JP4245920B2 - 高モジュラス接着性ゴム部材を有する伝動ベルト - Google Patents
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Description
本発明は、無端ベルトに関し、かかる無端ベルトとしては、無端Vベルト、無端マルチv形リブ付きベルト及び無端歯付きベルトが挙げられる。
【0002】
Vベルト及びマルチv形リブ付きベルトは特に、駆動装置において周囲方向力の伝達に従来用いられている。従来型ベルトは、可撓性の全体としてエラストマー本体部分を有し、このベルト本体部分は、アンダーコード又は圧縮区分、オーバーコード又は引張区分及びアンダーコード区分とオーバーコード区分との間に設けられた引張又は耐荷区分を有している。耐荷区分は一般に、代表的には1本以上のコードで作られた長手方向に延びる高弾性引張部材から成り、この引張部材は従来、接着ガムゴム配合物中に埋め込まれた状態でこれによって包囲されており、かかるゴム配合物は一般に、1以上のゴムプライ又は層で作られている。
【0003】
ベルト駆動面と駆動プーリ又は溝車との間の摩擦係合は、ベルト本体のアンダーコードの表面によって得られ、駆動荷重は、引張部材によって支持される。接着ガムの目的は、引張部材を複合ベルト構造内の定位置に保持することにあり、かくして、高い接着強さ特性及び引裂強さ特性がこれら配合物に必要であることが通例である。
【0004】
所要の引裂強さ特性を得るために従来行われているやり方は、接着ガム部材の形成の際に、比較的低い架橋結合密度及び(又は)比較的低いモジュラス(弾性率)によって特徴付けられるゴム配合物を利用することである。所与のゴムガム配合物の架橋結合密度を減少させるとその結果として、引裂強さが向上すると共にそのモジュラスが一般に比例関係をなして減少するのが通例である。マルチv形リブ付きベルト、特に高荷重駆動装置内で稼働されるマルチv形リブ付きベルトに関する問題は、エッジコードが破損するということにあり、この場合、ベルトの側縁部のところで露出した引張コードの少なくとも一部が、作動中、ちぎれて接着性ガム部材から離れる。このベルト破損モードは、その最初の暗示又は徴候があっこたときは、これはベルトの壊滅的な破損を意味している場合が多いので、特に厄介である。保守の見地から見ると、潜在的な問題の開始を幾分早めに示唆し、それ故、壊滅的な破損の前に是正措置を取ることができるようにするこのような破損は一般に、エッジコードの破損によって例示されるような破損と比べて一般的には都合がよい。
【0005】
ベルト駆動装置の動作上の安全及び保守に関する要件を厳しくすると、長く且つ予測可能な有効寿命を有する障害の無いベルト(Vベルトやマルチv形リブ付きベルトを含む)を得る上での要件が増す。
長く且つ一般に予測可能な有効寿命を持つと共に従来技術のベルトと比較して耐荷力が増大した無端ベルト(Vベルト、マルチv形リブ付きベルト及び歯付きベルトを含む)、特に、最新の自動車用アクセサリ駆動装置用途で例示される高動的加重条件で用いるのに適したかかるベルトを提供することが有利である。
【0006】
〔発明の概要〕
長手方向に延びる引張部材の少なくとも一部と接触状態にあり、175℃の温度、0.09°の歪度及び2000.0cpmの頻度で測定した場合の少なくとも15,000kPaの複素弾性率及び10%伸び率及び125℃の温度で測定した場合の少なくとも250ポンド/平方インチ(psi)(1.724MPa)の引張弾性率のうち少なくとも一方を示す硬化ゴム組成配合物を有する無端ベルトを提供する。
本明細書に添付された図面は、本発明の好ましい実施形態を示しており、本明細書と一緒になって、本発明の原理を説明するのに役立つ。図中、同一の符号は同一の部分を示している。
【0007】
〔詳細な説明〕
図1を参照すると、本発明の実施形態としてのマルチv形リブ付きベルト10の全体が示されている。マルチv形リブ付きベルト10は、エラストマー本体部分12又はアンダーコード及びベルト本体部分12の内周部の周りに配置された溝車接触部分14を有している。本明細書で用いる「溝車」という用語は、伝動装置に用いられる通常のプーリ及びスプロケット、更に、ローラ及びこれと同等な機構を含む。図1のベルトの特定の溝車接触部分14は、複数の隆起した領域又は頂点36と複数のトラフ領域38を交互に配置して形成したものであり、これらの間には、互いに向かい合った側部が形成されている。図1及び図2の場合の各々において、溝車接触部分14は、ベルト本体部分12と一体であり、以下に説明するのと同一のエラストマー材料で作られる。しかしながら、図3において、溝車接触部分14は、歯付きベルト製造方式で従来利用されているような以下に詳細に説明する補強織物24を有するものとして見え、かくして、本発明のこの実施形態においてはベルト本体部分12とは異なる材料で作られている。
【0008】
引張又は耐荷区分20が、ベルト10に支持作用及び強度を与えるためにアンダーコード12の上に配置されている。図示の形態では、引張区分は、ベルトの長さに沿って長手方向に整列していて、本発明の実施形態によれば、以下に詳細に説明する接着性ゴム部材18に埋め込まれた少なくとも1本の長手方向に延びる引張コード22を有している。当業者であれば、図1〜図3において、接着性ゴム部材18は、これをベルトの他のエラストマー部分から視覚的に区別するために誇張された形態で示されていることが容易に理解されよう。実際問題としては、硬化複合材は、幾つかの場合、例えば、接着性ゴム部材18及びアンダーコード12のうち一方だけが繊維入りの場合を除き、周囲のエラストマーベルト本体部分から視覚的には識別できない場合が多い。
【0009】
補強織物(図1には示さず)を利用し、Vベルト及びマルチv形リブ付きベルトの場合、溝車接触部分14と反対側のベルトの表面に沿って密接して取り付けてベルトのフェースカバー又はオーバーコードを形成するのがよいが、このようにするかどうかは任意である。織物は、任意所望の形態、例えば、任意所望の角度をなすたて糸とよこ糸から成る従来型ウィーブのものであってもよく、或いは、タイヤのコード織物によって例示されるような互いに間隔を置いたピックコードによって互いに保持されたたて糸又は編成或いは編組形態等から成っていてもよい。織物にエラストマーベルト本体部分12のエラストマー配合物と同一又はこれとは異なるエラストマー配合物を摩擦被覆又はスキム被覆してもよい。2以上の織物プライを用いてもよい。所望ならば、織物を裁断し、或いはバイアスに配置するよう形成して、ストランドがベルトの移動方向と角度をなすようにしてもよい。かかる補強織物を用いる一実施形態が、図2に示されており、かかる図2においては、ゴム−スキム被覆タイヤコード織物38が誇張された形態で示されている。
