstellung der ersten Haftschicht 16b umfassen Epoxidharz und Isocyanatharz.
Wie in 3C gezeigt, ist eine imprägnierte Kautschukhaftschicht 17 derart vorsehbar, dass sie die Außenseite der RFL-Haftschicht 14b beschichtet. Somit kann das Verstärkungsgewebe 13 an den Riemenkörper 11 angebunden sein, wobei die Verstärkungsgewebehaftschicht 14b und die imprägnierte Kautschukhaftschicht 17, welche das gesamte Verstärkungsgewebe 13 beschichten, und die Verstärkungsgewebehaftschicht 15b, die die dem Riemenkörper 11 zugewandte Oberfläche des Verstärkungsgewebes 13 beschichtet, zwischen dem Verstärkungsgewebe 13 und dem Riemenkörper 11 angeordnet ist. Bevorzugt ist die imprägnierte Kautschukhaftschicht 17 ähnlich der Verstärkungsgewebehaftschicht 15b aus einer H-NBR als Hauptbestandteil der Kautschukkomponente beinhaltenden Kautschukzusammensetzung gebildet. Die imprägnierte Kautschukhaftschicht 17 kann aus der gleichen Kautschukzusammensetzung wie die Verstärkungsgewebehaftschicht 15b hergestellt sein. In diesem Fall kann auch die erste Haftschicht 16b zwischen dem Verstärkungsgewebe 13 und der RFL-Haftschicht 14b vorgesehen sein.
Gemäß dem Zahnriemen B nach der vorliegenden Ausführungsform, der wie oben beschrieben ausgestaltet ist, kann durch den Riemenkörper 11, der aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellt ist, die Ethylen-α-Olefin-Elastomer mit einem Ethylen-Anteil von 44 Masseprozent bis 66 Masseprozent als Hauptbestandteil beinhaltet, und durch die Verstärkungsgewebehaftschicht 15b, die aus einer H-NBR als Hauptbestandteil der Kautschukkomponente beinhaltenden Kautschukzusammensetzung hergestellt ist, hervorragende Hitzebeständigkeit und Kältebeständigkeit erreicht werden.
(Herstellungsverfahren eines Keilrippenriemens B)
Ein Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens B nach der Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 beschrieben.
4 zeigt ein Riemenformwerkzeug 20, das zur Herstellung des Keilrippenriemens B nach der Ausführungsform verwendet wird.
Das Riemenformwerkzeugt 20 ist zylindrisch und an seiner äußeren Umfangsfläche mit gezahnte Abschnitte bildenden Vertiefungen 21 versehen, die sich in eine axiale Richtung der Form 20 erstrecken und in Umfangrichtung der Form 20 in regelmäßigen Abständen angeordnet sind.
Ein Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens nach der Ausführungsform umfasst einen Materialherstellungsschritt, einen Formgebungsschritt, einen Vernetzungsschritt und einen Endbearbeitungsschritt.
< Materialherstellungsschritt >
- Nicht vernetzte Kautschukschicht 11' für Rückseitenkautschukabschnitt und gezahnten Kautschukabschnittschicht -
Eine Ethylen-α-Olefin-Elastomer als Hauptbestandteil beinhaltende Kautschukkomponente wird mastiziert. Verschiedene Mischungsbestandteile werden dieser Kautschukkomponente beigemischt und verknetet, wobei eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung hergestellt wird.
Die resultierende nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird beispielsweise durch Kalandrieren zu einer Schicht geformt, um eine nicht vernetzte Kautschukschicht 11' zur Bildung des Rückseitenkautschukabschnitts und des gezahnten Kautschukabschnitts auszubilden.
- Zugstrang 12' -
Eine wässrige RFL-Lösung zur Verwendung in einer RFL-Haftbehandlung wird durch Vermischen: eines Ausgangskondensats (RF) aus Resorcin (R) und Formaldehyd (F); und Latex (L) hergestellt.
Der Zugstrang 12' wird in diese wässrige RFL-Lösung getaucht und dann in einem Heizofen erhitzt. Hierbei wird der Zugstrang 12' mit der wässrigen RFL-Lösung imprägniert. Die RFL-Haftschicht 14a haftet derart an dem Zugstrang 12', dass der gesamte Zugstrang 12' einschließlich des Inneren mit der RFL-Haftschicht 14a beschichtet ist. Diese RFL-Haftbehandlung kann mehrere Male wiederholt werden. Wenn der Zugstrang 12' aus Glasfasern besteht, wird das Faserbündel dieser RFL-Haftbehandlung unterzogen und anschließend verdrillt.
Als nächstes wird eine Kautschukkomponente, die bevorzugt CSM als Hauptbestandteil beinhaltet, mastiziert. Verschiedene Mischungsbestandteile werden dieser Kautschukkomponente beigemischt und verknetet, wobei eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung hergestellt wird. Die resultierende nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird in einem ein organischen Lösungsmittel wie beispielsweise Methylethylketon (im Folgenden als „MEK“ bezeichnet) gelöst, wodurch Kautschuklösung hergestellt wird.
Der Zugstrang 12', der der RFL-Haftbehandlung unterzogen wurde, wird in die Kautschuklösung getaucht und anschließend in einem Trockenofen getrocknet. Hierbei haftet die Zugstranghaftschicht 15a derart an dem Zugstrang 12', dass die Außenseite des Zugstrangs 12', die mit der RFL-Haftschicht 14a beschichtet ist, mit der Zugstranghaftschicht 15a beschichtet wird. Diese Kautschuklösungsbehandlung kann mehrmals wiederholt werden.
