KR102082388B1 - 전동 벨트 - Google Patents

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Abstract

전동 벨트(B)는, 외주면(外周面)이 접촉하도록 평 풀리에 감아 걸려 이용된다. 외주면을 구성하는 부분(11)은, 에틸렌-α-올레핀엘라스토머(ethylene-α-olefin elastomer)를 고무성분으로 하는 고무 조성물로 형성된다. 고무 조성물의 벨트 길이방향의 동적 점탄성(動的粘彈性) 특성은, ((온도 25℃ 및 동적변형(dynamic strain) 3.0％에서의 손실정접(loss tangent) tanδ)/(온도 25℃ 및 동적변형 3.0％에서의 저장 탄성률 E'))×1000≤3.0㎫－1이며, 또한(온도 25℃ 및 동적변형 1.0％에서의 저장 탄성률 E')/(온도 25℃ 및 동적변형 3.0％에서의 저장 탄성률 E')≤1.30이다.

Description

전동 벨트{DRIVE BELT}
본 발명은 전동 벨트에 관한 것이다.
전동 벨트용의 고무 조성물로서, 에틸렌-α-올레핀엘라스토머(ethylene-α-olefin elastomer)의 고무성분에 디메타크릴산 아연(zinc dimethacrylate)을 배합하는 것은 공지된 것이다.
예를 들어, 특허문헌 1 및 2에는, 에틸렌-α-올레핀엘라스토머를 고무성분으로 하고, 이 고무성분에 카본 블랙, 디메타크릴산 아연 등이 배합된 전동 벨트용의 고무 조성물이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허공개 2002-327125 공보 특허문헌 2 : 국제공개 2010/047029
본 발명은, 외주면(外周面) 및/또는 내주면(內周面)이 접촉하도록 평 풀리에 감아 걸려 이용되는 전동 벨트에 있어서, 상기 외주면 및/또는 상기 내주면을 구성하는 부분은, 에틸렌-α-올레핀엘라스토머(ethylene-α-olefin elastomer)를 고무성분으로 하는 고무 조성물로 형성되고, 상기 고무 조성물의 벨트 길이방향의 동적 점탄성(動的粘彈性) 특성은, ((온도 25℃ 및 동적변형(dynamic strain) 3.0％에서의 손실정접(loss tangent) tanδ)/(온도 25℃ 및 동적변형 3.0％에서의 저장 탄성률 E'))×1000≤3.0㎫－1이고, 또한(온도 25℃ 및 동적변형 1.0％에서의 저장 탄성률 E')/(온도 25℃ 및 동적변형 3.0％에서의 저장 탄성률 E')≤1.30이다.
도 1은, 제 1 실시형태에 관한 V 리브드(V-ribbed) 벨트를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 제 1 실시형태에 관한 V 리브드 벨트를 이용한 자동차의 보조기계(補助機械) 구동 벨트 전동장치의 풀리 레이아웃을 나타내는 도이다.
도 3은, 제 2 실시형태에 관한 평 벨트를 나타내는 사시도이다.
도 4는, 제 2 실시형태에 관한 평 벨트를 이용한 벨트 전동장치의 풀리 레이아웃을 나타내는 도이다.
도 5는, 점착 시험용 벨트 주행 시험기의 풀리 레이아웃을 나타내는 도이다.
도 6은, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000과 E'(1.0％)/E'(3.0％)와의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 실시형태에 대해 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
(제 1 실시형태)
도 1은, 제 1 실시형태에 관한 V 리브드 벨트(B)를 나타낸다. 제 1 실시형태에 관한 V 리브드 벨트(B)는, 예를 들어, 자동차의 엔진 룸 내에 설치되는 보조기계 구동 벨트 전동장치 등의 동력 전달 부재로서 이용되는 이음매 없는(엔드리스, endless) 것이다. 제 1 실시형태에 관한 V 리브드 벨트(B)는, 예를 들어, 벨트 둘레 길이가 700∼3000㎜, 벨트 폭이 10∼36㎜, 및 벨트 두께가 4.0∼5.0㎜이다.
제 1 실시형태에 관한 V 리브드 벨트(B)는, 벨트 외주측의 배면 고무층(11)과 중간의 접착 고무층(12)과 벨트 내주측의 압축 고무층(13)과의 삼중층으로 구성된 V 리브드 벨트 본체(10)를 구비하고, 접착 고무층(12)에는, 벨트 폭방향에 피치를 갖는 나선을 형성하도록 배치된 심선(14)이 매설(埋設)된다.
배면 고무층(11)은, 단면이 가로로 긴 직사각형의 띠형상으로 구성되고, 두께는 예를 들어 0.4∼0.8㎜이다. 배면 고무층(11)의 표면, 즉, V 리브드 벨트(B)의 외주면은, 평 풀리와의 사이에서 발생하는 소음을 억제하는 관점에서, 직포(織布)의 결(texture)이 전사(轉寫)된 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 배면 고무층(11)은, 고무성분에 여러 가지 배합제가 배합되어 혼련(混鍊)된 미가교 고무 조성물을 가열 및 가압하여 가교제에 의해 가교시킨 고무 조성물로 형성된다.
배면 고무층(11)을 형성하는 고무 조성물의 고무성분은 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머(ethylene-α-olefin elastomer)이다. 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머로는, 예를 들어, 에틸렌 프로필렌 디엔 터폴리머(EPDM; ethylene propylene diene terpolymer 이하 ＂EPDM＂이라 칭함), 에틸렌-프로필렌 코폴리머(EPM; ethylene-propylene copolymer), 에틸렌-부텐 코폴리머(EBM; ethylene-butene copolymer), 에틸렌-옥텐 코폴리머(EOM; ethylene-octene copolymer) 등을 들 수 있다. 이들 중 EPDM이 바람직하다. 고무성분은, 단일 종으로 구성되어도 되고, 또한, 복수 종이 혼합되어 구성되어도 된다.
에틸렌-α-올레핀 엘라스토머의 무니 점성도(Mooney viscosity)ML1＋4(100℃)는, 바람직하게는 20 이상, 보다 바람직하게는 30 이상, 더욱 바람직하게는 40 이상이고, 또, 바람직하게는 90 이하, 보다 바람직하게는 70 이하, 더욱 바람직하게는 60 이하이다.
에틸렌-α-올레핀 엘라스토머의 에틸렌 함량은, 바람직하게는 40질량％ 이상, 보다 바람직하게는 50질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 55질량％ 이상이고, 또한, 바람직하게는 70질량％ 이하, 보다 바람직하게는 65질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 60질량％ 이하이다.
에틸렌-α-올레핀 엘라스토머의 디엔(diene) 함량은, 바람직하게는 2.0질량％ 이상, 보다 바람직하게는, 3.0질량％ 이상이고, 또, 바람직하게는, 12.0질량％ 이하, 보다 바람직하게는 10.0질량％ 이하, 더욱 바람직하게는, 8.0질량％ 이하이다.
배합제로는, 카본 블랙 등의 보강재, 연화제(軟化劑), 불포화 카르본산(carboxylic acid) 금속염, 가류 촉진조제, 가교제, 가류 촉진제, 및 단섬유 등을 들 수 있다.
