JPH083374A - Rubber composition and transmission belt using the same - Google Patents

Rubber composition and transmission belt using the same

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JPH083374A
JPH083374A JP14420094A JP14420094A JPH083374A JP H083374 A JPH083374 A JP H083374A JP 14420094 A JP14420094 A JP 14420094A JP 14420094 A JP14420094 A JP 14420094A JP H083374 A JPH083374 A JP H083374A
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JP
Japan
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rubber
crosslinking agent
fluororesin
polyfunctional
belt
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JP14420094A
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Japanese (ja)
Inventor
Aijiyu Jiyo
愛儒 徐
Tsutomu Shioyama
務 塩山
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Bando Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Bando Chemical Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject composition having dense entanglement of a fluororesin containing a polyfunctional co-crosslinking agent and capable of forming into a fiber with a rubber matrix, remarkably improved in flexural fatigue characteristic and tear strength by adding the resin to a solid rubber. CONSTITUTION:This composition is obtained by adding preferably 1-8 pts.wt. of a fluororesin containing a polyfunetional co-crosslinking agent (e.g. trimethylolpropane triacrylate or divinylbenzene) and capable of forming into a fiber to a solid rubber (e.g. butadien rubber or isoprene rubber). Furthermore, the polyfunctional co-crosslinking agent is preferably used in an amount of 0.2-1 pts.wt. based on 1 pts.wt. of the fluororesin. When the polyfunctional co-crosslinking agent is solid, preferably, the crosslinking agent is ground into powder having <=100mum size and then mixed with the fluororesin using a dispersing agent such as molybdenum disulfide.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ゴム組成物及びそれを
用いた伝動ベルトの改良に関し、特に屈曲疲労特性及び
引裂き強度の向上対策に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a rubber composition and a transmission belt using the same, and more particularly to measures for improving bending fatigue characteristics and tear strength.

【0002】[0002]

【従来の技術】高度な力学的刺激を受けるゴム製品にお
いては、その耐力学疲労性の向上が当然に要求される。
例えば、自動車用伝動ベルトではエンジンの高出力化に
伴い、細幅化、静粛化及び高寿命化が要求され、これら
を実現するためにはベルト素材の高性能化と高寿命化が
不可欠である。
2. Description of the Related Art Naturally, rubber products that are highly mechanically stimulated are required to have improved mechanical fatigue resistance.
For example, transmission belts for automobiles are required to be narrower, quieter and have a longer life with higher output of the engine. In order to realize these, high performance and long life of the belt material are indispensable. .

【0003】従来より、ベルト素材の高性能化を図った
ゴム組成物としては、エチレン性不飽和ニトリル−共役
ジエン系共重合体からなる水素化ゴムにメタクリル酸亜
鉛及び有機過酸化物を混合することにより、引張強さを
向上させるようにしたものが知られている(特開平1−
311158公報参照)。また、固形ゴム及び末端に水
酸基を有する液状ジエン系重合体とアルケニル無水コハ
ク酸とのエステル化物でゴム組成物を構成し、優れた引
張り強度を発現できるようにしたものも知られている
(特公平4−55453公報参照)。
Conventionally, as a rubber composition for improving the performance of a belt material, a hydrogenated rubber composed of an ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene copolymer is mixed with zinc methacrylate and an organic peroxide. It is known that the tensile strength is improved by this (Japanese Patent Laid-Open No.
31158). It is also known that a rubber composition is constituted by a solid rubber and an esterification product of a liquid diene polymer having a hydroxyl group at the terminal and an alkenyl succinic anhydride so that excellent tensile strength can be expressed (special characteristics (See Japanese Patent Publication No. 4-55453).

【0004】また、ベルト素材の高寿命化を図ったゴム
組成物としては、一般的な固形ゴムを有機過酸化物で架
橋する際に、固形ゴムに硫黄成分を共架橋剤として作用
させることにより、屈曲疲労性や引裂き強度をある程度
向上させるようにしたものが提案されている(特開平5
−339426号公報参照)。また、固形ゴムに摩擦係
数の低いポリフルオロカーボン短繊維を添加することに
より、ベルト走行中のスリップ音及び振動音を低減する
ようにしたゴム組成物も提案されている(特開平3−2
65740号公報参照)。
Further, as a rubber composition for extending the life of a belt material, when a general solid rubber is crosslinked with an organic peroxide, a sulfur component acts on the solid rubber as a co-crosslinking agent. However, it has been proposed that the bending fatigue resistance and the tear strength are improved to some extent (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5)
(See Japanese Patent Publication No. 339426). Further, a rubber composition has also been proposed in which polyfluorocarbon short fibers having a low coefficient of friction are added to solid rubber to reduce slip noise and vibration noise during belt running (JP-A-3-2).
65740).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のゴム組成物では、いずれも引張り強度に関しては
優れているものの、屈曲疲労特性や引裂き強度等の物性
については必ずしも満足のいくものではなく、このた
め、高度に力学刺激を受けるゴム製品、例えば、エンジ
ンの高出力化等が要求される自動車用伝動ベルト等に用
いることが困難であるという問題がある。
However, although the above-mentioned conventional rubber compositions are all excellent in tensile strength, they are not always satisfactory in physical properties such as bending fatigue characteristics and tear strength. Therefore, there is a problem that it is difficult to use it for a rubber product that is highly mechanically stimulated, for example, a power transmission belt for an automobile that requires high engine output.

