KR100464503B1 - 높은 탄성 계수의 접착 고무 부재가 마련된 전동 벨트 - Google Patents

높은 탄성 계수의 접착 고무 부재가 마련된 전동 벨트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 V 벨트, 동기 벨트 및 다수의 리브형 벨트를 포함하는 전동 벨트로서, 엘라스토머 벨트 본체부와 그 내부에 매설되어 벨트의 종방향으로 연장되는 하중 지지부를 포함한다. 이 하중 지지부는 접착 고무 부재 내에 위치하는 인장 부재를 포함하는데, 상기 엘라스토머 벨트 본체부와 접착 고무 부재 중의 적어도 하나는 175℃, 2000.0 cpm 및 0.09도의 변형률에서 적어도 약 15,000 kPa인 복소 탄성 계수과 10% 연신율과 125℃에서 적어도 250 psi(1.724 MPa)인 인장 탄성 계수 중의 적어도 하나를 나타낸다.

Description

높은 탄성 계수의 접착 고무 부재가 마련된 전동 벨트 {POWER TRANSMISSION BELT HAVING HIGH MODULUS ADHESIVE RUBBER MEMBER}
특히, V 벨트와 다중 V 리브형 벨트는 통상적으로 구동 시스템에서 원주 방향의 힘(peripheral force)을 전달하기 위하여 채용된다. 종래의 벨트는 하측코드(undercord) 즉 압축부를 형성하는 가요성의 일반적으로 엘라스토머인 벨트 본체부와, 상측코드(overcord) 즉 신장부와, 이 하측코드 및 상측코드 사이에 위치하는 인장부 즉 하중 지지부로 구성된다. 상기 하중 지지부는 또한 전형적으로 하나 이상의 코드로 형성되어 종방향으로 연장되는 높은 탄성 계수의 인장 부재로 구성되는 것이 일반적인데, 통상적으로 이러한 코드는 일반적으로 하나 이상의 고무 플라이(ply) 또는 층으로 형성되는 접착 검(gum) 고무 조성물에 매설되거나 둘러싸인다.
벨트 구동면과 구동 풀리 또는 활차와의 마찰 결합은 벨트 본체부의 하측코드면에 의하여 이루어지는데, 그 구동 하중은 상기 인장 부재에 의해 지탱된다. 접착 검 고무 조성물의 목적은 이 인장 부재를 복합 벨트 구조 내의 제자리에 유지하는 것이며, 이에 따라 상기 접착 검 고무 조성물에는 일반적으로 고접착 특성 및 인열 강도 특성이 요구된다.
필요한 인열 강도 특성을 제공하기 위하여, 접착 검 부재를 성형함에 있어서 비교적 낮은 가교 결합 밀도 및/또는 비교적 낮은 탄성 계수가 특징인 고무 조성물을 이용하는 것이 종래의 관행이다. 성형된 고무 검 조성물의 가교 결합 밀도를 감소시키면, 일반적으로 인열 강도는 개선되고, 탄성 계수는 또한 대략 비례하여 감소하게 된다. 다중 V 리브형 벨트와 특히 고하중 구동 장치에서 작동되는 벨트에서 나타나는 문제는 연부코드(edgecord) 파단의 문제인데, 접착 검 부재가 없이는 벨트의 측방향 연부에 노출되는 인장 코드의 적어도 일부가 운전 중에 파단된다. 이러한 벨트의 파단 형태가 특히 문제되는데, 그 이유는 그러한 파단의 처음 나타나는 조짐이나 징후가 종종 벨트의 파국적인 파단으로 이어지기 때문이다. 보수 유지 측면에서, 잠재적인 문제의 시작을 다소 조기에 나타내어 파국적인 파단 이전에 보수적인 조치를 취할 수 있도록 하는 파단 형태가, 일반적으로 연부코드의 파손으로 예시되는 바와 같은 파단에 대하여 일반적으로 선호되고 있다.
벨트 구동 장치의 작동 안전 요건 및 보수 유지 요건이 높아짐에 따라, V 벨트 및 다중 V 리브형 벨트를 비롯한, 길고 예측 가능한 작동 수명의 무장애 벨트에 대한 요구가 증가되고 있다.
종래 기술의 벨트에 비하여 증대되고 일반적으로 예측가능한 작동 수명 및 개선된 하중 지지능을 나타내는, V 벨트, 다중 V 리브형 벨트 및 동기 벨트를 포함한 무단 벨트, 특히 현재의 자동차 악세서리 구동 용도로 예시되는 높은 동하중 조건에서 사용하는 데 적합할 수 있는 그러한 무단 벨트를 제공하는 것이 유리할 것이다.
본 발명은 V 벨트, 다중 V 리브형 벨트 및 동기 벨트를 포함하는 무단 벨트에 관한 것이다.
명세서에 첨부되어 그 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다. 첨부 도면에서 동일한 참조 부호는 동일한 부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 다중 V 리브형 벨트의 일부를 부분적으로는 단면으로 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 구성된 V 벨트의 일부를 부분적으로는는 단면으로 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 구성된 동기 벨트의 일부를 부분적으로는 단면으로 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 구동 조립체 내의 두 개의 풀리 주위에서 주행하는 도 1의 벨트의 개략적인 사시도이며,
도 5는 본 발명의 실시예를 설명하는 데 이용되는, 고온의 일정 인장 하중 성능 시험의 구조의 개략도이다.
본 발명은 경화된 고무 조성물이 종방향으로 연장되는 인장 부재의 적어도 일부와 접촉하여, 175℃의 온도와 0.09도의 변형률과 2000 cpm의 진동수에서 측정하였을 때 적어도 15,000 kPa인 복소 탄성 계수(complex modulus)과, 125℃ 온도와 연신율 10%에서 적어도 250psi(1.724 MPa)인 인장 탄성 계수 중에 적어도 하나를 나타내는 무단 벨트를 제공한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다중 V 리브형 벨트(10)가 대략 나타나 있다. 다중 V 리브형 벨트(10)는 엘라스토머 벨트 본체부(12), 즉 하측코드와, 이 벨트 본체부(12)의 내측 둘레를 따라 배치되는 활차 접촉부(14)를 포함한다. 여기에서 사용하는 "활차"라는 말은 전동 벨트와 함께 사용되는 통상적인 풀리와 스프로켓을 포함하며, 롤러와 유사 기구들도 역시 포함한다. 도 1의 벨트의 특정한 활차 접촉부(14)는 복수 개의 융기 영역 또는 정부(頂部; 36)가 복수 개의 트로프(trough) 영역(38)과 교번(交番)하여 그 사이에서 대향면을 형성하는 형태이다. 도 1 및 도 2의 각 경우에 있어서, 이 활차 접촉부(14)는 벨트 본체부(12)와 일체이고, 후술하는 바와 같이 동일한 엘라스토머 재료로 형성된다. 그러나, 도 3에 있어서, 활차 접촉부(14)는 후술하는 바와 같이 동기 벨트 구성에 통상적으로 사용하는 강화 직물(24)을 포함하고, 이에 따라 본 발명의 실시예의 상기 벨트 본체부(12)의 재료와는 다른 재료로 형성된다는 것을 알 수 있다.
상기 하측코드(12) 위에는 벨트(10)를 지지하고 벨트에 강도를 부여하는 인장부, 즉 하중 지지부(20)가 위치한다. 예시된 형태에서, 인장부는 벨트의 길이를 따라 종방향으로 정렬되는 적어도 하나의 인장 코드(22)가 종방향으로 연장되고, 본 발명의 실시예에 따르면 이 인장 코드는 후술하는 접착 고무 부재(18)에 매설된다. 도 1 내지 도 3에서 상기 접착 고무 부재(18)는 벨트의 다른 엘라스토머 부분과 시각적으로 구별하기 위하여 과장된 형태로 도시되어 있다는 것을 당업자라면 쉽게 인식할 것이다. 실제에 있어서, 몇 가지 경우, 예컨대 접착 고무 부재(18)와 하측코드(12)의 양방 모두가 아닌 일방에만 섬유가 충전되는 경우를 제외하면, 종종 경화된 복합체를 주위의 엘라스토머 벨트 본체부로부터 식별할 수 없다.
강화 직물(도 1에 도시되지 않음)은 선택적으로 이용할 수 있는 것으로, V 벨트와 다중 V 리브형 벨트의 경우에 활차 접촉부(14)의 반대쪽 벨트의 표면을 따라 긴밀하게 결합되어 벨트용 면 커버(face cover) 또는 상측코드를 형성하게 된다. 이 직물은 임의의 원하는 각도의 씨실과 날실로 구성되는 종래의 직포(weave)와 같은 임의의 원하는 구성이거나, 타이어 코드 직물에 의하여 예시되는 바와 같이 소정 간격의 피크 코드(pick cord)로 함께 유지되는 날실 또는 편직 또는 편조된 구조로서 구성될 수 있다. 직물은 상기 엘라스토머 벨트 본체부(12)와 동일하거나 상이한 엘라스토머 조성물로 마찰 피복 또는 피막 피복될 수 있다. 2 이상의 직물 플라이를 채용할 수 있다. 필요하다면, 이 직물을 절단하거나 스트랜드(strand)가 벨트의 주행 방향을 따라 소정의 각도를 이루도록 비스듬하게 배치되도록 형성될 수 있다. 이러한 강화 직물의 한 가지 실시예가 도 2에 나타나 있는데, 고무 피막 피복된 타이어 코드 직물(38)이 과장된 형태로 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 표준 노치형 V 벨트(26)가 나타나 있다. V 벨트(26)는 도 1에 나타난 것과 유사한 엘라스토머 벨트 본체부(12)와, 접착 고무 부재(18)에 매설된 하나 이상의 인장 코드(22) 형태의 인장부 또는 하중 지지부(20)를 포함한다. V 벨트(26)의 엘라스토머 벨트 본체부(12), 접착 고무 부재(18) 및 하중지지부(20)는 도 1에 대하여 전술한 것과 동일한 재료로 구성될 수 있다.
