JPH01269743A - 耐熱性歯付きベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 童栗上■剋朋公団 本発明は耐熱性歯付きベルトに関する。

従来旦伎街 従来、歯付きベルトは、多くの場合、クロロプレンゴム
から製造されているが、例えば、自動車分野においては
、近年、エンジンの高出力化、軽量化、小型化や、或い
は部品のコンパクト化や伝動伝達の多軸化等に伴って、
歯付きベルトが用いられる雰囲気温度の上昇が著しく、
クロロブレンゴムからなるベルトでは耐熱性が十分でな
くなり、かくして、従来よりも一層耐熱性にすぐれる歯
付きベルトの開発が強く要望されるに至っている。

そこで、例えば、特開昭５１−３６２４７号公報や特開
昭６０−１２１３４１号公報等に記載されているように
、近年、背ゴムや歯ゴムにクロロスルホン化ポリエチレ
ンゴムを用いる歯付きベルトや、特開昭６０−１７２７
４９号公報に記載されているように、水素化ニトリルゴ
ムの含イオウ架橋系ゴム組成物を用いる歯付きベルト等
が提案されているが、その耐熱性は、尚、十分であると
はいい難い。

日が　ンしようと　る、　占 そこで、本発明者らは、上記した問題を解決するために
鋭意研咲した結果、歯付きベルトにおいて、背ゴム及び
歯ゴムに共架橋剤としての液状の末端カルボキシル化１
．２−ポリブタジエンを含有する水素化ニトリルゴムの
パーオキサイド架橋系ゴム組成物を用いることが、歯付
きベルトの耐熱性、特に、耐熱老化性と耐熱走行寿命の
一層の改善に有効であることを見出して、本発明に至っ
たものである。

シ　占を”°するための 本発明は、背ゴム、歯ゴム、及び歯ゴムに接着された底
帆布からなる歯付きベルトにおいて、背ゴム及び歯ゴム
が水素化ニトリルゴム１００ｇ当りにパーオキサイド０
．　ＯＯ２〜０．０３モル及び共架橋剤としての分子量
５００〜５０００の末端カルボキシル化液状１．２−ポ
リブタジエン１〜７ｇを含有するパーオキサイド架橋系
水素化ニトリルゴム組成物からなることを特徴とする。

本発明において用いる水素化ニトリルゴムは、ニトリル
ゴムが含有する二重結合を水素添加して、熱老化におけ
るイオウの再結合反応を起こり難くすることによって、
イオウの再結合反応に基づくゴム弾性の低下を防止し、
かくして、ニトリルゴムの利点である耐油性を保持しつ
つ、耐熱性を改善したゴムであって、本発明においては
、水素添加率が８０％以上、なかでも、水素添加率が９
５％以上、特に９８％以上の高水素化ニトリルゴムが好
適に用いられる。水素添加率が８０％よりも少ないとき
は、得られる歯付きベルトが尚、耐熱性に劣る。

本発明においては、背ゴム及び歯ゴムとして、パーオキ
サイドの共架橋剤としての分子量５００〜５０００を有
する末端カルボキシル化液状ポリブタジェンを含有する
水素化ニトリルゴムのパーオキサイド架橋系ゴム組成物
が用いられる。パーオキサイド架橋剤としては、特に、
限定されるものではなく、例えば、ジクミルパーオキサ
イド、２．５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパー
オキシ）ヘキサン、２．５−ジメチル−２，５−ジ（１
−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ベンゾイルパーオ
キサイド、２．４−ジクロルジベンゾイルパーオキサイ
ド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイド
ロパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート
、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキ
シ）ヘキサン等を挙げることができる。かかるパーオキ
サイド架橋剤は、水素化ニトリルゴム１００ｇについて
、０．００２〜０．０３モルの範囲で配合される。

更に、本発明においては、水素化ニトリルゴムのパーオ
キサイド架橋系ゴム組成物は、共架橋剤として、分子量
５００〜５０００の末端カルボキシル化液状１．２−ポ
リブタジエンを含有し、かかる液状１．２−ポリブタジ
エンは、水素化ニトリルゴム１００ｇについて、１〜７
ｇの範囲で配合される。特に、本発明においては、１．
２−結合が７０％以上である１、２−ポリブタジエンを
用いることが好ましい。

パーオキサイド量が水素化ニトリルゴム１００ｇに対し
てＯ，ＯＯ２モルよりも少ないときは、架橋反応が十分
でなく、ベルトとしては、弾性率が低いために、負荷寿
命が悪く、実用が殆ど不可能である。他方、パーオキサ
イド量が０．０３モルよりも多いときは、ベルトの弾性
率が高すぎて、伸びが小さく、屈曲寿命かに劣る。同様
に、共架橋剤である液状１，２−ポリブタジエンも、そ
の配合量が水素化ニトリルゴム１００ｇに対して１ｇよ
りも少ないときは負荷特性が悪く、７ｇよりも多いとき
は、耐熱性及び屈曲寿命に劣る。

