JP2011021728A - 摩擦伝動ベルト及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】摩擦伝動ベルトBは、ベルト本体10がプーリに接触するように巻き掛けられて動力を伝達する。摩擦伝動ベルトBは、ベルト本体10の少なくともプーリ接触部分15が、原料ゴムに層状珪酸塩が配合され且つ水分率が0.70質量%以上であるゴム組成物で形成されている。
【選択図】図1
Description
A:空試験に要した0.1N水酸化ナトリウムのml数
B:実際に要した0.1N水酸化ナトリウムのml数
f:0.1N水酸化ナトリウムのファクター
S:サンプル採取量(g)
M:サンプルの水分(質量%)
層状珪酸塩は、粒径が0.05〜120μmであることが好ましく、0.5〜80μmであることがより好ましい。
(Vリブドベルト)
以下の実施例1〜6及び比較例1〜4の成型後Vリブドベルトを作製した。それぞれの圧縮ゴム層のゴム配合を表1にも示す。
EPDM(三井化学社製 商品名:EPT3045)を原料ゴムとし、その原料ゴム100質量部に対して、HAFカーボンブラック(東海カーボン社製 商品名:シーストSO)60質量部、モンモリロナイト(ホージュン社製 商品名:ベンゲルHVP、膨潤力44ml/2g、陽イオン交換容量96meg/100g)30質量部、酸化亜鉛(堺化学工業社製 商品名:亜鉛華2号)5質量部、老化防止剤(大内新興化学社製 商品名:ノクラックMB)2質量部、パラフィン系オイル(出光興産社製 商品名:ダイアナプロセスオイルPS−90)10質量部、硫黄(細井化学社製 商品名:オイルサルファー)2.3質量部、加硫促進剤(三新化学社製 商品名:TET、EZ、MSA)1.4質量部、及び短繊維(旭化成社製 商品名:レオナ66、繊維長1mm)30質量部を配合して密閉式混練機で約5分間混練して未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した成型後Vリブドベルトを実施例1とした。
モンモリロナイトの代わりにモンモリロナイト含有材料(ホージュン社製 商品名:スーパークレイ、膨潤力24ml/2g、陽イオン交換容量65meg/100g)を原料ゴム100質量部に対して30質量部配合したことを除いて実施例1のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例1と同様の成型後Vリブドベルトを実施例2とした。
モンモリロナイトの代わりにモンモリロナイト含有材料(ホージュン社製 商品名:穂高、膨潤力16ml/2g、陽イオン交換容量86meg/100g)を原料ゴム100質量部に対して30質量部配合したことを除いて実施例1のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例1と同様の成型後Vリブドベルトを実施例3とした。
モンモリロナイトの配合量を原料ゴム100質量部に対して5質量部としたことを除いて実施例1のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例1と同様の成型後Vリブドベルトを実施例4とした。
モンモリロナイトの配合量を原料ゴム100質量部に対して10質量部としたことを除いて実施例1のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例1と同様の成型後Vリブドベルトを実施例5とした。
HAFカーボンブラックの配合量を原料ゴム100質量部に対して45質量部及びモンモリロナイトの配合量を原料ゴム100質量部に対して80質量部としたことを除いて実施例1のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例1と同様の成型後Vリブドベルトを実施例6とした。
モンモリロナイトを配合していないことを除いて実施例1のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例1と同様の成型後Vリブドベルトを比較例1とした。
モンモリロナイトの代わりにモンモリロナイト含有材料(ホージュン社製 商品名:榛名、膨潤力10ml/2g、陽イオン交換容量69meg/100g)を原料ゴム100質量部に対して30質量部配合したことを除いて実施例1のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例1と同様の成型後Vリブドベルトを比較例2とした。
モンモリロナイトの代わりに炭酸カルシウム(白石カルシウム工業社製 商品名:白艶華CC)を原料ゴム100質量部に対して30質量部配合したことを除いて実施例1のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例1と同様の成型後Vリブドベルトを比較例3とした。
モンモリロナイトの代わりに界面活性剤(ラインケミージャパン社製 商品名:アフラックス54)を原料ゴム100質量部に対して10質量部配合したことを除いて実施例1のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例1と同様の成型後Vリブドベルトを比較例4とした。
<成型後Vリブドベルトの圧縮ゴム層の含有水分率>
実施例1〜6及び比較例1〜4のそれぞれから切り出した圧縮ゴム層の試験片について、事前に試験片の質量を測定し(W0(0.040〜0.060g))、水分気化装置により120℃で20分間加熱した後、揮発成分に含まれる水分量をカールフィッシャー水分計で測定した(m)。そして、(m/W0)×100(質量%)を成型後Vリブドベルトの圧縮ゴム層の含有水分率とした。
実施例1、実施例6、比較例1、比較例3、及び比較例4のそれぞれから切り出した圧縮ゴム層の試験片について、JIS K6258に基づき、12時間の水浸漬加工を施した後の質量を測定した(W12)。そして、((W12−W0)/W0)×100(%)を質量変化率とした。
