KR102660017B1 - 이붙이 벨트 - Google Patents

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반도 카가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

이붙이 벨트(B)는, 벨트 길이방향으로 일정 피치로 톱니부(10)가 형성된다. 벨트 본체(11)는, 에틸렌 함량이 44∼66질량％인 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 고무 성분의 주체로 하는 고무 조성물로 형성된다. 보강포(13)는 보강포 접착층을 개재하여 벨트 본체(11)의 톱니부측 표면에 부착되고, 그 보강포 접착층이 수소화 니트릴 고무를 고무 성분의 주체로 하는 고무 조성물로 형성된다.

Description

이붙이 벨트
본 발명은 이붙이 벨트에 관한 것이다.
고무제의 이붙이 벨트에서는, 벨트 본체가 고무 조성물로 형성되고, 그 벨트 본체에 심선이 매설되고, 또 벨트 본체의 톱니부측 표면에 보강포가 부착되었다. 그리고, 벨트 본체와 이들 심선 및 보강포와의 사이에는, 각각 심선 접착층 및 보강포 접착층이 개재되었다.
특허문헌 1에는, 이붙이 벨트의 벨트 본체를 에틸렌 프로필렌 디엔 터폴리머 고무를 고무 성분으로 하는 고무 조성물로 형성하는 것, 벨트 본체에 클로로술폰화 폴리에틸렌을 고무 성분으로 하는 고무 조성물로 형성된 심선 접착층을 개재하여 심선을 매설하는 것, 및 벨트 본체의 톱니부측 표면에 수소화 니트릴 고무를 고무 성분으로 하는 고무 조성물로 형성된 보강포 접착층을 개재하여 보강포를 부착하는 것이 개시되었다.
특허문헌 1 ： 일본 특허공개 2004－245405호 공보
본 발명은, 벨트 길이방향으로 일정 피치로 톱니부가 형성된 이붙이 벨트로서, 에틸렌 함량이 44∼66질량％인 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 고무 성분의 주체로 하는 고무 조성물로 형성된 벨트 본체와, 상기 벨트 본체의 톱니부측 표면에, 수소화 니트릴 고무를 고무 성분의 주체로 하는 고무 조성물로 형성된 보강포 접착층을 개재하여 부착된 보강포를 구비한다.
도 1은, 실시형태에 따른 이붙이 벨트의 사시도이다.
도 2a는, 심선의 매설 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2b는, 심선의 매설 구조의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 3a는, 보강포의 부착 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3b는, 보강포의 부착 구조의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 3c는, 보강포의 부착 구조의 다른 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 4는, 벨트 성형틀의 단면도이다.
도 5는, 실시형태에 따른 이붙이 벨트 제조방법의 제 1 설명도이다.
도 6은, 실시형태에 따른 이붙이 벨트 제조방법의 제 2 설명도이다.
도 7은, 실시형태에 따른 이붙이 벨트 제조방법의 제 3 설명도이다.
도 8은, 벨트 주행 시험기의 풀리 레이아웃을 나타내는 도이다.
이하, 실시형태에 대해 상세하게 설명한다.
(이붙이 벨트(B))
도 1은, 실시형태에 따른 이붙이 벨트(B)를 나타낸다.
실시형태에 따른 이붙이 벨트(B)는, 내주측에 복수의 톱니부(10)가 벨트 길이방향으로 간격을 두고 일정 피치로 형성된 이음매 없는(endless) 맞물림 전동 벨트이다. 톱니부(10)는, 측면에서 본 형상이 사다리꼴인 사다리꼴 톱니이고, 또 벨트 폭방향으로 연장되도록 형성된다. 여기서, 톱니부(10)는, 반원형인 둥근 톱니 등의 다른 형상이도 되고, 또, 벨트 폭방향에 대해 경사진 방향으로 연장되도록 형성된 나선형 톱니여도 된다.
실시형태에 따른 이붙이 벨트(B)는 자동차나 각종 기계의 동력 전달 부재로서 적절하게 이용된다. 실시형태에 따른 이붙이 벨트(B)는, 예를 들어, 벨트 길이가 500∼3000㎜, 벨트 폭이 10∼200㎜, 및 벨트 두께가 3∼20㎜이다. 또, 톱니부(10)는, 예를 들어, 톱니 폭이 0.63∼16.46㎜, 톱니 높이가 0.37∼9.6㎜, 및 톱니 피치가 1.0∼31.75㎜이다.
실시형태에 따른 이붙이 벨트(B)는, 벨트 본체(11)와 심선(12)과 보강포(13)를 구비한다. 벨트 본체(11)는, 외주측의 편평한 띠 형상의 배면고무부(11a)와, 내주측의 복수의 톱니고무부(11b)를 포함한다. 심선(12)은 벨트 본체(11)의 배면고무부(11a) 내주측에, 벨트 폭방향으로 피치를 갖는 나선을 형성하도록 매설된다. 보강포(13)는, 벨트 본체(11)의 톱니부측 표면에, 그 표면을 피복하도록 부착된다. 상기와 같은 점에서, 각 톱니부(10)는, 벨트 본체(11)의 톱니고무부(11b)가 보강포(13)로 피복되어 구성되고, 또, 상호 인접하는 톱니부(10) 사이의 톱니 바닥부에서, 심선(12)은 보강포(13)의 바로 안쪽에 배치된다.
벨트 본체(11)는, 고무 성분에 각종 고무배합제가 배합된 미가교(未架橋) 고무 조성물이 가열 및 가압되고 고무 성분이 가교제에 의해 가교된 고무 조성물로 형성된다.
벨트 본체(11)를 형성하는 고무 조성물의 고무 성분은, 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머(ethylene-α-olefin elastomer)를 주체로 한다. 고무 성분에 포함된 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머로는, 예를 들어, 에틸렌 프로필렌 코폴리머(EPR), 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머(이하 “EPDM”라고 함), 에틸렌-옥텐 코폴리머, 에틸렌-부텐 코폴리머 등을 들 수 있다. 고무 성분은, 이들 중 1종 또는 2종 이상의 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 포함하는 것이 바람직하다. 고무 성분은 EPDM을 포함하는 것이 바람직하다. 고무 성분에서의 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머의 함유량은 50질량보다 많고, 우수한 내열성 및 내한성을 얻는 관점에서, 바람직하게는 90질량％ 이상, 보다 바람직하게는 95질량％ 이상, 가장 바람직하게는 100질량％이다. 그리고, 고무 성분은, 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머 이외에도, 수소 첨가 아크릴로니트릴 고무(이하 “H-NBR”이라고 함), 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(이하 “CSM”이라고 함), 클로로프렌 고무(이하 “CR”이라고 함) 등을 포함하여도 된다.
고무 성분에 포함된 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머의 에틸렌 함량은 44∼66질량％이나, 우수한 내열성 및 내한성을 얻는 관점에서, 바람직하게는 50질량％ 이상, 보다 바람직하게는 55질량％ 이상, 보다 더 바람직하게는 58질량％ 이상이고, 또, 바람직하게는 61질량％ 이하, 보다 바람직하게는 60질량％ 이하, 보다 더 바람직하게는 59질량％ 이하이다.