Um die erste Haftschicht 16a bereitzustellen, kann vor der RFL-Haftbehandlung eine erste Haftbehandlung durchgeführt werden. Bei der ersten Haftbehandlung wird der Zugstrang 12' in ein erstes Klebemittel, wie zum Beispiel eine Epoxidharzlösung und eine Isocyanatharzlösung, getaucht und erhitzt.
- Verstärkungsgewebe 13' -
Eine wässrige RFL-Lösung zur Verwendung in einer RFL-Haftbehandlung wird durch Vermischen eines Ausgangskondensats (RF) aus Resorzin (R) und Formaldehyd (F); und Latex (L) hergestellt.
Das Verstärkungsgewebe 13' wird in die wässrige RFL-Lösung getaucht, durch Walzen gepresst und dann in einem Heizofen erhitzt. Hierbei wird das Verstärkungsgewebe 13' mit der wässrigen RFL-Lösung imprägniert. Die RFL-Haftschicht 14b haftet derart an dem Verstärkungsgewebe 13', dass das gesamte Verstärkungsgewebe 13' einschließlich des Inneren mit der RFL-Haftschicht 14b beschichtet ist. Diese RFL-Haftbehandlung kann mehrmals wiederholt werden.
Als nächstes wird eine Kautschuklösung, die H-NBR als Hauptbestandteil enthält, mastiziert. Verschiedene Mischungsbestandteile werden der Kautschukkomponente beigemischt und verknetet, wodurch eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung entsteht. Die resultierende nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird in einem organischen Lösungsmittel, wie zum Beispiel MEK, gelöst, wodurch Kautschuklösung zur Verwendung bei einer Beschichtungshaftbehandlung hergestellt wird.
Eine Oberfläche des Verstärkungsgewebes 13', die der RFL-Haftbehandlung unterzogen wurde, wird mit der Kautschuklösung, die zur Verwendung bei der Beschichtungshaftbehandlung hergestellt wurde, durch Rakeln oder andere Verfahren beschichtet und anschließend in einem Trocknungsofen getrocknet. Hierbei haftet die Zugstranghaftschicht 15b derart am Verstärkungsgewebe 13', dass die eine Oberfläche des Verstärkungsgewebes 13', die mit der RFL-Haftschicht 14b beschichtet ist, mit der Verstärkungsgewebehaftschicht 15b beschichtet wird. Diese Beschichtungshaftbehandlung kann mehrmals wiederholt werden.
Anschließend werden beide Enden des Verstärkungsgewebes 13', welches den oben beschriebenen Haftbehandlungen unterzogen wurde, zur Ausbildung einer zylindrischen Form zusammengefügt.
Zur Ausbildung der ersten Haftschicht 16b kann vor der RFL-Haftbehandlung eine erste Haftbehandlung ausgeführt werden. In der ersten Haftbehandlung wird das Verstärkungsgewebe 13' in einen ersten Kleber, wie zum Beispiel eine Epoxidharzlösung und eine Isocyanatharzlösung, getaucht und erhitzt. Zur Ausbildung der imprägnierten Kautschukhaftschicht 17 kann zwischen der RFL-Haftbehandlung und der Beschichtungshaftbehandlung eine tränkende Haftbehandlung durchgeführt werden. In der tränkenden Haftbehandlung wird das Verstärkungsgewebe 13' in die Kautschuklösung zur Verwendung bei einer Tauchhaftbehandlung getaucht und getrocknet.
< Formgebungsschritt >
Wie in 5 dargestellt, wird das zylindrische Verstärkungsgewebe 13‘auf dem Außenumfang des Riemenformwerkzeugs 20 platziert. Der Zugstrang 12' wird spiralförmig um das Verstärkungsgewebe 13' gewickelt. Die nicht vernetzten Kautschukschichten 11' werden dann über den gewickelten Zugstrang 12' gewickelt. Ein geschichteter Körper B‘ wird auf diese Weise auf dem Riemenformwerk 20 gebildet. Bevorzugt werden die nicht vernetzten Kautschukschichten 11' derart angeordnet, dass eine Faserrichtung dieser der Riemenlängsrichtung entspricht.
< Vernetzungsschritt >
Wie in 6 dargestellt, wird ein Formtrennpapier 22 um den Außenumfang des geschichteten Körpers B‘ gewickelt. Anschließend wird eine Gummihülse 23 auf dem Formtrennpapier 22 platziert. Der geschichtete Körper B‘ mit der Gummihülse 23 wir in einem Vulkanisator platziert und der Vulkanisator wird verschlossen. Der Vulkanisator wird mit Wasserdampf von hoher Temperatur und hohem Druck befüllt und der geschichtete Körper B‘ mit der Gummihülse 23 wird für eine vorbestimmte Formzeit in dem Vulkanisator gehalten. Zu diesem Zeitpunkt fließen die nicht vernetzten Kautschukschichten 11' des geschichteten Körpers B‘ in die die gezahnten Abschnitte bildenden Vertiefungen 21 des Riemenformwerkzeugs 20, während das Verstärkungsgewebe 13' gepresst wird. Durch das Erhitzen und die Druckbeaufschlagung erfolgt ein Vernetzten der nicht vernetzten Kautschukschichten 11'. Zudem werden der Zugstrang 12' und das Verstärkungsgewebe 13' mit den nicht vernetzten Kautschukschichten 11' über die Zugstranghaftschicht 15a bzw. die Verstärkungsgewebehaftschicht 15b verbunden und integriert. Wie in 7 dargestellt, wird als Endergebnis ein zylindrischer Riemenrohling S (engl. „belt slab“) gewonnen.
