專利名稱：齒形帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有高剛性和高強度、且耐彎曲疲勞性優(yōu)良的齒形帶。
背景技術(shù)：
齒形帶架設(shè)在驅(qū)動側(cè)齒形帶輪和從動側(cè)齒形帶輪之間，可被用作一般工業(yè)設(shè)備及 OA設(shè)備的傳動帶、汽車內(nèi)燃機的正時帶、汽車的驅(qū)動帶等。通常，齒形帶包括由含有碳黑的黑色橡膠層構(gòu)成的帶主體、在該帶主體的表面形成的多個齒部、和覆蓋該齒部的表面的齒布，其中，在上述黑色橡膠層中沿長度方向埋設(shè)有多條芯線。在主要因齒布的磨損而產(chǎn)生缺齒、以及芯線被截斷等情況下齒形帶將無法使用。為了提高齒形帶的傳動能力、停止精度、衰減特性，必須提高上述橡膠層的強度、 剛性、耐磨損性、耐彎曲疲勞性、對其他材料的粘合性。通過在橡膠層的組合物中混合聚合物合金，能夠提高橡膠層的強度、剛性、耐磨損性的方法是眾所周知的技術(shù)，其中，上述聚合物合金是通過使甲基丙烯酸鋅微分散于氫化丁腈橡膠(HNBR)而獲得的(例如，日本國專利第4360993號公報等)。這種情況下，由于不需要含有作為增強劑的碳，因此能夠使橡膠層的顏色變淡。但是，在提高甲基丙烯酸鋅相對于HNBR的混合比例以進一步提高強度等的情況下，橡膠層的耐彎曲疲勞性、對其他材料的粘合性、永久應(yīng)變特性惡化；寒冷地區(qū)及冬季時啟動力矩增大(耐寒性降低)；由帶運轉(zhuǎn)引起的自身發(fā)熱增加等，從而主要存在動態(tài)物性降低的問題。此外，為了提高齒形帶的傳動能力，必須提高帶齒布用帆布的耐磨損性、對橡膠層和芯線的粘合性。而且，為了運轉(zhuǎn)時的清潔性、良好的可維護性，需要使帆布的顏色從現(xiàn)有的黑色變淡，而且還報告有一種兼具淡色化和高耐磨損性的技術(shù)(例如上述日本國專利第 4360993號公報等)。但是，存在以下問題由于淡色化將使齒布的導(dǎo)電性惡化，帶運轉(zhuǎn)時將帶電、放電。 而且，在為使耐磨損性提高而增加了聚四氟乙烯(PTFE)等的減阻劑的情況下，存在齒布與橡膠層、芯線的粘合力降低的問題。而且，為了提高齒形帶的傳動能力、停止精度、衰減特性，還必須提高芯線的強度、 剛性、耐彎曲疲勞性、對其他材料的粘合性。為了實現(xiàn)芯線的高剛性，使用由碳纖維制成的碳芯線已眾所周知。但是，雖然上述方法因帶拉伸剛性提高而在提高跳齒扭矩、停止精度、以及衰減特性方面具有較大的效果，但與現(xiàn)有的玻璃芯線及芳綸芯線相比較，當(dāng)碳芯線與這些芯線的直徑相同時，拉伸強度并沒有多少提高，且耐彎曲疲勞性較差、耐沖擊性較差、粘合困難，因此存在難以提高傳動能力(難以實現(xiàn)窄帶化、裝置緊湊化)的問題。為了改善傳動能力，人們開發(fā)出了在由碳纖維構(gòu)成的芯纖維的周圍配置多條由經(jīng)初捻的玻璃纖維構(gòu)成的單紗并將芯纖維和單紗進行復(fù)捻而獲得的芯線(日本國專利第4018460號公報)。但是，在這種芯線中存在以下問題，S卩，由于與橡膠層的粘合性差，因此在對帶的
3齒部施加較強的剪切力時，齒部將提早缺損，無法得到所期待的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于通過使橡膠層含有高分子量HNBR， 提供具有高剛性和高強度、且耐彎曲疲勞性良好的齒形帶。而且，本發(fā)明的目的在于通過使橡膠層含有氫化羧基NBR，提供橡膠層與芯線和橡膠層與齒布間的粘合性良好、且耐磨損性良好的齒形帶。而且，本發(fā)明的目的在于通過使橡膠層含有低結(jié)合丙烯腈含量HNBR，提供以良好平衡的方式具有耐寒性和耐油性的齒形帶。此外，本發(fā)明的目的在于通過使齒布的表面層或粘合層含有氫化羧基NBR，提供齒布與橡膠層及芯線之間具有良好的粘合性的齒形帶。而且，本發(fā)明的目的在于通過使齒布的表面層、粘合層含有導(dǎo)電性氧化鋅、導(dǎo)電性碳，提供導(dǎo)電性良好的齒形帶。