传动带的制作方法

文档序号:13349105阅读:159来源:国知局
传动带的制作方法
本发明涉及一种传动带。
背景技术
:将含有所谓的纤维素纳米纤维的橡胶组合物应用于传动带的技术已为人所知。例如,在专利文献1中公开了将下述橡胶组合物应用于传动带的技术,在所述橡胶组合物中配合了对平均纤维直径为0.1~200nm的具有羧基的纤维素类微细纤维进行疏水改性处理后所得到的纤维。在专利文献2中,公开了将配合了纤维素纳米纤维的橡胶组合物应用于平带的内侧表面橡胶层的技术。专利文献1:日本公开专利公报特开2014-125607号公报专利文献2:日本公开专利公报特开2015-31315号公报技术实现要素:本发明涉及一种传动带,在该传动带的橡胶制带主体中埋设有芯线,并且该芯线形成在带宽方向上具有螺距的螺旋状,所述芯线由经黏合处理所形成的包含橡胶成分的黏合层覆盖住,所述黏合层与包含纤维素类微细纤维的橡胶组合物接触。附图说明图1是第一实施方式所涉及的多楔带的立体图。图2是示出第一实施方式中芯线与黏合橡胶层之间的界面构造的剖视图。图3是示出使用了第一实施方式所涉及的多楔带的汽车附件驱动用带传动装置的带轮平面布置情况的图。图4是示出第一实施方式所涉及的多楔带的制造方法的第一说明图。图5是示出第一实施方式所涉及的多楔带的制造方法的第二说明图。图6是示出第一实施方式所涉及的多楔带的制造方法的第三说明图。图7是示出第一实施方式所涉及的多楔带的制造方法的第四说明图。图8是示出第一实施方式所涉及的多楔带的制造方法的第五说明图。图9是示出第二实施方式中芯线与黏合橡胶层之间的界面构造的剖视图。图10是黏合试验用试样的立体图。图11是示出带试验用走行机的带轮平面布置情况的图。具体实施方式下面,对实施方式进行详细的说明。[第一实施方式](多楔带b)图1示出第一实施方式所涉及的多楔带b(传动带)。第一实施方式所涉及的多楔带b是例如用于设置在汽车的发动机室内的附件驱动用带传动装置等的环状动力传递部件。第一实施方式所涉及的多楔带b具有下述尺寸,例如,带周长为700~3000mm,带宽为10~36mm,带厚为4.0~5.0mm。第一实施方式所涉及的多楔带b包括橡胶制多楔带主体10,该多楔带主体10具有带外周侧的黏合橡胶层11和形成带内周侧的带轮接触部分的压缩橡胶层12这双层结构。在多楔带主体10中黏合橡胶层11的带厚度方向的中间部埋设有芯线13,并且该芯线13形成在带宽方向上具有螺距的螺旋状。在多楔带主体10中黏合橡胶层11的带外周侧贴有背面补强布14。需要说明的是,也可以构成为:设置背面橡胶层以取代背面补强布14。黏合橡胶层11形成为带状,其剖面呈横向长度较长的矩形,该黏合橡胶层11的厚度例如为1.0~2.5mm。压缩橡胶层12设置成:多个v肋15吊挂在带内周侧。多个v肋15分别形成为在带长方向上延伸的剖面呈近似倒三角形的突条,并排列着设置在带宽方向上。就各个v肋15而言,肋高例如为2.0~3.0mm,基端间的宽度例如为1.0~3.6mm。v肋15的数量例如为3~6根(在图1中,v肋的数量为6根)。黏合橡胶层11及压缩橡胶层12由下述橡胶组合物形成。在橡胶成分中配合了各种橡胶配合剂后进行混炼得到未交联橡胶组合物,再对该未交联橡胶组合物进行加热和加压后利用交联剂使其交联即可获得该橡胶组合物。黏合橡胶层11及压缩橡胶层12可以由不同配合的橡胶组合物形成,也可以由相同配合的橡胶组合物形成。作为形成黏合橡胶层11及压缩橡胶层12的橡胶组合物的橡胶成分能够列举出:例如,二元乙丙橡胶(epr)、三元乙丙橡胶(epdm)、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物等乙烯-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。形成黏合橡胶层11及压缩橡胶层12的橡胶组合物的橡胶成分优选的是由上述橡胶成分中的一种或两种以上混合而成的混合橡胶。优选形成黏合橡胶层11及压缩橡胶层12的橡胶组合物的橡胶成分相同。作为橡胶配合剂,能够列举出补强剂、填充剂、抗老化剂、软化剂、交联剂、硫化促进剂等。可以在形成压缩橡胶层12的橡胶组合物中配合短纤维。在这种情况下,优选所含有的短纤维在压缩橡胶层12中沿着带宽方向取向,而且优选设置成:短纤维从压缩橡胶层12的表面突出来。需要说明的是,可以不是一种在形成压缩橡胶层12的橡胶组合物中配合有短纤维的结构,而是一种让短纤维经由植毛等方法附着在压缩橡胶层12的表面上的结构。芯线13由用聚酰胺纤维、聚酯纤维、芳纶纤维、聚酰胺纤维等制成的捻线构成。芯线13的直径例如为0.5~2.5mm,在剖面上彼此相邻的芯线14中心之间的尺寸例如为0.05~0.20mm。作为形成芯线13的纤维材料,能够列举出:例如,聚酯纤维(pet)、芳香族聚酰胺纤维(芳纶纤维)、尼龙纤维、玻璃纤维、碳纤维、聚酮纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维(pen)、维纶纤维、pbo纤维、棉等。