JPH05295173A - ゴム組成物およびそれを用いた歯付ベルト - Google Patents

ゴム組成物およびそれを用いた歯付ベルト

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JPH05295173A
JPH05295173A JP10282592A JP10282592A JPH05295173A JP H05295173 A JPH05295173 A JP H05295173A JP 10282592 A JP10282592 A JP 10282592A JP 10282592 A JP10282592 A JP 10282592A JP H05295173 A JPH05295173 A JP H05295173A
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JP
Japan
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rubber
toothed belt
weight
belt
parts
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JP10282592A
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English (en)
Inventor
Masaaki Ogino
雅章 荻野
Tsutomu Shioyama
務 塩山
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Bando Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Bando Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 連続相を形成するゴム;100重量部と、こ
のゴムと共架橋可能なゴムの分子をグラフトした微細径
ナイロン繊維;繊維分として1〜10重量部とを含有す
るゴム組成物をベルト構成ゴム部の少なくとも一部に用
いる。 【効果】 繊維とゴムとの界面への応力集中を分散し
て、歯付ベルトの強度、弾性および耐屈曲疲労性を高め
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度、高弾性および
優れた耐屈曲疲労性等の特性を付与できるゴム組成物お
よびそれを用いた歯付ベルトに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば自動車用伝動ベルトと
して歯付ベルトが用いられているが、最近では、エンジ
ンの高出力化および細幅化対応のために歯付ベルトの延
命化が要求されるようになった。このためには、特に、
歯部の剪断力の水準向上や歯欠けに対する信頼向上等を
図って歯部の耐久性を良くすることが必要である。
【0003】そして、歯付ベルトの歯部の耐久性を良く
する手段として、カーボンブラック等の補強剤の含有量
を増加するやり方や、例えば実開昭61―69542号
公報に開示されているように、ゴム中に短繊維を混入す
るやり方がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の前者
のやり方により得られる歯付ベルトでは、歯部の耐久性
は増大するものの、逆に耐熱性が大幅に低下するという
問題がある。
【0005】一方、後者のやり方により得られる歯付ベ
ルトでは、短繊維によりその配向方向の剛性(耐変形
性)を高めることができるものの、短繊維の混入量が多
くなり過ぎると背部の耐屈曲疲労性が低下するため、そ
の混入量には自ずと限界があって満足のいく結果を得る
ことができないのが現状である。また、短繊維とゴムと
の弾性率が極端に違うため、屈曲疲労を受けたときに短
繊維とゴムとの界面に応力が集中して亀裂開始点とな
り、早期に亀裂が成長して高寿命化を達成することがで
きなくなる。
【0006】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、ゴムに混入する繊維を
改良することにより、高強度、高弾性および優れた耐屈
曲疲労性等の特性を備えたゴム組成物およびそれを用い
た歯付ベルトを提供せんとすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の第1の解決手段は、ゴム組成物を、連続相