【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、特殊な処理を施した樹
脂を固形ゴムに添加することにより、上記樹脂とゴムマ
トリックスとの絡まりを密にし、屈曲疲労特性及び引裂
き強度が一段と優れたゴム組成物及びそれを用いた伝動
ベルトを提供せんとすることにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to add a resin which has been subjected to a special treatment to a solid rubber so that the entanglement between the resin and the rubber matrix is closely packed. Another object of the present invention is to provide a rubber composition having excellent bending fatigue characteristics and tear strength, and a transmission belt using the rubber composition.

【0007】[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、固形ゴムに多官能性共
架橋剤を含有する繊維化可能なフッ素樹脂を添加してゴ
ム組成物を構成したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first solution of the present invention is to add a fiber-forming fluororesin containing a polyfunctional co-crosslinking agent to a solid rubber to form a rubber. It is characterized in that it comprises a composition.

【0008】本発明の第2の解決手段は、第1の解決手
段において、繊維化可能なフッ素樹脂1重量部に対し多
官能性共架橋剤0.05〜2重量部を添加したことを特
徴とする。
A second solution of the present invention is characterized in that, in the first solution, 0.05 to 2 parts by weight of a polyfunctional co-crosslinking agent is added to 1 part by weight of a fibrous fluororesin. And

【0009】本発明の第3の解決手段は、第1又は第2
の解決手段のゴム組成物にてベルト構成ゴム部の少なく
とも一部を構成したことを特徴とする。
A third solving means of the present invention is the first or second means.
At least a part of the belt-constituting rubber portion is constituted by the rubber composition according to the above-mentioned means.

【0010】本発明に用いられる固形ゴムとしては、特
に限定がなく、一般によく用いられている合成ゴム(S
R)や天然ゴム(NR)等である。かかる固形ゴムの具
体例としては、例えば、ブタジエンゴム(BR)、イソ
プレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)、スチ
レン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリルニトリル−
ブタジエンゴム(NBR)及びその水素添加物、イソブ
チレン−イソプレンゴム(IIR)、クロロスルホン化
ポリエチレンゴム(CSM)等を挙げることができ、こ
れらは単独で又は2種以上混合して用いることができ
る。
The solid rubber used in the present invention is not particularly limited, and a commonly used synthetic rubber (S
R) and natural rubber (NR). Specific examples of such solid rubber include, for example, butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), chloroprene rubber (CR), styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-
Examples thereof include butadiene rubber (NBR) and hydrogenated products thereof, isobutylene-isoprene rubber (IIR), chlorosulfonated polyethylene rubber (CSM), etc. These may be used alone or in combination of two or more.

【0011】本発明に用いられる繊維化可能なフッ素樹
脂とは、上記固形ゴムと混練した時に加えられる圧縮力
や剪断力によってゴム中で繊維状となり、さらに互いに
絡み合って蜘蛛の巣状に広がった網目構造を形成するフ
ッ素樹脂をいう。
The fluororesin which can be used in the present invention is a fibrous fluororesin which is fibrous in the rubber due to the compressive force and the shearing force applied when it is kneaded with the above-mentioned solid rubber, and further entangled with each other and spread like a cobweb. A fluororesin that forms a network structure.

【0012】この繊維化可能なフッ素樹脂には、予め多
官能性共架橋剤が含有されている。この多官能性共架橋
剤は、ゴム用架橋剤であり、通常、過酸化物架橋剤と併
用されるもので、分子鎖に2つあるいは2つ以上の反応
性官能基を有するものである。例えば、トリメチロルプ
ロパントリアクリレート、トリメチロルプロパントリメ
タクリレート、ジビニルベンゼン、2,ビス(4−アク
リロキシポリエトキシフェニル)プロパン、テトラエチ
レングリコールジアクリレート、エチレングリコールジ
メタクリレート、メタクリル酸マグネシウム、メタクリ
ル酸亜鉛、トリアリルトリメリテート、カルシウムアク
リレート、トリアリルイソシアヌレート等を挙げること
ができ、加硫過程において架橋構造を形成する多官能性
共架橋剤であるならば、これらに限られるものではな
い。なお、この多官能性共架橋剤の形態は固体、液体に
限られず、その両方共使用することができるが、液体の
多官能性共架橋剤は繊維化可能なフッ素樹脂により分散
し易く、また、フッ素樹脂とゴムとを混練する際、分散
助剤の役割も果たすため、より顕著な効果が得られると
いう利点を有する。
The fiber-forming fluororesin contains a polyfunctional co-crosslinking agent in advance. This polyfunctional co-crosslinking agent is a crosslinking agent for rubber, is usually used in combination with a peroxide crosslinking agent, and has two or more reactive functional groups in the molecular chain. For example, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, divinylbenzene, 2, bis (4-acryloxypolyethoxyphenyl) propane, tetraethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, magnesium methacrylate, zinc methacrylate, Examples thereof include triallyl trimellitate, calcium acrylate, triallyl isocyanurate, and the like, but are not limited to these as long as they are polyfunctional co-crosslinking agents that form a crosslinked structure in the vulcanization process. The form of this polyfunctional co-crosslinking agent is not limited to solid and liquid, and both can be used. However, the liquid polyfunctional co-crosslinking agent is easily dispersed by the fibrous fluororesin, and In addition, when kneading the fluororesin and the rubber, it also plays the role of a dispersion aid, which has an advantage that a more remarkable effect can be obtained.