此外，本發(fā)明的目的在于通過使用由碳纖維和玻璃纖維的復(fù)合材料構(gòu)成的芯線， 提供耐沖擊性和耐彎曲疲勞性良好的齒形帶。本發(fā)明第1方面的齒形帶，包括帶主體，具有含有氫化丁腈橡膠和聚合物合金的橡膠層，其中，所述聚合物合金是通過在與上述氫化丁腈橡膠相同或不同的氫化丁腈橡膠中微分散甲基丙烯酸鋅而形成；多個齒部，形成于所述橡膠層的至少一個表面；以及齒布， 在布基材的一個表面形成粘合層，所述齒布以覆蓋所述齒部的方式與所述帶主體粘合，其中，所述布基材通過將帆布浸漬于含有氫化丁腈橡膠的表面層用橡膠組合物而形成，所述齒形帶的特征在于，所述橡膠層含有100°c時的門尼粘度為100以上、160以下的氫化丁腈橡膠。本發(fā)明第2方面的齒形帶，在本發(fā)明第1方面中，所述橡膠層的橡膠硬度Hs為95 以上，硫化橡膠試驗中的100%模量為ISMPa以上，橡膠斷裂強度為36MPa以上。本發(fā)明第3方面的齒形帶，在本發(fā)明第1方面中，所述橡膠層中，相對于所述橡膠層的總量，所述100°c時的門尼粘度為100以上且160以下的氫化丁腈橡膠的含量為5質(zhì)量％以上、20質(zhì)量％以下。在本發(fā)明第1至第3方面中，由于帶主體的所述橡膠層含有門尼粘度為100以上、 160以下高分子量的氫化丁腈橡膠(HNBR)，因此，齒形帶具有高剛性和高強度，而且具有良好的耐彎曲疲勞性。本發(fā)明第4方面的齒形帶，在本發(fā)明第1至第3任一方面中，所述橡膠層還含有氫化羧基丁腈橡膠。本發(fā)明第5方面的齒形帶，在本發(fā)明第4方面中，相對于所述橡膠層的總量，所述氫化羧基丁腈橡膠的含量為1質(zhì)量％以上、30質(zhì)量％以下。在本發(fā)明第4或第5方面中，由于含有氫化羧基丁腈橡膠(氫化羧基NBR)，因此， 橡膠層與芯線及齒布之間的粘合性良好，并且橡膠層的耐磨性良好。本發(fā)明第6方面的齒形帶，在本發(fā)明第1至第5任一方面中，所述橡膠層含有結(jié)合丙烯腈含量為15質(zhì)量％以上、25質(zhì)量％以下的低結(jié)合丙烯腈含量氫化丁腈橡膠。在本發(fā)明中，齒形帶具有良好的耐寒性。
本發(fā)明第7方面的齒形帶，在本發(fā)明第6方面中，所述橡膠層中，相對于該橡膠層的橡膠成分總量，所述低結(jié)合丙烯腈含量氫化丁腈橡膠的含量為10質(zhì)量％以上、70質(zhì)量％ 以下。本發(fā)明第8方面的齒形帶，在本發(fā)明第6方面中，橡膠層含有結(jié)合丙烯腈含量為35 質(zhì)量％以上、50質(zhì)量％以下的氫化丁腈橡膠，該氫化丁腈橡膠和所述低結(jié)合丙烯腈含量氫化丁腈橡膠的質(zhì)量比為15 85至80 20。在本發(fā)明第7或第8方面中，齒形帶具有良好平衡的耐寒性和耐油性。本發(fā)明第9方面的齒形帶，在本發(fā)明第1至第8任一方面中，所述齒布的所述表面層用橡膠組合物含有氫化羧基丁腈橡膠。在本發(fā)明中，由于齒布的表面層用橡膠組合物含有氫化羧基NBR，因此，齒布與橡膠層及芯線之間具有良好的粘合性。而且，由于不需要RFL(Resorcin Formalin Latex 間苯二酚甲醛膠乳)處理，因此耐磨損性良好。本發(fā)明第10方面的齒形帶，在本發(fā)明第1至第9任一方面中，所述齒布的所述粘
合層含有氫化羧基丁腈橡膠。在本發(fā)明中，由于齒布的粘合層含有氫化羧基NBR，因此，齒布與橡膠層及芯線之間具有良好的粘合性。本發(fā)明第11方面的齒形帶，在本發(fā)明第1至第10任一方面中，所述表面層用橡膠組合物含有聚四氟乙烯。在本發(fā)明中，由于齒布的表面層含有PTFE，因此耐磨損性良好。而且，即使在齒布磨損的情況下也能保持自身潤滑性。本發(fā)明第12方面的齒形帶，在本發(fā)明第1至第11任一方面中，所述表面層用橡膠組合物含有導(dǎo)電性氧化鋅。在本發(fā)明中，齒布的表面的導(dǎo)電性良好。本發(fā)明第13方面的齒形帶，在本發(fā)明第1至第12任一方面中，所述粘合層含有導(dǎo)電性碳。在本發(fā)明中，齒布的表面的導(dǎo)電性良好。