を形成するゴム;100重量部と、このゴムと共架橋可
能なゴムの分子をグラフトした微細径ナイロン繊維;繊
維分として1〜10重量部とを含有せしめて構成したこ
とである。
【0008】本発明の第2の解決手段は、連続相を形成
するゴム;100重量部と、このゴムと共架橋可能なゴ
ムの分子をグラフトした微細径ナイロン繊維;繊維分と
して1〜10重量部とを含有するゴム組成物を歯付ベル
トのベルト構成ゴム部の少なくとも一部に用いたことで
ある。
【0009】本発明の第3の解決手段は、第1の解決手
段において、連続相を形成するゴムを水素添加アクリロ
ニトリルブタジエンゴムで、これと共架橋可能なゴムを
アクリロニトリルブタジエン系ゴムでそれぞれ構成した
ことである。
【0010】本発明の第4の解決手段は、第2の解決手
段において、連続相を形成するゴムを水素添加アクリロ
ニトリルブタジエンゴムで、これと共架橋可能なゴムを
アクリロニトリルブタジエン系ゴムでそれぞれ構成した
ことである。
【0011】
【作用】上記の構成により、本発明の第1〜4の解決手
段では、ゴム組成物が連続相を形成するゴム;100重
量部と、このゴムと共架橋可能なゴムの分子をグラフト
した微細径ナイロン繊維;繊維分として1〜10重量部
とを含有せしめて構成され、このゴム組成物によって歯
付ベルトのベルト構成ゴム部の少なくとも一部が構成さ
れることから、繊維とゴムとの界面への応力集中が分散
され、高強度、高弾性および優れた耐屈曲疲労性を備え
た歯付ベルトが得られる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例に係るゴム組成物およ
びそれを用いた歯付ベルトを説明する。
【0013】まず、本発明のゴム組成物について説明す
るに、このゴム組成物は、連続相を形成するゴム;10
0重量部と、このゴムと共架橋可能なゴムの分子をグラ
フトした微細径ナイロン繊維;繊維分として1〜10重
量部とを含有して構成されている。
【0014】連続相を形成するゴムつまりベースポリマ
ーとしては、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴ
ム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アルキル化ク
ロロスルホン化ポリエチレンゴムおよびクロロプレンゴ
ム等が挙げられる。
【0015】水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム
とは、アクリロニトリルと1,3−ブタジエンとを共重
合させたものに水素を添加し、共役ジエン単量体単位に
存在する二重結合を飽和させて得たゴムのことである。
この水素添加アクリロニトリルブタジエンゴムに占める
アクリロニトリルゴム単量体単位の割合は10〜60重
量%、共役ジエン単量体単位の割合は部分水素化等の手
段により30重量%以下としている。また、水素添加ア
クリロニトリルブタジエンゴムの分子量、ガラス転移温
度および水素化率等は特に限定されないが、通常、共役
ジエン単量体単位の二重結合の水素化率としては10〜
99%、好ましくは80〜95%がよい。
【0016】クロロスルホン化ポリエチレンゴムとは、
ポリエチレンに塩素と亜硫酸ガスとを反応させてクロロ
スルホン化したものであり、ポリエチレン単量体に対す
る塩素化率は25〜43%、好ましくは25〜35%が
よい。また、クロロスルホン化率は0.9〜1.5%、
好ましくは0.9〜1.3%がよい。
【0017】上記ベースポリマーと共架橋可能なゴムと
しては、ベースポリマーと同様のものが用いられる。そ
して、その組合せは、ベースポリマーが水素添加アクリ
ロニトリルブタジエンゴムである場合はアクリロニトリ
ルブタジエン系ゴムを、ベースポリマーがクロロスルホ
ン化ポリエチレンゴムである場合は同じくクロロスルホ
ン化ポリエチレンゴムを、ベースポリマーがアルキル化
クロロスルホン化ポリエチレンゴムである場合は同じく
アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴムを、ベー
スポリマーがクロロプレンゴムである場合は同じくクロ
ロプレンゴムを用いることが好ましい。
【0018】ベースポリマーと共架橋可能なゴムの分子
をグラフトした微細径ナイロン繊維は、例えば加硫可能
な合成ゴム:100重量部と、熱可塑性ポリアミド粒
子;50重量部と、粘着付与剤;0.5〜20重量部