< Endbearbeitungsschritt >
Der Druck der inneren Kammer des Vulkanisators wird reduziert, um den Vulkanisator zu öffnen. Der Riemenrohling S, der zwischen dem Riemenformwerkzeug 20 und der Gummihülse 23 gebildet ist, wird entfernt. Die Rückseite des Riemenrohlings S wird geschliffen, um die Dicke anzupassen. Anschließend wird der Riemenrohling S in Ringe vorbestimmter Breite geschnitten und die Innenseite nach außen gedreht, wodurch der Zahnriemen B erhalten wird.
BEISPIELE
[Kautschukzusammensetzung]
Die folgenden Kautschuke 1-1 bis 1-5 zur Herstellung des Riemenkörpers, Kautschuk 2 zur Herstellung der Zugstranghaftschicht und Kautschuk 3-1 bis 3-4 zur Herstellung der Verstärkungsgewebehaftschicht wurden hergestellt. Bestandteile jeder diese Kautschuke werden auch in Tabelle 1 gezeigt.
(Kautschuke zur Herstellung des Riemenkörpers)
< Kautschuk 1-1 >
Ein EPDM 1 (hergestellt von JSR Corporation, Handelsname: EP25, Ethylen-Anteil: 58,5 Masseprozent, ENB-Anteil: 5,1 Masseprozent; Mooney-Viskosität: 63 ML₁₊₄ (125 °C)) wurde als eine Kautschukkomponente in eine Kammer eines Banbury-Innenmischers platziert und in diesem mastiziert. Bezogen auf 100 Masseteile dieser Kautschukkomponente wurden 60 Masseteile FEF-Ruß (hergestellt von Cabot Japan, K.K.) als Verstärkungsmaterial 1, 8 Masseteile eines Weichmachers (hergestellt von Japan Sun Oil Company, Ltd., Handelsname: SUMPAR 2280), 5 Masseteile Zinkoxid (hergestellt von HakusuiTech Co., Ltd.) als Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel, 2 Masseteile von Trimethylolpropantrimethacrylat (hergestellt von Seiko Chemical Co., Ltd., Handelsname: Hi-Cross M) als Co-Vernetzungsmittel 1, und 3 Masseteile eines organischen Peroxids (hergestellt von NOF Corporation, Handelsname: PERCUMYL D, Dicumylperoxid) als Vernetzungsmittel 1 zu diesem hinzugegeben und geknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung herzustellen. Die nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wurde als „Kautschuk 1-1“ bezeichnet.
< Kautschuk 1-2 >
Eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung mit der gleichen Zusammensetzung wie Kautschuk 1-1 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, dass das EPDM 2 (hergestellt von JSR Corporation, Handelsname: EP21, Ethylen-Anteil: 61 Masseprozent, ENB-Anteil: 5,8 Masseprozent, Mooney-Viskosität: 26 ML₁₊₄ (125 °C)) als Kautschukkomponente verwendet wurde. Diese nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wurde als Kautschuk „Kautschuk 1-2“ bezeichnet.
< Kautschuk 1-3 >
Ein EPDM 1 (hergestellt von JSR Corporation, Handelsname: EP25) wurde als Kautschukkomponente in eine Kammer eines Banbury-Innenmischers gegeben und in diesem mastiziert. Bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente wurden 60 Masseteile FEF-Ruß als Verstärkungsmaterial 1, 8 Masseteile eines Weichmachers, 5 Masseteile eines Zinkoxids als Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel, 1,5 Masseteile Schwefel (hergestellt von Hosoi Chemical Industry Co., Ltd.) als Vernetzungsmittel 4, 2 Masseteile eines sulfenamidbasierten Vulkanisationsbeschleunigers 1 (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: NOCCELER MSA) und 0,7 Masseteile eines thiurambasierten Vulkanisationsbeschleunigers 2 (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: NOCCELER TET-G) zu diesem hinzugegeben und geknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung herzustellen. Die nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wurde als „Kautschuk 1-3“ bezeichnet.
< Kautschuk 1-4 >
Eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung mit der gleichen Zusammensetzung wie Kautschuk 1-1 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, dass zusätzlich 15 Masseteile Zinkdimethacrylat (hergestellt von Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd., Handelsname: ACTOR ZMA) bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente als Co-Vernetzungsmittel 2 hinzugefügt wurden. Diese nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wurde als „Kautschukzusammensetzung 1-4“ bezeichnet.