本發(fā)明第14方面的齒形帶，在本發(fā)明第1至第13任一方面中，所述帶主體具有芯線，所述芯線通過在由碳纖維構(gòu)成的芯纖維的周圍配置由經(jīng)初捻的玻璃纖維構(gòu)成的多條單紗并對所述芯纖維和單紗進行復(fù)捻而形成的。在本發(fā)明中，粘合性進一步提高，齒形帶具有更加良好的剛性、耐沖擊性和耐彎曲疲勞性。根據(jù)本發(fā)明，由于橡膠層含有高分子量HNBR，因此，齒形帶具有高剛性和高強度， 而且具有良好的耐彎曲疲勞性。而且，根據(jù)本發(fā)明，由于橡膠層含有氫化羧基NBR，因此，齒形帶中橡膠層與齒布及芯線之間具有良好的粘合性，而且耐磨損性良好。而且，根據(jù)本發(fā)明，由于橡膠層含有低結(jié)合丙烯腈含量HNBR，因此齒形帶具有耐寒性。此外，根據(jù)本發(fā)明，由于齒布的表面層或粘合層含有氫化羧基NBR，因此，齒布和橡膠層及芯線之間具有良好的粘合性。
而且，根據(jù)本發(fā)明，由于齒布的表面層含有導(dǎo)電性氧化鋅，粘合層含有導(dǎo)電性碳， 因此齒形帶的導(dǎo)電性良好。根據(jù)本發(fā)明，由于使用由碳纖維和玻璃纖維的復(fù)合材料構(gòu)成的芯線，因此齒形帶的剛性、耐沖擊性和耐彎曲疲勞性良好，通過以下結(jié)合附圖進行的詳細描述，本發(fā)明以上和進一步的目的和特點將更加清林疋。


圖1是表示本發(fā)明實施方式的齒形帶的局部剖視立體圖。圖2A是表示齒形帶的俯視圖。圖2B是表示齒形帶的截面圖。圖2C是表示齒形帶的局部剖視側(cè)面圖。圖3是用于說明齒形帶的制造方法的示意性截面圖。圖4是表示用于評價橡膠層的耐彎曲疲勞性的裝置的示意圖。圖5是表示各齒形帶的橡膠層的背部發(fā)生微小裂紋為止的時間的圖表。圖6是表示各齒形帶經(jīng)過1000小時時帶主體的橡膠層厚度的變化量的圖表。圖7是表示用于評價耐寒性的裝置的示意圖。圖8是表示對各齒形帶的循環(huán)數(shù)與背橡膠裂紋數(shù)的關(guān)系進行研究后所獲得的結(jié)果的圖表。圖9是表示對浸漬時間和體積變化率間的關(guān)系進行研究后所獲得的結(jié)果的圖表。圖10是用于說明對各橡膠層材料與齒布間的粘合性進行評價的評價方法的圖。圖11表示將混合例4的橡膠層材料的粘合強度設(shè)為100%時的各混合例的橡膠層材料的粘合強度。圖12是用于說明對各橡膠層材料與芯線間的粘合性進行評價的評價方法的圖。圖13是表示對使用芯線1時的各橡膠層材料的粘合強度進行求解所獲得的結(jié)果的圖表。圖14是表示對使用芯線2時的各橡膠層材料的粘合強度進行求解所獲得的結(jié)果的圖表。圖15是表示對使用芯線3時的各橡膠層材料的粘合強度進行求解所獲得的結(jié)果的圖表。圖16是表示用于評價導(dǎo)電性的裝置的示意圖。圖17是表示產(chǎn)生的靜電量的圖表。圖18是表示產(chǎn)生的靜電量的圖表。圖19是用于說明對粘合層的露出進行控制的控制方法的圖。圖20是表示將齒布6的粘合強度設(shè)為100%時的各齒布的粘合強度的圖表。圖21是用于說明對各齒布與芯線間的粘合性進行評價的評價方法的圖。圖22是表示將齒布6和芯線3組合時的粘合強度設(shè)為100%時各齒布與芯線1 3間的粘合強度的圖表。圖23是表示各齒形帶經(jīng)過1000小時時的齒布的磨損量的圖表。
圖M是表示用于評價耐沖擊性的裝置的示意圖。圖25是表示至各齒形帶出現(xiàn)故障為止的時間的圖表。圖沈是表示各齒形帶經(jīng)過1000小時時的剩余強度的圖表。圖27是表示用于評價負荷耐久性的裝置的示意圖。圖觀是表示至各齒形帶出現(xiàn)故障為止的時間的圖表。圖四是表示用于評價帶的衰減特性的裝置的示意圖。圖30是表示衰減時間與從動帶輪振幅量間的關(guān)系的圖表。
