KR20130138735A - 마찰 전동 벨트 - Google Patents

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KR20130138735A
KR20130138735A KR1020137006016A KR20137006016A KR20130138735A KR 20130138735 A KR20130138735 A KR 20130138735A KR 1020137006016 A KR1020137006016 A KR 1020137006016A KR 20137006016 A KR20137006016 A KR 20137006016A KR 20130138735 A KR20130138735 A KR 20130138735A
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rubber
belt
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viscosity elastomer
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KR1020137006016A
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사토시 후루카와
가즈마 야마모토
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게이츠 유닛타 아시아 가부시키가이샤
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Abstract

마찰 전동(轉動) 벨트의 내구성(耐久性)을 향상시킨다. V 리브드 벨트(V ribbed belt)(10)는, 접착 고무부(12)와, 접착 고무부(12)의 아래쪽에 설치된 압축 고무부(14)를 구비한다. 접착 고무부(12)에, 벨트의 텐션 부재(tension member)인 심선(心線)(11)을 매설한다. 접착 고무부(12)는, 심선(11)을 경계로 위쪽을 구성하는 상부층(12A)과 아래쪽을 구성하는 하부층(12B)을 구비한다. 상부층(12A) 및 하부층(12B)은, EPM, EPDM 등의 고점도 엘라스토머, 및 고점도 엘라스토머보다 무니 점도(Mooney viscosity)가 낮은 저점도 엘라스토머를 포함하는 고무 조성물을 가류한 것인 동시에, 단섬유(短纖維)(21A, 21B)로서 변성(變成) 나일론 마이크로 섬유를 함유한다. 단섬유(21A, 21B)는, 각각 벨트 폭 방향, 길이 방향으로 배향한다.

Description

마찰 전동 벨트{FRICTION TRANSMISSION BELT}
본 발명은, 예를 들면, 고장력·고부하 환경 하에서 사용되는 V 리브드 벨트(V ribbed belt) 등의 마찰 전동(轉動) 벨트에 관한 것이다.
예를 들면, 자동차의 엔진 등에 있어서, 보조 기기에 동력을 전달하는 벨트로서 V 리브드 벨트 등의 마찰 전동 벨트가 널리 사용되고 있다. 최근, 마찰 전동 벨트는, 엔진의 소형화로 리브 수나 벨트 폭이 감소되는 동시에, 보조 기기 구동의 부담 증가에 의해, 고장력·고부하 환경 하에서 사용되는 경우가 많아지고 있다. 그러므로, 마찰 전동 벨트에서는, 텐션 부재(tension member)인 심선(心線) 주위의 접착 고무에, 고(高)모듈러스이며 높은 내인렬(耐引裂) 성능을 가지는 고무가 필요해지고 있다.
종래, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 고부하 환경 하에서 사용되는 V 리브드 벨트에 있어서, 접착 고무 중 적어도 일부에 단섬유(短纖維)가 혼입되어, 접착 고무가 고모듈러스로 되는 것이 알려져 있다. 여기서 단섬유로서는, 통상의 나일론 섬유나 아라미드(aramid) 섬유, 또는 나일론 섬유에 폴리올레핀을 결합시킨 변성(變成) 나일론 마이크로 섬유가 사용된다. 또한, 접착 고무의 고무 성분으로서는, 내열성이나 내구성(耐久性)을 향상시키기 위해, 예를 들면, EPDM가 사용된다.
일본공개특허 제2007-198485호 공보
그러나, 특허 문헌 1과 같이, 접착 고무에, 통상의 나일론 섬유나 아라미드 섬유가 혼입되면, 접착 고무와 심선의 접착성을 높이기 어려워, 심선과 고무의 계면에서 박리가 생기는 코드 세퍼레이션(cord separation)을 충분히 방지할 수 없었다. 또한, 접착 고무에, 모듈러스를 높이기 위해 변성 나일론 마이크로 섬유를 다량으로 혼입한 경우, 접착 고무를 통상의 EPDM을 사용한 배합으로 하면, 원료 고무와 변성 나일론 마이크로 섬유의 혼련(混練)을 충분히 행할 수 없는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은, 접착 고무의 모듈러스나 내인렬 성능을 높이면서, 코드 세퍼레이션을 쉽게 생기지 않게 하고, 또한 접착 고무의 고무 조성물의 혼련도 적절히 행할 수 있도록 한 마찰 전동 벨트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 마찰 전동 벨트는, 고무로 형성되고, 벨트의 길이 방향으로 연장되는 심선이 매설된 마찰 전동 벨트에 있어서, 심선을 둘러싸는 고무 중 적어도 일부가, 고점도 엘라스토머(제1 성분) 및 저점도 엘라스토머(제2 성분)를 포함하는 고무 조성물을 가류(加硫)한 것인 동시에, 변성 나일론 마이크로 섬유를 함유하고, 고점도 엘라스토머가, 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 디엔 삼원 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 엘라스토머인 동시에, 저점도 엘라스토머가 고점도 엘라스토머보다 무니 점도(Mooney viscosity)가 낮은 것을 특징으로 한다.
저점도 엘라스토머의 무니 점도는, 10 이하인 것이 바람직하고, 고점도 엘라스토머의 무니 점도는, 50 이상인 것이 바람직하다. 또한, 고점도 엘라스토머와 저점도 엘라스토머의 중량 비율은, 95:5 ~ 50:50인 것이 바람직하다.
상기 고무 중 적어도 일부(고무 조성물)에 있어서, 변성 나일론 마이크로 섬유의 나일론 섬유량은, 엘라스토머 100 중량부에 대하여, 10 중량부 이상인 것이 바람직하다. 예를 들면, 변성 나일론 마이크로 섬유는, 적어도 폴리올레핀 및 엘라스토머에 의해 변성된 것으로서, 구체적으로는, 나일론 섬유에 적어도 폴리올레핀과 제3 성분의 엘라스토머가 화학 결합된 것이다.
또한, 변성 나일론 마이크로 섬유는, 폴리올레핀, 엘라스토머, 및 평균 입경 1㎛ 이하이며 수분량 1000ppm 이하의 구형(球形) 실리카에 의해 구성된 매트릭스에 나일론 섬유가 결합한 것이라도 된다.
저점도 엘라스토머는, 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 디엔 삼원 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 엘라스토머였던 쪽이 바람직하다. 이 경우, 고점도 엘라스토머와 저점도 엘라스토머의 중량 비율은, 70:30 ~ 50:50인 것이 바람직하다.
마찰 전동 벨트는, 변성 나일론 마이크로 섬유를 함유하고, 또한 상기 고무 조성물이 가류되어 형성된 접착 고무부를 구비하고 있어도 되고, 이 경우, 심선은 접착 고무부에 매설되어 있던 쪽이 양호하다. 또한, 마찰 전동 벨트는, 예를 들면, 접착 고무부의 아래쪽에 설치된 압축 고무부를 구비한다. 압축 고무부는, 예를 들면, 벨트 폭 방향으로 배향되어 단섬유를 함유한다.