< Kautschuk 1-5 >
Ein H-NBR 1 (hergestellt von Zeon Corporation, Handelsname Zetpol 2000, Acrylnitril-Gesamtanteil: 36,2 Masseprozent, Iodzahl: 7 mg/100 mg oder weniger, Mooney-Viskosität: 85 ML₁₊₄ (100 °C)) wurde als Kautschukkomponente in eine Kammer eines Banbury-Innenmischers gegeben und in diesem mastiziert. Bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente wurden 45 Masseteile GPF-Ruß (hergestellt von Cabot Japan, K.K.) als ein Verstärkungsmaterial 2, 8 Masseteile eines Polyetheresters (hergestellt von ADEKA CORPORATION, Handelsname: ADK CIZER RS700) als ein Weichmacher 1, 1 Masseteil Stearinsäure (hergestellt von NOF CORPORATION) als ein Bearbeitungshilfsmittel, 5 Masseteile eines Zinkoxids als ein Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel, 2 Masseteile Trimethylolpropantrimethacrylat als ein Co-Vernetzungsmittel 1, 8 Masseteile (3,2 Masseteile) eines organischen Peroxids (hergestellt von NOF CORPORATION, Handelsname PEROXYMON F40 (Reinheitsgrad von 40 Masseprozent), α-α‘-Di(tri-t-butylperoxyl)-diisopropylbenzol) als ein Vernetzungsmittel 2, 1 Masseteil Schwefel als ein Vernetzungsmittel 4 und 1 Masseteil eines benzimidazolbasierten Antioxidationsmittels (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: NOCRAC MB) hinzugegeben und geknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung zu bilden. Diese nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wurde als „Kautschuk 1-5“ bezeichnet.
(Kautschuk zur Herstellung der Zugstranghaftschicht)
< Kautschuk 2 >
Ein CSM (hergestellt von Tosoh Corporation, Handelsname: ET-8010, Chlor-Anteil 26 Masseprozent, Schwefel-Anteil: 0,7 Masseprozent, Mooney-Viskosität: 40 ML₁₊₄ (100 °C)) wurde als Kautschukkomponente in eine Kammer eines Banbury-Innenmischers gegeben und in diesem mastiziert. Bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente wurden 30 Masseteile FEF-Ruß als Verstärkungsmaterial 1, 20 Masseteile Siliziumdioxid (hergestellt von Evonik Japan Co., Ltd., Handelsname: ULTRASIL VN3) als Verstärkungsmaterial 3, 5 Masseteile Polyetherester als Weichmacher 1, 5 Masseteile DOS (hergestellt von Sanken Chemical Co., Ltd.) als Weichmacher 2, 1 Masseteil Stearinsäure als Verarbeitungshilfsmittel, 5 Masseteile eines Zinkoxids als Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel, 2 Masseteile Trimethylolpropantrimethacrylat als ein Co- Vernetzungsmittel 1, 8 Masseteile (3,2 Masseteile) eines organischen Peroxids (hergestellt von NOF CORPORATION, Handelsname: PEROXYMON F40) als ein Vernetzungsmittel 2 und 1 Masseteil eines benzimidazolbasierten Antioxidationsmittels 1 hinzugegeben und geknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung zu bilden. Diese nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wurde als „Kautschuk 2“ bezeichnet.
(Kautschuk zur Herstellung einer Verstärkungsgewebehaftschicht)
< Kautschuk 3-1 >
Ein H-NBR 1 (hergestellt von Zeon Corporation, Handelsname: Zetpol 2000) wurde als Kautschukkomponente in eine Kammer eines Banbury-Innenmischers gegeben und in diesem mastiziert. Bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente wurden 45 Masseteile GPF-Ruß als ein Verstärkungsmaterial 2, 10 Masseteile Siliziumdioxid als Verstärkungsmaterial 3, 8 Masseteile Polyetherester als ein Weichmacher 1, 1 Masseteil Stearinsäure als Verarbeitungshilfsmittel, 5 Masseteile eines Zinkoxids als ein Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel, 2 Masseteile Trimethylolpropantrimethacrylat als ein Co-Vernetzungsmittel 1, 3,2 Masseteile eines organischen Peroxids (hergestellt von NOF CORPORATION, Handelsname: PERBUTYL P, α-α‘-Di(tri-t-butylperoxy)-diisopropylbenzol) als ein Vernetzungsmittel 3, 1 Masseteile Schwefel als ein Vernetzungsmittel 4 und 1 Masseteil eines benzimidazolbasierten Antioxidationsmittels 1 hinzugegeben und geknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung herzustellen. Diese nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wurde als „Kautschuk 3-1“ bezeichnet.
< Kautschuk 3-2 >
Eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung mit der gleichen Zusammensetzung wie der Kautschuk 3-1 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, dass durch ein ungesättigtes Carbonsäuremetallsalz (hergestellt von Zeon Corporation, Handelsname: Zeoforte-ZSC2295, Basispolymer: Zetpol 2020, Mooney-Viskosität: 85 ML₁₊₄ (100 °C)) verstärkter H-NBR 2 als Kautschukkomponente verwendet wurde. Diese nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wurde als „Kautschuk 3-2“ bezeichnet.
< Kautschuk 3-3 >
Ein H-NBR 3 (hergestellt von Zeon Corporation, Handelsname: Zetpol 2020, Acrylnitril-Gesamtanteil: 36,2 Masseprozent, Iodzahl: 28 mg/100 mg, Mooney-Viskosität: 78 ML₁₊₄ (100 °C)) wurde als Kautschukkomponente in einer Kammer eines Banbury-Innenmischers platziert und in diesem mastiziert. Bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente wurden 45 Masseteile GPF-Ruß als ein Verstärkungsmaterial 2, 10 Masseteile Siliziumoxid als ein Verstärkungsmaterial 3, 8 Masseteile Polyetherester als ein Weichmacher 1, 1 Masseteil Stearinsäure als ein Verarbeitungshilfsmittel, 5 Masseteile eines Zinkoxids als ein Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel, 3,2 Masseteile eines organischen Peroxids (hergestellt von NOF CORPORATION, Handelsname: PERBUTYL P) als ein Vernetzungshilfsmittel 3, 1 Masseteil Schwefel als ein Vernetzungshilfsmittel 4 und 1 Masseteil eines benzimidazolbasierten Antioxidationsmittels 1 hinzugegeben und geknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung herzustellen. Diese nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wurde als „Kautschuk 3-3“ bezeichnet.