为了赋予芯线13与多楔带主体10相黏合的黏合性,在成形加工前对芯线13进行了黏合处理。具体而言,如下文所述的那样,依次对芯线13进行将芯线13浸渍到间苯二酚-甲醛-胶乳水溶液(以下称作“rfl水溶液”。)中后再加热的rfl黏合处理、及将芯线13浸渍到橡胶糊中后再干燥的橡胶糊黏合处理。由此,如图2所示,芯线13由经rfl黏合处理所形成的rfl黏合层16覆盖住,并且芯线13还由经橡胶糊黏合处理所形成的橡胶糊黏合层17覆盖住。此外,橡胶糊黏合层17与多楔带主体10的黏合橡胶层11接触。需要说明的是,也可以在rfl黏合处理前,实施基础黏合处理,在rfl黏合层16之下设置基础黏合层。所述基础黏合处理是浸渍在基础黏合处理液中再进行加热的处理,所述基础黏合处理液是由使环氧树脂、异氰酸酯树脂(封端异氰酸酯)等基础黏合处理剂溶解在甲苯等溶剂中而得到的溶液形成的、或者是由使所述基础黏合处理剂分散在水中而得到的分散液形成的。rfl黏合层16由rfl水溶液中所包含的固体成分形成,并且包含间苯二酚-甲醛树脂和来自橡胶胶乳的橡胶成分。橡胶糊黏合层17由橡胶糊中所包含的作为固体成分的橡胶组合物形成,并且,形成橡胶糊黏合层17的橡胶组合物包含纤维素类微细纤维。因此,芯线13由包含橡胶成分的rfl黏合层16覆盖住,rfl黏合层16与由包含纤维素类微细纤维的橡胶组合物形成的橡胶糊黏合层17接触。如上所述,因为包含橡胶成分的rfl黏合层16与由包含纤维素类微细纤维的橡胶组合物形成的橡胶糊黏合层17接触,所以能够获得芯线13相对于多楔带主体10的黏合橡胶层11的高黏合性。在此,本申请中的“微细纤维”指的是纤维直径在1.0μm以下的纤维。形成橡胶糊黏合层17的橡胶组合物是这样形成的,即:在橡胶成分中配合了纤维素类微细纤维及各种橡胶配合剂后进行混炼得到未交联橡胶组合物,再对该未交联橡胶组合物进行加热和加压后利用交联剂使其交联即可获得该橡胶组合物。作为形成橡胶糊黏合层17的橡胶组合物的橡胶成分,能够列举出:例如,二元乙丙橡胶(epr)、三元乙丙橡胶(epdm)、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物等乙烯-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。形成橡胶糊黏合层17的橡胶组合物的橡胶成分优选的是由上述橡胶成分中的一种或两种以上混合而成的混合橡胶。优选形成橡胶糊黏合层17的橡胶组合物的橡胶成分与形成橡胶糊黏合层17所接触的黏合橡胶层11的橡胶组合物的橡胶成分相同。纤维素类微细纤维是来自纤维素微细纤维的纤维材料,该纤维素微细纤维是由将植物纤维细细地拆开而得到的植物细胞壁的主要成分构成的。作为纤维素类微细纤维的原料植物,能够列举出:例如,木材、竹子、稲子(稻秆)、马铃薯、甘蔗(甘蔗渣)、水草、海藻等。其中优选的是木材。纤维素类微细纤维可以是纤维素微细纤维本身,还可以是经疏水化处理过的疏水化纤维素微细纤维。此外,作为纤维素类微细纤维,可以同时使用纤维素微细纤维本身和疏水化纤维素微细纤维。从分散性的观点出发,优选纤维素类微细纤维包含疏水化纤维素微细纤维。作为疏水化纤维素微细纤维,能够列举出:纤维素中的羧基的一部分或全部被置换成疏水基的纤维素微细纤维、以及利用表面处理剂被进行了疏水化表面处理的纤维素微细纤维。作为用以获得纤维素中的羧基的一部分或全部被置换成疏水基的纤维素微细纤维的疏水化,能够列举出:例如,酯化(酰化)(烷基酯化、复合酯化、β-酮酸酯化等)、烷基化、甲苯磺酰化、环氧化、芳基化等。其中优选的是酯化。具体而言,已酯化过的疏水化纤维素微细纤维是纤维素中的羧基的一部分或全部由乙酸、乙酸酐、丙酸、丁酸等羧酸、或其卤化物(特别是氯化物)酰化而得到的纤维素微细纤维。作为用以获得利用表面处理剂进行了疏水化表面处理的纤维素微细纤维的表面处理剂,能够列举出:例如,硅烷偶联剂等。从获得芯线13相对于多楔带主体10的黏合橡胶层11的高黏合性的观点出发,优选纤维素类微细纤维的纤维直径的分布较广。从上述观点出发,该纤维直径的分布下限优选在50nm以下,更优选在20nm以下,进一步优选在10nm以下。从同一观点出发,该纤维直径的分布上限优选在500nm以上,更优选在700nm以上,进一步优选在1μm以上。从获得芯线13相对于多楔带主体10的黏合橡胶层11的高黏合性的观点出发,纤维素类微细纤维的纤维直径的分布范围优选包含50~500nm,更优选包含20nm~700mm,进一步优选包含10nm~1μm。从获得芯线13相对于多楔带主体10的黏合橡胶层11的高黏合性的观点出发,包含在形成橡胶糊黏合层17的橡胶组合物中的纤维素类微细纤维的平均纤维直径优选在10nm以上,更优选在20nm以上,而且优选在700nm以下,更优选在100nm以下。纤维素类微细纤维的纤维直径的分布是这样求出的,即:对形成橡胶糊黏合层17的橡胶组合物的试样进行冷冻粉碎后,再用透射电子显微镜(tem)对其剖面进行观察,并任意选出50根纤维素类微细纤维对纤维直径进行测量,再根据该测量结果求出所述纤维直径的分布。