접착 고무부는, 심선을 경계로 위쪽을 구성하는 상부층과, 아래쪽을 구성하는 하부층으로 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 상부층 및 하부층의 모두, 변성 나일론 마이크로 섬유를 함유하고, 또한 상기 고무 조성물이 가류되어 형성된 것이었던 쪽이 바람직하다. 그리고, 상부층에 함유되는 변성 나일론 마이크로 섬유는, 벨트 폭 방향으로 배향되는 동시에, 하부층에 함유되는 상기 변성 나일론 마이크로 섬유는, 벨트 길이 방향으로 배향되는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 마찰 전동 벨트의 제조 방법은, 고무로 형성되고, 벨트의 길이 방향으로 연장되는 심선이 매설된 마찰 전동 벨트의 제조 방법에 있어서, 변성 나일론 마이크로 섬유, 고점도 엘라스토머 및 저점도 엘라스토머를 혼련하여 고무 조성물을 얻는 제1 공정과, 고무 조성물을, 심선 주위에 배치하여 가류함으로써, 심선에 접착되는 고무로서 성형하는 제2 공정을 포함하고, 고점도 엘라스토머가, 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 디엔 삼원 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 엘라스토머인 동시에, 저점도 엘라스토머가 고점도 엘라스토머보다 무니 점도가 낮은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 접착 고무는, 벨트의 텐션 부재인 심선을 둘러싸도록 설치되는 접착 고무에 있어서, 적어도 일부가, 고점도 엘라스토머 및 저점도 엘라스토머를 포함하는 고무 조성물을 가류한 것인 동시에, 변성 나일론 마이크로 섬유를 함유하고, 또한 고점도 엘라스토머가, 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 디엔 삼원 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 엘라스토머인 동시에, 저점도 엘라스토머가 고점도 엘라스토머보다 무니 점도가 낮은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 고무 조성물은, 변성 나일론 마이크로 섬유, 고점도 엘라스토머 및 저점도 엘라스토머를 포함하고, 고점도 엘라스토머가, 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 디엔 삼원 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 엘라스토머인 동시에, 저점도 엘라스토머가 고점도 엘라스토머보다 무니 점도가 낮은 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 접착 고무부의 모듈러스나 내인렬 성능을 높이면서 코드 세퍼레이션이 쉽게 생기지 않게 하고, 또한 접착 고무의 고무 조성물의 혼련도 적절히 행할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 있어서의 V 리브드 벨트의 단면도이다.
도 2는 본 실시형태에 있어서의 V 리브드 벨트의 제조 방법을 나타낸 단면도이다.
도 3은 주행 시험의 레이아웃을 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 관한 V 리브드 벨트를 나타낸 단면도이다. V 리브드 벨트(10)는 고무로 형성된 단계 즉 캐터필러형의 마찰 전동 벨트로서, 접착 고무부(12)와, 접착 고무부(12)의 하면에 접착 고무부(12)와 일체로 형성된 압축 고무부(14)와, 접착 고무부(12)의 상면에 접착된 범포(帆布)(13)를 구비한다.
접착 고무부(12)에는, 벨트의 텐션 부재인 심선(11)이 매설되고, 접착 고무부(12)는, 심선(11)을 둘러싸고, 또한 심선(11)에 접착되는 고무이다. 심선(11)은, 접착 고무부(12)에 있어서, 벨트의 길이 방향으로 연장되고, 또한 나선형으로 감겨진 것이다. 압축 고무부(14)에는, 벨트의 길이 방향으로 연장되거나, 또한 아래쪽을 향함에 따라서 폭이 작아지는 리브(15)가, 복수 개(본 실시형태에서는 4개) 폭 방향으로 정렬된다. 벨트(10)는, 압축 고무부(14)를 풀리(pully)에 걸어맞추어, 마찰 전동에 의해 원동측(原動側)의 동력을 종동측(從動側)에 전달시키는 것이다. 또한, 범포(13)에는, 상부층(12A)과의 접착성을 양호하게 하기 위해, RFL(resorcinol formaldehyde latex) 처리, 고무풀 처리 등의 각종 함침 처리가 행해져도 된다.
접착 고무부(12)는, 심선(11)을 경계로 접착 고무부(12)의 위쪽을 구성하는 상부층(12A)과, 아래쪽을 구성하는 하부층(12B)으로 구성된다. 상부층(12A) 및 하부층(12B) 각각에는, 무수한 단섬유(21A, 21B)가 대략 균일하게 혼입된다. 상부층(12A)에서는 단섬유(21A)가 벨트의 폭 방향으로 배향되는 동시에, 하부층(12B)에서는 단섬유(21B)가 벨트의 길이 방향으로 배향된다. 단섬유(21A, 21B)는, 나일론 섬유를 폴리올레핀 및 엘라스토머로 변성한 변성 나일론 마이크로 섬유이다. 구체적으로는, 변성 나일론 마이크로 섬유는, 후술하는 바와 같이, 나일론 섬유에 적어도 폴리올레핀 및 제3 성분의 엘라스토머가 화학 결합된 것이다.
변성 나일론 마이크로 섬유에 사용되는 나일론 섬유로서는 6-나일론이 바람직하게 사용되지만, 6, 6-나일론 또는 6, 10-나일론 등이 사용되어도 된다. 또한, 폴리올레핀로서는 폴리에틸렌이 바람직하게 사용되지만, 폴리에틸렌에 한정되지 않고, 폴리프로필렌 등이 사용되어도 된다.
접착 고무부(12)에 있어서 나일론 섬유는, 그 섬유 길이 LF는 약 4000㎛ 이하, 섬유 직경 DF는 약 1.5㎛ 이하로 되고, 또한 섬유 직경 DF에 대한 섬유 길이 LF의 비의 값(LF/DF)은 10 이상으로 되지만, 바람직하게는 섬유 길이 LF가 약 1000㎛ 이하, 섬유 직경 DF가 약 1.0㎛ 이하로서, 또한 비의 값(LF/DF)이 500 이상 1000 이하의 범위 내로 된다. 섬유 직경 DF 및 섬유 길이 LF가 크면, 균열이나 코드 세퍼레이션의 발생 원인으로 되어, 벨트의 주행 수명이 저하되기 쉬워진다.
또한, 상부층(12A) 및 하부층(12B) 각각에 있어서, 변성 나일론 마이크로 섬유의 나일론 섬유량은, 상부층(12A) 및 하부층(12B) 각각의 엘라스토머 100 중량부에 대하여, 10 중량부 이상이며, 바람직하게는 10 ~ 15 중량부이다. 나일론 섬유를 10 중량부 이상 배합함으로써, 상부층(12A), 하부층(12B)의 모듈러스를 높여, 벨트의 주행 수명을 현저하게 양호하게 할 수 있다. 또한, 15 중량부 이상 배합되면, 분산 불량이 발생할 우려가 있다.
