摩擦传动带

技术领域

本发明涉及一种摩擦传动带。

背景技术

已知有一种摩擦传动带，其由短纤维分散在橡胶成分即EPDM(三元乙丙橡胶)中而形成的橡胶组合物制成。例如，在专利文献1、2中公开了一种多楔带，该多楔带中形成有压缩橡胶层和拉伸橡胶层，该压缩橡胶层和拉伸橡胶层由橡胶组合物形成，橡胶组合物是通过让尼龙短纤维和棉短纤维分散在橡胶成分即EPDM中而形成的。

专利文献1：日本公开专利公报特开2013－127278号公报

专利文献2：日本公开专利公报特开2014－9749号公报

发明内容

本发明是一种具有由橡胶组合物形成的动力传递面的摩擦传动带，所述橡胶组合物中含有橡胶成分和短纤维(14)。橡胶成分以二烯含量为6.0质量％以上的EPDM为主要成分，短纤维(14)沿带宽方向取向地分散在所述橡胶成分中短纤维(14)的长径比为100以上，所述橡胶组合物在25℃下带宽方向上的拉伸屈服应力为15.0MPa以上。

附图说明

图1是实施方式的齿形V带的一部分的立体图；

图2是沿实施方式所涉及的齿形V带的带宽方向剖开的剖视图；

图3是沿实施方式所涉及的齿形V带的带长方向剖开的剖视图；

图4A是示出拉伸屈服应力的求法的第一说明图；

图4B是示出拉伸屈服应力的求法的第二说明图；

图5是示出带运行试验机的带轮布置情况的图。

具体实施方式

下面，对实施方式进行详细的说明。

图1～图3示出实施方式所涉及的齿形V带B。实施方式所涉及的齿形V带B例如是作为二轮车的变速装置中的变速用动力传递部件使用的无接头橡胶摩擦传动带。实施方式所涉及的齿形V带B的带长例如为500mm以上且1200mm以下，带最大宽度例如为16mm以上且30mm以下，带最大厚度例如为8.0mm以上且12.0mm以下。

实施方式所涉及的齿形V带B包括V带主体10、芯线20、内侧补强布30以及外侧补强布40。

V带主体10沿带宽方向的剖面形状呈等腰梯形。V带主体10的两侧面所成的夹角例如为24°以上且36°以下。V带主体10具有设置在内周侧的压缩橡胶层11、设置在中间部位的黏合橡胶层12以及设置在外周侧的拉伸橡胶层13。在压缩橡胶层11的内周以固定间距配设有下齿形成部11a，所述下齿形成部11a沿带长方向的剖面形状呈正弦曲线状。

压缩橡胶层11由橡胶组合物形成。将各种橡胶配合剂配合在橡胶成分中进行混炼而形成未交联橡胶组合物，将该未交联橡胶组合物加热和加压，橡胶成分即会交联，这样便得到了橡胶组合物。该压缩橡胶层11所具有的两侧面构成由橡胶组合物形成的动力传递面。

形成压缩橡胶层11的橡胶组合物含有以二烯含量为6.0质量％以上的EPDM为主要成分的橡胶成分。EPDM在橡胶成分中的含量为50质量％以上，但如后所述，从获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，EPDM在橡胶成分中的含量优选为80质量％以上，更优选为90质量％以上，进一步优选为100质量％。需要说明的是，作为橡胶成分也可以含有EPDM以外的乙烯-α-烯烃弹性体、氯丁橡胶(CR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、氢化丁腈橡胶(H－NBR)等。

从获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，在形成压缩橡胶层11的橡胶组合物的橡胶成分中，乙烯在EPDM中的含量优选为45质量％以上且60质量％以下，更优选为50质量％以上且55质量％以下。需要说明的是，在橡胶成分含有多种EPDM的情况下，计算出的乙烯的含量为平均值。

在形成压缩橡胶层11的橡胶组合物的橡胶成分中，能够列举出的EPDM中的二烯成分例如有：乙叉降冰片烯(ENB)、双环戊二烯、1,4-己二烯等。从获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，优选其中的乙叉降冰片烯。二烯在EPDM中的含量为6.0质量％以上，但从获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，优选二烯在EPDM中的含量为6.5质量％以上且12质量％以下，更优选为7.0质量％以上且8.0质量％以下。需要说明的是，在橡胶成分含有多种EPDM的情况下，计算出的二烯的含量为平均值。