【0010】
図2を参照すると、標準型切欠き付きVベルト26が示されている。Vベルト26は、図1に示したものと類似したエラストマーベルト本体部分12及び接着性ゴム部材18に埋め込まれていて、これ又、図1に示すものと類似した1以上の引張コード22の形態をした引張又は耐荷区分20を有している。Vベルト26のエラストマーベルト本体部分12、接着性ゴム部材18及び耐荷区分20を図1を参照して上述したのと同一の材料で作るのがよい。
【0011】
Vベルト26は、図1のマルチv形リブ付きベルト10の場合と同様、溝車接触部分14を更に有している。エラストマーベルト本体部分12、或いは図示のようなVベルトの場合、圧縮区分の側面は、ベルト26の駆動面としての役目を果たす。図示の実施形態では、溝車接触部分14は、切欠き凹み表面又はトラフ28と歯付き突起30が交互に並んだ形態をしている。これら交互に配置された凹み表面28及び突起30は好ましくは、図示のように全体として正弦波の経路を辿るのがよく、かかる正弦波経路は、溝車接触部分14が作動中、プーリの周りを通るときに曲げ応力を分布させて最小限に抑えるのに役立つ。
【0012】
図示の実施形態では、Vベルト26は、ローエッジベルトの形態をしているが、更に、上述したような補強織物38を、図示のように溝車接触表面14と反対側の表面に用い、或いはバンド付きVベルトを形成するようベルトを完全に包囲した状態で用いてもよい。
【0013】
図3を参照すると、歯付きベルト32が示されている。歯付きベルト32は、図1及び図2のベルトの場合と同様、エラストマーベルト本体部分12及び溝車接触部分14を有し、更に、図1及び図2のベルトについて上述したような耐荷区分20を更に有している。しかしながら、歯付きベルト32の場合、溝車接触部分14は、歯16とランド部分19が交互に並んだ形態をしている。図1及び図2のベルトについて詳細に上述したような補強織物24も又、利用するのがよく、この場合、この補強織物は、ベルト32のフェースカバーを形成するようベルト32の交互に並んだ歯16とランド部分19に沿って密に取り付けられている。
【0014】
上述した図1〜図3の場合の各々において、ベルト本体部分12を任意の従来型及び(又は)適当な硬化エラストマー配合物で作ってもよく、或いは、接着性ゴム部材18と関連して以下に更に詳細に説明するエラストマー配合物で作ってもよい。この目的に利用できる適当なエラストマーとしては、例えば、ポリクロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、水素化NBR(HNBR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン(ACSM)、エピクロロヒドリン、ポリブタジエンゴム(BR)、天然ゴム(NR)、及びエチレンαオレフィンエラストマー、例えば、エチレンプロピレンコポリマー(EPM)、及びエチレンプロピレンジエンターポリマー(EPDM)、エチレンオクテンコポリマー(EOM)、エチレンブテンコポリマー(EBM)、エチレンオクテンターポリマー(EODM)、エチレンブタジエンターポリマー(EBDM)及びシリコーンゴム、或いは上記エラストマーのうち2以上の組合せが挙げられる。
【0015】
本発明の実施形態に従ってエラストマーベルト本体部分12を形成するためには、エラストマーを従来のゴム配合成分と従来用いられた量で配合するのがよく、かかるゴム配合成分としては、充填剤、可塑剤、加硫剤/硬化剤及び促進剤が挙げられる。当業者であれば、かかる配合物にどのようなものがあるかは容易に認識されよう。多数の適当なエラストマー配合物が、例えばThe R. T. Vanderbilt Rubber Handbook (13thed., 1996)に記載されており、EPM又はEPDM配合物に関しては、更に米国特許第5,610,217号に記載されており、伝動ベルト本体部分の形成に当たって用いるのに適したエラストマー配合物に関し、その記載内容を本明細書の内容の一部を形成するものとしてここに引用する。自動車用アクセサリ駆動装置用途と関連した実施形態では、エラストマーベルト本体部分12は、適当なエチレン−α−オレフィン配合物、例えば、EPM又はEPDM、EBM及びEOM配合物で作られ、これら配合物は、以下に更に詳細に説明する接着性ゴム部材配合物として用いられたものと同一の配合物、又は異なる配合物であってもよい。
【0016】
さらに、エラストマーベルト本体部分12に、綿、ポリエステル、ガラス繊維、アラミド及びナイロン(これらには限定されない)を含む材料を一般に用いられる量で例えばステープルファイバ又は細断繊維(チョップトファイバ)、フロック加工又はパルプ状繊維のような形態で利用して当該技術分野で周知のように不連続繊維を添加するのがよい。異形(例えば、切断又は研削することにより)マルチv形リブ付きベルトに関する好ましい実施形態において、かかる繊維の添加は好ましくは、繊維の相当な部分が全体としてベルトの移動方向を横切る方向に位置するよう形成されると共に配列されるよう行われる。しかしながら、フロースルー(flow through)法に従って製造された成形マルチv形リブ付きベルト及び(又は)歯付きベルトでは、繊維添加法では一般に同一の配向度が得られない。
【0017】
耐荷区分20の引張部材22は上記と同様に、任意適当な及び(又は)従来の材料で形成することができ、かかる材料としては、レーヨン、アラミド、ナイロン(ナイロン4/6及びナイロン6/6を含む)、ポリエステル、ガラス繊維、炭素繊維、ポリイミド、鋼等が挙げられる。この引張部材は、任意適当な及び(又は)従来の形態のものであってよく、かかる形態としては、編組、ワイヤ、コード又は半分が配向不連続繊維等が挙げられる。好ましい実施形態では、引張部材は、螺旋に巻かれると共に長手方向に、即ちベルトの移動方向に延びる状態で全体として接着性ゴム部材18に埋め込まれた1本以上のポリエステル又はアラミドコードで作られる。
【0018】
作用を説明すると、ベルトを図1〜図3に例として示すように、例えば図4に概略的に示されているように、少なくとも1つの駆動プーリ42及び1つの被動プーリ44の周りに掛けてベルト駆動装置40を形成し、これを図示のようにアイドラプーリ46と組み合わせるのがよいが、このようにするかどうかは任意である。
【0019】
