ПРИВОДНОЙ РЕМЕНЬ Российский патент 2020 года по МПК F16G5/20 C08K3/22 C08K5/98 C08L23/16 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001]

Настоящее изобретение относится к приводному ремню, содержащему вулканизированный продукт каучуковой смеси, содержащей этилен-α-олефиновый эластомер, способный обеспечить высокую твердость и высокий модуль упругости.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002]

Фрикционный приводной ремень и зубчатый приводной ремень издавна применяют в качестве средств передачи энергии. Например, клиновидный ремень и поликлиновый ремень обычно применяют в качестве вспомогательного машинного приводного ремня автомобильного двигателя, a зубчатый приводной ремень обычно применяют в качестве приводного ремня OHC (верхнего кулачкового вала), и зубчатый клиновидный ремень с низким бортом обычно применяют в качестве приводного ремня CVT (бесступенчатой трансмиссии). В данных применениях, требования к увеличению мощности передачи и компактификации устройства становятся в последнее время серьезными, и более того, желательна разработка продуктов, способных переносить применение условий с высокой температурой и низкой температурой. В частности, в клиновидном ремне с зубцами с низким бортом, применяемом в качестве CVT приводного ремня в аэросанях и подобных, ремень находится при низкой температуре без движения, но ремень подвергается воздействию тепла, генерируемого при движении, и он находится под воздействием высокой температуры. Следовательно, требуется каучуковая смесь, способная выдерживать широкий температурный диапазон от низких до высоких температур. Кроме того, требуется сильная адгезионная способность для подавления расслаивания каучуковой смеси и волокнистого элемента, такого как кордная ткань и армирующая ткань, и устойчивость к усталости при изгибе, способная реагировать на небольшой диаметр шкива для компактизации. Кроме того, желательны высокая устойчивость к усталости при изгибе, способная выдерживать трение при контакте со шкивом, и высокая устойчивость к боковому давлению от шкива. Кроме того, в зубчатом приводном ремне, уменьшение ширины ремня требуется для компактизации, и высокая твердость и высокий модуль упругости каучука зубцов требуется для того, чтобы соответствовать данным требованиям. Для того чтобы соответствовать различным требованиям, увеличивается число применений этилен-α-олефинового эластомера в качестве эластомера, составляющего каучуковую смесь.

[0003]

Этилен-α-олефиновый эластомер не содержит ненасыщенной связи в основной цепи и, следовательно, обладает характеристиками высокой теплостойкости и высокой устойчивости к атмосферным воздействиям. Кроме того, этилен-α-олефиновый эластомер не содержит полярной группы и, следовательно, обладает характеристиками, заключающимися в том, что армирующий агент, включая короткие волокна и сажу, можно добавлять в больших количествах, и относительно легко получить высокую твердость и высокий модуль упругости. Однако, добавление большого количества армирующего агента к этилен-α-олефиновому эластомеру имеет следующие недостатки. Конкретно, когда добавляют большое количество сажи, генерация теплоты при изгибании ремня увеличивается, и стойкость легко может ухудшаться. Кроме того, когда добавляют большое количество коротких волокон, легко возникает плохое распределение, и это может вызывать возникновение трещин. По этим причинам, изучаются различные составы для увеличения твердости и модуля упругости при относительном снижении количества армирующего агента.

[0004]

Например, WO1996/13544 (патентная литература 1) описывает ремень (синхронный ремень, клиновидный ремень или поликлиновый ремень), содержащий сшитый продукт, полученный вулканизацией эластомерного состава, содержащего 100 частей по весу этилен-α-олефинового эластомера, имеющего содержание этилена 55-78% по весу, 1-30 частей по весу соли металла и α,β-ненасыщенной органической кислоты и 0-250 частей по весу (предпочтительно 25-100 частей по весу) армирующего агента, свободным радиальным донором. Сажу, карбонат кальция, тальк, глину и водосодержащий оксид кремния описывают в качестве армирующего агента.