고무 성분이 EPDM을 포함할 경우, 그 디엔 성분으로는, 예를 들어, 에틸리덴노보넨(ENB), 디시클로펜타디엔(dicyclopentadiene), 1,4-헥사디엔(1,4-hexadiene) 등을 들 수 있다. 디엔 성분은, 이들 중 에틸리덴노보넨이 바람직하다. 디엔 성분이 에틸리덴노보넨일 경우, 그 ENB 함량은, 우수한 내열성 및 내한성을 얻는 관점에서, 바람직하게는 4.0질량％ 이상, 보다 바람직하게는 4.6질량％ 이상, 보다 더 바람직하게는 5.0질량％ 이상이고, 또, 바람직하게는 6.0질량％ 이하, 보다 바람직하게는 5.7질량％ 이하, 보다 더 바람직하게는 5.2질량％ 이하이다.
고무 성분에 포함된 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머의 125℃에서의 무니 점도는, 우수한 내열성 및 내한성을 얻는 관점에서, 바람직하게는 15ML1 ＋4(125℃) 이상, 보다 바람직하게는 59ML1 ＋4(125℃) 이상, 보다 더 바람직하게는 62ML1 ＋4(125℃) 이상이고, 또, 바람직하게는 90ML1 ＋4(125℃) 이하, 보다 바람직하게는 70ML1 ＋4(125℃) 이하, 보다 더 바람직하게는 64ML1 ＋4(125℃) 이하이다. 무니 점도는, JIS K 6300에 준거하여 측정된다(이하, 동일).
고무배합제로는, 보강재, 연화제, 가황 촉진보조제, 공가교제(co-crosslinker), 가교제, 가황 촉진제 등을 들 수 있다. 우수한 내열성 및 내한성을 얻는 관점에서는, 벨트 본체(11)를 형성할 고무 조성물은 공가교제를 포함하는 것이 바람직하다.
보강재로는, 카본블랙으로는, 예를 들어, 채널블랙(channel black); SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF, N-234 등의 퍼니스블랙(furnace black); FT, MT 등의 서멀블랙(thermal black); 아세틸렌블랙(acetylene black) 등을 들 수 있다. 보강재로는 실리카도 들 수 있다. 보강재는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 보강재는 FEF 카본 블랙을 포함하는 것이 바람직하다. 보강재의 함유량은, 고무조성물의 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 50∼80질량부이다.
연화제로는, 예를 들어, 파라핀계, 석유계, 광물유계, 식물유계의 것 등을 들 수 있다. 연화제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 연화제는 파라핀계의 것을 포함하는 것이 바람직하다. 연화제의 함유량은, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 2∼30질량부이다.
가황 촉진보조제로는, 예를 들어, 산화아연(아연화(亞鉛華))이나 산화 마그네슘 등의 금속산화물, 금속탄산염, 지방산 및 그 유도체 등을 들 수 있다. 가황 촉진보조제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 가황 촉진보조제는, 산화아연을 포함하는 것이 바람직하다. 가황 촉진보조제의 함유량은, 고무조성물의 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 3∼7질량부이다.
공가교제로는, 예를 들어, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 아연디메타크릴레이트, 트리알릴이소시아누레이트, m-페닐렌디말레이미드 등을 들 수 있다. 공가교제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 공가교제는, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 아연디메타크릴레이트, 또는, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트 및 아연디메타크릴레이트를 포함하는 것이 바람직하다. 공가교제의 함유량은, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 1∼20질량부이다. 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트를 포함할 경우, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대해 1∼3질량부인 것이 바람직하다. 아연디메타크릴레이트를 포함할 경우, 아연디메타크릴레이트의 함유량이 고무 성분 100질량부에 대해 13∼17질량부인 것이 바람직하다.
가교제로는 유기과산화물 및 황을 들 수 있다. 가교제로서, 유기과산화물이나 황이 배합되어도 되고, 또, 이들 양쪽이 병용되어도 된다. 가교제는 유기과산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 가교제의 배합량은, 유기과산화물일 경우, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 1∼5질량부이고, 황일 경우, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 0.5∼3질량부이다.
가황 촉진제로는, 예를 들어, 술펜아미드계, 티우람계, 티아졸계, 디티오카르밤산염계의 것 등을 들 수 있다. 가황 촉진제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 가황 촉진제로는, 술펜아미드계 및 티우람계의 것을 포함하는 것이 바람직하다. 가황 촉진제의 함유량은, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 1∼5질량부이다.
심선(12)은, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 카본 섬유, 금속 섬유 등으로 형성된 연사로 구성된다. 심선은, S연사나 Z연사로 구성되어도 되며, 또한, S연사 및 Z연사가 2중 나선을 형성하도록 구성되어도 된다. 심선(12)의 지름은 예를 들어 0.5∼2.5㎜이고, 벨트 단면(斷面)에 있어서 서로 인접하는 심선 중심 사이의 치수는 예를 들어 0.05∼0.20㎜이다.
심선(12)은, 도 2a에 나타내는 바와 같이, RFL 접착층(14a)으로 피복됨과 더불어, 그 RFL 접착층(14a)으로 피복된 심선(12) 외측을 피복하도록 심선 접착층(15a)이 형성되고, 이들 RFL 접착층(14a) 및 심선 접착층(15a)을 개재하여 벨트 본체(11)에 매설된다.
RFL 접착층(14a)은, 레조르신 및 포름알데히드의 축합물(RF)과 라텍스에 유래하는 고무 성분(L)과의 혼합물로 형성된다.
RFL 접착층(14a)의 R／F(몰 비)는 예를 들어 1／1∼1／2이다. RF／L(질량비)는 예를 들어 1／5∼1／20이다. L로는, 예를 들어, CSM, 2,3-디클로로-1,3-부타디엔 폴리머(이하 “2,3-DCB”로 함), 비닐피리딘 스티렌 부타디엔 코폴리머(이하 “Vp-SBR”이라 함), CR 등을 들 수 있다. L은, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. L은, 벨트 본체(11)에 대한 우수한 접착성을 얻는 관점에서, CSM 또는 2,3-DCB를 포함하는 것이 바람직하다.
심선 접착층(15a)은, 고무 성분에 각종 고무배합제가 배합된 미가교 고무 조성물이 가열 및 가압되고 고무 성분이 가교제에 의해 가교된 고무 조성물로 형성된다.
심선 접착층(15a)을 형성하는 고무 조성물의 고무 성분은 CSM을 주체로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 고무 성분에서의 CSM의 함유량은 50질량보다 많고, 벨트 본체(11)에 대한 우수한 접착성을 얻는 관점에서, 바람직하게는 90질량％ 이상, 보다 바람직하게는 95％ 이상, 가장 바람직하게는 100질량％이다. 또한, 고무 성분은, CSM을 포함하는 것 이외에도, 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머, H-NBR, CR 등을 포함하여도 된다. 또, 고무 성분은, CSM 대신에 CR 등이어도 된다.