【0013】この多官能性共架橋剤を含有する繊維化可
能なフッ素樹脂の上記固形ゴムに対する添加割合は、固
形ゴム100重量部に対し多官能性共架橋剤を含有する
繊維化可能なフッ素樹脂を0.5〜27重量部、なかん
づく1.0〜8.0重量部に設定することが望ましい。
このような添加割合にすることにより、ゴム組成物の混
練りの際の強力な圧縮力や剪断力によって繊維状となっ
たフッ素樹脂をゴム中に蜘蛛の巣状に広がった状態で存
在させることができる。かつ、繊維状となったフッ素樹
脂の一本一本の周り及び隙間に多官能性共架橋剤を存在
させることができるので、フッ素樹脂の周辺において高
い架橋密度を有する架橋構造を形成することができる。
これにより、繊維状フッ素樹脂とゴムマトリックスとの
絡み合い及び機械的な結合力を強化することができ、力
学刺激による繊維状フッ素樹脂のゴムからの離脱を低減
させることができ、得られたゴムの屈曲疲労特性及び引
裂き強度を大幅に向上させることができる。
The addition ratio of the fibrous fluororesin containing the polyfunctional co-crosslinking agent to the solid rubber is 100% by weight of the solid rubber, and the fibrogenic fluororesin containing the polyfunctional co-crosslinking agent. Is preferably set to 0.5 to 27 parts by weight, especially 1.0 to 8.0 parts by weight.
By using such an addition ratio, the fluororesin that has become fibrous due to the strong compressive force and shearing force during kneading of the rubber composition should be present in the rubber in a state of being spread like a cobweb. You can In addition, since the polyfunctional co-crosslinking agent can be present around each of the fibrous fluororesins and in the gaps, a crosslinked structure having a high crosslink density can be formed around the fluororesin. it can.
Thereby, the entanglement between the fibrous fluororesin and the rubber matrix and the mechanical binding force can be strengthened, and the separation of the fibrous fluororesin from the rubber due to mechanical stimulation can be reduced, and the obtained rubber Flexural fatigue characteristics and tear strength can be greatly improved.

【0014】また、上記多官能性共架橋剤の繊維化可能
なフッ素樹脂に対する添加割合は、用いる多官能性共架
橋剤の種類等によって異なるので一概には決定すること
ができないが、繊維化可能なフッ素樹脂1重量部に対し
多官能性共架橋剤0.05〜2重量部、なかんづく0.
2〜1重量部に設定することが望ましい。このような範
囲に設定したのは、多官能性共架橋剤の添加量がフッ素
樹脂1重量部に対して0.05重量部未満になると、添
加量が少な過ぎて上述の如き効果を十分に発揮すること
ができなくなる一方、多官能性共架橋剤の添加量がフッ
素樹脂1重量部に対して2重量部を超えると、多官能性
共架橋剤の全部をフッ素樹脂に吸収させることができ
ず、ゴムと混練する際にゴムマトリックスに混ぜてゴム
に直接添加する共架橋剤と同じような効果を生じ、この
ため、ゴムの弾性率が高くなり過ぎて屈曲疲労特性が悪
化する傾向になるからである。
The addition ratio of the above-mentioned polyfunctional co-crosslinking agent to the fibrous fluorocarbon resin cannot be unconditionally determined because it depends on the type of the polyfunctional co-crosslinking agent used and the like, but it can be made into fiber. 0.05 to 2 parts by weight of a polyfunctional co-crosslinking agent, based on 1 part by weight of the fluororesin.
It is desirable to set it to 2 to 1 part by weight. The range is set in such a range that when the amount of the polyfunctional co-crosslinking agent added is less than 0.05 parts by weight with respect to 1 part by weight of the fluororesin, the addition amount is too small and the above effects are sufficiently exerted. On the other hand, when the addition amount of the polyfunctional co-crosslinking agent exceeds 2 parts by weight with respect to 1 part by weight of the fluororesin, the polyfunctional co-crosslinking agent can be entirely absorbed in the fluororesin. However, when kneading with rubber, it produces the same effect as a co-crosslinking agent that is directly added to the rubber by mixing it with the rubber matrix. Therefore, the elastic modulus of the rubber becomes too high and the bending fatigue property tends to deteriorate. Because.

【0015】上記繊維化可能なフッ素樹脂に多官能性共
架橋剤を添加する要領は、多官能性共架橋剤が液体であ
る場合には、多官能性共架橋剤をそのままフッ素樹脂に
添加し、撹拌して均一に混ぜ、多官能性共架橋剤をフッ
素樹脂に吸収させるようにする。一方、多官能性共架橋
剤が固体である場合には、多官能性共架橋剤を100μ
m以下の粉末に粉砕し、フッ素樹脂に混ぜるようにす
る。なお、液体の多官能性共架橋剤を用いる場合には、
必要条件ではないが、フッ素樹脂に二硫化モリブデン等
の分散剤を添加することが望ましく、このように分散剤
を用いることによってフッ素樹脂の繊維化を容易にする
ことができる。この分散剤の添加量は、特に制限はない
が、フッ素樹脂100重量部に対して10〜40重量部
が妥当であると思われる。
To add the polyfunctional co-crosslinking agent to the above-mentioned fibrous fluororesin, when the polyfunctional co-crosslinking agent is a liquid, the polyfunctional co-crosslinking agent is directly added to the fluororesin. , And mix evenly by stirring so that the polyfunctional co-crosslinking agent is absorbed by the fluororesin. On the other hand, when the polyfunctional co-crosslinking agent is solid, the polyfunctional co-crosslinking agent is 100 μm.
Grind into powder of m or less and mix with fluororesin. When using a liquid polyfunctional co-crosslinking agent,
Although not a necessary condition, it is desirable to add a dispersant such as molybdenum disulfide to the fluororesin, and by using the dispersant in this way, the fluororesin can be easily made into fibers. The amount of the dispersant added is not particularly limited, but 10 to 40 parts by weight is considered appropriate with respect to 100 parts by weight of the fluororesin.

