JP2004060777A - Toothed belt - Google Patents

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JP2004060777A
JP2004060777A JP2002220402A JP2002220402A JP2004060777A JP 2004060777 A JP2004060777 A JP 2004060777A JP 2002220402 A JP2002220402 A JP 2002220402A JP 2002220402 A JP2002220402 A JP 2002220402A JP 2004060777 A JP2004060777 A JP 2004060777A
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treatment liquid
rubber
toothed belt
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carbon material
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Japanese (ja)
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Mamoru Sawada
澤田 守
Takayuki Uchiumi
内海 隆之
Takayuki Tagawa
田川 孝之
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Mitsuboshi Belting Ltd
Original Assignee
Mitsuboshi Belting Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toothed belt for contributing to improvement of belt service life by reducing frictional resistance of yarn cloth for a long time, in the toothed belt where the surface of a tooth part of a belt body formed of rubber formulation is covered with the yarn cloth. <P>SOLUTION: This toothed belt comprises a plurality of tooth parts 3 at a predetermined interval along a longitudinal direction and a back part 2 embedded with core wires 1, and a tooth cloth 4 is adhered to surfaces of the tooth parts 3. Untreated yarn cloth as the tooth cloth 4 is impregnated into first treatment liquid of RFL treatment liquid, dried, then impregnated into second treatment liquid formed of rubber paste containing hard porous carbon material 23 made of rice bran as raw material, dried, adhered to a coat rubber layer, and then integrated by vulcanizing pressurization. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は歯付ベルトに係り、特に耐摩耗性および耐歯欠け性を改善したものに関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車用エンジンのカム軸及びインジェクションポンプやオイルポンプ、水ポンプ等の補機類を同時に駆動する歯付ベルトにおいては、エンジンの高出力化やエンジンルームのコンパクト化に伴い使用条件が一層厳しくなり、更なる耐久性の向上が要求されてきている。また、一般産業用機械に使用される歯付ベルトも同様でベルトの取り替え周期の延長を要求されている。
【0003】
このような歯付ベルトの故障形態は、心線の疲労によるベルトの切断と過負荷や歯布摩耗による歯欠けに大別される。心線の疲労による切断に対しては、アラミド心線や高強度ガラスの細径心線の使用や耐熱性に優れる水素化ニトリルゴム(H−NBR)配合物の使用、エンジン側の改良としてベルト張力を始動時及び走行時共一定に保つオートテンショナーの使用等により改良され、切断故障の発生は減少している。
【0004】
しかし、歯欠けの発生については、高強力タイプのナイロン6−6、アラミド繊維を使用した歯布の使用などの対策が施されているものの、未だ十分ではない。そこで、歯布を被覆した歯付ベルトの耐歯欠け性を更に向上させるために、歯布表面の低摩擦係数化を図ることが有力視されている。EP0662571B1には、歯布の織物層の外側にフッ素樹脂を含むポリマーマトリックス層を吹き付け又は塗布によりコーティングする歯付ベルトが提案されている。このフッ素樹脂は、特殊なポリマーマトリックス内に境界層無しに結合されている。そして、このポリマーマトリックスを歯布に結合させる。しかしながら、フッ素樹脂がポリマーマトリックスに強固に結合されているため、フッ素樹脂がマトリックスに囲われたままになって、フッ素樹脂による摩擦係数低減作用が十分発揮できなくなるという問題点があった。また、ポリマーマトリックスの材質的制限から、含有できるフッ素樹脂量が少なく、ポリマーマトリックス層の厚みも薄くなり、フッ素樹脂による耐歯欠け性の向上が十分ではないという問題点があった。
【0005】
また、特開平7−151190号には、歯布の表面及び内部に繊維化したフッ素樹脂を含むゴム混合物を含浸させ、歯布の裏面を接着層を介してベルト本体のゴム層に結合する歯付ベルトが提案されている。ゴム混合物中のフッ素樹脂を混練工程等により繊維化するのは、ゴム混合物中のフッ素樹脂が異物化してゴム混合物の強度を低下させないためである。しかし、ゴム混合物中で繊維化したフッ素樹脂は、摩擦面に露出する機会が少なく、フッ素樹脂による摩擦係数低減作用が十分ではなくなるという問題点があ
った。また、フッ素樹脂を繊維化して異物
化させずに強度を維持するために、歯布に含浸させるゴム100重量部に対して1〜30重量部程度のフッ素樹脂しか含有させることができず、耐歯欠け性の向上が十分ではないという問題点があった。
【0006】
また、一般産業用及び自動車用の動力伝達用途のVベルト、Vリブドベルトにおいては、ベルト背面とプーリとの摩耗及び異音の発生を防止するために、ベルト背面に繊維織物からなる織物が貼り付けられた構造になっている。この場合も、歯付ベルトと同様に繊維織物の摩擦係数を低減させることによって、耐磨耗性を向上させ、異音を低下させることが要望されているが、有効な対策が提案されていなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、ゴム配合物で形成されたベルト本体の歯部表面を繊維織物で被覆した歯付ベルトにおいて、繊維織物の摩擦抵抗を長期にわたって低減させてベルト寿命の向上に寄与する歯付ベルトを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本願請求項1記載の発明は、長手方向に沿って所定間隔で配置した複数の歯部と、心線を埋設した背部を有し、上記歯部の表面に歯布を被覆した歯付ベルトにおいて、上記歯布として未処理繊維織物をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液の第1処理液に含浸し乾燥し、更に硬質多孔性炭素材料を含むゴム糊からなる第2処理液に含浸し乾燥してコートゴム層を付着した後、これらを加硫加圧により一体化した歯付ベルトであり、コートゴム層に硬質多孔性炭素材料を含有させることによって歯付ベルトの歯部の摩耗を保護し、低い摩擦係数を長期に維持することができる。
【0009】
本願請求項2記載の発明は、前記硬質多孔性炭素材料がゴム糊のゴム配合物100重量部に対して30〜200重量部添加されている歯付ベルトにあり、歯付ベルトの歯部の摩耗を保護し、低い摩擦係数を長期に維持することができる。
【0010】
本願請求項3記載の発明は、レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液の第1処理液にフッ素樹脂粉末を含む粉末状減摩材が分散されている歯付ベルトにあり、多量のフッ素樹脂粉末をレゾルシン−ホルマリンの初期縮合物である樹脂分とゴムラテックスの固形分を介して繊維織物の表面もしくは付近に集束させることができ、更に金属製プーリと常時接触する歯付ベルトの摩耗を保護し、低い摩擦係数を長期に維持することができる。
【0011】
本願請求項4記載の発明は、フッ素樹脂粉末がポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体から選ばれた少なくとも1種である。