V 벨트(26)도 역시 도 1의 다중 V 리브형 벨트(10)와 같이 활차 접촉부(14)를 포함할 수 있다. 엘라스토머 벨트 본체부(12)의 측면, 또는 예시된 V 벨트의 경우에는 압축부의 측면이 벨트(26)의 구동면으로 기능한다. 도시된 실시예에서, 활차 접촉부(14)는 노치형 오목면 또는 트로프(28)가 치형 돌출부(30)와 교번하는 형태이다. 이들 교번하는 노치형 오목면(28)과 치형 돌출부(30)는 도시된 바와 같이 상기 활차 접촉부(14)가 작업시에 풀리 주위를 통과할 때 굽힘 응력을 분배 및 최소화하는 기능을 수행하는, 대략 사인파 경로를 따르는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 도시된 실시예에서는 V 벨트(26)가 로-에지(raw-edge) 벨트의 형태이지만, 도시된 활차 접촉면(14)의 대향하는 면에 전술한 바와 같은 강화 직물(38)을 채용하거나 벨트를 완전히 둘러싸서 밴드형 V 벨트를 형성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 동기 벨트(32)가 나타나 있다. 동기 벨트(32)는 도 1 및 도 2의 벨트의 경우와 같이 엘라스토머 벨트 본체부(12) 및 활차 접촉부(14)를 포함하고, 도 1 및 도 2의 벨트에 대하여 전술한 바와 같은 하중 지지부(20)도 역시 포함한다. 그러나, 동기 벨트(32)의 경우에, 이 활차 접촉부(14)는 치형부(16)와 랜드부(land portion; 19)가 교번하는 형태이다. 도 1 및 도 2의 벨트에 대하여 전술한 바와 같은 강화 직물(24)도 역시 사용할 수 있고, 이 경우에는 벨트(32)의 교번하는 치형부(16)와 랜드부(19)를 따라 밀접하게 결합되어 벨트용 면 커버를 형성하게 된다.
위에서 나타낸 도 1∼도 3의 각 경우에 있어서, 벨트 본체부(12)는 임의의통상적인 및/또는 적절한 경화된 엘라스토머 조성물로 형성되거나, 접착 고무 부재(18)와 관련하여 후술하는 엘라스토머 조성물로 형성될 수 있다. 이 목적을 위하여 이용될 수 있는 적절한 엘라스토머는, 예컨대 폴리클로로프렌 고무(CR), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 수화 NBR(HNBR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 알킬화 클로로술폰화 폴리에틸렌(ACSM), 에피클로로하이드린, 폴리부타디엔 고무(BR), 천연 고무(NR), 그리고 에틸렌 프로필렌 코폴리머(EPM), 에틸렌 프로필렌 디엔 테르폴리머(EPDM), 에틸렌 옥텐 코폴리머(EOM), 에틸렌 부텐 코폴리머(EBM), 에틸렌 옥텐 테르폴리머(EODM), 에틸렌 부텐 테르폴리머(EBDM) 및 실리콘 고무와 같은 에틸렌 알파 올레핀 엘라스토머 또는 전술한 것들 중의 둘 이상의 조합을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 엘라스토머 벨트 본체부(12)를 형성하기 위하여, 이 엘라스토머(들)는 종래에 채용되고 있는 양의 충전제, 가소제, 가황제/경화제 및 촉진제를 비롯한 종래의 고무 화합물 성분들과 혼합시킬 수 있다. 관련 분야의 숙련자라면 다수의 이러한 조성물을 쉽게 인식할 것이다. 많은 적절한 엘라스토머 조성물은, 예컨대 알 티 반더빌트의 러버 핸드북(R. T. Vanderbilt Rubber Handbook 13판, 1996)에 기재되어 있는 것이며, EPM 또는 EPDM 조성물에 관해서는 미국 특허 제5,610,217호에 더 자세히 제시되어 있는데, 이 특허의 내용에서 전동 벨트 본체부의 형성에 이용되는 데 적절한 엘라스토머 조성물과 관련된 부분은 참고로 본 명세서에 구체적으로 인용된다. 자동차 악세서리 구동 용도와 관련된 실시예에서, 엘라스토머 벨트 본체부(12)는 EPM 또는 EPDM, EBM 및 EOM 조성물과 같은적절한 에틸렌-알파-올레핀 조성물로 형성되는데, 이것은 후술하는 접착 고무 부재 조성물로 채용되는 것과 동일하거나 상이한 조성물일 수 있다.
또한, 엘라스토머 벨트 본체부(12)에는 당업계에서 잘 알려진 바와 같은 불연속 섬유로 충전될 수 있는데, 이러한 섬유의 재료는 면, 폴리에스테르, 유리섬유, 아라미드 및 나일론을 포함하지만 이것에 한정되지는 않으며, 그 형태는 스태플 파이버(staple fiber) 또는 촙 파이버(chop fiber), 플록(flock) 또는 펄프이고, 그 양은 일반적으로 채용되는 정도이다. 그렇게 충전된 섬유가 (예컨대, 절삭 또는 연삭에 의하여) 윤곽이 형성된 다중 V 리브형 벨트와 관련된 바람직한 실시예에서, 상당한 부분의 섬유가 벨트의 주행 방향을 대략 횡단하는 방향에 놓이도록 형성 및 배치되는 것이 바람직하다. 그러나, 관통류법(flow through method)으로 제작 성형된 다중 V 리브형 벨트 및/또는 동기 벨트에 있어서, 섬유 충전물은 일반적으로 배향도의 동일성을 결여하게 된다.
하중 지지부(20)의 인장 부재(22)도 면, 레이온, 아라미드, 나일론(나일론 4/6 및 나일론 6/6를 포함함), 폴리에스테르, 유리섬유, 탄소섬유, 폴리이미드, 스틸 등을 포함하는 임의의 적절한 및/또는 통상적인 재료로 유사하게 형성될 수 있다. 그것은 브레이드, 와이어, 코드 또는 심지어 배향된 불연속 섬유 등의 임의의 적절한 및/또는 통상적인 형태일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 인장 부재는 나선형으로 감겨서 일반적으로 접착 고무 부재(18) 내에 매설되며 종방향으로, 즉 벨트의 주행 방향으로 연장되는 하나 이상의 폴리에스테르 또는 아라미드 코드로 형성된다.
작동시에, 도 1 내지 도 3의 실시예에 나타낸 벨트는 일반적으로, 예컨대 도 4에서 개략적으로 나타낸 바와 같이, 선택적으로는 도시된 바와 같은 아이들러 풀리(46)와 함께, 적어도 하나의 구동 풀리(42)와 하나의 피동 풀리(44) 둘레에 걸쳐져 벨트 구동기(40)를 형성하게 된다.
이제, 도 1 내지 도 3에 대하여 전술한 몇 가지 실시예에서 설명한 복합 벨트 구조 내에서 인장 부재와 적어도 부분적으로 접촉하도록 사용하는 본 발명의 실시예에 따른 엘라스토머 조성물의 설명으로 돌아가면, 이러한 경화된 조성물은 175℃의 온도, 0.09도의 변형률, 2000 cpm(cycles per minute)의 진동수에서 측정하였을 때 적어도 15,000 kPa, 바람직하게는 약 25,000 kPa 내지 약 100,000 kPa, 더 바람직하게는 약 35,000 kPa 내지 약 75,000 kPa, 가장 바람직하게는 약 40,000 kPa 내지 약 60,000 kPa인 복소 탄성 계수와, 125℃, 6 in./min(15.24 cm/min)의 크로스헤드 속도에서 측정했을 때 적어도 약 250 psi(1.724 MPa), 더 바람직하게는 약 300 psi(2.068 MPa) 내지 약 5000 psi(34.47 MPa), 가장 바람직하게는 약 350 psi(2.413 MPa) 내지 약 3000 psi(20.68 MPa)인 인장 탄성 계수 중의 적어도 하나를 나타낸다. 본 명세서에서, "복소 탄성 계수"라는 용어는 통상 "G*"로 기재되는 조성물의 복소 탄성 계수를 설명하기 위하여 사용되는 것으로 동적인 기계 유동학적 분석을 통하여 결정되며, 이것은 미주리주 세인트 루이스에 소재하는 몬산토사(Monsanto)의 Rubber Process Analyzer, Model No. 2000으로 예시되는 적절한 장치를 이용하여 수행할 수 있다. 본 발명의 목적상 인장 탄성 계수는 전술한파라미터를 이용하여 ASTM D412에 따라 측정한다. 본 발명의 실시예에 의해 발견된 놀라운 사실은, 본 발명에 따라 제공된 높은 탄성 계수의 경화 엘라스토머 조성물로 형성되는 접착 고무 부재를 포함하는 다중 V 리브형 벨트가 그럼에도 불구하고 현재 자동차 순정품 제조업자들에 의해 이제 정규적으로 사용되는, 점점 더 소형화되고 구불구불한 자동차 악세서리의 구동 용례에서 장기간 작동할 수 있게 하기에 적합한 전체적인 가요성을 유지할 수 있다는 것이다. 특정 이론에 한정하고자 하는 의도는 아니지만, 현재로는 본 발명에 따라 벨트 내에 높은 탄성 계수의 접착 고무 부재를 병합시키면, 하중이 가해질 때 복합 벨트 구조 내에 유도된 응력을 재분포시키는 역할을 수행하는 것으로 생각된다.
복합 구조에 하중이 가해짐에 따라, 이 하중은 이 구조 내에서 전단 변형으로 전환되는데, 이러한 변형은 종래의 구성에서는 이러한 변형이 매우 높은 탄성 계수의 인장 코드와, 그것에 바로 인접한 벨트 복합 부재, 예컨대 코드가 매설되어 있는 훨씬 낮은 탄성 계수의 접착 고무 부재의 계면에 집중되는 경향이 있으며, 그 이유는 탄성 계수가 더 낮은 성분이 탄성 계수가 더 높은 성분에 비하여 우선적으로 변형이 일어나기 때문이다. 전술한 바와 같이, 본 발명과 관련된 복합 구조는 일반적으로 복합체의 하중 지지 성분으로 기능하는 매우 높은 탄성 계수의 인장 코드를 포함하는데, 이 인장 코드는 그것의 탄성 계수보다 작거나 동일한 접착 고무 부재 내에 매설되며, 상기 접착 고무 부재는 이어서 하측코드(즉, 벨트 본체부) 복합체에 부착되어 접착 고무 부재보다 낮은 탄성 계수를 나타낸다.