【0016】なお、上記の各成分に加えて、必要により
種々の添加剤を任意に加えることができる。かかる添加
剤としては、例えば有機過酸化物、酸化亜鉛等の架橋
剤、アミン類、アミン−アルデヒド反応物、アミン−ケ
トン反応物、フェノール類等の老化防止剤;カーボンブ
ラック、ホワイトカーボン等の補強剤、炭酸カルシウ
ム、塩基性炭酸マグネシウム、ケイソウ土、クレー等の
充填剤;水素添加ロジン、クロマン−インデン樹脂、ポ
リブデン等の粘着付与剤;ジオクチルアジペート(DO
A)、ジオクチルセパケート(DOS)、ジオクチルフ
タレート(DOP)等の可塑剤;パラフィン系、ナフテ
ン系、芳香族系等のプロセス油;練り込み型接着増強剤
等の通常ゴム組成物に用いられるもの等が挙げられ、ま
た、不飽和カルボン酸金属塩等の従来より用いられてい
る力学特性改良剤を併用することもできる。なお、本発
明のゴム組成物には、通常の短繊維を添加することがで
きるが、この場合にもゴム組成物は優れた屈曲疲労特性
を保有している。また、上記添加剤の添加量には特に限
定がなく、用いる添加剤の種類等に応じて適宜に調整す
ることが望ましい。
In addition to the above components, various additives can be optionally added as required. Examples of such additives include crosslinking agents such as organic peroxides and zinc oxides, amines, amine-aldehyde reactants, amine-ketone reactants, antioxidants such as phenols; carbon black, white carbon, etc. Agents, fillers such as calcium carbonate, basic magnesium carbonate, diatomaceous earth, clay; tackifiers such as hydrogenated rosin, chroman-indene resin, polybutene; dioctyl adipate (DO
A), plasticizers such as dioctyl separate (DOS), dioctyl phthalate (DOP); process oils such as paraffin-based, naphthene-based, aromatic-based; kneading-type adhesion enhancers and the like used in ordinary rubber compositions Etc., etc., and conventionally used mechanical property improving agents such as unsaturated carboxylic acid metal salts can also be used in combination. Although ordinary staple fibers can be added to the rubber composition of the present invention, the rubber composition also has excellent bending fatigue characteristics in this case. Further, the amount of the above-mentioned additive added is not particularly limited, and it is desirable to appropriately adjust it according to the kind of additive used and the like.

【0017】かくして得られる本発明のゴム組成物は優
れた機械的特性、特に優れた屈曲疲労特性や引裂き強度
等を発現するので、このゴム組成物によりベルト構成ゴ
ム部の少なくとも一部を構成することで、高性能、長寿
命、高静粛性等の特性を示す伝動ベルトを得ることがで
きる。このゴム組成物により構成するベルト構成ゴム部
は、対象とする伝動ベルトの種類によって異なるが、本
発明のゴム組成物が特に優れた屈曲疲労特性及び引裂き
強度を発現することから、例えば、Vリブドベルトのリ
ブゴム層、歯付ベルトの歯ゴム層、歯布コーティングゴ
ム、ローエッジベルトの下ゴム層等に適用することが好
ましい。
The rubber composition of the present invention thus obtained exhibits excellent mechanical properties, in particular, excellent bending fatigue properties and tear strength, so that this rubber composition constitutes at least a part of the rubber portion constituting the belt. As a result, it is possible to obtain a transmission belt having characteristics such as high performance, long life, and high quietness. The rubber portion constituting the belt formed of this rubber composition varies depending on the type of the target transmission belt, but since the rubber composition of the present invention exhibits particularly excellent bending fatigue characteristics and tear strength, for example, a V-ribbed belt is used. Is preferably applied to the rib rubber layer, the tooth rubber layer of the toothed belt, the tooth cloth coating rubber, the lower rubber layer of the low edge belt, and the like.

【0018】その適用例を図1及び図2に示す。図1は
歯付ベルトAである。この歯付ベルトAは、ガラス繊
維、アラミド繊維等からなる複数本の心線1,1,…が
埋設された背ゴム層2を備えてなり、この背ゴム層2の
下面には多数の歯ゴム層3,3,…がベルト長手方向に
一定のピッチで列設され、さらに、この歯ゴム層3,
3,…にはナイロン帆布からなる歯布4が一体に被着さ
れている。また、この歯布4の表面はコーティングゴム
で被覆されている。
An example of its application is shown in FIGS. FIG. 1 shows a toothed belt A. The toothed belt A comprises a back rubber layer 2 in which a plurality of core wires 1, 1, ... Made of glass fiber, aramid fiber, etc. are embedded, and the back rubber layer 2 has a plurality of teeth on its lower surface. The rubber layers 3, 3, ... Are arranged in a row in the longitudinal direction of the belt at a constant pitch.
A tooth cloth 4 made of nylon canvas is integrally attached to 3, .... The surface of the tooth cloth 4 is covered with coating rubber.