접착 고무부(12)[상부층(12A) 및 하부층(12B)]는, 제1 성분인 고점도 엘라스토머와 제2 성분인 저점도 엘라스토머와 변성 나일론 마이크로 섬유를 포함하는 제3 성분의 엘라스토머(섬유가 들어간 엘라스토머)를 함유하는 고무 조성물(접착 고무부용 고무 조성물)이 가류되어 얻어진 것이다. 고점도 엘라스토머는, 무니 점도가 50 이상의 엘라스토머인 동시에, 저점도 엘라스토머는, 무니 점도가 10 이하이며, 고점도 엘라스토머보다 무니 점도가 낮은 엘라스토머이다. 그리고, 고점도 엘라스토머의 무니 점도는 바람직하게는 50 ~ 150이다. 또한, 본 명세서에 있어서 무니 점도는, JIS K6300에 따라 125℃에서 측정된 무니 점도(ML1 ＋4, 125℃)이다.
상기 고점도 엘라스토머로서는, 무니 점도 50 이상의 에틸렌 프로필렌 공중합체(이하, EPM라고 함) 또는 에틸렌 프로필렌 디엔 삼원 공중합체(이하, EPDM라고 함), 또는 이들의 혼합물이 사용된다.
한편, 저점도 엘라스토머로서는, 무니 점도가 10 이하인 EPM 또는 EPDM, 또는 이들의 혼합물이 사용되지만, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 등의 다른 에틸렌-α-올레핀 공중합체가 사용되어도 되고, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 이외의 엘라스토머가 사용되어도 된다. 본 실시형태에서는, 저점도 엘라스토머로서 EPM나 EPDM가 사용되면, V 리브드 벨트(10)의 내구성이 더욱 양호한 것으로 된다.
본 실시형태에 있어서, 고점도 엘라스토머: 저점도 엘라스토머의 중량 비율은, 95:5 ~ 50:50으로 된다. 이와 같은 중량 비율로 함으로써, 후술하는 혼련 공정, 특히 혼련 온도가 낮은 2차 반죽에서의 혼합성을 양호하게 하고, 또한 접착 고무부(12)를 고모듈러스로 할 수 있다. 또한, 저점도 엘라스토머가 EPM, EPDM, 또는 이들의 혼합물인 경우에는, 고점도 엘라스토머: 저점도 엘라스토머의 중량 비율이, 70:30 ~ 50:50인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 65:35 ~ 55:45이다. 중량 비율을 이와 같은 범위로 함으로써, 벨트 수명을 더욱 향상시키는 것이 가능하다.
섬유가 들어간 엘라스토머는, (a)폴리올레핀, (b)제3 성분의 엘라스토머, (c)극세의 나일론 섬유를 포함하고, 이들 (a)성분과 (b)성분이 매트릭스를 구성하고 있고, 이 매트릭스 중에 나일론 섬유가 분산되고, 또한 나일론 섬유가 (a)성분 및 (b)성분에 화학 결합되어 있는 것이다. 여기서, 나일론 섬유와 (a)성분이나 (b)성분과의 화학 결합은, 예를 들면, 실란 커플링제에 의해 행해지는 것이다. 이와 같은 섬유가 들어간 엘라스토머는, 예를 들면, 일본공개특허 1995-278360호 공보, 일본공개특허 1997-59435호 공보에 개시되었다.
또한, 섬유가 들어간 엘라스토머는, 상기 (a)~(c)성분에 더하여, (d)평균 입경 1㎛ 이하이며 수분량 1000ppm 이하의 구형 실리카[이하, 소립경(小粒徑) 구형 실리카로 함]도 포함하고, (a), (b) 및 (d)성분에 의해 구성되는 매트릭스 중에 나일론 섬유가 분산되고, 또한 나일론 섬유가 상기 매트릭스에 화학 결합되어 있는 것이라도 된다. 이와 같이, 나일론 섬유에 결합되는 매트릭스에, 소립경 구형 실리카가 포함되는 것에 의해, 변성 나일론 마이크로 섬유를 더욱 고강도로 할 수 있다.
접착 고무부용 고무 조성물에 있어서, 폴리올레핀은, 엘라스토머 100 중량부에 대하여 1 ~ 40 중량부 배합되는 것이 바람직하다. 또한, 소립경 구형 실리카는, 엘라스토머 100 중량부에 대하여 1 ~ 50 중량부 배합되는 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 평균 입경이란, 호리바 제작소사 제조의 레이저 회절(回折)/산란식 입도 분포 측정기 LA-750에 의해, 레이저 회절·산란법에 의해 측정한 것을 말한다. 구체적으로는, 샘플을 측정기의 측정조에 서서히 넣어, 광투과도가 기준값으로 되도록 농도를 조정하고, 그 후 측정기의 자동 계측에 따라 측정한 것이다. 또한, 수분량이란, 시료 10g를 도가니에 계량하여 넣어, 105℃로 조정된 건조기에 의해 2시간 가열하고, 이어서, 흡습(吸濕)되지 않도록 건조기 중에서 냉각시키고, 냉각 후에 시료를 칭량(秤量)했을 때의 중량 감소분을 말한다.
섬유가 들어간 엘라스토머에 포함되는 제3 성분의 엘라스토머는, 제2 성분보다 더 배합량(중량)이 적고, EPM, EPDM, 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다. 제3 성분의 엘라스토머로서는, 예를 들면, 무니 점도가, 고점도 엘라스토머보다 낮고, 또한 저점도 엘라스토머보다 높은 것이 사용된다.
상부층(12A) 및 하부층(12B)의 고무 조성물(접착 고무부용 고무 조성물)에는, 고점도 엘라스토머, 저점도 엘라스토머 및 섬유가 들어간 엘라스토머 이외에도, 상기 소립경 구형 실리카보다 평균 입경이 큰 대립경(大粒徑) 실리카나, 카본 블랙 등의 충전제, 가류제, 가류조제, 노화 방지제, 지연제, 금속 가교제 등의 각종 첨가제가 배합된다. 또한, 상부층(12A) 및 하부층(12B)을 형성하기 위한 고무 조성물은, 서로 동일한 배합이라도 되지만, 상이한 배합이라도 된다.
압축 고무부(14)에는, 압축 고무부(14)를 보강하기 위해, 무수한 단섬유(21C)가 대략 균일하게 혼입된다. 단섬유(21C)는, 벨트의 폭 방향으로 배향한다. 단섬유(21C)의 일부는, 압축 고무부(14)의 표면에 노출되거나, 또는 표면으로부터 돌출하고, 이로써, 압축 고무부(14) 표면의 마찰 계수를 저감시켜, 벨트 주행 시의 이상음(異常音)의 발생 등을 억제할 수 있다. 단섬유(21C)로서는, 마찰 계수를 충분히 저감하기 위해, 변성 나일론 마이크로 섬유인 단섬유(21A, 21B)보다 직경이 큰 섬유가 사용된다. 또한, 단섬유(21C)로서는, 예를 들면, 벨트가 고부하 환경 하에서 사용되는 경우에는 아라미드 단섬유가, 벨트 주행 시의 이상음 발생을 충분히 억제시킬 필요가 있는 경우에는 나일론 단섬유가 사용된다. 또한, 압축 고무부(14)의 엘라스토머로서는 EPM, EPDM 등이 사용되는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 관한 접착 고무부용 고무 조성물은, 다음과 같이 제작된다. 먼저, 섬유가 들어간 엘라스토머, 및 미가류(未加流)의 고점도 엘라스토머 및 저점도 엘라스토머가, 소정의 첨가제와 함께, 혼련기에 투입되어 소정의 가열 온도(예를 들면, 150℃ 이상)로 혼련되어 균일화된다(1차 반죽). 그리고, 1차 반죽에서는, 1차 반죽의 가열 온도까지 가열하면 엘라스토머를 가류시키는 가류제 등의 첨가제는 투입되지 않는다. 1차 반죽으로 혼련된 혼합물은, 이어서, 가류제의 가류 온도 미만(예를 들면, 130℃ 이하)까지 내려진 후, 1차 반죽으로 첨가되지 않았던 가류제 등의 첨가제가 첨가되고, 다시 혼련되어 균일화되고(2차 반죽), 접착 고무부용 고무 조성물을 얻을 수 있다. 그리고, 나일론 섬유는, 섬유가 들어간 엘라스토머에 있어서 미리 세분화되는 것이지만, 1차 반죽이나 2차 반죽에 있어서 세분화되어 상기한 섬유 직경 DF 및 섬유 길이 LF를 가져도 된다.