具體實施例方式以下，基于表示本發(fā)明實施方式的附圖對本發(fā)明進行具體說明。圖1是表示本發(fā)明實施方式的齒形帶1的局部剖視立體圖，圖2A是表示齒形帶1 的俯視圖，圖2B是表示齒形帶1的截面圖，圖2C是表示齒形帶1的局部剖視側(cè)面圖。齒形帶1包括帶主體4、多個齒部5、和齒布6，其中，在帶主體4中沿橡膠層3的寬度方向并列設(shè)置有多個芯線2 ；多個齒部5形成于所述帶主體4的一個表面；齒布6覆蓋所述齒部5的表面。在齒形帶1中，齒部5也可以形成于帶主體4的正、反兩面。齒布6如下形成使表面層用橡膠組合物浸入帆布面料的內(nèi)部，并在帆布面料的表面形成表面層而得到布質(zhì)基材61，使粘合層用橡膠組合物附著于布質(zhì)基材61的處在齒布5 —側(cè)的表面，從而形成粘合層62。(1)帶主體在構(gòu)成上述帶主體4的橡膠層3中含有HNBR、以及在HNBR中微分散有甲基丙烯酸鋅而得到的HNBR/甲基丙烯酸鋅聚合物合金(以下，稱為聚合物合金)作為橡膠成分。上述聚合物合金可以使用預(yù)先制備的產(chǎn)品，也可以在制備橡膠層3用的組合物(橡膠層用組合物)的階段通過在HNBR中微分散甲基丙烯酸鋅來制備。作為上述產(chǎn)品，例如可以列舉 日本 ZEON 株式會社制的 “Zeoforte (注冊商標(biāo))ZSC2^5N，Weoforte ZSC4195CX” 等。單體HNBR的結(jié)合丙烯腈含量優(yōu)選為15% 50%，碘值優(yōu)選為60mg/100mg以下。 而且，含有100°c時的門尼粘度(1+4)為100以上、160以下的高分子量HNBR。上述門尼粘度優(yōu)選為110以上、150以下，更優(yōu)選為120以上、140以下。通過含有上述高分子量HNBR， 并且含有上述聚合物合金，從而使得橡膠層3具有高強度和高剛性，并具有良好的耐彎曲疲勞性。即，由于在不增加上述聚合物合金含量的情況下可使得橡膠層3具有高強度和高剛性，因此，不會產(chǎn)生由上述聚合物合金的含量增加而導(dǎo)致的耐彎曲疲勞性的惡化等的上述弊病?？梢哉J為，通過添加上述高分子量HNBR，能夠改善橡膠層的強度、剛性及動態(tài)物性， 其原因在于聚合物的分子本身及分子間結(jié)合力提高，由此起到降低永久應(yīng)變、降低自身發(fā)熱等的作用。從良好地表現(xiàn)上述效果及降低成本的觀點出發(fā)，相對于橡膠層3總量(橡膠層用組合物)，上述高分子量HNBR的含量優(yōu)選為5質(zhì)量％以上、20質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為7 質(zhì)量％以上、18質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選為10質(zhì)量％以上、15質(zhì)量％以下。作為橡膠成分，優(yōu)選地，還含有將羧基丁腈橡膠氫化所得到的氫化羧基NBR。由此， 芯線2良好地粘合在橡膠層3的內(nèi)部，橡膠層3和齒布6的粘合性變得良好，并且橡膠層3 的耐磨損性變得良好?？梢哉J為，通過導(dǎo)入羧基可改善橡膠層的耐磨損性的原因在于聚合物的分子間結(jié)合力提高。另外，可以認為，通過導(dǎo)入羧基而使橡膠層3與齒布及芯線等其他材料間的潤濕性和粘合性變得良好的原因在于，賦予了與各材料相適應(yīng)的極性以及增加了其他材料對粘合劑的一次結(jié)合量。上述氫化羧基NBR的100°C時的門尼粘度(1+4)優(yōu)選為60以上、100以下，結(jié)合丙烯腈含量優(yōu)選為50質(zhì)量％以下，碘值優(yōu)選為60mg/100mg以下。而且，從良好地表現(xiàn)上述效果和降低成本的觀點出發(fā)，相對于橡膠層3總量(橡膠層用組合物)，上述氫化羧基NBR的含量優(yōu)選為1質(zhì)量％以上、30質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為2質(zhì)量％以上、10質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選為2. 5質(zhì)量％以上、5質(zhì)量％以下。而且，優(yōu)選地，在橡膠成分中含有低結(jié)合丙烯腈含量HNBR(即，相對于HNBR總量， 結(jié)合丙烯腈含量為15質(zhì)量％以上、25質(zhì)量％以下的HNBR)。