보강재로서, 카본 블랙으로는, 예를 들어, 채널블랙; SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF, N-234 등의 퍼네이스 블랙(furnace black); FT, MT 등의 서멀블랙(thermal black); 아세틸렌 블랙을 들 수 있다. 보강제로는 실리카(silica)도 들 수 있다. 이들 중 FEF 카본 블랙을 포함하는 것이 바람직하다. 보강제는, 단일 종으로 구성되어도 되고, 또한, 복수 종으로 구성되어도 된다. 보강재의 배합량은, 고무성분 100질량부에 대해, 바람직하게는 5질량부 이상, 보다 바람직하게는 7.0질량부 이상, 더욱 바람직하게는 9.0질량부 이상이고, 또한, 바람직하게는 25질량부 이하, 보다 바람직하게는 20질량부 이하, 더욱 바람직하게는 15질량부 이하이다.
연화제로는, 예를 들어, 석유계 연화제(파라핀계 프로세스 오일(process oil), 나프텐(naphthene)계 프로세스 오일), 파라핀 왁스 등의 광물유(鑛物油)계 연화제, 피마자유(castor oil), 면실유, 아마인유(linseed oil), 채종유(rape oil), 대두유, 팜유(palm oil), 야자유(coconut oil), 낙화생유, 목랍(Japan wax), 로진(rosin), 파인오일(pine oil) 등의 식물유계 연화제 등을 들 수 있다. 이들 중 파라핀계 프로세스 오일이 바람직하다. 연화제는 단일 종으로 구성되어도 되고, 또한, 복수 종으로 구성되어도 된다. 연화제의 배합량은, 고무성분 100질량부에 대해 예를 들어 2∼30질량부이다.
불포화 카르본산 금속염은, 적어도 하나의 카르복실기(carboxyl group)를 갖는 불포화 카르본산과 금속과의 염이다. 불포화 카르본산으로는, 예를 들어, 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(methacrylic acid) 등의 모노카르본산(monocarboxylic acid); 말레산(maleic acid), 푸마르산(fumaric acid), 이타콘산(itaconic acid) 등의 디카르본산(dicarboxylic acid) 등을 들 수 있다. 금속으로는, 예를 들어, 아연, 마그네슘, 칼슘, 바륨, 티타늄, 크롬, 철, 코발트, 니켈, 알루미늄, 주석, 아연 등을 들 수 있다. 이들의 조합 중 아크릴산 아연 및/또는 디메타크릴산 아연을 포함하는 것이 바람직하다. 연화제는, 단일 종으로 구성되어도 되고, 또, 복수 종으로 구성되어도 된다.
불포화 카르본산의 금속에 대한 몰비(mol ratio)(불포화 카르본산의 몰 수/금속의 몰 수)는 바람직하게는 2㏖/1㏖이다. 불포화 카르본산 금속염의 배합량은, 고무성분 100질량부에 대해, 바람직하게는 30질량부 이상, 보다 바람직하게는 40질량부 이상, 더욱 바람직하게는 50질량부 이상이고, 또한, 바람직하게는 70질량부 이하, 보다 바람직하게는 65질량부 이하, 더욱 바람직하게는 60질량부 이하이다.
불포화 카르본산 금속염과 카본 블랙을 합친 배합량의 합(sum)은, 고무성분 100질량부에 대해, 바람직하게는 35질량부 이상, 보다 바람직하게는 45질량부 이상, 더욱 바람직하게는 55질량부 이상이고, 또한, 바람직하게는 95질량부 이하, 보다 바람직하게는 85질량부 이하, 더욱 바람직하게는 75질량부 이하이다.
불포화 카르본산 금속염의 카본 블랙에 대한 배합량의 비(불포화 카르본산 금속염/카본 블랙)는, 바람직하게는 1.2/1∼14/1, 보다 바람직하게는 2/1∼10/1, 더욱 바람직하게는 3/1∼9/1이다.
가류 촉진조제로는, 예를 들어, 산화 마그네슘과 산화아연(아연화(亞鉛華) 등의 금속 산화물, 금속 탄산염, 스테아린산 등의 지방산 및 그 유도체 등을 들 수 있다. 이들 중 산화아연 및 스테아린산이 바람직하다. 가류 촉진조제는, 단일 종으로 구성되어도 되고, 또한, 복수 종으로 구성되어도 된다. 가류 촉진조제의 배합량은, 고무성분 100질량부에 대해 예를 들어 0.5∼8질량부이다.
가교제로는, 예를 들어, 유황, 유기 과산화물을 들 수 있다. 가교제로서, 유황을 이용한 것이라도 되고, 또, 유기 과산화물을 이용한 것이라도 되며, 또한, 이들 양쪽을 병용한 것이라도 되나, 유기 과산화물이 바람직하다. 가교제의 배합량은, 유황의 경우, 고무성분 100질량부에 대해 예를 들어, 0.5∼4.0질량부이고, 유기 과산화물의 경우, 고무성분 100질량부에 대해, 바람직하게는 0.5∼15질량부, 보다 바람직하게는 8∼12질량부이다.
가류 촉진제로는, 예를 들어, 구아니딘(guanidine)계, 알데히드아민(aldehydeamine)계, 알데히드 암모니아(aldehydeammonia)계, 티아졸(thiazole)계, 술펜 아미드(sulfenamide)계, 티오요소(thiourea)계, 티우람(thiuram)계, 및 디티오카르바메이트(dithiocarbamate)계, 잔데이트(xanthate)계, 및 이들의 혼합 촉진제 등을 들 수 있다. 이들 중 술펜 아미드계, 티우람계, 및 디티오카르바메이트계가 바람직하다. 가류 촉진제는, 단일 종으로 구성되어도 되고, 또, 복수 종으로 구성되어도 된다. 가류 촉진제의 배합량은, 고무성분 100질량부에 대해 예를 들어 0.5∼4.0질량부이다.
단섬유로는, 예를 들어, 나일론 단섬유, 비닐론 단섬유, 아라미드 단섬유, 폴리에스테르 단섬유, 면 단섬유를 들 수 있다. 단섬유는, 장섬유를 길이 방향을 따라 소정 길이로 절단하고 제조된다. 단섬유는, 예를 들어, 레조르신ㆍ포르말린ㆍ라텍스 수용액(이하, "RFL 수용액"이라 함) 등에 침지(浸漬)한 후에 가열하는 접착 처리가 행해진 것이라도 된다. 단섬유는, 예를 들어, 길이가 0.2∼5.0㎜, 섬유 지름이 10∼50㎛이다. 단섬유는, 벨트 길이방향 또는 벨트 폭방향에 배향하여도 되고, 또, 무배향(無配向)이라도 된다. 단섬유의 배합량은, 고무성분 100질량부에 대해 예를 들어 0.1∼30질량부이다.
배면 고무층(11)을 형성하는 고무 조성물은, 벨트 길이방향의 동적 점탄성 특성이 이하와 같이 되도록 배합 설계된다.
즉, 온도 25℃ 및 동적변형 3.0％에서의 저장 탄성률 E'(이하 ＂E'(3.0％)＂라 함.), 온도 25℃ 및 동적변형 3.0％에서의 손실정접 tanδ(이하 ＂tanδ(3.0％)＂이라 함.), 및 온도 25℃ 및 동적변형 1.0％에서의 저장 탄성률 E'(이하 ＂E'(1.0％)＂이라 함.)에 대해,
(tanδ(3.0％)/ E'(3.0％))×1000≤3.0㎫－1이고,
또한 E'(1.0％)/ E'(3.0％)≤1.30이다.