从获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，在形成压缩橡胶层11的橡胶组合物的橡胶成分中，EPDM在125℃下的门尼黏度优选为15ML

形成压缩橡胶层11的橡胶组合物中含有沿宽度方向取向地分散在橡胶成分中的短纤维14。

能够列举出的短纤维14例如有：对位芳纶短纤维(聚对亚苯基对苯二甲酰胺短纤维、共聚对亚苯基-3,4’-氧二亚苯基对苯二甲酰胺短纤维)、间位芳纶短纤维、尼龙66短纤维、聚酯短纤维、超高分子量聚烯烃短纤维、聚对苯撑苯并双恶唑短纤维、聚芳酯短纤维、棉、玻璃短纤维、碳短纤维等。短纤维14优选含有其中的一种或两种以上的纤维。从获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，短纤维14更优选含有对位芳纶短纤维和尼龙66短纤维中的至少一者，进一步优选含有作为对位芳纶短纤维的共聚对亚苯基-3,4’-氧二亚苯基对苯二甲酰胺短纤维。对短纤维14既可以进行黏合处理，也可以不进行黏合处理。需要说明的是，能够列举出的黏合处理有：将切断前的长纤维浸渍在含有环氧化合物或异氰酸酯化合物的基础处理剂中后再加热的黏合处理、和在将切断前的长纤维浸渍在RFL水溶液中后再加热的黏合处理。

从获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，优选，相对于100质量份的橡胶成分，短纤维14在橡胶组合物中的含量为10质量份以上且30质量份以下，更优选为15质量份以上且25质量份以下。在短纤维14中同时含有对位芳纶短纤维和尼龙66短纤维的情况下，优选对位芳纶短纤维在橡胶组合物中的含量比尼龙66短纤维在橡胶组合物中的含量少。优选，相对于100质量份的橡胶成分，对位芳纶短纤维在橡胶组合物中的含量为1质量份以上且10质量份以下，更优选为4质量份以上且7质量份以下。优选，相对于100质量份的橡胶成分，尼龙66短纤维在橡胶组合物中的含量为15质量份以上且25质量份以下，更优选为18质量份以上且22质量份以下。

从获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，短纤维14的纤维长度优选为1.0mm以上且5.0mm以下，更优选为2.0mm以上且4.0mm以下。从获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，短纤维14的纤维直径优选为5.0μm以上且30.0μm以下，更优选为10.0μm以上且20.0μm以下。短纤维14的长径比即纤维长度与纤维直径之比为100以上，从获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，短纤维14的长径比优选为150以上，更优选为200以上，另外，优选为300以下。

从获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，优选形成压缩橡胶层11的橡胶组合物用有机过氧化物让橡胶成分进行交联。能够列举出的有机过氧化物例如有：过氧化二异丙苯、1、3－双(叔丁基过氧异丙基)苯、2，5－二甲基－2，5－二(叔丁基过氧)己烷等。优选，有机过氧化物含有上述中的一种或两种以上。在该情况下，将有机过氧化物配合在橡胶组合物的交联前的未交联橡胶组合物中，但相对于100质量份的橡胶成分，有机过氧化物的配合量例如为1质量份以上且8质量份以下。需要说明的是，形成压缩橡胶层11的橡胶组合物也可以用硫让橡胶成分进行交联，还可以同时用有机过氧化物和硫让橡胶成分进行交联。

在形成压缩橡胶层11的橡胶组合物的橡胶成分用有机过氧化物进行交联的情况下，从获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，橡胶组合物中的橡胶成分也可以用共交联剂进行交联。能够列举出的该共交联剂例如有：三羟甲基丙三甲基丙烯酸酯、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺、甲基丙烯酸锌、三烯丙基异氰脲酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、液态聚丁烯等。优选，共交联剂含有上述中的一种或两种以上。将共交联剂配合在橡胶组合物的交联前的未交联橡胶组合物中，但优选相对于100质量份的橡胶成分，共交联剂的配合量为5质量份以上且50质量份以下。

从提高与短纤维的黏合性，获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，优选共交联剂中含有N，N’-间苯撑双马来酰亚胺。优选，相对于100质量份的橡胶成分，作为共交联剂的N，N’-间苯撑双马来酰亚胺在橡胶组合物的交联前的未交联橡胶组合物中的配合量为3质量份以上且10质量份以下。

从提高弹性模量的观点出发，优选共交联剂中含有甲基丙烯酸锌。优选，相对于100质量份的橡胶成分，作为共交联剂的甲基丙烯酸锌在橡胶组合物的交联前的未交联橡胶组合物中的配合量为5质量份以上且10质量份以下。