다음에, 도 2를 사용하여, V 리브드 벨트의 제조 방법을 설명한다. 본 제조 방법에 있어서는, 먼저, 도시하지 않은 캘린더 장치가 이용되어, 미가류 고무층(12A')가, 범포(13)의 한쪽 면에 적층된 고무가 부착된 범포(31)가 준비된다. 구체적으로는, 접착 고무부용 고무 조성물이, 캘린더 장치의 롤러에 의해 압연되면서, 그 압연 방향과 일치하는 방향을 따라 롤러에 의해 공급된 범포(13) 상에 토핑되고, 이로써, 고무가 부착된 범포(31)가 얻어진다. 여기서, 접착 고무부용 고무 조성물이 압연될 때, 고무 조성물에 배합된 단섬유(21A)는, 압연 방향(즉, 범포의 공급 방향)으로 배향된다.
다음에, 원통형의 맨드릴(mandrel)(30)의 외주에, 범포(13) 측이 내측, 고무층(12A') 측이 외측을 향하도록, 고무가 부착된 범포(31)가 권취된다. 이 때, 고무가 부착된 범포(31)는, 단섬유(21A)의 배향 방향이, 맨드릴(30)의 축 방향과 일치하도록 감을 수 있다. 즉, 범포(13)는, 캘린더 장치에 있어서 공급되어 있던 방향이, 맨드릴(30)에 있어서 축 방향을 따르도록 배치된다.
고무가 부착된 범포(31)의 미가류 고무층(12A') 상에는, 심선(11)이 나선형으로 감겨지고, 그 심선(11) 상에, 제1 고무 시트(12B')가 권취된다. 제1 고무 시트(12B')는, 접착 고무부용 고무 조성물이 캘린더 등에 의해 압연되어, 단섬유(21B)(변성 나일론 마이크로 섬유)가 압연 방향으로 배향된 것으로서, 맨드릴(30) 상에서는, 단섬유(21B)의 배향 방향이 맨드릴(30)의 주위 방향과 일치한다. 이로써, 심선(11)은, 접착 고무부용 고무 조성물에 의해 끼워넣어지도록 배치된다.
제1 고무 시트(12B') 상에는, 또한 제2 고무 시트(14')가, 권취된다. 제2 고무 시트(14')는, 압축 고무부(14)를 형성하기 위한 고무 조성물이 캘린더 등에 의해 압연되어, 단섬유(21C)가 압연 방향으로 배향된 것으로서, 맨드릴(30) 상에서는, 단섬유(21C)의 배향 방향이, 맨드릴(30)의 축 방향과 일치한다.
이어서, 맨드릴(30)은, 가류 챔버(도시하지 않음) 내에 넣어지고, 소정의 온도·압력으로 가압 가열된다. 가압 가열에 의해, 심선(11)이, 일체화된 고무층(12A') 및 고무 시트(12B')의 사이에서 매설되도록, 범포(13), 고무층(12A'), 심선(11), 고무 시트(12B', 14')는 가류 성형되어 일체화되어 평벨트형의 가류 슬리브가 얻어진다. 가류 슬리브는 소정 폭으로 절단되는 동시에, 도시하지 않은 연마기에 의해 연마되어, 리브(15)가 형성된 V 리브드 벨트(10)(도 1 참조)가 얻어진다.
그리고, 고무층(12A'), 고무 시트(12B', 14') 각각은, V 리브드 벨트(10)에 있어서, 상부층(12A), 하부층(12B) 및 압축 고무부(14)로 된다. 또한, 고무층(12A') 및 고무 시트(12B', 14')에서의 섬유의 배향 방향을 맨드릴(30)의 축 방향 또는 주위 방향과 일치시킨 것에 의해, V 리브드 벨트(10)에서의 단섬유(21A~21C)의 배향 방향은, 상기한 바와 같이 벨트의 폭 방향 또는 길이 방향과 일치하게 된다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는, 접착 고무부용 고무 조성물에, 고점도 엘라스토머에 더하여, 무니 점도가 낮은 저점도 엘라스토머가 배합되므로, 나일론 섬유를 다량으로 배합해도, 접착 고무부용 고무 조성물을 적절히 혼련시킬 수 있다. 그리고, 접착 고무부(12)[상부층(12A), 하부층(12B)]는, 고점도 엘라스토머가 많이 배합된 것에 의해, 변성 나일론 마이크로 섬유가 다량으로 혼입된 것과 서로 작용하여, 접착 고무부(12)의 모듈러스나 내인렬 성능을 높여, 벨트의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 소정의 배합을 가지는 접착 고무부(12)에 있어서, 단섬유로서 변성 나일론 마이크로 섬유가 사용된 것에 의해, 단섬유(21A, 21B)와 고무와의 접착성이나, 심선(11)과 접착 고무부(12)와의 접착성을 높일 수 있다. 그러므로, 코드 세퍼레이션이나, 단섬유를 기점(起点)으로 한 균열 등이 유효하게 방지되어, 벨트의 내구성을 더욱 양호한 것으로 할 수 있다.
또한, 일반적으로 V 리브드 벨트는, 특히 고장력·고부하 하에서 사용되는 경우, 풀리와 마찰됨으로써, 압축 고무부나 접착 고무부의 하부층에, 벨트 길이 방향을 따른 큰 응력이 작용되고, 이 응력에 의해 조기에 파손되는 경우가 있다. 한편, 접착 고무부에서는, 심선이 폭 방향으로 어긋나, 심선이 벨트 측면으로부터 뛰쳐나오는 팝 아웃(pop-out)이나, 코드 세퍼레이션이 발생하기 쉬워진다. 본 실시형태에서는, 벨트 길이 방향으로 배향한 하부층(12B)의 단섬유(21B)에 의해, 상기한 벨트 길이 방향을 따른 응력에 저항하고, 따라서 벨트 파손을 방지한다. 또한, 벨트 폭 방향으로 배향한 상부층(12A)의 단섬유(21A)에 의해 심선(11)의 폭 방향으로의 어긋남이 억제되어, 심선의 팝 아웃이나 코드 세퍼레이션이 방지된다. 즉, 본 실시형태에 관한 V 리브드 벨트(10)는, 단섬유(21A, 21B)가 소정 방향으로 배향된 것에 의해, 특히 고장력·고부하 환경 하에서 그 내구성이 향상된다.