(tanδ(3.0％)/ E'(3.0％))×1000은, 바람직하게는 2.9㎫－ 1이하, 보다 바람직하게는 2.7㎫－ 1이하, 더욱 바람직하게는 2.5㎫－ 1이하이다. (tanδ(3.0％)/ E'(3.0％))×1000은, 바람직하게는 0.1㎫－ 1이상이다.
E'(1.0％)/ E'(3.0％)는, 바람직하게는 1.3 이하, 보다 바람직하게는 1.28 이하, 더욱 바람직하게는 1.25 이하이다. E'(1.0％)/ E'(3.0％)는, 바람직하게는 0.90 이상이다.
동적 점탄성 특성은, JIS K6394에 기초하여 얻어진다. 구체적으로는, 동적 점탄성 측정장치에 띠형상 시험편(test piece)의 상하를 척킹(chucking)하고, 이 시험편에, 초기 시험편 길이, 즉, 척(chuck) 사이 거리를 기준으로 하여, 부여 예정의 동적 변형보다 20％ 큰 정적 변형(static strain)(동적 변형 3.0％의 경우에는 3.6％, 동적 변형 1.0％의 경우에는 1.2％)을 부여하고, 그리고, 25℃의 온도 분위기 하에서, 주파수 10㎐로 소정의 동적 변형을 부여하고 저장 탄성률 E' 및 손실 탄성률 E"를 측정함과 동시에, 이들 비(比)의 손실정접 tanδ을 산출한다.
그런데, 외주면을 구성하는 배면측의 부분이 고무 조성물로 형성된 종래의 V 리브드 벨트에서는, 외주면이 평 풀리에 접촉하도록 감아 걸리는 레이아웃에 이용된 경우, 고무의 마모가루가 발생하여 평 풀리에 점착되는 경우가 있다. 그리고, 이러한 평 풀리로의 고무의 점착(粘着)은, 이상음 발생 등의 원인이 된다. 또, 내주면을 구성하는 부분이 고무 조성물로 형성된 평 벨트에서도, 마찬가지로 평 풀리에 고무가 점착되는 경우가 있다.
그러나, 이 제 1 실시형태에 관한 V 리브드 벨트(B)에 의하면, 벨트 외주면이 접촉하도록 평 풀리에 감아 걸려 이용된 경우라도, 평 풀리에 접촉하는 외주면을 구성하는 배면 고무층(11)이 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 고무성분으로 하는 고무 조성물로 형성되고, 이 고무 조성물의 동적 점탄성 특성이, 상기와 같이, 평 풀리에 감아 걸린 때에 발생하는 변형영역의 히스테리시스 손실(hysteresis loss)이 낮고, 또, 변형 변화에 의한 저장 탄성률 E'의 저하가 작음에 따라, 평 풀리로의 고무의 점착(粘着)을 억제할 수 있다.
접착 고무층(12)은, 단면이 가로로 긴 직사각형의 띠형상으로 구성되고, 두께가 예를 들어 1.0∼2.5㎜이다. 압축 고무층(13)은, 복수의 V 리브(15)가 벨트 내주측에 늘어지도록（수하（垂下）하도록）형성된다. 복수의 V 리브(15)는, 각각이 벨트 길이방향으로 이어지는 단면이 거의 역삼각형의 돌조(rib)로 형성됨과 동시에, 벨트 폭 방향으로 나열 형성된다. 각 V 리브(15)는, 예를 들어, 리브 높이가 2.0∼3.0㎜, 기단(基端) 사이의 폭이 1.0∼3.6㎜이다. 또, 리브 수는, 예를 들어, 3∼6개이다(도 1에서는, 리브 수가 6개).
접착 고무층(12) 및 압축 고무층(13)은, 고무성분에 여러 가지 배합제가 배합되어 혼련된 미가교 고무 조성물을 가열 및 가압하여 가교제에 의해 가교시킨 고무 조성물로 형성된다.
접착 고무층(12) 및 압축 고무층(13)을 형성하는 고무 조성물의 고무성분으로는, 예를 들어, 에틸렌-α-올레핀엘라스토머, 클로로프렌(chloroprene) 고무(CR), 클로로술폰화 폴리에틸렌(chlorosulfonated polyethylene) 고무(CSM), 및 수소첨가 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 고무(H-NBR) 등을 들 수 있다. 접착 고무층(12) 및 압축 고무층(13)의 고무성분은 배면 고무층(11)의 고무성분과 동일의 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머인 것이 바람직하다.
배합제로는, 배면 고무층(11)과 마찬가지로, 예를 들어, 카본 블랙 등의 보강재, 연화제, 불포화 카르본산 금속염, 가류 촉진조제, 가교제, 가류 촉진제, 및 단섬유 등을 들 수 있다. 그리고, 압축 고무층(13)을 형성하는 고무 조성물에 단섬유가 배합되는 경우, 단섬유가 벨트 폭방향으로 배향하고 또한 표면으로부터 돌출된 구성인 것이 바람직하다. 또, 압축 고무층(13)을 형성하는 고무 조성물에 단섬유가 배합되지 않은 경우, 압축 고무층(13)의 V 리브(15)의 표면에 단섬유가 식모(植毛)된 구성이라도 된다.
배면 고무층(11), 접착 고무층(12), 및 압축 고무층(13)은, 별도 배합의 고무 조성물로 형성되어도 되고, 또, 동일 배합의 고무 조성물로 형성되어도 된다.
심선(心線)(14)은, 폴리에스테르 섬유(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트 섬유(polyethylene naphthalate; PEN), 아라미드(aramid) 섬유, 비닐론 섬유 등의 꼰 실(연사, twisted yarn)로 구성된다. 심선(14)은, V 리브드 벨트 본체(10)에 대한 접착성을 부여하기 위해, 성형가공 전에 RFL 수용액에 침지(浸漬)한 후에 가열하는 접착 처리 및/또는 고무풀에 침지한 후에 건조시키는 점착처리가 행해진다.
제 1 실시형태에 관한 V 리브드 벨트(B)는, 공지의 제조방법에 의해 제조할 수 있으나, 배면 고무층(11)을 형성하기 위한 고무 조성물에 불포화 카르본산 금속염(unsaturated carboxylic metal salt)을 배합하는 방법은, 고무 조성물의 혼련 시에 불포화 카르본산 금속염의 상태에서 배합하여도 되고, 또, 불포화 카르본산과 금속의 산화물, 수산화물(hydroxide), 또는 탄산염을 별개로 배합하여 혼련 시에 반응시켜도 된다.
도 2는, 제 1 실시형태에 관한 V 리브드 벨트(B)를 이용한 자동차의 보조기계 구동 벨트 전동장치(20)의 풀리 레이아웃을 나타낸다. 이 보조기계 구동 벨트 전동장치(20)는, V 리브드 벨트(B)가 4개의 리브 풀리 및 2개의 평 풀리를 합쳐 6개 풀리에 감겨 동력을 전달하는 서펜타인 드라이브 방식(serpentine drive type)의 것이다.