Ein EPDM 3 (hergestellt von JSR Corporation, Handelsname: EP33, Ethylen-Anteil: 52 Masseprozent, ENB-Anteil: 8,1 Masseprozent, Mooney-Viskosität: 28 ML₁₊₄ (125 °C)) wurde als Kautschukkomponente in einer Kammer eines Banbury-Innenmischers platziert und in diesem mastiziert. Bezogen auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente wurden 65 Masseteile FEF-Ruß als ein Verstärkungsmaterial 1, 10 Masseteile Siliziumoxid als ein Verstärkungsmaterial 3, 8 Masseteile eines Weichmachers, 1 Masseteil Stearinsäure als ein Verarbeitungshilfsmittel, 5 Masseteile eines Zinkoxids als ein Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel, 2 Masseteile Trimethylolpropantrimethacrylat als ein Co-Vernetzungsmittel 1, 3 Masseteile eines organischen Peroxids (hergestellt von NOF CORPORATION, Handelsname: PERCUMYL D) als ein Vernetzungshilfsmittel 1 und 1 Masseteil Schwefel als ein Vernetzungshilfsmittel 4 hinzugegeben und geknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung herzustellen. Diese nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wurde als „Kautschuk 3-4“ bezeichnet. Tabelle 1

	Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk
	1-1	1-2	1-3	1-4	1-5	2	3-1	3-2	3-3	3-4
EPDM 1	100		100	100
EPDM 2		100
EPDM 3										100
CSM						100
H-NBR 1					100		100
Verstärkter H-NBR 2								100
H-NBR 3									100
Verstärkungsmaterial 1	60	60	60	60		30				65
Verstärkungsmaterial 2					45		45	45	45
Verstärkungsmaterial 3						20	10	10	10	10
Weichmacher	8	8	8	8	8		8	8	8	8
Weichmacher 1						5
Weichmacher 2						5
Verarbeitungshilfsmittel					1	1	1	1	1	1
Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
Co-Vernetzungsmittel 1	2	2		2	2	2	2	2		2
Co-Vernetzungsmittel 2				15
Vernetzungsmittel 1	3	3		3						3
Vernetzungsmittel 2					8	8
Vernetzungsmittel 3							3,2	3,2	3,2
Vernetzungsmittel 4			1,5		1		1	1	1	1
Vulkanisationsbeschleuniger 1			2
Vulkanisationsbeschleuniger 2			0,7
Antioxidationsmittel					1	1	1	1	1

[Zahnriemen]
Die folgenden Zahnriemen der Beispiele 1 bis 9 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurden hergestellt. Bestandteile jedes Zahnriemens werden auch in Tabelle 2 gezeigt.
(Beispiel 1)
Kautschuk 1-1 wurde durch Kalandrieren zu einer nicht vernetzten Kautschukschicht zur Ausbildung des Riemenkörpers geformt.
Ein Zugstrang aus Glasfasern wurde einer RFL-Haftbehandlung mittels einer CSM-Latex als eine Latexkomponente enthaltenden wässrigen RFL-Lösung unterzogen. Der Zugstrang wurde des Weiteren einer Haftbehandlung mit Kautschuklösung unterzogen, in der der Zugstrang in eine Kautschuklösung getaucht wurde, die durch Lösen von Kautschuk 2 in MEK hergestellt wurde, und in einem Trocknungsofen getrocknet, so dass an den Zugstrang, der mit einer RFL-Haftschicht beschichtet war, eine Zugstranghaftschicht angebunden wurde und die Zugstranghaftschicht die Außenseite des Zugstrangs beschichtete.
Eine Oberfläche eines Verstärkungsgewebes aus Nylonfasern (welches ein Verstärkungsgewebe ist, dessen Kettengarn aus Nylonzwirn ist und dessen Schussgarn aus Nylonzwirn mit wolliger Oberflächenausführung ist) wurde einer RFL-Haftbehandlung mittels einer CSM-Latex als eine Latexkomponente beinhaltenden wässrigen RFL-Lösung unterzogen. Die eine Oberfläche wurde des Weiteren einer Beschichtungshaftbehandlung unterzogen, bei welcher die eine Oberfläche durch Rakeln mit einer Kautschuklösung, die durch Lösen des Kautschuks 3-1 in MEK hergestellt wurde, beschichtet und in einem Trocknungsofen getrocknet wurde, so dass eine Verstärkungsgewebehaftschicht an diese angebunden wurde und die eine Oberfläche des Verstärkungsgewebes, die mit einer RFL-Haftschicht beschichtet war, beschichtete.
Ein Zahnriemen mit einer ähnlichen Ausgestaltung wie der Zahnriemen der oben beschriebenen Ausführungsform wurde unter Verwendung der oben beschriebenen nicht vernetzten Kautschukschicht zur Herstellung des Riemenkörpers und des Zugstrangs und des Verstärkungsgewebes, die den Haftbehandlungen unterzogen wurden, hergestellt. Der dadurch erhaltene Zahnriemen wurde als Beispiel 1 bezeichnet.