【0012】
本願請求項5記載の発明は、長手方向に沿って所定間隔で配置した複数の歯部と、心線を埋設した背部を有し、上記歯部の表面に歯布を被覆した歯付ベルトにおいて、上記歯布として未処理繊維織物をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液に少なくとも硬質多孔性炭素材料を分散した第1処理液に含浸し乾燥して硬質多孔性炭素材料を繊維織物の表裏面及び繊維間に集束させ、更にゴム糊からなる第2処理液に含浸し乾燥してコートゴム層を付着した後、これらを加硫加圧により一体化した歯付ベルトにあり、多量の硬質多孔性炭素材料をレゾルシン−ホルマリンの初期縮合物である樹脂分とゴムラテックスの固形分を介して繊維織物の表面もしくは付近に集束させることができ、歯付ベルトの歯部の摩耗を保護し、低い摩擦係数を長期に維持することができる。
【0013】
本願請求項6記載の発明は、第2処理液のコートゴム層の表面に、更にゴム糊に硬質多孔性炭素材料以外の粉末状減摩材を添加した第3処理液に含浸し乾燥させて最外ゴム層を付着し、これらを加硫加圧により一体化した歯付ベルトにある。
【0014】
本願請求項7記載の発明は、硬質多孔性炭素材料以外の粉末状減摩材がグラファイト、二硫化モリブデン、ガラスビーズ、セラミック粉末、球状フェノール樹脂粉末及びアラミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、繊維のカット糸又は粉末から選ばれた少なくとも1種である。
【0015】
本願請求項8記載の発明は、第2処理液のゴム糊にイソシアネート化合物もしくはエポキシ化合物が添加されている歯付ベルトであり、処理繊維織物とベルト本体との接着をさらに向上させることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の歯付ベルトを図面に基づいて説明する。図1は歯付ベルトの歯面に被覆された処理繊維織物の拡大断面図であり、図2は歯付ベルトの構造を示す斜視図である。
【0017】
図2において、歯付ベルトAは長手方向に沿って所定間隔で配置した複数の歯部3と、歯部3と連続する背部2と、背部2に埋設された心線1と、歯部2の表面に被覆された歯布4とを有する構造である。背部2と歯部3は、ゴム配合物9で形成されたベルト本体を構成する。また、歯布4である繊維織物はベルトの長手方向に延在する緯糸7と、ベルトの幅方向に延在する経糸8とを織成して成る繊維織物を基材として構成される。
【0018】
しかして、本実施例では、まず歯布4を構成している繊維織物を以下の方法によって処理する。
【0019】
(1)繊維織物をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス(RFL)処理液の第1処理液に含浸した後、一対の加圧ロール間を通して第1処理液の付着量を調節する。その後、150〜200°Cで1〜3分間加熱乾燥する。更に硬質多孔性炭素材料を分散させたゴム糊を付着させることができる。図1の例では、上記繊維織物を硬質多孔性炭素材料とベルト本体と同種のゴム配合物をメチルエチルケトン(MEK)、トルエン等の溶剤に溶解し、混合した第1ゴム糊に含浸付着させた後、一対の加圧ロール間を通して第1ゴム糊の付着量を調節する。その後、150〜180°Cで1〜3分間加熱乾燥して第1ゴム層5(コートゴム層)を形成する含むゴム糊からなる第2処理液に含浸し乾燥する。この第1ゴム糊にイソシアネート化合物を含有させることいができる。
【0020】
得られた処理歯布4は、緯糸7と経糸8とを織成してなる繊維織物の表面と裏面と繊維間にフッ素樹脂粉末が集束するように、ゴム成分21と、樹脂系接着成分22とからなる混合物26が含浸形成される。
【0021】
ゴム成分21はゴムラテックスを加熱し乾燥して得られたゴム固形物であり、樹脂系接着成分22はレゾルシンとホルマリンの初期縮合物である。前記ゴム成分21と樹脂系接着成分22は、RFL処理液を乾燥、加熱した後に残る固形分である。
【0022】
樹脂系接着成分22は緯糸7及び経糸8の繊維に接着している。また、ゴム成分21と樹脂系接着成分22とで構成されるマトリックス中には硬質多孔性炭素材料23が分散して混合されている。
【0023】
前記米ぬかを原料とする硬質多孔性炭素材料とは、脱脂ぬかにフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂および水などを加えて焼成した材料であり、RBセラミックス(Rice Bran Ceramics)とも呼ばれているものである。そしてその特徴としてはビッカース硬さが平均で4〜6GPa、圧縮強度が70〜80MPa程度の多孔質構造であり、合成樹脂素材に配合することによって耐摩耗性にも優れるとともに摩擦音の発生を抑制することができる。米ぬかを原料とする硬質多孔性炭素材料の添加量を多くすることが好ましい。
【0024】
前記RFL処理液は、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物とゴムラテックスとを混合したものであり、この場合レゾルシンとホルマリンのモル比は3/1〜1/3にすることが接着力を高めるうえで好適である。また、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、これをゴムラテックスのゴム分100重量部に対してその樹脂分が5〜50重量部になるようにゴムラテックスと混合したうえ、フッ素樹脂粉末を含む全固形濃度を10〜40%濃度に調節する。
【0025】
ゴム成分21を形成するゴムラテックスとしては、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体(VP)、スチレンブタジエン共重合体(SBR)、クロロプレン(CR)、アクリロニトリルブタジエン共重合体(NBR)、水素添加NBR(H−NBR)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、天然ゴム等の一種又は二種以上のブレンド物が使用される。
【0026】
(2)繊維織物をRFL処理液にフッ素樹脂粉末を含む粉末状減摩材の第1処理液に含浸した後、一対の加圧ロール間を通して第1処理液の付着量を調節する。その後、150〜200°Cで1〜3分間加熱乾燥する。更に硬質多孔性炭素材料を分散させたゴム糊を付着させることができる。
【0027】
前記フッ素樹脂粉末は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パ−フルオロアルコキシエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体の一種以上である。フッ素樹脂粉末中のフッ素原子数の割合が多い程、摩擦係数低減効果は大きい。そのため、同量の繊維織物への付着量を前提とした場合、上記フッ素樹脂粉末の中ではポリテトラフルオロエチレンが最も摩擦係数低減の効果が大きく歯欠け寿命が長い。しかし、他のフッ素樹脂も分子内のフッ素原子数の割合にほぼ比例してその効果がある。
【0028】
このようなフッ素樹脂粉末は、前記RFL処理液中のゴム成分100重量部に対して30〜200重量部(より好ましくは50〜200重量部)添加し、均一に分散させた処理液とする必要がある。また、処理液に繊維織物を浸漬し乾燥させ、浸漬前の繊維織物の重量に対して、フッ素樹脂粉末を含む固形の混合物が5〜40%の付着量となるように調整することが好ましい。30重量部未満又は5%未満のフッ素樹脂粉末であると、繊維織物に絡むフッ素樹脂粉末の総量が少なく、摩擦係数低減効果が認められにくくなる。300重量部を越える又は40%を越えるフッ素樹脂粉末であると、繊維織物に絡むフッ素樹脂粉末の総量が多すぎ、繊維織物のベルト本体等への接着性が低下し、ベルト性能の低下を来す。
【0029】
(3)繊維織物をRFL処理液に硬質多孔性炭素材料を分散した第1処理液に含浸した後、一対の加圧ロール間を通して第1処理液の付着量を調節する。その後、150〜200°Cで1〜3分間加熱乾燥する。更にゴム糊からなる第2処理液に含浸し乾燥してコートゴム層を付着する。
【0030】
前記硬質多孔性炭素材料の繊維材料への付着量を測定する方法は、浸漬処理前の繊維織物の質量を秤量し質量(W1)を計り、次に硬質多孔性炭素材料を分散させたRFL処理液に繊維織物を浸漬し、その後繊維織物をオーブンに入れ質量が一定になる迄乾燥を続け、最終質量(W2)を計り、式((W2−W1)/W1)×100(%)で算出する方法である。
【0031】
(4)繊維織物をRFL処理液に硬質多孔性炭素材料を分散した第1処理液に含浸した後、一対の加圧ロール間を通して第1処理液の付着量を調節する。その後、150〜200°Cで1〜3分間加熱乾燥し、更にゴム糊からなる第2処理液に含浸し乾燥してコートゴム層を形成し、更に上記コートゴム層の表面に、ゴム糊に硬質多孔性炭素材料以外の粉末状減摩材を添加した第3処理液に含浸し乾燥させて最外ゴム層を付着する。
【0032】
硬質多孔性炭素材料以外の粉末状減摩材としては、層状構造のグラファイト、二硫化モリブデン、ガラスビーズ、セラミック粉末、球状フェノール樹脂粉末及びアラミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、繊維のカット糸又は粉末の一種以上が例示できる。特にグラファイトはゴム成分との馴染みもよく、ベルトの耐久性をより向上させる。この添加量は、ゴム配合物のゴム成分100重量部に対して50〜400重量部が好ましい。