임의의 특정한 이론으로 한정하고자 하는 의도는 아니지만, 현재로는 본 발명의 실시예에 따라 하측코드의 탄성 계수에 비하여 접착 고무 부재의 탄성 계수를 상당히 증가시킴으로써 벨트 작동 중에 접착 고무 부재를 통하여 인장 코드 상에 가해진 변형의 보다 많은 부분이 낮은 탄성 계수의 하측코드 내로 전달될 수 있게 되어 그 변형의 적어도 상당 부분을 접착 고무 부재-인장 코드 계면으로부터 멀리 이동시키는 것으로 생각된다. 그렇게, 변형 에너지가 벨트 복합 구조 내의 보다 넓은 영역 내로 확산된다고 믿어진다. 접착 고무 부재와 인장 코드의 계면 영역에서의 변형 집중을 감소시킴으로써, 이 영역 내의 균열, 인열 및 기타 하중에 의하여 유발되는 파단의 가능성을 줄이게 되고 이에 상응하여 연부코드 분리 또는 손실 및/또는 기타 이에 따른 벨트의 조기 파단과 같은 파국적인 파단의 가능성을 줄이게 된다고 믿어진다.
이와 같이 변형이 높은 탄성 계수의 접착 고무 부재를 통하여 상당히 낮은 탄성 계수의 하측코드로 이동하면, 다중 V 리브형 벨트가 후술하는 일정한 인장력 내구성 시험에서 반영되는 바와 같은 고하중 조건하에서 연부코드가 조기에 파손되는 경향을 감소시키게 된다고 생각된다. 대신에, 이들 벨트는 장기간의 작동 후의 파단시 보다 더 유리한 하측코드의 균열을 나타내게 되는데, 이것은 전술한 바와 같은 연부코드 파손과 달리 통상적으로 파국적인 파단 이전에 보수 조치를 취할 수 있게 한다.
또한, 임의의 특정한 이론에 한정하고자 하는 의도는 아니지만, 현재 본 발명의 높은 탄성 계수의 접착 고무 부재는 복소 탄성 계수가 종래의 낮은 범위 내에 있는 유사한 재료에 비하여 장기간의 높은 하중 내구성 시험하에서 낮은 축열작용(heat build-up)을 나타내는 것으로 생각된다. 현재로는, 일정한 하중 하에서, 높은 탄성 계수의 히스테리시스 엘라스토머는 실제로 낮은 히스테리시스를 나타내는 낮은 탄성 계수의 원료보다 축열 작용을 더 적게 발생시킬 수 있게 된다고 생각된다.
만약 조성물이 의도한 용도 및 주변 벨트 재료와 양립성이 있어서 이 벨트 재료에 대하여 충분한 접착성을 나타내면, 알려진 고무 합성 기술을 이용하여 임의의 적절한 또는 요망되는 기재(base) 엘라스토머 또는 1종 이상[그 종류의 수는 당업계에 잘 알려져 있고 엘라스토머 벨트 본체부(12)에 대하여 전술한 것을 포함함]의 엘라스토머를 적절한 및/또는 통상적인 고무 조성물 첨가제와 함께 조합함으로써, 본 발명의 높은 탄성 계수의 접착 고무 부재를 형성할 수 있다. 이러한 재료들은 일반적으로 기재 엘라스토머 또는 엘라스토머(들), 충전제, 가소제, 가황제 또는 경화제 및 촉진제 등을 포함할 수 있는데, 그 양은 본 발명에 따라 전술한 것, 그리고 보다 상세히 후술하는 설명과 같은 요망되는 복소 탄성 계수 또는 인장 탄성 계수의 수준을 정하기 위하여 종래에 채용된 것으로부터 유도될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 접착 고무 부재 조성물에 사용하기 위한 바람직한 엘라스토머는 임의의 통상적인 및/또는 적절한 천연 엘라스토머 또는 합성 엘라스토머를 포함하며, 에틸렌-알파-올레핀 엘라스토머를 포함하지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 현재의 상업적 유용성에 기초할 때 바람직한 엘라스토머는 EPM 또는 EPDM, EOM 및 EBM과 같은 에틸렌-알파-올레핀을 포함한다. 그러나, 양호한 접착 특성 및 양호한 처리 특성을 달성하기 위하여, 낮은 에틸렌 함량(예컨대, 40% 내지65%, 그리고 더 바람직하게는 약 50 중량% 내지 60 중량%)의 에틸렌-알파-올레핀 엘라스토머를 유리하게 채용할 수 있다. 본 발명을 실시함에 있어서 특히 바람직한 에틸렌-알파-올레핀 엘라스토머는 상표 NORDEL 1040(이전에는 듀퐁 케미컬사에서 시판함), ROYALTHERM 1411(유니로얄 케미컬사), ENGAGE 8150 및 ENGAGE 8180(듀퐁 다우 엘라스토머사의 EOM) 및 VISTALON 606 및 VISTALON 404(유니로얄 케미컬사)로 시판되는 것들을 포함한다. 또한, 무니 점도(Moony viscosity)가 각각 60 및 40인 에틸렌-알파-올레핀 엘라스토머는 분자량이 낮고 무니 점도가 낮은 EPDM 재료, 예컨대 TRILENE CP80(유니로얄 케미컬사) 또는 NORDEL IP 4520(듀퐁 다우 케미컬사)와 혼합하여 처리, 분쇄 조작(mill handling) 및 접착을 촉진하는 데 유용한 추가적인 점도 성분을 제공할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기재 엘라스토머는 복소 탄성 계수과 10%의 연신율에의 인장 탄성 계수 중 적어도 하나가 특허 청구된 범위 내에 있는 조성물을 얻기 위하여 본 발명의 실시예에 따라 제공되는 종래의 고무 중합 첨가제, 예컨대 충전제, 가황제 또는 경화제 및 촉진제; 스코치 지연제(scorch retarder) 등과 혼합된다. 적절한 충전제는 강화제, 비(非)강화제, 반(半)강화제 또는 이들의 조합일 수 있으며, 카본 블랙, 실리카, 클레이, 탤크(talc) 등을 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 접착 고무 부재의 엘라스토머 조성물의 충전제 충전량의 적어도 일부는 실리카 충전제이며, 이것은 결합제와 조합하여 사용할 수도 있다. 본 명세서에서, "결합제"라는 용어는 공유 결합을 통하여 그 자체와 다른 재료간 화학 반응 또는 다른 두 재료간 화학 반응을 제공, 촉진 또는 기여하게 되는 재료를 나타내는 데 사용된다. 이 조합은 종래의 카본 블랙 충전제보다 더 효율적으로 탄성 계수를 조성하며, 또한 카본 블랙 충전제로 용이하게 얻을 수 없는 정도까지 상기 인장 부재의 접착성을 향상시킬 수 있다는 것이 판명되었다. 특히, 실란 결합제를, 예컨대 약 30 phr(parts per hundred)까지의, 바람직하게는 약 0.5 phr 내지 약 15 phr의, 가장 바람직하게는 약 1 phr 내지 약 10 phr까지의 양으로 이용하여 고무 위에 실리카를 결합시켜, 폴리머 망을 더욱 향상시킬 수 있다. 특히, 이러한 충전제는 본 발명의 실시에 있어서는 약 1 내지 약 200 phr, 더 바람직하게는 약 10 phr 내지 약 150 phr, 가장 바람직하게는 약 25 phr 내지 100 phr의 양으로 채용할 수 있다.
또한, 본 발명에 유용하게 채용되는 실리카 충전제는 제이 엠 후버사(J.M Huber Corporation)에서 ZEOPOL 8745를 포함하여 상표 ZEOPOL로 시판되는 재료로 예시되는 "고도의 분산형(highly dispersible)" 제품과 같이 상업적인 것들을 포함한다. 단독으로 또는 하나 이상의 충전제와 조합하여 사용하는 경우에, 약 1 phr 내지 약 200 phr의 양으로, 더 바람직하게는 약 15 phr 내지 100 phr의 양으로, 가장 바람직하게는 약 40 phr 내지 약 70 phr의 양으로 이들을 유용하게 채용할 수 있다.
또한, 기재 폴리머, 예컨대 유니로얄 케미컬사의 ROYALTHERM 1411을 사용하여 본 발명의 접착 고무 조성물에 실리카를 더 첨가시킬 수 있다. 이 조성물은 고무 접착 보조제(adjuvant) 또는 가교조제(coagent)를 포함하는 것이 바람직하다. 본 명세서에서, "고무 접착 보조제"(또는 "보조제") 및 "고무 접착 가교조제"(또는"가교조제")는 기계적 결합 및/또는 화학적 결합을 통하여 그 자체와 하나 이상의 다른 재료간의 접착 또는 둘 이상의 이러한 재료간의 접착을 제공, 증진 또는 기여하는 재료를 나타내기 위하여 서로 바꾸어 사용할 수 있는데, 이 중 화학적 결합은 한정되는 것은 아니지만 수소 결합과 같은 이중격자 상호작용, 공유 결합, 이온 결합 등을 비롯한 어떠한 형태의 결합도 포함할 수 있다.