此外,纤维素类微细纤维的平均纤维直径是作为所述任意选出的50根纤维素类微细纤维的纤维直径的数量平均值求出的。纤维素类微细纤维可以是利用机械解纤方法制得的高长宽比的纤维,也可以是利用化学解纤方法制得的针状结晶纤维。其中,从纤维直径的分布较广的这一观点出发,优选的是利用机械解纤方法制得的纤维。此外,作为纤维素类微细纤维,可以同时使用利用机械解纤方法制得的纤维和利用化学解纤方法制得的纤维。作为用于机械解纤方法的解纤装置,能够列举出:例如,双轴炼胶机等炼胶机、高压均质器、研磨机、珠磨机等。作为用于化学解纤方法的处理,能够列举出:例如,酸水解处理等。在形成橡胶糊黏合层17的橡胶组合物中,纤维素类微细纤维并没有沿特定的方向取向,而为无取向纤维。从获得芯线13相对于多楔带主体10的黏合橡胶层11的高黏合性的观点出发,相对于橡胶组合物的橡胶成分100质量份而言,形成橡胶糊黏合层17的橡胶组合物中纤维素类微细纤维的含量优选在1质量份以上,更优选在3质量份以上,进一步优选在5质量份以上,而且优选在30质量份以下,更优选在20质量份以下,进一步优选在10质量份以下。作为橡胶配合剂,能够列举出补强剂、油、加工助剂、硫化促进助剂、交联剂、硫化促进剂等。作为补强剂能够列举出的炭黑有:例如槽黑;炉黑如超耐磨炉黑(saf)、中超耐磨炉黑(isaf)、n-339、高耐磨炉黑(haf)、n-351、中耐磨炉黑(maf)、快压出炉炭黑(fef)、半补强炉黑(srf)、通用炉黑(gpf)、超导电炉黑(ecf)、n-234等;热解炭黑如细粒子热解炭黑(finethermalfurnaceblack:ft)、中粒子热解炭黑(mediumthermalfurnaceblack:mt)等;以及乙炔黑。作为补强剂还能够列举出硅石。补强剂优选的是上述补强剂中的一种或两种以上。补强剂相对于橡胶组合物的橡胶成分100质量份的含量优选为50~90质量份。作为油能够列举出:例如,石油类软化剂;石蜡等矿物油类油;蓖麻油、棉籽油、亚麻籽油、菜籽油、豆油、棕榈油、椰子油、花生油、木蜡、松香、松油等植物油类油等。油优选的是上述油中的一种或两种以上。油相对于橡胶组合物的橡胶成分100质量份的含量例如为20~40质量份。作为加工助剂能够列举出:例如,硬脂酸、聚乙烯蜡、脂肪酸金属盐等。加工助剂优选的是上述加工助剂中的一种或两种以上。加工助剂相对于橡胶组合物的橡胶成分100质量份的含量例如为0.5~2质量份。作为硫化促进助剂能够列举出:例如氧化镁、氧化锌(锌白)等金属氧化物、金属碳酸盐、脂肪酸及其衍生物等。硫化促进助剂优选的是上述硫化促进助剂中的一种或两种以上。硫化促进助剂相对于橡胶组合物的橡胶成分100质量份的含量例如为3~7质量份。作为交联剂能够列举出:硫磺及有机过氧化物。作为交联剂,可以配合硫磺,也可以配合有机过氧化物,还可以一起使用硫磺和有机过氧化物。在交联剂为硫磺的情况下,优选交联剂相对于橡胶组合物的橡胶成分100质量份的配合量例如为1~5质量份;在交联剂为有机过氧化物的情况下,优选交联剂相对于橡胶组合物的橡胶成分100质量份的配合量例如为1~5质量份。作为硫化促进剂能够列举出:例如,噻唑类(例如mbt、mbts等)硫化促进剂、秋兰姆类(例如tt、tra等)硫化促进剂、次磺酰胺类(例如cz等)硫化促进剂、二硫代氨基甲酸盐类(例如bz-p等)硫化促进剂等。硫化促进剂优选的是上述硫化促进剂中的一种或两种以上。硫化促进剂相对于橡胶组合物的橡胶成分100质量份的含量例如为2~5质量份。需要说明的是,优选在形成橡胶糊黏合层17的橡胶组合物中不含纤维直径在10μm以上的短纤维,不过在不妨碍芯线13相对于多楔带主体10的黏合橡胶层11的黏合性的范围内也可以含有所述短纤维。此外,在形成黏合橡胶层11的橡胶组合物中,可以含有纤维直径在10μm以上的短纤维,也可以不含纤维直径在10μm以上的短纤维。进而,在形成黏合橡胶层11的橡胶组合物中,可以含有纤维素类微细纤维,也可以不含纤维素类微细纤维。背面补强布14例如由棉、聚酰胺纤维、聚酯纤维、芳纶纤维等纱线制成的机织布、针织布、无纺布等布构成。对背面补强布14实施了用以使背面补强布14和多楔带主体10黏合起来的黏合处理。一般情况下,就传动带而言,在橡胶制带主体中埋设有芯线,并且该芯线形成在带宽方向上具有螺距的螺旋状。虽然对该芯线实施了用以使该芯线与带主体黏合起来的黏合处理,不过在严酷的条件下使用时则存在下述问题,即:由于翘曲现象使得张力集中在带宽方向两侧的芯线上导致芯线从带主体上剥离,其结果是产生层间分离。不过,根据上述结构的第一实施方式所涉及的多楔带b,因为覆盖芯线13的包含橡胶成分的rfl黏合层16与由包含纤维素类微细纤维的橡胶组合物形成的橡胶糊黏合层17接触,所以能够获得芯线13相对于多楔带主体10的黏合橡胶层11的高黏合性,其结果是能够抑制当带走行时产生层间分离。