由此，齒形帶1具有良好的耐寒性(低溫啟動型)。更優(yōu)選的是，低結(jié)合丙烯腈含量HNBR的100°C時的門尼粘度(1+4)為 50以上、100以下，碘值為27mg/100mg以下。從良好地表現(xiàn)上述效果的及降低成本的觀點出發(fā)，相對于橡膠成分總量，低結(jié)合丙烯腈含量HNBR的含量優(yōu)選為10質(zhì)量％以上、70質(zhì)量％ 以下，更優(yōu)選為20質(zhì)量％以上、50質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選為30質(zhì)量％以上、40質(zhì)量％以下。由此，齒形帶1被賦予適當(dāng)?shù)臉O性，齒形帶1以良好平衡的方式具有耐寒性(低溫啟動性)和耐油性。在此，各HNBR可以是聚合物單體，也可以是聚合物合金所含有的HNBR。此外，在橡膠成分中，結(jié)合丙烯腈含量為35質(zhì)量％以上、50質(zhì)量％以下的高或中高結(jié)合丙烯腈含量HNBR與低結(jié)合丙烯腈含量HNBR的質(zhì)量比優(yōu)選為15 85至80 20，更優(yōu)選為30 70至70 30，進一步優(yōu)選為50 50至65 35。在上述橡膠成分中混合諸如有機過氧化物和/或硫磺等交聯(lián)劑、共交聯(lián)劑(交聯(lián)助劑)、抗老劑、顏料、著色劑及增塑劑等而得到橡膠層組合物，通過對該橡膠層用組合物進行交聯(lián)而得到橡膠層3。作為上述有機過氧化物，沒有特別限制，可以使用例如1，1- 二叔丁基過氧基_3，3，5-三甲基環(huán)己烷、二叔丁基過氧化物、二叔丁基過氧化異丙苯、過氧化二異丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己炔、1，3_雙(叔丁基過氧基異丙基)苯、叔丁基過氧基異丙基甲酸酯等。此外，作為交聯(lián)劑，除這些有機過氧化物之外，還可以適量添加肟亞硝基化合物、單體類、聚合物類的物質(zhì)(通常作為共交聯(lián)劑使用)。除此之外，橡膠層用組合物中還可以含有增強劑、表面裂紋防止劑等。作為共交聯(lián)劑，可以列舉苯撐雙馬來酰亞胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三烯丙基異三聚氰酸酯等。作為抗老劑，可以列舉胺類抗老劑、及2-巰基苯并咪唑的鋅鹽等。作為顏料及著色劑，可以列舉氧化鈦、碳、酞菁藍、酞菁綠、胭脂紅等。作為增塑劑，可以列舉己二酸類聚酯、偏苯三酸酯、脂肪族二元酸酯等增塑劑。作為芯線2，優(yōu)選地，在中心部配置芯纖維，在其周圍配置多條經(jīng)初捻的單紗并對上述芯纖維和單紗進行復(fù)捻從而形成芯線2。更優(yōu)選地，上述單紗的初捻方向與復(fù)捻方向相同，并且，上述芯纖維的初捻方向與上述單紗的初捻方向為相反方向，或者，上述芯纖維是無捻纖維。進一步優(yōu)選地，芯纖維采用碳纖維，單紗采用玻璃纖維。由于本發(fā)明的橡膠層組合物具有上述組分，因此將上述橡膠層用組合物交聯(lián)而得到的橡膠層3即使在不含有作為增強劑的碳時仍具有高強度及高硬度的物性，，即，“橡膠硬度Hs為95以上、硫化橡膠試驗中100%模量為ISMPa以上、橡膠斷裂強度為36MPa以上”。因此，可進行黑色以外的著色，具有清潔性，不會出現(xiàn)像使用碳著色為黑色、帶主體4磨損而磨損粉末飛散時那樣污垢顯著的情況。而且，由于淡色化因此容易目視確認磨損粉末的產(chǎn)生，從而能夠容易地判別更換時間，因此可維護性也良好。另外，關(guān)于上述橡膠硬度Hs，從防止噪音的觀點出發(fā)優(yōu)選為98Hs以下。(2)齒布作為齒布6的帆布面料，可以列舉尼龍6、尼龍66、尼龍46、芳綸纖維及聚對苯撐苯并惡唑纖維等。這些物質(zhì)可以單獨使用，也可以由它們的混紡絲構(gòu)成。齒布6的上述表面層用橡膠組合物及粘合層用橡膠組合物，含有HNBR以及在HNBR 中微分散有甲基丙烯酸鋅而形成的HNBR/甲基丙烯酸鋅聚合物合金作為橡膠成分。