JP2017211084A - 伝動ベルト - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エチレン−α−オレフィンエラストマーを含むゴム成分と、シリカを含むフィラーと、硫黄系加硫剤を含む加硫剤と、アミノ樹脂を含む硬化性樹脂とを含むゴム組成物の加硫物で形成されたゴム層と、このゴム層に接する繊維部材とを備えた伝動ベルトを作製する。前記フィラーはさらにカーボンブラックを含んでいてもよい。この伝動ベルトは、ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部2と、芯体3が埋設された背部4とを含むベルト本体と、前記複数の歯部の表面を被覆するカバー布5とを有する歯付ベルト1であってもよい。前記ベルト本体は前記ゴム層であってもよい。
【選択図】図1
Description
ベルト本体(歯部2及び背部4)は、ゴム組成物の加硫物で形成され、前記ゴム組成物は、ゴム成分とフィラーと加硫剤と硬化性樹脂と(必要に応じて含有される添加剤と)を含んでいる。
ゴム成分は、エチレン−α−オレフィンエラストマーを含む。エチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、例えば、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム、エチレン−α−オレフィン−ジエン三元共重合体ゴムなどが挙げられる。α−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、ブテン、ペンテン、メチルペンテン、ヘキセン、オクテンなどの鎖状α−C3−12オレフィンなどが挙げられる。これらのα−オレフィンのうち、プロピレンなどのα−C3−4オレフィン(特にプロピレン)が好ましい。ジエンモノマーとしては、通常、非共役ジエン系単量体、例えば、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、シクロオクタジエンなどが例示できる。これらのジエンモノマーのうち、エチリデンノルボルネン、1,4−ヘキサジエン(特に、エチリデンノルボルネン)が好ましい。
本発明では、伝動ベルトの機械的特性を高めて耐久性を向上させるため、フィラーはシリカを含む。シリカは、珪酸及び/又は珪酸塩で形成された微細な嵩高い白色粉末であり、その表面には複数のシラノール基が存在するため、ゴム成分と化学的に接着できる。
加硫剤(又は架橋剤)は、繊維部材(特に無機繊維を含む芯体)との密着性を向上できる点から、硫黄系加硫剤を含む。硫黄系加硫剤としては、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、塩化硫黄(一塩化硫黄、二塩化硫黄など)などが挙げられる。これらの硫黄系加硫剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの硫黄系加硫剤のうち、粉末硫黄などの硫黄が好ましい。
硬化性樹脂(接着性改善剤又はバインダー樹脂)は、繊維部材との密着性を向上できる点から、アミノ樹脂を含む。
ベルト本体(歯部2及び背部4)を形成するゴム組成物は、必要に応じて、慣用の各種添加剤(又は配合剤)を含んでいてもよい。
芯体3は、走行の安定性及びベルト強度などを向上させるために、ベルトの長手方向に沿ってベルト本体に埋設されており、通常、ベルトの長手方向に沿って延びる複数の心線(撚りコード)がベルト本体に埋設されている。
プーリ接触面である歯付ベルト1の歯部2には、カバー布(歯布)5が被覆又は積層され、カバー布5は歯部2と一体化している。
本発明の伝動ベルトは、慣用の方法で製造でき、例えば、図1に示す歯付ベルト1は、以下の方法で製造できる。まず、歯付ベルト1の歯部2に対応する複数の凹条を有する円筒状モールドに、カバー布5を形成する帆布を巻き付ける。続いて、帆布が巻き付けられた円筒状モールドに芯体3を構成するコードを螺旋状に所定のピッチ(円筒状モールドの軸方向に対して所定のピッチ)で巻き付ける。次に、背部4及び歯部2を形成する未加硫ゴムシートを巻き付けて未加硫スリーブ(未加硫積層体)を形成する。さらに、前記未加硫スリーブが巻き付けられた円筒状モールドを加硫缶内に移し、加熱・加圧することにより、前記ゴムシートをモールド溝部(凹条)に圧入させ、加硫とともに歯部2を形成する。最後に、得られたスリーブ状の成形体を所定のカット幅に従って切断刃で切断することにより、個々の歯付ベルト1を製造できる。
EPDM:三井化学(株)製「EPT4021」、エチレン含量51質量%、ジエン含量8.1質量%
カーボンブラック:東海カーボン(株)製「シーストV」
シリカ:エボニック・デグサ・ジャパン(株)製「ウルトラジルVN3」、BET比表面積175m2/g
軟化剤(パラフィンオイル):出光興産(株)製「ダイアナプロセスオイル PW90」
老化防止剤:精工化学(株)製「ノンフレックスOD3」
酸化亜鉛:堺化学工業(株)製「酸化亜鉛2種」
ステアリン酸:日油(株)製「ステアリン酸つばき」
