HU218420B - Dinamikus terhelés alatti tárgyba történő alkalmazásra szolgáló elasztomer kompozíció és dinamikus tehelési körülmények közötti használatra szánt cikkek - Google Patents

Dinamikus terhelés alatti tárgyba történő alkalmazásra szolgáló elasztomer kompozíció és dinamikus tehelési körülmények közötti használatra szánt cikkek Download PDF

Info

Publication number
HU218420B
HU218420B HU9602098A HU9602098A HU218420B HU 218420 B HU218420 B HU 218420B HU 9602098 A HU9602098 A HU 9602098A HU 9602098 A HU9602098 A HU 9602098A HU 218420 B HU218420 B HU 218420B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
weight
ethylene
elastomer
acid
parts
Prior art date
Application number
HU9602098A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT75173A (en
HU9602098D0 (en
Inventor
Bobbye South
Larry Yarnell
Original Assignee
The Gates Corp.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26987941&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=HU218420(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from US08/549,892 external-priority patent/US5610217A/en
Application filed by The Gates Corp. filed Critical The Gates Corp.
Publication of HU9602098D0 publication Critical patent/HU9602098D0/hu
Publication of HUT75173A publication Critical patent/HUT75173A/hu
Publication of HU218420B publication Critical patent/HU218420B/hu

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/20V-belts, i.e. belts of tapered cross-section with a contact surface of special shape, e.g. toothed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0807Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00Driving-belts
    • F16G1/28Driving-belts with a contact surface of special shape, e.g. toothed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group

Abstract

A találmány tárgya dinamikus terhelés alatti tárgyba történőalkalmazásra szolgáló, szabad gyököt fejlesztő anyag felhasználásávaltérhálósítható elasztomerkompozíció. A találmányt az jellemezi, hogy akeverék (a) 100 tömegrész primer elasztomereként szolgáló etilén-?-olefin elasztomert, (b) a nevezett elasztomer 100 tömegrészéreszámított, 1–20 tömegrész ?–? telítetlen szervessav-fémsót; és (c) anevezett elasztomer 100 tömegrészére számított, 25–250 tömegrészerősítő töltőanyagot tartalmaz. ŕ