图3示出使用了第一实施方式所涉及的多楔带b的汽车附件驱动用带传动装置20的带轮平面布置情况。该附件驱动用带传动装置20采用多楔带b缠绕在四个楔带轮和两个平带轮共六个带轮上来传递动力的s形驱动方式(serpentinedrivetype)。就该附件驱动用带传动装置20而言,在最上方位置设置有动力转向带轮21,该动力转向带轮21为肋带轮,在该动力转向带轮21的下方设置有交流发电机带轮22,该交流发电机带轮22为肋带轮。此外,在动力转向带轮21的左下方设置有张紧带轮23,该张紧带轮23为平带轮,在该张紧带轮23的下方设置有水泵带轮24,该水泵带轮24为平带轮。进而,在张紧带轮23的左下方设置有曲轴带轮25,该曲轴带轮25为肋带轮,在该曲轴带轮25的右下方设置有空调带轮26,该空调带轮26为肋带轮。这些带轮是由例如金属冲压加工制件、铸造物、或者尼龙树脂、酚醛树脂等树脂成形品构成的,而且带轮直径为并且,就该附件驱动用带传动装置20而言,多楔带b设置为:以v肋15一侧接触的方式缠绕在动力转向带轮21上,接着再以带背面接触的方式缠绕在张紧带轮23上以后,以v肋15一侧接触的方式依次缠绕在曲轴带轮25及空调带轮26上,再以带背面接触的方式缠绕在水泵带轮24上,然后以v肋15一侧接触的方式缠绕在交流发电机带轮22上,最后再回到动力转向带轮21上。挂绕在带轮之间的多楔带b的长度即带的跨距长度例如为50~300mm。在带轮之间可能产生的对准误差为0~2°。(多楔带b的制造方法)第一实施方式所涉及的多楔带b的制造方法包括:材料准备工序、成形工序、交联工序、研磨工序及整理工序。<材料准备工序>-黏合橡胶层用未交联橡胶片11’及压缩橡胶层用未交联橡胶片12’-在橡胶成分中配合各种橡胶配合剂后,利用捏合机、密炼机等炼胶机进行混炼,便得到了未交联橡胶组合物,然后利用压延成形等使该未交联橡胶组合物成形为片状,从而制作出黏合橡胶层用未交联橡胶片11’及压缩橡胶层用未交联橡胶片12’。需要说明的是,在压缩橡胶层12中包含短纤维的情况下,在未交联橡胶片12’中便要含有短纤维。-芯线13’-对芯线13’实施黏合处理。具体而言,对芯线13’实施浸渍在rfl水溶液中后再加热的rfl黏合处理、及浸渍在橡胶糊中后再使其干燥的橡胶糊黏合处理。此外,根据需要,在rfl黏合处理前实施浸渍在基础黏合处理液中后再加热的基础黏合处理。《基础黏合处理》基础黏合处理液是例如使环氧树脂、异氰酸酯树脂(封端异氰酸酯)等基础黏合处理剂溶解在甲苯等溶剂中而得到的溶液、或者使所述基础黏合处理剂分散在水中而得到的分散液。基础黏合处理液的液体温度例如为20~30℃。基础黏合处理液的固体成分浓度优选在20质量%以下。浸渍到基础黏合处理液中的浸渍时间例如为1~3秒。浸渍到基础黏合处理液中后的加热温度(炉温)例如为200~250℃。加热时间(炉内停留时间)例如为1~3分钟。基础黏合处理的次数可以仅为一次,也可以在两次以上。在芯线13’上附着有基础黏合处理剂,以形成芯线13’的纤维材料的质量为基准,基础黏合处理剂的附着量(将芯线设为100%时附着物的质量)例如为0.5~8质量%。《rfl黏合处理》rfl水溶液是向间苯二酚和甲醛的初始缩合物中混入橡胶胶乳而制成的水溶液。rfl水溶液的液体温度例如为20~30℃。rfl水溶液中的固体成分浓度优选在30质量%以下。间苯二酚(r)与甲醛溶液(f)的摩尔比例如为r/f=1/1~1/2。作为橡胶胶乳,能够列举出:例如,乙烯吡啶·苯乙烯·丁二烯橡胶胶乳(vp·st·sbr)、氯丁橡胶胶乳(cr)、氯磺化聚乙烯橡胶胶乳(csm)等。间苯二酚和甲醛溶液的初始缩合物(rf)与橡胶胶乳(l)的质量比例如为rf/l=1/5~1/20。浸渍到rfl水溶液中的浸渍时间例如为1~3秒。浸渍到rfl水溶液中后的加热温度(炉温)例如为200~250℃。加热时间(炉内停留时间)例如为1~3分钟。rfl黏合处理的次数可以仅为一次,也可以在两次以上。在芯线13’上附着有rfl黏合层16,以形成芯线13’的纤维材料为基准,rfl黏合层16的附着量(将芯线设为100%时附着物的质量)例如为2~5质量%。《橡胶糊黏合处理》橡胶糊是使形成橡胶糊黏合层17的含有纤维素类微细纤维的橡胶组合物的交联前的未交联橡胶组合物溶解在甲苯等溶剂中而制成的溶液。橡胶糊是按照下述方法制作的。首先,将纤维素类微细纤维投入正进行塑炼的橡胶成分中加以混炼,使纤维素类微细纤维分散开。在此,作为使纤维素类微细纤维在橡胶成分中分散开的分散方法,能够列举出:例如,将使纤维素类微细纤维分散于水中而得到的分散体(凝胶)投入正用开放式辊轧机进行塑炼的橡胶成分中后,边对其进行混炼边使水分汽化的方法;将使纤维素类微细纤维分散于水中而得到的分散体(凝胶)和橡胶胶乳混合后使水分汽化而得到纤维素类微细纤维/橡胶的母胶,然后将该母胶投入正在进行塑炼的橡胶成分中的方法;将使已实现了疏水化的纤维素类微细纤维分散于溶剂中而得到的分散体和使橡胶成分溶解于溶剂中而得到的溶液混合,再使溶剂汽化而得到纤维素类微细纤维/橡胶的母胶,然后将该母胶投入正在进行塑炼的橡胶成分中的方法;对使纤维素类微细纤维分散于水中而得到的分散体(凝胶)进行冷冻干燥后再加以粉碎,然后再投入正在进行塑炼的橡胶成分中的方法;以及将已实现了疏水化的纤维素类微细纤维投入正在进行塑炼的橡胶成分中的方法等。