그리고, V 리브드 벨트(10)는, 리브 크랙 등에 의해 벨트가 파손되는 경우, 그 파손 전에 리브에 균열 등이 생기므로, 벨트 파손을 육안 관찰에 의해 사전에 발견할 수 있다. 한편, 코드 세퍼레이션은, 벨트 내부에서 일어나기 때문에, 육안 관찰에 의해 사전에 발견하는 것이 어려워, 예측하지 않은 전동 불량이 발생되기 쉽다. 따라서, 본 실시형태와 같이, 코드 세퍼레이션에 의한 벨트 파손이 방지되면, 예측하지 않은 전동 불량이 쉽게 생기지 않게 된다.
그리고, 접착 고무부(12)에서의 단섬유(21A, 21B)의 배향 방향은, 상기한 방향에 한정되지 않는다. 예를 들면, 하부층(12B)의 단섬유(21B)의 배향 방향도, 상부층(12A)과 마찬가지로, 벨트의 폭 방향을 따르도록 해도 된다. 이 경우, 상기 제조 방법에 있어서, 제1 고무 시트(12B')는, 단섬유(21B)의 배향 방향이 맨드릴(30)의 축 방향과 일치하도록 맨드릴(30)에 권취된다.
또한, 본 실시형태에 관한 접착 고무부용 고무 조성물은, 코그드(cogged) V 벨트 등의 다른 마찰 전동 벨트의 접착 고무에 사용되어도 된다.
[ 실시예 ]
이하, 본 발명의 구체적인 예로서 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
먼저, 표 1에 나타낸 배합을 가지고, EPDM, 고밀도 폴리에틸렌 및 소립경 구형 실리카에 의해 구성된 매트릭스 중에, 나일론 섬유가 분산되고, 또한 그 나일론 섬유가 매트릭스에 결합되어 있었던 펠릿상의 섬유가 들어간 엘라스토머(나일론 섬유 함유량 25 중량%)를 준비하였다.
Figure pct00001
표 1에서의 EPDM은, 무니 점도(40), 에틸렌 양 55%, 디엔 양 4.9%(디엔 종류: ENB)인 노델 IP4640(상품명: 다우 케미컬사 제조)이었다.
다음에, 표 2에 나타낸 섬유가 들어간 엘라스토머, 고점도 엘라스토머(EPM, 저점도 엘라스토머(EPM), 및 페록사이드 가류제 및 지연제를 제외한 첨가제를, 밀폐형 혼합기로 160℃ 전후에서 가열하여 혼련하고, 이들을 균일화했다(1차 반죽). 이어서, 이들 혼련된 것을 오픈 롤(open roll)로 옮겨, 페록사이드 가류제 및 지연제를 부가하여 온도 120℃ 전후에서 혼련하고, 이들을 균일화하여, 접착 고무부용 고무 조성물을 얻었다. 표 1, 2로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 접착 고무부용 고무 조성물에 있어서, 고점도 엘라스토머: 저점도 엘라스토머(중량 비율)는 60:40인 동시에, 엘라스토머 100 중량부에 대하여 나일론 섬유는 11.25 중량부 배합되어 있었다.
이어서, 실시형태의 방법에 의해, 접착 고무부용 고무 조성물에 의해, 접착 고무부의 상부층 및 하부층을 형성한 V 리브드 벨트를 제조하였다. V 리브드 벨트는, 가류 챔버에 의해 180℃ 25분간 가압 하에서 가류 성형함으로써 얻어진 것이며, 얻어진 V 리브드 벨트는 3PK에서 길이 1040㎜, 폭 10.7㎜였다. 실시예 1에서는, 상부층, 하부층 및 압축 고무부에서의 섬유의 배향 방향은 각각, 도 1에 나타낸 바와 같이, 벨트 폭 방향, 벨트 길이 방향 및 벨트 폭 방향으로 하였다. 그리고, 압축 고무부를 형성하기 위한 고무 조성물로서는, EPDM을 엘라스토머로 하고, 엘라스토머 100 중량부에 대하여 6 중량부의 아라미드 단섬유가 배합된 고무 조성물을 사용하였다. 또한, 범포에는 나일론 섬유 및 면에 의해 평직(平織)된 직포(woven fabric)를, 심선으로서는 아라미드 심선을 사용하였다.
Figure pct00002
※1: 표 2에서의 각 수치는, PHR(엘라스토머 100 중량부에 대한 각 재료의 중량부)를 나타낸다. 또한, "---"는 미배합을 나타낸다.
※2: 고점도 엘라스토머(EPM)는, 무니 점도 63, 에틸렌 양 64%의 EPM(상품명: Keltan 740, DSM사 제조)이었다.
※3: 저점도 엘라스토머(EPM)는, 무니 점도 2.5의 EPM(상품명: Keltan 1200A, DSM사 제조)이었다.
※4: 저점도 엘라스토머(EOM)는, 융점 110℃, 무니 점도 2의 에틸렌-1-옥텐 공중합체(상품명: Engage 8407P, 다우 케미컬사 제조)이었다.
※5: 실리콘 변성 EPDM은, 무니 점도 28.8의 SEP-1411U(상품명: 신에츠 화학공업사 제조)이었다.
[실시예 2]
접착 고무부용 고무 조성물에, 저점도 엘라스토머(EPM) 대신에, 고점도 엘라스토머: 저점도 엘라스토머의 중량 비율이 90:10로 되도록 저점도 엘라스토머(EOM를 배합하는 동시에 각종 첨가제의 배합량을 표 2에 나타낸 바와 같이 조정한 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다.
[실시예 3]
접착 고무부용 고무 조성물에서의 고점도 엘라스토머와 저점도 엘라스토머의 배합량을 변경하여, 고점도 엘라스토머: 저점도 엘라스토머의 중량 비율이 70:30으로 되도록 한 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다.
[실시예 4]
접착 고무부의 하부층에서의 단섬유(변성 나일론 마이크로 섬유)의 배향 방향을, 벨트 폭 방향으로 한 점을 제외하고 실시예 2와 마찬가지로 실시하였다.
[실시예 5]
접착 고무부용 고무 조성물에서의 섬유가 들어간 엘라스토머, 고점도 엘라스토머 및 저점도 엘라스토머의 배합량을 변경하여, 고점도 엘라스토머: 저점도 엘라스토머의 중량 비율이 70:30로 되고, 또한 엘라스토머 100 중량부에 대하여 나일론 섬유가 5.6 중량부 배합되도록 한 점을 제외하고 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다.
[비교예 1]
저점도 엘라스토머를 배합하지 않고, 접착 고무부용 고무 조성물에서의 고점도 엘라스토머: 저점도 엘라스토머의 중량 비율이 100:0으로 되도록 한 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다. 본 비교예에서는, 혼련 온도가 낮은 2차 반죽에 있어서 배합물을 혼련하지 못하고, 접착 고무부용 고무 조성물을 얻을 수 없었다. 그러므로, 본 비교예에서는, 표 2에 나타낸 배합의 접착 고무부용 고무 조성물을 사용하여 V 리브드 벨트를 제조할 수 없었다.