Description

A találmány alapja
A találmány tárgya dinamikus terhelés alatti tárgyba történő alkalmazásra szolgáló elasztomerkompozíció és dinamikus terhelési körülmények közötti használatra szánt cikkek.
Közelebbről, a jelen talámány szíjakra, ezen belül erőátviteli meghajtó- és lapos szíjakra, valamint dinamikai alkalmazásra szánt egyéb alakú tárgyakra, ezen belül α-β telítetlen szerves savak fémsóival erősített, etil-olefin elasztomereket tartalmazó, szabad gyökösen térhálósítható elasztomerkompozíciókra vonatkozik. A találmány tárgyát továbbá dinamikai alkalmazásra használható szíjak és egyéb, formázott tárgyak képezik, amelyek olyan kompozíciókat tartalmaznak, amelyek textilerősítő anyagokhoz kitűnően tapadnak anélkül, hogy az alapanyag elasztomer további, adhéziót elősegítő anyagokat tartalmazna, és amelyek kiváló mechanikai tulajdonságokkal - így kopási ellenállással, lefejtési ellenállással, szakítószilárdsággal, rugalmassági modulussal - rendelkeznek dinamikus terhelési viszonyok között.
A technika állásának leírása
Az etilén-a-olefin elasztomerek, ezen belül az etilén-propilén kopolimerek (EPM) és az etilén-propiléndién terpolimerek (EPDM) elismerten kitűnő általános tulajdonságokkal rendelkező, olyan elasztomerek, amelyeknek nagyobb a működési hőfoktartománya, mint a legtöbb egyéb elasztomernek. Az EPM és EPDM kopolimereknek lényegében telített szénláncaik vannak, ami elősegíti az oxigénnel és ózonnal szembeni ellenállást. Ezek az anyagok általában olcsóbbak, mint egyéb elasztomerek, és nagy töltőanyag- és olajkoncentrációkat képesek elviselni, miközben jó fizikai tulajdonságokat biztosítanak, így növelik gazdaságosságukat. Ezért ezeket az etilén-olefin elasztomereket önmagukban vagy más elasztomerekkel kevert formában kiteijedten alkalmazzák tömlők, tömítőanyagok, tömítőgyűrűk, tetőfedő és csapadéklevezető anyagok céljára.
Ezeknek az anyagoknak egy ismert hátránya, hogy dinamikus alkalmazások esetén rossz a teljesítményük. Minthogy az etilén-olefin elasztomerek úgy ismertek, hogy dinamikus alkalmazás alatt mérsékelt a fárasztási és kopási ellenállásuk, szakítószilárdságuk és rugalmassági modulusuk, és nem tapadnak megfelelő mértékben fémekhez és textilerősítő anyagokhoz, ezért őket általában nem használják dinamikus terheléssel jellemzett termékek, mint meghajtószíjak, lapos szíjak, légrugók, motortartó elemek és hasonlók céljára. Az e tekintetben leginkább használt elasztomer anyagok a polikloroprén, a sztirol-butadién-kaucsuk és a természetes kaucsuk, mert ezek mechanikai tulajdonságai és feldolgozhatósága jó. A jelen leírásban „primer elasztomer” kifejezés alatt olyan elasztomert értünk, amely az elasztomerkészítmény elasztomerkomponenseinek több, mint 50 tömeg%-át képezi.
Az EPM-et és EPDM-et más, dinamikai alkalmazás során jobb mechanikai tulajdonságokat felmutató elasztomerekkel keverték. Ezek közé tartoznak a polikloroprén, a nitril-dién gumik és a szerves polisziloxán gyanták. Az ilyen esetekben az EPM-et és EPDM-et azért adják a készítményhez, hogy javítsák az ózon- vagy oxigénállóságot vagy csökkentsék annak költségét. Az EPM és EPDM mennyisége azonban a végső elasztomerkészítmény körülbelül 40 tömeg%-ánál kevesebbre korlátozott, annak érdekében, hogy kielégítő mechanikai tulajdonságok legyenek elérhetők. Ezen túlmenően, körülbelül 80 mol%-nál nagyobb etilénkoncentrációjú EPDM-et mint primer elasztomert javasoltak hajtószíjtermékek céljára. Ez az anyag azonban szűk molekulatömeg-tartománya és nagymértékben kristályos természete miatt nehezen dolgozható fel nyitott hengereken és kalandereken.
Sokféle módszer ismeretes elasztomerek mechanikai tulajdonságainak javítására. Az erősítő töltőanyag vagy peroxid mennyiségének növelése növeli a térhálósított elasztomerkészítmény keménységét és modulusát. A töltőanyag-mennyiség növelésének azonban az a hátránya, hogy hátrányosan befolyásolja a termék flexibilitási élettartamát, mert elősegíti az elasztomer melegedését. A peroxidtartalom növelése lehetővé teszi a modulus javítását, de csökkenti a szakítószilárdságot, hajlítási fáradást és a nyúlást. Ez a hatás olyan erőteljes lehet, hogy a polimert törékennyé teszi.
A kénnel történő térhálósítás helyett, mind telített, mind telítetlen polimerek esetében, peroxidos vagy szabad gyökös térhálósítást használnak általánosan annak érdekében, hogy javítsák a hőhatásra történő öregedési tulajdonságokat, csökkentsék a kompresszió mértékét és javítsák a kezelt és kezeletlen textíliákhoz való tapadást. Ismeretes az is, hogy bizonyos akrilát-molekularészek, mint peroxiddal történő térhálósításra szolgáló segédanyagok, javítják a meleg szakítószilárdságot, a kopással szembeni ellenállást, az olajállóságot és a tapadást a fémekhez. így például akrilsav-fémsókat használtak segédanyagként EPDM-et és más elasztomereket tartalmazó elasztomerek peroxidos térhálósításához annak érdekében, hogy javítsák ezeknek az anyagoknak a hatásosságát. Ilyen megoldásokat írnak le például az US 5 312 869 és DE 4 309 893 számú szabadalmi leírások. Erősítő töltőanyagként akrilátokat is használtak a láncszakadás minimálisra csökkentése és a vulkanizálás hatásosságának javítása érdekében.
Nagymértékben kívánatos olyan etilén-olefin elasztomerkészítmény kifejlesztése, amely dinamikai igénybevételek alatt megfelelő fizikai tulajdonságokkal rendelkezik ahhoz, hogy például szíjaknál, mint meghajtóés lapos szíjaknál, légrugóknál, motor-alátámasztóként és hasonló célokra alkalmazható legyen annak érdekében, hogy csökkentsük az anyagköltségeket, növeljük a hőstabilitást és javítsuk az ilyen termékek oxigén és ózon hatására történő lebomlását.
A találmány összefoglalása
Ma nem ismeretes olyan etilén-olefin elasztomerkompozíció, ami könnyen feldolgozható, megfelelő mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik dinamikai alkalmazás során, megfelelő a tapadása textilerősítő anyagokhoz és ily módon szíjak, mint meghajtó- és lapos szíjak, légrugók, motor-alátámasztó elemek céljára volna felhasználható.
Ennek megfelelően, a találmány célkitűzése olyan elasztomeranyag szolgáltatása, amely alkalmas dinami2
HU 218 420 Β kai terhelés alatt álló tárgyak olyan primer elasztomerkompozícióként, amelynek kitűnő a kopási ellenállása, lefejtési ellenállása, szakítószilárdsága, bemetszés növekedésével szembeni ellenállása, modulusa és tapadása erősítőanyagokhoz mind magas, mind alacsony hőmérsékletű dinamikus terhelési viszonyok között.
A találmány tárgya továbbá olyan, javított minőségű hajtószíj létrehozása, amelynek a fő hajtószíjrésze javított mechanikai tulajdonságokkal és textilerósítő anyagokhoz kiváló tapadással rendelkező etilén-aolefin elasztomer.
Az előzőekben említett és további, a jelen találmány céljának megfelelő, itt leírtak szerinti olyan anyagot szolgáltatunk, amelynek nagy a fárasztással szembeni ellenállása, kopási ellenállása, szakítószilárdsága, rugalmassági modulusa és amely dinamikus terhelésnek alávetett primer elasztomerkészítményként használható. Ezt az elasztomeranyagot egy szabad gyököt serkentő anyag felhasználásával térhálósítjuk, és ez 100 tömegrész etilén-a-olefm elasztomerből, 1-20 tömegrész/100 tömegrész olyan elasztomerből áll, amely α-β telítetlen szervessav-fémsónak és körülbelül 25-250/100 tömegrész erősítő töltőanyagnak a reakcióterméke.
A találmány egy másik tekintetben olyan tárgyat szolgáltat, amely dinamikus terhelés alatt áll és primer elasztomerkészítményként a fentiekben leírt elasztomerkészítményt tartalmazza.
A jelen találmány egy ismét másik vonatkozásban javított minőségű szíjat ismertet, amelynek fő testalkotó eleme egy fárasztásnak, koptatásnak ellenálló, nagy szakítószilárdságú vagy rugalmassági modulusú elasztomerkészítmény. A szíjtest fő részét egy olyan etilénα-olefin elasztomerből készítjük, amelyet szabad gyököt serkentő anyaggal térhálósitottunk. A fő testrészben egy nyújtóelemet helyezünk el és a fő szíjtestrész egy homyos tárcsaérintkezőt tartalmaz. Az elasztomerkészítményt úgy alakítjuk ki, hogy a szokásos gumifeldolgozási gyakorlatnak megfelelően 100 tömegrész etilén-a-olefin elasztomert, körülbelül 1-30 tömeg% α-β telítetlen szervessav-fémsót és körülbelül 25-250 tömeg% erősítő töltőanyagot keverünk és hengerlünk össze. Ez az elasztomer anyag térhálósítás során kitűnő tapadást biztosít a szíj nyújtóeleméhez minden további, adhéziót elősegítő anyag nélkül.