적절한 보조제는 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 소정의 비스말레이미드와 같이 분자량이 비교적 낮은 극성 재료로 예시되는 일반적으로는 타입 I 가교조제 화합물로 분류되는 재료와, 일반적으로 극성이 낮고 망 구축 말레이트(maleate) 폴리부타디엔으로 예시되는 타입 II 가교조제 화합물로 분류되는 재료를 포함한다. 또한, 타입 I 및 타입 II 가교조제의 실시예, 특성 및 적절한 사용량은 1992년 11월의 미국 화학 학회 고무 분야 미팅(the American Chemical Society Rubber Division Meeting)에서 발표된 논문 "엘라스토머 특성의 개선을 위한 1, 2 폴리부타디엔 가교조제"[리콘 수지(Ricon Resins)사의 알 이 드레이크(R.E. Drake) 등]에 기재되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시예의 에틸렌 알파 올레핀 엘라스토머에 사용하기 위하여, 이러한 가교조제는, 예를 들면 미국 특허 제5,610,217호에 기재된 바와 같은 알파 베타 불포화 유기산의 하나 이상의 금속염의 형태인 것이 바람직할 수 있으며, 이러한 시스템에서의 이러한 금속염과 이들의 유용한 용법과 관련하여 상기 미국 특허의 내용은 본 명세서에 참고로 인용된다.
특히, 아연 디메타크릴레이트 및/또는 아연 디아크릴레이트는 이러한 가교조제로서 약 1 내지 약 50 phr, 더 바람직하게는 약 5 내지 약 30 phr, 가장 바람직하게는 약 10 phr 내지 약 25 phr 정도의 양으로 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이들 재료들은 조성물의 본질적인 접착성에 더 기여하고, 또한 이제 당업계에서 잘 알려져 있는 바와 같이 이온 가교 결합을 통하여 후술하는 바와 같은 과산화물 또는 관련된 제제로 경화시키면 폴리머의 전체 가교 결합 밀도를 더 증가시키게 된다.
조성물은 또한 선택적으로 불연속 섬유를 더 포함할 수 있는데, 이것은 본 발명에 따른 최종 조성물의 탄성 계수를 증가시키는 데에도 역시 이용될 수 있다. 전술한 조성물 성분 중 1종 이상과 조합하여 상기 조성물의 탄성 계수를 특허청구된 범위 내로 상승시키는 데 충분한, 종래에 채용되는 다양한 종류의 섬유의 적절한 양을 당업자라면 쉽게 인식할 수 있지만, 약 0.01 phr 내지 약 75 phr의 범위 내에 있을 수 있다. 본 발명의 이 실시예에 따라 접착 고무 조성물(18) 내에 선택적으로 포함될 수 있는 섬유는 임의의 통상적인 및/또는 적절한 재료 또는 형태로서, 그 재료는 예컨대 면, 폴리에스테르, 아라미드, 카본, 폴리이미드, 폴리비닐 알코올, 나일론 및 유리섬유 등을 포함하는데, 그 형태에는 스테플 파이버 또는 촙 파이버 및 펄프 파이버 또는 플록 파이버를 포함한다. 또한, 상기 섬유에는 사이징(sizing), 접착제 또는 당업계에 잘 알려진 기타 통상적인 및/또는 적절한 섬유 처리가 행해질 수 있다. 실시예 2로서 아래의 표 1에 기재된 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 접착 고무 부재 내의 섬유의 적어도 상당한 수는 벨트의 주행 방향 즉 종방향으로 형성 및 배치된다. 이 실시예에 따르면, 예비 실험은 리브가 세 개인 다중 V 리브형 벨트에 있어서 하중 내구성이 접착 고무 부재의 섬유 충전만이 생략되는 실질적으로 유사한 벨트에 비하여 예컨대 약 100배 개선될 수 있다는 것을 제시하고 있다. 이러한 개선은 섬유 충전이 되지 않은 재료에 비하여 섬유가 충전된 고무 원료의 그레인(grain)에 의한 더 높은 탄성 계수(the higher with-grain modulus)에 기인한 것이라고 생각된다. 이는 하중이 인가된 경우에 섬유가 충전된 접착 고무 부재 내의 전단(shear)양을 감소시키고, 이에 따라 고무 내의 응력을 감소시킴으로써, 높은 하중 내구성 시험에서 관찰되는 향상된 수명으로 이어진다고 생각된다. 별도의 섬유가 충전된 하측코드(즉, 벨트 본체부)가 이렇게 섬유 충전된 접착 고무 부재와 구별되게 채용되는 본 발명의 실시예의 이러한 V 벨트 또는 다중 V 리브형 벨트의 구성에 있어서, 당업자라면 접착 고무 부재와 하측코드 내의 파이버의 각 배향 방향이 서로에 대하여 대략 직교하는 방향이고, 접착 고무 부재 층(들) 내의 섬유는 거의 벨트의 종방향으로 배향되며, 하측코드 내의 섬유는 이것에 대하여 거의 직교하는 방향이라는 것을 용이하게 인식할 것이다. 이는 특히 섬유가 충전된 하측코드가 갖춰진 경우(예컨대, 성형된 벨트 구성과는 반대임)가 될 것이다.
본 발명의 접착 고무 조성물은 황, 과산화물 또는 기타 자유 라티칼 유도 재료 및 이들의 조합을 경화 작용량 채용한 것들을 포함하는 기재 엘라스토머와 함께 사용하기에 적절한 임의의 경화제 또는 가황 시스템을 이용하여 경화시킬 수 있다. 본 명세서에서, "경화제" 및 "가황제"라는 용어는 폴리머 분자의 가교 결합을 제공, 증진 및 기여하는 재료를 나타내기 위하여 서로 바꿔가면서 사용된다. 양호한실시예에 있어서, 높은 탄성 계수의 접착 고무 조성물은 유기 과산화물, 약 0.01 phr 내지 약 1.0 phr의 황과 혼합된 유기 과산화물으로부터 선택된 경화 작용량의 경화제, 이온화 방사, 이들 중 임의의 둘 이상의 조합을 사용하여 경화시킨다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 에틸렌-알파-올레핀 엘라스토머와 함께 사용하기 위해서는, 과산화 경화가 가장 바람직하고, 후술하는 예시적인 실시예 전체에 걸쳐 사용되는 특정 과산화물과 동일하거나 비교 가능한 활성(activity)을 갖는 과산화물의 사용과 관련해서는 약 0.5 phr 내지 10 phr, 더 바람직하게는 1 phr 내지 9 phr, 가장 바람직하게는 약 2 phr 내지 약 8 phr의 수준으로 사용된다.
또한, 종래의 고무 첨가제, 예컨대 아연 산화물과 같은 스코치 지연제, 가소제 및 오일, 가황 촉진제 및 산화방지제 시스템, 기타 임의의 적절한 및/또는 통상적인 형태로서 그러한 목적을 위하여 통상적으로 채용하는 양으로 채용할 수 있다.
실시예 및 비교예
다음의 각 실시예 및 비교예에서, 다음과 같이 엘라스토머 가공처리를 수행하였다. 엘라스토머, 경화제 및 산화방지 성분을 제외한 주어진 배합을 위한 모든 성분을 내부 용적이 16,500 cm3인 1A 밴버리(Banbury) 혼합기에 장입하고 30 rpm으로 혼합하였다. 약 1분 뒤에 매 경우마다 엘라스토머를 첨가하였고, 혼합기의 램 내에 위치한 열전대에 의해 표시되는 온도가 310℉(154℃)에 도달할 때까지 또는 최대 6분 동안 혼합물을 혼합하였다. 제2 패스에서, 열전대에 의해 표시되는 온도가 310℉(154℃)에 도달할 때까지 또는 최대 6분 동안 혼합물을 더 혼합하였다.제3 패스에서, 산화방지 성분과 경화제를 첨가했고 열전대에 의해 표시되는 온도가 약 235℉(113℃)[또는 최대 온도 265℉(129℃)]에 도달할 때까지 혼합물을 더 혼합하였다.
실시예 1(phr) 실시예2(phr) 실시예 3(phr) 실시예 4(phr)
EPDM 100.001 100.001 100.001 100.002
실리카4 66.82 66.82 66.82 60.00
카본 블랙 0 0 0 0
파이버 0 5.305 0 0
아연 디메타크릴레이트6 14.17 14.17 18.41 15.00
경화제7 3.75 3.75 6.68 4.00
아연 스테아레이트 USP 1.50 1.50 1.50 1.50
아연 산화물 318-T 5.00 5.00 5.00 5.00
비고 위첨자 1은 ROYALTHERM 1411(유니로얄 케미컬사의 실리카로 개질된 EPDM)을 나타내고, 위첨자 2는 모두 유니로얄 케미컬사에 의한 VISTALON 606과 TRILENE CP80의 80:20의 혼합을 나타내며, 위첨자 4는 PPG의 HI-SIL 190G(석출 수화된 무정형 실리카)를 나타내고, 위첨자 5는 예전의 엔카(Enka)[현재는 테이진(Teijin)]의 3mm TWARON을 나타내며, 위첨자 6은 사토머(Sartomer)사의 SR 708을 나타내고, 위첨자 7은 허큘레스(Hercules)사의 알파-알파-비스(티-부티페록시) 디이소프로필벤젠 온 버제스 케이이 클레이[α-α-bis(t-butylperoxy) diisopropylbenzene on Burgess KE clay]를 나타낸다.