【0033】
(5)繊維織物をRFL処理液に硬質多孔性炭素材料を分散した第1処理液に含浸した後、一対の加圧ロール間を通して第1処理液の付着量を調節する。その後、150〜200°Cで1〜3分間加熱乾燥し、更にイソシアネート化合物もしくはエポキシ化合物を添加したベルト本体と同種のゴム配合物をメチルエチルケトン(MEK)、トルエン等の溶剤に溶解し、混合したゴム糊からなる第2処理液に含浸し150〜180°Cで1〜3分間加熱乾燥してコートゴム層を形成し、更に上記コートゴム層の表面に、ゴム糊に硬質多孔性炭素材料以外の粉末状減摩材を添加した第3処理液に含浸し80〜150°Cで1〜3分間加熱乾燥させて最外ゴム層を付着する。
【0034】
ここで使用するイソシアネート化合物は、フッ素樹脂粉末を付着処理した繊維織物とベルト本体との接着力を向上させるものであり、その具体例としては、例えば4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレン2,4−ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリアリールポリイソシアネート(例えば商品名としてPAPIがある)等がある。このイソシアネート化合物もトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。また、上記イソシアネート化合物にフェノール類、第3級アルコール類、第2級アルコール類等のブロック化剤を反応させてポリイソシアネートのイソシアネート基をブロック化したブロック化ポリイソシアネートも使用可能である。
【0035】
また、エポキシ化合物としては、例えばエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールや、ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコールとエピクロルヒドリンのようなハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物や、レゾルシン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジメチルメタン、フェノール.ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン.ホルムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類やハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物などである。上記エポキシ化合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。
【0036】
歯付ベルトの製造方法は、上記の処理した繊維織物をミシンジョントして筒状にしたものを溝条部と凸条部を交互に有するモールドに挿入した後、コードからなる心線をスピニングし、その上にベルト本体を形成する未加硫ゴムシートを巻き付ける。その後、ジャケットを被せた後、加硫工程に移される。加硫時に、未加硫ゴムシートを繊維織物とともに溝条部へ流し込み、処理繊維織物をベルト本体と一体的に加硫してベルトスリーブを作製する。
加硫したベルトスリーブをモールドから抜き取った後、これを切断機の2つの軸に取り付け、張力を与えて回転させながら、カッターによって所定幅に切断して歯付ベルトを作製する。
【0037】
歯布4やカバー帆布30の緯糸7、経糸8等を形成する繊維織物の材質としては、それぞれナイロン、アラミド、ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、綿等の何れか又はこれらの組み合わせが採用できる。繊維の形態は、フィラメント糸及び紡績糸の何れでも良く、単独組成の撚糸又は混撚糸、混紡糸の何れであっても良い。混合物24のフッ素樹脂粉末23、ゴム成分21や樹脂系接着成分22が各繊維の間にまで含浸できる程度の太さのものが集まった繊維が好ましい。歯付ベルトの場合、使用環境と要求寿命により、ナイロン、アラミド等が使用される。
【0038】
また、織成構成は綾織り、繻子織り、平織り等何れでも硬質多孔性炭素材料やフッ素樹脂粉末を大量に含ませることができる。硬質多孔性炭素材料やフッ素樹脂粉末が分散した混合物が繊維織物の表裏面及び内部に効果的に含浸付着するためには、混合物が繊維織物の表裏面及び内部で互いに連通状態になる程度に、糸の太さや密度を選択する。
【0039】
自動車用歯付ベルトであって、使用環境が100℃以上の高温で、150,000km以上の長寿命を要求される場合、ベルト本体にH−NBRが使用されるが、歯布に含浸付着されるRFL処理液には、H−NBRとCSMのラテックスと、VPラテックスとの通常のブレンド物を使用すると、長寿命を達成できる。一方、一般産業用Vベルトであって、ベルト本体に天然ゴム及びSBRを使用している場合、ベルト背面を被覆する背布に含浸被覆されるRFL処理液には、VPラテックス、SBRラテックス及びこれらのブレンド物を使用することができる。
【0040】
なお、ベルト本体を形成するゴム配合物の材質には特に制限はなく、使用条件に応じて適切なものが適宜選択される。自動車エンジン用及び各種エンジン用歯付ベルトの場合、耐熱性と耐油性を備えたH−NBR、CR、CSM等が使用される。一般産業用機械に用いる歯付ベルトには、H−NBR、CR、CSM以外に、NBR、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)、エチレンプロピレン共重合体(EPR)、SBR、イソプレンゴム(IR)、天然ゴム(NR)、フッ素ゴム、シリコンゴム等何れの場合も使用可能である。このような歯付ベルトの場合、図1で説明した歯布の使用が有効である。
【0041】
また、ベルト本体の内部に埋設される心線1に制限はなく、一般にはガラス心線及びアラミド心線が使用される。また、ポリベンゾオキサゾール、ポリパラフェニレンナフタレート、ポリエステル、アクリル、カーボン、スチールを組成とする撚コードの何れでも使用できる。ガラス心線の組成はEガラス、Sガラス(高強度ガラス)何れでも良く、フィラメントの太さ及びフィラメントの収束本数及びストランド本数に制限されない。また、接着処理剤及び屈曲時のガラスフィラメントの保護材として使用されるサイジング剤、RFL、オーバーコート剤等にも制限されない。一方、アラミド心線においても、材質の分子構造の違いや心線構成及びフィラメントの大きさや接着処理剤の違いによっても制限されない。他の組成からなる心線の撚コードについても同様に特別の制限はない。
【0042】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、目的を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0043】
表1に組成と構成を示す被覆用の繊維織物を、表2にゴム配合物を、表3にRFL処理液(第1処理液)を、表4に調合したゴム糊(第2処理液)、そして表5に調合したゴム糊(第3処理液)を示す。
【0044】
【表1】

Figure 2004060777
【0045】
【表2】
Figure 2004060777
【0046】
【表3】
Figure 2004060777
【0047】
【表4】
Figure 2004060777
【0048】
【表5】
Figure 2004060777
【0049】
実施例A
表1の繊維材料を、RFL処理液に浸漬し、120℃にて乾燥後、180℃にて2分間熱処理した。次に、表4から表5の順に従ってゴム層を形成し、ベルト本体被覆用の処理繊維材料(歯布)とした。
【0050】
次に、ベルト作製用金型に上記の歯布を巻き付け、表6のSZ撚一対のRFL及びイソシアネートにて接着処理された心線(ガラス繊維、1.2mm直径)を一定ピッチ(1.4mm)でスパイラルに一定張力で巻き付け、その上に表2の配合からなる2.5mmのゴムシートを貼り付けた。更に、加硫缶に投入して通常の圧入方式により歯形を形成させた後160℃にて30分加圧加硫して、ベルト背面を一定厚さに研磨し一定幅にカットして歯付きベルトを得た。
【0051】
【表6】
Figure 2004060777
【0052】
作製したベルトのサイズは、ベルト幅15mm、ベルト歯形Y(8.0mmピッチ)、歯数105であり、通常105Y15と表示される。走行試験装置として、駆動プーリ歯数19、従動プーリ歯数38にて駆動プーリ回転数7200rpm、従動プーリ負荷7.5kWとし、初張力を350N、雰囲気温度を130℃に設定した高負荷、高張力、高温条件での耐久走行試験を実施した。その耐久試験における寿命時間と故障形態をベルトの構成とともに表7に示す。
【0053】
【表7】
Figure 2004060777
【0054】
この結果、実施例では、硬質多孔性炭素材料を含むゴム糊を使用した場合には、比較例1に比べて高負荷走行寿命時間が大幅に延びていることが判る。
【0055】
【発明の効果】