优选，共交联剂中同时含有N，N’-间苯撑双马来酰亚胺和甲基丙烯酸锌。在共交联剂中同时使用N，N’-间苯撑双马来酰亚胺和甲基丙烯酸锌的情况下，优选的是，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺在橡胶组合物的交联前的未交联橡胶组合物中的配合量比甲基丙烯酸锌在橡胶组合物的交联前的未交联橡胶组合物中的配合量少。优选的是，相对于100质量份的橡胶成分，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺的配合量为3质量份以上且7质量份以下；相对于100质量份的橡胶成分，甲基丙烯酸锌的配合量优选为10质量份以上且50质量份以下。

形成压缩橡胶层11的橡胶组合物中例如也可以含有硫化促进助剂、加工助剂、抗老化剂、炭黑等补强剂、增塑剂等作为其他橡胶配合剂。

形成压缩橡胶层11的橡胶组合物在25℃下带宽方向上的拉伸屈服应力为15.0MPa以上，但从获得动力传递面的优异的耐磨性的观点出发，优选为18.0MPa以上且40.0MPa以下，更优选为20.0MPa以上且35.0MPa以下。本申请中的拉伸屈服应力按以下所述求得。首先，从图1B和图1C中的虚线所示的、压缩橡胶层11中的比与下齿形成部11a的齿底相对应的位置靠外周侧的部分切出长条状橡胶片S(例如宽度约17mm)，图4A中所示的该橡胶片S的长度方向为带长方向，即与纹理方向成90度的方向。接下来，如图4A中的虚线所示，再从该长条状橡胶片S中切出长条状试样T(例如宽度7mm)，试样T的长度方向为带宽方向，即纹理方向。按照日本工业标准JISK7161-1：2014，进行在25℃的环境温度下以500mm/min的速度沿长度方向拉伸该试样T的拉伸试验，如图4B所示，最后根据所得到的应力－变形曲线求出拉伸屈服应力。

黏合橡胶层12和拉伸橡胶层13也由橡胶组合物形成。将各种橡胶配合剂配合在橡胶成分中进行混炼而形成未交联橡胶组合物，对该未交联橡胶组合物加热和加压，用交联剂让橡胶成分进行交联，这样即可得到橡胶组合物。黏合橡胶层12和拉伸橡胶层13既可以由与压缩橡胶层11一样的橡胶组合物形成，也可以由与压缩橡胶层11不一样的橡胶组合物形成。

芯线20埋设在V带主体10的黏合橡胶层12的厚度方向上的中间部位，芯线20形成为在带宽方向上具有节距的螺旋。芯线20例如由加捻纱织成。能够列举出的形成芯线20的纤维材料例如有聚酯纤维、芳纶纤维等。芯线20的外径例如为0.7mm以上且1.3mm以下。为了使芯线20相对于黏合橡胶层12具有黏合性，优选的是，在进行成形加工前对芯线20进行以下黏合处理中的一种处理或者两种以上处理。即：将芯线20浸渍在含有环氧化合物或异氰酸酯化合物的基础处理剂中后再加热的黏合处理、将芯线20浸渍在RFL水溶液中后再加热的黏合处理、以及将芯线20浸渍在橡胶糊中后再使其干燥的黏合处理。

内侧补强布30设置为覆盖V带主体10的压缩橡胶层11的内周面。内侧补强布30由例如梭织布、针织布、无纺布等织成。能够列举出的形成内侧补强布30的纤维材料例如有：尼龙纤维、聚酯纤维、棉、芳纶纤维等。内侧补强布30的厚度例如为0.1mm以上且1.0mm以下。为了使内侧补强布30相对于压缩橡胶层11具有黏合性，优选的是，在进行成形加工前对内侧补强布30进行以下黏合处理中的一种处理或两种以上的处理。即：将内侧补强布30浸渍在含有环氧化合物或异氰酸酯化合物的基础处理剂中后再加热的黏合处理、将内侧补强布30浸渍在RFL水溶液中后再加热的黏合处理、以及将内侧补强布30浸渍在橡胶糊中后再使其干燥的黏合处理、以及将高黏度的橡胶糊涂敷在内侧补强布30的成为V带主体10侧的表面上以后再使其干燥的黏合处理。通过用该内侧补强布30覆盖压缩橡胶层11的下齿形成部11a来构成下齿15。下齿15的高度例如为3.4mm以上且5.0mm以下，宽度例如为3.0mm以上且6.0mm以下，设置间距例如为7.0mm以上且11.0mm以下。