[비교예 2]
접착 고무부용 고무 조성물의 배합을 표 2에 나타낸 바와 같이 변경하여, 접착 고무부의 엘라스토머 재료로서 실리콘 변성 EPDM을 사용하고, 또한 변성 나일론 마이크로 섬유를 배합하지 않았던 점을 제외하고 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다.
[비교예 3]
접착 고무부용 고무 조성물에 섬유가 들어간 엘라스토머를 배합하지 않고, 또한 고점도 엘라스토머 및 저점도 엘라스토머의 배합량을 변경함으로써, 접착 고무부에 변성 나일론 마이크로 섬유가 혼입되지 않고, 또한 고점도 엘라스토머: 저점도 엘라스토머의 중량 비율이 70:30으로 되도록 한 점을 제외하고 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다.
다음과 같이, 각각의 실시예, 비교예의 접착 고무부용 고무 조성물에 대하여, 가류 고무 샘플을 제작하여 각종 물성을 평가하는 동시에 각각의 실시예, 비교예의 벨트를 사용하여 주행 시험을 실시하였다. 단, 실시예 4의 접착 고무부용 고무 조성물은, 실시예 2와 마찬가지이므로, 실시예 4에 대해서는 물성 평가를 생략하였다. 또한, 비교예 1은, 상기한 바와 같이, 접착 고무부용 고무 조성물이 얻어지지 않았으므로, 물성 평가 및 주행 시험을 실시하지 않았다.
[인장(引張) 시험]
JIS K6251에 준해 덤벨형 5호형의 가류 고무 샘플을 인장시켜, 신장률 10 ~ 200%일 때의 응력(M10~M200)을 측정하였다. 단섬유가 혼입되어 있었던 실시예 1 ~ 3, 5에서는, 각 고무 샘플에 있어서 단섬유의 배향 방향을 인장 방향과 일치시켰을 경우[그레인(grain)]와 단섬유의 배향 방향을 인장 방향의 수직 방향으로 한 경우[크로스-그레인(cross-grain)]에 대하여 실시하였다. 또한, 시험은, 상온 환경 하(23℃)와, 고온 환경 하(120℃)에서 행하였다. 그 측정 결과를 표 3에 나타낸다.
[인렬 시험]
가류 고무 샘플을 「자국이 없는(unnicked) 앵글형 시험편」으로 하여, JIS K6252에 준거하여 인렬 강도를 측정하였다. 그리고, 인렬 시험에서도 인장 시험과 마찬가지로, 실시예 1 ~ 3, 5에서는, 단섬유가 그레인 방향으로 배향되는 경우와, 크로스 그레인 방향으로 배향되는 경우 각각에 대하여, 상온 환경 하(23℃), 고온 환경 하(120℃)에서 인렬 강도를 측정하였다.
[주행 시험]
도 3에 나타낸 바와 같이, 각각의 실시예, 비교예의 벨트(50)를, 풀리 직경 120㎜의 원동 풀리(51), 풀리 직경 120㎜의 종동 풀리(52), 및 벨트의 신장측(tensioned side)에 배치된 풀리 직경 45㎜의 텐셔너 풀리(tensioner pully)(53)에 걸고 돌렸다. 벨트(50)는, 느슨함 측에 의해 풀리 직경 85㎜의 아이들러(idler) 풀리(54)에 의해 역 벤딩(reverse bending)되어 있었다. 그리고, 텐셔너 풀리(53)에 의해 559N의 힘으로 벨트(50)를 신장시키는 동시에, 종동 풀리(52)에 8.8kW의 하중을 부하한 상태에서, 최대 장력이 [350N/리브]로 되도록, 4900rpm로 원동 풀리(51)를 회전시켜, 벨트(50)를 주행시켰다. 본 시험에서는, 환경 온도 100℃에서, 벨트(50)가 주행할 수 없게 될 때까지 파손되었을 때의 파손 시간을 벨트 수명으로 하였다. 또한, 벨트(50)에 최초에 파손을 볼 수 있었을 때의 시간도 측정하고, 그 시간을 초기 파괴 시간으로 하였다. 그리고, 각각의 실시예, 비교예에서는, 벨트(50)가 벨트 수명에 도달했을 때의 파괴 모드 및 초기 파손이 발생했을 때의 파괴 모드에 대해서도 관찰했다.
[디 마티아(De Mattia) 시험]
실시예 1 및 비교예 2에 대해서는, 접착 고무부용 고무 조성물로부터 얻어진 가류 고무 샘플을 사용하여, JIS K6260에 준하여, 디 마티아 시험을 실시하고, 굴곡 균열 성장(flex crack growth) 내구성을 평가했다. 굴곡 균열 성장 내구성 평가에서는, 각 샘플의 중앙에 자국을 넣어, 120℃ 환경 하에서, 벤딩 각도 180°에서 2만 5천회 벤딩을 반복하여 이하의 기준으로 평가했다. 또한, 실시예 1에 대해서는, 각 샘플에 자국을 넣지 않고, 130℃ 환경 하에서, 벤딩 각도 180°에서 100만회 벤딩을 반복하고, 굴곡 균열 발생 내구성에 대해서도 평가했다. 그리고, 실시예 1에서는, 섬유가 샘플의 길이 방향으로 배향되어 샘플(그레인), 폭 방향으로 배향되어 샘플(크로스-그레인) 각각에 대하여 평가했다.
〈굴곡 균열 성장 내구성〉
○: 자국(nick)이 전혀 또는 거의 넓어지지 않아, 굴곡 균열 성장 내구성이 매우 우수했다.
△: 자국이 넓어졌지만, 단부(端部)까지는 넓어지지 않아, 굴곡 균열 성장 내구성이 우수하였다.
×: 자국이 양단까지 넓어져, 시험을 계속하지 못하여, 굴곡 균열 성장 내구성이 충분하지 않았다. 그리고, 괄호 내는, 시험을 정지한 횟수이다.
〈굴곡 균열 발생 내구성〉
○: 균열이 전혀 또는 거의 발생하고 있지 않아, 굴곡 균열 발생 내구성이 우수하였다.
×: 큰 균열이 발생하여, 굴곡 균열 발생 내구성이 충분하지 않았다.
Figure pct00003
표 3의 결과로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 ~ 4에 대해서는, 그레인 방향의 인장 강도, 및 인렬 강도가 양호하며, 벨트의 주행 수명도 양호한 것으로 되었다. 또한, 코드 세퍼레이션이 발생하지 않아, 예측하지 않은 전동 불량이 쉽게 생기지 않는 것을 이해할 수 있다. 또한, 고점도 및 저점도 엘라스토머를 모두 EPM으로 하고, 하부층의 단섬유의 배향 방향을 벨트의 길이 방향으로 하고, 상부층의 단섬유의 배향 방향을 벨트의 폭 방향으로 한 실시예 1, 3에서는, 초기 파괴로부터 최종 파괴까지의 시간이 길게 되었기 때문에, 전동 불량을 더욱 용이하게 발견하기 쉬운 것을 이해할 수 있다.