고무 성분이 CSM을 포함할 경우, 고무 성분에 포함된 CSM의 염소 함유량은, 벨트 본체(11)에 대한 우수한 접착성을 얻는 관점에서, 바람직하게는 20질량％ 이상, 보다 바람직하게는 24질량％ 이상, 보다 더 바람직하게는 25질량％ 이상이고, 또, 바람직하게는 45질량％ 이하, 보다 바람직하게는 29질량％ 이하, 보다 더 바람직하게는 27질량％ 이하이다.
고무 성분에 포함된 CSM의 황 함유량은, 벨트 본체(11)에 대한 우수한 접착성을 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.3질량％ 이상, 보다 바람직하게는 0.5질량％ 이상, 보다 더 바람직하게는 0.6질량％ 이상이고, 또, 바람직하게는 1.5질량％ 이하, 보다 바람직하게는 1.0질량％ 이하, 보다 더 바람직하게는 0.8질량％ 이하이다.
고무 성분에 포함된 CSM의 100℃에서의 무니 점도는, 벨트 본체(11)에 대한 우수한 접착성을 얻는 관점에서, 바람직하게는 30ML1 ＋4(100℃) 이상, 보다 바람직하게는 35ML1 ＋4(100℃) 이상, 보다 더 바람직하게는 38ML1 ＋4(100℃) 이상이고, 또, 바람직하게는 100ML1 ＋4(100℃) 이하, 보다 바람직하게는 50ML1 ＋4(125℃) 이하, 보다 더 바람직하게는 45ML1 ＋4(125℃) 이하이다.
고무 배합제로는, 보강재, 가소제, 가공 보조제, 가황 촉진보조제, 공가교제, 가교제, 노화방지제 등을 들 수 있다.
보강재로는, 카본블랙으로는, 예를 들어, 채널블랙; SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF, N-234 등의 퍼니스블랙; FT, MT 등의 서멀블랙; 아세틸렌블랙 등을 들 수 있다. 보강재로는 실리카도 들 수 있다. 보강재는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 보강재는 FEF 카본 블랙 및 실리카를 포함하는 것이 바람직하다. 보강재의 함유량은, 고무조성물의 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 40∼60질량부이다.
가소제로는, 예를 들어, 폴리에테르에스테르, 디옥틸세바케이트(dioctyl sebacate, DOS) 등의 디알킬세바케이트, 디부틸 프탈레이트(dibutyl phthalate, DBP), 디옥틸 프탈레이트(dioctyl phthalate, DOP) 등의 디알킬 프탈레이트(dialkyl phthalate), 디옥틸 아디페이트(dioctyl adipate, DOA) 등의 디알킬 아디페이트(dialkyl adipate) 등을 들 수 있다. 가소제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 가소제는, 폴리에테르에스테르 및 디옥틸세바케이트(DOS)를 포함하는 것이 바람직하다. 가소제의 함유량은, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 5∼20질량부이다.
가공 보조제로는, 예를 들어, 스테아르산, 폴리에틸렌 왁스, 지방산의 금속염 등을 들 수 있다. 가공 보조제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 가공 보조제는 스테아르산을 포함하는 것이 바람직하다. 가공 보조제의 함유량은, 고무조성물의 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 0.5∼2질량부이다.
가황 촉진보조제로는, 예를 들어, 산화아연(아연화)이나 산화 마그네슘 등의 금속산화물, 금속탄산염, 지방산 및 그 유도체 등을 들 수 있다. 가황 촉진보조제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 가황 촉진보조제는, 산화아연을 포함하는 것이 바람직하다. 가황 촉진보조제의 함유량은, 고무조성물의 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 3∼7질량부이다.
공가교제로는, 예를 들어, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리알릴이소시아누레이트, 아연디메타크릴레이트, m-페닐렌디말레이미드 등을 들 수 있다. 공가교제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 공가교제는, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트를 포함하는 것이 바람직하다. 공가교제의 함유량은, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 1∼3질량부이다.
가교제로는 유기과산화물 및 황을 들 수 있다. 가교제로서, 유기과산화물이나 황이 배합되어도 되고, 또, 이들 양쪽이 병용되어도 된다. 가교제는, 유기과산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 가교제의 배합량은, 유기과산화물일 경우, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 1∼5질량부이고, 황일 경우, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 0.5∼3질량부이다.
노화방지제로는, 예를 들어, 벤조이미다졸계, 아민-케톤계, 디아민계, 페놀계의 것 등을 들 수 있다. 노화방지제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 노화방지제는 벤조이미다졸계의 것을 포함하는 것이 바람직하다. 노화방지제의 함유량은, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 0.5∼1.5질량부이다.
심선(12)은, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 심선(12)과 RFL 접착층(14a)과의 사이에 베이스 접착층(16a)이 형성되어, 심선(12) 전체를 피복하는 베이스 접착층(16a) 및 RFL 접착층(14a)과 그 외측을 피복하는 심선 접착층(15a)을 개재하여 벨트 본체(11)에 매설되어도 된다. 베이스 접착층(16a)을 형성하는 재료로는, 예를 들어, 에폭시 수지나 이소시아네이트 수지를 들 수 있다.
보강포(13)는, 예를 들어, 나일론 섬유(폴리아미드 섬유), 폴리에스테르 섬유, 아라미드 섬유, 면 등의 실로 형성된 직포, 편직물, 부직포 등의 천 재료로 구성된다. 보강포(13)는, 이들 중 나일론 섬유로 형성된 것이 바람직하다. 보강포(13)는 신장성을 갖는 것이 바람직하다. 보강포(13)의 두께는 예를 들어 0.3∼2.0㎜이다.
보강포(13)는, 도 3a에 나타내는 바와 같이, RFL 접착층(14b)으로 피복됨과 더불어, RFL 접착층(14b)으로 피복된 보강포(13)의 벨트 본체(11)측을 피복하도록 보강포 접착층(15b)이 형성되고, 이들 RFL 접착층(14b) 및 보강포 접착층(15b)을 개재하여 벨트 본체(11)에 부착된다.
RFL 접착층(14b)은, 레조르신 및 포름알데히드의 축합물(RF)과 라텍스에 유래하는 고무 성분(L)과의 혼합물로 형성된다.
RFL 접착층(14b)의 R／F(몰 비)는 예를 들어 1／1∼1／2이다. RF／L(질량비)은 예를 들어 1／5∼1／20이다. L로는, 예를 들어, CSM, 2,3-DCB, Vp-SBR, CR 등을 들 수 있다. L은, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. L은, 벨트 본체(11)에 대한 우수한 접착성을 얻는 관점에서, CSM 또는 2,3-DCB를 포함하는 것이 바람직하다. 이 보강포(13)를 피복하는 RFL 접착층(14b)은, 심선(12)을 피복하는 RFL 접착층(14a)과 동일 재료로 형성되어도 된다.
보강포 접착층(15b)은, 고무 성분에 각종 고무배합제가 배합된 미가교 고무 조성물이 가열 및 가압되고 고무 성분이 가교제에 의해 가교된 고무 조성물로 형성된다.