接着,边对橡胶成分和纤维素类微细纤维进行混炼,边投入各种橡胶配合剂后继续进行混炼。然后,将混炼所得的未交联橡胶组合物投入溶剂中,进行搅拌直到溶液均匀为止,从而制作出橡胶糊。橡胶糊的液体温度例如为20~30℃。橡胶糊中的固体成分浓度优选在3质量%以上,更优选在5质量%以上,而且优选在14质量%以下,更优选在12质量%以下。浸渍到橡胶糊中的浸渍时间例如为1~3秒。浸渍到橡胶糊中后的干燥温度(炉温)例如为50~100℃。干燥时间(炉内停留时间)例如为1~3分钟。橡胶糊黏合处理的次数可以仅为一次,也可以在两次以上。在芯线13’上附着有橡胶糊黏合层17,以形成芯线13’的纤维材料的质量为基准,橡胶糊黏合层17的附着量(将芯线设为100%时附着物的质量)例如为2~5质量%。-背面补强布14’-对背面补强布14’实施黏合处理。具体而言,对背面补强布14’实施下述黏合处理中的一种或两种以上的黏合处理。该黏合处理指的是:浸渍在基础黏合处理液中后再加热的基础黏合处理、浸渍在rfl水溶液中后再加热的rfl黏合处理、浸渍在橡胶糊中后再使其干燥的浸渍橡胶糊黏合处理、以及将橡胶糊涂布到成为多楔带主体10一侧的面上以后再使其干燥的涂布橡胶糊黏合处理。<成形工序>如图4所示,将背面补强布14’、及黏合橡胶层用未交联橡胶片11’依次缠绕着层叠在圆筒模31的外周上,再在其上对芯线13’赋予一定的张力将该芯线13’相对于圆筒模31呈螺旋状地缠绕好,然后将黏合橡胶层用未交联橡胶片11’和压缩橡胶层用未交联橡胶片12’依次缠绕着层叠在已缠绕到圆筒模31上的芯线13’上,从而成形出带形成用成形体b’。<交联工序>如图5所示,将橡胶套筒32套在带形成用成形体b’上,然后将它们放到硫化罐内并进行密封,向硫化罐内填充高温高压蒸气并将该状态保持规定的成形时间。此时,未交联橡胶片11’、12’的交联进行下去而成为一体并与芯线13’及背面补强布14’实现复合化,如图6所示,最终便成形出圆筒状带坯s。<研磨工序>从硫化罐内将蒸气排出,解除密封,使已成形于圆筒模31上的带坯s脱模,如图7所示,将带坯s挂绕在一对坯挂绕轴33之间,并且一边让研磨砂轮34相对于带坯s的外周面旋转一边让研磨砂轮34紧顶在带坯s的外周面上,也让带坯s在一对坯挂绕轴33之间旋转,由此来对该带坯s的整个外周面进行研磨,其中,在研磨砂轮34上,沿周向延伸的v肋形状槽并排着设置在其外周面的轴向上。此时,如图8所示,在带坯s的外周面上形成有v肋15。需要说明的是,可以根据需要将带坯s沿长度方向进行分割后再进行研磨。<整理工序>将经由研磨而形成了v肋15的带坯s切成规定宽度,再将表里面翻过来,即制造出多楔带b。[第二实施方式](多楔带b)因为第二实施方式所涉及的多楔带b(传动带)的外观结构与第一实施方式相同,所以在下文中参照图1进行说明。就第二实施方式所涉及的多楔带b而言,多楔带主体10所包含的黏合橡胶层11是由下述橡胶组合物形成的。即,在橡胶成分中配合了纤维素类微细纤维和各种橡胶配合剂后进行混炼得到未交联橡胶组合物,再对该未交联橡胶组合物进行加热和加压后利用交联剂使其交联即可获得该橡胶组合物。形成该黏合橡胶层11的橡胶组合物的组成与第一实施方式中形成橡胶糊黏合层17的橡胶组合物的组成相同。就第二实施方式所涉及的多楔带b而言,对芯线13实施浸渍在rfl水溶液中后再加热的rfl黏合处理。由此,如图9所示,芯线13由经rfl黏合处理形成的包含橡胶成分的rfl黏合层16覆盖住,该rfl黏合层16与由包含纤维素类微细纤维的橡胶组合物形成的黏合橡胶层11接触。也可以是这样的,即:对芯线13实施rfl黏合处理、及浸渍在橡胶糊中后再使其干燥的橡胶糊黏合处理。在这种情况下,与第一实施方式中的图2所示的相同,芯线13由经rfl黏合处理形成的rfl黏合层16覆盖住,并还由经橡胶糊黏合处理形成的包含橡胶成分的橡胶糊黏合层17覆盖住,该橡胶糊黏合层17与由包含纤维素类微细纤维的橡胶组合物形成的黏合橡胶层11接触。橡胶糊黏合层17可以与第一实施方式同样地包含纤维素类微细纤维,也可以不包含纤维素类微细纤维。此外,优选形成橡胶糊黏合层17的橡胶组合物的橡胶成分与形成橡胶糊黏合层17所接触的黏合橡胶层11的橡胶组合物的橡胶成分相同。需要说明的是,也可以是这样的,即:与第一实施方式相同,在rfl黏合处理前,对芯线13实施基础黏合处理,在rfl黏合层16之下设置基础黏合层。所述基础黏合处理是浸渍在基础黏合处理液中再进行加热的处理,所述基础黏合处理液是由使环氧树脂、异氰酸酯树脂(封端异氰酸酯)等基础黏合处理剂溶解在甲苯等溶剂中而得到的溶液形成的、或者是由使所述基础黏合处理剂分散在水中而得到的分散液形成的。其它结构与第一实施方式相同。