이 보조기계 구동 벨트 전동장치(20)는, 최상 위치의 파워 스티어링 풀리(power steering pulley)(21)와, 이 파워 스티어링 풀리(21)의 약간 우측 경사진 하방에 배치된 AC제네레이터 풀리(AC generator pulley)(22)와, 파워 스티어링 풀리(21)의 좌측 경사진 하방이며, 또한 AC제네레이터 풀리(22)의 좌측 경사진 상방에 배치된 평 풀리인 텐셔너 풀리(tensioner pulley)(23)와, AC제네레이터 풀리(22)의 좌측 경사진 하방이며, 또한 텐셔너 풀리(23)의 바로 밑에 배치된 평 풀리인 워터펌프 풀리(24)와, 텐셔너 풀리(23) 및 워터펌프 풀리(24)의 좌측 경사진 하방에 배치된 크랭크 샤프트 풀리(crank shaft pulley)(25)와, 워터펌프 풀리(24) 및 크랭크 샤프트 풀리(25)의 우측 경사진 하방에 배치된 에어컨 풀리(air-conditioner pulley)(26)를 구비한다. 이들 중, 평 풀리인 텐셔너 풀리(23) 및 워터펌프 풀리(24) 이외는 모두 리브 풀리(rib pulley)이다. 이들 리브 풀리 및 평 풀리는, 예를 들어, 금속의 프레스 가공품이나 주물(鑄物), 나일론 수지, 페놀 수지 등의 수지 성형품으로 구성되며, 또, 풀리 지름이 50∼150㎜이다. 특히, 평 풀리인 텐셔너 풀리(23) 및 워터펌프 풀리(24)의 풀리 지름은 80∼120㎜이다.
이 보조기계 구동 벨트 전동장치(20)에서는, V 리브드 벨트(B)는, V 리브(15)측이 접촉하도록 파워 스티어링 풀리(21)에 감기고, 이어서, 벨트 외주면이 접촉하도록 텐셔너 풀리(23)에 감긴 후, V 리브(15)측이 접촉하도록 크랭크 샤프트 풀리(25) 및 에어컨 풀리(26)에 차례로 감기며, 또한, 벨트 외주면이 접촉하도록 워터펌프 풀리(24)에 감기고, 그리고, V 리브(15)측이 접촉하도록 AC제네레이터 풀리(22)에 감기며, 마지막에 파워 스티어링 풀리(21)로 되돌아오도록 설치된다.
이상의 구성의 보조기계 구동 벨트 전동장치(20)에서는, 제 1 실시형태에 관한 V 리브드 벨트(B) 중 배면 고무층(11)이, 평 풀리인 텐셔너 풀리(23) 및 워터 펌프 풀리(24)에 접촉하는 외주면을 구성하나, 이 배면 고무층(11)이 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 고무성분으로 하는 고무 조성물로 형성되고, 이 고무 조성물의 동적 점탄성 특성이, 평 풀리에 감아 걸린 시에 발생하는 변형(strain) 영역의 히스테리시스 손실이 낮으며, 또한, 변형 변화에 의한 저장 탄성률 E'의 저하가 작음에 따라, 텐셔너 풀리(23) 및 워터펌프 풀리(24)로의 고무의 점착을 억제할 수 있다.
(제 2 실시형태)
도 3은, 제 2 실시형태에 관한 평 벨트(C)를 나타낸다. 제 2 실시형태에 관한 평 벨트(C)는, 예를 들어, 공작기 등의 일반 산업용 기계의 동력 전달부재로서 이용되는 이음매 없는 것이다. 제 2 실시형태에 관한 평 벨트(C)는, 예를 들어, 벨트 둘레길이가 100∼6000㎜, 벨트 폭이 3∼300㎜, 및 벨트 두께가 0.8∼2.0㎜이다.
제 2 실시형태에 관한 평 벨트(C)는, 벨트 내주측의 내측 고무층(31)과 중간의 접착 고무층(32)과 벨트 외주측의 외측 고무층(33)과의 삼중층으로 구성된 고무제의 평 벨트 본체(30)를 구비하고, 접착 고무층(32)에는, 벨트 폭방향에 피치를 갖는 나선을 형성하도록 배치된 심선(34)이 매설된다.
내측 고무층(31)은, 단면이 가로로 긴 직사각형의 띠형상으로 구성되고, 두께가 예를 들어 0.8∼2.0㎜이다. 내측 고무층(31)은, 고무성분에 여러 가지 배합제가 배합되어 혼련된 미가교 고무 조성물을 가열 및 가압하여 가교제에 의해 가교시킨 고무 조성물로 형성되고, 제 1 실시형태에 관한 V 리브드 벨트(B)의 배면 고무층(11)을 형성하는 고무 조성물과 동일 구성을 갖는다.
따라서, 내측 고무층(31)을 형성하는 고무 조성물은, 벨트 길이방향에서의 동적 점탄성 특성이, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000≤3.0㎫－1이고, 또한 E'(1.0％)/E'(3.0％)≤1.30이 되도록 배합 설계된다.
이 제 2 실시형태에 관한 평 벨트(C)에 의하면, 내주면이 접촉하도록 평 풀리에 감아 건 때, 평 풀리에 접촉하는 내주면을 구성하는 내측 고무층(31)이 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 고무성분으로 하는 고무 조성물로 형성되고, 이 고무 조성물의 동적 점탄성 특성이, 상기와 같이, 평 풀리에 감아 걸린 때에 발생하는 변형 영역의 히스테리시스 손실이 낮으며 또한, 변형 변화에 의한 저장 탄성률 E'의 저하가 작음에 따라, 평 풀리로의 고무 점착을 억제할 수 있다.
접착 고무층(32) 및 외측 고무층(33)은, 단면이 가로로 긴 직사각형의 띠 형상으로 구성되고, 각각 두께가 예를 들어 0.4∼1.5㎜ 및 예를 들어 0.3∼1.0㎜이다. 접착 고무층(32) 및 외측 고무층(33)도, 고무성분에 여러 가지 배합제가 배합되어 혼련된 미가교 고무 조성물을 가열 및 가압하여 가교제에 의해 가교시킨 고무 조성물로 형성된다. 고무성분 및 배합제로는, 제 1 실시형태에 관한 V 리브드 벨트(B)의 접착 고무층(12) 및 압축 고무층(13)을 형성하는 고무 조성물과 마찬가지의 것을 들 수 있다. 제 2 실시형태에 관한 평 벨트(C)가, 벨트 외주면이 접촉하도록 평 풀리에 감아 걸려 이용되는 경우에는, 평 풀리에 접촉하는 외주면을 구성하는 외측 고무층(33)을 형성하는 고무 조성물은, 내측 고무층(31)을 형성하는 고무 조성물과 마찬가지 동적 점탄성 특성을 갖는 것이 바람직하다.
내측 고무층(31), 접착 고무층(32), 및 외측 고무층(33)은, 별도 배합의 고무 조성물로 형성되어도 되고, 또, 동일 배합의 고무 조성물로 형성되어도 된다.
심선(34)은, 예를 들어, 제 1 실시형태에 관한 V 리브드 벨트(B)의 심선(14)과 마찬가지 구성이다.