【0019】そして、上記各歯ゴム層3は、本発明のゴ
ム組成物をゴム成分として用いてなるものであり、かか
る各歯ゴム層3では、繊維化可能なフッ素樹脂が蜘蛛の
巣状の網目構造を形成し、かかる網の中にゴムが保持さ
れ、さらに、繊維化されたフッ素樹脂の表面周辺及び隙
間に多官能性共架橋剤による高度な架橋構造が形成され
ているため、繊維化されたフッ素樹脂とゴムとの界面破
壊が生じ難くなること等から各歯ゴム層3の機械的特性
が向上して歯元にクラックが生じ難くなり、各歯ゴム層
3の寿命が長くなっている。
Each of the tooth rubber layers 3 is formed by using the rubber composition of the present invention as a rubber component. In each of the tooth rubber layers 3, the fluororesin capable of being formed into a fiber is in a cobweb shape. A network structure is formed, rubber is retained in such a network, and a highly cross-linked structure with a polyfunctional co-crosslinking agent is formed around the surface of the fibrous fluororesin and in the gaps. Since the interfacial destruction between the fluorinated resin and the rubber is less likely to occur, the mechanical properties of each tooth rubber layer 3 are improved, cracks are less likely to occur at the tooth root, and the life of each tooth rubber layer 3 is extended. There is.

【0020】また、上記各歯ゴム層3と背ゴム層2と
は、通常、同じゴム成分を用いることが多く、したがっ
て、本発明のゴム組成物は、各歯ゴム層3だけでなく背
ゴム層2にも用いることができる。
In addition, the above-mentioned tooth rubber layers 3 and back rubber layers 2 usually use the same rubber component in many cases. Therefore, the rubber composition of the present invention is used not only for each tooth rubber layer 3 but also for the back rubber layers. It can also be used for layer 2.

【0021】図2はVリブドベルトBを示す。このVリ
ブドベルトBは、ポリエステル繊維、アラミド繊維等か
らなる複数本の心線5,5,…が埋設された接着ゴム層
6を備えてなり、この接着ゴム層6の下面にはベルト長
手方向に延びる3つのリブゴム層7,7,7が形成さ
れ、さらに、上記接着ゴム層7の上面にはゴム引き帆布
からなる上布8が一体に被着されている。
FIG. 2 shows a V-ribbed belt B. The V-ribbed belt B includes an adhesive rubber layer 6 in which a plurality of core wires 5, 5, ... Made of polyester fiber, aramid fiber or the like are embedded, and the lower surface of the adhesive rubber layer 6 extends in the belt longitudinal direction. Three extending rib rubber layers 7, 7, 7 are formed, and an upper cloth 8 made of rubberized canvas is integrally attached to the upper surface of the adhesive rubber layer 7.

【0022】そして、上記各リブゴム層7は本発明のゴ
ム組成物をゴム成分として用いてなるものであり、かか
る各リブゴム層7では、上記歯付ベルトAの各歯ゴム層
3と同様に繊維化可能フッ素樹脂が蜘蛛の巣状の網目構
造を形成し、さらに、多官能性共架橋剤による繊維状の
フッ素樹脂の周りの高度な架橋構造で、フッ素樹脂とゴ
ム間の結合が強化されるため、各リブゴム層7の機械的
特性が向上してクラックが生じ難くなり、各リブゴム層
7の寿命が長くなっている。
Each rib rubber layer 7 is formed by using the rubber composition of the present invention as a rubber component, and each rib rubber layer 7 has the same fiber as each tooth rubber layer 3 of the toothed belt A. The fluorocarbon resin forms a cobweb-like network structure, and the polyfunctional co-crosslinking agent provides a highly cross-linked structure around the fibrous fluorocarbon resin to strengthen the bond between the fluorocarbon resin and the rubber. Therefore, the mechanical properties of each rib rubber layer 7 are improved, cracks are less likely to occur, and the life of each rib rubber layer 7 is extended.

【0023】このように、本発明のゴム組成物にてベル
ト構成ゴム部の少なくとも一部(歯ゴム層3、リブゴム
層7)を構成した伝動ベルト(歯付ベルトA、Vリブド
ベルトB)は、特に耐屈曲疲労性や摩擦係数、引裂き強
度等の機械的特性が改善され、高性能化、長寿命化が実
現されるとともに静粛性にも優れたものとなる。
As described above, the transmission belt (toothed belt A, V-ribbed belt B) in which at least a part of the belt-constituting rubber portion (the tooth rubber layer 3 and the rib rubber layer 7) is formed by the rubber composition of the present invention, In particular, mechanical properties such as flexural fatigue resistance, friction coefficient, and tear strength are improved, high performance and long life are realized, and quietness is also excellent.

【0024】以上、本発明の伝動ベルトを図1〜2に基
づいて説明したが、本発明はかかる図面に記載の様態の
みに限定されるものではない。
The transmission belt of the present invention has been described above with reference to FIGS. 1 and 2, but the present invention is not limited to the embodiment shown in the drawings.

【0025】[0025]

【作用】上記の構成により、本発明の第1〜3の解決手
段では、ゴム組成物の混練りの際、多官能性共架橋剤を
含有する繊維化可能なフッ素樹脂が強力な剪断力によっ
て繊維状となり、かつ、この繊維状のフッ素樹脂が互い
に絡み合って蜘蛛の巣状の網目構造を形成し、固形ゴム
が上記繊維状フッ素樹脂の蜘蛛の巣状の網の中に保持さ
れる。
With the above-mentioned structure, in the first to third means of the present invention, when the rubber composition is kneaded, the fiberizable fluororesin containing the polyfunctional co-crosslinking agent is treated by a strong shearing force. The fibrous fluororesin is entangled with each other to form a cobweb-like network structure, and the solid rubber is held in the cobweb-like net of the fibrous fluororesin.