A jelen találmány céljára használható etilén-aoleftn elasztomerkészítmény adott esetben elasztomerkészítményekben általában használt egyéb szokásos adalékanyagokat tartalmazhat. Ilyen adalékanyagok közé tartoznak a feldolgozási és töltőolajok, antioxidánsok, viaszok, pigmentek, lágyítószerek, puhítószerek és hasonlók. Ezek az adalékanyagok a standard gumikészítményekben szokásos mennyiségben használhatók.
Előnyös megoldás valósítható meg, ha egy, a jelen találmány szerinti sokszoros V bordás szíj kis szögffekvenciák és nagy szögnyomás hatásának van kitéve. A találmánynak megvan az az előnye, hogy kis frekvenciáknál meggátolja az oldal felületek foszlását. Következésképpen ilyen alkalmazások során jobb a szíjhatásfok. Meglepetésszerűen azt találtuk, hogy ez a foszlással szembeni ellenállás nő, ha az etilén-a-olefm elasztomer etiléntartalmát bizonyos értéktartományon belül tartjuk, amint ezt az alábbiakban leírjuk.
A találmány egyéb előnyei és kiviteli alakjai válnak érthetővé az előnyös kiviteli alakok rajzaiból és leírásából. A találmány szerinti megoldás általában dinamikus alkalmazási célokra felel meg, szemléltetés céljából három meghajtószíjat mutatunk be részletesen.
A rajzok rövid leírása
A leírást kísérő rajzok a találmány előnyös kiviteli alakjait szemléltetik és a leírással együtt a találmány elvének magyarázatára szolgálnak. A rajzok közül:
az 1. ábra egy, a jelen találmány szerint konstruált szinkrón meghajtószíj perspektivikus képe metszetrészletekkel, a 2. ábra egy, a jelen találmány szerinti, V alakú szíj konstrukció perspektivikus képe metszetrészletekkel, és a 3. ábra egy többszörös V bordázatú, a jelen találmány szerinti konstrukciójú meghajtószíj perspektivikus képe metszetrészletekkel.
Az előnyös kiviteli alakok leírása
Az 1. ábra egy tipikus, 10 szinkrón meghajtószíjat szemléltet. A 10 szíj egy 12 elasztomer főtestet és egy 14 tárcsával érintkező részt tartalmaz, amely a 12 szíjfőtest belső kerülete mentén helyezkedik el. A „tárcsa” szó itt a meghajtószíjaknál használt normál tárcsákat és fogaskerekeket, valamint görgőket, tárcsákat és hasonló, a szállító- és lapos szalagoknál használt mechanizmusokat jelent. Egy tárcsa- és szállítószalag-példát szemléltet a 4 956 036 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás, melynek tartalmát itt hivatkozásként említjük. Az 1. ábra szerinti speciális 14 tárcsaérintkező részének 16 fogai és 18 vályúrészei vannak. A 12 szíjfőtest-részben egy 20 húzó-erősítő réteg van elrendezve egy sor, feszítésnek ellenálló 22 huzal alakjában, amelyek a 12 szíjfőtest hosszában vannak elrendezve és annak támasztást és szilárdságot nyújtanak. Figyelembe kell venni azonban, hogy a szakterületen ismert bármilyen típusú 20 húzó-erősítő réteg használható. A húzóelemek céljára bármilyen kívánt anyag, mint pamut, műselyem, nejlon, poliészter, aramid, acélszál felhasználható, még terhelés céljára orientált, nem végtelenített rostok is. Az 1. ábra szerinti előnyös kiviteli alaknál a szemléltetett 22 huzalok a kereskedelemben Kevlar védjegyzett néven beszerezhető aramidszálakból készültek. Egyéb előnyös szálak közé tartoznak az 1. ábra szerinti meghajtószíjak céljára készült üveg- és szénszálak és a 2. ábra szerinti V alakú szíjak céljára szolgáló poliészterszálak.
Egy 24 erősítőtextília használható és illeszkedik pontosan a 10 szíj váltakozó 16 fogaihoz és 18 hullámvölgyeihez és azok felületét fedi. Ennek a textíliának bármilyen kívánt konfigurációja lehet, mint egymással bármilyen szöget képező lánc- és vetülékfonalakból álló szövet, vagy állhat olyan láncfonalakból, amelyeket egymástól bizonyos távolságra lévő vetülékfonalbevetések tartanak össze, vagy lehet hurkolt vagy fonatos konfigurációjú. A textília ugyanazzal az elaszto3
HU 218 420 Β merkészítménnyel vagy más készítménnyel vonható be dörzs- vagy lehúzó bevonással, mint amiből az elasztomer 12 szíjfőtest áll. Egynél több textíliaréteg is alkalmazható. Kívánt esetben a 24 textília ferdén szabható úgy, hogy a fonalak szöget zárnak be a szíj haladási irányával. Szokásos textilanyagok használhatók, így pamut, poliészter, poliamid, kender, juta, üvegszál és különböző egyéb természetes és szintetikus szálak. Egy, a találmány szerinti előnyös kiviteli alaknál a 25 textilréteg nyújtható, kopásálló textíliából készül, amelyben a lánc- és a vetülékfonalak legalább egyike nejlon. A legelőnyösebb alakjában a 24 textília nejlon 66 stretchtextíliából készül.
A 2. ábra egy standard, hornyolt V szíjat ábrázol. A 26 V szíjnak az 1. ábrán szemléltetetthez hasonló elasztomerből álló 12 szíjfőtest-része van és 22 huzalformájú 20 húzó-erősítő eleme, ami szintén hasonlít az 1. ábrán ábrázolthoz. Az elasztomer 12 szíjfőtest és a 26 V szíj szálai ugyanazokból az anyagokból készültek, mint a fentebb leírt 1. ábra szerinti szíjé.
A 26 V szíjnak egy 14 tárcsaérintkező része is van, mint az 1. ábra szerinti szinkron szíjnak. A 14 tárcsaérintkező-rész oldalfelületei szolgálnak a 26 V szíj hajtófelületeiként. Ennél a kiviteli alaknál a 14 tárcsaérintkező-résznek az alakját egymással váltakozó, horony alakú 28 bemélyedő felületek és 30 fogas elemek képezik ki. Ezek a váltakozó, 28 hornyolt és 30 fogas elemek előnyösen szinuszvonalat követnek, mint ez az ábrán látható, ami arra szolgál, hogy eloszlassa és minimálisra csökkentse a hajlítófeszültségeket, amikor a 14 tárcsaérintkező-rész áthalad a görgőkön és tárcsákon.
A 3. ábrán egy sokszoros V bordás 32 szállítószíjat ábrázolunk. A sokszoros V bordás 32 szíjnak van egy elasztomerből álló 12 főteste, mint az 1. és 2. ábra szerinti szíjaknak, és van egy 20 húzó-erősítő tagja, ami huzal formájú, mint ezt az előzőekben leírtuk. Számos 36 megemelt rész vagy apex váltakozik egy sor 38 átmenőfelülettel, amelynek egymással ellentétes felületei a 32 szíj 14 tárcsaérintkező (hajtó-) felületeiként szolgálnak. Az 1-3. ábrák mindegyikén a 14 tárcsaérintkező-rész egyben van a 12 fő szíjtesttel és ugyanabból az elasztomer anyagból áll, melyet részletesebben az alábbiakban írunk le.
A legelőnyösebb 1-3. ábra szerinti szíj kiviteli alak fő szíjtestrészként az alábbiakban leírt, vágott szálakkal, mint konvencionális vágott szállal vagy facellulóz rosttal töltött elasztomerkészítményt tartalmaz. Megfelelő rugalmassági modulusú és kopási ellenállású szálak az aramidszálak, mint a duPont de Nemours & Company cég KEVLAR elnevezésű kereskedelmi termékei, a Teijin japán cég TECHNORA néven védjegyzett terméke és az Enka holland cég TWARON elnevezésen forgalmazott terméke. A vágott szálak hossza kevesebb, mint 0,25 mm-től körülbelül 18 mm-ig, előnyösen körülbelül 0,5 mm-től körülbelül 7 mm-ig, legelőnyösebben körülbelül 1 mm-től körülbelül 3 mm-ig terjed. Az elasztomer testrész előnyösen körülbelül 0,5-től körülbelül 20 térfogat%-ig, előnyösen körülbelül 1-től körülbelül 6 térfogat%-ig terjedő koncentrációban van szálakkal töltve. A testrész száltöltete legelőnyösebben körülbelül 2,1 térfogat%. Az előnyös kiviteli alaknál a szálak a meghajtószíj mozgásirányára merőleges irányban orientáltak úgy, hogy azok körülbelül 0,1-0,3 mmre nyúlnak ki az elasztomertestből.
Bár a jelen találmányt az 1-3. ábrákon bemutatott kiviteli alakokkal szemléltetjük, figyelembe kell venni, hogy a találmány nem korlátozódik ezekre a speciális kiviteli alakokra vagy formákra, hanem vonatkozik minden, az igénypontok által jellemzett, dinamikusan alkalmazott konstrukcióra.