次に、図1〜図3を参照して幾つかの実施形態において上述したように複合ベルト構造内の引張部材と少なくとも部分的に接触状態で利用される本発明の実施形態としてのエラストマー配合物の説明に移ると、かかる硬化配合物は、175℃の温度、0.09゜の歪度、2,000サイクル/分(“cpm”)の頻度で測定した場合において少なくとも15,000kPa、好ましくは約25,000〜約100,000kPa、より好ましくは約35,000〜約75,000kPa、最適には約40,000〜約60,000kPaの複素弾性率及び125℃の温度、6インチ/分(15.24cm/分)のクロスヘッド速度で測定した場合において少なくとも約250psi(1.724MPa)、より好ましくは約300psi(2.068MPa)〜約5,000psi(34.47MPa)、最適には約350(2.413MPa)〜約3,000psi(20.68MPa)の引張弾性率のうち少なくとも一方を示す。本発明と関連して言うところの「複素弾性率」という用語は、ミズーリ州セントルイス所在のモンサント・コーポレイション製のRubber Process Analyzer モデル番号2000によって例示される適当な装置を利用して実施できる動的機械式流動学的分析により測定された配合物の複素弾性率(従来、“G*”という用語で記載されていた)を記載するために用いられている。本発明の目的上、引張弾性率は上述のパラメータを利用し、ASTM-D412 に従って測定されている。本発明の実施形態によれば、驚くべきことに、本発明に従って提供された高モジュラスを示す硬化エラストマー配合物で形成された接着性ゴム部材を有するマルチv形リブ付きベルトはそれにもかかわらず、現在自動車用オリジナル機器製造業者により標準的に利用されているますますコンパクトになった曲がりくねった状態の自動車用アクセサリ駆動装置用途において長期間にわたって動作できるよう適当な全体的可撓性を維持できるということが判明した。理論的説明はともかく、現時点においては、本発明によるベルト中への高モジュラス接着性ゴム部材の組込みは、荷重を加えて複合ベルト構造内に生じる応力を再分布させるのに役立つと考えられる。
【0020】
荷重を複合構造に加えると、荷重はこの構造内で剪断歪みに変わり、この歪みは、従来構成では非常に高弾性の引張コードとこのすぐ隣のベルト複合部材、例えば、コードが埋め込まれたモジュラスが非常に低い接着性ゴム部材のインタフェースのところに集中しがちである。というのは、低モジュラス配合物は、高モジュラス配合物よりも優先的に歪みを生じるからである。上述のように、本発明の適切な複合構造は一般に、モジュラスが非常に高い引張コードを有し、この引張コードは、モジュラスがこの引張コードのモジュラス以下の接着性ゴム部材に埋め込まれた複合材の耐荷コンポーネントとして役立ち、この接着性ゴム部材は、モジュラスがこの接着性ゴム部材の場合よりも小さなアンダーコード(即ち、ベルト本体部分)配合物に結合される。理論的な説明はともかく、現時点においては、本発明の実施形態に従って、アンダーコードのモジュラスと比べて接着性ゴム部材のモジュラスを著しく増大させることにより、ベルト作動中に引張コードに生じた歪みの大部分を接着性ゴム部材を介して低モジュラスアンダーコード中へ伝えることができ、それにより、歪みの少なくとも相当多くの部分を接着性ゴム部材と引張コードのインタフェースから遠ざけた状態にシフトさせることができる。このようにする際、歪みエネルギは、ベルト複合構造内の広い領域中へ拡散されると考えられる。接着性ゴム部材と引張コードのインタフェースの領域における歪みの集中度を減少させることにより、この領域における割れ、引裂及び他の荷重によって引き起こされる破損が減少し、かくして、それに応じて壊滅的な破損、例えば、エッジコードの分離又はそれによるベルトの損失及び(又は)他の時期尚早な破損の恐れが減少すると考えられる。
【0021】
このように歪みを高モジュラス接着性ゴム部材を介してモジュラスがかなり低いアンダーコードにシフトさせると、その結果として、かかる材料を組み込んだマルチv形リブ付きベルトが以下に詳細に説明する定張力耐久性試験において示されるように高荷重条件下において時期尚早なエッジコードの破損を示す傾向が減少すると考えられる。その代わり、これらベルトは、長期間の作動後の破損時に一層都合のよいアンダーコードの割れ状態を示し、これにより、エッジコードの破損とは異なり、上述したように、代表的には、壊滅的な破損に先立って是正措置を取ることができる。
【0022】
加うるに、理論的な説明はともかく、現時点においては、本発明の高モジュラス接着性ゴム部材は、従来の狭い範囲内の複素弾性率を示す類似の材料と比較して、長期間高荷重耐久性試験下では熱の発生の減少を示すと考えられる。定荷重下において、現時点においては、高モジュラスのヒステリシスエラストマーは実際に、低ヒステリシスを示す低モジュラス素材よりも熱の発生量が少ないと考えられる。
【0023】
本発明の高モジュラス接着性ゴム部材を形成するには、公知のゴム配合法を利用して、任意適当な又は所望のベースエラストマー又は1以上のエラストマーの組合せ(これらエラストマーは当該技術分野では周知であり、エラストマーベルト本体部分12について上述したエラストマーが挙げられる)と適当な及び(又は)従来のゴム配合添加剤を組み合わせるのがよい。ただし、この配合剤は、意図した用途と適合し、且つ周囲のベルト材料との相性がよく、しかもかかる材料に対し適当な接着性を示すことを条件とする。かかる材料は一般に、本発明に従って、上述すると共に以下に更に詳細に説明する所望の複素弾性率レベル又は引張弾性率レベルを達成するのに従来用いられている量から導き出すことができる量の1又は複数のベースエラストマー、充填剤、可塑剤、加硫剤又は硬化剤及び促進剤を含むのがよい。
【0024】
本発明の実施形態に従って接着性ゴム部材配合物中に用いられる好ましいエラストマーとしては、任意の従来及び(又は)適当な天然又は合成エラストマーが挙げられ、かかるエラストマーとしては、エチレン−α−オレフィンエラストマーが挙げられるが、これには限定されない。現在市販されている好ましいエラストマーとしては、かかるエチレン−α−オレフィンエラストマー、例えば、EPM又はEPDM、EOM及びEBMが挙げられる。しかしながら、良好な粘着性及び良好な加工特性を得るためには、エチレンの含有量の少ない(例えば、40重量%〜65重量%、好ましくは約50重量%〜60重量%)エチレン−α−オレフィンエラストマーを有利に採用するのがよい。本発明の実施において特に好ましいエチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、NORDEL 1040 (以前、デュポン・ケミカル・カンパニイから市販されていた)、ROYALTHERM 1411 (ユニローヤル・ケミカル・カンパニイ製)、ENGAGE 8150 及びENGAGE 8180 (デュポン・ダウ・エラストマーズ社製のEOM)及びVISTALON 606及びVISTALON 404(ユニローヤル・ケミカル・カンパニイ製)という商品名で入手できるエラストマーが挙げられる。さらに、加工、ミル取扱い及び粘着性を促進するのに有用な追加の粘性成分をもたらすために60ムーニー及び40ムーニーの粘度を示すエチレン−α−オレフィンエラストマーをそれぞれ、低分子量低ムーニー粘度のEPDM材料、例えば、TRILENE CP80(ユニローヤル・ケミカル・カンパニイ製)又はNORDEL IP 4520(デュポン・ダウ・ケミカル・カンパニイ製)等を配合するのがよい。