[0005]

WO1997/22662 (патентная литература 2) описывает приводной ремень (поликлиновый ремень или зубчатый приводной ремень), содержащий сшитый продукт, полученный вулканизацией пероксидом смеси 100 частей по весу этилен-пропилен-диенового тройного сополимера (EPDM), имеющего содержание этилена 50-65% по весу и содержание диена меньше чем 10% по весу, 32-100 частей по весу соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты и 0-30 частей по весу наполнителя. Данная литература описывает белый наполнитель, такой как силикат и оксид или карбонат алюминия, кальция или магния в качестве наполнителя. Состав, содержащий 100 частей по весу EPDM, 40-60 частей по весу диакрилата цинка, 10 частей по весу белого наполнителя, 25 частей по весу сажи и 5 частей по весу дикумилгидропероксида, получают в примерах.

[0006]

WO2010/047029 (патентная литература 3) описывает приводной ремень, содержащий сшитый продукт, полученный вулканизацией органическим пероксидом, композиции, содержащей 100 частей по весу этилен-α-олефинового эластомера, содержащего 5% по весу или более и меньше чем 40% по весу каучука на основе этилен-пропилен-диенового мономера, имеющей содержание этилена 60-85% по весу, и 32-100 частей по весу соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты. Данная литература описывает фрикционный приводной ремень, такой как плоский ремень, клиновидный ремень или поликлиновый ремень, и приводной ремень с зацеплением, такой как зубчатый приводной ремень, в качестве приводного ремня. В примерах, получают составы, содержащие 100 частей по весу этилен-α-олефинового эластомера, 32,2-100 частей по весу соли металла и ди(мет)акриловой кислоты, 50 частей по весу сажи, 5 частей по весу оксида цинка и 6 частей по весу органического пероксида.

[0007]

В патентных литературах 1-3 предполагается, что добавленное количество соли металла и органической кислоты регулируют так, чтобы получить каучуковые смеси, обладающие требуемыми характеристиками, после регулирования содержания этилена этилен-α-олефинового эластомера до определенного диапазона. Однако в данных составах просто регулируют баланс между степенью кристаллизации этиленовым компонентом и вулканизацией солью металла и органической кислоты, и даже если получают ремень, ремень не удовлетворяет одновременно различным требованиям для приводных ремней, таким как холодостойкость, теплостойкость, адгезионная способность, устойчивость к усталости при изгибе и износостойкость.

[0008]

JP-A-2003-314616 (патентная литература 4) описывает приводной ремень, выдерживающий высокие нагрузки, (зубчатый клиновидный ремень или гибридный клиновидный ремень), содержащий сшитый продукт, полученный вулканизацией пероксидом композиции, содержащей 100 частей по весу каучукового компонента, содержащего этилен-α-олефиновый эластомер и гидрированный нитрильный каучук, 20-40 частей по весу мономера соли металла и органической кислоты и 5-35 частей по весу коротких волокон. В примерах получают составы, содержащие 100 частей по весу EPDM и гидрированного нитрильного каучука, 10-50 частей по весу диметилакрилата цинка, 20 частей по весу коротких волокон, 10 частей по весу оксида цинка, 20 частей по весу оксида кремния и 7 частей по весу пероксида.

[0009]

В составе патентной литературы 4, гидрированный нитрильный каучук смешивают с этилен-α-олефиным эластомером для того, чтобы увеличить устойчивость к образованию трещин. Однако свойства этилен-α-олефинового эластомера, такие как холодостойкость, ухудшаются и, хорошо это или плохо, композиция обладает средними характеристиками. Кроме того, образуется гетерогенная композиция, имеющая структуру островков в море, и в частности, существует озабоченность по поводу расслаивания в процессе износа со временем.

[0010]

JP-A-2002-257199 (патентная литература 5) описывает приводной ремень (поликлиновый ремень, клиновидный ремень, зубчатый клиновидный ремень или плоский ремень), содержащий сшитый продукт, полученный вулканизацией пероксидом композиции, содержащей хлоропреновый каучук в качестве основного материала резины, оксид металла, органический пероксид и соль металла и α,β-ненасыщенной жирной кислоты. В данной литературе, оксид цинка, оксид магния и оксид кальция приведены в качестве примеров оксида металла, и функция в качестве вулканизирующего агента и как акцептора кислоты (защита от коррозии формы) описана как функция оксида металла. В примерах описаны поликлиновые ремни, применяя композиции, содержащие 100 частей по весу хлоропренового каучука, 5-20 частей по весу акрилата алюминия, 4 частей по весу оксида магния, 5 частей по весу оксида цинка и органический пероксид.