Bei diesem Beispiel wurde die Riemenlänge auf 400 mm, die Riemenbreite auf 20 mm und die maximale Dicke des Riemens auf 2,4 mm festgelegt. Die Breite des Zahns wurde auf 1,5 mm, die Höhe des Zahns auf 1,2 mm und der Zahnabstand auf 2 mm festgelegt.
(Beispiel 2)
Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der Zahnriemen von Beispiel 1, wurde hergestellt, mit der Ausnahme, dass Kautschuk 1-2 als die nicht vernetzte Kautschukschicht zur Herstellung des Riemenkörpers verwendet wurde. Der dadurch erhaltene Zahnriemen wurde als Beispiel 2 bezeichnet.
(Beispiel 3)
Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der Zahnriemen des Beispiels 1 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, dass Kautschuk 1-3 als die nicht vernetzte Kautschukschicht zur Herstellung des Riemenkörpers verwendet wurde. Der dadurch erhaltene Zahnriemen wurde als Beispiel 3 bezeichnet.
(Beispiel 4)
Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der Zahnriemen des Beispiels 1 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, das Kautschuk 1-4 als die nicht vernetzte Kautschukschicht zur Herstellung des Riemenkörpers verwendet wurde. Der dadurch erhaltene Zahnriemen wurde als Beispiel 4 bezeichnet.
(Beispiel 5)
Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der Zahnriemen des Beispiels 4 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, das eine Kautschuklösung aus Kautschuk 3-2 in der Beschichtungshaftbehandlung des Verstärkungsgewebes verwendet wurde. Der dadurch erhaltene Zahnriemen wurde als Beispiel 5 bezeichnet.
(Beispiel 6)
Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der Zahnriemen des Beispiels 1 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, das eine Kautschuklösung aus Kautschuk 3-3 in der Beschichtungshaftbehandlung des Verstärkungsgewebes verwendet wurde. Der dadurch erhaltene Zahnriemen wurde als Beispiel 6 bezeichnet.
(Beispiel 7)
Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der Zahnriemen von Beispiel 1 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, das eine 2,3-DCB-Latex als Latexkomponente beinhaltende wässrige RFL-Lösung in der RFL-Haftbehandlung des Zugstrangs und des Verstärkungsgewebes verwendet wurde. Der dadurch erhaltene Zahnriemen wurde als Beispiel 7 bezeichnet.
(Beispiel 8)
Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der Zahnriemen des Beispiels 1 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, das eine H-NBR-Latex als die Latexkomponente beinhaltende wässrige RFL-Lösung in der RFL-Haftbehandlung des Zugstrangs und des Verstärkungsgewebes verwendet wurde. Der dadurch erhaltene Zahnriemen wurde als Beispiel 8 bezeichnet.
(Beispiel 9)
Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der Zahnriemen des Beispiels 1 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, das eine Vp-SBR-Latex als die Latexkomponente beinhaltende wässrige RFL-Lösung bei der RFL-Haftbehandlung des Zugstrangs und des Verstärkungsgewebes verwendet wurde. Der dadurch erhaltene Zahnriemen wurde als Beispiel 9 bezeichnet.
(Vergleichsbeispiel 1)
Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der Zahnriemen des Beispiels 1 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, dass Kautschuk 1-5 als nicht vernetzte Kautschukschicht zur Herstellung des Riemenkörpers verwendet wurde. Der dadurch erhaltene Zahnriemen wurde als Vergleichsbeispiel 1 bezeichnet.
(Vergleichsbeispiel 2)

Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der Zahnriemen in Beispiel 1 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, dass Kautschuklösung aus Kautschuk 3-4 in der Beschichtungshaftbehandlung des Verstärkungsgewebes verwendet wurde. Der dadurch erhaltene Zahnriemen wurde als Vergleichsbeispiel 2 bezeichnet. [Tabelle 2]

	Beispiel									Vergleichsbeispiel
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	1	2
Riemenkörper	Kautschuk 1-1	Kautschuk 1-2	Kautschuk 1-3	Kautschuk 1-4	Kautschuk 1-4	Kautschuk 1-1	Kautschuk 1-1	Kautschuk 1-1	Kautschuk 1-1	Kautschuk 1-5	Kautschuk 1-1
Riemenkörper	EPDM	EPDM	EPDM	EPDM	EPDM	EPDM	EPDM	EPDM	EPDM	H-NBR	EPDM
Zugstrang-/RFL-Haftschicht	CSM	CSM	CSM	CSM	CSM	CSM	2,3-DCB	H-NBR	Vp-SBR	CSM	CSM
Zugstranghaftschicht	Kautschuk 2	Kautschuk 2	Kautschuk 2	Kautschuk 2	Kautschuk 2	Kautschuk 2	Kautschuk 2	Kautschuk 2	Kautschuk 2	Kautschuk 2	Kautschuk 2
Zugstranghaftschicht	CSM	CSM	CSM	CSM	CSM	CSM	CSM	CSM	CSM	CSM	CSM
Verstärkungsgewebe-/RFL-Haftschicht	CSM	CSM	CSM	CSM	CSM	CSM	2,3-DCB	H-NBR	Vp-SBR	CSM	CSM
Verstärkungsgewebehaftschicht	Kautschuk 3-1	Kautschuk 3-1	Kautschuk 3-1	Kautschuk 3-1	Kautschuk 3-2	Kautschuk 3-3	Kautschuk 3-1	Kautschuk 3-1	Kautschuk 3-1	Kautschuk 3-1	Kautschuk 3-4
Verstärkungsgewebehaftschicht	H-NBR	H-NBR	H-NBR	H-NBR	H-NBR	H-NBR	H-NBR	H-NBR	H-NBR	H-NBR	EPDM
Hitzebeständigkeit	300 h	300 h	200 h	300 h	300 h	250 h	250 h	200 h	150 h	300 h	100 h
Hitzebeständigkeit	-	-	Verstärkungsgewebetrennung	-	-	Verstärkungsgewebetrennung	Verstärkungsgewebetrennung	Verstärkungsgewebetrennung	Verstärkungsgewebetrennung	-	Zugstrangtrennung
Kältebeständigkeit	Keine Risse	Mikrorisse	Keine Risse	Keine Risse	Keine Risse	Keine Risse	Keine Risse	Keine Risse	Keine Risse	Risse im Zugstrang	Keine Risse

[Testevaluationsverfahren]
8 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenbetriebstesters 30.