A jelen találmány szerinti elasztomer egy olyan etilén-a-olefin elasztomerből áll, amelynek a hajlítófárasztási analíziseredményei szerint javított a fárasztási ellenállása, javított a kopási ellenállása, lefejtési ellenállása, szakítószilárdsága és rugalmassági modulusa, valamint javított a tapadása az erősítőanyaghoz anélkül, hogy annak elasztomer alapanyaga további, adhéziót elősegítő anyagot tartalmazna. Az etilén-a-olefin elasztomerkészítményt úgy alakítjuk ki, hogy a szokásos gumifeldolgozási gyakorlat szerint összekeverünk és összehengerlünk egy olyan gyantakeveréket, amely 100 tömegrész etilén-a-olefin elasztomert, körülbelül 1-20 tömegrész α-β telítetlen szervessav-fémsót és körülbelül 25-250 tömegrész erősítő töltőanyagot, mint kormot vagy hidratált szilícium-dioxidot tartalmaz. Az elasztomert szerves peroxiddal vagy egyéb szabad gyököket serkentő anyaggal térhálósítjuk, adott esetben egy kis mennyiségű ként tartalmazó keverék térhálósító szer jelenlétében.
A jelen találmány céljára használható etilén-a-olefin elasztomerek - korlátozó jelleg nélkül - az etilénpropilén- (EPM), etilén-butén-, etilén-pentén- vagy etilén-oktén- (EOM) egységekből álló kopolimerek, valamint az etilén- és propilén- és egy telítetlen komponens egységekből álló terpolimerek (EPDM), valamint ezek keverékei. Az EPDM terpolimerek telítetlen komponenseként bármely megfelelő, nem konjugált dién, mint például 1,4-hexadién, diciklopentadién vagy etilidén-nombomén (ENB) használható. A jelen találmány szerinti előnyös etilén-a-olefin elasztomer körülbelül 35-80 tömeg% etilénegységet, 65-25 tömeg% propilén- vagy okténegységet és 0-10 tömeg% telítetlen komponenst tartalmaz. Egy előnyösebb kiviteli alaknál az etilén-a-olefin elasztomer 65-75 tömeg% etilénegységet tartalmaz. Az ilyen előnyösebb etilénegység-tartalmak esetén a találmány előnyös kiviteli alakja szerinti, fő szíjtestrészükben etilén-a-olefint tartalmazó, végtelenített szállítószalagoknak javított a kopási ellenállása. A legelőnyösebb etilén-a-olefin elasztomer az EPDM.
A jelen találmány szerinti elasztomerkészítmény kialakításánál az etilén-a-olefin elasztomer adott esetben a készítmény összes elasztomertartalmára számított 50 tömeg%-nál kisebb mennyiségű, előnyösebben 25%-ig terjedő mennyiségű, és legelőnyösebben 5-10% mennyiségű második elasztomeranyaggal, így - nem korlátozó értelemben - szilikongumival, polikloroprénnel, epiklórhidrinnel, hidrogénezett nitrilbutadién-kaucsukkal, természetes gumival, etilén-vinilacetát kopolimerrel, etilén-metakrilát kopolimerekkel
HU 218 420 Β és terpolimerekkel, sztirol-butadién-kaucsukkal, nitrilkaucsukkal, klórozott polietilénnel, szulfoklórozott polietilénnel, alkilezett szulfoklórozott polietilénnel, transzpoliokténamerrel, poliakrilátkaucsukokkal, butadiénkaucsukkal vagy ezek keverékével keverhető annak érdekében, hogy bizonyos mechanikai tulajdonságokat, mint a magas hőmérsékleten való viselkedést és tapadóképességet finoman beállítsuk.
Az α-β telítetlen szerves savak fémsóinak beépítése a jelen találmány szerinti elasztomerkészítményekbe kritikus tényező. Úgy véljük, hogy a találmány szerinti etilén-a-olefm elasztomerkészítmények kitűnő tulajdonságai e fémsók peroxiddal történő ionos térhálósításának tulajdonítható. Az ionos kötések véleményünk szerint feszültség alatt az elasztomer gerinclánc mentén elszakadnak, majd újraképződnek hasonlóan a kénnel térhálósított rendszerek poliszulfid térhálókötéseinek működésével, ezáltal az elasztomer húzó- és szakítószilárdságát biztosítják. Úgy véljük, hogy az ionos kötések ezt a képzési-oldási aktivitást a szén-szén kötések felhasználására használják fel. Ellentétben a kénnel térhálósított rendszerek szén-szén kötés hasításánál képződő poliszulfid- vagy szabadgyök-kötésével, ezeket az ionos kötéseket nem befolyásolja az, hogy oxigén hatásának vannak kitéve és így koptató körülmények között nem hajlamosak arra, hogy ragacsos maradékokat képezzenek. Ez az oxigéntolerancia okozza véleményünk szerint azt is, hogy az ionos térhálókötések hővel és oxidációval szemben stabilabbak, mint a szokásos, kénnel térhálósított elasztomerek kötései.
Az α-β telítetlen szerves savak jelen találmány szerint használható sói az olyan savak sói, mint például az akrilsav, metakrilsav, maleinsav, fumársav, etakrilsav, vinil-akrilsav, itakonsav, metil-itakonsav, akonitsav, metil-akonitsav, krotonsav, α-metil-krotonsav, fahéjsav és 2,4-dihidroxi-fahéjsav. Ezek lehetnek cink-, kadmium-, kalcium-, magnézium-, nátrium- vagy alumíniumsók, előnyösen cinksók. Az α-β telítetlen szerves savak előnyös sója a cink-diakrilát és a cink-dimetakrilát. A legelőnyösebb telítetlen szervessav-só a cinkdimetakrilát. A jelen találmány céljára használt fémsó mennyisége 1-20 tömeg% és előnyös módon 5-20 tömeg%. A legelőnyösebb kiviteli alaknál a fémsó 5 tömeg% cink-dimetakrilát abban az esetben, ha 10 tömegárig terjedő mennyiségű szilikongumival kevert EPDM-et használunk, és 10-20 tömeg%, előnyösebben 15 tömeg%, ha egyéb etilén-a-olefin elasztomert használunk.
A jelen találmány szerinti végtelenített szállítószalagok céljára használt etilén-a-olefin elasztomerkészítmények tartalmaznak továbbá 25-250 tömeg%, előnyösen 25-100 tömeg% erősítő töltőanyagot, mint kormot, kalcium-karbonátot, talkumot, agyagot vagy hidratált szilícium-oxidot vagy ilyen keveréket. 1-20 tömeg% α-β telítetlen szervetlensav-fémsó és 25-250, előnyösen 25-100 tömeg% erősítő töltőanyag beépítése a peroxiddal térhálósított etilén-a-olefin elasztomerkészítménybe biztosítja a szokásos peroxiddal térhálósított elasztomerek hőstabilitását, ugyanakkor biztosítja a kénnel térhálósított elasztomerek szokásos szakítószilárdságát és dinamikai tulajdonságait.
A jelen találmány szerinti, szabad gyököt képező térhálósító szerek az etilén-a-olefin elasztomerek térhálósítására alkalmas térhálósítók, ezek közé tartoznak például a szerves peroxidok és az ionizáló sugárzás. Előnyös térhálósító szerek a szerves peroxidok, ezek közül - nem korlátozó értelemben - a dikumil-peroxid, bisz(terc-butil-peroxi)-diizopropil-benzol, terc-butil-perbenzoát, di-terc-butil-peroxid, 2,5-dimetil-2,5-di-tercbutil-peroxi-hexán, a,a-bisz(terc-butil-peroxi)-diizopropil-benzol. Az előnyös szerves peroxid térhálósító szer az a,a-bisz(terc-butil-peroxi)-diizopropil-benzol. A találmány céljára használt szerves peroxid hatásos térhálósító mennyisége tipikusan 2-10 tömeg%. Az előnyös szerves peroxidmennyiség 4-6 tömeg%. Adott esetben a szerves peroxid térhálósító szerhez a keverék térhálósító-rendszer komponenseként kén is adható 0,01-1,0 tömeg% mennyiségben, hogy növeljük a térhálósított elasztomer Young-féle modulusát anélkül, hogy hátrányosan befolyásolnánk annak szakítószilárdságát.
A szokásos gumifeldolgozási gyakorlatnak megfelelően egyéb konvencionális etilén-a-olefin elasztomer adalékanyagok, feldolgozás- és nyújtóolajok, antioxidánsok, viaszok, pigmentek, lágyítószerek, puhítószerek és hasonlók is hozzáadhatok anélkül, hogy a találmány céljától eltérnénk. így például a jelen találmány egy előnyös kiviteli alakjánál az elasztomerkészítmény 0,5-1,5 tömeg% ózon elleni szert vagy antioxidánst és 5-15 tömeg% paraffinos petróleumolaj-lágyító/puhító szert is tartalmaz.
A jelen találmány céljára használható etilén-a-olefin elasztomerkészítmények bármilyen konvencionális eljárással előállíthatok, így például oly módon, hogy a komponenseket belső keverőben vagy hengerszéken keverjük össze.
A következő példák a jelen találmány további szemléltetését célozzák és nem tekinthetők annak korlátozásának. A példákban szereplő „rész”- és százalékadatok tömegre vonatkoznak, hacsak azt másként nem jelezzük.
1., 3. és 5. példa, továbbá a
2., 4. és 6. összehasonlító példa