보강포 접착층(15b)을 형성하는 고무 조성물의 고무 성분은 H-NBR을 주체로 한다. 고무 성분에서의 H-NBR의 함유량은 50질량보다 많고, 벨트 본체(11)에 대한 우수한 접착성을 얻는 관점에서, 바람직하게는 90질량％ 이상, 보다 바람직하게는 95％ 이상, 가장 바람직하게는 100질량％이다. 또한, 고무 성분은, H-NBR을 포함하는 것 이외에도, 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머, CSM, CR 등을 포함하여도 된다.
고무 성분에 포함된 H-NBR의 결합 아크릴로니트릴량은, 벨트 본체(11)에 대한 우수한 접착성을 얻는 관점에서, 바람직하게는 30질량％ 이상, 보다 바람직하게는 33질량％ 이상, 보다 더 바람직하게는 35질량％ 이상이고, 또, 바람직하게는 50질량％ 이하, 보다 바람직하게는 45질량％ 이하, 보다 더 바람직하게는 40질량％ 이하이다.
고무 성분에 포함된 H-NBR의 요오드 값은, 벨트 본체(11)에 대한 우수한 접착성을 얻는 관점에서, 바람직하게는 2㎎／100㎎ 이상, 보다 바람직하게는 4㎎／100㎎ 이상, 보다 더 바람직하게는 6㎎／100㎎ 이상이고, 또, 바람직하게는 30㎎／100㎎ 이하, 보다 바람직하게는 10㎎／100㎎ 이하, 보다 더 바람직하게는 8㎎／100㎎ 이하이다.
고무 성분에 포함된 H-NBR의 100℃에서의 무니 점도는, 벨트 본체(11)에 대한 우수한 접착성을 얻는 관점에서, 바람직하게는 50ML1 ＋4(100℃) 이상, 보다 바람직하게는 60ML1 ＋4(100℃) 이상, 보다 더 바람직하게는 70ML1 ＋4(100℃) 이상이고, 또, 바람직하게는 100ML1 ＋4(100℃) 이하, 보다 바람직하게는 90ML1 ＋4(125℃) 이하, 보다 더 바람직하게는 85ML1 ＋4(125℃) 이하이다.
고무 성분은, 불포화 카복실산 금속염으로 강화된 H-NBR을 포함하여도 된다. 불포화 카복실산으로는, 예를 들어, 메타크릴산, 아크릴산 등을 들 수 있고, 또, 금속으로는, 예를 들어, 아연, 칼슘, 마그네슘, 알루미늄 등을 들 수 있다.
고무 배합제로는, 보강재, 가소제, 가공 보조제, 가황 촉진보조제, 공가교제, 가교제, 노화방지제 등을 들 수 있다.
보강재로는, 카본블랙으로는, 예를 들어, 채널블랙; SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF, N-234 등의 퍼니스블랙; FT, MT 등의 서멀블랙; 아세틸렌블랙 등을 들 수 있다. 보강재로는 실리카도 들 수 있다. 보강재는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 보강재는 GPF 카본 블랙 및 실리카를 포함하는 것이 바람직하다. 보강재의 함유량은, 고무조성물의 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 40∼60질량부이다.
가소제로는, 예를 들어, 폴리에테르에스테르, 디옥틸세바케이트(DOS) 등의 디알킬세바케이트, 디부틸 프탈레이트(DBP), 디옥틸 프탈레이트(DOP) 등의 디알킬 프탈레이트, 디옥틸 아디페이트(DOA) 등의 디알킬 아디페이트 등을 들 수 있다. 가소제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 가소제는, 폴리에테르에스테르를 포함하는 것이 바람직하다. 가소제의 함유량은, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 5∼15질량부이다.
가공 보조제로는, 예를 들어, 스테아르산, 폴리에틸렌 왁스, 지방산의 금속염 등을 들 수 있다. 가공 보조제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 가공 보조제는 스테아르산을 포함하는 것이 바람직하다. 가공 보조제의 함유량은, 고무조성물의 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 0.5∼2질량부이다.
가황 촉진보조제로는, 예를 들어, 산화아연(아연화)이나 산화 마그네슘 등의 금속산화물, 금속탄산염, 지방산 및 그 유도체 등을 들 수 있다. 가황 촉진보조제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 가황 촉진보조제는, 산화아연을 포함하는 것이 바람직하다. 가황 촉진보조제의 함유량은, 고무조성물의 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 3∼7질량부이다.
공가교제로는, 예를 들어, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 아연디메타크릴레이트, 트리알릴이소시아누레이트, m-페닐렌디말레이미드 등을 들 수 있다. 공가교제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 공가교제는, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트를 포함하는 것이 바람직하다. 공가교제의 함유량은, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 1∼3질량부이다.
가교제로는 유기과산화물 및 황을 들 수 있다. 가교제로서, 유기과산화물이나 황이 배합되어도 되고, 또, 이들 양쪽이 병용되어도 된다. 가교제는, 유기과산화물 및 황 양쪽을 포함하는 것이 바람직하다. 가교제의 배합량은, 유기과산화물일 경우, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 1∼5질량부이고, 황일 경우, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 0.5∼3질량부이다.
노화방지제로는, 예를 들어, 벤조이미다졸계, 아민-케톤계, 디아민계, 페놀계의 것 등을 들 수 있다. 노화방지제는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 노화방지제는 벤조이미다졸계의 것을 포함하는 것이 바람직하다. 노화방지제의 함유량은, 고무 성분 100질량부에 대해 예를 들어 0.5∼1.5질량부이다.
보강포(13)는, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 보강포(13)와 RFL 접착층(14b)과의 사이에 베이스 접착층(16b)이 형성되고, 보강포(13) 전체를 피복하는 베이스 접착층(16b) 및 RFL 접착층(14b)과 그 벨트 본체(11)측을 피복하는 보강포 접착층(15b)을 개재하여 벨트 본체(11)에 부착되어도 된다. 베이스 접착층(16b)을 형성하는 재료로는, 예를 들어, 에폭시 수지나 이소시아네이트 수지를 들 수 있다.
보강포(13)는, 도 3c에 나타내는 바와 같이, RFL 접착층(14b) 외측을 피복하도록 함침고무 접착층(17)이 형성되고, 보강포(13) 전체를 피복하는 RFL 접착층(14b) 및 함침고무 접착층(17)과 그 벨트 본체(11)측을 피복하는 보강포 접착층(15b)을 개재하여 벨트 본체(11)에 부착되어도 된다. 함침고무 접착층(17)을 형성하는 고무 조성물은, 보강포 접착층(15b)과 마찬가지로 H-NBR을 고무 성분의 주체로 하는 고무 조성물로 형성되는 것이 바람직하고, 보강포 접착층(15b)과 동일한 고무 조성물로 형성되어도 된다. 또, 이 경우에도 보강포(13)와 RFL 접착층(14b)과의 사이에 베이스 접착층(16b)이 형성되어도 된다.
이상의 구성과 같은 실시형태에 따른 이붙이 벨트(B)에 의하면, 벨트 본체(11)가, 에틸렌 함량이 44∼66질량％인 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 고무 성분의 주체로 하는 고무 조성물로 형성됨과 더불어, 보강포 접착층(15b)이 H-NBR을 고무 성분의 주체로 하는 고무 조성물로 형성됨에 따라, 우수한 내열성 및 내한성을 얻을 수 있다.