上記本願発明の歯付ベルトによると、上記歯布として未処理繊維織物をRFL処理液の第1処理液に含浸し乾燥し、更に硬質多孔性炭素材料を含むゴム糊からなる第2処理液に含浸し乾燥してコートゴム層を付着した後、これらを加硫加圧により一体化し、また未処理繊維織物をRFL処理液に少なくとも硬質多孔性炭素材料を分散した第1処理液に含浸し乾燥して硬質多孔性炭素材料を繊維織物の表裏面及び繊維間に集束させ、更にゴム糊からなる第2処理液に含浸し乾燥してコートゴム層を付着した後、これらを加硫加圧により一体化した歯付ベルトにあり、コートゴム層に硬質多孔性炭素材料を含有させることによって歯付ベルトの歯部の摩耗を保護し、低い摩擦係数を長期に維持することができる優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法によって得られた歯付ベルトの要部の構造を示す拡大断面図である。
【図2】本発明の製造方法によって得られた歯付ベルトの全体構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 心線
2 背部
3 歯部
4 歯布
5 第1ゴム層
6 第2ゴム層
7 緯糸
8 経糸
9 ゴム配合物
11,12 境界面
21 ゴム成分
22 樹脂系接着成分
23 硬質多孔性炭素材料
24 混合物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toothed belt, and more particularly to a belt with improved wear resistance and chipping resistance.
[0002]
[Prior art]
The use conditions of toothed belts that simultaneously drive camshafts of automobile engines and auxiliary equipment such as injection pumps, oil pumps, and water pumps have become more severe as engine power has increased and engine rooms have become more compact. There is a demand for further improvement in durability. Similarly, a toothed belt used in a general industrial machine is required to have a longer belt replacement cycle.
[0003]
Such failure modes of the toothed belt are roughly classified into belt cutting due to fatigue of the core wire and tooth chipping due to overload and abrasion of tooth cloth. For cutting due to core wire fatigue, use of aramid core wire or small-diameter core wire of high-strength glass, use of hydrogenated nitrile rubber (H-NBR) compound with excellent heat resistance, belt improvement as engine side The use of an auto-tensioner that keeps the tension constant both at start-up and during running has been improved, and the occurrence of cutting failure has been reduced.
[0004]
However, the occurrence of tooth chipping is not sufficient, although measures such as the use of tooth cloth using high-strength nylon 6-6 or aramid fiber have been taken. Therefore, in order to further improve the chipping resistance of the toothed belt coated with the tooth cloth, it is considered effective to reduce the friction coefficient of the tooth cloth surface. EP 0 662 571 B1 proposes a toothed belt in which a polymer matrix layer containing a fluororesin is coated by spraying or coating on the outside of a woven fabric layer of a tooth cloth. This fluororesin is bound without a boundary layer in a special polymer matrix. Then, the polymer matrix is bonded to the tooth cloth. However, since the fluororesin is firmly bonded to the polymer matrix, the fluororesin remains enclosed in the matrix, and there is a problem that the effect of reducing the friction coefficient by the fluororesin cannot be sufficiently exhibited. Further, due to the material limitation of the polymer matrix, there is a problem that the amount of the fluororesin that can be contained is small, the thickness of the polymer matrix layer is also reduced, and the improvement of tooth chipping resistance by the fluororesin is not sufficient.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-151190 discloses a method of impregnating a rubber mixture containing a fibrous fluororesin on the surface and inside of a tooth cloth and bonding the back surface of the tooth cloth to a rubber layer of a belt body via an adhesive layer. Belted belts have been proposed. The reason why the fluororesin in the rubber mixture is converted into fibers by a kneading step or the like is to prevent the fluororesin in the rubber mixture from becoming foreign matters and reducing the strength of the rubber mixture. However, there is a problem that the fluororesin fiberized in the rubber mixture has few opportunities to be exposed on the friction surface, and the effect of reducing the friction coefficient by the fluororesin is not sufficient. Further, in order to maintain the strength without converting the fluororesin into fibers to form foreign matter, the fluororesin can contain only about 1 to 30 parts by weight of the fluororesin with respect to 100 parts by weight of the rubber impregnated in the tooth cloth. There was a problem that the improvement of the tooth chipping property was not sufficient.