【0025】
本発明の実施形態によれば、ベースエラストマーは、従来型ゴム配合添加剤、例えば、請求項に記載された範囲内の複素弾性率及び10%伸び率における引張弾性率のうち少なくとも一方を備えた配合物を達成するよう本発明の実施形態に従って提供される繊維、加硫剤又は硬化剤及び促進剤、スコーチ防止剤などと混合される。適当な充填剤は、補強充填剤、非補強充填剤、半補強充填剤又は上記の組合せであるのがよく、かかる充填剤としては、カーボンブラック、シリカ、クレー(粘土)、タルクなどが挙げられる。好ましい実施形態では、接着性ゴム部材のエラストマー配合物の充填剤添加の少なくとも一部は、シリカ充填剤であり、これは又、カップリング剤と組み合わせて使用できる。本発明と関連して用いられる「カップリング剤」という用語は、それ自体と別の物質、或いは他の2つの物質相互間の共有結合による化学反応をもたらし、促進し又はこれに寄与する物質を意味するのに用いられている。この組合せは、モジュラスを従来カーボンブラック充填剤よりも効率的に生じさせ、更に、カーボンブラック充填剤では容易には達成できない程度まで引張部材への接着性を向上させることが判明した。具体的に説明すると、ポリマーネットワークを更に促進させるため、シランカップリング剤を用いて、例えば最高約30phr、好ましくは約0.5〜約15phr、最も好ましくは約1〜約10phrの量でシリカをゴム上にグラフトするのがよい。具体的に説明すると、かかる充填剤を本発明の実施においては、エラストマーの100%重量当たり約1〜約200部の量、より好ましくは、約10〜約150phr、最も好ましくは約25〜100phrの量で使用するのがよい。
【0026】
さらに、本発明で有利に用いられるシリカ充填剤としては、ジェイ・エム・ヒューバー・コーポレイションからZEOPOL(ZEOPOL 8745 を含む)という商品名で市販されている材料によって例示される「高分散性」変種として市販のものが挙げられる。これらシリカ充填剤は、単独で又は1以上の他の充填剤と組み合わせて用いられる場合、有利には、約1〜約200phr、より好ましくは約15〜約100phr、最も好ましくは約40〜約70phrの量で用いるのがよい。
【0027】
さらに、シリカをベースポリマー、例えば、ユニローヤル・ケミカル・カンパニイ製のROYALTHERM 1411 によって本発明の接着ゴム配合物中に添加するのがよい。さらに、この配合物は、好ましくは、ゴム接着性アジュバント(補助剤)又は協力剤を含む。本発明で言うところの「ゴム接着性アジュバント」(又は、「アジュバント」)及び「ゴム接着性協力剤」(又は、「協力剤」)は、それ自体と1以上の他の物質、又は2以上のかかる物質相互間の機械的及び(又は)化学的結合による接着をもたらし、促進し又はこれに寄与する物質を示すものとして区別無く用いられており、機械的及び(又は)化学的結合としては、任意の種類のものが挙げられ、かかる種類としては、共有結合、イオン結合、双極子相互作用、例えば、水素結合などが挙げられるが、これらには限定されない。
【0028】
適当なアジュバントとしては、有極性の比較的低分子量の材料、例えばアクリレート、メタクリレート及び或るビスマレイミドによって例示される一般にタイプI協力剤配合物として分類される材料及び低極性ネットワーク形成マレイン酸化ポリブタジエンによって例示される一般にタイプII協力剤配合物として分類される材料が挙げられる。タイプI及びタイプII協力剤の別の例、特性及び適当な使用量は、1992年11月に開催された米国化学協会ラバーディビジョン会議で提出されたR. E. Drake et al., Ricon Resins, Inc.による論文“1,2 Polybutadiene Coagents for Improved Elastomer Properties”に記載されている。
【0029】
本発明の好ましい実施形態のエチレン−α−オレフィンエラストマーと共に利用できるようにするためには、かかる協力剤は好ましくは、例えば米国特許第5,610,217号明細書に記載されているようにα−β不飽和有機酸の1以上の金属塩の形態をしているのがよく、かかる米国特許明細書の記載内容を、かかる使用及びかかるシステムでの有利な使用方法に関し、本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。
【0030】
特に、亜鉛ジメタクリレート及び(又は)亜鉛ジアクリレートを、かかる協力剤として、約1〜約50phr、好ましくは約5〜約30phr、最も好ましくは約10〜約25phrの量利用するのがよい。上述のように、これら材料は、配合物の固有の接着性に更に寄与すると共に今では当該技術分野で周知のように以下に詳細に説明する過酸化物又は関連薬剤による硬化の際、イオン性架橋によりポリマーの相互架橋結合密度を一段と増大させる。
【0031】
かかる配合物は、本発明の結果的に得られる配合物のモジュラスを増大させるのにも利用できる不連続繊維を更に有するのがよいが、このようにするかどうかは任意である。上記配合物の成分のうち1以上と組み合わせた状態で配合物のモジュラスを請求項に記載された範囲内まで増大させるのに十分な従来用いられている繊維の種々のタイプの適当な量は、当業者の通常の知識の範囲内にあり、これは約0.01phr〜約75phrの範囲にあるのがよい。任意的に本発明のこの実施形態の接着ゴム配合物18に含まれるのがよい繊維は、従来の又は適当な材料又は形態であってよく、かかる材料としては、例えば、綿、ポリエステル、アラミド、カーボン、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ナイロン及びガラス繊維のような材料が挙げられ、かかる形態としては、ステープルファイバ又は細断繊維(チョップトファイバ)、パルプ状繊維又はフロック加工繊維の形態が挙げられる。さらに、これら繊維を当該技術分野において周知なようにサイズ剤、接着剤又は他の従来の及び(又は)適当な繊維処理剤で処理するのがよい。例えば以下の表1に実験例2として記載されている本発明の好ましい実施形態では、接着後の部材中の繊維の少なくとも相当多くの数は、ベルトの走行方向又は長手方向に位置するよう形成され配列される。この実施形態によれば、例えば約100回の先行実験の示唆するところによれば、高荷重耐久性の向上の結果として、接着性ゴム部材の繊維添加だけが省かれた実質的に類似のベルトと比較して3リブ付きマルチv形リブ付きベルトが得られる。