【0026】そして、加硫によってゴムが架橋した際、
ゴム中にフッ素樹脂が蜘蛛の巣状に広がって存在し、一
本一本の繊維状フッ素樹脂の周り及び隙間に存在する多
官能性共架橋剤によっても架橋が行われる。このため、
蜘蛛の巣状となったフッ素樹脂の周辺において高い架橋
密度を有する架橋構造が形成され、繊維状フッ素樹脂と
ゴムマトリックスとの絡み合い及び機械的な結合力が強
化され、力学刺激により繊維状フッ素樹脂がゴムから離
脱する事態が低減される。したがって、得られたゴムの
屈曲疲労特性及び引裂き強度が大幅に向上する。
When the rubber is crosslinked by vulcanization,
The fluororesin spreads like a cobweb in the rubber, and crosslinking is also performed by the polyfunctional co-crosslinking agent existing around and in the gaps between the individual fibrous fluororesins. For this reason,
A crosslinked structure having a high crosslink density is formed around the fluororesin in the form of a cobweb, the entanglement between the fibrous fluororesin and the rubber matrix and the mechanical binding force are strengthened, and the fibrous fluororesin is mechanically stimulated. The situation that the rubber is separated from the rubber is reduced. Therefore, the bending fatigue property and tear strength of the obtained rubber are significantly improved.

【0027】[0027]

【実施例】次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定される
ものではない。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to such examples.

【0028】(実施例1〜7及び比較例1〜3)固形ゴ
ムとして水素添加NBRを用い、かつ、表1に示す共架
橋剤/PTFEの比例で実施例1〜7については多官能
性共架橋剤を含有する繊維化可能なフッ素樹脂混合物を
作成し(但し、比較例1〜3はこのフッ素樹脂混合物を
用いない)、フッ素樹脂の添加量が水素添加NBRに対
し5/100重量部の比例になるように添加し、また、
固形ゴム100重量部に対し老化防止剤2重量部、ステ
アリン酸1重量部、酸化亜鉛10重量部、カーボンブラ
ック20重量部、パーオキサイド2重量部を添加し、さ
らに、実施例7と比較例3についてはナイロン繊維を表
1に示す添加量で添加し、バンバリーミキサーで約5分
間混練りを行ってゴム組成物を得た。
(Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3) Hydrogenated NBR was used as the solid rubber, and the polyfunctional copolymer was used in Examples 1 to 7 in proportion to the co-crosslinking agent / PTFE shown in Table 1. A fibrinizable fluororesin mixture containing a crosslinking agent was prepared (however, Comparative Examples 1 to 3 do not use this fluororesin mixture), and the amount of the fluororesin added was 5/100 parts by weight based on the hydrogenated NBR. Add it in proportion, and also
2 parts by weight of an antioxidant, 1 part by weight of stearic acid, 10 parts by weight of zinc oxide, 20 parts by weight of carbon black and 2 parts by weight of peroxide were added to 100 parts by weight of solid rubber, and Example 7 and Comparative Example 3 were further added. For, the nylon fibers were added in the amounts shown in Table 1 and kneaded with a Banbury mixer for about 5 minutes to obtain a rubber composition.

【0029】ここで、水素添加NBRには水素添加アク
リロニトリル−ブタジエンゴム(日本ゼオン(株)製)
を、老化防止剤には大内新興化学工業(株)製の2−メ
ルカプツベンズイミダゾールを、カーボンブラックには
FEF(N550)を、共架橋剤には三新化学(株)製
のトリメチロールプロパントリメタクリレートを、繊維
化可能なフッ素樹脂には三井・デュポンフロロケミカル
(株)製の商品名テフロンKを、また、ナイロン繊維に
は繊維長0.6mm、繊度2デニールのナイロン短繊維を
用いた。
Here, the hydrogenated NBR is hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.).
2-Mercaptubenzimidazole manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd. as an anti-aging agent, FEF (N550) as carbon black, and trimethylol manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd. as a co-crosslinking agent. Propane trimethacrylate is used for the fibrous fluororesin, Teflon K manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., and nylon fiber is nylon short fiber with a fiber length of 0.6 mm and a fineness of 2 denier. I was there.

【0030】次に得られたゴム組成物をオープンロール
で圧延して未加硫ゴムシートとし、この未加硫ゴムシー
トを160℃で30分間プレス加硫して加硫ゴムシート
を得た。得られた加硫ゴムシートの物性として引裂き強
度と屈曲疲労特性を以下の方法に従って調べた。その結
果を表1に示す。
Next, the obtained rubber composition was rolled with an open roll to give an unvulcanized rubber sheet, and this unvulcanized rubber sheet was press-vulcanized at 160 ° C. for 30 minutes to obtain a vulcanized rubber sheet. The physical properties of the obtained vulcanized rubber sheet were examined for tear strength and flexural fatigue properties according to the following methods. Table 1 shows the results.

【0031】<引裂き強度>JIS K 6301のB
法に従い、25℃で試験を行って引裂き強度(kN/m)を
測定した。
<Tear strength> B of JIS K 6301
According to the method, the test was conducted at 25 ° C. to measure the tear strength (kN / m).