[0006]
In the case of V belts and V-ribbed belts for power transmission applications for general industrial use and automobiles, a woven fabric made of a fiber woven fabric is attached to the back surface of the belt to prevent abrasion between the back surface of the belt and the pulley and generation of abnormal noise. It has a structured structure. In this case, too, it is desired to reduce the coefficient of friction of the fiber woven fabric as in the case of the toothed belt, thereby improving the abrasion resistance and reducing abnormal noise, but no effective measures have been proposed. Was.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and in a toothed belt in which a tooth surface of a belt body formed of a rubber compound is coated with a fiber woven fabric, the friction resistance of the fiber woven fabric is reduced over a long period of time. It is intended to provide a toothed belt which contributes to the improvement of the belt life.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is, the invention according to claim 1 of the present application has a plurality of tooth portions arranged at predetermined intervals along the longitudinal direction, and a back portion in which a core wire is buried, and the surface of the tooth portion is covered with a tooth cloth. In the belt, the untreated fiber woven fabric as the tooth cloth is impregnated with a first treatment liquid of a resorcin-formalin-rubber latex treatment liquid, dried, and further impregnated with a second treatment liquid made of a rubber paste containing a hard porous carbon material. After drying and applying the coated rubber layer, these are toothed belts that are integrated by vulcanization and pressurization, and the hardened carbon material is contained in the coated rubber layer to protect the teeth of the toothed belt from abrasion, A low coefficient of friction can be maintained for a long time.
[0009]
The invention according to claim 2 of the present application resides in a toothed belt in which the hard porous carbon material is added in an amount of 30 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of a rubber compound of a rubber paste. It can protect against abrasion and maintain a low coefficient of friction for a long time.
[0010]
The invention according to claim 3 of the present application is directed to a toothed belt in which a powdery lubricant containing a fluororesin powder is dispersed in a first treatment liquid of a resorcinol-formalin-rubber latex treatment liquid, and a large amount of the fluororesin powder is dispersed. Resorcin-formal can be bundled on or near the surface of the fiber woven fabric through the solid content of rubber latex and the resin component, which is the initial condensate of formalin, and further protect the wear of the toothed belt which is always in contact with the metal pulley, A low coefficient of friction can be maintained for a long time.
[0011]
The invention according to claim 4 of the present application is characterized in that the fluororesin powder is polytetrafluoroethylene, polytrifluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer, tetrafluoroethylene- It is at least one selected from ethylene copolymers.
[0012]
The invention according to claim 5 of the present application is directed to a toothed belt having a plurality of tooth portions arranged at predetermined intervals along a longitudinal direction and a back portion in which a core wire is embedded, and a surface of the tooth portion is covered with a tooth cloth. An impregnated untreated fiber woven fabric as the above-mentioned tooth cloth is impregnated with a first treatment liquid in which at least a hard porous carbon material is dispersed in a resorcinol-formalin-rubber latex treatment liquid, and dried to obtain a hard porous carbon material, After being bundled between the fibers, further impregnated with a second treatment liquid consisting of rubber paste, dried and adhered with a coated rubber layer, these are integrated into a toothed belt by vulcanization and pressurization. Can be bundled on or near the surface of the fiber woven fabric through the resin component, which is a precondensate of resorcinol-formalin, and the solid content of rubber latex, which protects the teeth of the toothed belt from wear and has a low coefficient of friction. It is possible to maintain the long-term.
[0013]
The invention according to claim 6 of the present application is characterized in that the surface of the coated rubber layer of the second processing liquid is further impregnated with a third processing liquid obtained by adding a powdery lubricating material other than a hard porous carbon material to a rubber paste, and then dried and dried. This is a toothed belt in which an outer rubber layer is attached and these are integrated by vulcanization and pressurization.
[0014]
The invention according to claim 7 of the present invention is characterized in that the powdered lubricant other than the hard porous carbon material is graphite, molybdenum disulfide, glass beads, ceramic powder, spherical phenol resin powder and aramid, polyamide, polyester, polybenzoxazole, fiber At least one selected from cut yarn or powder.
[0015]
The invention according to claim 8 of the present application is a toothed belt in which an isocyanate compound or an epoxy compound is added to the rubber paste of the second treatment liquid, and the adhesion between the treated fiber fabric and the belt body can be further improved.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the toothed belt of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged sectional view of a treated fiber fabric coated on the tooth surface of the toothed belt, and FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the toothed belt.
[0017]
In FIG. 2, a toothed belt A includes a plurality of teeth 3 arranged at predetermined intervals in a longitudinal direction, a back 2 continuous with the teeth 3, a core wire 1 embedded in the back 2, and a tooth 2. And a tooth cloth 4 coated on the surface of the tooth. The back 2 and the teeth 3 constitute a belt body formed of the rubber compound 9. Further, the fiber woven fabric as the tooth cloth 4 is configured using a fiber woven fabric formed by weaving a weft 7 extending in the longitudinal direction of the belt and a warp 8 extending in the width direction of the belt.
[0018]
In the present embodiment, first, the fiber fabric constituting the tooth cloth 4 is treated by the following method.
[0019]
(1) After impregnating the fiber woven fabric with a first treatment liquid of a resorcin-formalin-rubber latex (RFL) treatment liquid, the amount of the first treatment liquid attached is adjusted through a pair of pressure rolls. Then, it heat-drys at 150-200 degreeC for 1-3 minutes. Further, a rubber paste in which a hard porous carbon material is dispersed can be attached. In the example of FIG. 1, after the above-mentioned fiber woven fabric is dissolved in a solvent such as methyl ethyl ketone (MEK) or toluene, the same rubber compound as the hard porous carbon material and the belt body is impregnated and adhered to the mixed first rubber paste. Then, the adhesion amount of the first rubber paste is adjusted between the pair of pressure rolls. Then, it heat-drys at 150-180 degreeC for 1-3 minutes, impregnates with the 2nd processing liquid which consists of rubber paste which forms the 1st rubber layer 5 (coat rubber layer), and dries. The first rubber paste can contain an isocyanate compound.