Der Riemenbetriebstester 30 umfasst eine Antriebsriemenscheibe 31, eine Abtriebsriemenscheibe 32 und eine Spannrolle 33. Die Antriebsriemenscheibe 31 ist an 21 Stellen ihres Außenumfangs mit Zahnabschnittpassvertiefungen versehen. Die Abtriebsriemenscheibe 32 ist an 42 Stellen ihres Außenumfangs mit Zahnabschnittpassvertiefungen versehen. Die Spannrolle 33 hat einen flachen Außenumfang, sodass die Rückseite des Riemens andrückbar ist. Die Antriebsriemenscheibe 31, die Abtriebsriemenscheibe 32 und die Spannrolle 33 sind jeweils aus Kohlenstoffstahl (S45C).
Die Hitzebeständigkeit und Kältebeständigkeit der Zahnriemen B der Beispiele 1 bis 9 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurde mittels des Riemenbetriebstesters 30 auf folgende Weise ausgewertet.
(Hitzebeständigkeitstest)
Jeder Zahnriemen B wurde derart um den Riemenbetriebstester 30 gewickelt, dass die gezahnten Abschnitte in die Vertiefungen der Antriebsriemenscheibe 31 und die Vertiefungen der Abtriebsriemenscheibe 32 eingebracht wurden und dass die Rückseite des Riemens mit der Spannrolle 33 in Kontakt war. Anschließend wurde ein Eigengewicht auf die Abtriebsriemenscheibe 32 aufgebracht, so dass eine Spannung von 200 N auf den Zahnriemen B aufgebracht wurde. Die Antriebsriemenscheibe 31 wurde mit einer Drehzahl von 1000 U/min bei einer Umgebungstemperatur von 120°C rotiert, um den Riemen zu betreiben. Der Riemenbetrieb wurde alle 50 Stunden unterbrochen, um visuell zu prüfen, ob Schäden aufgetreten waren. Die maximale Riemenbetriebszeit wurde auf 300 Stunden festgelegt.
(Kältebeständigkeitstest)
Jeder Zahnriemen B wurde genau wie bei dem Hitzebeständigkeitstest auf dem Riemenbetriebstester 30 angebracht. Die Riemenscheibe 31 wurde mit einer Drehzahl von 1000 U/min bei einer Umgebungstemperatur von -40°C eine Minute rotiert, um den Riemen zu betreiben. Anschließend wurde die Antriebsriemenscheibe 31 für 30 Minuten gestoppt. Ein derartiger Ablauf wurde als ein Zyklus definiert. Nach Durchführung von 500 Zyklen wurde visuell überprüft, ob Schäden aufgetreten waren.
[Testevaluationsergebnisse]
Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Bei den Hitzebeständigkeitstests wurden bei den Beispielen 1, 2, 4 und 5 bis 300 Betriebsstunden keine Schäden festgestellt. In den Beispielen 6 und 7 wurden bei der Überprüfung nach 250 Betriebsstunden Schäden festgestellt. Bei den Beispielen 3 und 8 wurden nach 200 Betriebsstunden Schäden festgestellt. Bei dem Beispiel 9 wurden bei einer Überprüfung nach 150 Betriebsstunden Schäden festgestellt. Ein Ablösen des Verstärkungsgewebes wurde bei den Beispielen 3 und 6 bis 9 festgestellt. Bei Vergleichsbeispiel 1 wurden bis 300 Betriebsstunden keine Schäden festgestellt, wohingegen bei dem Vergleichsbeispiel 2 bei der Überprüfung nach 100 Betriebsstunden Schäden festgestellt wurden. Ein Ablösen des Zugstrangs wurde bei Vergleichsbeispiel 2 festgestellt.
Bei den Kältebeständigkeitstests wurden in der Rückseite des Riemens bei den Beispielen 1 und 3 bis 9 jeweils kein Risse gefunden, mit der Ausnahme von Beispiel 2, in welchem ein Mikroriss in der Rückseite des Riemens gefunden wurde. In der Rückseite des Riemens bei Vergleichsbeispiel 2 wurden keine Risse gefunden, wohingegen bei dem Vergleichsbeispiel 1 ein Riss in der Rückseite des Riemens gefunden wurde, der den Zugstrang erreicht oder fast erreicht hat.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist auf dem technischen Gebiet von Zahnriemen anwendbar.
