平带及其制造方法_3

文档序号:9829662阅读:来源:国知局
外侧橡 胶层13的橡胶组合物中可包括纳米纤维。
[0103] 作为用于形成忍线保持层12和外侧橡胶层13的橡胶组合物的交联剂,可列举例如 有机过氧化物和硫横。从提高耐热性的观点考虑,运些当中优选有机过氧化物。
[0104] 作为交联剂使用有机过氧化物时,形成忍线保持层12和外侧橡胶层13的橡胶组合 物中,作为共交联剂还可W配合丙締酸锋、甲基丙締酸锋等的a,e-不饱和有机酸的金属盐。 因此,形成忍线保持层12和外侧橡胶层13的橡胶组合物可W是配合a, 0-不饱和有机酸的金 属盐而增强的乙締-a-締控弹性体、氨化丙締腊橡胶。
[0105] 当平带B卷绕于平带轮上受到张力,则内侧部分和内侧橡胶层11相比忍线保持层 12的忍线15从忍线15到平带轮侧受到较大的压紧力。然后,当忍线保持层12为低弹性模量 时,忍线15向内侧下沉,忍线保持层12因较大的重复变形而产生热量,可能会导致忍线保持 层12过早破损。从该观点考虑,形成忍线保持层12的橡胶组合物优选包括纤维直径为10皿 W上的有机短纤维来实现高弹性模量。此外,运种情况下,优选忍线保持层12中W带宽方向 上取向的方式包括有机短纤维。作为该有机短纤维,可列举例如6-尼龙纤维、6,6-尼龙纤 维、聚醋纤维、棉、芳香族聚酷胺纤维等有机短纤维。有机短纤维可W配合单一种类,此外也 可W配合多个种类,两者均可W。有机短纤维的长度例如为1~6mm。相对于橡胶成分100质 量份,有机短纤维的配合量例如为10~30质量份。此外,形成外侧橡胶层13的橡胶组合物中 可W配合有机短纤维,也可W不配合,两者均可W。
[0106] 忍线14可W埋设在带厚方向的中央,也可W埋设在接近带内周面侧的一侧,进一 步,还可W埋设在带外周面侧,均可W。
[0107] 忍线14由聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)纤维、聚糞二甲酸乙二醇醋(阳N)纤维等聚 醋纤维、芳香族聚酷胺纤维、维绝纤维、玻璃纤维、碳纤维等抢线或编织绳等线材构成。忍线 14的外径例如为0.1~2mm。为了赋予相对于忍线保持层11的粘合性,忍线14在成型加工前 实施在间苯二酪-福尔马林-乳胶水溶液(W下称为"R化水溶液")中浸溃后进行加热的粘合 处理和/或在橡胶糊中浸溃后进行干燥的粘合处理。
[0108] 例如如图3所示,W上构成的实施方式的平带B卷绕于多个平带轮31、32、33而构成 带传动装置30。在运里,带传动装置30包括的平带轮31、32、33的个数为例如3~8个。平带轮 31、32、33的外径为例如30~500mm。此外,带传动装置30的多个平带轮31、32、33还可W包括 设置为接触平带B的带外周面的平带轮33。
[0109] 此外,实施方式的平带B中通过适当设计内侧橡胶层11和忍线保持层12,忍线15可 W均匀分担荷重,其结果是用于高负荷传动时,也能得到高的运行稳定性。并且,可较高地 设置带内周面的摩擦系数,同时长时间运行后也能维持该高摩擦系数,即,由于能够抑制摩 擦系数降低,因此可较低地设置平带B的初期张力,其结果是通过平带可实现传动特征的高 效率传动,例如通过与专利第3680083号公报中公开的防止蛇形系统组合可实现免维护的 带传动装置。
[0110] 接着,基于图4~7对实施方式的平带B的制造方法进行说明。
[0111] -构件准备工序-
[0112] 构件准备工序中,在复合材料的热塑性树脂的融点或软化溫度W上的溫度下,对 橡胶成分、W及具有热塑性树脂的海和纤维直径为300~1000 nm的纳米纤维16的集束体的 多个岛的海岛结构的复合材料进行混炼后压延,W此制作用于形成构成带内周面的内侧橡 胶层11的未交联橡胶组合物片(橡胶组合物制作步骤)。