被水持異音評価のためのベルト走行試験評価を、実施例1及び6並びに比較例1及び4では、水浸漬加工を施さなかった成型後Vリブドベルト、12時間の水浸漬加工を施したVリブドベルト、及び24時間の水浸漬加工を施したVリブドベルトについて、また、比較例3では12時間の水浸漬加工を施したVリブドベルトについて、さらに、実施例2〜6及び比較例2では24時間の水浸漬加工を施したVリブドベルトについて、それぞれ行った。
それぞれ耐摩耗性評価のためのベルト走行試験評価を、実施例1及び6並びに比較例1及び4では、12時間の水浸漬加工を施したVリブドベルト及び24時間の水浸漬加工を施したVリブドベルトについて、また、比較例3では12時間の水浸漬加工を施したVリブドベルトについて、さらに、実施例2〜6及び比較例2では24時間の水浸漬加工を施したVリブドベルトについて、それぞれ行った。
表2は試験結果を示す。
(Vリブドベルト)
以下の実施例7〜10及び比較例5〜9の成型後Vリブドベルトを作製した。それぞれの圧縮ゴム層のゴム配合を表3にも示す。
EPDM(三井化学社製 商品名:EPT3045)を原料ゴムとし、その原料ゴム100質量部に対して、HAFカーボンブラック(東海カーボン社製 商品名:シーストSO)60質量部、モンモリロナイト(ホージュン社製 商品名:ベンゲルA、膨潤力46ml/2g、陽イオン交換容量94meg/100g)30質量部、酸化亜鉛(堺化学工業社製 商品名:亜鉛華2号)5質量部、老化防止剤(大内新興化学社製 商品名:ノクラックMB)2質量部、パラフィン系オイル(出光興産社製 商品名:ダイアナプロセスオイルPS−90)10質量部、硫黄(細井化学社製 商品名:オイルサルファー)2.3質量部、加硫促進剤(三新化学社製 商品名:TET、EZ、MSA)1.4質量部、及び短繊維(旭化成社製 商品名:レオナ66、繊維長1mm)30質量部を配合して密閉式混練機で約5分間混練して未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した成型後Vリブドベルトを実施例7とした。この実施例7は試験評価1の実施例1とモンモリロナイトの品番が異なるものである。
モンモリロナイトの代わりにヘクトライト(クニミネ工業社製 商品名:スメクトンHE)を原料ゴム100質量部に対して30質量部配合したことを除いて実施例5のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例7と同様の成型後Vリブドベルトを実施例8とした。
モンモリロナイトの代わりにタルク(日本タルク社製 商品名:シムゴン)を原料ゴム100質量部に対して30質量部配合したことを除いて実施例7のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例7と同様の成型後Vリブドベルトを実施例9とした。
モンモリロナイトの代わりに膨潤性雲母(コープケミカル社製 商品名:ソマシフME−100)を原料ゴム100質量部に対して30質量部配合したことを除いて実施例7のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例7と同様の成型後Vリブドベルトを実施例10とした。
モンモリロナイトを配合していないことを除いて実施例7のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例5と同様の成型後Vリブドベルトを比較例5とした。この比較例5は試験評価1の比較例1のロット違いである。
モンモリロナイトの代わりにハロイサイト(Aldrich社製 商品名:Hallysite nanoclay)を原料ゴム100質量部に対して30質量部配合したことを除いて実施例7のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例7と同様の成型後Vリブドベルトを比較例6とした。
モンモリロナイトの代わりに非膨潤性雲母(コープケミカル社製 商品名:ミクロマイカMK−200)を原料ゴム100質量部に対して30質量部配合したことを除いて実施例7のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例7と同様の成型後Vリブドベルトを比較例7とした。
モンモリロナイトの代わりに炭酸カルシウム(白石カルシウム工業社製 商品名:白艶華CC)を原料ゴム100質量部に対して30質量部配合したことを除いて実施例7のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例7と同様の成型後Vリブドベルトを比較例8とした。この比較例5は試験評価1の比較例4のロット違いである。
モンモリロナイトの代わりに界面活性剤(ラインケミージャパン社製 商品名:アフラックス54)を原料ゴム100質量部に対して10質量部配合したことを除いて実施例7のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例7と同様の成型後Vリブドベルトを比較例9とした。この比較例9は試験評価1の比較例2のロット違いである。
<成型後Vリブドベルトの含有水分率>
実施例7〜10及び比較例5〜9のそれぞれについて、試験評価1と同様にして成型後Vリブドベルトの圧縮ゴム層の含有水分率を求めた。
実施例7〜10及び比較例5〜9のそれぞれについて、試験評価1と同様にして成型後Vリブドベルトの圧縮ゴム層の24時間の水浸漬加工を施した後の質量変化率を求めた。
実施例7〜10及び比較例5〜9のそれぞれの水浸漬加工を施さなかった成型後Vリブドベルト及び24時間の水浸漬加工を施したVリブドベルトについて、複数のVリブを長さ方向に沿って切り出し、それらを並列に並べたものを試験片とし、X線回折測定における測定範囲が2θ=0.2〜15°での検出ピークを、リガク社製の粉末X線回折装置UltimaIIIにより測定した。