上述聚合物合金可以使用預(yù)先制備的產(chǎn)品，也可以在制備表面層用橡膠組合物或粘合層用橡膠組合物的階段通過在HNBR中微分散甲基丙烯酸鋅來制備。優(yōu)選地，還含有氫化羧基NBR作為橡膠成分。作為氫化羧基NBR，例如，可以是100°C時的門尼粘度(1+4)為60以上、100以下，結(jié)合丙烯腈含量為50%以下，碘值為 60mg/100mg以下的氫化羧基NBR。通過含有氫化羧基NBR，齒布6與芯線2及橡膠層3之間的粘合性變得良好。此外，由于不需要RFL處理，不含有間苯二酚和福爾馬林的縮聚物，因此耐磨損性良好。即使在氫化羧基NBR僅混合至粘合層用橡膠組合物的情況下仍起到上述的效果?？梢哉J為，通過導(dǎo)入羧基而使齒布6與其他材料的粘合性變得良好的原因在于賦予了與各材料相適應(yīng)的極性，增加了其他材料對粘合劑的一次結(jié)合量。從上述效果的良好實現(xiàn)、加工性及成本的觀點出發(fā)，相對于表面層用橡膠組合物或粘合層用橡膠組合物，氫化羧基NBR的含量優(yōu)選為1質(zhì)量％以上、30質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為2質(zhì)量％以上、15質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選為2. 5質(zhì)量％以上、10質(zhì)量％以下。而且，混合上述有機過氧化物等交聯(lián)劑、硬脂酸和/或苯撐雙馬來酰亞胺等交聯(lián)助劑、鈦酸鉀晶須等增強劑、苯酚樹脂等NBR粘合劑、及己二酸類聚酯等增塑劑作為橡膠以外的成分。也可以混合氧化鈦等顏料。由于含有鈦酸鉀晶須等增強劑，而不需要含有碳作為增強劑，因此可以將齒布6著色為白色，因而具有清潔性，不會出現(xiàn)像使用碳著色為黑色、 齒布6磨損而磨損粉末飛散時那樣污垢顯著的情況。在上述表面層用橡膠組合物中還混合PTFE。由于通過氫化羧基NBR提高了粘合力，因此可以大量含有PTFE，從而可以進一步使齒布2的耐磨損性提高。相對于表面層用橡膠組合物，PTFE的混合量優(yōu)選為30質(zhì)量％以上、90質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為40質(zhì)量％以上、 80質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選為50質(zhì)量％以上、60質(zhì)量％以下。PTFE不僅包含在齒布6的表面層中，而且包含在布基材61內(nèi)，因此即使在齒布6已磨損的情況下仍維持著自身潤滑性。而且，優(yōu)選在上述表面層用橡膠組合物中混合導(dǎo)電性氧化鋅。更優(yōu)選導(dǎo)電性氧化鋅的體積電阻率為20 Ω ·αιι&1、500Ω .cm以下，比表面積為4m2/g以上、50m2/g以下，一次粒徑為 20nm 以上、250nm 以下，體積比重(bulk density)為 200ml/100g 以上、1000ml/100g 以下。而且，從良好導(dǎo)電性的賦予、及成本的觀點出發(fā)，優(yōu)選在表面層用橡膠組合物中含有 2質(zhì)量％以上、20質(zhì)量％以下的導(dǎo)電性氧化鋅，更優(yōu)選含有3質(zhì)量％以上、10質(zhì)量％以下的導(dǎo)電性氧化鋅。優(yōu)選在上述粘合層用橡膠組合物中混合導(dǎo)電性碳。更優(yōu)選導(dǎo)電性碳的平均粒徑為20nm以上、50nm以下，比表面積為30m2/g以上、140m2/g以下，碘吸收量為50mg/g以上、180mg/g以下，體積密度為0.01g/ml以上、0. 3g/ml以下，電阻率為0.4 Ω 以下。從良好導(dǎo)電性的賦予、加工性、及成本的觀點出發(fā)，優(yōu)選在粘合層用橡膠組合物中含有10質(zhì)量％ 以上、40質(zhì)量％以下的導(dǎo)電性碳，更優(yōu)選含有12質(zhì)量％以上、30質(zhì)量％以下的導(dǎo)電性碳，進一步優(yōu)選含有13質(zhì)量％以上、20質(zhì)量％以下的導(dǎo)電性碳?？