제 2 실시형태에 관한 평 벨트(C)는, 공지의 제조방법에 의해 제조할 수 있으나, 내측 고무층(31)을 형성하기 위한 고무 조성물에 불포화 카르본산 금속염을 배합하는 방법과, 고무 조성물의 혼련 시에 불포화 카르본산 금속염의 상태로 배합하여도 되고, 또, 불포화 카르본산과 금속의 산화물, 수산화물, 또는 탄산염을 별개로 배합하여 혼련 시에 반응시켜도 된다.
도 4는, 제 2 실시형태에 관한 평 벨트(C)를 이용한 벨트 전동장치(40)의 풀리 레이아웃을 나타낸다.
이 벨트 전동장치(40)는, 평 벨트(C)가 구동풀리(41) 및 종동풀리(42)의 한 쌍의 평 풀리에, 내주면이 접촉하도록 감아 걸려 동력을 전달하는 구성의 것이다. 구동풀리(41) 및 종동풀리(42)의 풀리 지름은 예를 들어 30∼1500㎜이다. 구동풀리(41) 및 종동풀리(42)의 풀리 지름은, 동일이라도 되고, 또, 달라도 된다.
이상의 구성의 벨트 전동장치(40)에서는, 제 2 실시형태에 관한 평 벨트(C) 중 내측 고무층(31)은, 평 풀리인 구동풀리(41) 및 종동풀리(42)에 접촉하는 내주면을 구성하나, 그 내측 고무층(31)이 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 고무성분으로 하는 고무 조성물로 형성되고, 이 고무 조성물의 동적 점탄성 특성이, 평 풀리에 감아 걸린 시에 발생하는 변형 영역의 히스테리시스 손실이 낮고, 또한, 변형 변화에 의한 저장 탄성률 E'의 저하가 작음에 따라, 텐셔너 풀리(23) 및 워터펌프 풀리(24)로의 고무의 점착을 억제할 수 있다.
(그 밖의 실시형태)
상기 제 1 실시형태에서는, V 리브드 벨트(B) 및 상기 제 2 실시형태에서는 평 벨트(C)로 하였으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니고, 그 밖의 V 벨트와 이붙이 벨트 등이라도 된다.
실시예
(고무 조성물)
이하의 미가교 고무 조성물 1∼12을 제작하였다. 각 고무 조성물의 구성은 표 1에도 나타낸다.
<고무 조성물 1>
고무성분을 EPDM1(Sumitomo Chemical Co., Ltd., 상품명: ESPRENE 301, 무니 점성도 ML1 ＋4 (100℃): 55, 에틸렌 함량: 62질량％, 디엔 함량: 3질량％)로 하고, 이 고무성분 100질량부에 대해, FEF 카본 블랙(Tokai Carbon Co., Ltd., 상품명: SEAST SO) 15질량부, 연화제(Japan Sun Oil Company, Ltd., 상품명: SUNPAR 2280) 5질량부, 디메타크릴산 아연(CRAY VALLEY, 상품명: SR634) 50질량부, 가류 촉진조제인 스테아린산(New Japan Chemical Co., Ltd., 상품명: 스테아린산(stearic acid) 50S) 1질량부, 가류 촉진조제인 산화아연(Sakai Chemical Industry Co., Ltd., 상품명: 산화아연(zinc oxide) 3종) 5질량부, 가교제의 유기과산화물(NOF CORPORATION, 상품명: PEROXYMON F40) 10질량부, 및 나일론 단섬유(Asahi Kasei Corporation, 상품명: Leona 66, 섬유길이: 1㎜) 5질량부를 배합하여 밀폐식 혼련기로 혼련한 것을 캘린더롤(calender roll)에 의해 압연한 시트형상의 미가교 고무 조성물(1)을 제작하였다. 고무 조성물(1)에서의 FEF 카본 블랙 및 디메타크릴산 아연의 배합량의 합은 고무성분 100질량부에 대해 65질량부이다. 디메타크릴산 아연의 FEF 카본 블랙에 대한 배합량의 비(불포화 카르본산 금속염/카본 블랙)는 3.3이다.
<고무 조성물 2>
디메타크릴산 아연의 배합량을 고무성분 100질량부에 대해 70질량부로 한 것을 제외하고 고무 조성물 1과 마찬가지로 하여 시트형상의 미가교 고무 조성물 2를 제작하였다. 고무 조성물 2의 FEF 카본 블랙 및 디메타크릴산 아연의 배합량의 합은 고무성분 100질량부에 대해 85질량부이다. 디메타크릴산 아연의 FEF 카본 블랙에 대한 배합량의 비(불포화 카르본산 금속염/카본 블랙)는 4.7이다.
<고무 조성물 3>
디메타크릴산 아연의 배합량을 고무성분 100질량부에 대해 30질량부로 한 것을 제외하고 고무 조성물 1과 마찬가지로 하여 시트형상의 미가교 고무 조성물 3을 제작하였다. 고무 조성물 3의 FEF 카본 블랙 및 디메타크릴산 아연의 배합량의 합은 고무성분 100질량부에 대해 45질량부이다. 디메타크릴산 아연의 FEF 카본 블랙에 대한 배합량의 비(불포화 카르본산 금속염/카본 블랙)는 2.0이다.
<고무 조성물 4>
FEF 카본 블랙의 배합량을 고무성분 100질량부에 대해 5질량부로 한 것을 제외하고 고무 조성물 3과 마찬가지로 하여 시트형상의 미가교 고무 조성물 4를 제작하였다. 고무 조성물 4의 FEF 카본 블랙 및 디메타크릴산 아연의 배합량의 합은 고무성분 100질량부에 대해 35질량부이다. 디메타크릴산 아연의 FEF 카본 블랙에 대한 배합량의 비(불포화 카르본산 금속염/카본 블랙)는 6.0이다.
<고무 조성물 5>
FEF 카본 블랙의 배합량을 고무성분 100질량부에 대해 5질량부로 한 것을 제외하고 고무 조성물 2와 마찬가지로 하여 시트형상의 미가교 고무 조성물 5를 제작하였다. 고무 조성물 5의 FEF 카본 블랙 및 디메타크릴산 아연의 배합량의 합은 고무성분 100질량부에 대해 75질량부이다. 디메타크릴산 아연의 FEF 카본 블랙에 대한 배합량의 비(불포화 카르본산 금속염/카본 블랙)은 14.0이다.
<고무 조성물 6>
FEF 카본 블랙의 배합량을 고무성분 100질량부에 대해 25질량부로 한 것을 제외하고 고무 조성물 2와 마찬가지로 하여 시트형상의 미가교 고무 조성물 6을 제작하였다. 고무 조성물 6의 FEF 카본 블랙 및 디메타크릴산 아연의 배합량의 합은 고무성분 100질량부에 대해 95질량부이다. 디메타크릴산 아연의 FEF 카본 블랙에 대한 배합량의 비(불포화 카르본산 금속염/카본 블랙)는 2.8이다.
<고무 조성물 7>
디메타크릴산 아연의 배합량을 고무성분 100질량부에 대해 40질량부로 한 것을 제외하고 고무 조성물 6과 마찬가지로 하여 시트형상의 미가교 고무 조성물 7을 제작하였다. 고무 조성물 7의 FEF 카본 블랙 및 디메타크릴산 아연의 배합량의 합은 고무성분 100질량부에 대해 65질량부이다. 디메타크릴산 아연의 FEF 카본 블랙에 대한 배합량의 비(불포화 카르본산 금속염/카본 블랙)는 1.6이다.