この改良は、繊維の入っていない材料と比較して、繊維入りゴム素材の高い列理方向モジュラス(with-grain modulus)に寄与できるということが考えられる。これは加えた荷重下において、繊維入り接着性ゴム部材の剪断量を減少させ、かくして、ゴム中の応力を減少させ、その結果、高荷重耐久性試験で観察される寿命が長くなると考えられる。別個の繊維入りアンダーコード(即ち、ベルト本体部分)が、いわゆる繊維入り接着性ゴム部材とが別個に用いられる本発明の実施形態のV又はマルチv形リブ付きベルト構成では、当業者であれば、接着性ゴム部材及びアンダーコード中の繊維のそれぞれの配向方向が全体として、互いに横断方向であり、接着性ゴム部材層中の繊維は、全体としてベルトの長手方向に配向され、アンダーコード中の繊維は、全体としてその横断方向に配向していることが分かろう。これは特に、繊維入りアンダーコードがバンナー(banner)される(例えば成形ベルト構造とは対照的に)場合である。
【0032】
ベースエラストマーと共に用いられるのに適した任意の硬化剤又は加硫剤系を硬化が有効な量で用いて本発明の接着ゴム配合物を硬化させるのがよく、かかる硬化剤又は加硫剤系としては、硫黄、過酸化物又は他のフリーラジカル誘導物質及びこれらの組合せが挙げられる。本発明で言うところの「硬化剤」及び「加硫剤」という用語は、これらの形態及びこれらの種々の形態の両方において、ポリマー分子の架橋をもたらし、促進し又はこれに寄与する物質を意味するよう区別なく用いられている。好ましい実施形態では、高モジュラス接着性ゴム配合物を、有機過酸化物、約0.01〜1.0phrの硫黄と配合した有機過酸化物、電離線及び上記のうち任意の2以上の組合せから選択された硬化を有効にする量で硬化させる。本発明の好ましい実施形態に従ってエチレン−α−オレフィンエラストマーと共に利用するためには、約0.5〜10phr、より好ましくは1〜9phr、最も好ましくは約2〜約8phrのレベルで以下の例示の実験例全体を通じて利用されるその特定の過酸化物又は同一の又は同等の活量を持つ過酸化物の使用に関し、過酸化物による硬化が最も好ましい。
【0033】
別の従来型ゴム添加剤、例えば、スコーチ防止剤、例えば酸化亜鉛、可塑剤及びオイル、加硫促進剤及び酸化防止剤系を任意適当な及び(又は)従来のタイプの全て及びかかる目的で従来用いられている量の全てで使用することができる。
実験例
以下の実験例及び比較実験例の各々において、エラストマーの処理を次のようにして行った。エラストマー、硬化剤及び酸化防止剤成分を除き、所与の処方に関し、成分を全て、内容積が16,500cm3の30rpmで混合する1Aバンバリー(Banbury )ミキサー内に一緒に添加した。約1分後、エラストマーを各場合に添加し、混合物を混ぜ合わせてついにはミキサーのラム内に設けられた熱電対により支持されるように、或いは8分間の最高時間の間に310゜F(154℃)の温度が達っせられるようにした。第2のパスにおいて、混合物を、熱電対によって指示される温度が310゜F(154℃)になるまで、又は最高6分間更に混合した。第3のパスにおいて、酸化防止剤成分及び硬化剤を添加し、混合物を更に、熱電対によって指示される温度が約235゜F(113℃)になるまで(又は、265゜F(129℃)の最高温度に達するまで)更に混合した。
【0034】
【表1】
【0035】
表1において上記のように列記された成分に加えて、実験例1〜実験例4は、必須成分ではないが任意成分として、1.0phrの亜鉛2−メルカプトリリミダゾル(アール・ティー・バンダービルト製のVANOX ZMTI)、1.0phrの4,4′のビス(α−アル,ジメチルベンジル)ジフェニルアミン(ユニローヤル・ケミカル・カンパニイ製のNAUGARD 445 )及び0.5phrの立体防止ジフェノリック(エチル・コーポレイション製のETHANOX 702 )を更に含んでいた。本発明の実施にとって必要不可欠ではないが、実験例1〜実験例4は各々、過酸化物の利用を向上させるために配合物内に塩基状態を生じさせるために配合物に添加されている指示された1.5phrのステアリン酸亜鉛及び5.00phrの酸化亜鉛、並びに、遊離メタクリル酸と反応する中和用塩基(もし反応しなければ、遊離メタクリル酸が生じる)を含んでいる。
【0036】
【表2】
【0037】
表2に記載されると共に以下の表に記載されているG*、G′、G″、J及びTanδデータに関し、ミズーリ州セントルイス所在のモンサント・コーポレイション製のRubber Process Analyzer モデル番号2000によって例示される動的機械式流動学的試験システムを利用して分析を行った。データを、175℃、200cpmの頻度及び0.09゜の歪みで得た。表2において、“G*”は、複素弾性率を表し、“G′”は、弾性率を表し、“G″”は、非弾性率を表し、“J”は、損失コンプライアンスを表し、及びTanδは、非弾性率(G″)と弾性率(G′)の比である。例えば上記の場合に表2のデータで表されるような通常の剪断応力−歪み試験により、複素弾性率G*を測定し、この複素弾性率は、弾性率(G′)と非弾性又は粘性弾性率(G″)のベクトル和であり、次式で表すことができる。
【0038】
【数1】
上式において、Tanδ(又は「損失正接」)は、任意のゴム材料の減衰度の正比例尺度であり、その伝達率(Dasgupta,=Vibration Isolators and Mounts",p697.及びBhowmick et al.,=Rubber Products Manufacturing Technology",Marcel Dekker,Inc.,New York.1994.pp687-704 を参照されたい)の反比例尺度である。
【0039】
本明細書において報告された全ての場合において、引張特性を、ASTM-D412に従って測定した。10%伸び率における引張弾性率(「M10」)に関し、125℃、10%伸び率及びクロスヘッド速度が6インチ/分(15.24cm/分)における(非熟成)硬化サンプルのモジュラスが表2に報告されている。破断データ(「Eb」)における伸び率パーセントに関し、ASTM-D412に従い(熟成を行わない)、そして125℃における硬化サンプルの破断時における伸び率が表に報告されている。種々の実験例及び比較実験例の硬さを測定するため、非熟成サンプルのショアA及び行われた場合にはショアDジュロメータ測定値をほぼ室温で得た。
【0040】