위의 표 1에 기재된 성분에 추가하여, 실시예 1 내지 실시예 4는 필수적인 것은 아니지만 선택적인 성분으로 1.0 phr의 아연 2-메르캅토토릴이미다졸[알 티 반데르빌트(R.T. Vanderbilt)의 VANOX ZMTI]과 1.0 phr의 4,4'-bis (α-알, 디메틸벤질) 디페닐아민(유니로얄 케미컬사의 NAUGARD 445)과 0.5 phr의 입체 방해 디페놀릭(sterically hindered diphenolic; 에틸사의 ETHANOX 702)을 함유하는 산화방지제 시스템을 또한 포함하였다. 본 발명의 실시에 필수적이지는 않지만, 지시된 바와 같이 실시예 1 내지 실시예 4는 각각 1.5 phr의 스테아린산 아연과 5.00 phr의 산화 아연을 포함하였는데, 이들 구성 성분은 개선된 과산화물의 활용을 위한조성물 내의 염기성 조건, 그리고 다른 방법으로는 형성될 수 있었을 임의의 자유 메타크릴산(free methacrylic acid)과의 반응을 위한 중화 염기를 제공하기 위하여 조성물에 부가되었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
G*(kPa) 436954230837144 4553942323 42446 17365
G'(kPa) 435954221037029 4546142231 42392 17320
G"(kPa) 295028862929 26652797 2129 1254
J(1/MPa) 0.001550.001610.00212 0.001290.00156 0.00118 0.00416
Tan δ 0.0680.0680.079 0.0590.066 0.050 0.072
M10＠125℃ 420 psi(2.90 MPa) 536 psi*(3.70 MPa) 381 psi(2.63 MPa) 240 psi(1.66 MPa)
177℃에서의 S' 55.2 lb in(6.23 N m) 64.3 lb in(7.26 N m) 74.3 lb in(8.39 N m) 42.8 lb in(4.83 N m)
125℃에서의 Eb(%) 197.4 58.7* 102.8 320.9
경도쇼아 A쇼아 D 9743 9948 9754 83(데이터 없음)
비고 *M10 및 Eb는 불연속 섬유를 포함하는 실시예 2의 조성물에 대하여 그레인을 가로질러 측정된 값이다[그레인 존재 상태(with-grain)에서 측정된 Eb는 6.3%였고 그레인 존재 상태에서의 M10 측정은 불가능하였다]
표 2와 이후의 표에 기재된 G*, G', G", J 및 Tan δ에 대하여, 미주리주 세인트 루이스에 소재하는 몬산토사의 Rubber Process Analyzer Model No.2000로 예시되는 동역학적이고 유동학적인 시험 시스템을 이용하여 분석을 수행하였다. 데이터는 175℃, 진동수 2000 cpm 및 변형률 0.09도에서 얻었다. 표 2에서, "G*"는 복소탄성 계수를 나타내고, "G'"는 탄성 계수를 나타내며, "G""는 비(非)탄성 계수를 나타내고, "J"는 손실 순응도(loss compliance)을 나타내며, "Tan δ"는 비탄성 계수(G") 대 탄성 계수(G')의 비율을 나타낸다. 위의 표 2의 테이터에서 나타낸 경우에서 채용된 것과 같이 통상적인 전단응력-변형 시험에서 복소 탄성 계수(G*)를 측정하며, 이것은 탄성 계수(G')와 비탄성 계수 또는 점도 계수(G")의 벡터 합이며, 다음과 같이 나타낼 수 있다.
G*= G' + J G" = G' ( 1 + J Tanδ G)
여기에서 Tan δ(또는 "손실 인자")는 임의의 고무 재료의 감쇠에 비례하고 그것의 전달률(transmissibility)에 반비례하는 측정치이다(Dasgupta "Vibration Isolators Mounts", p 697., Bhowmick 등, Rubber Products Manufacturing Technology, Marcel Dekker, Inc., New York. 1994. pp 687-704).
본 명세서에 기재된 모든 경우에 있어서, 인장 특성은 ASTM D412에 따라 측정하였다. 연신율이 10%("M10")인 인장 탄성 계수에 대하여, 온도가 125℃이고 연신율이 10%이며 크로스헤드 속도가 6 in./min(15.24 cm/min)인 (시효 처리되지 않은) 경화된 시료의 탄성 계수가 표 2에 기재되어 있다. 파단 데이터("Eb")에서의 퍼센트 연신율의 경우, ASTM D412에 따라 수행되었으며(시효 처리되지 않음) 표에는 125℃ 경화된 시료의 파단시의 연신율이 기재되어 있다. 여러 실시예와 비교예의 경도를 결정하기 위하여, 대략 실온에서 시효 처리되지 않은 시료의 쇼어 A 경도 측정값 및 쇼어 D 경도 측정값(이 경도계가 마련된 경우)을 취하였다.
리브가 세 개인 다중 V 리브형 벨트에서 예비 고하중 내구성 시험은, 연부코드의 파손과 특히 연부코드의 조기 파손의 발생은, 접착 고무 부재로서 종래의 낮은 탄성 계수의 조성물을 합체하고 있는 실질적으로 유사한 벨트에 비하여, (전술한 미국 특허 제5,610,217호에 기재된 것과 실질적으로 유사한) EPDM을 기초로 한 하측코드를 구비하고 접착 고무 부재로서 표 1의 실시예 2에 기재된 높은 탄성 계수의 조성물을 합체하는 벨트에서 상당히 감소된다는 것을 제시하고 있다. 이들 시험의 결론으로, 본 발명에 따라 높은 탄성 계수의 접착 고무 부재를 구비한 벨트는 연부코드의 분리 또는 파손이 아닌 하측코드의 균열을 나타내는 것으로 관찰되었다.
표 3은 리브가 세 개인 다중 V 리브형 벨트에 합체된 본 발명에 의한 접착 고무 조성물 제제를 나타내는데, 이들 벨트에 대하여 고하중, 일정한 장력 내구성 시험을 수행하였다.
실시예 3(phr) 실시예 4(phr) 비교예 5(phr) 실시예 6(phr)
EPDM 100.003 100.001 100.002 100.003
실리카4 66.82 60.00 60.00 66.82
아연 디메타크릴레이트5 18.41 15.00 15.00 14.17
경화제6 6.68 4.00 4.00 3.75
아연 스테아레이트 USP 1.50 1.50 1.50 1.50
아연 산화물 318-T 5.00 5.00 5.00 5.00
비고 위첨자 1은 유니로얄 케미컬사의 VISTALON 606과 TRILENE CP80의 80:20의 혼합을 나타내며, 위첨자 2는 유니로얄 케미컬사의 VISTALON 606과 TRILENE CP80의 70:30의 혼합을 나타내며, 위첨자 3은 유니로얄 케미컬사의 ROYALTHERM 1411을 나타내고, 위첨자 4는 PPG의 HI-SIL 190G(석출 수화된 무정형 실리카)를 나타내며, 위첨자 5는 사토머사의 SR 708을 나타내고, 위첨자 6은 허큘레스사의 알파-알파-비스(티-부티페록시) 디이소프로필벤젠 온 버제스 케이이 클레이를 나타낸다.
위의 표 3에 기재된 성분에 추가하여, 실시예 3, 4, 6과 비교예 5는 필수적인 것은 아니지만 선택적인 성분으로 산화방지제 시스템을 더 포함했으며, 이 시스템은 1.0 phr의 아연 2-메르캅토토릴이미다졸(R.T. Vanderbilt의 VANOX ZMTI)와 1.0 phr의 4,4'-bis (α-알, 디메틸벤질) 디페닐아민(유니로얄 케미컬사의 NAUGARD 445)와 0.5 phr의 입체 방해 디페놀릭(에틸사의 ETHANOX 702)를 포함한다. 본 발명의 실시에 필수적이지는 않지만, 지시된 바와 같이 실시예 3, 4, 6과 비교예 5는 각각 1.5 phr의 스테아린산 아연과 5.00 phr의 산화 아연을 포함하였는데, 이들은 조성물에 첨가되어 과산화물 이용을 향상시키고 이 조성물 내에 형성될 임의의 메타크릴릭산과 반응하는 중화 염기를 제공하였다.
표 3에 기재된 각 조성물은 실질적으로 전술한 표 1의 관련 설명에 따라 형성하였고, 도 1과 관련하여 설명한 바와 같이 리브가 세 개인 다중 V 리브형 벨트의 접착 고무 부재를 형성하기 위하여 이용하였으며, 길이는 43.84 인치(112 cm)이며 상단 폭은 약 1.067 cm로 측정되었다. 각 경우에 있어서, 하측코드 즉 엘라스토머 벨트 본체부는 전술한 미국 특허 제5,610,217호에 (표 6의 벨트 1로서) 기재된 것과 유사한 조성물을 기초로 한 섬유 충전 EPDM 였으며, 이 미국 특허의 내용은 특히 그 명세서 내에 기재된 벨트 구성과 관련하여 본 명세서에 참고로 인용된다. 각 벨트의 인장 부재는 비닐 피리딘 스티렌 부타디엔 고무 라텍스로 후속되는 이소시아네이트 프라이머를 포함하는 코드 처리제(cord treatment)에 의하여 접착 고무 부재에 부착된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 코드였다. 또한, 벨트는 고무 피막이 코팅된 타이어 코드 강화 직물 플라이를 벨트의 후면, 즉 전술한 도 1과 같이 활차접촉면과 대향측 면에 결합시켰다.
본 명세서에 기재한 분석을 위한 벨트를 형성하기 위하여, 다양한 벨트 복합 구조 성분, 즉 경화되지 않은 하측코드 원료의 하나 이상의 플라이와, 스킴 코팅된 강화 직물과, 인장 코드 및 경화되지 않은 접착 고무 복합체를 벨트 구축용 드럼에 적절한 순서로 도포하여, 이중 나선 구성의 인장 코드를 접착 고무 복합체의 두 플라이 사이에 배치하였다. 실시예 4와 비교예 5에서는 경화되지 않은 접착 고무 복합체의 각 플라이의 두께가 0.010 게이지로 측정된 반면에, 실시예 6과 실시예 7에서는 경화되지 않은 접착 고무 복합체의 각 플라이의 두께가 0.008 게이지로 측정되었다. 이 때, 이렇게 구축된 경화되지 않은 벨트 슬리브를 각각 0.090 라이드아웃(rideout)으로 프로파일시키고 충분한 시간에 걸쳐 충분한 온도에 노출시켜서 동적 스캐닝 비색계("DSC")를 통하여 분석한 바와 같이 인식할 수 없을 정도의 과산화물 신호에 의하여 나타나는 바와 같이 적어도 95%의 경화를 달성하였다.