Az 1., 3., 5. és 7., jelen találmány szerinti elasztomerkészítmény-receptúra példákat, és a 2., 4., 6. és 8. összehasonlító példa szerinti receptúrákat az I. táblázat tünteti fel. A II. táblázatban az 1., 3., 5. és 7. példa szerinti és a 2.,4., 6. és 8. összehasonlító példa nem öregített mintáinak analitikai eredményeit foglaltuk össze. AIII. táblázat az 1., 3., 5. és 7. példa öregített mintáinak és a 2., 4., 6. és 8. példa öregített mintáinak analitikai eredményeit tartalmazza. A IV. és V. táblázat az 1., 3. és 5. példa, valamint a 2., 4. és 6. összehasonlító példa öregített és nem öregített mintáinak tapadási analízisadatait tartalmazzák. A VI. táblázat a találmány szerinti többszörös V bordás szíjnak és a 3. ábra szerinti szíjak összehasonlító adatait foglalja össze, amelyek száltöltésűek, illetve egy olyan konvencionális többszörös V bordás szíj adatait, amely száltöltésű polikloroprént tartalmaz fő szíjtestrészként és tárcsaérintkező-részként.
HU 218 420 Β
Ezeknél a példáknál az elasztomer feldolgozását a következőképpen hajtottuk végre. Az 1. és 3. példa, valamint a 2. és 4. összehasonlító példa esetében a feldolgozás egy 16 500 cm3 belső űrtartalmú 1A Banburykeverőben történt; a dagasztást körülbelül 30 fordu- 5 lat/perc sebességgel végeztük. Az 5. és 7. példánál, valamint a 6. és 8. összehasonlító példánál a feldolgozás egy 1 570 cm3 belső térfogatú BR Banbury-keverőben történt és a dagasztást körülbelül 77 fordulat/perc sebességgel végeztük. Az adagokat három menetben végzett 10 keveréssel dolgoztuk fel. Az első menetben a Banbury-keverőbe minden komponenst beadagoltunk a szerves peroxid kivételével, és azokat körülbelül 145 °C hőmérsékleten vagy legfeljebb 10 perc ideig kevertük. A második menetben az adagot 154 °C-on gyúr- 15 tűk újra, majd leürítettük. A harmadik menetben először hozzáadtuk a keverékhez a szerves peroxidot, azután az adagot 88 °C-on újragyúrtuk és leürítettük.
Minden összegyúrt kompoundot gyúrás után és 168 órás hőöregítés után megvizsgáltunk fizikai tulajdon- 20 Ságokra, hacsak ezt másként nem jelezzük. A vulkanizált termékek tulajdonságait a következő módszerekkel vizsgáltuk: a Pico kopási ellenállását az ASTM D228-8 szerint; a szakítási tulajdonságokat az ASTM D573-88 szerint; a tépőszilárdságot az ASTM D624-91 szerint; a ke- 25 ménységet az ASTM D2240-91 szerint; a repedésnövekedést az ASTM D813-87 szerinti Demattia-módszerrel; a kopasztást Tábor-módszerrel az ISO-5470-1980 szerint.
A következő receptúrákon alkalmazott anyagok: 30
Kereskedelmi elnevezés Összetétel, gyártó cég
Nordel 1070 etilén-propilén-dién terpolimer (EPDM) az E. I. duPont de Nemours cég terméke
Royaltherm 1411 szilikonnal módosított EPDM, az Uniroyal cég terméke
Engage CL 8001 etilén-oktén-kopolimer (EOM), a Dow Chemical cég terméke
Vistalon 606 etilén-propilén-kopolimer (EPM), az Exxon Chemical Americas cég terméke
Hi-Sil 233 kicsapott, hidratált, amorf szilícium-dioxid, a Pittsburgh Plate Glass Co. terméke
N330 korom I#82, a Huber Co. terméke
N550 korom I#43, a Huber Co. terméke
Sunpar 2280 paraffinolaj, ASTM D2226 szerinti 104 B típus, a Sun Refining Co. terméke
Agerit Resin D polimerizált, l,2-dihidro-2,2,4trimetil-kinolin, a B. F. Goodrich Co. cég terméke
Sárét 634 cink-dimetakrilát, a The Sartomer Co. cég terméke
Vul-Cup 40 KE a,a-bisz(terc-butil-peroxi)-diizopropil-benzol Burgess KE anyagon, a Hercules Inc. cég terméke
I. táblázat
1. példa 2. összehasonlító példa 3. példa 4. összehasonlító példa 5. pclda 6. összehasonlító példa 7. példa 8. összehasonlító példa
Nordel 1070 100 100 0 0 0 0 0 0
Royaltherm 1411 0 0 100 100 0 0 0 0
Engage CL 8001 0 0 0 0 100 100 0 0
Vistalon 606 0 0 0 0 0 0 100 100
Hi-Sil 233 0 0 40 40 0 0 0 0
N330 0 0 0 0 50 50 0 0
N550 60 60 0 0 0 0 55 55
Sunpar 2280 olaj 10 10 0 0 10 10 10 10
Agerit Resin D 1 1 1 1 1 1 1 1
Sárét 634 15 0 5 0 15 0 15 0
Vul-Cup 40KE 5 5 6 6 5 5 5 5
II. táblázat
Nem öregített minták analízise
1. példa 2. összehasonlító példa 3. példa 4. összehasonlító példa 5. példa 6. összehasonlító példa 7. példa 8. összehasonlító példa
Durometer UA 63,8 56,8 81 70 82,5 77,8 65,7 58,2
%EB> 378,1 364,1 361,8 416,2 448,8 445,8 390,3 488,8
M 100 (Pa) 1370,7- 102 841,4- 102 2122-102 1333,6- 102 2022,5 · 102 1499,5- 102 1307,3- 102 762,3- 102
HU 218 420 Β
11. táblázat (folytatás)
1. példa 2. összehasonlító példa 3. példa 4. összehasonlító példa 5. példa 6. összehasonlító példa 7. példa 8. összehasonlító példa
Szakítószilárdság (Pa) 7793,7- 102 6083,1· 102 6678,2· 102 7059,2· 102 11 648,2102 10 886,3· 102 7258,4· 102 5378,4· 102
„C” tépőszilárdság2 49,0 40,56 50,0 47,2 43,2 43,25 50,45 39,3
PICO kopási index 142 94 157 91 265 223 129 109
Tabor-koptató, térfogatveszteség (mm3) 94,5 16,9 172,6 131,6 - - 11,2 20,8
Demattia 0,5” 100 °C-on (2,54 cm/megaciklus) 5,8 22,1 15,4 42,6 0,8 0,7 0,3 0,3
Demattia 2,25” 100°C-on (2,54 cm/megaciklus) 34,8 74,1 397 308 12,2 4,3 21,4 5,3
1 EB=szakítónyúlás 2 Tépőszilárdság kp/m 10_2-ben kifejezve
A többszörös V bordás szíjakkal kapcsolatos speciális probléma az, hogy az egymás melletti bordákról lekopott anyag felgyülemlik a bordák között és rajta ma- 25 rád a szíjon. Ezért a tömegveszteségi eredmények nem tükrözik teljesen a kopási jelenséget. így a II. táblázatban az összehasonlító példák térfogati veszteségre vonatkozó Tabor-koptatási értékei, úgy tűnik, nagyobb koptatást ellenállást mutatnak ki, mint a megfelelő, 30 cink-dimetakrilátot tartalmazó minták. Ezeknek a mesterségesen nagy értékeknek oka az, hogy a lekoptatott anyag felgyülemlik, és azt nem távolítjuk el az összehasonlító vizsgálati mintáról az analízis során. Ez a felgyülemlés az anyag ragacsos természetét jelzi és valószínűleg azt is, hogy a tényleges alkalmazás során az anyag kopásra hajlamos. A cink-dimetakrilátot tartalmazó mintáknál ez a koptató hatás nem jelentkezett. Ily módon az öszehasonlító példák alacsonyabb koptatási értékei a koptatási ellenállás csökkenését jelzik, szemben a jelen találmány szerinti, cink-dimetakrilátot tartalmazó mintákkal.
111. táblázat
Öregített minták analízise
1. példa 2. összehasonlító példa 3. példa 4. összehasonlító példa 5. példa 6. összehasonlító példa 7. példa 8. összehasonlító példa
Durometer UA 69,1 62,4 86 75 67,6 61,7 70,2 58,2
%EB> 345,5 395,2 361,8 344,5 410 477 376 552
Ml00 (Pa) 1607,5· 102 826,2-102 30599,6- 102 1695,7-102 2180· 102 1530,4 102 1365 -102 609,8 102
Szakítószilárdság (Pa) 7709-102 6217,5-102 6959,6· 102 7547,2-102 11282,2- 102 10350,9 102 7517,3- 102 5410,8-102
„C” tépőszilárdság2 49,0 38,8 54,4 47,14 68,8 58,9 50,45 39,3
Demattia 2,25” öregítés 125 °C-on 168 óra alatt (2,54 cm/megaciklus) 30,6 59,6 - - γ** 3** 25,3 2,3
* Az 5. példát és a 6. összehasonlító példát 168 órán át 150 °C-on hőöregítettük.
** Az 5. példa cs a 6. összehasonlító példa Dematta 2,25” analízisét 70 órás, 175 °C-on végzett hőöregítés után hajtottuk végre.
1 EB=szakitónyúlás 2 Tépőszilárdság kp/m· 10~2-bcn kifejezve
Összegezve, a II. és III. táblázat eredményei azt mutatják, hogy a cink-dimetakrilát hozzáadása az etilén-aolefin elasztomerkészítményekhez azt eredményezi, hogy nagymértékben javul a modulus és a kopási ellenállás, miközben elfogadható nyúlást, szakítószilárdságot és kopási ellenállást érünk el. Nevezetesen, amint a nem öregített és az öregített minták Demattia-analízis60 eredményei mutatják, a cink-dimetakrilátot tartalmazó
HU 218 420 Β etilén-a-olefin minták modulusa általában nagyobb volt, miközben azok elfogadható hajlítási-fárasztási tulajdonságokat mutattak.
Hivatkozással a IV. és V. táblázatokra, a tapadás hatásosságát a térhálósított elasztomerfajták szabványos 5 „t” lefejtési vizsgálat szerinti húzóvizsgálattal határoztuk meg. A vizsgálatot 5,1 cm/perc keresztfejsebesség mellett és mind szobahőmérsékleten, mind 125 °C-on mért szakítást százalékok meghatározásával végeztük.
Körülbelül 2,5 cm széles poliészter textíliacsíkokat ragasztottunk az 1., 3. és 5. példa, valamint a 2., 4. és 6. összehasonlító példa szerint előállított elasztomermintákra. Az elasztomerminták vastagsága körülbelül 0,127 cm volt. A poliészter textíliacsíkokat egy oldószeres izocianátprimer első bevonattal és egy olyan második bevonattal ragasztottuk az elasztomermintákhoz, amely piridin/sztirol butadiénkaucsuk rezorcinol-formaldehides latexéből állt.
IV. táblázat
Nem öregített minták tapadási analízise