한편, 접착 고무부에 단섬유를 배합하지 않았던 비교예 2, 비교예 3에서는, 인장 강도 및 인렬 강도가 양호하지는 없고, 벨트의 내구성도 양호한 것으로 되지 않았다. 또한, 비교예 2, 비교예 3에서는, 코드 세퍼레이션이 발생하고 있고, 예측하지 않은 전동 불량이 발생하기 쉬운 것으로 생각된다. 또한, 단섬유가 배합되었을뿐 그 배합량이 10 중량부 미만이었던 실시예 5에서는, 인장 강도 및 인렬 강도는 비교적 양호해졌지만, 주행 수명은, 단섬유가 배합되지 않는 비교예 3과 같은 정도로, 또한 코드 세퍼레이션도 생기고 있었다. 이로부터, 이유는 분명하지 않지만, 본 발명에서는 접착 고무에 나일론 섬유를 많이 배합하지 않는 경우, 물성은 어느 정도 개선할 수 있지만, 벨트 수명을 거의 늘리지 못하는 것을 이해할 수 있다.
10V: 리브드 벨트(마찰 전동 벨트)
11: 심선
12: 접착 고무부
12A: 상부층
12B: 하부층
14: 압축 고무부
15: 리브
21A, 21B: 단섬유(변성 나일론 마이크로 섬유)

Claims (15)

  1. 고무로 형성되고, 벨트의 길이 방향으로 연장되는 심선(心線)이 매설된 마찰 전동(轉動) 벨트에 있어서,
    상기 심선을 둘러싸는 고무 중 적어도 일부가, 고점도 엘라스토머 및 저점도 엘라스토머를 포함하는 고무 조성물을 가류(加硫)한 것인 동시에, 변성(變成) 나일론 마이크로 섬유를 함유하고,
    상기 고점도 엘라스토머가, 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 디엔 삼원 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 엘라스토머인 동시에, 상기 저점도 엘라스토머가 상기 고점도 엘라스토머보다 125℃에서의 무니 점도(Mooney viscosity)가 낮은,
    마찰 전동 벨트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저점도 엘라스토머의 125℃에서의 무니 점도는, 10 이하인, 마찰 전동 벨트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고점도 엘라스토머의 125℃에서의 무니 점도는, 50 이상인, 마찰 전동 벨트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고무 중 적어도 일부에 있어서, 상기 변성 나일론 마이크로 섬유의 나일론 섬유량은, 엘라스토머 100 중량부에 대하여, 10 중량부 이상인, 마찰 전동 벨트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고점도 엘라스토머와 저점도 엘라스토머의 중량 비율은, 95:5 ~ 50:50인, 마찰 전동 벨트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 저점도 엘라스토머는, 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 디엔 삼원 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 엘라스토머인, 마찰 전동 벨트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고점도 엘라스토머와 저점도 엘라스토머의 중량 비율은, 70:30 ~ 50:50인, 마찰 전동 벨트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 변성 나일론 마이크로 섬유를 함유하고, 또한 상기 고무 조성물이 가류되어 형성된 접착 고무부를 구비하고,
    상기 심선이 상기 접착 고무부에 매설되는, 마찰 전동 벨트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 접착 고무부의 아래쪽에 설치된 압축 고무부를 구비하는, 마찰 전동 벨트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 압축 고무부는, 벨트 폭 방향으로 배향되어 단섬유를 포함하는, 마찰 전동 벨트.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 접착 고무부는, 상기 심선을 경계로 위쪽을 구성하는 상부층과, 아래쪽을 구성하는 하부층으로 형성되고,
    상기 상부층 및 하부층은 모두, 상기 변성 나일론 마이크로 섬유를 함유하고, 또한 상기 고무 조성물이 가류되어 형성된 것인 동시에,
    상기 상부층에 함유되는 상기 변성 나일론 마이크로 섬유는, 벨트 폭 방향으로 배향되는 동시에, 상기 하부층에 함유되는 상기 변성 나일론 마이크로 섬유는, 벨트 길이 방향으로 배향되는, 마찰 전동 벨트.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 변성 나일론 마이크로 섬유는, 폴리올레핀, 엘라스토머, 및 평균 입경 1㎛ 이하이며 수분량 1000ppm 이하의 구형(球形) 실리카에 의해 구성된 매트릭스에 나일론 섬유가 결합된, 마찰 전동 벨트.
  13. 고무로 형성되고, 벨트의 길이 방향으로 연장되는 심선이 매설된 마찰 전동 벨트의 제조 방법에 있어서,
    변성 나일론 마이크로 섬유, 고점도 엘라스토머 및 저점도 엘라스토머를 혼련하여 고무 조성물을 얻는 제1 단계; 및
    상기 고무 조성물을, 상기 심선 주위에 배치하여 가류함으로써, 상기 심선에 접착되는 고무로서 성형하는 제2 단계;
    를 포함하고,
    상기 고점도 엘라스토머가, 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 디엔 삼원 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 엘라스토머인 동시에, 상기 저점도 엘라스토머가 상기 고점도 엘라스토머보다 125℃에서의 무니 점도가 낮은,
    마찰 전동 벨트의 제조 방법.
  14. 벨트의 텐션 부재(tension member)인 심선을 둘러싸도록 설치되는 접착 고무에 있어서,
    상기 접착 고무 중 적어도 일부가, 고점도 엘라스토머 및 저점도 엘라스토머를 포함하는 고무 조성물을 가류한 것인 동시에, 변성 나일론 마이크로 섬유를 함유하고,
    상기 고점도 엘라스토머가, 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 디엔 삼원 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 엘라스토머인 동시에, 상기 저점도 엘라스토머가 상기 고점도 엘라스토머보다 125℃에서의 무니 점도(Mooney viscosity)가 낮은,
    접착 고무.