[0020]
The obtained treated tooth cloth 4 is formed from a rubber component 21 and a resin-based adhesive component 22 such that the fluororesin powder is bound between the front and back surfaces of the fiber woven fabric obtained by weaving the weft 7 and the warp 8 and the fibers. Is formed by impregnation.
[0021]
The rubber component 21 is a rubber solid obtained by heating and drying a rubber latex, and the resin adhesive component 22 is an initial condensate of resorcinol and formalin. The rubber component 21 and the resin-based adhesive component 22 are solids remaining after drying and heating the RFL treatment liquid.
[0022]
The resin adhesive component 22 adheres to the fibers of the weft 7 and the warp 8. A hard porous carbon material 23 is dispersed and mixed in a matrix composed of a rubber component 21 and a resin adhesive component 22.
[0023]
The hard porous carbon material using rice bran as a raw material is a material obtained by adding a thermosetting resin such as a phenol resin or water to degreased bran and firing the same, and is also referred to as RB ceramics (Rice Brun Ceramics). It is. Its characteristics are a porous structure with a Vickers hardness of 4 to 6 GPa on average and a compressive strength of about 70 to 80 MPa. By blending in a synthetic resin material, it has excellent wear resistance and suppresses the generation of friction noise. be able to. It is preferable to increase the amount of the hard porous carbon material made from rice bran.
[0024]
The RFL treatment liquid is a mixture of an initial condensate of resorcinol and formalin and a rubber latex. In this case, the molar ratio of resorcinol to formalin should be 3/1 to 1/3 in order to enhance adhesion. It is suitable. The initial condensate of resorcinol and formalin is mixed with rubber latex such that the resin content is 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of rubber of rubber latex. Adjust the solids concentration to 10-40% concentration.
[0025]
Examples of the rubber latex forming the rubber component 21 include styrene-butadiene-vinylpyridine terpolymer (VP), styrene-butadiene copolymer (SBR), chloroprene (CR), acrylonitrile-butadiene copolymer (NBR), hydrogen One or more blends of added NBR (H-NBR), chlorosulfonated polyethylene (CSM), natural rubber and the like are used.
[0026]
(2) After impregnating the fiber woven fabric with the RFL treatment liquid and the first treatment liquid of the powdered lubricant containing the fluororesin powder, the amount of the first treatment liquid adhered is adjusted by passing through a pair of pressure rolls. Then, it heat-drys at 150-200 degreeC for 1-3 minutes. Further, a rubber paste in which a hard porous carbon material is dispersed can be attached.
[0027]
The fluororesin powder is a kind of polytetrafluoroethylene, polytrifluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer, and tetrafluoroethylene-ethylene copolymer. That is all. The greater the ratio of the number of fluorine atoms in the fluororesin powder, the greater the effect of reducing the friction coefficient. For this reason, assuming the same amount of adhesion to the fiber fabric, polytetrafluoroethylene is the most effective in reducing the coefficient of friction among the fluororesin powders and has a long toothless life. However, other fluororesins also have an effect almost in proportion to the ratio of the number of fluorine atoms in the molecule.
[0028]
Such a fluororesin powder needs to be added to 30 to 200 parts by weight (more preferably 50 to 200 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the rubber component in the RFL treatment liquid to form a treatment liquid uniformly dispersed. There is. Further, it is preferable that the fiber woven fabric is immersed in the treatment liquid and dried, and adjusted so that the solid mixture containing the fluororesin powder has an adhesion amount of 5 to 40% based on the weight of the fiber woven fabric before immersion. When the amount of the fluororesin powder is less than 30 parts by weight or less than 5%, the total amount of the fluororesin powder entangled in the fiber fabric is small, and the effect of reducing the friction coefficient is hardly recognized. If the amount of the fluororesin powder exceeds 300 parts by weight or exceeds 40%, the total amount of the fluororesin powder entangled in the fiber woven fabric is too large, and the adhesion of the fiber woven fabric to the belt body or the like is reduced, and the belt performance is reduced. You.
[0029]
(3) After impregnating the fiber woven fabric with the first treatment liquid in which the hard porous carbon material is dispersed in the RFL treatment liquid, the amount of the first treatment liquid attached is adjusted through a pair of pressure rolls. Then, it heat-drys at 150-200 degreeC for 1-3 minutes. Further, it is impregnated with a second treatment liquid made of rubber paste and dried to adhere a coated rubber layer.
[0030]
In the method of measuring the amount of the hard porous carbon material attached to the fiber material, the weight (W1) of the fiber fabric before immersion treatment is measured, and then the RFL treatment in which the hard porous carbon material is dispersed is performed. The fiber woven fabric is immersed in the liquid, then the fiber woven fabric is placed in an oven, and the drying is continued until the weight becomes constant. The final weight (W2) is measured and calculated by the formula ((W2-W1) / W1) × 100 (%). How to
[0031]
(4) After impregnating the fiber woven fabric with the first treatment liquid in which the hard porous carbon material is dispersed in the RFL treatment liquid, the amount of the first treatment liquid adhered is adjusted through a pair of pressure rolls. After that, it is dried by heating at 150 to 200 ° C. for 1 to 3 minutes, further impregnated with a second treatment liquid composed of a rubber paste, and dried to form a coated rubber layer. The outermost rubber layer is attached by impregnating and drying the third processing liquid to which a powdery anti-friction material other than the conductive carbon material has been added.
[0032]
Powdered antifriction materials other than hard porous carbon materials include graphite having a layered structure, molybdenum disulfide, glass beads, ceramic powder, spherical phenol resin powder and aramid, polyamide, polyester, polybenzoxazole, fiber cut yarn or One or more types of powder can be exemplified. In particular, graphite is well compatible with the rubber component, and further improves the durability of the belt. This addition amount is preferably 50 to 400 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component of the rubber compound.
[0033]
(5) After impregnating the fiber woven fabric with the first treatment liquid in which the hard porous carbon material is dispersed in the RFL treatment liquid, the amount of the first treatment liquid adhered is adjusted through a pair of pressure rolls. Thereafter, the mixture is heated and dried at 150 to 200 ° C. for 1 to 3 minutes, and a rubber compound of the same type as that of the belt body to which an isocyanate compound or an epoxy compound is added is dissolved in a solvent such as methyl ethyl ketone (MEK) or toluene and mixed. Impregnated with a second treatment liquid consisting of a paste, and dried by heating at 150 to 180 ° C. for 1 to 3 minutes to form a coated rubber layer; The outermost rubber layer is adhered by impregnating with a third processing solution to which an antifriction material has been added and heating and drying at 80 to 150 ° C. for 1 to 3 minutes.