<고무 조성물 8>
디메타크릴산 아연의 배합량을 고무성분 100질량부에 대해 80질량부로 한 것을 제외하고 고무 조성물 1과 마찬가지로 하여 시트형상의 미가교 고무 조성물 8을 제작하였다. 고무 조성물 8의 FEF 카본 블랙 및 디메타크릴산 아연의 배합량의 합은 고무성분 100질량부에 대해 95질량부이다. 디메타크릴산 아연의 FEF 카본 블랙에 대한 배합량의 비(불포화 카르본산 금속염/카본 블랙)는 5.3이다.
<고무 조성물 9>
FEF 카본 블랙의 배합량을 고무성분 100질량부에 대해 35질량부로 한 것을 제외하고 고무 조성물 2와 마찬가지로 하여 시트형상의 미가교 고무 조성물(9)을 제작하였다. 고무 조성물 9의 FEF 카본 블랙 및 디메타크릴산 아연의 배합량의 합은 고무성분 100질량부에 대해 105질량부이다. 디메타크릴산 아연의 FEF 카본 블랙에 대한 배합량의 비(불포화 카르본산 금속염/카본 블랙)는 2.0이다.
<고무 조성물 10>
디메타크릴산 아연의 배합량을 고무성분 100질량부에 대해 40질량부로 한 것을 제외하고 고무 조성물 9와 마찬가지로 하여 시트형상의 미가교 고무 조성물(10)을 제작하였다. 고무 조성물 10의 FEF 카본 블랙 및 디메타크릴산 아연의 배합량의 합은 고무성분 100질량부에 대해 75질량부이다. 디메타크릴산 아연의 FEF 카본 블랙에 대한 배합량의 비(불포화 카르본산 금속염/카본 블랙)는 1.1이다.
<고무 조성물 11>
가교제의 배합량을 고무성분 100질량부에 대해 6질량부로 한 것을 제외하고 고무 조성물 1과 마찬가지로 하여 시트형상의 미가교 고무 조성물 11을 제작하였다. 고무 조성물 11의 FEF 카본 블랙 및 디메타크릴산 아연의 배합량의 합은 고무성분 100질량부에 대해 65질량부이다. 디메타크릴산 아연의 FEF 카본 블랙에 대한 배합량의 비(불포화 카르본산 금속염/카본 블랙)는 3.3이다.
<고무 조성물 12>
고무성분을 EPDM2(JSR Corporation, 상품명: EP22, 무니 점성도 ML1 +4(100℃): 27, 에틸렌 함량: 54질량％, 디엔 함량: 4.5질량％)로 하고, 이 고무성분 100질량부에 대해, FEF 카본 블랙(Tokai Carbon Co., Ltd., 상품명: SEAST SO) 70질량부, 연화제(Japan Sun Oil Company, Ltd., 상품명: SUNPAR 2280) 7질량부, 가류 촉진조제인 스테아린산(New Japan Chemical Co., Ltd., 상품명: 스테아린산 50S) 1질량부, 가류 촉진조제인 산화아연(Sakai Chemical Industry Co., Ltd., 상품명: 산화아연 3종) 5질량부, 가교제의 유황(Hosoi Chemical Industry Co., Ltd., 상품명: OIL SULFUR) 2질량부, 가류 촉진제(OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD., 상품명: NOCCELER MSA, NOCCELER TOT-N, NOCCELER EZ) 2.5질량부, 및 나일론 단섬유(Asahi Kasei Corporation, 상품명: Leona 66, 섬유길이: 1㎜) 5질량부를 배합하여 밀폐식 혼련기로 혼련한 것을 캘린더 롤(calender roll)에 의해 압연한 시트형상의 미가교 고무 조성물(12)을 제작하였다.
Figure 112015041392313-pct00001
(전동 벨트)
<V 리브드 벨트 1∼12>
상기 고무 조성물 1∼12를 이용하여 배면 고무층을 형성한 V 리브드 벨트 1∼12를 제작하였다.
접착 고무층은, EPDM 고무 조성물로 형성하였다. 압축 고무층은, 나일론 단섬유를 배합한 EPDM 고무 조성물로 형성하였다. 심선은, 폴리에스테르(PET) 섬유로 형성된 꼰 실(연사, 撚絲)에, 성형가공 전에, RFL 수용액에 침지한 후에 가열하는 접착처리를 행한 것으로 구성하였다.
V 리브드 벨트 1∼12는, 벨트 둘레길이가 1200㎜, 벨트 두께가 4.3㎜, V 리브 높이가 2.0㎜, 및 리브 수가 6개인 것(벨트 폭이 21.36㎜)이었다.
<평 벨트 1∼12>
상기 고무 조성물 1∼12를 이용하여 내측 고무층을 형성한 평 벨트 1∼12를 제작하였다.
접착 고무층은, 다른 EPDM 고무 조성물로 형성하였다. 외측 고무층은, 내측 고무층과 동일 EPDM 고무 조성물로 형성하였다. 심선은, 폴리에스테르(PET) 섬유로 형성된 꼰 실에, 성형가공 전에, RFL 수용액에 침지한 후에 가열하는 접착처리를 행한 것으로 구성하였다.
평 벨트 1∼12는, 벨트 둘레길이가 1200㎜, 벨트 폭이 20㎜, 및 벨트 두께가 2.6㎜이었다.
(시험방법)
<동적 점탄성 특성>
고무 조성물 1∼12의 각각에 대해, 가교시킨 고무시트를 제작하고, 그리고 나서 길이방향이 벨트 길이방향에 상당하도록 띠형상의 시험편을 잘라 내었다. 그리고, 동적 점탄성 측정장치(TA Instruments Japan Inc., 형번: RSAIII)를 이용하여, JIS K6394에 기초하여, 그 동적 점탄성 특성을 측정하였다.
구체적으로는, 시험편에, 초기 시험편 길이, 즉, 척(chuck) 사이 거리를 기준으로 하여, 부여 예정의 동적 변형보다 20％ 큰 정적 변형을 부여하고, 또, 25℃ 온도 분위기 하에서, 주파수 10㎐로 소정의 동적 변형을 부여하여 저장 탄성률 E' 및 손실 탄성률 E"를 측정함과 동시에, 이들 비(比)의 손실정접 tanδ을 산출하였다. 측정은, 정적 변형을 3.6％로 하고 동적 변형을 3.0％로 한 경우와, 정적 변형을 1.2％로 하고 동적 변형을 1.0％로 한 경우의 두 조건에서 행하였다.
<점착 시험>
도 5는 점착 시험용 벨트 주행 시험기(50)를 나타낸다.
점착 시험용 벨트 주행 시험기(50)는, 풀리 지름 138㎜인 평 풀리의 구동 풀리(51)와, 이 상방에 설치된 풀리 지름 52.5㎜인 평 풀리의 종동풀리(52)를 구비한다. 구동 풀리(51)가 설치된 구동원은 회전 변동을 발생시킬 수 있도록 구성된다. 구동 풀리(52)에는 120A 사양의 발전기가 설치되어 있다. 또, 종동 풀리(52)에는, V 리브드 벨트 또는 평 벨트에 상시 일정 장력을 부하할 수 있도록 상하 이동 가능하게 설치된다.