[0011]

Патентная литература 5 имеет цель улучшить адгезионный износ приводного ремня, содержащего хлоропреновый каучук, и не описывает проблему с этилен-α-олефиновым эластомером, который значительно отличается от хлоропренового каучука по структуре и свойствам. Кроме того, холодостойкость, теплостойкость и устойчивость к атмосферным воздействиям хлоропренового каучука не достигают значений этилен-α-олефинового эластомера, и хлоропреновый каучук является недостаточной для применения в современных суровых условиях окружающей среды в клиновидном ремне с зубцами с низким бортом или подобных.

[0012]

Другими словами, ремни, описанные в патентной литературе выше, не могут в достаточной степени удовлетворять характеристикам, требуемым для современных приводных ремней. В частности, твердость и модуль упругости каучука имеет отношение компромисса с адгезионной способностью, устойчивостью к усталости при изгибе, требуемых для ремня, и твердостью в широком диапазоне температур (в частности, адгезионная способность и устойчивость к усталости при изгибе), и обе характеристики трудно получить одновременно.

СПИСОК ЦИТИРОВАНИЙ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[0013]

Патентная литература 1: WO1966/13544 (формула изобретения, стр 10, линии 21-25, Фигуры 1-3)

Патентная литература 2: WO1997/22662 (формула изобретения, страница 3, линии 14-17, страница 3, линия 2 снизу до страницы 4, линия 1, примеры)

Патентная литература 3: WO2010/047029 (формула изобретения, параграф [0039], примеры)

Патентная литература 4: JP-A-2003-314616 (пункт 1, фигура 1 и 3, примеры)

Патентная литература 5: JP-A-2002-257199 (пункт 1, параграф [0022], примеры)

СУЩНОСТЬ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[0014]

Цель настоящего изобретения заключается в обеспечении приводного ремня, содержащего вулканизированный продукт каучуковой смеси, которая может увеличивать твердость и модуль упругости вулканизированного продукта каучуковой смеси, содержащей этилен-α-олефиновый эластомер в качестве основного компонента без ухудшения холодостойкости, теплостойкости, адгезионной способности, устойчивости к усталости при изгибе и износостойкости.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0015]

Как результат интенсивных исследований для достижения цели выше, изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что смешивая этилен-α-олефиновый эластомер, соль металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты, оксид магния, органический пероксид и неорганический наполнитель и регулируя долю оксида магния, твердость и модуль упругости вулканизированного продукта каучуковой смеси для приводного ремня, содержащего этилен-α-олефиновый эластомер в качестве основного компонента, можно улучшить без ухудшения холодостойкости, теплостойкости, адгезионной способности, устойчивости к усталости при изгибе и износостойкости, и завершили настоящее изобретение.

[0016]

Конкретно, приводной ремень настоящего изобретения представляет собой приводной ремень, содержащий вулканизированный продукт каучуковой смеси, содержащей каучуковый компонент, содержащий этилен-α-олефиновый эластомер, соль металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты, оксид магния, органический пероксид и неорганический наполнитель, где доля оксида магния составляет 2-20 частей по весу на 100 частей по весу каучуковой смеси и составляет 5 частей по весу или более на 100 частей по весу соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты. Доля соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты составляет приблизительно 5-40 частей по весу на 100 частей по весу каучукового компонента. Доля органического пероксида составляет приблизительно 2-6 частей по весу на 100 частей по весу каучукового компонента. Доля оксида магния составляет приблизительно 5-300 частей по весу на 100 частей по весу соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты. Каучуковый компонент может содержать 80% по весу или более этилен-α-олефинового эластомера. Этилен-α-олефиновый эластомер может содержать 80% по весу или более этилен-пропилен-диенового тройного сополимера. Соль металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты может представлять собой, по меньшей мере, одну соль, выбранную из метакрилата цинка и акрилата цинка. Неорганический наполнитель может включать сажу. Доля неорганического наполнителя может составлять приблизительно 40-100 частей по весу на 100 частей по весу каучукового компонента. Неорганический наполнитель может дополнительно содержать кремнезем. Массовое соотношение между сажей и кремнеземом может составлять первый/последний=приблизительно 60/40-99/1. Каучуковая смесь может дополнительно содержать оксид цинка. Вулканизированный продукт каучуковой смеси может иметь твердость каучука (JIS-A) приблизительно 91-98 условных единиц. Каучуковая смесь может дополнительно содержать короткие волокна. Доля коротких волокон может составлять приблизительно 20-40 частей по весу на 100 частей по весу каучукового компонента. Короткие волокна могут представлять собой арамидные короткие волокна. Каучуковая смесь содержит короткие волокна, и в вулканизированном продукте каучуковой смеси напряжение изгиба в направлении, ортогональном направлению ориентации коротких волокон, может составлять приблизительно 8-15 МПа. Приводной ремень настоящего изобретения может представлять собой зубчатый клиновидный ремень с низким бортом, применяемый в CVT вождении.