[0034]
The isocyanate compound used here improves the adhesion between the fiber woven fabric to which the fluororesin powder has been adhered and the belt body, and specific examples thereof include, for example, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, tolylene 2,4 -Diisocyanate, polymethylene polyphenyl diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, polyaryl polyisocyanate (for example, PAPI as a trade name) and the like. This isocyanate compound is also used by being mixed with an organic solvent such as toluene and methyl ethyl ketone. Further, a blocked polyisocyanate obtained by reacting a blocking agent such as a phenol, a tertiary alcohol, and a secondary alcohol with the above isocyanate compound to block an isocyanate group of the polyisocyanate can also be used.
[0035]
Examples of the epoxy compound include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, glycerin and pentaerythritol, reaction products of polyalkylene glycols such as polyethylene glycol with halogen-containing epoxy compounds such as epichlorohydrin, resorcinol, bis (4 -Hydroxyphenyl) dimethylmethane, phenol. Formaldehyde resin, resorcinol. Reaction products with polyhydric phenols such as formaldehyde resins and halogen-containing epoxy compounds. The epoxy compound is used by being mixed with an organic solvent such as toluene and methyl ethyl ketone.
[0036]
The method of manufacturing the toothed belt is such that after processing the above-described fiber woven fabric into a cylindrical shape by inserting it into a mold having alternate grooves and ridges, spinning a cord made of cord. Then, an unvulcanized rubber sheet forming a belt body is wound thereon. Then, after covering with a jacket, it is moved to a vulcanization process. During vulcanization, the unvulcanized rubber sheet is poured into the groove along with the fiber fabric, and the treated fiber fabric is vulcanized integrally with the belt body to produce a belt sleeve.
After removing the vulcanized belt sleeve from the mold, the vulcanized belt sleeve is attached to two shafts of a cutting machine, and is cut to a predetermined width by a cutter while rotating while applying tension to produce a toothed belt.
[0037]
Any of nylon, aramid, polyester, polybenzoxazole, cotton, or the like, or a combination thereof can be adopted as the material of the fiber fabric forming the weft 7, warp 8, and the like of the tooth cloth 4 and the cover canvas 30. The form of the fiber may be any of a filament yarn and a spun yarn, and may be a twisted yarn of a single composition, a mixed twisted yarn, or a mixed spun yarn. It is preferable to use fibers in which the fluororesin powder 23, the rubber component 21, and the resin-based adhesive component 22 of the mixture 24 are so thick that they can be impregnated between the fibers. In the case of a toothed belt, nylon, aramid, or the like is used depending on the use environment and required life.
[0038]
In addition, any of the woven constructions such as twill weave, satin weave, and plain weave can contain a large amount of a hard porous carbon material or a fluororesin powder. In order for the mixture in which the hard porous carbon material or the fluororesin powder is dispersed to be effectively impregnated and adhered to the front and back surfaces and the inside of the fiber fabric, to the extent that the mixture is in communication with the front and back surfaces and inside of the fiber fabric, Select the thickness and density of the yarn.
[0039]
H-NBR is used for the toothed belt for automobiles when the usage environment is a high temperature of 100 ° C. or more and a long life of 150,000 km or more is required. When a conventional blend of a latex of H-NBR and CSM and a VP latex is used as the RFL treatment liquid, a long life can be achieved. On the other hand, in the case of a general industrial V-belt, in which natural rubber and SBR are used for the belt body, VP latex, SBR latex and these are used in the RFL treatment liquid impregnated and coated on the back cloth that covers the belt back surface. Can be used.
[0040]
The material of the rubber compound forming the belt body is not particularly limited, and an appropriate material is appropriately selected according to the use conditions. In the case of toothed belts for automobile engines and various engines, H-NBR, CR, CSM, etc. having heat resistance and oil resistance are used. Toothed belts used for general industrial machines include H-NBR, CR, CSM, NBR, ethylene propylene diene monomer (EPDM), ethylene propylene copolymer (EPR), SBR, isoprene rubber (IR), natural Any of rubber (NR), fluorine rubber, silicon rubber and the like can be used. In the case of such a toothed belt, the use of the tooth cloth described with reference to FIG. 1 is effective.
[0041]
Further, there is no limitation on the core wire 1 buried inside the belt main body, and generally, a glass core wire and an aramid core wire are used. Further, any of twisted cords composed of polybenzoxazole, polyparaphenylene naphthalate, polyester, acryl, carbon, and steel can be used. The composition of the glass core wire may be either E glass or S glass (high-strength glass), and is not limited to the thickness of the filament, the number of converging filaments, and the number of strands. Further, the present invention is not limited to an adhesive treatment agent, a sizing agent, an RFL, an overcoat agent, and the like used as a protective material for a glass filament during bending. On the other hand, the aramid core wire is not limited by the difference in the molecular structure of the material, the core wire configuration, the size of the filament, or the adhesive treatment agent. Similarly, there is no particular limitation on the twisted cord of the core wire having another composition.
[0042]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples, and can be appropriately changed without departing from the purpose.
[0043]
Table 1 shows a fiber woven fabric for coating whose composition and composition is shown, Table 2 shows a rubber compound, Table 3 shows an RFL treatment liquid (first treatment liquid), and Table 4 shows a rubber paste (second treatment liquid). Table 5 shows the prepared rubber paste (third treatment liquid).
[0044]
[Table 1]
Figure 2004060777
[0045]
[Table 2]
Figure 2004060777
[0046]
[Table 3]
Figure 2004060777
[0047]
[Table 4]
Figure 2004060777
[0048]
[Table 5]
Figure 2004060777
[0049]
Example A
The fiber materials in Table 1 were immersed in an RFL treatment liquid, dried at 120 ° C., and then heat-treated at 180 ° C. for 2 minutes. Next, a rubber layer was formed according to the order of Tables 4 to 5 to obtain a treated fiber material (tooth cloth) for covering the belt body.
[0050]
Next, the above-mentioned tooth cloth was wound around a mold for producing a belt, and a core wire (glass fiber, 1.2 mm diameter) bonded with RFL and isocyanate of a pair of SZ twists shown in Table 6 was placed at a constant pitch (1.4 mm). ), Was wound around the spiral with a constant tension, and a 2.5 mm rubber sheet having the composition shown in Table 2 was attached thereon. Furthermore, it is put into a vulcanization can and formed into a tooth profile by a normal press-fitting method. Then, it is vulcanized under pressure at 160 ° C for 30 minutes. Got the belt.
[0051]
[Table 6]
Figure 2004060777
[0052]
The size of the produced belt has a belt width of 15 mm, a belt tooth shape Y (8.0 mm pitch), and the number of teeth is 105, and is usually displayed as 105Y15. As a running test device, a high load and a high tension were used. The number of driving pulleys was 19, the number of driven pulleys was 38, the driving pulley rotation speed was 7200 rpm, the driven pulley load was 7.5 kW, the initial tension was 350 N, and the ambient temperature was 130 ° C. And an endurance running test under high temperature conditions. Table 7 shows the life time and failure mode in the durability test together with the belt configuration.