[0113] 具体地,首先,在班伯里密炼机等封闭式混炼机中投入交联剂、共交联剂、W及除 热塑性树脂和纳米纤维16的复合材料W外的成分,并提供规定能量进行混炼之后,投入复 合材料,并在其中包含的热塑性树脂的融点或软化溫度W上的溫度下进一步混炼。此时,复 合材料中热塑性树脂烙融至软化且在橡胶成分中扩散的同时,纳米纤维16的集束体由于剪 切力而开纤并分散在橡胶成分中。此外,通过使用运种复合材料进行混炼,可得到纳米纤维 16在橡胶成分中的高分散性。
[0114] 在运里,如图4所示,复合材料M是将纳米纤维16相互独立且并列地W岛状存在于 热塑性树脂R的聚合物海中的复合纤维切成杆状的复合材料。
[011引作为热塑性树脂R,可列举例如聚乙締树脂、乙締-乙酸乙締醋共聚物树脂、尼龙类 树脂、聚氨醋类树脂等。热塑性树脂R从混炼时在橡胶成分中扩散的角度考虑,优选与橡胶 成分的相溶性高,从该观点考虑,橡胶成分为低极性时,热塑性树脂R优选低极性的聚乙締 树脂、乙締-乙酸乙締醋共聚物树脂。尤其是橡胶成分为乙締-a-締控弹性体时,热塑性树脂 R优选聚乙締树脂。并且,橡胶成分为如丙締腊下二締橡胶(NBR)极性高时,热塑性树脂R可 W是聚乙締树脂中导入如马来酸等极性基团改性的尼龙类树脂、聚氨醋类树脂等。
[0116] 热塑性树脂R的融点或软化溫度优选为70°C W上,更优选为90°C W上,且优选为 15(TC W下,更优选为14(TC W下。融点是在结晶性聚合物的热塑性树脂R的情况中通过差示 扫描量热法(DSC)测定的。软化溫度是在无定形聚合物的热塑性树脂R的情况中通过JIS K7206测定的维卡软化溫度。例如,低密度聚乙締树脂(LDPE)的融点为95~130°C。高密度聚 乙締树脂化D阳)的融点为120~140°C。乙締-乙酸乙締醋共聚物树脂化VA)的融点为65~90 °C。超高分子量聚乙締树脂(UHMWPE)的融点为125~135°C。
[0117] 作为纳米纤维16,如前述,可列举例如聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)纤维、6-尼龙 纤维、6,6-尼龙纤维等纳米纤维。
[0118] 从良好加工性的观点考虑,复合材料M的外径优选为IOmiW上,更优选为15miW 上,且优选为lOOwnW下,更优选为SOwiiW下。从控制材料成本的观点考虑,复合材料M的长 度优选为〇.5mmW上,并且,从提高纳米纤维16的分散性的观点考虑,优选为5mmW下,更优 选为2mmW下。复合材料M的长度与复合材料M的外径之比(长径比)优选为20W上,更优选为 30 W上,且优选为700 W下,更优选为500 W下。
[0119] 复合材料M中的纳米纤维16的含量优选为30质量% ^上,更优选为50质量% W上, 且优选为95质量% W下,更优选为90质量% W下。复合材料M中的纳米纤维16的根数例如为 100 ~1000根。
[0120] 接着,从封闭式混炼机中排出未交联组合物的块状的混炼物并冷却之后,将其与 交联剂一起投入开放式漉、捏合机、班伯里密炼机等混炼机中混炼。此时,交联剂分散在橡 胶成分中。
[0121] 接着,从混炼机中排出未交联橡胶组合物的块状的混炼物后,通过压延漉加工为 用于形成内侧橡胶层11的未交联橡胶组合物片。该未交联橡胶组合物片是纳米纤维16在纹 理方向即从压延漉中引出的方向上取向的片。
[0122] 构件准备工序中,同样也制作用于形成忍线保持层12和外侧橡胶层13的未交联橡 胶组合物片。此外,对成为忍线14的线材进行规定的粘合处理。
[0123] -成型交联工序-
[0124] 成型交联工序中,如图5(a)所示,圆筒模具41的外周上卷绕外侧橡胶层13用未交 联橡胶片13'之后,在其上卷绕忍线保持层12用未交联橡胶片12'。此时,忍线保持层12用未 交联橡胶片12'中包括特定方向取向的有机短纤维时,将未交联橡胶片12'的纹理方向,即 有机短纤维的取向方向设为与圆筒模具41轴向一致。由此制造的平带B变成忍线保持层12 包括W带宽方向取向的有机短纤维。