[0017]

В описании и в пределах объема формулы изобретения, термин ʺнаправление, ортогональное направлению ориентацииʺ не обязательно является направлением, полностью ортогональным направлению ориентации и может представлять собой направление в диапазоне ортогонального направления ±5°.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0018]

В настоящем изобретении, долю оксида магния регулируют в комбинации этилен-α-олефинового эластомера, соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты, оксида магния, органического пероксида и неорганического наполнителя. Как результат, твердость и модуль упругости вулканизированного продукта каучуковой смеси, содержащей этилен-α-олефиновый эластомер в качестве основного компонента, можно увеличить без ухудшения холодостойкости, теплостойкости, адгезионной способности, устойчивости к усталости при изгибе и износостойкости. Следовательно, приводной ремень настоящего изобретения можно применять в качестве приводного ремня, такого как зубчатый клиновидный ремень с низким бортом или зубчатый приводной ремень, причем каждый строго требует увеличения мощности передачи и компактификации устройства, в частности зубчатого клиновидного ремня с низким бортом, применяемого в CVT вождении.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0019]

Фигура 1 представляет собой схематический разрез в перспективе, иллюстрирующий один пример приводного ремня (зубчатый клиновидный ремень с низким бортом) настоящего изобретения.

Фигура 2 представляет собой схематическое поперечное сечение приводного ремня фигуры 1, выполненное в продольном направлении ремня.

Фигура 3 представляет собой схематическое изображение для пояснения способа измерения напряжения изгиба приводных ремней, полученных в примерах.

Фигура 4 представляет собой схематическое изображение для пояснения эксплуатационного испытания на твердость приводных ремней, полученных в примерах.

Фигура 5 представляет собой схематический разрез в перспективе клиновидного ремня с зубцами на обеих сторонах ремня, полученного в примерах.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТЛВЕНИЯ

[0020]

[Каучуковая смесь]

Приводной ремень настоящего изобретения содержит вулканизированный продукт каучуковой смеси, содержащей каучуковый компонент, содержащий этилен-α-олефиновый эластомер, соль металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты, оксид магния, органический пероксид и неорганический наполнитель.

[0021]

[Каучуковый компонент]

Каучуковый компонент предпочтительно содержит этилен-α-олефиновый эластомер, с точки зрения превосходной холодостойкости, теплостойкости и устойчивости к атмосферным воздействиям.

[0022]

Примеры этилен-α-олефинового эластомера (каучук этилен-α-олефинового типа) включают этилен-α-олефиновый каучук и этилен-α-олефиндиеновый каучук.

[0023]

Примеры α-олефина, образующего эластомер, включает цепочечные α-C₃-₁₂ олефины, такие как пропилен, бутен, пентен, метилпентен, гексен и октен. Данные α-олефины можно применять отдельно или в виде смесей двух или более их типов. Из данных α-олефинов, α-C₃-₄ олефины, такие как пропилен (в частности пропилен), являются предпочтительными.

[0024]

Примеры диенового мономера, образующего эластомер, обычно включают несопряженные диеновые мономеры, такие как дициклопентадиен, метиленнорборнен, этилиденнорборнен, 1,4-гексадиен и циклооктадиен. Данные диеновые мономеры можно применять отдельно или в виде смесей двух или более их типов. Из данных диеновых мономеров, этилиденнорборнен и 1,4-гексадиен (в частности этилиденнорборнен) являются предпочтительными.