外侧补强布40设置为覆盖V带主体10的拉伸橡胶层13的外周面。外侧补强布40由例如梭织布、针织布、无纺布等织成。能够列举出的形成外侧补强布40的纤维材料例如有：尼龙纤维、聚酯纤维、棉、芳纶纤维等。外侧补强布40的厚度例如为0.1mm以上且1.0mm以下。为了使外侧补强布40相对于拉伸橡胶层13具有黏合性，优选的是，在进行成形加工前对外侧补强布40进行以下黏合处理中的一种处理或两种以上的处理。即：将外侧补强布40在浸渍在含有环氧化合物或异氰酸酯化合物的基础处理剂中后再加热的黏合处理、将外侧补强布40浸渍在RFL水溶液中后再加热的黏合处理、将外侧补强布40浸渍在橡胶糊中后再使其干燥的黏合处理以及将高黏度的橡胶糊涂敷在外侧补强布40的成为V带主体10侧的表面上以后再使其干燥的黏合处理。

以上实施方式所涉及的齿形V带B能够采用已知方法制造。

需要说明的是，上述实施方式中说明的是仅具有下齿15的齿形V带B，但只要是具有由橡胶组合物形成的动力传递面的摩擦传动带即可，并不特别限定于此，例如也可以是双齿形V带、无齿的切边V带、多楔带、平带等。

实施例

(齿形V带)

制作出了以下实施例1～5、比较例1～4的齿形V带。需要说明的是，各实施例和各比较例中所使用的橡胶配合情况示于表1。

＜实施例1＞

将作为橡胶成分的EPDM－1(T7241 JSR公司生产乙烯含量52质量％，ENB含量7.7质量％，门尼黏度27ML

需要说明的是，黏合橡胶层和拉伸橡胶层由其它EPDM橡胶组合物形成。芯线由由聚酯纤维织成的加捻纱织成。内侧补强布和外侧补强布由由尼龙66纤维织成的梭织布织成。

实施例1的齿形V带的带长(芯线中心周长)为717.5mm，外周侧的带最大宽度为19.4mm，内周侧的带最小宽度为14.7mm，带最大厚度为9.5mm(从芯线中心起外周侧为2.0mm，内周侧为7.5mm)，两侧面所成的夹角为30°。黏合橡胶层的厚度为1.5mm，芯线的外径为1.0mm，芯线的宽度方向上的间距为1.15mm，并且外侧补强布和内侧补强布的厚度为0.66mm。下齿的高度为4.1mm，设置间距为7.5mm，齿顶的曲率为2.2mm，齿底的曲率为1.0mm。

＜实施例2＞

除了形成压缩橡胶层的橡胶组合物相对于100质量份的橡胶成分配合了22质量份的作为对位芳纶短纤维的共聚对亚苯基-3,4’-氧二亚苯基对苯二甲酰胺短纤维(TECHNORA帝人公司生产，纤维长度3.0mm，纤维直径12.5μm，长径比＝240)作为短纤维以外，其它方面都与实施例1一样，这样制作出了齿形V带，将其定为实施例2。关于实施例2的齿形V带，形成压缩橡胶层的橡胶组合物在25℃下带宽方向上的拉伸屈服应力为30.3Mpa。

＜实施例3＞

除了形成压缩橡胶层的橡胶组合物相对于100质量份的橡胶成分配合了22质量份的间位芳纶短纤维(CONEX帝人公司生产，纤维长度3.0mm，纤维直径14.2μm，长径比＝211)作为短纤维配以外，其它方面都与实施例1一样，这样制作出了齿形V带，将其定为实施例3。关于实施例3的齿形V带，形成压缩橡胶层的橡胶组合物在25℃下带宽方向上的拉伸屈服应力为24.2MPa。

＜实施例4＞

除了形成压缩橡胶层的橡胶组合物相对于100质量份的橡胶成分配合了18质量份的尼龙66短纤维(LEONA 66旭化成公司生产，纤维长度3.0mm，纤维直径27.3μm，长径比＝110)作为短纤维以外，其它方面都与实施例1一样，这样制作出了齿形V带，将其定为实施例4。关于实施例4的齿形V带，形成压缩橡胶层的橡胶组合物在25℃下带宽方向上的拉伸屈服应力为24.1MPa。

