JPH0565735B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は耐熱性歯付きベルトに関する。 従来の技術 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つて、歯付きベルトが用い
られる雰囲気温度の上昇が著しく、クロロプレン
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つてい
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
60−172749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。 発明が解決しようとする問題点 そこで、本発明者らは、上記した問題を解決す
るために鋭意研究した結果、歯付きベルトにおい
て、背ゴム及び歯ゴム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、本発明に至つた
ものである。 問題点を解決するための手段 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
にパーオーキサイド0.002〜0.03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
難くすることによつて、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熱性を保持しつつ、耐熱性
を改善したゴムであつて、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95
％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、
パーオー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
（ｔ−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、１〜７ｇ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0.002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、屈曲寿命がに劣る。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つて、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
であつてもよく、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
ウラムジスルフイド、テトラメチルチウラムモノ
スルフイド、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つて、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、
600〜900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つ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つて、歯
付きベルトを得る。 発明の効果 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。 実施例 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
りすることによつて、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つて、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プーリー

【表】

【表】

【表】

【表】 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℃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）にクラツクが
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10mm幅ベルトを巻回し、駆動プー
リー回転数6000rpm、ベルト初張力20Kgｆとし、
負荷4PSの下に雰囲気温度100℃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）にクラツクが発生するまでの時間にて評価し
た。 比較例１〜４は、水素化ニトリルゴム組成物に
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、パーオキサイド形架橋剤の
配合量を種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
であつて、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はイオウ架橋によつて得た歯付
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。 １……背ゴム、２……歯形ゴム、３……芯線、
４……帆布。

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0.002〜0.03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。