Húzóerő szobahőmérsékleten Tépőerő szobahőmérsékleten Tcpőerő 125 °C-on (kp/cm) % szakitócrő 125 °C-on
1. példa 50 100 16 100
2. összehasonlító példa 23 0 19 100
3. példa 22 50 8 75
4. összehasonlító példa 13 0 3 0
5. példa 97 80 38 100
6. összehasonlító példa 8 0 29 5
V. táblázat
Húzóerő szobahőmérsékleten Tépőcrő szobahőmérsékleten Tépőerő 125 °C-on (kp/cm) % szakítóerő 125 °C-on
1. példa 48 100 14 100
2. összehasonlító példa 62 100 22 100
3. példa 11 5 4 40
4. összehasonlító példa 8 0 2 0
5. példa 93 100 43 100
6. összehasonlító példa 95 40 43
A IV. és V. táblázatban a 0 tépőerő a gumi és a ragasztóanyag határfelületén a tapadás tönkremenetelét jelzi. Nevezetesen, míg szobahőmérsékleten a nem öregített minták ilyen 0 tépőerőt vagy kohézió-tönkremenetelt nem mutatnak, a nem öregített 2., 4. és 6. összehasonlító példa mintáinál ez minden esetben fellép. Az 1., 3. és 5. példa szerinti minták csak sokkal nagyobb erőnél mutatnak tönkremenetelt szobahőmérsékleten, mint az összehasonlító példák, ami azt jelenti, hogy jelentősen jobb a tapadásuk. Mind az 1. példa, mind a 2. összehasonlító példa szerinti, az E. I. DuPont de Nemours cégtől beszerezhető Nordel 1070 kereskedelmi elnevezésű EPDM-alapú mintáknak emelt hőmérsékleten nagy a tépőszilárdsága. A 3. és 5. példa szerinti, mind öregített, mind nem öregített minták jó tapadást mutatnak, míg az összehasonlító példák szerinti minták nem, ami azt bizonyítja, hogy erősebb a tapadás ott, ahol cink-dimetakrilátot használtunk. Igen figyelemreméltó, hogy a cinkdimetakrilátot tartalmazó minták jó adhezív tulajdonságokat mutattak mind öregített, mind nem öregített állapotban, míg a cink-dimetakrilát nélküliek rossz adhezív tulajdonságokat a nem öregített állapotban.
A VI. táblázatban feltüntetett kopási ellenállás és terhelhetőségi kapacitás analíziseredmények a jelen találmány szerinti kiviteli alakokat (1 szíj, 2 szíj, 3 szíj) hasonlítjuk össze a standard, kereskedelemben kapható szíjakkal (A összehasonlító szíj). Az 1 szíj egy többszörösen V bordázott, a 3. ábra szerinti szíj, amelynek fő szíjtestrészét és tárcsával érintkező részét cinkdimetakriláttal erősített EPDM-mel készítettük az 1. példa szerinti recepttáraknak megfelelően, azzal a módosítással, hogy N 330 típusú kormot használtunk az N 550 típusú korom helyett, és a testrész száltöltésű volt. A 2 szíj egy, az 1 szíjhoz minden tekintetben hasonló szíj volt azzal a különbséggel, hogy a Nordel 1070 helyett Vistalon 606-ot használtunk és a recepttára 55 tömeg% N 330 típusú kormot tartalmazott. A 3 szíj egy, az 1 szíjhoz hasonló, többszörösen V bordázott szíj volt minden tekintetben azzal a különbséggel, hogy a 3 szíjnál a Nordel 1070 helyett Engage CL 8001-et használtunk. Ezen túlmenően a 3 szíj 0,50 tömeg%, az Uniroyal Chemical cégtől Naugard 445 néven beszerezhető szubsztitutált difenil-amin antioxidánst, valamint az R. T. Vanderbilt cégtől Vanox ZMTI néven beszerezhető cink-2-merkapto-tolil-imidazol antioxidánst tartalmazott. A 3 szíj peroxid térhálósító szerét 5,50 tömeg% mennyiségben használtuk. Az összehasonlító A szíj egy standard polikloroprén („CR”) szállal töltött, több8
HU 218 420 Β szőrös V bordázatú szíj volt. Az 1 szíj, a 2 szíj, a 3 szíj nyújtóelemeit tereftalát-poliészter kord képezte. A kordot a szíj elasztomerrészeihez egy kordkezelő anyag ragasztotta, amely egy izocianát alapozót tartalmazott, ami után egy vinil-piridin-sztriol-butadién-kaucsuk 5 latex vagy egy vinil-piridin-karboxilezett sztirol-butadién latex következett és egy kord ragasztóanyag, ami a The Lord Corporation cégtől beszerezhető, Chemlok 238 kereskedelmi elnevezésen ismert polimer ragasztóból állt. Továbbá, az 1, 2 és 3 szíj, valamint az A össze- 10 hasonlító szíj szálas töltőanyaga a Teijin japán cég TECHNORA kereskedelmi elnevezésű, egy rezorcinol-formaldehid latexszel kezelt, 3 mm hosszúságú aramid vágott szál volt, de az A összehasonlító szíjhoz 1 mm-es aramidszálakat használtunk. A szíjak körűibe- 15 lül 112 cm hosszúak és 1,067 cm szélesek voltak.
A nagy feszültség alatti teherbíró képesség meghatározása céljából a többszörös V bordázatú szíjakat két, többhomyos görgővel hajtottuk meg, melyek mindegyikének átmérője 6,1 cm volt. A szíjakat 3500 fordu- 20 lat/perc sebességgel működtettük 7,1 lóerővel (5,3 kW),
264 lbs (1174 N) állandó igénybevétel mellett szobahőmérsékleten. A VI. táblázatban feltüntetett ideig a szíjakat addig működtettük, míg tönkre nem mentek, amit a porleválás, a bordák leválása vagy a katasztrofális tönk- 25 remenetel jelzett.
A kopással szembeni ellenállási és hajlítási fárasztási analízis céljára a szíjakat négypontos víztörő vizsgálat alá vetettük, melynek során a szíjakat két, többhomyos görgő, egy belső feszítőtárcsa és egy hátoldali feszítőtárcsa köré rendeztük el. A két nagyobb görgő átmérője 12,1 cm, a belső feszítőtárcsa átmérője 4,4 cm, és a hátoldali feszítőtárcsa átmérője 7,6 cm volt. A szíjakat 4900 fordulat/perc sebességgel 11 lóerő (8,2 kW) meghajtóerővel működtettük 110 lbs (489 N) állandó feszültség mellett. A kopással szembeni ellenállási vizsgálat során a szíjakat először lemértük, azután a tárcsák (görgők) köré helyeztük és szobahőmérsékleten 96 órán át működtettük, majd a tömegveszteség meghatározása céljából újra lemértük. Az első hajlítási fárasztási vizsgálat céljára a szíjakat a görgők és tárcsák köré helyeztük és 4900 fordulat/perc sebességgel 100 °C-on addig működtettük, míg meghibásodtak, amit az jelzett, hogy azokon eggyel több repedés képződött, mint a szíjbordák száma volt. A második hajlítási fárasztási vizsgálat céljára a szíjakat hasonló módon helyeztük a görgők és tárcsák köré és 4900 fordulat/perc sebességgel 110 °C hőmérsékleten meghibásodásig működtettük, amit az jelzett, hogy rajtuk eggyel több repedés képződött, mint amennyi a szíjbordák száma volt.
VI. táblázat Szíjvizsgálat
1. szíj 2. szíj 3. szíj Összehasonlító (CR) szíj
Terhelésképesség (óra) 232 341 677 58
Tömegveszteség (g) 0, 59 0, 57 0, 57 0, 68
Hajlítási fárasztás 100 °C-on (óra) 1356 1040 - 120
Hajlítási fárasztás 110 °C-on (óra) - 732 947 -
Az 1 szíj terhelésképessége négyszer nagyobb volt, mint a polikloroprénszíjé és meghaladta annak kopási ellenállását. Ezen túlmenően az 1 szíj, ami fő szíjtestrészében egy cink-dimetakriláttal erősített, száltöltésű EPDM elasztomert tartalmazott, négyszer nagyobb élettartamot mutatott, mint a standard polikloroprénszíj a hajlítási fárasztási vizsgálat során. A cink-dimetakriláttal erősített Vistalon 606-alapú 2 szíj terhelésképessége több, mint ötszöröse volt, mint a polikloroprénszíjé és a hajlítási fárasztási vizsgálat szerint mind 100 °C-on, mind 110 °C-on sokkal nagyobb élettartamú volt annál. A cink-dimetakriláttal erősített, Engage CL 8001-alapú 3 szíj a standard polikloroprénszíjhoz képest hasonló módon sokkal nagyobb tehelésképességet mutatott és kitűnő volt a hajlítási fárasztási vizsgálati eredménye is.
A jelen találmány szerinti meghajtó- és lapos szíjak dinamikai tulajdonságainak javulása annak tulajdonítható, hogy azok fő szíjtestrészükben vagy tárcsával érintkező részükben α,β telítetlen szerves sav fémsójával erősített, peroxiddal térhálósított etilén-a-olefin elasztomerkészítményt tartalmaznak. Az így kapott elasztomerkészítménynek jobb a tapadása erősítő textilanyagokhoz anélkül, hogy az alapelasztomer további, tapadást elősegítő anyagokat tartalmazna. Az ilyen, tapadást elősegítő anyagok, mint a H-R-H száraz gumi adhéziórendszerek metilén- és rezorcinoldonorai felhasználhatók azonban a szíjkonstrukcióban anélkül, hogy a jelen találmánytól eltérnének.
Bár szemléltetés céljából részletesen leírtuk a találmányt, figyelembe kell venni, hogy ezek a részletek csak a szemléltetést célozzák, és a találmányon szakember változtathat anélkül, hogy annak szellemétől eltérne, hacsak ezt igénypontjaink jellemzői lehetővé nem teszik. Az itt ismertetett találmány alkalmas módon gyakorolható bármely olyan elem hiányában, melyet itt nem ismertettünk.