(이붙이 벨트(B)의 제조방법)
실시형태에 따른 이붙이 벨트(B)의 제조방법에 대해, 도 4∼7에 기초하여 설명한다.
도 4는, 실시형태에 따른 이붙이 벨트(B) 제조에 이용하는 벨트 성형틀(20)을 나타낸다.
이 벨트 성형틀(20)은 원통 형상이고, 그 외주면에, 축방향으로 연장되는 톱니부 형성홈(21)이 둘레방향으로 간격을 두고 일정 피치로 형성된다.
실시형태에 따른 이붙이 벨트의 제조방법은, 재료 준비공정, 성형공정, 가교공정, 및 마무리공정을 포함한다.
＜재료 준비공정＞
―배면고무부 및 톱니고무부용 미가교 고무시트(11’)―
에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 주체로 하는 고무 성분을 반죽하고, 여기에 각종 고무배합제를 투입하고 혼련함으로써 미가교 고무 조성물을 얻는다.
그리고, 얻어진 미가교 고무 조성물을 캘린더 성형 등에 의해 시트 형상으로 성형하여 배면고무부 및 톱니고무부용 미가교 고무시트(11’)를 제작한다.
－심선(12’)－
레조르신(R) 및 포름알데히드(F)의 초기 축합물(RF)과 라텍스(L)를 혼합하여 RFL 접착처리용 RFL 수용액을 제조한다.
심선(12’)을 이 RFL 수용액에 침지한 후에 가열로에서 가열한다. 이때, 심선(12’)에 RFL 수용액이 함침되고, 심선(12’) 내부를 포함한 전체를 피복하도록 RFL 접착층(14a)이 부착된다. 이 RFL 접착처리는 복수회 반복하여도 된다. 여기서, 유리 섬유제 심선(12)일 경우에는, 섬유다발에 이 RFL 접착처리를 실시한 후에 연사 처리를 실시한다.
이어서, 바람직하게는 CSM을 주체로 하는 고무 성분을 반죽하고, 여기에 각종 고무배합제를 투입하고 혼련함으로써 미가교 고무 조성물을 얻는다. 얻어진 상기 미가교 고무 조성물을, 예를 들어 메틸에틸케톤(이하 “MEK”로 함) 등의 유기용제로 용해시켜 고무풀을 제조한다.
RFL 접착처리를 실시한 심선(12’)을 이 고무풀에 침지한 후에 건조로에서 건조시킨다. 이때, RFL 접착층(14a)으로 피복된 심선(12’) 외측을 피복하도록 심선접착층(15a)이 부착된다. 이 고무풀 처리는 복수회 반복하여도 된다.
여기서, 베이스 접착층(16a)을 구성시킬 경우에는, RFL 접착처리 전에, 에폭시 수지 용액이나 이소시아네이트 수지 용액 등의 베이스 접착제에 심선(12’)을 침지하여 가열하는 베이스 접착처리를 실시하면 된다.
－보강포(13’)－
레조르신(R) 및 포름알데히드(F)의 초기 축합물(RF)과 라텍스(L)를 혼합하여 RFL 접착처리용 RFL 수용액을 제조한다.
보강포(13’)를 이 RFL 수용액에 침지하고 롤로 짠 후에 가열로에서 가열한다. 이때, 보강포(13’)에 RFL 수용액이 함침되어, 보강포(13’) 내부를 포함한 전체를 피복하도록 RFL 접착층(14b)이 부착된다. 이 RFL 접착처리는 복수회 반복하여도 된다.
이어서, H-NBR을 주체로 하는 고무 성분을 반죽하고, 여기에 각종 고무배합제를 투입하고 혼련함으로써 미가교 고무 조성물을 얻는다. 얻어진 상기 미가교 고무 조성물을, 예를 들어 MEK 등의 유기용제로 용해시켜 코팅 접착처리용 고무풀을 제조한다.
RFL 접착처리를 실시한 보강포(13’) 한쪽의 표면에 이 코팅 접착처리용 고무풀을 나이프 코터(knife coater) 등으로 코팅한 후에 건조로에서 건조시킨다. 이때, RFL 접착층(14b)으로 피복된 보강포(13’)의 한쪽 표면을 피복하도록 보강포 접착층(15b)이 부착된다. 이 코딩 접착처리는 복수회 반복하여도 된다.
여기서, 이상의 접착처리를 실시한 보강포(13’)의 양 끝단을 접합하여 통 형상으로 형성한다.
그리고, 베이스 접착층(16b)을 형성할 경우에는, RFL 접착처리 전에, 에폭시 수지 용액이나 이소시아네이트 수지 용액 등의 베이스 접착제에 보강포(13’)를 침지하여 가열하는 베이스 접착처리를 실시하면 된다. 또, 함침고무 접착층(17)을 구성시킬 경우에는, RFL 접착처리와 코팅 접착처리 사이에, 소킹 접착처리용 고무풀에 보강포(13’)를 침지하여 건조시키는 소킹 접착처리를 실시하면 된다.
＜성형공정＞
도 5에 나타내는 바와 같이, 벨트 성형틀(20)의 외주에 통 형상의 보강포(13’)를 씌우고, 그 위에 심선(12’)을 나선상으로 감고, 더 그 위에 미가교 고무시트(11’)를 감는다. 이때, 벨트 성형틀(20) 위에는 적층 성형체(B’)가 형성된다. 그리고, 미가교 고무시트(11’)는, 결방향(grain direction)이 벨트 길이방향에 대응하도록 사용하는 것이 바람직하다.
＜가교공정＞
도 6에 나타내는 바와 같이, 적층 성형체(B’)의 외주에 이형지(22)를 감은 후, 그 위에 고무 슬리브(23)를 씌우고, 이를 가황기(vulcanizer) 내에 배치하여 밀폐함과 더불어, 가황기 내에 고온 및 고압의 증기를 충전시켜 소정의 성형 시간만큼 유지한다. 이때, 적층 성형체(B’)의 미가교 고무시트(11’)가 보강포(13’)를 누르면서 유동하여 벨트 성형틀(20)의 톱니부 형성홈(21)으로 유입되고, 또, 가열 및 가압에 의해 그 가교가 진행되면서 이와 심선(12’) 및 보강포(13’)가 심선 접착층(15a) 및 보강포 접착층(15b)을 개재하여 복합 일체화하고, 최종적으로, 도 7에 나타내는 바와 같이, 원통 형상의 벨트 슬래브(S)가 성형된다.
＜마무리공정＞
가황기 내부를 감압하여 밀폐를 해제하여, 벨트 성형틀(20)과 고무 슬리브(23)와의 사이에 성형된 벨트 슬래브(S)를 꺼내 탈형(脫型)하고, 그 배면측을 연마하여 두께를 조정한 후, 소정 폭으로 절단함으로써 이붙이 벨트(B)가 제조된다.