根据具有以上结构的第二实施方式所涉及的多楔带b,因为覆盖芯线13的包含橡胶成分的rfl黏合层16或橡胶糊黏合层17与由包含纤维素类微细纤维的橡胶组合物形成的黏合橡胶层11接触,所以能够获得芯线13相对于多楔带主体10的黏合橡胶层11的高黏合性,其结果是能够抑制当带走行时产生层间分离。(多楔带b的制造方法)就第二实施方式所涉及的多楔带b的制造方法而言,在材料准备工序中按照下述制作方法制作黏合橡胶层用未交联橡胶片11’。首先,将纤维素类微细纤维投入正进行塑炼的橡胶成分中加以混炼,使纤维素类微细纤维分散开。在此,作为使纤维素类微细纤维在橡胶成分中分散开的分散方法,能够列举出:例如,将使纤维素类微细纤维分散于水中而得到的分散体(凝胶)投入正用开放式辊轧机进行塑炼的橡胶成分中后,边对其进行混炼边使水分汽化的方法;将使纤维素类微细纤维分散于水中而得到的分散体(凝胶)和橡胶胶乳混合后使水分汽化而得到纤维素类微细纤维/橡胶的母胶,然后将该母胶投入正在进行塑炼的橡胶成分中的方法;将使纤维素类微细纤维分散于溶剂中而得到的分散体和使橡胶成分溶解于溶剂中而得到的溶液混合,再使溶剂汽化而得到纤维素类微细纤维/橡胶的母胶,然后将该母胶投入正在进行塑炼的橡胶成分中的方法;对使纤维素类微细纤维分散于水中而得到的分散体(凝胶)进行冷冻干燥后再加以粉碎,然后再投入正在进行塑炼的橡胶成分中的方法;以及将已实现了疏水化的纤维素类微细纤维投入正在进行塑炼的橡胶成分中的方法等。接着,边对橡胶成分和纤维素类微细纤维进行混炼,边投入各种橡胶配合剂后继续进行混炼,从而制作出未交联橡胶组合物。然后,利用压延成形等使该未交联橡胶组合物成形为片状。就第二实施方式所涉及的多楔带b的制造方法而言,在成形工序中,使用按照以上方法制得的黏合橡胶层用未交联橡胶片11’时,可以使成形压延方向与带长方向相对应,也可以使成形压延方向与带宽方向相对应。其它结构与第一实施方式相同。[其它实施方式]虽然在第一实施方式和第二实施方式中作为传动带列举出多楔带b,不过并不特别局限于此,也可以是切边v带、包布v带、平带、齿带。实施例(未交联橡胶组合物)制作出作为下述橡胶1~橡胶8的未交联橡胶组合物。在表1中也示出了上述橡胶各自的组成。<橡胶1>制备使以木材为原料的粉末纤维素(日本制纸公司制,商品名:kcflockw-50gk)分散于甲苯中而得到的分散体后,再使用高压均质器,使该分散体彼此碰撞而将粉末纤维素解纤为纤维素微细纤维,从而得到在甲苯中分散有纤维素微细纤维的分散体。因此,纤维素微细纤维是利用机械解纤方法制造的,且没有对其进行疏水化处理。接着,使在该甲苯中分散有纤维素微细纤维的分散体、与将三元乙丙橡胶(jsr公司制,商品名:ep33,以下称作“epdm”。)溶解于甲苯中而得到的溶液混合,再使甲苯汽化而制备出纤维素微细纤维/epdm的母胶。然后,对epdm进行塑炼,并向其中投入母胶而加以混炼。将母胶的投入量设定为:当将全部epdm设为100质量份时纤维素微细纤维的含量为1质量份。接着,对epdm和纤维素微细纤维进行混炼,并且针对epdm100质量份,向其中分别投入作为补强剂的gpf炭黑(三菱化学公司制,商品名:diablackg)70质量份、油(日本太阳石油公司制,商品名:sunpar2280)30质量份、作为加工助剂的硬脂酸(花王公司制)1质量份、作为硫化促进剂的氧化锌(sakai化学工业公司制)5质量份、作为交联剂的硫磺(细井化学工业公司制)3质量份、以及秋兰姆类硫化促进剂(大内新兴化学工业公司制,商品名:nocceler-tet-g)2.5质量份后继续进行混炼,从而制造出未交联橡胶组合物。将该未交联橡胶组合物作为橡胶1。<橡胶2>采用除了当epdm为100质量份时纤维素微细纤维的含量为3质量份以外,其它都与橡胶1相同的方法制作出未交联橡胶组合物,并将该未交联橡胶组合物作为橡胶2。<橡胶3>采用除了当epdm为100质量份时纤维素微细纤维的含量为5质量份以外,其它都与橡胶1相同的方法制作出未交联橡胶组合物,并将该未交联橡胶组合物作为橡胶3。<橡胶4>对epdm进行塑炼,并且针对epdm100质量份,向其中分别投入作为补强剂的gpf炭黑70质量份、油30质量份、作为加工助剂的硬脂酸1质量份、作为硫化促进剂的氧化锌5质量份、作为交联剂的硫磺3质量份、硫化促进剂2.5质量份、以及聚酯短纤维(帝人公司制,商品名:tetoron)3质量份后进行混炼,从而制造出未交联橡胶组合物。将该未交联橡胶组合物作为橡胶4。<橡胶5>采用除了当epdm为100质量份时聚酯短纤维的含量为5质量份以外,其它都与橡胶4相同的方法制作出未交联橡胶组合物,并将该未交联橡胶组合物作为橡胶5。<橡胶6>采用除了由用粉碎机将棉制内衣粉碎成60目大小的纤维来代替聚酯短纤维以外,其它都与橡胶5相同的方法制作出未交联橡胶组合物,并将该未交联橡胶组合物作为橡胶6。<橡胶7>采用除了由尼龙66短纤维(旭化成公司制,商品名:leona)来代替聚酯短纤维以外,其它都与橡胶5相同的方法制作出未交联橡胶组合物,并将该未交联橡胶组合物作为橡胶7。