3リブ付きマルチv形リブ付きベルトの高荷重耐久性用先行試験の示唆するところによれば、エッジコード破損、特に時期尚早なエッジコード破損の兆候は、EPDMを主成分とするアンダーコード(実質的に、上記米国特許第5,610,217号明細書に記載されているものと類似している)を有すると共に接着性ゴム部材として、従来型低モジュラス配合物を組み込んだ実質的に類似のベルトと比較して表1に実験例2として記載された高モジュラス配合物を組み込んだベルトでは著しく減少している。試験の結論として、本発明の高モジュラス接着性ゴム部材を有するベルトは、アンダーコードの割れを示すが、エッジコードの分離又は破損を示すことが無いものとして観察された。
【0041】
表3は、3リブ付きマルチv形リブ付きベルトに組み込まれた本発明の接着ゴム配合物の処方を記載しており、これら接着ゴム配合物は、高荷重定張力耐久性検査が行われた。
【表3】
【0042】
表3において上記のように列記された成分に加えて、実験例3、実験例4、実験例6及び比較実験例5は、必須成分ではないが任意成分として、1.0phrの亜鉛2−メルカプトリリミダゾル(アール・ティー・バンダービルト製のVANOX ZMTI)、1.0phrの4,4′のビス(α−アル,ジメチルベンジル)ジフェニルアミン(ユニローヤル・ケミカル・カンパニイ製のNAUGARD 445 )及び0.5phrの立体防止ジフェノリック(エチル・コーポレイション製のETHANOX702 )を更に含んでいた。本発明の実施にとって必要不可欠ではないが、実験例3、実験例4、実験例6及び比較実験例5は各々、過酸化物の利用を向上させるために配合物内に塩基状態を生じさせるために配合物に添加されている指示された1.5phrのステアリン酸亜鉛及び5.00phrの酸化亜鉛、並びに、遊離メタクリル酸と反応する中和用塩基(もし反応しなければ、遊離メタクリル酸が生じる)を含んでいる。
【0043】
表3において上述した配合物は各々、表1に関して上述した関連の記載に従って実質的に形成し、これを利用して、測定により長さが43.84インチ(112cm)、最上部の幅が約1.067cmの図1と関連して上述した3リブ付きマルチv形リブ付きベルトの接着性ゴム部材を形成した。各場合において、アンダーコード、即ちエラストマーベルト本体部分は、上述の米国特許第5,610,217号明細書に記載されたもの(その表6のベルト1として)と類似した繊維入りEPDMを主成分とする配合物であった。なお、かかる米国特許明細書の記載内容を、ベルトの構造に関し、本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。ベルトの各々についての引張部材は、イソシアネートプライマー及びその次に設けられたビニルピリジンスチレンブタジエンゴムラテックスを有するコード処理剤によって接着性ゴム部材にくっつけられたポリエチレンテレフタレートコードであった。これらベルトは更に、背面に、即ち、図1について上述したような溝車係合面と反対側の表面に設けられたゴムスキム被覆タイヤコード補強織物プライを有していた。
【0044】
本明細書で記載した分析用としてベルトを形成するため、種々のベルトの複合構造成分、即ち、非硬化アンダーコード素材、スキム被覆補強織物、引張コード及び非硬化接着ゴム配合物の1以上のプライを適当な順序でベルト成型ドラムに貼付し、二重螺旋形態の引張コードが接着ゴム配合物の2つのプライ相互間に設けられるようにした。実験例4及び比較実験例5に関し、それぞれの非硬化接着ゴム配合物の各プライは、測定厚さが0.010ゲージであり、実験例6及び実験例7に関し、非硬化接着ゴム配合物の各プライは、測定厚さが0.008ゲージであった。次に、このように製造された各非硬化ベルトスリーブを0.090ライドアウト(rideout )に成形し、動的走査型比色定量法(「DSC」)により分析したように目に見えるほどの過酸化物の兆候がないことによって分かるように少なくとも95%の硬化度を達成するのに十分な期間にわたって十分な温度まで露出させた。
【0045】
表4に以下に記載しているように、高張力及び高温度での耐荷力を測定するため、ベルトを各々、各々の測定直径が4.75インチ(12cm)の駆動プーリ50及び被動プーリ52、測定直径が1.75インチ(21cm)の第2の被動プーリ54及び測定直径が3.00インチ(7.6cm)の後側アイドラー56の周りに掛けた。プーリを図5に概略的に示す形態で配列した。駆動プーリを4,900rpmで作動させ、180.06インチ−ポンドのトルクを14有効馬力が得られるよう大径の被動プーリに加えた。140ポンドの定水平方向張力を小径被動プーリに加えた。試験を、175゜F(80℃)で、エッジ硬度分離、リブの分離、又はベルトのリブの個数よりも1以上大きな数に等しい数のアンダーコードの割れが現れることによって証明される破損時点まで行った。
【0046】
表2、表4及び表5で記録された弾性トルク(S′)及び複素トルク(S*)値に関し、それぞれの実験例及び比較実験例についての配合物の各々のサンプルを、ASTM-D5289に従ってロータ無しの直線剪断方式を用いて分析した。サンプルを各々、30分間350゜F(177℃)の温度にさらし、それにより、0.5℃アーク及び1.7±0.1HzでMonsanto(登録商標) Oscillating Disc Rheometer(MDR 2000E)内で硬化させた。所与のゴム配合物に関する複素トルクは、次式に従って複素弾性率と関連している。
【数2】
【0047】
【表4】
表 4
実験例 3 実験例 4 実験例 5 実験例 6
耐荷力(時間) 1228.4 115.6** 54.6 ** 1290.5
42308 171.4** 25.7 ** 1072.6
37144 152.0** 61.9 ** ---
G * (kpa) 42446 17385 --- 37240
於 175℃ --- ---
2000.0cpm
S * (lb:in) 76.80 43.36 36.88 58.27
0.51°アーク
1.70±0.1Hz
M10@125℃ 381psi 240psi 120psi 360psi
(2.63MPa) (1.66MPa) (0.83MPa) (2.48MPa)
S' 於 177℃ 74.3 lb in 42.8 lb in 36.5 lb in 56.2 lb in
(8.39N M) (4.83N M) (4.12N M) (6.35N M)
Eb 於 125℃(%) 102.8 320.9 441.4 278.4
ジュロメータ
ショア A 97 83 84 97
ショア D 54 (データ無し) (データ無し) 52
**エッジコード分離又は他のベルト破損が現れたことは、エッジ−コード分離の
原因であると考えられる。
【0048】