아래의 표 4에 기재된 바와 같이 높은 인장력과 높은 온도에서의 하중 지지능을 측정하기 위하여, 각 벨트를 구동 풀리(50)와 피동 풀리(52) 주위에서 주행시켰고, 그 직경은 각각 4.75 인치(12 cm)이며, 제2 피동 풀리(54)는 직경이 1.75 인치(21 cm)이고, 후방 아이들러(idler; 56)는 직경이 3.00 인치(7.6 cm)였다. 상기 풀리들은 도 5에서 개략적으로 도시한 구성으로 배치시켰다. 구동 풀리는 4900 rpm으로 운전시켰고, 14 유효마력을 위하여 180.06 in-lbs의 토크를 큰 피동 풀리에 인가시켰다. 140 lbs.의 일정하고 수평 방향의 인장력을 작은 피동 풀리에 인가시켰다. 이 시험은 175℉(80℃)에서 파괴점까지 수행하였으며, 연부코드 분리, 리브분리 또는 벨트 리브의 수량보다 하나 더 많은 수량과 동일한 다수의 하측코드 크랙이 나타남으로써 증명되었다.
표 2, 표 4 및 표 5에 기재된 탄성 토크(S') 및 복소 토크(S*) 값에 대하여, ASTM D 5289에 따라 로터 없는 선형 전단(rotorless linear shear)을 이용하여 각 실시예와 비교예에 대한 각 복합체의 시료를 분석하였다. 각 시료를 350℉(177℃)의 온도에 30분동안 노출시켜서 몬산토 진동 디스크 유량계(MDR 2000E) 내에서 0.5°아크 및 1.7±0.1 Hz로 경화시켰다. 주어진 고무 복합체를 위한 복소 토크는 다음과 같은 복소 탄성 계수과 관련된 것이다.
G*α S*/ 변형량(strain)
실시예 3 실시예 4 비교예 5 실시예 6
하중 용량(hours) 1228.4- 115.6**171.4**152.0** 54.6**25.7**61.9** 1290.51072.6-
G*(kPa)175℃,2000.0 cpm,변형률 0.09도 42446 17385- -- 37240
S*(lb in)0.5도 아크1.7±0.1Hz 76.80 43.36 36.88 58.27
M10＠125℃ 381 psi(2.63 MPa) 240 psi(1.66 MPa) 120 psi(0.83 MPa) 360 psi(2.48 MPa)
177℃에서의 S' 74.3 lb in(8.39 N m) 42.8 lb in(4.83 N m) 36.5 lb in(4.12 N m) 56.2 lb in(6.35 N m)
125℃에서의 Eb(%) 102.8 320.9 441.4 278.4
경도쇼아 A쇼아 D 9754 83(데이터 없음) 84(데이터 없음) 9752
비고 **연부코드의 분리 또는 이 연부코드의 분리에 기인한 것으로 판단되는 다른 파단을 나타낸다.
표 4에 기재된 데이터는 본 발명의 벨트, 특히 실시예 3 및 실시예 6의 벨트에 의하여 나타나는 개선된 높은 하중에 대한 내구성을 보여준다. 실시예 4 및 비교예 5의 벨트는 결국 어느 정도의 연부코드 분리 또는 조기의 연부코드 분리에 기인한 것으로 판단되는 다른 파단을 나타냈으나, 실시예 3 또는 실시예 6의 벨트는 심지어 이 고도의 혹독한 실험을 1000 내지 1200 시간 받은 뒤에도 연부코드의 분리나 손실을 전혀 나타내지 않았다. 이는, 인장 탄성 계수(M10), 탄성 토크(S') 및 복소 토크(S*) 데이터에 반영되어 있는 바와 같이, 실시예 4 및 비교예 5의 벨트가 실시예 3이나 실시예 5의 조성물 중 어느 것 보다도 훨씬 더 낮은 탄성 계수를 나타냈기 때문에 특히 현저하다. 더욱이, 시험 시간이 개별적인 제제의 복소 토크(따라서, 복소 탄성 계수)에 비례하여 일반적으로 증대되었다는 것을 알 수 있다.
어떤 무단 벨트 구조라도, 본 발명에 따른 벨트의 접착 고무 부재처럼, 본 명세서에 기재된 높은 탄성 계수의 엘라스토머 조성물을 하나 이상의 접착 처리된(또는 처리되지 않은) 인장 코드에 인접하여, 즉 적어도 부분적으로 접촉한 상태로 합체함으로써, 특히 연부코드 파단의 우려가 현저한, 예컨대 높은 하중 및/또는 변형율의 용례에서 이익을 주게 되는 것으로 생각된다. 표 4에 기재된 개선된 내구성의 결과는, 본 발명의 벨트가 종래의 벨트에 비하여 다중 V 리브형 벨트의 리브당 더 높은 하중을 견딜 수 있다는 것을 제시하여, 주어진 용례를 위해서는 벨트 리브의 수를 잠정적으로 감소시키거나 또는 본 발명의 실시예를 그렇게 구현함으로써 더 높은 하중의 용례에 대하여 벨트에 동일한 개수의 리브를 사용할 수 있다는것을 제시하고 있다.
종래에 유지되던 견해와는 반대로, 현재로서는, 본 발명의 높은 탄성 계수의 접착 고무 부재에서는 높은 인열 강도가 반드시 필요한 것은 아닌 것으로 생각된다. 종래 기술의 접착 검은 인장 코드-접착 검 계면에서의 변형 집중의 효과(통상 코드의 풀아웃(pullout)으로 나타남)에 견디기 위하여 이러한 성질을 필요로 하는 반면, 본 발명의 높은 탄성 계수의 접착 고무 부재를 이용하는 벨트에서는 전술한 바와 같이, 변형의 적어도 상당 부분을 인장 코드-접착 고무 부재 계면으로부터 멀리 하부에 있는 하측코드 엘라스토머로 전달하는 경화된 접착 고무 조성물의 능력 때문에, 이 계면에 변형이 집중되지 않으며, 따라서 이들 재료의 높은 인열 저항이 필요하지 않다. 그러므로, 예를 들면, 가교 결합 밀도가 낮은 재료가 본 발명의 구현에는 필수적인 것이 아니며, 높은 가교 결합 밀도의 재료를 성공적으로 사용할 수 있다.
게다가, 본 발명은 텐셔너(tensioner) 없이 사용되도록 의도된 벨트, 즉 벨트가 구동 장치상의 풀리들에 관하여 연신될 수 있도록 하여 벨트에 장력을 부여하도록, 예컨대 6% 이상의 연신율을 수용하는, 나일론 6/6 인장 코드와 같은 비교적 탄성 계수가 낮은, 예컨대 특정 폴리아미드를 합체하는 벨트 분야에서 장점을 제공한다. 본 발명의 높은 탄성 계수의 접착 고무 부재는 인장 코드를 제 위치에 유지시키고, 그 인장 코드가 풀리에 관하여 제 위치에서 신장될 때 비교적 낮은 탄성 계수의 하측코드를 통해서 이동하는 것을 방지한다. 본 발명은 또한, 높은 부하 용량(load capability)(및/또는 벨트를 더 좁게 할 수 있도록 하기 위한 벨트의 리브 당 높은 부하 용량)이 특히 강조되는, 발전기 스타터(generator starter) 용례의 전동 벨트의 구성에 있어서 특별한 실용성을 찾는다.
표 1, 3 및 5에 기재된 제제는 EPDM 또는 에틸렌-알파-올레핀 엘라스토머-계 재료를 사용하며, 따라서 유사한 계열의 하측코드 재료와 함께 사용하는 것이 이상적이겠지만, 높은 탄성 계수의 엘라스토머 조성물은 접착 고무 부재에 있어서 전술한 바와 같은 15,000 kPa의 복소 탄성 계수 또는 10% 연신율 및 125℃에서 적어도 250 psi(1.724 MPa)의 인장 탄성 계수를 제공하는 데 필요한 양으로 충전제(주로 실리카 충전제), 보조제/가교조제(아연 메타크릴레이트 등) 중 1 이상을 증대시킴으로써 및/또는 섬유 충전량을 부가 또는 증대시킴으로써, 다른 엘라스토머를 기초로 하여 유사하게 조제될 수 있다.
후술하는 추가적인 실시예들은 형성 및 분석되었던 구성 성분의 여러 가지 비배타적인(non-exclusive) 조합을 예시하도록 의도된 본 발명의 비제한적인 또 다른 구체예들을 설명한다. 각 경우에 있어서는, 각 실시예 및 비교에는, 하기 표 5에 수록된 구성 성분에 추가하여, 필수적인 것이 아닌 임의의 성분으로서, 1.0 phr의 아연 2-메르캅토토릴이미다졸(알. 티. 반데르빌트의 VANOX ZMTI), 1.0 phr의 4,4'-비스(α-알, 디메틸벤질) 디페닐아민(유니로얄 케미컬사의 NAUGARD 445) 및 0.5 phr의 입체 장해 디페놀릭(에틸사의 ETHANOX 702)를 함유하는 산화방지제 시스템을 또한 포함하였다. 본 발명을 구현함에 있어서 필수적인 것은 아니지만, 실시예 7 내지 9는 각각 필수적인 것은 아니지만 임의의 구성 성분으로서, 표시된 바와 같이 1.5 phr의 스테아린산 아연 및 5.00 phr의 산화 아연을 또한 포함하였는데,이들 구성 성분은 개선된 과산화물의 활용을 위한 조성물 내의 염기성 조건, 그리고 다른 방법으로는 형성될 수 있었을 어떤 자유 메타크릴산(free methacrylic acid)과의 반응을 위한 중화 염기를 제공하기 위하여 조성물에 부가되었다.