と、この合成ゴムと熱可塑性ポリアミド粒子との合計
量;100重量部当たり0.2〜5重量部のノボラック
型フェノール樹脂と、ノボラック型フェノール樹脂;1
00重量部当たり1〜50重量部の加熱時にホルムアル
デヒドを発生し得る化合物とを熱可塑性ポリアミドの融
点以上の温度で混練し、この混練物を押し出しして巻き
取ることによって製造される。
【0019】また、ベースポリマーと共架橋可能なゴム
の分子をグラフトした微細径ナイロン繊維の割合は、繊
維分として1〜10重量部に設定するのが好ましい。1
〜10重量部の範囲に設定したのは、1重量部未満では
添加する効果が十分に得られなくなる一方、10重量部
を超えると背部の弾性率が高くなり過ぎて耐屈曲疲労性
が悪くなるからである。
【0020】そして、このようにして得られた微細径ナ
イロン繊維では、ナイロンにグラフトされたゴム分子が
ベースポリマーの架橋反応と共に共架橋されてベースポ
リマーに完全接着した状態になる。これにより、単に短
繊維のみを添加した場合では列理方向の歪応力を高める
とともに弾性率に異方性を持つ一方で、繊維とゴムとの
界面に応力が集中して亀裂の開始点となり疲労性を低下
させるが、本発明の場合にはゴム分子をグラフトした微
細径ナイロン繊維を添加することにより、繊維とゴムと
の界面への応力集中を分散させ、強度、弾性および耐屈
曲疲労性を高めることができる。
【0021】また、本発明のゴム組成物は上記以外に加
硫剤(架橋剤)を含有し、この加硫剤(架橋剤)として
は、ベースポリマーが水素添加アクリロニトリルブタジ
エンゴムの場合には硫黄又は有機過酸化物が用いられ
る。有機過酸化物としては、例えば過酸化ベンゾイル、
過酸化ラウロイル、過酸化ジターシャリーブチル、過酸
化アセチル、ターシャリーブチルペルオキシ安息香酸、
過酸化ジクミル、ペルオキシ安息香酸、ターシャリーブ
チルペルオキシピバレートおよびアゾビスイソブチロニ
トリル等のジアゾ化合物類が好ましい。これらの有機過
酸化物は単独にて用いられたりあるいは併用され、通
常、ゴム;100重量部に対して0.2〜10重量部の
範囲で用いられる。
【0022】クロロスルホン化ポリエチレンゴムやアル
キル化クロロスルホン化ポリエチレンゴムの場合は、マ
グネシア、リサージ、多価アルコールおよび促進剤の組
み合わせが好ましい。
【0023】さらに、本発明のゴム組成物においては、
前記各成分と共にカーボンブラック、シリカ等の補強
剤、炭酸カルシウム、タルク等の充填剤、架橋助剤、加
硫促進剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、老化防止剤及び
着色剤等、ゴム工業で通常使用される種々の薬剤等が使
用目的に応じて適宜配合される。
【0024】次に、上述の如きゴム組成物を用いた歯付
ベルトAを図1に基づき説明する。
【0025】該歯付ベルトAは、複数本(図1では1本
のみ表われる)の心線1,1,…が埋設された背ゴム層
2を備えてなり、該背ゴム層2の下面には複数の歯ゴム
層3,3,…が一体に形成され、かつ該歯ゴム層3,
3,…の歯面にはゴム付き帆布等からなる歯布4が一体
に接着されている。そして、上記背ゴム層2および歯ゴ
ム層3,3,…は上述の如きゴム組成物によって構成さ
れているものである。
【0026】さらに、本発明の実施例を具体的に説明す
る。
【0027】(実施例1)表1に示す水素添加アクリロ
ニトリルブタジエンゴム組成物をバンバリーミキサーに
て混練した後、カレンダーロールにて圧延して未加硫ゴ
ムシートとした。次いで、金型上にゴム付き帆布(歯布
4)、心線1,1,…および上記未加硫ゴムシートを重
ね、加圧加熱して所定形状に成形するとともに約170
℃で30分間加硫して歯付ベルトAを作製した。つま
り、図1に示すように、複数本の心線1,1,…が埋設
された背ゴム層2の下面に複数の歯ゴム層3,3,…が
一体に形成され、かつ該歯ゴム層3,3,…の歯面に歯
布4が一体に接着された歯付ベルトAを作製し、走行試
験によって動的疲労による寿命を調べた。その結果を表
1にゴム組成物の特性と共に示す。
【0028】なお、ベルトの走行試験は、耐熱試験とし
てベルトをプーリ歯数が42歯でベルトピッチが8mmの
駆動プーリ、プーリ歯数が21歯でベルトピッチが8mm
の従動プーリおよび径;60mmのアイドラープーリに巻
き掛け、従動プーリ負荷;0馬力、アイドラープーリへ
のセットウエイト(張力);20kgf 、駆動プーリ回転
数;3000rpm として、135℃の雰囲気下でベルト