前述したように、本発明においては、水素添加率が８０
％以上、好ましくは９５％以上、最も好ましくは９８％
以上の高水素化ニトリルゴムが用いられる。このように
、水素化ニトリルゴムの水素化率が高いときは、通常は
、水素化ニトリルゴムのパーオキサイド系架橋剤による
架橋効率が悪くなり、その架橋のためには、大量のパー
オキサイド系架橋剤の使用を必要とし、その結果として
、加硫ゴムの屈曲性や引裂抵抗が著しく低下する。

しかしながら、本発明によれば、パーオキサイド架橋系
水素化ニトリルゴム組成物として、高水素化率の水素化
ニトリルゴムを用いると共に、共架橋剤として、前記所
定の液状１．２−ポリブタジエンを所定量配合し、かか
るゴム組成物を帆布に加硫接着することによって、背ゴ
ム及び歯ゴムが高耐熱性のみならず、高弾性率を有して
、耐屈曲性にすぐれるので、得られる歯付きベルトは、
走行寿命が著しく向上する。

歯ゴムと底帆布の接着に用いられる接着ゴムは、水素化
ニトリルゴムのパーオキサイド架橋系ゴム組成物、含イ
オウ架橋系ゴム組成物のいずれであってもよく、水素化
ニトリルゴム、パーオキサイド系架橋剤又は含イオウ架
橋剤、及び所謂ＨＲＨ配合を構成するための所要の添加
剤からなる。

ここに、上記パーオキサイド系架橋剤としては、前述し
た架橋剤が適宜に用いられ、また、含イオウ架橋剤とし
ては、イオウのほか、例えば、４，４゛−ジチオビスモ
ルホリン、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラ
メチルチウラムモノスルフィド、２−（４−モルホリノ
ジチオ）ベンゾチアゾール等が用いられ、 また、ＨＲＨ配合としては、通常、シリカ、メチレン受
容体及びメチレン供与体が用いられる。

かかるメチレン受容体及びメチレン供与体としては、従
来より知られているものが任意に用いられるが、代表的
には、例えば、メチレン受容体としてレゾルシノールや
その誘導体、メチレン供与体としてヘキサメチレンテト
ラミンやその誘導体が用いられる。

このように、水素化ニトリルゴム、パーオキサイド系架
橋剤又は含イオウ架橋剤、及びＨＲＨ配合を含む接着ゴ
ムは、これらを水素化ニトリルゴムが未加硫の状態で適
宜の有機溶剤に溶解させてなる所謂糊ゴムであって、通
常、水素化ニトリルゴム１００重量部に対して、パーオ
キサイド系架橋剤０．５〜８重量部又は含イオウ架橋剤
０．５〜１重量部、シリカ１〜２０重量部、メチレン受
容体１〜１５重量部及びメチレン供与体１〜１５重量部
を含有する。有機溶剤としては、例えば、メチルエチル
ケトンが好ましく用いられるが、これに限定されるもの
ではない。

溶剤は、ゴム組成物１００重量部に対して、通常、６０
０〜９００重量部の範囲で用いられる。

しかし、この溶剤量も特に限定されるものではなく、得
られる接着剤組成物の粘度が最適になるように選ばれる
。溶剤量が余りに少ないときは、得られる糊ゴムの粘度
が高すぎて、作業性が悪く、一方、溶剤量が余りに多い
ときは、ゴム糊の粘度が低すぎて、帆布を処理したとき
に帆布への付着量が少なく、帆布と歯ゴムとの間に強固
な接着を得ることができない。

更に、接着ゴムは、必要に応じて、充填剤、軟化剤、加
硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、加工助剤等
の添加剤を適宜に含有してしいてもよい。

また、本発明においては、帆布としては、例えば、ナイ
ロン、アラミド等からなるものが用いられ、また、芯線
としては、例えば、ガラス、ナイロン、アラミド、ポリ
エステル等よりなるものが用いられるが、帆布及び芯線
共に、これら例示したものに限定されるものではない。

本発明による歯付きベルトは、従来より知られている通
常の方法によって製造することができる。

即ち、前述した接着ゴムを塗布し、乾燥させた帆布をベ
ルトの歯溝形状を有する金型に巻き付け、その上に芯線
と、前述した液状１．２−ポリブタジエンを共架橋剤と
して含有する水素化ニトリルゴムのパーオキサイド架橋
系ゴム組成物の未加硫ゴムシートを巻き付け、圧力釜内
にて加圧成形加硫処理した後、輪切りすることによって
、歯付きベルトを得る。

光肌勿肱果 以上のように、本発明による歯付きベルトは、背ゴム及
び歯ゴムが液状１，２−ポリブタジエンを共架橋剤とし
て含有する高水素化ニトリルゴムのパーオキサイド架橋
系ゴム組成物加硫物からなり、これが帆布に加硫接着さ
れている。