表4に記載されたデータは、本発明のベルト、特に実験例3及び実験例6のベルトによって示された高荷重耐久性の向上の結果を示している。実験例4及び比較実験例5のベルトは全て、時期尚早なエッジ−コード分離の原因となっていると考えられる或る程度のエッジコード分離又は他の破損を最終的に示したが、実験例3又は実験例6のベルトについては、この非常に過酷な試験で1,000〜1,200時間以上後でも、何ら分離又はエッジコードの損失を示すものは無かった。これは、引張弾性率(M10)、弾性トルク(S′)及び複素トルク(S*)データに反映されているように、実験例4及び比較実験例5のベルトは、実験例3又は実験例6の配合物の何れよりも遙かに低いモジュラスを示しているので特に注目に値する。さらに、試験の際の時間数はそれぞれの処方の複素トルク(及びそれ故に、複素弾性率)にほぼ比例して増大したことが理解できる。
【0049】
無端ベルト構成は、接着処理(又は、未処理)引張コードのうち1以上に隣接し、即ち、少なくともこれに部分的に接触した本明細書において説明しているモジュラスエラストマー配合物を例えば、特にエッジコード破損の懸念が顕著である用途、例えば、高荷重及び(又は)高歪み用途において本発明のベルトの接着性ゴム部材として組み込むと有利である。表4において上述した耐久性結果の向上の示唆するところによれば、従来型ベルトと比較して本発明のベルトではマルチv形リブ付きベルトのリブ1個当たりの荷重が高くなり、かくして、本発明のこの実施形態を実施することにより、所与の用途においてベルトのリブの個数を潜在的に減少させることができ、或いは、高荷重用途についてはベルトに同一の数のリブを設けて使用できる。
【0050】
従来の見解とは対照的に、現時点においては、高引張強さは、本発明の高モジュラス接着性ゴム部材では必ずしも必要ではないことが分かる。従来技術の接着ガムは、引張コードと接着ガムとのインタフェースのところにおける歪みの集中の効果に抵抗するためにこの性質を必要としているが(例えば、代表的にはコードのプルアウトとして明らかなように)、これとは逆に、みは、硬化した接着ゴム配合物が歪みの少なくとも相当な部分を引張コードと接着性ゴム部材のインタフェースから遠ざけ、そして上述したように下に位置するアンダーコードエラストマーに伝えることができるので、本発明の高モジュラス接着性ゴム部材を利用したベルトのこのインタフェースのところには集中せず、かくして、高引張抵抗は、これらの材料には不要である。それ故、例えば、低架橋結合密度材料は、本発明の実施に当たっては不要であり、高架橋結合密度材料を首尾良く使用することができる。
【0051】
本発明は更に、テンショナ無しに利用されるようになったベルト、即ち、ベルトをプーリの周りで駆動装置上に引き伸ばすことができ、それにより張力をベルトに加えることができるのに十分な伸び率、例えば、最高6%以上に対応する比較的低モジュラスの、例えば或る特定のポリアミド、例えばナイロン6/6の引張コードを組み込んだベルトの領域で有利である。本発明の高モジュラス接着性ゴム部材は、コードを定位置に維持し、ベルトをプーリの周りの定位置で引き伸ばしたときに、比較的低モジュラスアンダーコードを通って移動するのを阻止する。本発明は更に、発電器のスタータ用途の伝動ベルトの構成に特に利用でき、この場合、高耐荷力(及び(又は)細いベルトに対応するようベルトのリブ1個当たり高い耐荷力)の必要性が特に顕著である。
【0052】
表1、表3及び表5において上述した処方は、EPDM又はエチレン−α−オレフィンエラストマーを主成分とする材料を利用し、したがって、これと同様な主成分のアンダーコード材料に用いられるのに理想的であるが、接着性ゴム部材中に、上述したように15,000kPa以上の複素弾性率又は10%伸び率及び125℃における少なくとも250psi(1.724MPa)の引張弾性率をもたらすのに必要な程度まで充填剤、主としてシリカ充填剤、アジュバント/協力剤(メタクリル酸亜鉛など)のうち1以上を増大させると共に(又は)その繊維添加の量を加え又は増大させることにより、高モジュラス接着性ゴム部材配合物は他のエラストマーに基づいて同様に処方できる。
【0053】
以下の追加の実験例は、形成されて分析された成分の種々の非限定的な組合せを示すようになった本発明の更に非限定的な実施形態を記載している。各場合において、以下の表5に列記された成分に加えて、上記実験例及び比較実験例は各々、必須成分ではないが任意成分として、1.0phrの亜鉛2−メルカプトリリミダゾル(アール・ティー・バンダービルト製のVANOX ZMTI)、1.0phrの4,4′のビス(α−アル,ジメチルベンジル)ジフェニルアミン(ユニローヤル・ケミカル・カンパニイ製のNAUGARD 445 )及び0.5phrの立体防止ジフェノリック(エチル・コーポレイション製のETHANOX 702 )を更に含んでいた。本発明の実施にとって必要不可欠ではないが、実験例1〜実験例4は各々、過酸化物の利用を向上させるために配合物内に塩基状態を生じさせるために配合物に添加されている指示された1.5phrのステアリン酸亜鉛及び5.00phrの酸化亜鉛、並びに、遊離メタクリル酸と反応する中和用塩基(もし反応しなければ、遊離メタクリル酸が生じる)を含んでいる。
【0054】
【表5】
【0055】
【0056】
比較実験例7及び比較実験例8の処方及び表5のデータは、特に、上述の実験例3及び実験例6の処方に鑑みて、充填剤の量、この場合、シリカ充填剤の量、協力剤、この場合、ジメタクリレート酸亜鉛(「ZDMA」)の量を、所与のエラストマーについて操作して上述の特性及び請求項に記載された特性を達成することができる。実験例10の処方及び表5に記載されたデータは、本発明のこの実施形態の実施内で高モジュラスレベルを達成するために、この場合、繊維入りEOMエラストマー配合物内におけるシランカップリング剤の利用状態を示している。
【0057】
表1、表3及び表5において上述した処方は、EPDM又はエチレン−α−オレフィンエラストマーを主成分とする材料を利用し、したがって、これと同様な主成分のアンダーコード材料に用いられるのに理想的であるが、接着性ゴム部材中に、上述したように15,000kPa以上の複素弾性率又は10%伸び率及び125℃における少なくとも250psi(1.724MPa)の引張弾性率をもたらすのに必要な程度まで充填剤、主としてシリカ充填剤、アジュバント/協力剤(メタクリル酸亜鉛など)のうち1以上を増大させると共に(又は)その繊維添加の量を加え又は増大させることにより、高モジュラス接着性ゴム部材配合物は他のエラストマーに基づいて同様に処方できる。
【0058】