[0025]

Репрезентативные примеры этилен-α-олефинового эластомера включают этилен-α-олефиновый каучук [такой как этиленпропиленовый каучук (EPM), этиленбутеновый каучук(EBM) или этиленоктеновый каучук (EOM)], и этилен-α-олефиндиеновый каучук [этиленпропилендиеновый тройной сополимер (EPDM)]. Данные этилен-α-олефиновые эластомеры можно применять отдельно или в виде смесей двух или более их типов.

[0026]

Из данных этилен-α-олефиновых эластомеров, каучук на основе этилен-α-олефиндиенового тройного сополимера, такой как каучук на основе этилен-α-C₃-₄ олефиндиенового тройного сополимера, является предпочтительным с точки зрения превосходной холодостойкости, теплостойкости и устойчивости к атмосферным воздействиям. EPDM является особенно предпочтительным. По этой причине, доля EPDM может составлять 50% по весу или более, предпочтительно 80% по весу или более и более предпочтительно 90% по весу или более (в частности 95% по весу или более) относительно всего этилен-α-олефинового эластомера. Доля EPDM может составлять 100% по весу (только EPDM).

[0027]

В этилен-α-олефином эластомере, доля (массовое соотношение) этилен и α-олефина может составлять первый/последний=40/60-90/10, предпочтительно 45/55-85/15 (например, 50/50-80/20) и более предпочтительно 52/48-70/30 (в частности 55/45-60/40) или около этого.

[0028]

Когда этилен-α-олефиновый эластомер содержит диеновый мономер, долю диенового мономера можно выбрать из диапазона приблизительно 1-15% по весу относительно всего эластомера и, например, может составлять 1,5-12% по весу и предпочтительно 2-10% по весу (в частности 2,5-5% по весу) или около этого.

[0029]

Йодное число этилен-α-олефинового эластомера, содержащего диеновый мономер, может составлять, например, 3-40, предпочтительно 5-30 и еще более предпочтительно 10-20 или около этого. Когда йодное число является слишком маленьким, вулканизация каучуковой смеси является недостаточной, и легко возникают истирание и слипание. С другой стороны, когда йодное число является слишком большим, вулканизация каучуковой смеси является короткой, и ее трудно контролировать, и кроме того, теплостойкость имеет тенденцию снижаться.

[0030]

В добавление к этилен-α-олефиновому эластомеру, каучуковый компонент может включать другой каучуковый компонент при условии, что его количество находится в диапазоне, который не ухудшает эффект настоящего изобретения. Примеры другого каучукового компонента включают диеновые каучуки [такие как натуральный каучук, изопреновый каучук, бутадиеновый каучук, хлоропреновый каучук, стирол-бутадиеновый каучук(SBR), винилпиридинстиролбутадиеновый сополимерный каучук, акрилонитрилбутадиеновый каучук (нитрильный каучук); гидрированные продукты диеновых каучуков, такие как гидрированный нитрильный каучук (включая смешанный полимер гидрированного нитрильного каучука и соли металла и ненасыщенной карбоновой кислоты), и подобные], олефиновые каучуки (такие как полиоктениленовый каучук, этиленвинилацетатный сополимерный каучук, хлорсульфированные полиэтиленовые каучуки, алкилированный хлорсульфонилированный этиленовый каучук), эпихлоргидриновые каучуки, акриловые каучуки, силиконовые каучуки, уретановые каучуки и фторкаучуки.

[0031]

Доля этилен-α-олефинового эластомера составляет 50% по весу или более, предпочтительно 80% по весу или более и еще более предпочтительно 90% по весу или более (в частности 95% по весу или более) относительно всего каучукового компонента. Доля может составлять 100% по весу (каучуковый компонент представлен единственным этилен-α-олефиновым эластомером). Когда доля этилен-α-олефинового эластомера является слишком маленькой, холодостойкость и теплостойкость могут ухудшаться.