梢匀绾笏鰧?dǎo)電性氧化鋅、導(dǎo)電性碳等導(dǎo)電性材料在齒布6的表面(齒形帶 1的表面)的露出度進行控制。由此，齒布6具有良好的導(dǎo)電性，防止齒形帶1在運轉(zhuǎn)時帶電。相對于上述整個表面的上述露出度優(yōu)選為0%以上、30%以下。將上述表面層用橡膠組合物及粘合層用橡膠組合物溶解于有機溶劑來進行使用。(3)齒形帶的制造以下，對齒形帶1的制造方法進行說明。圖3是用于說明齒形帶1的制造方法的示意截面圖。首先，例如將尼龍66制的帆布面料60浸漬于通過將上述表面層用橡膠組合物溶解于有機溶劑而得到的溶液中，然后使其干燥(圖3Α)。由此，得到布基材61，其中，表面層用橡膠組合物(圖中，以“ · · ”表示)浸透帆布面料60的布紋60a從而在表面形成有由表面層用橡膠組合物形成的表面層(圖:3B)。以干燥后的固體份量計，每lm2的帆布面料60形成有50g 200g的表面層。接著，在布基材61的一個表面涂布通過將粘合層用橡膠組合物溶解于有機溶劑而得到的溶液，使其干燥后形成粘合層62 (圖3C)。以干燥后的固體份量計，每Im2的帆布面料60形成有30g 250g的粘合層62。然后，在具有齒部形成用槽的圓筒狀模具的外表面纏繞齒布6，使得在圓筒狀模具側(cè)形成交聯(lián)膜，在此基礎(chǔ)上，以一定張力將芯線2纏成螺旋狀，然后在此基礎(chǔ)上，纏繞由橡膠層用橡膠組合物形成的未硫化(未交聯(lián))橡膠片材，之后，裝入硫化罐從外周側(cè)加壓，通過蒸汽進行加熱。成形溫度為100°C以上、130°C以下，成形壓力為6MPa以上、IOMPa以下。 齒形帶1中，橡膠因上述加壓、加熱而軟化并形成齒部5，并且齒布6粘合于齒布表面?zhèn)龋纬上鹉z層3。由此制造齒形帶1(圖3D)。實施例以下，對本發(fā)明的實施例進行具體說明，但本發(fā)明并不限于下述實施例。(1)帶主體的橡膠層用組合物[混合例1]根據(jù)下述表1的配比(以質(zhì)量份表示)，將HNBR(I)(日本觀ON株式會社制 "Zetpol (注冊商標(biāo))2010H”)、HNBR/甲基丙烯酸鋅聚合物合金(聚合物合金)(1)(日本 ^ON株式會社制“koforte ZSC2295N")、氧化鈦(堺化學(xué)工業(yè)株式會社制“氧化鈦R-62N”、 白色顏料)、增塑劑(株式會社ADEKA制“ADK CIZER C9N”、己二酸類聚酯)、交聯(lián)劑(化藥 Akzo株式會社制“Perkadox 14/40C，，、[1,3- (叔丁基過氧基異丙基)苯(40% ) +碳酸鈣])、共交聯(lián)劑(大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會社制“VULN0C PM”、苯撐雙馬來酰亞胺)、抗老劑 (白石鈣株式會社制“Naugard445” (胺類抗老劑)、大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會社制“N0CRAC MBZ” (2-巰基苯并咪唑的鋅鹽))、及SRF碳(旭碳株式會社制、著色劑)混合，得到混合例 1的橡膠層用組合物。"Zetpol 2010H”的物性為結(jié)合丙烯腈含量為36.2質(zhì)量％、碘值(中心值)為llmg/100mg、門尼粘度為120以上?！癦SC2295N”的基體聚合物為“ktpol2020”(物性結(jié)合丙烯腈含量為36. 2%、碘值為(中心值)28mg/100mg、門尼粘度為78)，“ZSC2295N”的物性為門尼粘度為85、硬度JIS (shoreD)為95 (60)。[表1]
權(quán)利要求
1.齒形帶，包括帶主體，具有含有氫化丁腈橡膠和聚合物合金的橡膠層，其中，所述聚合物合金通過在與所述氫化丁腈橡膠相同或不同的氫化丁腈橡膠中微分散甲基丙烯酸鋅而形成；多個齒部，形成于所述橡膠層的至少一個表面；以及齒布，在布基材的一個表面形成有粘合層，所述齒布以覆蓋所述齒部的方式與所述帶主體粘合，其中，所述布基材是通過將帆布浸漬在含有氫化丁腈橡膠的表面層用橡膠組合物中而形成的，其特征在于，所述橡膠層含有100°c時的門尼粘度為100以上、160以下的氫化丁腈橡膠。