本発明のベルトを形成するため、任意の従来の及び(又は)適当な方法を使用してもよく、例えば、任意的に、ゴム引き織物(使用した場合)の1以上のプライ、未加硫エラストマー、引張コード、接着性ゴム部材の1以上の層及び追加の未加硫エラストマーをベルト成型ドラム上に配置し、この組立体を加硫し、そして適当な個々のマルチv形リブ付き又はVベルトプロフィールを切断すると共に(或いは)そぎ又は型出しするのがよい。好ましい実施形態では、高モジュラス接着ゴムの少なくとも1枚のプライを引張コードの下に被着させてコードが接着性ゴム部材の層相互間にサンドイッチされ又は配置されるようにする。しかしながら、変形例として、高モジュラス接着性ゴム部材配合物の単一のプライを引張コードの上又は下に被着し、これは或る場合には有利な場合がある。変形例として、本発明のベルトは、引張コードに隣接し又は少なくとも部分的にこれと接触状態にあるエラストマー成分として、本明細書に記載したような高モジュラス接着ゴム配合物を有するのがよく、したがって、例えば引張コードとベルトのアンダーコードとの間に分離した接着性ゴム部材の層が存在しないようにし、その代わり、高モジュラスゴム配合物がそれ自体、唯一の又は主要なベルトエラストマー成分を構成するようにする。
【0059】
当業者であれば、所与の用途について、種々のベルト成分の適当な寸法及び割合を容易に想到できよう。自動車アクセサリ駆動用途に関する好ましい実施形態では、表3及び表4に関する記載事項で上述したように3リブ付きマルチv形リブ付きベルトは、引張コードの上方に接着ゴム配合物層の1枚のプライ及び引張コードの下に1枚のプライを有している。この実施形態では、加硫に先立って各プライの測定値は好ましくは、約0.002〜約0.02ga(7.9×105mm〜7.9×104mm)、好ましくは、約0.004〜約0.015ga(15.7×105mm〜5.9×104mm)、最も好ましくは、約0.006〜約0.012ga(23.6×105mm〜4.72×104mm)である。
【0060】
本発明は、図3に記載したように歯付きベルトに有利に利用できることが考えられる。かかる用途の場合、ベルトを、もし本明細書で記載した高モジュラス配合物が、ベルト構造体中に、引張コードを完全に又は少なくとも部分的に包み込むように組み込まれていれば、任意の従来型ベルト製造方法に従って構成する可能性が高いであろう。非限定的な例として、歯付きベルト予備成形法では、本発明の高モジュラス接着性ゴム部材の組み込みが行われがちである。この方法は、まず最初にベルトの歯を予備成形し、次に当該技術分野で周知のように接着性ゴム部材を含む追加のベルト層を貼り合わせ、次に、この組立体切りくずなどを加硫するという特徴を有している。
【0061】
本発明を例示の目的で詳細に説明したが、かかる細部は、その目的のためだけであって、当業者であれば請求項の記載によって限定される場合を除き、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、その変形例を想到できることは理解されるべきである。本明細書に開示した本発明は、本明細書には具体的には開示されていない任意の要素が無くても適当に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に従って構成されたマルチv形リブ付きベルトの一部の部分断面斜視図である。
【図2】 本発明の別の実施形態に従って構成されたVベルトの一部の部分断面斜視図である。
【図3】 本発明の別の実施形態に従って構成された歯付きベルトの一部の部分断面斜視図である。
【図4】 本発明の更に別の実施形態の駆動装置組立体において2つのプーリの周りに掛けられた図1のベルトの概略斜視図である。
【図5】 本発明の実施形態を説明するのに利用される高温定引張荷重耐力試験構成の略図である。
Claims (12)
- マルチv形リブ付きベルト10及びVベルト26から選択された無端ベルトであって、
硬化したエラストマーベルト本体12中に埋設された長手方向に延びる引張部材22を有し、前記引張部材の少なくとも一部が硬化したエラストマー配合物18と接触し、
前記硬化エラストマー配合物18は、175℃の温度、2000cpmの頻度、0.09°の歪度で測定された、約25,000〜約100、000kPaの複素弾性率、及び、10%伸び率、125℃の温度で測定された、約250〜約5,000psiの引張弾性率のうち少なくとも一方を示し、
前記複素弾性率及び前記引張弾性率の各々が、前記エラストマー配合物18に繊維が存在しない状態で測定された、
ベルト。 - 前記硬化エラストマー配合物は、接着性ゴム部材の形態をしており、前記引張部材の少なくとも一部は前記接着性ゴム部材に結合されて前記エラストマーベルト本体に埋設された引張区分を形成する、請求項1記載のベルト。
- 前記硬化エラストマー配合物は、175℃の温度、2000.0cpmの頻度及び0.09°の歪度で測定した場合に約35,000〜約75,000kPaの複素弾性率を示すことを特徴とする請求項1記載のベルト。
- 前記硬化エラストマー配合物は、10%伸び率及び125℃の温度で測定した場合に約300〜約3,000psiの引張弾性率を示すことを特徴とする請求項1記載のベルト。
- 前記硬化エラストマーベルト本体部分及び接着性ゴム部材のうちの少なくとも一方は、エチレン−α−オレフィンエラストマー配合物から成ることを特徴とする請求項2記載のベルト。
- 前記硬化エラストマーベルト本体部分配合物及び接着性ゴム部材配合物のうちの少なくとも一方は、約1〜約200phrの量の充填剤、約1〜約50phrの量の接着性協力剤充填剤、及び約0.01〜約75phrの量の繊維強化材のうち少なくとも1つを更に有していることを特徴とする請求項5記載のベルト。
- 前記充填剤は、
a)シリカ、
b)カーボンブラック、
c)タルク、
d)クレー、及び
e)上記のうち任意の2以上の組合せ
から選択された1つであることを特徴とする請求項6記載のベルト。 - 前記硬化エラストマーベルト本体部分配合物及び接着性ゴム部材配合物のうちの少なくとも一方は、少なくとも約25phrの量のシリカの前記充填剤を含み、更にシランカップリング剤を含むことを特徴とする請求項7記載のベルト。
- 少なくとも2つのプーリ及び前記プーリの周りに掛けられた請求項1記載のベルトを有するベルト駆動装置。
- 前記硬化エラストマー配合物は、175℃の温度、2000.0cpmの頻度及び0.09°の歪度で測定した場合に約35,000〜約75,000kPaの複素弾性率及び10%伸び率を示すと共に125℃の温度で測定した場合に少なくとも約350〜約3,000psiの引張弾性率を示すことを特徴とする請求項1記載のベルト。
- 前記ベルト本体12にアンダーコードを有し、前記硬化エラストマー配合物18の前記複素弾性率及び前記引張弾性率が、前記硬化したエラストマーベルト本体12の前記アンダーコードの複素弾性率及び前記引張弾性率を越える、請求項1記載のベルト。
- 前記硬化エラストマー配合物18に繊維強化材が含まれない、請求項1記載のベルト。
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