실시예
［고무 조성물］
이하의 벨트 본체용 고무1-1∼1-5, 심선 접착층용 고무2, 및 보강포 접착층용 고무3-1∼3-4를 제조하였다. 각각의 구성은 표 1에도 나타낸다.
(벨트 본체용 고무)
＜고무1-1＞
밀폐식 밴버리 믹서(banbury mixer)의 챔버에 고무 성분으로서 EPDM1(JSR사제 상품명 ： EP25 에틸렌 함량 58.5질량％, ENB 함량 5.1질량％, 무니 점도 63ML1＋4(125℃))을 투입하여 반죽하고, 이어서, 이 고무 성분 100질량부에 대해, 보강재1인 FEF 카본 블랙(Cabot Japan K.K.제) 60질량부, 연화제(Japan Sun Oil Company. Ltd제 상품명 ： SUNPAR 2280) 8질량부, 가황 촉진보조제인 산화아연(Hakusuitech사제) 5질량부, 공가교제1인 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Seiko Chemical Co.,Ltd.제 상품명 ： Hi-Cross M) 2질량부, 및 가교제1인 유기과산화물(NOF CORPORATION제 상품명： Percumyl D, 디큐밀 퍼옥사이드) 3질량부를 투입 배합하고 혼련하여 미가교 고무 조성물을 제작하였다. 이 미가교 고무 조성물을 고무1-1로 하였다.
＜고무1-2＞
고무 성분으로서 EPDM2(JSR사제 상품명 ： EP21 에틸렌 함량 61질량％, ENB 함량 5.8질량％, 무니 점도 26ML1 ＋ 4(125℃))를 이용한 것을 제외하고 고무1-1과 동일한 조성의 미가교 고무 조성물을 제작하였다. 이 미가교 고무 조성물을 고무1-2로 하였다.
＜고무1-3＞
밀폐식 밴버리 믹서의 챔버에 고무 성분으로서 EPDM1(JSR사제 상품명 ： EP25)을 투입하여 반죽하고, 이어서, 이 고무 성분 100질량부에 대해, 보강재1인 FEF 카본블랙 60질량부, 연화제 8질량부, 가황 촉진보조제인 산화아연 5질량부, 가교제4인 황(Hosoi Chemical Industry. Co., Ltd.제) 1.5질량부, 술펜아미드계 가황 촉진제1(Ouchi shinko chemical industrial co.,ltd.제 상품명 ： NOCCELER MSA) 2질량부, 및 티우람 가황 촉진제2(Ouchi shinko chemical industrial co.,ltd.제 상품명 ： NOCCELER TET-G) 0.7질량부를 투입 배합하고 혼련하여 미가교 고무 조성물을 제작하였다. 이 미가교 고무 조성물을 고무1-3으로 하였다.
＜고무1-4＞
고무 성분 100질량부에 대해 공가교제2로서 아연디메타크릴레이트(Kawaguchi Chemical Industry Co., LTD.제 상품명 ： ACTOR ZMA) 15질량부를 추가로 투입 배합한 것을 제외하고 고무1-1과 동일한 조성의 미가교 고무 조성물을 제작하였다. 이 미가교 고무 조성물을 고무1-4로 하였다.
＜고무1-5＞
밀폐식 밴버리 믹서의 챔버에 고무 성분으로서 H-NBR1(Zeon Corporation제 상품명 ： Zetpol 2000 결합 아크릴로니트릴량 36.2질량％, 요오드 값 7㎎／100㎎ 이하, 무니 점도 85ML1＋4(100℃))을 투입하여 반죽하고, 이어서, 이 고무 성분 100질량부에 대해, 보강재2인 GPF 카본블랙(Cabot Japan K.K.제) 45질량부, 가소제1인 폴리에테르에스테르(ADEKA사제 상품명 ： 아데카사이저 RS700) 8질량부, 가공 보조제인 스테아르산(NOF CORPORATION제) 1질량부, 가황 촉진보조제인 산화아연 5질량부, 공가교제1인 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트 2질량부, 가교제2인 유기과산화물(NOF CORPORATION제 상품명 ： PEROXYMON F40(순도 40질량％), α,α’-디(트리 t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠) 8질량부(3.2질량부), 가교제4인 황 1질량부, 및 벤조이미다졸계 노화방지제(Ouchi shinko chemical industrial co.,ltd.제 상품명 ： NOCRAC MB) 1질량부를 투입 배합하고 혼련하여 미가교 고무 조성물을 제작하였다. 이 미가교 고무 조성물을 고무1-5로 하였다.
(심선 접착층용 고무)
＜고무2＞
밀폐식 밴버리 믹서의 챔버에 고무 성분으로서 CSM(TOSOH사제 상품명： ET-8010 염소 함유량 26질량％, 황 함유량 0.7질량％, 무니 점도 40ML1＋4(100℃))을 투입하여 반죽하고, 이어서, 이 고무 성분 100질량부에 대해, 보강재1인 FEF 카본블랙 30질량부, 보강재3인 실리카(Evonik Japan사제 상품명 ： ULTRASIL VN3) 20질량부, 가소제1인 폴리에테르에스테르 5질량부, 가소제2인 DOS(Sanken Kako Ltd.제) 5질량부, 가공 보조제인 스테아르산 1질량부, 가황 촉진보조제인 산화아연 5질량부, 공가교제1인 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트 2질량부, 가교제2인 유기과산화물(NOF CORPORATION제 상품명 ： PEROXYMON F40) 8질량부(3.2질량부), 및 벤조이미다졸계 노화방지제 1질량부를 투입 배합하고 혼련하여 미가교 고무 조성물을 제작하였다. 이 미가교 고무 조성물을 고무2로 하였다.
(보강포 접착층용 고무)
＜고무3-1＞
밀폐식 밴버리 믹서의 챔버에 고무 성분으로서 H-NBR1(Zeon Corporation제 상품명： Zetpol 2000)을 투입하여 반죽하고, 이어서, 이 고무 성분 100질량부에 대해, 보강재2인 GPF 카본블랙 45질량부, 보강재3인 실리카 10질량부, 가소제1인 폴리에테르에스테르 8질량부, 가공 보조제인 스테아르산 1질량부, 가황 촉진보조제인 산화아연 5질량부, 공가교제1인 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트 2질량부, 가교제3인 유기과산화물(NOF CORPORATION제 상품명 ： PERBUTYL P, α,α’-디(트리 t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠) 3.2질량부, 가교제4인 황 1질량부, 및 벤조이미다졸계 노화방지제 1질량부를 투입 배합하고 혼련하여 미가교 고무 조성물을 제작하였다. 이 미가교 고무 조성물을 고무3-1로 하였다.
＜고무3-2＞
고무 성분으로서 불포화 카복실산 금속염으로 강화된 H-NBR2(Zeon Corporation제 상품명 ： Zeoforte ZSC2295 베이스 폴리머 ： Zetpol 2020, 무니 점도 85ML1 ＋ 4(100℃))를 이용한 것을 제외하고 고무3-1과 동일한 조성의 미가교 고무 조성물을 제작하였다. 이 미가교 고무 조성물을 고무3-2로 하였다.