2.如權(quán)利要求1所述的齒形帶，其特征在于，所述橡膠層的橡膠硬度Hs為95以上，硫化橡膠試驗中的100%模量為ISMPa以上，橡膠斷裂強度為36MPa以上。
3.如權(quán)利要求1所述的齒形帶，其特征在于，所述橡膠層中，相對于所述橡膠層的總量，所述100°c時的門尼粘度為100以上、160以下的氫化丁腈橡膠的含量為5質(zhì)量％以上、 20質(zhì)量％以下。
4.如權(quán)利要求1所述的齒形帶，其特征在于，所述橡膠層還含有氫化羧基丁腈橡膠。
5.如權(quán)利要求4所述的齒形帶，其特征在于，相對于所述橡膠層的總量，所述氫化羧基丁腈橡膠的含量為1質(zhì)量％以上、30質(zhì)量％以下。
6.如權(quán)利要求1所述的齒形帶，其特征在于，所述橡膠層含有低結(jié)合丙烯腈含量氫化丁腈橡膠，其中，在所述低結(jié)合丙烯腈含量氫化丁腈橡膠中，結(jié)合丙烯腈含量為15質(zhì)量％ 以上、25質(zhì)量％以下。
7.如權(quán)利要求6所述的齒形帶，其特征在于，所述橡膠層中，相對于所述橡膠層的橡膠成分總量，所述低結(jié)合丙烯腈含量氫化丁腈橡膠的含量為10質(zhì)量％以上、70質(zhì)量％以下。
8.如權(quán)利要求6所述的齒形帶，其特征在于，含有結(jié)合丙烯腈含量為35質(zhì)量％以上、 50質(zhì)量％以下的氫化丁腈橡膠，該氫化丁腈橡膠和所述低結(jié)合丙烯腈含量氫化丁腈橡膠的質(zhì)量比為15 85至80 20。
9.如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的齒形帶，其特征在于，所述齒布的所述表面層用橡膠組合物含有氫化羧基丁腈橡膠。
10.如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的齒形帶，其特征在于，所述齒布的所述粘合層含有氫化羧基丁腈橡膠。
11.如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的齒形帶，其特征在于，所述表面層用橡膠組合物含有聚四氟乙烯。
12.如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的齒形帶，其特征在于，所述表面層用橡膠組合物含有導(dǎo)電性氧化鋅。
13.如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的齒形帶，其特征在于，所述粘合層含有導(dǎo)電性碳。
14.如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的齒形帶，其特征在于，所述帶主體具有芯線， 所述芯線是通過在由碳纖維構(gòu)成的芯纖維的周圍配置由經(jīng)初捻的玻璃纖維構(gòu)成的多條單紗并對所述芯纖維和所述單紗進行復(fù)捻而形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供具有高剛性和高強度、且耐彎曲疲勞性良好的齒形帶。齒形帶(1)包括帶主體(4)，在橡膠層(3)的寬度方向上并列設(shè)置多個芯線(2)而形成；多個齒部(5)，形成于該帶主體(4)的一個表面；以及齒布(6)，覆蓋所述齒部(5)的表面。將帆布面料浸漬在表面層用橡膠組合物中并形成表面層從而得到布基材，在布基材的一個表面附著粘合層用橡膠組合物從而形成粘合層，由此形成齒布(6)。橡膠層(3)含有100℃時的門尼粘度為100以上、160以下的HNBR。所述橡膠層(3)、表面層用橡膠組合物、及粘合層用橡膠組合物優(yōu)選含有氫化羧基NBR。
文檔編號C08L15/00GK102200176SQ20111007343
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者中尾英之, 友渕正人, 金森善 申請人:株式會社椿本鏈條