비교예 7(phr) 비교예 8(phr) 실시예 9(phr)
에틸렌 알파 올레핀 1001 1001 1002
실리카 40 33.18 60
ZDMA 5 10 15
경화제 4 5 5
결합제 0 0 8.6
파이버 0 0 5.3
G*(kPa) 8886.80 11319.00 29,36728,66028,703
M10＠125℃ 143.2 psi(0.99 MPa) 178.8 psi(1.23 MPa) 469.8 psi***(3.24 MPa)
177℃에서의 S' 22.76 lb in(2.57 N m) 37.32 lb in(4.22 N m) 77.5 lb in(8.76 N m)
125℃에서의 Eb(초기값) 477.8 280.8 152.3***
경도쇼아 A쇼아 D 81(데이터 없음) 84(데이터 없음) (데이터 없음)(데이터 없음)
비고 ***불연속 파이버를 포함하는 시료인 실시예 9에 대한 M10 및 Eb는 그레인을 가로질러 측정된 값이다.[125℃에서 그레인 존재 상태에서 측정한 원래의 Eb는 74.5%였으며, M10은 848.8 psi(5.86 MPa)이었다]또한, 위의 에틸렌 알파 올레핀에서 위첨자 1은 유니로얄 케미컬사의 실리카로 개질된 EPDM인 ROYALTHERM 1411을 나타내고, 위첨자 2는 듀퐁 다우 엘라스토머의 Engage 8180 에틸렌 옥텐 엘라스토머를 나타낸다. 실리카는 PPG의 HI-SIL 190G(석출 수화된 무정형 실리카)이며, ZDMA는 사토머사의 Sr-708 이고, 경화제는 허큘레스사의 불컵 40케이이 알파-알파-비스(티-부티페록시) 디이소프로필벤젠 온 버제스 케이이 클레이[Vul-Cup 40KE α-α-bis(t-butylperoxy) diisopropylbenzene on Burgess KE clay]이며, 결합제는 하위크(Harwick)/나트로켐(Natrochem)의 A174 DLC 실란이고, 파이버는 테이진(Teijin)의 3mm 테크노라이다.
비교예 7 및 8의 제제와 표 5의 데이터는, 위에 제시된 실시예 3 및 6을 고려하여, 전술한, 그리고 첨부된 청구 범위에 기재된 특성을 얻기 위하여 주어진 엘라스토머에 대하여 충전제(이 경우에는, 실리카 충전제)의 양과, 또한 가교조제[이 경우에는 아연 디메타크릴레이트("ZDMA")]의 양을 조절할 수 있는 방법을 예시하고있다. 표 5에 제시된 실시예 10의 제제와 데이터는 본 발명의 이 실시예의 구현 범위 내에서 높은 탄성 계수 수준을 얻기 위하여, 예시된 경우에는 섬유가 충전된 EOM 엘라스토머 조성물 내에 실란 결합제를 이용하는 것을 예시하고 있다.
표 1, 3 및 5에 기재된 제제는 EPDM 또는 에틸렌-알파-올레핀 엘라스토머계 재료를 이용하고, 따라서 유사한 계열의 하측코드 재료와 함께 사용하는 것이 이상적이지만, 높은 탄성 계수의 엘라스토머 조성물은 접착 고무 부재에 있어서 전술한 바와 같은 15,000 kPa의 복소 탄성 계수 또는 10%의 연신율, 6 in/min(15.24 cm/min)의 크로스헤드 속도 및 125℃에서 적어도 250 psi의 인장 탄성 계수를 제공하는 데 필요한 양으로, 충전제(주로 실리카 충전제), 보조제/가교조제(아연 메타크릴레이트 등) 중 1 이상을 증대시킴으로써 및/또는 섬유 충전량을 부가 또는 증대시킴으로써 다른 엘라스토머를 기초로 하여 유사하게 조제될 수 있는 것으로 기대된다.
본 발명의 벨트를 형성하기 위해서는, 어떤 통상적인 및/또는 적절한 방법을 이용할 수 있는데, 가령 예를 들면, 임의로 한 겹 이상의 고무 함침 직물(사용되는 경우), 가황되지 않은 엘라스토머, 인장 코드, 한 층 이상의 접착 고부 부재 및 추가의 가황되지 않은 엘라스토머를 벨트 제작용 드럼 위에 배치하고, 이 조립체를 가황시키며, 적절한 개별적인 다중 V 리브형 또는 V 벨트 프로파일을 절단 및/또는 절개하거나 또는 윤곽을 형성하는 방법을 사용할 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 한 겹 이상의 높은 탄성 계수의 접착 고무를 인장 코드 위에 적용하고, 한 겹 이상의 높은 탄성 계수의 접착 고무를 인장 코드 아래에 적용하여, 상기 코드가샌드위치, 즉 접착 고무 부재 층들 사이에 배치되도록 한다. 그러나, 대안적으로는, 단일 겹의 높은 탄성 계수의 접착 고무 부재 조성물을 인장 코드 위 또는 아래에 적용할 수도 있는데, 이는 몇몇 환경에서 유리하다. 대안적으로, 본 발명에 따른 벨트는 인장 코드에 인접하거나 적어도 부분적으로 접촉하는 엘라스토머 구성 요소로서 본 명세서에서 설명된 바와 같은 높은 탄성 계수의 접착 고무 조성물을 포함해도 좋은데, 이에 따라 예를 들면, 인장 코드와 벨트의 하부 코드 사이에는 별도의 접착 고무 부재 층이 존재하지 않으며, 대신에, 높은 탄성 계수의 고무 조성물 자체가 단독의 또는 주요한 벨트 엘라스토머 구성 요소를 구성한다.
당업자라면, 주어진 용례에 있어서의 여러 가지 벨트 구성 요소의 적절한 치수 및 비율을 쉽게 인식할 것이다. 자동차 액세서리 구동 용례에 관한 바람직한 실시예에 있어서, 표 3 및 4에 관한 설명에서 전술한 바와 같은 3개의 리브가 형성된 다중 V 리브형 벨트는 인장 코드 위에 한 겹의 접착 고무 조성물 층을, 그리고 인장 코드 아래에 한 겹의 접착 고무 조성물 층을 포함하고 있다. 이 실시예에 있어서, 각 겹의 접착 고무 조성물 층은 가황 전에 약 0.002 내지 약 0.02 ga(7.9 X 105mm 내지 7.9 X 104mm), 보다 바람직하기로는 약 0.004 내지 약 0.015 ga(15.7 X 105mm 내지 5.9 X 104mm), 가장 바람직하기로는 약 0.006 내지 약 0.012 ga(23.6 X 105mm 내지 4.72 X 104mm)의 치수를 갖는다.
본 발명이 도 3과 관련하여 전술한 바와 같이 동기 벨트에서 유익한 실용성을 찾게 될 것으로 기대된다. 그러한 용례에 있어서, 벨트는 본 명세서에 기재된높은 탄성 계수의 조성물이 완전히 또는 적어도 부분적으로 인장 코드를 싸도록 벨트 구조 내에 합체되면 어떤 통상적인 벨트 제작 공정에 따라 제조되기 쉬울 것이다. 비한정적인 예로서, 동기 벨트 예비 성형 방법은 본 발명의 높은 탄성 계수의 접착 고무 부재를 합체하는 것을 수용하기 쉬울 것이다. 이 방법은 우선 벨트의 치형을 예비 형성하고, 그 후에 당업계에서 공지된 바와 같이 접착 고무 부재를 포함한 추가적인 벨트 층을 겹겹이 적층시킨 후에 조립체에 대하여 가황 및 절단 등을 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 예시를 목적으로 상세히 설명하였으나, 그러한 세부적 사항은 오로지 그 예시를 목적으로 한 것이라는 점, 그리고 첨부된 청구 범위에 의하여 한정될 수 있는 것을 제외하고 본 발명의 정신이나 범위로부터 벗어나지 않고도 당업자에 의하여 변형이 이루어질 수 있다는 점을 이해해야 한다. 본 명세서에 설명된 본 발명은 본 명세서에 특별히 기재되지 않은 어떤 요소 없이 적절하게 구현될 수도 있다.

Claims (10)

  1. 경화된 엘라스토머 벨트 본체부(12)에 매설된 종방향으로 연장되는 인장 부재(22)를 포함하고, 이 인장 부재의 적어도 일부는 경화된 엘라스토머 조성물(18)과 접촉하는 것인 다중 V 리브형 벨트(10)와 V 벨트(26) 중에서 선택되는 무단 벨트로서, 상기 경화된 엘라스토머 조성물(18)은 175℃의 온도, 2000 cpm의 진동수 및 0.09도의 변형률에서 적어도 약 15,000 kPa인 복소 탄성 계수과, 10% 연신율과 125℃에서 적어도 250 psi인 인장 탄성 계수 중의 적어도 하나를 나타내는 것을 특징으로 하는 무단 벨트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경화된 엘라스토머 조성물은 접착 고무 부재의 형태이고, 상기 벨트는 경화된 엘라스토머 벨트 본체부를 더 포함하며, 상기 인장 부재의 적어도 일부는 상기 접착 고무 부재의 적어도 일면에 결합되어 상기 엘라스토머 벨트 본체부 내에 매설된 인장부를 형성하는 것인 무단 벨트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 경화된 엘라스토머 조성물은 175℃의 온도, 2000 cpm의 진동수 및 0.09도의 변형률에서 측정한 복소 탄성 계수가 약 35,000 kPa 내지 약 75,000 kPa인 것인 무단 벨트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 경화된 엘라스토머 조성물은 10% 연신율과 125℃에서의 인장 탄성 계수가 약 250 psi 내지 약 3000 psi의 범위에 있는 것인 무단 벨트.
  5. 제2항에 있어서, 상기 경화된 엘라스토머 벨트 본체부와 접착 고무 부재 중의 적어도 하나는 에틸렌 알파 올레핀 엘라스토머 조성물을 포함하는 것인 무단 벨트.
  6. 제5항에 있어서, 상기 경화된 엘라스토머 벨트 본체부 조성물과 접착 고무 부재 조성물 중의 적어도 하나는 양이 약 1 phr 내지 약 200 phr인 충전제와, 양이 약 1 phr 내지 약 50 phr인 접착 가교조제(coagent)와, 양이 약 0.01 phr 내지 약 75 phr인 강화 파이버 중 적어도 하나를 더 포함하는 것인 무단 벨트.
  7. 제6항에 있어서, 상기 충전제는
    a) 실리카,
    b) 카본 블랙,
    c) 탤크(talc),
    d) 클레이,
    e) 이들 중 임의의 둘 이상의 조합
    으로부터 선택된 하나인 것인 무단 벨트.
  8. 제7항에 있어서, 상기 경화된 엘라스토머 벨트 본체부 조성물과 접착 고무부재 조성물 중의 적어도 하나는 상기 실리카 충전제를 포함하고, 실란 결합제를 더 포함하는 것인 무단 벨트.