그리고, V 리브드 벨트 1∼12의 각각에 대해, 배면 고무층 측이 내측이 되도록, 즉, V 리브측이 외측이 되도록 뒤집고, 이어서, V 리브드 벨트(B)를 배면 고무층이 구동 풀리(51) 및 종동 풀리(52)에 접촉하도록 감아 걸어 800N의 장력을 부하하고, 계속해서, 실온하, 구동 풀리(51)를 2000rpm의 회전 수로 회전시키고, 또, 주파수 25㎐로 160rpm의 회전 변동을 발생시켰다. 또한, 종동 풀리(52)에는, 발전기에서의 발전량이 55A가 되는 회전 부하를 부여하였다. 그리고, 15분마다 구동풀리(51) 및 종동풀리(52)에서의 고무의 점착 유무를 눈으로 확인하였다. 벨트 주행시간을 최장 90분까지로 하고, 그때까지 고무의 점착이 확인된 경우에는, 그 시점에서 벨트 주행을 중지하였다.
또한, 평 벨트 1∼12의 각각에 대해, 평 벨트(C)를 내측 고무층이 구동풀리(51) 및 종동풀리(52)에 접촉하도록 감아 걸고, 마찬가지의 주행시험을 행하였다.
(시험결과)
<동적 점탄성 특성>
표 2는 동적 점탄성 특성의 시험결과를 나타낸다. 또, 도 6은, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000과 E'(1.0％)/E'(3.0％)와의 관계를 나타낸다.
Figure 112015041392313-pct00002
고무 조성물 1에서는, E'(1.0％)가 34.41㎫ 및 tanδ(1.0％)가 0.064, 그리고 E'(3.0％)가 28.22㎫ 및 tanδ(3.0％)가 0.070이고, 따라서, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000＝2.48㎫-1, 및 E'(1.0％)/E'(3.0％)＝1.22이었다.
고무 조성물 2에서는, E'(1.0％)가 46.04㎫ 및 tanδ(1.0％)가 0.078, 그리고 E'(3.0％)가 36.83㎫ 및 tanδ(3.0％)가 0.086이고, 따라서, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000＝2.34㎫-1, 및 E'(1.0％)/E'(3.0％)＝1.25이었다.
고무 조성물 3에서는, E'(1.0％)가 22.32㎫ 및 tanδ(1.0％)가 0.048, 그리고 E'(3.0％)가 18.30㎫ 및 tanδ(3.0％)가 0.053이고, 따라서, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000＝2.90㎫-1, 및 E'(1.0％)/E'(3.0％)＝1.22이었다.
고무 조성물 4에서는, E'(1.0％)가 21.01㎫ 및 tanδ(1.0％)가 0.044, 그리고 E'(3.0％)가 17.86㎫ 및 tanδ(3.0％)가 0.048이고, 따라서, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000＝2.69㎫-1, 및 E'(1.0％)/E'(3.0％)＝1.18이었다.
고무 조성물 5에서는, E'(1.0％)가 42.52㎫ 및 tanδ(1.0％)가 0.062, 그리고 E'(3.0％)가 34.87㎫ 및 tanδ(3.0％)가 0.068이고, 따라서, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000＝1.95㎫-1, 및 E'(1.0％)/E'(3.0％)＝1.22이었다.
고무 조성물 6에서는, E'(1.0％)가 47.10㎫ 및 tanδ(1.0％)가 0.091, 그리고 E'(3.0％)가 36.74㎫ 및 tanδ(3.0％)가 0.100이고, 따라서, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000＝2.72㎫-1, 및 E'(1.0％)/E'(3.0％)＝1.28이었다.
고무 조성물 7에서는, E'(1.0％)가 27.45㎫ 및 tanδ(1.0％)가 0.087, 그리고 E'(3.0％)가 21.41㎫ 및 tanδ(3.0％)가 0.096이고, 따라서, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000＝4.48㎫-1, 및 E'(1.0％)/E'(3.0％)＝1.28이었다.
고무 조성물 8에서는, E'(1.0％)가 51.70㎫ 및 tanδ(1.0％)가 0.100, 그리고 E'(3.0％)가 38.52㎫ 및 tanδ(3.0％)가 0.111이고, 따라서, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000＝2.88㎫-1, 및 E'(1.0％)/E'(3.0％)＝1.34이었다.
고무 조성물 9에서는, E'(1.0％)가 48.90㎫ 및 tanδ(1.0％)가 0.148, 그리고 E'(3.0％)가 37.16㎫ 및 tanδ(3.0％)가 0.163이고, 따라서, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000＝4.39㎫-1, 및 E'(1.0％)/E'(3.0％)＝1.32이었다.
고무 조성물 10에서는, E'(1.0％)가 28.12㎫ 및 tanδ(1.0％)가 0.124, 그리고 E'(3.0％)가 21.37㎫ 및 tanδ(3.0％)가 0.136이고, 따라서, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000＝6.36㎫-1, 및 E'(1.0％)/E'(3.0％)＝1.32이었다.
고무 조성물 11에서는, E'(1.0％)가 30.11㎫ 및 tanδ(1.0％)가 0.079, 그리고 E'(3.0％)가 24.39㎫ 및 tanδ(3.0％)가 0.095이고, 따라서, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000＝3.90㎫-1, 및 E'(1.0％)/E'(3.0％)＝1.23이었다.
고무 조성물 12에서는, E'(1.0％)가 30.46㎫ 및 tanδ(1.0％)가 0.204, 그리고 E'(3.0％)가 19.47㎫ 및 tanδ(3.0％)가 0.203이고, 따라서, (tanδ(3.0％)/E'(3.0％))×1000＝10.43㎫-1, 및 E'(1.0％)/E'(3.0％)＝1.56이었다.
<점착 시험>
표 3은, 점착 시험의 시험결과를 나타낸다.
Figure 112015041392313-pct00003
V 리브드 벨트 1∼6 및 평 벨트 1∼6에서는, 모두 90분 주행 후에도 고무의 점착은 확인되지 않았다.
V 리브드 벨트 7에서는, 45분 주행 후에 고무의 점착이 확인되고, 평 벨트 7에서는, 60분 주행 후에 고무의 점착이 확인되었다. V 리브드 벨트 8 및 평 벨트 8에서는, 모두 75분 주행 후에 고무의 점착이 확인되었다. V 리브드 벨트 9 및 평 벨트 9에서는, 모두 60분 주행 후에 고무의 점착이 확인되었다. V 리브드 벨트 10 및 평 벨트 10에서는, 모두 30분 주행 후에 고무 점착이 확인되었다. V 리브드 벨트 11에서는, 75분 주행 후에 고무의 점착이 확인되고, 평 벨트 7에서는, 60분 주행 후에 고무의 점착이 확인되었다. V 리브드 벨트 12 및 평 벨트 12에서는, 모두 15분의 주행 후에 점착이 확인되었다.
본 발명은 전동 벨트에 대해 유용하다.