【0032】<屈曲疲労特性>JIS K 6301に
準じ、デマッチャー屈曲疲労試験機を用い、ストローク
19〜75mm、120℃で亀裂成長試験を行って亀裂の
長さが20mmになった時の屈曲回数を疲労特性として示
した。
<Bending Fatigue Properties> In accordance with JIS K 6301, a crack growth test was conducted at a stroke of 19 to 75 mm and 120 ° C. using a DeMatcher bending fatigue tester, and the number of bendings when the crack length became 20 mm was determined. The fatigue characteristics are shown.

【0033】<歯ゴム層の寿命>実施例1〜6で得られ
たゴム組成物及び比較例1,2で得られたゴム組成物を
歯ゴム層3及び背ゴム層2に用い、図1に示される歯付
ベルトA(歯数が92,歯形がZB(JASO E105-81( 自
動車ベルト)及びE106-81(プーリ)の規格),幅19m
m)を製造した。
<Life of Tooth Rubber Layer> The rubber compositions obtained in Examples 1 to 6 and the rubber compositions obtained in Comparative Examples 1 and 2 were used in the tooth rubber layer 3 and the back rubber layer 2, respectively. Toothed belt A (number of teeth is 92, tooth profile is ZB (JASO E105-81 (automotive belt) and E106-81 (pulley) standard), width 19 m
m) was produced.

【0034】得られた歯付ベルトAについて、第3図に
示す3軸走行試験装置を用いて3軸走行試験を行った。
図3において駆動プーリ9は歯付プーリ20ZB(JASO
E105-81,E106-81)、負荷従動プーリ10は歯付プーリ
40ZBであり、駆動プーリ9を6000rpm で矢印C
1 の方向に回転させ、歯付ベルトAの初期張力をアイド
ラープーリ11によって15kgf とし、10馬力で矢印
D1 の方向に走行させた。なお、この場合、環境温度は
130℃である。そして、歯付ベルトAの歯ゴム層3に
破損が生ずるまでの時間を計測し、それぞれ9本の歯付
ベルトAの平均値を算出した。その結果を表1に併記し
た。
The toothed belt A thus obtained was subjected to a triaxial running test using a triaxial running test apparatus shown in FIG.
In FIG. 3, the drive pulley 9 is a toothed pulley 20ZB (JASO
E105-81, E106-81), the load driven pulley 10 is a toothed pulley 40ZB, and the drive pulley 9 is at an arrow C at 6000 rpm.
The toothed belt A was rotated in the direction of 1, and the initial tension of the toothed belt A was set to 15 kgf by the idler pulley 11, and the belt was run in the direction of arrow D1 with 10 horsepower. In this case, the environmental temperature is 130 ° C. Then, the time until the tooth rubber layer 3 of the toothed belt A was damaged was measured, and the average value of each of the nine toothed belts A was calculated. The results are also shown in Table 1.

【0035】さらに、実施例7と比較例3で得られたゴ
ム組成物を用いて図2に示されるVリブドベルトBを製
造し、そのリブゴム層7の寿命を以下の方法に従って調
べた。
Further, the V-ribbed belt B shown in FIG. 2 was manufactured using the rubber compositions obtained in Example 7 and Comparative Example 3, and the life of the rib rubber layer 7 was examined according to the following method.

【0036】<リブゴム層の寿命>実施例7及び比較例
3で得られたゴム組成物をリブゴム層7に用い、図2に
示されるVリブドベルトB(リブ数3,長さ975cm)
を製造した。
<Life of Rib Rubber Layer> The rubber compositions obtained in Example 7 and Comparative Example 3 were used in the rib rubber layer 7, and the V-ribbed belt B (number of ribs 3, length 975 cm) shown in FIG. 2 was used.
Was manufactured.

【0037】得られたVリブドベルトBについて、図4
に示される3軸走行試験装置を用いて3軸走行試験を行
った。図4において、駆動プーリ12は直径120mm、
従動プーリ13は直径120mmのものであり、直径45
mmのアイドラープーリ14によってVリブドベルトBの
張力が調整されている。従動プーリ13の負荷12馬
力、アイドラープーリ14へのセットウェイト(張力)
85kgf 、駆動プーリ12の回転数4900rpm の条件
で、85℃雰囲気中、駆動プーリ12を矢印C2 の方向
に回転させてVリブドベルトBを矢印D2 方向に走行さ
せた。この時のリブゴム層7の先端に生じたクラックが
心線5に達するまでの時間を計測した。
The obtained V-ribbed belt B is shown in FIG.
A three-axis running test was performed using the three-axis running test device shown in FIG. In FIG. 4, the drive pulley 12 has a diameter of 120 mm,
The driven pulley 13 has a diameter of 120 mm and a diameter of 45 mm.
The tension of the V-ribbed belt B is adjusted by the idler pulley 14 of mm. Load 12 horsepower of driven pulley 13, set weight (tension) on idler pulley 14
Under the conditions of 85 kgf and the rotation speed of the drive pulley 12 of 4900 rpm, the drive pulley 12 was rotated in the direction of arrow C2 and the V-ribbed belt B was run in the direction of arrow D2 in an atmosphere of 85 ° C. At this time, the time taken for a crack generated at the tip of the rib rubber layer 7 to reach the core wire 5 was measured.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】表1に示された結果から、実施例1〜6で
得られたゴム組成物からなるゴムはいずれも比較例1で
得られたゴム組成物からなるゴムに比較して引裂き強度
が同等もしくはそれ以上であり、屈曲疲労特性に極めて
優れており、歯付ベルトAの歯ゴム層3として用いた場
合に長寿命化していることが判る。また、架橋剤の添加
量がPTFEに対して2/1を超えた場合、過剰な共架
橋剤が直接ゴムに分散され、弾性率が高くなりすぎて屈
曲疲労特性及び引裂き特性は低下する。実施例7と比較
例3と比較して、短繊維添加系で共架橋剤添加が屈曲疲
労特性及び引裂き特性の向上に有効であり、リブゴム層
7の寿命が長くなっていることが判る。
From the results shown in Table 1, each of the rubbers made of the rubber compositions obtained in Examples 1 to 6 has a tear strength higher than that of the rubber made of the rubber composition obtained in Comparative Example 1. It can be seen that they are equal to or more than that, have extremely excellent bending fatigue characteristics, and have a long life when used as the tooth rubber layer 3 of the toothed belt A. Further, when the amount of the crosslinking agent added exceeds 2/1 with respect to PTFE, an excessive amount of the co-crosslinking agent is directly dispersed in the rubber, the elastic modulus becomes too high, and the bending fatigue characteristic and the tearing characteristic deteriorate. As compared with Example 7 and Comparative Example 3, it is found that the addition of the co-crosslinking agent in the short fiber addition system is effective in improving the bending fatigue property and the tear property, and the life of the rib rubber layer 7 is extended.