  9. 적어도 두 개의 풀리와, 이들 풀리 둘레에 걸쳐 있는 청구항 1의 벨트가 마련된 벨트 구동 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 경화된 엘라스토머 조성물은 175℃의 온도, 2000 cpm의 진동수 및 0.09도의 변형률에서 측정한 복소 탄성 계수가 적어도 약 15,000 kPa이고, 10% 연신율과 125℃에서의 인장 탄성 계수가 적어도 250 psi인 것인 무단 벨트.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6919122B2 (en) 1999-07-08 2005-07-19 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Flexible composites with integral flights for use in high-temperature food processing equipment and methods for producing the same
EP1241379B1 (en) * 2001-03-16 2005-06-01 The Goodyear Tire & Rubber Company Power transmission belt containing chopped carbon fiber
TW539814B (en) * 2001-09-06 2003-07-01 Goodyear Tire & Rubber Power transmission belt
JP4256204B2 (ja) * 2002-06-28 2009-04-22 三ツ星ベルト株式会社 伝動ベルトの製造方法
JP4414673B2 (ja) * 2003-04-25 2010-02-10 バンドー化学株式会社 摩擦伝動ベルト
EP1623198A2 (en) 2003-05-14 2006-02-08 Tekscan, Inc. High temperature pressure sensitive devices and methods thereof
US7201688B2 (en) * 2004-03-09 2007-04-10 The Gates Corporation Power transmission belt
JP4656856B2 (ja) * 2004-04-26 2011-03-23 本田技研工業株式会社 Ｖベルト式自動変速機
JP4460581B2 (ja) * 2004-06-28 2010-05-12 日本板硝子株式会社 ゴム補強用コードおよびその製造方法ならびにそれを用いたゴム製品
JP4837274B2 (ja) * 2004-11-10 2011-12-14 バンドー化学株式会社 伝動ベルト
JP4745789B2 (ja) * 2004-12-27 2011-08-10 三ツ星ベルト株式会社 Ｖリブドベルト及びｖリブドベルトの製造方法
US20090298632A1 (en) * 2005-01-13 2009-12-03 Bando Chemical Industries, Ltd. Friction transmission belt
JP4885457B2 (ja) * 2005-01-13 2012-02-29 バンドー化学株式会社 摩擦伝動ベルト
US7254934B2 (en) 2005-03-24 2007-08-14 The Gates Corporation Endless belt with improved load carrying cord
US7695386B2 (en) * 2005-06-16 2010-04-13 Veyance Technologies, Inc. Fabric treatment for reinforced elastomeric articles
US7683136B2 (en) * 2005-06-16 2010-03-23 VeyanceTechnologies, Inc. Elastomeric compound
DE102006007509B4 (de) * 2006-02-16 2009-01-22 Contitech Antriebssysteme Gmbh Keilrippenriemen mit verbessertem Geräuschverhalten
JP5016239B2 (ja) * 2006-03-07 2012-09-05 バンドー化学株式会社 伝動ベルト
CN101133261A (zh) * 2006-03-24 2008-02-27 阪东化学株式会社 传动带
ITMI20061214A1 (it) * 2006-06-23 2007-12-24 Dada S P A Armadio o mobile similare con sportelli pieghevoli e scorrevoli a scomparsa
US7572745B2 (en) 2006-09-26 2009-08-11 The Gates Corporation Fluid transfer hose reinforced with hybrid yarn
ATE460455T1 (de) * 2006-11-30 2010-03-15 Grillo Zinkoxid Gmbh Verfahren zur steuerung der scorch-zeit (st) bei der vulkanisation von kieselsäure gefüllten kautschukmischungen
WO2008151084A2 (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Bronson Henry D Reciprocating belt drive
CN101688586A (zh) * 2007-07-03 2010-03-31 盖茨公司 动力传输带
CA2693269A1 (en) * 2007-07-19 2009-01-22 Luzenac America, Inc. Silicone coatings, methods of making silicone coated articles and coated articles therefrom
US7824284B2 (en) * 2007-11-29 2010-11-02 The Gates Corporation Power transmission belt and cord adhesive system and adhesion method
US9481962B2 (en) * 2008-02-11 2016-11-01 Veyance Technologies, Inc. Method for treating textile material for use in reinforced elastomeric articles
EP2297479B1 (en) * 2008-06-19 2019-01-09 Dayco Europe S.R.L. Starter alternator assembly comprising a poly-v belt and poly-v belt
KR101598509B1 (ko) * 2008-10-23 2016-02-29 반도 카가쿠 가부시키가이샤 마찰전동벨트
FR2948724B1 (fr) * 2009-07-30 2017-10-27 Maviflex Dispositif de transmission antichute pour porte de manutention a rideau souple
EP2787244B1 (en) 2009-09-24 2017-02-01 Gates Corporation Rubber track
US9944763B2 (en) 2009-12-01 2018-04-17 Gates Corporation Polyurea-urethane cord treatment for power transmission belt and belt
DE102011114919A1 (de) * 2011-10-06 2013-04-11 Arntz Beteiligungs Gmbh & Co. Kg Riemen mit eingebetteten Zugträgern
WO2013090042A1 (en) 2011-12-12 2013-06-20 The Gates Corporation Power transmission belt made of kenaf reinforced rubber composition
CN103183199B (zh) * 2011-12-30 2016-03-30 青岛橡六输送带有限公司 一种花纹输送带及其制造方法
CN104619907B (zh) 2012-06-24 2017-08-11 盖茨公司 用于经增强的橡胶产品的碳帘线和产品
JP6192641B2 (ja) * 2012-07-06 2017-09-06 バンドー化学株式会社 伝動ベルト
AU2013302594B2 (en) 2012-08-15 2016-04-28 Gates Corporation Power transmission belt
US9829066B2 (en) 2014-04-07 2017-11-28 Gates Corporation Electrically conductive power transmission belt
US10501662B2 (en) * 2014-12-05 2019-12-10 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Bonding method and conveyor belt
JP6532543B2 (ja) 2015-05-11 2019-06-19 ゲイツ コーポレイション Ｃｖｔベルト
DE102016001268A1 (de) * 2016-02-02 2017-08-03 Arntz Beteiligungs Gmbh & Co. Kg Ummantelter Keilriemen und Verbundriemen
US10220545B2 (en) 2016-04-30 2019-03-05 Contitech Antriebssysteme Gmbh Water based urethane as predip for carbon fiber cord
CN109689763B (zh) 2016-09-20 2020-09-22 阪东化学株式会社 橡胶组成物及用该橡胶组成物制成的传动带
BR112019007361B1 (pt) 2016-10-11 2022-12-27 Gates Corporation Correia que compreende um corpo elastomérico e um cabo de tração, método para preparar a mesma e cabo de tração para reforçar um artigo elastomérico
CN109996745A (zh) 2016-11-29 2019-07-09 美国圣戈班性能塑料公司 复合带材料
US11293518B2 (en) * 2017-04-24 2022-04-05 Mitsuboshi Belting Ltd. Toothed belt
EP3759376B1 (en) 2018-09-27 2021-07-14 Gates Corporation High-efficiency belt and method of manufacturing the same
DE102018222481A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-25 Contitech Antriebssysteme Gmbh Zugmittel, vorzugsweise Riemen, für einen Schrägförderer eines Mähdreschers
WO2020246190A1 (ja) * 2019-06-07 2020-12-10 バンドー化学株式会社 伝動ベルト
JP7334330B2 (ja) * 2019-07-23 2023-08-28 ゲイツ コーポレイション センターコードラインｖベルト
CN111016225B (zh) * 2019-12-11 2021-12-14 山东方维新材料技术有限公司 一种用高分子耐磨带修补输送机胶带的方法
DE102020103294A1 (de) * 2020-02-10 2021-08-12 Arntz Beteiligungs Gmbh & Co. Kg Antriebsmittel für Förderbänder, insbesondere landwirtschaftlicher Maschinen und Verfahren zu dessen Herstellung
JP7043690B1 (ja) * 2020-07-03 2022-03-29 バンドー化学株式会社 伝動ベルト
US20230001655A1 (en) 2021-07-01 2023-01-05 Contitech Antriebssysteme Gmbh Wrapped taped belt
CN116348542B (zh) * 2021-07-07 2023-12-15 阪东化学株式会社 交联橡胶组合物及使用该交联橡胶组合物的摩擦传动带
WO2024072386A2 (en) 2022-03-01 2024-04-04 The Gates Corporation Belts for inhibiting tooth jump in personal mobility and industrial applications
WO2024005853A1 (en) 2022-06-29 2024-01-04 The Gates Corporation Belts with increased flexibility for personal mobility, automotive and industrial applications

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4415397A (en) * 1978-11-02 1983-11-15 Dayco Corporation Apparatus for making toothed belt
US5171789A (en) * 1990-10-09 1992-12-15 The Goodyear Tire & Rubber Company Poly(oxydiphenylamines)
US5501908A (en) * 1993-03-26 1996-03-26 Bando Chemical Industries, Ltd. Rubber composition and transmission belt using the same
DE4316917A1 (de) 1993-05-20 1994-11-24 Gates Rubber Co Keilriemen oder Keilrippenriemen
US5610217A (en) 1994-10-31 1997-03-11 The Gates Corporation Ethylene-alpha-olefin belting
JP2983894B2 (ja) * 1995-11-27 1999-11-29 バンドー化学株式会社 伝動ベルト
US6207754B1 (en) * 1997-05-29 2001-03-27 Exxon Chemical Patents, Inc. Low modulus thermoplastic olefin compositions
GB2349113B (en) * 1999-04-21 2003-07-02 Gates Corp Wear resistant belts and a process for their manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
RU2241159C2 (ru) 2004-11-27
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EP1309808A2 (en) 2003-05-14
BR0113326B1 (pt) 2010-09-21
ES2244645T3 (es) 2005-12-16
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US20020042317A1 (en) 2002-04-11
WO2002016801A2 (en) 2002-02-28

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