B : V 리브드 벨트 C : 평 벨트
10 : V 리브드 벨트 본체 11 : 배면 고무층
12 : 접착 고무층 13 : 압축 고무층
14, 34 : 심선 15 : V 리브
20 : 보조기계 구동 벨트 전동장치
21 : 파워 스티어링 풀리 22 : AC제네레이터 풀리
23 : 텐셔너 풀리 24 : 워터 펌프 풀리
25 : 크랭크 샤프트 풀리 26 : 에어컨 풀리
30 : 평 벨트 본체 31 : 내측 고무층
32 : 접착 고무층 33 : 외측 고무층
40 : 벨트 전동장치 41, 51 : 구동 풀리
42, 52 : 종동 풀리
50 : 점착 시험용 벨트 주행 시험기

Claims (14)

  1. 외주면(外周面) 및 내주면(內周面) 중 적어도 하나가 접촉하도록 평 풀리에 감아 걸려 이용되는 전동 벨트에 있어서,
    상기 외주면 및 상기 내주면 중 적어도 하나를 구성하는 부분은, 무니 점성도(Mooney viscosity)ML1＋4(100℃)가 30 이상이고, 에틸렌 함량이 55질량％ 이상인 에틸렌 프로필렌 디엔 터폴리머(ethylene propylene diene terpolymer)를 고무성분으로 함과 아울러, 가교제로서 유기 과산화물이 배합된 고무 조성물로 형성되고,
    상기 고무 조성물에는, 고무성분 100질량부에 대해 불포화 카르본산 금속염이 30∼70질량부 배합됨과 함께, 고무성분 100질량부에 대해 카본 블랙이 5∼25질량부 배합되고, 고무성분 100질량부에 대해 불포화 카르본산 금속염 및 카본 블랙이 합쳐서 35∼95질량부 배합되며,
    상기 고무 조성물은, 불포화 카르본산 금속염의 카본 블랙에 대한 배합량의 비(比)(불포화 카르본산 금속염/카본 블랙)가 1.2/1∼14/1이고,
    상기 고무 조성물의 벨트 길이방향의 동적 점탄성(動的粘彈性) 특성은, ((온도 25℃ 및 동적변형(dynamic strain) 3.0％에서의 손실정접(loss tangent) tanδ)/(온도 25℃ 및 동적변형 3.0％에서의 저장 탄성률 E'))×1000≤3.0㎫－1이며,
    또한(온도 25℃ 및 동적변형 1.0％에서의 저장 탄성률 E')/(온도 25℃ 및 동적변형 3.0％에서의 저장 탄성률 E')≤1.30인 전동 벨트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 불포화 카르본산 금속염이 디메타크릴산 아연(zinc dimethacrylate)을 포함하는 전동 벨트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 카본 블랙이 FEF 카본 블랙을 포함하는 전동 벨트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 고무 조성물에는, 고무성분 100질량부에 대해 가교제로서 유기 과산화물이 8~12질량부 배합되는 전동 벨트.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전동 벨트가 V 리브드(V-ribbed) 벨트인 전동 벨트.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 전동 벨트가 평 벨트인 전동 벨트.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5863712B2 (ja) * 2013-02-21 2016-02-17 バンドー化学株式会社 自動車の補機駆動ベルト伝動装置及びそれに用いるｖリブドベルト
WO2016021096A1 (ja) * 2014-08-06 2016-02-11 バンドー化学株式会社 摩擦伝動ベルト及びその製造方法、並びにベルト伝動装置
DE112016001875T5 (de) * 2015-04-24 2018-01-04 Bando Chemical Industries, Ltd. Treibriemen
CN107735596B (zh) 2015-05-11 2019-10-18 盖茨公司 Cvt皮带
WO2017168912A1 (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 バンドー化学株式会社 歯付ベルト
CN108884906B (zh) * 2016-03-31 2019-05-03 阪东化学株式会社 传动带
JP6616793B2 (ja) * 2016-04-15 2019-12-04 三ツ星ベルト株式会社 摩擦伝動ベルト
JP6748152B2 (ja) * 2017-07-04 2020-08-26 三ツ星ベルト株式会社 Ｖリブドベルト
DE102017121303A1 (de) * 2017-09-14 2019-03-14 Arntz Beteiligungs Gmbh & Co. Kg Gummiertes Textilmaterial für eine Riemenlage, zugehörige Kautschukmischung und Riemen
WO2019160055A1 (ja) * 2018-02-15 2019-08-22 三ツ星ベルト株式会社 Ｖリブドベルトおよびその使用
JP6626226B2 (ja) * 2018-02-15 2019-12-25 三ツ星ベルト株式会社 Ｖリブドベルトおよびその使用方法
CN111732762A (zh) * 2020-05-29 2020-10-02 浙江保尔力胶带有限公司 一种可降低三角带底胶动态生热的配方
JP7002803B1 (ja) 2021-10-13 2022-01-20 石川電装株式会社 力率改善方法及び力率改善システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000027949A (ja) 1999-06-21 2000-01-25 Bando Chem Ind Ltd 伝動ベルト
JP2006029493A (ja) * 2004-07-20 2006-02-02 Mitsuboshi Belting Ltd Ｖリブドベルト
JP2007239821A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Bando Chem Ind Ltd 伝動ベルト

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000283243A (ja) * 1999-03-29 2000-10-13 Bando Chem Ind Ltd 伝動ベルト
JP2003014052A (ja) 2000-06-22 2003-01-15 Mitsuboshi Belting Ltd 動力伝動用ベルト
JP2002069240A (ja) * 2000-08-28 2002-03-08 Mitsuboshi Belting Ltd クロロプレンゴム組成物及びこれを用いた伝動ベルト
JP2002257199A (ja) * 2001-02-28 2002-09-11 Mitsuboshi Belting Ltd 動力伝動ベルト
CA2338900A1 (en) 2001-02-28 2002-08-28 Bayer Inc. Articles for dynamic load applications
JP2004116720A (ja) * 2002-09-27 2004-04-15 Bando Chem Ind Ltd 伝動ベルト及びそれを用いたベルト伝動装置
EP2487202B1 (en) * 2007-12-05 2014-06-11 Mitsui Chemicals, Inc. Rubber composition, crosslinked product and foamed product of the composition, rubber molded product comprising the composition, and uses thereof
JP4854715B2 (ja) 2008-08-19 2012-01-18 川崎重工業株式会社 鉄道車両の側構体
WO2010047029A1 (ja) 2008-10-24 2010-04-29 バンドー化学株式会社 伝動ベルト用ゴム組成物及びそれを用いた伝動ベルト
JP5468507B2 (ja) * 2010-09-29 2014-04-09 本田技研工業株式会社 自動二輪車用タイヤ組成物、および、自動二輪車用タイヤ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000027949A (ja) 1999-06-21 2000-01-25 Bando Chem Ind Ltd 伝動ベルト
JP2006029493A (ja) * 2004-07-20 2006-02-02 Mitsuboshi Belting Ltd Ｖリブドベルト
JP2007239821A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Bando Chem Ind Ltd 伝動ベルト

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150079656A (ko) 2015-07-08
DE112013005123T5 (de) 2015-07-16
CN104736884A (zh) 2015-06-24
JP6209524B2 (ja) 2017-10-04
US20150219185A1 (en) 2015-08-06
WO2014064879A1 (ja) 2014-05-01
US9664252B2 (en) 2017-05-30
JPWO2014064879A1 (ja) 2016-09-08
CN104736884B (zh) 2016-08-24

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