Bezugszeichenliste

B: Zahnriemen
B‘: Schichtkörper
S: Riemenrohling
10: gezahnter Ab schnitt
11: Riemenkörper
11': nicht vernetzte Kautschukschicht
11a: Rückseitenkautschukab schnitt
11b: gezahnter Kautschukabschnitt
12, 12': Zugstrang
13, 13': Verstärkungsgewebe
14a, 14b: RFL-Haftschicht
15a: Zugstranghaftschicht
15b: Verstärkungsgewebehaftschicht
16a, 16b: erste Haftschicht
17: imprägnierte Kautschukhaftschicht
20: Riemenformwerkzeug
21: gezahnte Abschnitte bildende Vertiefung
22: Formtrennpapier
23: Gummihülse
30: Riemenbetriebstester
31: Antriebsriemenscheibe
32: Abtriebsriemenscheibe
33: Spannrolle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2004245405 [0004]

Claims

Zahnriemen mit gezahnten Abschnitten, die in regelmäßigen Abständen in einer Riemenlängsrichtung angeordnet sind, wobei der Zahnriemen Folgendes umfasst: einen Riemenkörper aus einer Kautschukzusammensetzung, umfassend ein Ethylen-α-olefin-Elastomer mit einem Ethylen-Anteil von 44 Masseprozent bis 66 Masseprozent als einen Hauptbestandteil einer Kautschukkomponente; und ein Verstärkungsgewebe, das an eine Oberfläche des Riemenkörpers an einer gezahnten Seite angebunden ist, wobei eine Verstärkungsgewebehaftschicht zwischen dem Riemenkörper und dem Verstärkungsgewebe angeordnet ist und aus einer hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuk als einen Hauptbestandteil einer Kautschukkomponente umfassenden Kautschukzusammensetzung hergestellt ist.
Zahnriemen nach Anspruch 1, wobei das in der Kautschukkomponente der den Riemenkörper bildenden Kautschukzusammensetzung enthaltene Ethylen-α-olefin-Elastomer einen Ethylen-Anteil von 60 Masseprozent oder weniger aufweist.
Zahnriemen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die den Riemenkörper bildende Kautschukzusammensetzung mittels eines organischen Peroxids vernetzt ist.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die den Riemenkörper bildende Kautschukzusammensetzung ein Co-Vernetzungsmittel umfasst.
Zahnriemen nach Anspruch 4, wobei das Co-Vernetzungsmittel Trimethylolpropantrimethacrylat umfasst.
Zahnriemen nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Co-Vernetzungsmittel Zinkdimethacrylat umfasst.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, welche die Verstärkungsgewebehaftschicht bildet, einen hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuk umfasst, der durch ein ungesättigtes Carbonsäuremetallsalz verstärkt ist.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Acrylnitril-Gesamtanteil des hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuks, der in der Kautschukkomponente der die Verstärkungsgewebehaftschicht bildendenden Kautschukzusammensetzung beinhaltet ist, 30 Masseprozent bis 50 Masseprozent beträgt.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Iodzahl des hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuks, der in der Kautschukkomponente der die Verstärkungsgewebehaftschicht bildenden Kautschukzusammensetzung beinhaltet ist, 2 mg/100 mg bis 30 mg/100 mg beträgt.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verstärkungsgewebe mit einer RFL-Haftschicht aus einer Mischung beschichtet ist, die Folgendes umfasst: ein Kondensat aus Resorcin und Formaldehyd; und eine aus Latex gewonnene Kautschukkomponente, die Verstärkungsgewebehaftschicht zur Beschichtung einer dem Riemenkörper zugewandten Oberfläche des Verstärkungsgewebes vorgesehen ist, wobei das Verstärkungsgewebe mit der RFL-Haftschicht beschichtet wurde, und die Kautschukkomponente der das Verstärkungsgewebe beschichtenden RFL-Haftschicht chlorsulfoniertes Polyethylen oder ein 2,3-Dichlor-1,3-Butadien-Polymer umfasst.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, des Weiteren umfassend: einen Zugstrang, der in dem Riemenkörper eingebettet ist, wobei eine Zugstranghaftschicht zwischen dem Riemenkörper und dem Zugstrang angeordnet ist und die Zugstranghaftschicht aus einer chlorsulfoniertes Polyethylen als einen Hauptbestandteil einer Kautschukkomponente beinhaltenden Kautschukzusammensetzung hergestellt ist.
Zahnriemen nach Anspruch 11, wobei ein Chlor-Anteil des chlorsulfonierten Polyethylens, das in der Kautschukkomponente der die Zugstranghaftschicht bildenden Kautschukzusammensetzung beinhaltet ist, 20 Masseprozent bis 45 Masseprozent beträgt.
Zahnriemen nach Anspruch 11 oder 12, wobei ein Schwefelanteil des chlorsulfonierten Polyethylens, das in der Kautschukkomponente der die Zugstranghaftschicht bildenden Kautschukzusammensetzung beinhaltet ist, 0,3 Masseprozent bis 1,5 Masseprozent beträgt.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Zugstrang mit einer RFL-Haftschicht aus einer Mischung beschichtet ist, die Folgendes umfasst: ein Kondensat aus Resorcin und Formaldehyd; und eine aus Latex gewonnene Kautschukkomponente, die Zugstranghaftschicht zur Beschichtung einer mit der RFL-Haftschicht beschichteten Außenseite des Zugstrangs vorgesehen ist, und die Kautschukkomponente der den Zugstrang beschichtenden RFL-Haftschicht chlorsulfoniertes Polyethylen oder ein 2,3-Dichlor-1,3-Butadien-Polymer umfasst.