かかる歯付きベルトは、背ゴム及び歯ゴムが高弾性率を
有して、走行寿命が向上するのみならず、底帆布と歯ゴ
ムとが強力に接着され、且つ、その接着が経時安定性に
すぐれるので、耐熱性、特に、耐熱老化性及び耐熱走行
性にすぐれ、高温環境下においても高寿命を有する。

実施± 以下に比較例と共に実施例を挙げて本発明を説明するが
、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものでは
ない。

第１表に本実施例及び比較例にて用いる水素化ニトリル
ゴムのパーオキサイド架橋系ゴム組成物、水素化ニトリ
ルゴムの含イオウ架橋系ゴム組成物、及びクロロプレン
ゴム組成物の未加硫成分組成を示す。また、これら未加
硫ゴム及び加硫ゴムの特性を第１表に示す。

これらゴム組成物を歯ゴム及び背ゴムに用い、他方、接
着ゴムをナイロン帆布に塗布、乾燥させた後、前記した
ように、この帆布をベルトの歯溝形状を有する金型に巻
き付け、その上に芯線であるガラス・コードと、上記背
ゴム及び歯ゴムのためのゴム組成物からなる未加硫シー
トを巻き付け、圧力釜内にて加圧成形加硫処理した後、
輪切りすることによって、歯付きベルトを製造した。

これら歯付きベルトについて、耐熱走行試験及び負荷耐
久走行試験を行なって、それぞれ耐熱走行寿命及び負荷
耐久寿命を調べた。結果を第２表に示す。

耐熱走行試験は、駆動プーリーと従動ブーリーとの間に
アイドラー・プーリーを介在させて１９ｍｍ幅のベルト
を巻回し、駆動プーリー回転数３０００ｒｐｍ、ベルト
初張力１５ｋｇｆとし、無負荷下に雰囲気温度１４０°
Ｃでベルトを走行させ、走行開始時から背ゴム又は歯形
ゴム（歯元）にクラックが発生するまでの時間にて評価
した。

また、負荷耐久試験は、駆動プーリーと従動プーリーと
の間に１０ｓ幅ベルトを巻回し、駆動プーリー回転数６
００Ｏｒｐｍ、ベルト初張力２０ｋｇｆとし、負荷４Ｐ
Ｓの下に雰囲気温度１００°Ｃでベルトを走行させ、走
行開始時から背ゴム又は歯形ゴム（歯元）にクラックが
発生するまでの時間にて評価した。

比較例１〜４は、水素化二ｌ−ＩＪルゴム組成物に液状
１，２−ポリブタジエンを共架橋剤として含有させるこ
となしに、パーオキサイド系架橋剤の配合量を糧々に変
えて製造した歯付きベルトの性能を示し、耐熱走行寿命
には比較的すぐれるものもあるが、負荷耐久寿命が著し
く劣る。

これに対して、本発明による歯付きベルトは、耐熱走行
寿命及び負荷耐久寿命共にすぐれる。

比較例５は、水素化ニトリルゴム組成物に液状１．２−
ポリブタジエンを過多に配合させた場合であって、得ら
れる歯付きベルトは、耐熱性が劣る。

比較例６及び７は、末端がカルボキシル化されていない
液状１．２−ポリブタジエンを共架橋剤として用いて得
た歯付きベルトについての結果を示し、本発明による歯
付きベルトに比較して、負荷耐久寿命が劣る。

比較例８〜１１は、末端カルボキシル化液状１゜２−ポ
リブタジエン以外の共架橋剤を用いた結果であり、耐熱
走行寿命及び負荷耐久寿命いずれも不十分である。更に
、比較例８は、ムーニースコーチが著しく短く、成形上
、所謂焼けを起こしやすく、ベルトの製造には不適当で
ある。

比較例１２及び１３はイオウ架橋によって得た歯付きベ
ルトを、また、比較例１４はクロロプレンゴムを用いて
得た歯付きベルトをそれぞれ示すが、いずれも性能が劣
ることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、歯付き伝動ベルトを示す断面を含む斜視図で
ある。 ｌ・・・背ゴム、２・・・歯形ゴム、３・・・芯線、４
・・・帆布。 特許出願人　バンド−化学株式会社 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）背ゴム、歯ゴム、及び歯ゴムに接着された底帆布
   からなる歯付きベルトにおいて、背ゴム及び歯ゴムが水
   素化ニトリルゴム１００ｇ当りにパーオキサイド０．０
   ０２〜０．０３モル及び共架橋剤としての分子量５００
   〜５０００の末端カルボキシル化液状１，２−ポリブタ
   ジエン１〜７ｇを含有するパーオキサイド架橋系水素化
   ニトリルゴム組成物からなることを特徴とする耐熱性歯
   付きベルト。