<橡胶8>对epdm进行塑炼,并且针对epdm100质量份,向其中分别投入作为补强剂的gpf炭黑70质量份、油30质量份、作为加工助剂的硬脂酸1质量份、作为硫化促进剂的氧化锌5质量份、作为交联剂的硫磺3质量份、以及硫化促进剂2.5质量份后进行混炼,从而制造出未交联橡胶组合物。将该未交联橡胶组合物作为橡胶8。[表1]橡胶1橡胶2橡胶3橡胶4橡胶5橡胶6橡胶7橡胶8edpm100100100100100100100100纤维素微细纤维135聚酯短纤维35棉短纤维5尼龙66短纤维5gpf炭黑7070707070707070油3030303030303030硬脂酸11111111氧化锌55555555硫磺2.52.52.52.52.52.52.52.5秋兰姆类硫化促进剂33333333(多楔带)制作出下述实施例1~4及比较例1~5的多楔带。在表2中也示出了上述多楔带各自的组成。<实施例1>用由聚酯纤维制的各拈线形成芯线,且对芯线实施了下述基础黏合处理、rfl黏合处理及橡胶糊黏合处理,再利用上述芯线按照与所述第一实施方式相同的方式制作出实施例1的多楔带。实施例1的多楔带的v肋的数量为三根。在基础黏合处理中,作为基础黏合处理液,使用了使作为基础黏合处理剂的异氰酸酯树脂(住友拜耳聚氨酯公司(sumitomobayerurethaneco.,ltd)制,商品名:sumidur)溶解在作为溶剂的甲苯中而得到的溶液。基础黏合处理液的液体温度为25℃。浸渍到基础黏合处理液中的浸渍时间为5秒。浸渍到基础黏合处理液中后的加热温度为250℃,加热时间为40秒。基础黏合处理的次数为一次。以形成芯线的聚酯纤维的质量为基准,经由基础黏合处理而附着到芯线上的基础黏合处理剂的附着量(将芯线设为100%时附着物的质量)为4质量%。在rfl黏合处理中,作为rfl水溶液,使用了固体成分浓度为20质量%的下述水溶液,其中,胶乳(l)为乙烯吡啶·苯乙烯·丁二烯橡胶胶乳(日本zeon公司制,商品名:nipol2518fs),间苯二酚(r)与甲醛溶液(f)的摩尔比为r/f=1/1.2,间苯二酚和甲醛溶液的初始缩合物(rf)与橡胶胶乳(l)的质量比为rf/l=1/10。rfl水溶液的液体温度为25℃。浸渍到rfl水溶液中的浸渍时间为5秒。浸渍到rfl水溶液中后的加热温度为250℃,加热时间为40秒。rfl黏合处理的次数为两次。以形成芯线的聚酯纤维的质量为基准,经由rfl黏合处理而附着到芯线上的rfl黏合层的附着量(将芯线设为100%时附着物的质量)为4质量%。在橡胶糊黏合处理中,作为橡胶糊,使用了将橡胶1溶解到作为溶剂的甲苯中后所得到的固体成分浓度为10质量%的橡胶糊。橡胶糊的液体温度为25℃。浸渍到橡胶糊中的浸渍时间为5秒。浸渍到橡胶糊中后的干燥温度为100℃,干燥时间为40秒。橡胶糊黏合处理的次数为一次。以形成芯线的聚酯纤维的质量为基准,经由橡胶糊黏合处理而附着到芯线上的橡胶糊黏合层17的附着量(将芯线设为100%时附着物的质量)为4质量%。如上所述,就实施例1的多楔带而言,因为在橡胶糊黏合处理中使用了橡胶1的橡胶糊,所以橡胶糊黏合层是由包含纤维素微细纤维的橡胶组合物形成的。需要说明的是,利用橡胶8形成了黏合橡胶层,利用包含尼龙短纤维的其它epdm组合物形成了压缩橡胶层。背面补强布是由尼龙纤维制成的机织布形成的。对背面补强布实施了rfl黏合处理及浸渍橡胶糊黏合处理。<实施例2>作为用于对芯线进行橡胶糊黏合处理的橡胶糊,使用了将橡胶2溶解到甲苯中而制成的橡胶糊,并且制作出除此以外其它构成都与实施例1相同的多楔带,并将该多楔带作为实施例2。因此,就实施例2的多楔带而言,橡胶糊黏合层是由包含纤维素微细纤维的橡胶组合物形成的。<实施例3>作为用于对芯线进行橡胶糊黏合处理的橡胶糊,使用了将橡胶3溶解到甲苯中而制成的橡胶糊,并且制作出除此以外其它构成都与实施例1相同的多楔带,并将该多楔带作为实施例3。因此,就实施例3的多楔带而言,橡胶糊黏合层是由包含纤维素微细纤维的橡胶组合物形成的。<实施例4>利用橡胶1形成了黏合橡胶层,并且作为用于对芯线进行橡胶糊黏合处理的橡胶糊,使用了将橡胶8溶解到甲苯中而制成的橡胶糊,并且制作出除此以外其它构成都与实施例1相同的多楔带,并将该多楔带作为实施例4。因此,就实施例4的多楔带而言,虽然橡胶糊黏合层是由不包含纤维素微细纤维的橡胶组合物形成的,不过黏合橡胶层则是由包含纤维素微细纤维的橡胶组合物形成的。<比较例1>作为用于对芯线进行橡胶糊黏合处理的橡胶糊,使用了将橡胶8溶解到甲苯中而制成的橡胶糊,并且制作出除此以外其它构成都与实施例1相同的多楔带,并将该多楔带作为比较例1。因此,就比较例1的多楔带而言,黏合橡胶层及橡胶糊黏合层都是由不包含纤维素微细纤维的橡胶组合物形成的。<比较例2>作为用于对芯线进行橡胶糊黏合处理的橡胶糊,使用了将橡胶4溶解到甲苯中而制成的橡胶糊,并且制作出除此以外其它构成都与实施例1相同的多楔带,并将该多楔带作为比较例2。