を走行させた。
【0029】また、歯部耐久試験としてベルトをプーリ
歯数が18歯でベルトピッチが8mmの駆動および従動プ
ーリに巻き掛け、従動プーリ負荷;4馬力、アイドラー
プーリへのセットウエイト(張力);20kgf 、駆動プ
ーリ回転数;6000rpm として、100℃の雰囲気下
でベルトを走行させた。
【0030】
【表1】
【0031】(実施例2)表2に示すアルキル化クロロ
スルホン化ポリエチレンゴム組成物を用いて実施例1と
同様の要領にて歯付ベルトAを作製し、実施例1と同様
の走行試験によって動的疲労による寿命を調べた。その
結果を表2にゴム組成物の特性と共に示す。
【0032】
【表2】
【0033】そして、上記各実施例においては、本発明
例の方が比較例に比べてデマッチャ屈曲疲労およびベル
ト走行寿命の点で特に優れていた。したがって、本発明
例では、定歪の屈曲疲労性を低下させることなく剛性お
よび弾性率を向上させることができ、主に定応力刺激と
なる歯ゴム層3の耐久性が向上した歯付ベルトAを提供
することができる。ただし、比較例4のように繊維分が
多くなると、繊維配向方向の弾性率が高くなり過ぎて耐
屈曲疲労性が低下するため、耐熱試験のような屈曲試験
において早期にベルト背面にクラックが発生してベルト
寿命が短くなる。
【0034】なお、上記各実施例では、本発明に係るゴ
ム組成物を歯付ベルトAのベルト構成ゴム部の全部であ
る背ゴム層2および歯ゴム層3に適用した場合を示した
が、場合によっては歯ゴム層3にのみ適用することも採
用可能である。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜4に係
る本発明によれば、ゴム組成物を連続相を形成するゴ
ム;100重量部と、このゴムと共架橋可能なゴムの分
子をグラフトした微細径ナイロン繊維;繊維分として1
〜10重量部とを含有させて構成し、このゴム組成物に
よって歯付ベルトのベルト構成ゴム部の少なくとも一部
を構成するので、繊維とゴムとの界面への応力集中を分
散して、高強度、高弾性および優れた耐屈曲疲労性を備
えた歯付ベルトを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】歯付ベルトの縦断面図である。
【符号の説明】
なし
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 77:00)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続相を形成するゴム;100重量部
    と、このゴムと共架橋可能なゴムの分子をグラフトした
    微細径ナイロン繊維;繊維分として1〜10重量部とを
    含有することを特徴とするゴム組成物。
  2. 【請求項2】 連続相を形成するゴム;100重量部
    と、このゴムと共架橋可能なゴムの分子をグラフトした
    微細径ナイロン繊維;繊維分として1〜10重量部とを
    含有するゴム組成物をベルト構成ゴム部の少なくとも一
    部に用いたことを特徴とする歯付ベルト。
  3. 【請求項3】 連続相を形成するゴムが水素添加アクリ
    ロニトリルブタジエンゴムであり、これと共架橋可能な
    ゴムがアクリロニトリルブタジエン系ゴムであることを
    特徴とする請求項1記載のゴム組成物。
  4. 【請求項4】 連続相を形成するゴムが水素添加アクリ
    ロニトリルブタジエンゴムであり、これと共架橋可能な
    ゴムがアクリロニトリルブタジエン系ゴムであることを
    特徴とする請求項2記載の歯付ベルト。
JP10282592A 1992-04-22 1992-04-22 ゴム組成物およびそれを用いた歯付ベルト Pending JPH05295173A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004284821A (ja) * 2002-12-04 2004-10-14 Inventio Ag エレベータ用の強化合成ケーブル

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004284821A (ja) * 2002-12-04 2004-10-14 Inventio Ag エレベータ用の強化合成ケーブル

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010417