Claims (11)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Dinamikus terhelés alatti tárgyba történő alkalmazásra szolgáló, szabad gyököt fejlesztő anyag felhasználásával térhálósítható elasztomerkompozíció, azzal jellemezve, hogy a keverék (a) 100 tömegrész, a nevezett kompozíció primer elasztomereként szolgáló etilén-a-olefin elasztomert, (b) a nevezett elasztomer 100 tömegrészére számított,
    1-20 tömegrész α-β telítetlen szervessav-fémsót; és (c) a nevezett elasztomer 100 tömegrészére számított,
    25-250 tömegrész erősítő töltőanyagot tartalmaz.
  2. 2. Dinamikus terhelési körülmények közötti használatra szánt tárgy, azzal jellemezve, hogy primer elasztomerkompozícióként az 1, igénypont szerinti kompozíciót tartalmaz.
  3. 3. Tárcsára illeszthető meghajtószíj, amely nagy fárasztási ellenállású, nagy kopási ellenállású, nagy szakítószilárdságú és nagy rugalmassági modulusú, szabad gyököt fejlesztő anyaggal térhálósított elasztomerkompozícióból, a nevezett fő testrészben elrendezett feszítőeszközből, és a nevezett fő testrésszel egybeépített, tárcsával érintkező részből áll, azzal jellemezve, hogy (a) a szíjtest primer elasztomerként szolgáló 100 tömegrész etilén-a-olefin elasztomert, (b) a nevezett elasztomer 100 tömegrészére számított
    1-30 tömegrész α-β telítetlen szervessav-fémsót; és (c) a nevezett elasztomer 100 tömegrészére számított
    25-250 tömegrész erősítő töltőanyagot tartalmaz.
  4. 4. A 3. igénypont szerinti meghajtószíj, azzal jellemezve, hogy a nevezett etilén-a-olefin elasztomer (a) etilén-propilén kopolimer;
    (b) etilén-oktén kopolimer;
    (c) etilén-propilén-dién terpolimer; vagy (d) ezek keveréke.
  5. 5. A 3. igénypont szerinti meghajtószíj, azzal jellemezve, hogy a primer elasztomerként alkalmazott etiléna-olefin elasztomer tömegére számított 25 tömeg%-ig terjedő mennyiségű második elasztomeranyaggal, mint
    a) szilikongumival,
    b) polikloroprénnel,
    c) epiklórhidrinnel,
    d) hidrogénezett nitril-butadién-kaucsukkal,
    e) természetes gumival,
    f) etilén-vinil-acetát kopolimerrel,
    g) etilén-metakrilát kopolimerrel vagy terpolimerrel,
    h) sztirol-butadién-kaucsukkal,
    i) nitrilkaucsukkal,
    j) klórozott polietilénnel,
    k) szulfoklórozott polietilénnel,
    l) alkilezett szulfoklórozott polietilénnel,
    m) transz-poliokténamerrel,
    n) poliakrilkaucsukkal,
    o) butadiénkaucsukkal vagy
    p) az előbbi anyagok keverékével van keverve.
  6. 6. A 3. igénypont szerinti meghajtószíj, azzal jellemezve, hogy az elasztomerkészítmény további, adhéziót elősegítő anyagoktól mentes.
  7. 7. A 3. igénypont szerinti meghajtószíj, azzal jellemezve, hogy a nevezett α,β telítetlen szervessav-fémsó akrilsav-, metakrilsav-, maleinsav-, fumársav-, etakrilsav-, vinil-akrilsav-, itakonsav-, metil-itakonsav-, akonitsav-, metil-akonitsav-, krotonsav-, a-metil-krotonsav-, fahéjsav- vagy 2,4-dihidroxi-fahéjsav-fémsó.
  8. 8. A 7. igénypont szerinti meghajtószíj, azzal jellemezve, hogy a fémsó (a) cink-diakrilát vagy (b) cink-dimetakrilát.
  9. 9. A 3. igénypont szerinti meghajtószíj, azzal jellemezve, hogy a szabad gyököt fejlesztő anyag (a) szerves peroxid, (b) a nevezett elasztomer 100 tömegrészére számított
    0,01-1,0 tömegrész kénnel kevert peroxidanyag vagy (c) ionizáló sugárzás hatásos térhálósító mennyisége.
  10. 10. A 3. igénypont szerinti meghajtószíj, azzal jellemezve, hogy a szíj szinkrón, V bordás vagy többszörösen V bordás erőátviteli meghajtószíj.
  11. 11. A 3. igénypont szerinti meghajtószíj, azzal jellemezve, hogy a nevezett etilén-a-olefin elasztomer etilénegység-tartalma a nevezett elasztomer 55-78 tömeg%-a.
HU9602098A 1994-10-31 1995-10-31 Dinamikus terhelés alatti tárgyba történő alkalmazásra szolgáló elasztomer kompozíció és dinamikus tehelési körülmények közötti használatra szánt cikkek HU218420B (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US33182594A 1994-10-31 1994-10-31
US08/549,892 US5610217A (en) 1994-10-31 1995-10-30 Ethylene-alpha-olefin belting