因此,就比较例2的多楔带而言,橡胶糊黏合层是由包含聚酯短纤维的橡胶组合物形成的。<比较例3>作为用于对芯线进行橡胶糊黏合处理的橡胶糊,使用了将橡胶5溶解到甲苯中而制成的橡胶糊,并且制作出除此以外其它构成都与实施例1相同的多楔带,并将该多楔带作为比较例3。因此,就比较例3的多楔带而言,橡胶糊黏合层是由包含聚酯短纤维的橡胶组合物形成的。<比较例4>作为用于对芯线进行橡胶糊黏合处理的橡胶糊,使用了将橡胶6溶解到甲苯中而制成的橡胶糊,并且制作出除此以外其它构成都与实施例1相同的多楔带,并将该多楔带作为比较例4。因此,就比较例4的多楔带而言,橡胶糊黏合层是由包含棉短纤维的橡胶组合物形成的。<比较例5>作为用于对芯线进行橡胶糊黏合处理的橡胶糊,使用了将橡胶7溶解到甲苯中而制成的橡胶糊,并且制作出除此以外其它构成都与实施例1相同的多楔带,并将该多楔带作为比较例5。因此,就比较例5的多楔带而言,橡胶糊黏合层是由包含尼龙短纤维的橡胶组合物形成的。[表2](试验评价方法)<混炼加工性>分别对橡胶1~7各自的混炼加工性进行了评价,将混炼加工性优异的橡胶评为a,并将混炼加工性较差的橡胶评为b。<平均纤维直径·纤维直径分布>分别针对橡胶3及橡胶5~7而言,对使其交联而得到的橡胶组合物的试样进行冷冻粉碎以后,再用透射电子显微镜(tem)对其剖面进行观察,并任意选出50根纤维后对纤维直径进行测量,再求出其数量平均值以作为平均纤维直径。针对橡胶3而言,求出了50根纤维素微细纤维的纤维直径的最大值及最小值。<剥离黏合力>利用用于制作实施例1~4及比较例1~5各自的多楔带的黏合橡胶层用未交联橡胶片及已进行了黏合处理的芯线,冲压成形出黏合试验用试样40。所述黏合试验用试样40构成为:在图10所示的板状橡胶41的表层埋设有七根芯线42,并且七根芯线42彼此留出间隔地平行延伸。需要说明的是,所设定的冲压成形条件为:温度160℃、压力2.9mpa、时间30分钟。针对各个黏合试验用试样40而言,将板状橡胶41固定在拉伸试验机的一卡盘上,并将埋设在板状橡胶41内的七根芯线42中每隔一根而设的三根芯线42朝着与板状橡胶41成90°的角度的方向拉出并固定在拉伸试验机的另一卡盘上,并将剥离速度设为50mm/min,从而使三根芯线42从板状橡胶41上剥离了100mm。并且,将剥离长度10~100mm之间的峰值的平均值作为剥离黏合力。此外,用目视的方法确认并评价了将芯线剥离后的破坏形式是橡胶内聚破坏还是界面剥离。<带走行试验>图11示出带走行试验机50的带轮平面布置情况。带走行试验机50包括:位于最上方的带轮直径的第一从动肋带轮51;沿上下方向与该第一从动肋带轮51排列着设置的带轮直径的主动肋带轮52;设置在上述肋带轮的上下方向中间位置上的带轮直径的空转带轮53;以及设置在空转带轮53的右侧的带轮直径的第二从动肋带轮54。多楔带b以v肋侧与第一从动肋带轮51、主动肋带轮52及第二从动肋带轮54相接触且带背面与空转带轮53相接触的方式缠绕上,而且多楔带b缠绕到第二从动肋带轮54上的缠绕角度为90°,所述多楔带b缠绕到空转带轮53上的缠绕角度为120°。将实施例1~4及比较例1~5的多楔带b分别缠绕到带走行试验机50的第一从动肋带轮51、主动肋带轮52、空转带轮53及第二从动肋带轮54上,以朝侧面拉扯第二从动肋带轮54的方式施加785n的固定载荷,并对第一从动肋带轮51施加11.8kw的旋转动力载荷,在环境温度为120℃的状态下,让主动肋带轮52沿逆时针方向以4900rpm的转速进行了旋转。并且,让带进行了走行直到多楔带b产生了层间分离而导致带无法走行为止,并将到此为止的带走行时间作为带耐久寿命。(试验评价结果)在表3及表4中示出了试验结果。[表3][表4]根据表3可知:包含纤维素微细纤维的橡胶1~3的混炼加工性优异,而包含聚酯短纤维的橡胶4及橡胶5、包含棉短纤维的橡胶6、以及包含尼龙66短纤维的橡胶7的混炼加工性较差。需要说明的是,橡胶8由于既不包含纤维素微细纤维也不包含其它短纤维,因而其混炼加工性优异。此外,可知:橡胶3的纤维素微细纤维的纤维直径分布较广。根据表4可知:由包含纤维素微细纤维的橡胶1~3形成了橡胶糊黏合层的实施例1~3、以及由橡胶3形成了黏合橡胶层的实施例4具有相对较高的剥离黏合力和相对较长的带寿命,因而耐分离性优异;相对于此,分别由包含聚酯短纤维的橡胶4及橡胶5、包含棉短纤维的橡胶6、以及包含尼龙66短纤维的橡胶7形成了橡胶糊黏合层的比较例2~5具有相对较低的剥离黏合力和相对较短的带寿命,因而耐分离性较差。需要说明的是,可知:由既不包含纤维素微细纤维也不包含其它短纤维的橡胶8形成了橡胶糊黏合层及黏合橡胶层的比较例1虽然具有较高的剥离黏合力,不过其带寿命较短,因而耐分离性较差。-产业实用性-本发明在传动带的
技术领域
中是很有用的。-符号说明-b多楔带(传动带)10多楔带主体13、13’芯线16rfl黏合层17橡胶糊黏合层当前第1页12
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