<实施例5>

除了形成压缩橡胶层的橡胶组合物相对于100质量份的橡胶成分配合了作为共交联剂的20质量份的甲基丙烯酸锌(ACTOR ZMA川口化学工业公司生产)、相对于100质量份的橡胶成分配合了5.8质量份的作为对位芳纶短纤维的共聚对亚苯基-3,4’-氧二亚苯基对苯二甲酰胺短纤维作为短纤维、相对于100质量份的橡胶成分配合了19.1质量份的尼龙66短纤维以外，其它方面都与实施例1一样，这样制作出了齿形V带，将其定为实施例5。关于实施例5的齿形V带，形成压缩橡胶层的橡胶组合物在25℃下带宽方向上的拉伸屈服应力为30.1MPa。

＜比较例1＞

除了形成压缩橡胶层的橡胶组合物使用了纤维直径为36.4μm的间位芳纶短纤维，因此长径比＝82以外，其它方面都与实施例3一样，这样制作出了齿形V带，将其定为比较例1。关于比较例1的齿形V带，形成压缩橡胶层的橡胶组合物在25℃下带宽方向上的拉伸屈服应力为9.2MPa。

＜比较例2＞

除了形成压缩橡胶层的橡胶组合物使用了纤维长度为1.0mm的尼龙66短纤维，因此长径比＝37以外，其它方面都与实施例4一样，这样制作出了齿形V带，将其定为比较例2。关于比较例2的齿形V带，形成压缩橡胶层的橡胶组合物25℃下带宽方向上的拉伸屈服应力为10.7MPa。

＜比较例3＞

除了形成压缩橡胶层的橡胶组合物使用了EPDM－2(EP123 JSR公司生产乙烯含量58质量％，ENB含量4.5质量％，门尼黏度19.5ML

＜比较例4＞

除了形成压缩橡胶层的橡胶组合物中没有配合作为共交联剂的N，N’-间苯撑双马来酰亚胺且相对于100质量份的橡胶成分让间位芳纶短纤维的配合量为21质量份以外，其它方面都与实施例3一样，这样制作出了齿形V带，将其定为比较例4。关于比较例4的齿形V带，形成压缩橡胶层的橡胶组合物在25℃下带宽方向上的拉伸屈服应力为14.6MPa。

【表1】

＜带运行试验＞

图5示出带运行试验机50的带轮布置情况。

该带运行试验机50具有带轮直径52mm的主动带轮51和能够左右活动地设置在主动带轮51右侧的带轮直径125mm的从动带轮52。需要说明的是，主动带轮51和从动带轮由铝合金(ADC12)制成，算术表面粗糙度(Ra)为0.5mm，V角度为28°。

针对实施例1～5和比较例1～4各例中的齿形V带B，在将它们分别绕在主动带轮51和从动带轮52上，以1176N的负荷去拉从动带轮52的轴，然后让主动带轮51以6400rpm的转速旋转，让齿形V带B运行了48小时。然后，计算出了带运行前后的带质量变化量相对于带运行前的带质量的质量变化率。

(试验结果)

试验结果示出于表1。

根据表1，实施例1～5的情况为：形成动力传递面的橡胶组合物，是长径比为100以上的短纤维沿带宽方向取向地分散在以二烯含量为6.0质量％以上的EPDM为主要成分的橡胶成分中而形成的，橡胶组合物在25℃下带宽方向上的拉伸屈服应力为15.0MPa以上。比较例1和2的情况为：短纤维的长径比小于100且橡胶组合物在25℃下带宽方向上的拉伸屈服应力小于15.0Mpa，比较例3的情况为：二烯的含量小于6.0质量％且橡胶组合物在25℃下带宽方向上的拉伸屈服应力小于15.0Mpa，比较例4的情况为：橡胶组合物在25℃下带宽方向上的拉伸屈服应力小于15.0Mpa。根据表1，与比较例1～4相比，实施例1～5的带运行前后的质量变化率较低。由此可知实施例1～5的动力传动面的耐磨性优异。

－工业实用性－

本发明涉及一种摩擦传动带。

－符号说明－

B 齿形V带(摩擦传动带)

S 橡胶片

T 试样

10 V带主体

11 压缩橡胶层

11a 下齿形成部

12 黏合橡胶层

13 拉伸橡胶层

14 短纤维

15 下齿

20 芯线

30 内侧补强布

40 外侧补强布

50 带运行试验机

51 主动带轮

52 从动带轮。