＜고무3-3＞
밀폐식 밴버리 믹서의 챔버에 고무 성분으로서 H-NBR3(Zeon Corporation제 상품명 ： Zetpol 2020 결합 아크릴로니트릴량 36.2질량％, 요오드 값 28㎎／100㎎, 무니 점도 78ML1＋4(100℃))을 투입하여 반죽하고, 이어서, 이 고무 성분 100질량부에 대해, 보강재2인 GPF 카본블랙 45질량부, 보강재3인 실리카 10질량부, 가소제1인 폴리에테르에스테르 8질량부, 가공 보조제인 스테아르산 1질량부, 가황 촉진보조제인 산화아연 5질량부, 가교제3인 유기과산화물(NOF CORPORATION제 상품명 ： PERBUTYL P) 3.2질량부, 가교제4인 황 1질량부, 및 벤조이미다졸계 노화방지제 1질량부를 투입 배합하고 혼련하여 미가교 고무 조성물을 제작하였다. 이 미가교 고무 조성물을 고무3-3으로 하였다.
＜고무3-4＞
밀폐식 밴버리 믹서의 챔버에 고무 성분으로서 EPDM3(JSR사제 상품명 ： EP 33 에틸렌 함량 52질량％, ENB 함량 8.1질량％, 무니 점도 28ML1＋4(125℃))을 투입하여 반죽하고, 이어서, 이 고무 성분 100질량부에 대해, 보강재1인 FEF 카본블랙 65질량부, 보강재3인 실리카 10질량부, 연화제 8질량부, 가공 보조제인 스테아르산 1질량부, 가황 촉진보조제인 산화아연 5질량부, 공가교제1인 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트 2질량부, 가교제1인 유기과산화물(NOF CORPORATION제 상품명 ： Percumyl D) 3질량부, 및 가교제4인 황 1질량부를 투입 배합하고 혼련하여 미가교 고무 조성물을 제작하였다. 이 미가교 고무 조성물을 고무3-4로 하였다.
［이붙이 벨트］
이하의 실시예 1∼9 및 비교예 1∼2의 이붙이 벨트를 제작하였다. 각각의 구성은 표 2에도 나타낸다.
(실시예 1)
고무1-1을 캘린더 성형에 의해 벨트 본체용 미가교 고무시트로 성형하였다.
라텍스 성분을 CSM 라텍스로 하는 RFL 수용액을 이용한 RFL 접착처리를 실시한 유리 섬유제의 심선에, 추가로 고무2를 MEK로 용해시킨 고무풀로 침지한 후에 건조로에서 건조시키는 고무풀 접착처리를 실시하여 RFL 접착층으로 피복된 심선 외측을 피복하도록 심선 접착층을 부착시켰다.
라텍스 성분을 CSM 라텍스로 하는 RFL 수용액을 이용한 RFL 접착처리를 실시한 나일론 섬유제의 보강포(날실을 나일론 연사로 하고 씨실을 울리 가공 나일론 연사로 한 직포)의 한쪽 표면에, 추가로 고무3-1을 MEK로 용해시킨 고무풀을 나이프 코터로 코팅한 후에 건조로에서 건조시키는 코팅 접착처리를 실시하여 RFL 접착층으로 피복된 보강포의 한쪽 표면을 피복하도록 보강포 접착층을 부착시켰다.
이상의 구성과 같은 벨트 본체용 미가교 고무시트, 그리고 접착처리를 실시한 심선 및 보강포를 이용하여 상기 실시형태와 동일한 구성의 이붙이 벨트를 제작하였다. 이 이붙이 벨트를 실시예 1로 하였다.
여기서, 벨트 길이는 400㎜, 벨트 폭은 20㎜, 및 벨트 최대 두께는 2.4㎜로 하였다. 톱니 폭은 1.5㎜, 톱니 높이는 1.2㎜, 및 톱니 피치는 2㎜로 하였다.
(실시예 2)
벨트 본체용 미가교 고무시트로서 고무1-2를 이용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 구성의 이붙이 벨트를 제작하였다. 이 이붙이 벨트를 실시예 2로 하였다.
(실시예 3)
벨트 본체용 미가교 고무시트로서 고무1-3을 이용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 구성의 이붙이 벨트를 제작하였다. 이 이붙이 벨트를 실시예 3으로 하였다.
(실시예 4)
벨트 본체용 미가교 고무시트로서 고무1-4를 이용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 구성의 이붙이 벨트를 제작하였다. 이 이붙이 벨트를 실시예 4로 하였다.
(실시예 5)
보강포의 코팅 접착처리에 고무3-2의 고무풀을 이용한 것을 제외하고 실시예 4와 동일한 구성의 이붙이 벨트를 제작하였다. 이 이붙이 벨트를 실시예 5로 하였다.
(실시예 6)
보강포의 코팅 접착처리에 고무3-3의 고무풀을 이용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 구성의 이붙이 벨트를 제작하였다. 이 이붙이 벨트를 실시예 6으로 하였다.
(실시예 7)
심선 및 보강포의 RFL 접착처리에 라텍스 성분을 2,3-DCB 라텍스로 하는 RFL 수용액을 이용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 구성의 이붙이 벨트를 제작하였다. 이 이붙이 벨트를 실시예 7로 하였다.
(실시예 8)
심선 및 보강포의 RFL 접착처리에 라텍스 성분을 H-NBR 라텍스로 하는 RFL 수용액을 이용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 구성의 이붙이 벨트를 제작하였다. 이 이붙이 벨트를 실시예 8로 하였다.
(실시예 9)
심선 및 보강포의 RFL 접착처리에 라텍스 성분을 Vp-SBR 라텍스로 하는 RFL 수용액을 이용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 구성의 이붙이 벨트를 제작하였다. 이 이붙이 벨트를 실시예 9로 하였다.
(비교예 1)
벨트 본체용 미가교 고무시트로서 고무1-5를 이용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 구성의 이붙이 벨트를 제작하였다. 이 이붙이 벨트를 비교예 1로 하였다.
(비교예 2)
보강포의 코팅 접착처리에 고무3-4의 고무풀을 이용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 구성의 이붙이 벨트를 제작하였다. 이 이붙이 벨트를 비교예 2로 하였다.
［시험 평가 방법］
도 8은 벨트 주행 시험기(30)의 풀리 레이아웃을 나타낸다.
이 벨트 주행시험기(30)는, 구동 풀리(31)와, 종동 풀리(32)와, 아이들러 풀리(33)를 포함한다. 구동 풀리(31)에는, 풀리 둘레 가장자리에 21개의 톱니부 맞물림홈이 형성된다. 종동 풀리(32)에는, 풀리 둘레 가장자리에 42개의 톱니부 맞물림홈이 형성된다. 아이들러 풀리(33)는, 벨트 배면을 누르기 위해 풀리 둘레 가장자리가 평탄하게 형성된다. 구동 풀리(31), 종동 풀리(32), 및 아이들러 풀리(33)는, 모두 탄소강(S45C)제이다.