【0040】また、実施例3と比較例2とを比較する
と、共架橋剤が直接ゴムに添加された場合、力学物性の
改良が見られず、一方、実施例3では共架橋剤を繊維化
可能なフッ素樹脂に添加して混合物を作成し、この混合
物をさらにゴムに分散した場合、引裂き強度及び屈曲疲
労特性が大幅に改良され、歯付ベルトAの歯ゴム層3と
して用いる場合には長寿命になった。
Further, comparing Example 3 with Comparative Example 2, when the co-crosslinking agent was directly added to the rubber, no improvement in mechanical properties was observed, while in Example 3, the co-crosslinking agent was made into fiber. When it is added to a possible fluororesin to prepare a mixture and the mixture is further dispersed in rubber, the tear strength and bending fatigue properties are significantly improved, and when it is used as the tooth rubber layer 3 of the toothed belt A, it has a long life. It has reached the end of its life.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜3に係
る本発明によれば、多官能性共架橋剤を含有する繊維化
可能なフッ素樹脂を固形ゴムに添加してゴム組成物を構
成したので、ゴム中に蜘蛛の巣状に広がった繊維状フッ
素樹脂と繊維状フッ素樹脂の周り及び隙間に存在する多
官能性共架橋剤とによって非常に優れた屈曲疲労特性及
び引裂き強度を発現できるゴム組成物を得ることができ
る。また、このゴム組成物でベルト構成ゴム部の少なく
とも一部を構成することにより、高性能及び長寿命等が
一段と優れた伝動ベルトを得ることができる。
As described above, according to the present invention according to claims 1 to 3, a fibrizable fluororesin containing a polyfunctional co-crosslinking agent is added to a solid rubber to form a rubber composition. Since it is composed, it exhibits very excellent flexural fatigue properties and tear strength due to the fibrous fluororesin that spread like a cobweb in the rubber and the polyfunctional co-crosslinking agent that exists around and in the gaps between the fibrous fluororesins. A rubber composition that can be obtained can be obtained. Further, by forming at least a part of the belt-constituting rubber portion with this rubber composition, it is possible to obtain a transmission belt having further excellent high performance and long life.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】歯付ベルトを部分的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view partially showing a toothed belt.

【図2】Vリブドベルトを部分的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view partially showing a V-ribbed belt.

【図3】歯付ベルトの3軸走行試験に用いた試験装置の
概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a test device used for a triaxial running test of a toothed belt.

【図4】Vリブドベルトの3軸走行試験に用いた試験装
置の概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a test device used for a triaxial running test of a V-ribbed belt.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 歯ゴム層(ベルト構成ゴム部の少なくとも一部) 7 リブゴム層(ベルト構成ゴム部の少なくとも一部) A 歯付ベルト(伝動ベルト) B Vリブドベルト(伝動ベルト) 3 Tooth rubber layer (at least a part of the rubber portion of the belt) 7 Rib rubber layer (at least a part of the rubber portion of the belt) A Toothed belt (transmission belt) B V Ribbed belt (transmission belt)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固形ゴムに多官能性共架橋剤を含有する
繊維化可能なフッ素樹脂が添加されてなることを特徴と
するゴム組成物。
1. A rubber composition comprising a solid rubber to which a fibrinizable fluororesin containing a polyfunctional co-crosslinking agent is added.
【請求項2】 繊維化可能なフッ素樹脂1重量部に対し
多官能性共架橋剤0.05〜2重量部が添加されている
ことを特徴とする請求項1記載のゴム組成物。
2. The rubber composition according to claim 1, wherein 0.05 to 2 parts by weight of a polyfunctional co-crosslinking agent is added to 1 part by weight of the fibrous fluororesin.
【請求項3】 請求項1又は2記載のゴム組成物にてベ
ルト構成ゴム部の少なくとも一部が構成されていること
を特徴とする伝動ベルト。
3. A transmission belt comprising the rubber composition according to claim 1 or 2, wherein at least a part of a rubber portion constituting the belt is formed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005015769A (en) * 2003-05-30 2005-01-20 Mitsuboshi Belting Ltd Rubber composition and driving belt using this
JP2010054403A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Mitsuboshi Belting Ltd Method of predicting life of v-ribbed belt

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