  15. 변성 나일론 마이크로 섬유, 고점도 엘라스토머 및 저점도 엘라스토머를 포함하고,
    상기 고점도 엘라스토머가, 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 디엔 삼원 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 엘라스토머인 동시에, 상기 저점도 엘라스토머가 상기 고점도 엘라스토머보다 125℃에서의 무니 점도가 낮은,
    고무 조성물.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014134210A (ja) * 2013-01-08 2014-07-24 Nitta Ind Corp シャフト用構造体、雄型部材、及び、雌型部材
JP5945562B2 (ja) * 2013-03-28 2016-07-05 三ツ星ベルト株式会社 伝動用ベルト及びベルト変速装置
KR102165523B1 (ko) * 2013-09-26 2020-10-14 반도 카가쿠 가부시키가이샤 V 벨트 및 그 제조방법
CN105593567A (zh) * 2013-09-30 2016-05-18 阪东化学株式会社 平带及其制造方法
DE102014003564B4 (de) * 2014-03-13 2015-12-17 Arntz Beteiligungs Gmbh & Co. Kg Keilrippenriemen und Verfahren zur Anzeige eines Verschleißzustands an einem Keilrippenriemen
DE102014210707A1 (de) * 2014-06-05 2015-12-17 Contitech Antriebssysteme Gmbh Elastischer Artikel, insbesondere Keilrippenriemen
EP3141513B1 (en) 2015-09-08 2022-12-07 Otis Elevator Company Elevator tension member
KR101806632B1 (ko) * 2015-12-04 2018-01-11 현대자동차주식회사 습식 페이퍼 마찰재
WO2017110784A1 (ja) 2015-12-21 2017-06-29 三ツ星ベルト株式会社 摩擦伝動ベルト
US20190178339A1 (en) * 2017-12-13 2019-06-13 Gates Corporation Toothed power transmission belt with back fabric
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
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
CN109335475B (zh) * 2018-07-25 2020-08-14 宁波伏龙同步带有限公司 一种耐高温耐寒同步带
WO2020158629A1 (ja) * 2019-01-28 2020-08-06 三ツ星ベルト株式会社 Ｖリブドベルト及びその製造方法
CN109897287A (zh) * 2019-01-30 2019-06-18 盖茨优霓塔传动系统(苏州)有限公司 齿形传动带
JP6746818B1 (ja) * 2019-04-16 2020-08-26 三ツ星ベルト株式会社 Ｖリブドベルトとその製造方法、およびゴム組成物
CN113939670B (zh) * 2019-06-07 2023-06-20 阪东化学株式会社 传动带
JP7464820B2 (ja) * 2020-02-13 2024-04-10 横浜ゴム株式会社 コンベヤベルト用ゴム組成物及びコンベヤベルト
WO2023282119A1 (ja) * 2021-07-07 2023-01-12 バンドー化学株式会社 架橋ゴム組成物及びそれを用いた摩擦伝動ベルト

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4047446A (en) * 1976-06-14 1977-09-13 Dayco Corporation Endless power transmission belt
US4892510A (en) * 1985-03-04 1990-01-09 Bando Chemical Industries, Ltd. V-ribbed belt and the method of manufacturing the same
JPS63284241A (ja) * 1987-05-15 1988-11-21 Mitsubishi Petrochem Co Ltd 繊維補強樹脂組成物
CN2079684U (zh) * 1990-02-27 1991-06-26 于仲华 一种新型三角带
JP3379208B2 (ja) 1994-04-08 2003-02-24 宇部興産株式会社 繊維強化弾性体及びその製造方法
JPH08303529A (ja) * 1995-05-01 1996-11-19 Bando Chem Ind Ltd コグドｖベルト
JP3154390B2 (ja) 1995-08-25 2001-04-09 宇部興産株式会社 繊維強化弾性体組成物の製造法
CA2190678A1 (en) * 1995-11-22 1997-05-23 Robert Joseph Noel Bernier Process for preparing elastomeric compounds from granular elastomers and polymers and articles manufactured therefrom
US6489385B1 (en) 1996-03-29 2002-12-03 Nippon Zeon Co., Ltd. Highly saturated nitrile copolymer rubber, process for the production thereof, heat-resistant rubber compositions comprising the rubber and composites comprising the rubber and fibers
US6071996A (en) 1997-08-08 2000-06-06 Bridgestone/Firestone, Inc. EPDM walkway pad compositions and uses therefor
CA2246013C (en) * 1998-08-21 2006-01-10 Bridgestone/Firestone, Inc. Epdm walkway pad compositions and uses therefor
JP3441987B2 (ja) * 1998-12-04 2003-09-02 ゲイツ・ユニッタ・アジア株式会社 歯付きベルト
CA2313421A1 (en) * 1999-08-26 2001-02-26 The Goodyear Tire & Rubber Company Power transmission belt
BR0015503A (pt) * 1999-11-12 2003-12-23 Gates Corp Correia de transmissão de potência com sobrecordão de malha tubular
DE10016351C2 (de) * 2000-04-03 2002-09-26 Contitech Antriebssysteme Gmbh Treibriemen
JP3440288B2 (ja) * 2000-04-05 2003-08-25 バンドー化学株式会社 摩擦ベルト及びそれを用いたベルト式伝動装置
JP2003014052A (ja) * 2000-06-22 2003-01-15 Mitsuboshi Belting Ltd 動力伝動用ベルト
JP3698625B2 (ja) * 2000-09-08 2005-09-21 バンドー化学株式会社 伝動ベルト
US6491598B1 (en) * 2000-10-09 2002-12-10 The Goodyear Tire & Rubber Company Power transmission belt
US6609990B2 (en) * 2001-07-18 2003-08-26 The Gates Corporation Power transmission belt and method
US6758779B2 (en) * 2001-08-13 2004-07-06 Bando Chemical Industries Ltd. Power transmission belt and process for production of the same
DE50207508D1 (de) * 2002-09-07 2006-08-24 Contitech Antriebssysteme Gmbh Keilrippenriemen und Verfahren zu dessen Herstellung
US7056250B2 (en) * 2003-04-14 2006-06-06 The Goodyear Tire & Rubber Company Power transmission belt containing short high molecular weight polyacrylonitrile fiber
BRPI0509308B1 (pt) * 2004-03-30 2016-10-04 Nippon Sheet Glass Co Ltd composição para revestir cordonéis, cordonel para reforço de borracha fabricado com o mesmo, e produto de borracha fabricado com o mesmo
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
JPWO2006112386A1 (ja) * 2005-04-15 2008-12-11 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
JP4757041B2 (ja) 2006-01-26 2011-08-24 ゲイツ・ユニッタ・アジア株式会社 Ｖリブドベルト
JP5016239B2 (ja) * 2006-03-07 2012-09-05 バンドー化学株式会社 伝動ベルト
US8197372B2 (en) * 2006-04-07 2012-06-12 The Gates Corporation Power transmission belt
US9506527B2 (en) * 2006-04-07 2016-11-29 Gates Corporation Power transmission belt
WO2008007647A1 (fr) * 2006-07-14 2008-01-17 Bando Chemical Industries, Ltd. Courroie de transmission à friction et son procédé de fabrication
JP2009019663A (ja) * 2007-07-10 2009-01-29 Mitsuboshi Belting Ltd 動力伝動ベルト
JP4989556B2 (ja) * 2008-05-26 2012-08-01 三ツ星ベルト株式会社 Ｖリブドベルト
DE102008037561B4 (de) * 2008-11-18 2020-06-18 Contitech Antriebssysteme Gmbh Artikel, insbesondere Antriebsriemen, mit einer Textilauflage und Verfahren zur Herstellung eines Antriebsriemens
DE102008055530A1 (de) * 2008-12-16 2010-06-17 Contitech Antriebssysteme Gmbh Zahnriemen zum Antrieb einer Nockenwelle in Hochleistungsmotoren
WO2010109533A1 (ja) * 2009-03-26 2010-09-30 バンドー化学株式会社 平ベルト
WO2011074182A1 (ja) * 2009-12-14 2011-06-23 バンドー化学株式会社 摩擦伝動ベルト
JP5711167B2 (ja) * 2012-02-22 2015-04-30 三ツ星ベルト株式会社 アラミド心線及び伝動ベルト

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