실시예 1∼9 및 비교예 1∼2 각각의 이붙이 벨트(B)에 대해, 이 벨트 주행시험기(30)를 이용하여, 이하와 같이 하여 내열 내구성 및 내한 내구성을 평가하였다.
(내열 내구성 시험)
이붙이 벨트(B)를, 톱니부가 구동 풀리(31) 및 종동 풀리(32)에 맞물림과 더불어 벨트 배면이 아이들러 풀리(33)에 접촉하도록 벨트 주행시험기(30)에 감은 후, 종동 풀리(32)에 데드웨이트를 부하하여 이붙이 벨트(B)에 200N의 장력을 걸고, 분위기 온도 120℃ 하로, 구동 풀리(31)를 1000rpm의 회전수로 회전시켜 벨트 주행시켰다. 그리고, 50시간마다 벨트 주행을 정지하고 파손 유무를 육안으로 확인하였다. 여기서, 벨트 주행 시간은 최장 300시간으로 하였다.
(내한 내구성 시험)
내열 내구성 시험과 마찬가지로, 이붙이 벨트(B)를 벨트 주행시험기(30)에 세팅하고, 분위기 온도 －40℃ 하로, 구동 풀리(31)를 1000rpm의 회전수로 회전시켜 1분간 벨트 주행시킨 후 30분간 정지하는 조작을 1주기로 하고, 이를 500주기 실시한 후의 파손의 유무를 육안으로 확인하였다.
［시험 평가 결과］
시험 결과를 표 2에 나타낸다.
내열 내구성에 대해, 실시예 1, 2, 4, 및 5에서는 주행 시간 300시간까지 파손은 확인되지 않았고, 실시예 6 및 7에서는 주행 시간 250시간에서 파손이 확인되었다. 그리고, 실시예 3 및 8에서는 주행 시간 200시간에서 파손이 확인되었고, 실시예 9에서는 주행 시간 150시간에서 파손이 확인되었다. 실시예 3 및 6∼9에서는 보강포의 박리가 확인되었다. 한편, 비교예 1에서는 주행 시간 300시간까지 파손은 확인되지 않았으나, 비교예 2에서는 주행 시간 100시간에서 파손이 확인되었다. 비교예 2에서는 심선의 박리가 확인되었다.
내한 내구성에 대해서는, 실시예 2에서 벨트 배면에 미소한 균열이 확인된 것 이외에, 그 밖의 실시예 1 및 3∼9 중 어느 것도 벨트 배면에 균열은 확인되지 않았다. 한편, 비교예 2에서는 벨트 배면에 균열은 확인되지 않았으나, 비교예 1에서 벨트 배면에 심선까지 도달하는 균열이 확인되었다.
본 발명은 이붙이 벨트의 기술분야에서 유용하다.
B ： 이붙이 벨트
B’ ： 적층 성형체
S ： 벨트 슬래브
10 ： 톱니부
11 ： 벨트 본체
11’ ： 미가교 고무시트
11a ： 배면고무부
11b ： 톱니고무부
12, 12’ ： 심선
13, 13’ ： 보강포
14a, 14b ： RFL 접착층
15a ： 심선 접착층
15b ： 보강포 접착층
16a, 16b ： 베이스 접착층
17 ： 함침고무 접착층
20 ： 벨트 성형틀
21 ： 톱니부 형성홈
22 ： 이형지
23 ： 고무 슬리브
30 ： 벨트 주행시험기
31 ： 구동 풀리
32 ： 종동 풀리
33 ： 아이들러 풀리

Claims (16)

  1. 벨트 길이방향으로 일정 피치로 톱니부가 형성된 이붙이 벨트로서,
    에틸렌 함량이 44∼66질량％인 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 고무 성분의 주체로 하는 고무 조성물로 형성된 벨트 본체와,
    상기 벨트 본체의 톱니부측 표면에, 수소화 니트릴 고무를 고무 성분의 주체로 하는 고무 조성물로 형성된 보강포 접착층을 개재하여 부착된 보강포를 구비하고,
    상기 보강포는, 레조르신 및 포름알데히드의 축합물과 라텍스에 유래하는 고무 성분과의 혼합물로 형성된 RFL 접착층으로 피복됨과 더불어, 상기 보강포 접착층은, 상기 RFL 접착층으로 피복된 상기 보강포의 상기 벨트 본체측을 피복하도록 형성된 이붙이 벨트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 벨트 본체를 형성하는 고무 조성물의 고무 성분에 포함된 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머의 에틸렌 함량이 50질량% 이상 60질량％ 이하인 이붙이 벨트.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 벨트 본체를 형성하는 고무 조성물이 유기과산화물에 의해 가교되는 이붙이 벨트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 벨트 본체를 형성하는 고무 조성물이 공가교제를 포함하는 이붙이 벨트.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 공가교제가 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트를 포함하는 이붙이 벨트.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 공가교제가 아연디메타크릴레이트를 포함하는 이붙이 벨트.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강포 접착층을 형성하는 고무 조성물의 고무 성분이 불포화 카복실산 금속염으로 강화된 수소화 니트릴 고무를 포함하는 이붙이 벨트.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강포 접착층을 형성하는 고무 조성물의 고무 성분에 포함된 수소화 니트릴 고무의 결합 아크릴로니트릴량이 30∼50질량％인 이붙이 벨트.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강포 접착층을 형성하는 고무 조성물의 고무 성분에 포함된 수소화 니트릴 고무의 요오드 값이 2∼30㎎／100㎎인 이붙이 벨트.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강포를 피복하는 상기 RFL 접착층의 고무 성분이 클로로술폰화 폴리에틸렌 또는 2,3-디클로로-1,3-부타디엔 폴리머를 포함하는 이붙이 벨트.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 벨트 본체에, 클로로술폰화 폴리에틸렌을 고무 성분의 주체로 하는 고무 조성물로 형성된 심선 접착층을 개재하여 매설된 심선을 추가로 구비한 이붙이 벨트.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 심선 접착층을 형성하는 고무 조성물의 고무 성분에 포함된 클로로술폰화 폴리에틸렌의 염소 함유량이 20∼45질량％인 이붙이 벨트.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 심선 접착층을 형성하는 고무 조성물의 고무 성분에 포함된 클로로술폰화 폴리에틸렌의 황 함유량이 0.3∼1.5질량％인 이붙이 벨트.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 심선은, 레조르신 및 포름알데히드의 축합물과 라텍스에 유래하는 고무 성분과의 혼합물로 형성된 RFL 접착층으로 피복됨과 더불어, 상기 심선 접착층은, 상기 RFL 접착층으로 피복된 상기 심선 외측을 피복하도록 형성되며, 또한 상기 심선을 피복하는 상기 RFL 접착층의 고무 성분이 클로로술폰화 폴리에틸렌 또는 2,3-디클로로-1,3-부타디엔 폴리머를 포함하는 이붙이 벨트.
  15. 청구항 11 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 심선 접착층을 형성하는 고무 조성물의 고무 성분이 가교되어 있는 것을 특징으로 하는 이붙이 벨트.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강포 접착층을 형성하는 고무 조성물의 고무 성분이 가교되어 있는 것을 특징으로 하는 이붙이 벨트.
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