[0125] 接着,如图5(b)所示,忍线保持层12用未交联橡胶片12'上螺旋状卷绕成为忍线14 的线材14'之后,其上再卷绕忍线保持层12用未交联橡胶片12'。
[0126] 接着,如图5(c)所示,忍线保持层12用未交联橡胶片12'上卷绕内侧橡胶层11用未 交联橡胶片11',并在圆筒模具41上形成带成型体B'。此时,内侧橡胶层11用未交联橡胶片 11'的纹理方向设为与圆筒模具41的轴向一致,则制造的平带B变成内侧橡胶层11包括W带 宽方向取向配置的纳米纤维16。
[0127] 接着,如图6所示,圆筒模具41上的带成型体B'上覆盖橡胶套42,将其放置于硫化 罐内密封,通过高热蒸汽等加热圆筒模具41的同时,施压高压将橡胶套42压向筒模具41的 半径方向。此时,带成型体B'的未交联橡胶组合物流动的同时与橡胶成分发生交联反应,而 且线材14'也对橡胶发生粘合反应,由此,如图7所示,在圆筒模具41上形成筒状带板S。
[012引-研磨加工工序-
[0129] 研磨加工工序中,从硫化罐内取出圆筒模具41,对圆筒模具41上形成的圆筒状带 板S进行脱模后,研磨其外周面和内周面,W使内侧和外侧的厚度均化化。
[0130] 最后,将带板S切为规定宽度,里外调换,从而得到平带B。
[0131] 此外,上述实施方式中示出内侧橡胶层11、忍线保持层12W及外侧橡胶层13的= 层结构的平带B,但是不特别限定于此,如图8所示,使内侧橡胶层11为内侧表面橡胶层Ila 和内侧内部橡胶层Ub的两层,从而使平带主体10为四层结构,还可W将构成带内周面的部 分的内侧表面橡胶层Ila作为由包括纳米纤维16的橡胶组合物形成的平带B。此时,如图9 (a)所示,可W是使内侧内部橡胶层Ub和忍线保持层12为由相同橡胶组合物形成的单一橡 胶层15,使平带主体10为形成=层结构的平带B;此外,如图9(b)所示,可W是将忍线保持层 12和外侧橡胶层13作为由相同橡胶组合物形成的单一橡胶层15,使平带主体10为=层结构 的平带B;进一步地,如图9(c)所示,可W是使内侧内部橡胶层1化、忍线保持层12W及外侧 橡胶层13为由相同橡胶组合物形成的单一橡胶层15,使平带主体10为两层结构的平带B。
[0132] 上述实施方式中将平带主体10作为内侧橡胶层11、忍线保持层12W及外侧橡胶层 13的S层的平带B,但是,如图10(a)所示,可W是使忍线保持层12和外侧橡胶层13为由相同 橡胶组合物形成的单一橡胶层15,使平带主体10为两层结构的平带B;此外,如图10(b)所 示,可W是使内侧橡胶层11和忍线保持层12为由相同橡胶组合物形成的单一橡胶层15而使 平带主体10为两层结构,使构成带内周面的部分的内侧橡胶层11和忍线保持层12的单一橡 胶层15由包括纳米纤维16的橡胶组合物形成的平带B;进一步地,如图10(c)所示,可W是内 侧橡胶层11、忍线保持层12W及外侧橡胶层13为由相同橡胶组合物形成的单一橡胶层15而 使平带主体10为单层结构,使构成带内周面的部分的内侧橡胶层11、忍线保持层12W及外 侧橡胶层13的单一橡胶层15为由包括纳米纤维16的橡胶组合物形成的平带B。
[0133] 上述实施方式中为最外层设有外侧橡胶层13的平带B,但是不特别限定于此,如图 11(a)所示,可为外侧橡胶层13的外侧设有增强布17的结构,此外,如图11(b)所示,也可W 设置增强布17来代替外侧橡胶层13的结构。此外,设有增强布17时,制造平带即寸,可W使用 在WL水溶液和/或橡胶糊中
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