[0053]
[Table 7]
Figure 2004060777
[0054]
As a result, it can be seen that, in the example, when the rubber paste containing the hard porous carbon material was used, the high load traveling life time was greatly extended as compared with the comparative example 1.
[0055]
【The invention's effect】
According to the toothed belt of the present invention, the untreated fiber woven fabric is impregnated with the first treatment liquid of the RFL treatment liquid as the tooth cloth, dried, and further converted to a second treatment liquid composed of a rubber paste containing a hard porous carbon material. After being impregnated and dried to adhere the coated rubber layer, these are integrated by vulcanization and pressurization, and the untreated fiber fabric is impregnated with a first treatment liquid in which at least a hard porous carbon material is dispersed in an RFL treatment liquid and dried. A hard porous carbon material is bundled between the front and back surfaces of the fiber woven fabric and between the fibers, and further impregnated with a second treatment liquid composed of a rubber paste, dried, and a coated rubber layer is adhered thereto. By providing the coated rubber layer with a hard porous carbon material, the coated rubber layer has an excellent effect of protecting the teeth of the toothed belt from abrasion and maintaining a low friction coefficient for a long period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing a structure of a main part of a toothed belt obtained by a manufacturing method of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the entire structure of a toothed belt obtained by the manufacturing method of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 core wire 2 back part 3 tooth part 4 tooth cloth 5 first rubber layer 6 second rubber layer 7 weft 8 warp 9 rubber compound 11, 12 interface 21 rubber component 22 resin-based adhesive component 23 hard porous carbon material 24 mixture

Claims (8)

長手方向に沿って所定間隔で配置した複数の歯部と、心線を埋設した背部を有し、上記歯部の表面に歯布を被覆した歯付ベルトにおいて、上記歯布として未処理繊維織物をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液の第1処理液に含浸し乾燥し、更に米ぬかを原料とする硬質多孔性炭素材料を含むゴム糊からなる第2処理液に含浸し乾燥してコートゴム層を付着した後、これらを加硫加圧により一体化したことを特徴とする歯付ベルト。In a toothed belt having a plurality of teeth arranged at predetermined intervals along a longitudinal direction and a back part having a core wire embedded therein, and the surface of the teeth is covered with a tooth cloth, an untreated fiber woven fabric is used as the tooth cloth Is impregnated with a first treatment liquid of a resorcinol-formalin-rubber latex treatment liquid, dried, and further impregnated with a second treatment liquid of a rubber paste containing a hard porous carbon material made from rice bran, and dried to form a coated rubber layer. After being adhered, these are integrated by vulcanization and pressurization. 前記硬質多孔性炭素材料がゴム糊のゴム配合物100重量部に対して30〜200重量部添加されている請求項1記載の歯付ベルト。2. The toothed belt according to claim 1, wherein the hard porous carbon material is added in an amount of 30 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber compound of the rubber paste. レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液の第1処理液にフッ素樹脂粉末を含む粉末状減摩材が分散されている請求項1記載の歯付ベルト。The toothed belt according to claim 1, wherein a powdered anti-friction material containing a fluororesin powder is dispersed in a first treatment liquid of a resorcin-formalin-rubber latex treatment liquid. フッ素樹脂粉末がポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体から選ばれた少なくとも1種である請求項3記載の歯付ベルト。The fluororesin powder is at least one selected from polytetrafluoroethylene, polytrifluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer, and tetrafluoroethylene-ethylene copolymer The toothed belt according to claim 3, which is one type. 長手方向に沿って所定間隔で配置した複数の歯部と、心線を埋設した背部を有し、上記歯部の表面に歯布を被覆した歯付ベルトにおいて、上記歯布として未処理繊維織物をレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液に少なくとも硬質多孔性炭素材料を分散した第1処理液に含浸し乾燥して硬質多孔性炭素材料を繊維織物の表裏面及び繊維間に集束させ、更にゴム糊からなる第2処理液に含浸し乾燥してコートゴム層を付着した後、これらを加硫加圧により一体化したことを特徴とする歯付ベルト。In a toothed belt having a plurality of teeth arranged at predetermined intervals along a longitudinal direction and a back part having a core wire embedded therein, and the surface of the teeth is covered with a tooth cloth, an untreated fiber woven fabric is used as the tooth cloth Is impregnated with a first treatment liquid in which at least a hard porous carbon material is dispersed in a resorcinol-formalin-rubber latex treatment liquid and dried to bind the hard porous carbon material to the front and back surfaces of the fiber woven fabric and between the fibers. A toothed belt characterized in that after impregnating with a second treatment solution comprising, drying and applying a coat rubber layer, these are integrated by vulcanization and pressurization. 第2処理液のコートゴム層の表面に、更にゴム糊に硬質多孔性炭素材料以外の粉末状減摩材を添加した第3処理液に含浸し乾燥させて最外ゴム層を付着し、これらを加硫加圧により一体化した請求項5記載の歯付ベルト。The outermost rubber layer is adhered to the surface of the coated rubber layer of the second processing liquid by further impregnating and drying the third processing liquid in which a powdery anti-friction material other than the hard porous carbon material is added to the rubber paste, followed by drying. The toothed belt according to claim 5, wherein the belt is integrated by vulcanization and pressurization. 硬質多孔性炭素材料以外の粉末状減摩材がグラファイト、二硫化モリブデン、ガラスビーズ、セラミック粉末、球状フェノール樹脂粉末及びアラミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、繊維のカット糸又は粉末から選ばれた少なくとも1種である請求項6記載の歯付ベルト。The powdered anti-friction material other than the hard porous carbon material was selected from graphite, molybdenum disulfide, glass beads, ceramic powder, spherical phenol resin powder and aramid, polyamide, polyester, polybenzoxazole, fiber cut yarn or powder. 7. The toothed belt according to claim 6, which is at least one kind. 第2処理液のゴム糊にイソシアネート化合物もしくはエポキシ化合物が添加されている請求項5記載の歯付ベルト。The toothed belt according to claim 5, wherein an isocyanate compound or an epoxy compound is added to the rubber paste of the second treatment liquid.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014015577A (en) * 2012-07-11 2014-01-30 Hitachi Cable Ltd Elastic composition and molded item using same
US9120913B2 (en) 2013-09-30 2015-09-01 Hitachi Metals, Ltd. Elastic composite material and mold product using the same
CN108249953A (en) * 2018-02-06 2018-07-06 浙江镜湖建设集团有限公司 The carbon fiber-based composite building material and preparation method of porous carbon materials enhancing

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