実施例7〜10及び比較例5〜9のそれぞれの水浸漬加工を施さなかった成型後Vリブドベルト及び24時間の水浸漬加工を施したVリブドベルトについて、試験評価1と同様に被水時異音評価のためのベルト走行試験評価を行った。
実施例7〜10及び比較例5〜9のそれぞれの水浸漬加工を施さなかった成型後Vリブドベルト及び24時間の水浸漬加工を施したVリブドベルトについて、試験評価1と同様に耐摩耗性評価のためのベルト走行試験評価を行った。
表4は試験結果を示す。
(Vリブドベルト)
以下の実施例11及び比較例10の成型後Vリブドベルトを作製した。それぞれの圧縮ゴム層のゴム配合を表5にも示す。
EPDM(三井化学社製 商品名:EPT3045)を原料ゴムとし、その原料ゴム100質量部に対して、HAFカーボンブラック(東海カーボン社製 商品名:シーストSO)60質量部、モンモリロナイト(ホージュン社製 商品名:ベンゲルA)30質量部、酸化亜鉛(堺化学工業社製 商品名:亜鉛華2号)5質量部、ステアリン酸(日油社製 商品名:ビーズステアリン酸椿)1質量部、老化防止剤(大内新興化学社製 商品名:ノクラックMB)2質量部、パラフィン系オイル(出光興産社製 商品名:ダイアナプロセスオイルPS−90)10質量部、硫黄(細井化学社製 商品名:オイルサルファー)2.3質量部、加硫促進剤(大内新興化学社製 商品名:EP−150)4質量部、及び短繊維(旭化成社製 商品名:レオナ66、繊維長1mm)30質量部を配合して密閉式混練機で約5分間混練して未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した成型後Vリブドベルトを実施例11とした。
モンモリロナイトを配合していないことを除いて実施例9のものと同一構成の未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成した実施例9と同様の成型後Vリブドベルトを比較例10とした。
<成型後Vリブドベルトの圧縮ゴム層の含有水分率>
実施例11及び比較例10のそれぞれについて、試験評価1と同様にして成型後Vリブドベルトの圧縮ゴム層の含有水分率を求めた。
実施例11及び比較例10のそれぞれについて、試験評価1と同様にして成型後Vリブドベルトの圧縮ゴム層の24時間の水浸漬加工を施した後の質量変化率を求めた。
実施例11及び比較例10のそれぞれの水浸漬加工を施さなかった成型後Vリブドベルト、並びに実施例9及び比較例10の24時間の水浸漬加工を施したVリブドベルトのそれぞれについて、圧縮ゴム層のVリブ表面の層状珪酸塩の面積占有率を、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製 走査電子顕微鏡S−48009)を用いた300倍拡大観察において、元素分析装置(堀場製作所社製 X線分析装置EMAX EX−250)を用いたSi元素のマッピング画像におけるSi元素の輝点の面積割合を算出することにより求めた。
実施例11及び比較例10のそれぞれの水浸漬加工を施さなかった成型後Vリブドベルト、並びに実施例11及び比較例10の24時間の水浸漬加工を施したVリブドベルトのそれぞれについて、試験評価1と同様に被水時異音評価のためのベルト走行試験評価を行った。
実施例11及び比較例10のそれぞれの水浸漬加工を施さなかった成型後Vリブドベルトについて、試験評価1と同様に耐摩耗性評価のためのベルト走行試験評価を行った。
表6は試験結果を示す。
10 Vリブドベルト本体
15 Vリブ(プーリ接触部分)
Claims (8)
- ベルト本体がプーリに接触するように巻き掛けられて動力を伝達する摩擦伝動ベルトであって、
上記ベルト本体の少なくともプーリ接触部分は、原料ゴムに層状珪酸塩が配合され且つ水分率が0.70質量%以上のゴム組成物で形成されている摩擦伝動ベルト。 - 請求項1に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記層状珪酸塩の膨潤力が20ml/2g以上である摩擦伝動ベルト。 - 請求項1又は2に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記層状珪酸塩の陽イオン交換容量が70meg/100g以上である摩擦伝動ベルト。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記ベルト本体の少なくともプーリ接触部分を形成するゴム組成物は、X線回折測定において、測定範囲が2θ=0.2〜15°における検出ピークが2θ=9°以下である摩擦伝動ベルト。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記ベルト本体のプーリ接触部分表面に露出した層状珪酸塩の面積占有率が12%以上である摩擦伝動ベルト。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記層状珪酸塩がモンモリロナイトを含むことを特徴とする摩擦伝動ベルト。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記ベルト本体の少なくともプーリ接触部分を形成するゴム組成物は、原料ゴム100質量部に対し、上記層状珪酸塩が10〜80質量部配合されていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトの製造方法において、
ベルト本体の少なくともプーリ接触部分が、原料ゴムに層状珪酸塩が配合されたゴム組成物で形成された成型後摩擦伝動ベルトを、水蒸気雰囲気中又は水中に所定時間入れる工程を含むことを特徴とする摩擦伝動ベルトの製造方法。
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