ヘキサメトキシメチルメラミン(HMMM):Power Plast社製「PP−1890S」
ベンゾグアナミン:(株)日本触媒製
レゾルシノール樹脂:INDSPEC Chemical Corporation社製「Phenacol ite Resin(B−18−S)」
加硫促進剤A:三新化学工業(株)製「サンセラーTT」
加硫促進剤B:大内新興化学工業(株)製「ノクセラーCZ」
加硫促進剤C:大内新興化学工業(株)製「ノクセラーDM−P」
硫黄:美源化学社製
有機過酸化物:日油(株)製「P−40MB(K)]
ガラス心線:構成3/0のKガラス(フィラメント径6μm)
帆布(補強用帆布):構成2/2綾織りのポリアミド帆布(厚み0.70mm)。
表1に示すゴム組成物を165℃で30分間プレス架橋した架橋ゴムの物性を評価した。得られた架橋ゴムの硬度(JIS−A)をJIS K6253(2012)に、50%伸張時の引張応力M50をJIS K6251(2010)に準じて測定した。
表1に示すゴム組成物で形成した未加硫ゴムシート(厚み4mm)の上に、ガラス心線を、幅が25mmとなるように複数本平行に並べ(繊維間隔0.1mm)、プレス板で2.0MPaの圧力をかけ、160℃で30分間加硫して、剥離試験用の短冊試料(幅25mm×長さ150mm×厚み4mm)を作製した。そして、JIS K6256(2013)に従って、引張速度50mm/分で剥離試験を行い、心線と接着ゴムとの接着力(加硫接着力)を測定した。
表1に示すゴム組成物で形成した未加硫ゴムシート(縦15cm、横3cm、厚み4mm)と帆布(縦15cm、横3cm)を積層し、帆布と未加硫ゴムシートを挟んで反対側に補強用帆布を配し、この状態で加硫した。加硫条件は、165℃×30分とした。このとき、積層前に予め、縦方向の端2.5cmの部分であって帆布と未加硫ゴムシートとの間を、マスキングテープを用いて隔てておいた。加硫後、前記マスキングテープにより隔てられた端(帆布の端、補強用帆布付ゴムシートの端)をオートグラフの上下チャックに挟持させ、引張速度を50mm/分として、引き剥がした。このときの剥離力(N/25mm)の最大値を帆布剥離力とした。
ベルト作製用の歯形付き金型に帆布を巻き付けた後、接着処理を施したガラス心線を所定のピッチにてスパイラルに所定の張力で巻き付けた。この心線の上に、表1に示すゴム組成物で形成した未加硫ゴムシートを貼り付けた後、加硫缶に投入して通常の圧入方式により165℃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ベルトを得た。この歯付ベルトの設計は、歯型:S2M、歯ピッチ:2mm、歯数;170、ベルト幅:25mmであった。得られた歯付ベルトに対して、図2に示すレイアウトによって雰囲気温度100℃で走行試験を行い、歯欠け、帆布剥離の有無を評価した。心線剥離力が低いと、ベルトの歯が心線から剥がれ、歯欠け故障が発生する。なお、走行時間は最大400時間で打ち切った。
表1に示すゴム組成物を用いて試料を作製し、硬度及び50%引張応力、心線剥離力、帆布剥離力、ベルト走行耐久性を評価した結果を表1に示す。
2…歯部
3…芯体
4…背部
5…カバー布(歯布)
Claims (11)
- ゴム層とこのゴム層に接する繊維部材とを備えた伝動ベルトであって、前記ゴム層が、エチレン−α−オレフィンエラストマーを含むゴム成分と、シリカを含むフィラーと、硫黄系加硫剤を含む加硫剤と、アミノ樹脂を含む硬化性樹脂とを含むゴム組成物の加硫物で形成されている伝動ベルト。
- アミノ樹脂がメラミン樹脂を含む請求項1記載の伝動ベルト。
- フィラーがさらにカーボンブラックを含む請求項1又は2記載の伝動ベルト。
- アミノ樹脂の割合が、シリカ100質量部に対して10〜50質量部である請求項1〜3のいずれか一項に記載の伝動ベルト。
- シリカの割合が、カーボンブラック100質量部に対して10〜150質量部である請求項3又は4記載の伝動ベルト。
- ゴム成分100質量部に対して、5〜30質量部のシリカ及び10〜100質量部のカーボンブラックを含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の伝動ベルト。
- 硫黄系加硫剤が硫黄である請求項1〜6のいずれか一項に記載の伝動ベルト。
- 硬化性樹脂がレゾルシノール樹脂を実質的に含まない請求項1〜7のいずれか一項に記載の伝動ベルト。
- 加硫剤が有機過酸化物を実質的に含まない請求項1〜8のいずれか一項に記載の伝動ベルト。
- ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部と、芯体が埋設された背部とを含むベルト本体と、前記複数の歯部の表面を被覆するカバー布とを有する歯付ベルトであり、前記ベルト本体がゴム層である請求項1〜9のいずれか一項に記載の伝動ベルト。
- 芯体が無機繊維を含む請求項10記載の伝動ベルト。
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