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9602098D0 HU9602098D0 (en) 1996-10-28
HUT75173A HUT75173A (en) 1997-04-28
HU218420B true HU218420B (hu) 2000-08-28

Family

ID=26987941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9602098A HU218420B (hu) 1994-10-31 1995-10-31 Dinamikus terhelés alatti tárgyba történő alkalmazásra szolgáló elasztomer kompozíció és dinamikus tehelési körülmények közötti használatra szánt cikkek

Country Status (17)

Country Link
EP (1) EP0737228B2 (hu)
JP (1) JPH09500930A (hu)
CN (1) CN1081654C (hu)
AT (1) ATE218153T1 (hu)
AU (1) AU689351B2 (hu)
BR (1) BR9506433A (hu)
CA (1) CA2180265C (hu)
CZ (1) CZ289325B6 (hu)
DE (1) DE69526845T3 (hu)
DK (1) DK0737228T4 (hu)
ES (1) ES2179891T5 (hu)
HU (1) HU218420B (hu)
MX (1) MX9602528A (hu)
PL (1) PL182802B1 (hu)
PT (1) PT737228E (hu)
RU (1) RU2141979C1 (hu)
WO (1) WO1996013544A1 (hu)

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19547025A1 (de) * 1995-12-15 1997-06-19 Contitech Antriebssysteme Gmbh Antriebsriemen
WO1999011700A1 (en) * 1997-09-03 1999-03-11 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Curable composition having improved cured adhesion, tear resistance, cut-growth resistance, aged property retention
US6361462B1 (en) 1997-10-31 2002-03-26 Mitsuboshi Belting Ltd. V-ribbed power transmission belt
CN1109830C (zh) * 1997-10-31 2003-05-28 三星皮带株式会社 动力传动带
AU4770299A (en) * 1998-07-16 2000-02-07 Aktieselskabet Roulunds Fabriker Elastomeric composition and the use thereof in an article subject to dynamic loading
US6607828B1 (en) 1998-12-16 2003-08-19 Mitsuboshi Belting Ltd. Method of bonding an ethylene-α-olefin rubber composition to a fiber cord and a fiber cord-rubber laminate made according to the method
CN1107174C (zh) * 1999-01-25 2003-04-30 三星皮带株式会社 V形带肋传动带
US6943220B2 (en) 2001-03-26 2005-09-13 Mitsui Chemicals, Inc. Rubber compositions and their uses
CA2355578A1 (en) * 2001-07-31 2003-01-31 Bayer Inc. Covulcanisation of polymers
JP2003314619A (ja) * 2002-04-23 2003-11-06 Bando Chem Ind Ltd 高負荷伝動ベルト用ゴム組成物及びこのゴム組成物を用いた高負荷伝動ベルト
US20050048857A1 (en) 2003-08-29 2005-03-03 Walter Terschueren Apparatus and process for making tape useful as a tire cap ply from greige fabric
US20050048280A1 (en) 2003-08-29 2005-03-03 Stamper Rodney Gene Apparatus and process for making a tape useful as a tire cap ply
JP4624748B2 (ja) * 2003-10-31 2011-02-02 三ツ星ベルト株式会社 歯付ベルト
US7201688B2 (en) * 2004-03-09 2007-04-10 The Gates Corporation Power transmission belt
US7166678B2 (en) * 2004-03-31 2007-01-23 The Gates Corporation Rubber composition and vibration damper using the rubber composition
CN100591948C (zh) 2004-06-23 2010-02-24 坂东化学株式会社 传动带
JP4745789B2 (ja) 2004-12-27 2011-08-10 三ツ星ベルト株式会社 Vリブドベルト及びvリブドベルトの製造方法
US20060148989A1 (en) * 2004-12-31 2006-07-06 George Burrowes Power transmission belts having enhanced properties
DE102005023213A1 (de) * 2005-05-16 2006-11-23 Rhein Chemie Rheinau Gmbh Mikrogel-enthaltende vulkanisierbare Zusammensetzung
JP4672603B2 (ja) 2005-08-31 2011-04-20 三ツ星ベルト株式会社 摩擦伝動ベルト
JP4932338B2 (ja) 2005-09-30 2012-05-16 三ツ星ベルト株式会社 摩擦伝動ベルト
DE102006018717A1 (de) * 2006-04-20 2007-10-25 Contitech Antriebssysteme Gmbh Elastomerprodukt mit radikalisch vernetzter Kautschukmischung
DE102007044436A1 (de) 2007-09-18 2009-03-19 Contitech Antriebssysteme Gmbh Endloser elastischer Antriebsriemen, insbesondere Keilriemen oder Keilrippenriemen, mit vermindertem Spannungsverlust
DE102008026965A1 (de) 2008-06-05 2009-12-10 Contitech Antriebssysteme Gmbh Antriebsriemen, insbesondere Keilrippenriemen, mit einer Flockauflage und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102008033267A1 (de) 2008-07-15 2010-01-21 Contitech Antriebssysteme Gmbh Ölbeständiger Antriebsriemen, insbesondere Zahnriemen
DE102008045453A1 (de) 2008-09-02 2010-03-04 Contitech Antriebssysteme Gmbh Antriebsriemen, insbesondere Keilrippenriemen, und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102008037415A1 (de) 2008-10-06 2010-04-08 Contitech Antriebssysteme Gmbh Antriebsriemen, insbesondere Keilrippenriemen, mit einer Textilauflage und Verfahren zu dessen Herstellung
JP5315355B2 (ja) * 2008-10-24 2013-10-16 バンドー化学株式会社 伝動ベルト用ゴム組成物及びそれを用いた伝動ベルト
DE102008055530A1 (de) 2008-12-16 2010-06-17 Contitech Antriebssysteme Gmbh Zahnriemen zum Antrieb einer Nockenwelle in Hochleistungsmotoren
JP5397752B2 (ja) * 2009-04-08 2014-01-22 ダイソー株式会社 低金属汚染性ゴム組成物
DE102009003798A1 (de) 2009-04-17 2010-10-21 Contitech Antriebssysteme Gmbh Kraftübertragungsriemen, insbesondere Keilriemen, und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102009026077A1 (de) 2009-07-01 2011-01-05 Contitech Antriebssysteme Gmbh Elastischer Antriebsriemen, insbesondere Keilrippenriemen, mit vermindertem Spannungsverlust
DE102009044079A1 (de) 2009-09-23 2011-03-24 Contitech Antriebssysteme Gmbh Elastischer Antriebsriemen in Form eines Keilriemens oder eines Keilrippenriemens mit einem vergrößerten Flankenwinkel
DE102009044153A1 (de) 2009-10-01 2011-04-07 Contitech Antriebssysteme Gmbh Antriebsriemen, insbesondere Zahnriemen, mit Basaltzugstrang
DE102010015901A1 (de) 2010-03-10 2011-09-15 Contitech Antriebssysteme Gmbh Antriebsriemen, insbesondere Keilrippenriemen, mit einer Gewebeauflage
DE102010016393A1 (de) 2010-04-12 2011-10-13 Contitech Antriebssysteme Gmbh PAK-freier Antriebsriemen, insbesondere Zahnriemen
DE102010060216A1 (de) 2010-10-28 2012-05-03 Contitech Antriebssysteme Gmbh Antriebsriemen, insbesondere Keilrippenriemen, und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102010055793A1 (de) 2010-12-23 2012-06-28 Arntz Beteiligungs Gmbh & Co. Kg Riemen mit hoher dynamischer Belastbarkeit
CN102297239A (zh) * 2011-07-21 2011-12-28 浙江三星胶带有限公司 氯化聚乙烯传动带
DE102011053679A1 (de) 2011-09-16 2013-03-21 Contitech Antriebssysteme Gmbh Antriebsriemen, insbesondere Keilrippenriemen, mit einer Gewebeauflage
JP5887171B2 (ja) * 2012-03-23 2016-03-16 株式会社ブリヂストン ゴム−金属複合体の製造方法
JP2014172931A (ja) * 2013-03-06 2014-09-22 Mitsubishi Cable Ind Ltd ゴム組成物、ゴム部材、それを用いたシール部材及び搬送部材
JP6137899B2 (ja) * 2013-03-26 2017-05-31 日信工業株式会社 炭素繊維複合材料及びその製造方法
EP2818513B1 (en) 2013-06-25 2015-12-23 Lanxess Elastomers B.V. Oil extended ethylene-alpha-olefin-non-conjugated diene copolymer
EP3029102A1 (en) 2014-12-05 2016-06-08 Lanxess Elastomers B.V. Vulcanizable rubber composition
EP4151261A1 (en) 2015-03-31 2023-03-22 Fisher & Paykel Healthcare Limited A user interface and system for supplying gases to an airway
DE102016001268A1 (de) * 2016-02-02 2017-08-03 Arntz Beteiligungs Gmbh & Co. Kg Ummantelter Keilriemen und Verbundriemen
CN108603567B (zh) * 2016-03-28 2019-05-07 阪东化学株式会社 摩擦传动带
CN114569856A (zh) 2016-08-11 2022-06-03 费雪派克医疗保健有限公司 可塌缩导管、患者接口和头戴具连接器
WO2018155722A1 (ja) 2017-02-27 2018-08-30 三ツ星ベルト株式会社 伝動ベルト
CN115585224A (zh) * 2018-09-27 2023-01-10 盖茨公司 多楔高效皮带和制造用于高效皮带的楔层材料的方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6613608A (hu) 1965-09-29 1967-03-30
US4192790A (en) 1976-02-25 1980-03-11 Uniroyal, Inc. Elastomeric composition having reduced Mooney viscosity
US4500466A (en) * 1982-09-21 1985-02-19 The Firestone Tire & Rubber Company Method for preparing a zinc dimethacrylate powder having a specific surface area range
JPS63221144A (ja) * 1987-03-09 1988-09-14 Bando Chem Ind Ltd エチレン・プロピレンゴム組成物
US5137976A (en) 1990-04-16 1992-08-11 Bridgestone/Firestone, Inc. Anhydrous metal salts of α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acids and related methods
JP2981575B2 (ja) 1991-01-30 1999-11-22 バンドー化学株式会社 ゴム組成物及びそれよりなる加硫ゴムを構成部材とする伝動ベルト
JPH0517635A (ja) * 1991-07-12 1993-01-26 Nippon Zeon Co Ltd ポリエチレン系ポリマー組成物
JP3243829B2 (ja) * 1992-03-27 2002-01-07 日本ゼオン株式会社 加硫性ゴム組成物
JP3265639B2 (ja) * 1992-09-24 2002-03-11 住友化学工業株式会社 高強度難燃性ゴム組成物
JPH06116442A (ja) * 1992-10-02 1994-04-26 Bando Chem Ind Ltd 加硫ゴム組成物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09500930A (ja) 1997-01-28
EP0737228B1 (en) 2002-05-29
CZ289325B6 (cs) 2002-01-16
ES2179891T5 (es) 2008-04-16
WO1996013544A1 (en) 1996-05-09
ES2179891T3 (es) 2003-02-01
RU2141979C1 (ru) 1999-11-27
BR9506433A (pt) 1997-09-02
CN1139943A (zh) 1997-01-08
DK0737228T4 (da) 2008-03-31
CA2180265C (en) 2001-06-12
EP0737228A1 (en) 1996-10-16
HUT75173A (en) 1997-04-28
CN1081654C (zh) 2002-03-27
DE69526845T2 (de) 2003-01-09
PT737228E (pt) 2002-10-31
AU689351B2 (en) 1998-03-26
ATE218153T1 (de) 2002-06-15
AU4143096A (en) 1996-05-23
DE69526845D1 (de) 2002-07-04
MX9602528A (es) 1997-06-28
HU9602098D0 (en) 1996-10-28
EP0737228B2 (en) 2007-12-12
DK0737228T3 (da) 2002-09-23
CZ191396A3 (en) 1997-06-11
CA2180265A1 (en) 1996-05-09
DE69526845T3 (de) 2008-06-26
PL182802B1 (pl) 2002-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU218420B (hu) Dinamikus terhelés alatti tárgyba történő alkalmazásra szolgáló elasztomer kompozíció és dinamikus tehelési körülmények közötti használatra szánt cikkek
US5610217A (en) Ethylene-alpha-olefin belting
CA2419277C (en) Power transmission belt having high modulus adhesive rubber member
EP1677030B1 (en) Fabric adhesion improvement for EPDM based low cost timing belt
RU2551693C1 (ru) Фрикционный приводной ремень
US7056250B2 (en) Power transmission belt containing short high molecular weight polyacrylonitrile fiber
US6177202B1 (en) Power transmission belt
KR20090009857A (ko) 라디칼로 가황된 고무 혼합물을 가진 탄성중합체 제품
EP4296537A1 (en) Transmission v-belt
AU2001283448A1 (en) Power transmission belt having high modulus adhesive rubber member
WO2024073495A1 (en) Halogenated polyethylene and ethylene polymer blends
JP2001187943A (ja) ダブルvリブドベルト

Legal Events

Date Code Title Description
HPC4 Succession in title of patentee

Owner name: THE GATES CORP., US