[0032]

(Соль металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты)

Соль металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты представляет собой соединение, в котором ненасыщенная карбоновая кислота, содержащая одну или две или более карбоксильных групп, и металл, соединены друг с другом за счет ионных сил. Примеры ненасыщенной карбоновой кислоты включают ненасыщенную монокарбоновую кислоту, такую как (мет)акриловая кислота или кротоновая кислота, и ненасыщенную дикарбоновую кислоту, такую как малеиновая кислота, фумаровая кислота, итаконовая кислота или цитраконовая кислота. Данные ненасыщенные карбоновые кислоты можно применять отдельно или в виде смесей двух или более их типов. Из данных ненасыщенных карбоновых кислот, ненасыщенная монокарбоновая кислота, такая как (мет)акриловая кислота, является предпочтительной.

[0033]

Примеры металла включают поливалентные металлы, такие как металлы 2 группы периодической таблицы (магний, кальций и подобные), металлы 4 группы периодической таблицы (титан, цирконий и подобные), металлы 8 группы периодической таблицы (железо и подобные), металлы 10 группы периодической таблицы (никель и подобные), металлы 11 группы периодической таблицы (медь и подобные), металлы 12 группы периодической таблицы (цинк и подобные), металлы 13 группы периодической таблицы (алюминий и подобные) и металлы 14 группы периодической таблицы (свинец и подобные). Данные металлы можно применять отдельно или в виде смесей двух или более их типов. Из данных металлов, поливалентные металлы, например, двухвалентные металлы, такие как магний, кальций и цинк, и трехвалентные металлы, такие как алюминий (в частности двухвалентный металл, такой как цинк), являются предпочтительными.

[0034]

Из них, бифункциональные соли монокарбоновой кислоты и двухвалентного металла, содержащие радиально полимеризуемые группы в одной молекуле, например, (мет)акрилат цинка [ди(мет)акрилат цинка или бис(мет)акрилат цинка], такой как метакрилат цинка, (мет)акрилат магния, такой как метакрилат магния, и трифункциональные соли монокарбоновой кислоты и трехвалентного металла, содержащие радиально полимеризуемые группы в одной молекуле, например, (мет)акрилат алюминия [три(мет)акрилат алюминия], являются предпочтительными, (мет)акрилат цинка и/или акрилат алюминия являются более предпочтительными, и (мет)акрилат цинка (то есть, по меньшей мере, соль, выбранная из метакрилата цинка и акрилата цинка) является особенно предпочтительным. Кроме того, бифункциональные соли монокарбоновой кислоты и двухвалентного металла (в частности метакрилат цинка) являются предпочтительными с точки зрения превосходного баланса различных свойств.

[0035]

Доля соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты составляет 1-50 частей по весу, предпочтительно 5-40 частей по весу и еще более предпочтительно 8-35 частей по весу (в частности 10-30 частей по весу) или около этого, на 100 частей по весу каучукового компонента. Когда доля соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты является слишком маленькой, твердость и модуль упругости вулканизированного продукта каучуковой смеси могут ухудшаться. С другой стороны, когда доля является слишком большой, адгезионная способность, устойчивость к усталости при изгибе и подобные могут ухудшаться.

[0036]

(Оксид магния)

В настоящем изобретении, смешивая указанные доли оксида магния с солью металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты, твердость и модуль упругости можно улучшать, сохраняя холодостойкость, теплостойкость, адгезионную способность, устойчивость к усталости при изгибе и износостойкость вулканизированного продукта каучуковой смеси.

[0037]

Доля оксида магния составляет 2-20 частей по весу, предпочтительно 3-18 частей по весу и более предпочтительно 5-15 частей по весу (в частности 8-13 частей по весу) или около этого, на 100 частей по весу каучуковой смеси. Доля оксида магния составляет 5 частей по весу или более (например, 5-300 частей по весу) на 100 частей по весу соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты. Доля составляет, например, 5-250 частей по весу (например, 5-200 частей по весу), предпочтительно 10-150 частей по весу и более предпочтительно 15-100 частей по весу (в частности 20-80 частей по весу) или около этого. Когда доля оксида магния является слишком маленькой, твердость и модуль упругости могут ухудшаться в вулканизированном продукте каучуковой смеси. С другой стороны, когда доля является слишком большой, адгезионная способность и устойчивость к усталости при изгибе могут ухудшаться.

[0038]

(Органический пероксид)

Примеры органического пероксида включают органические пероксиды, обычно применяемые в вулканизации каучуков и смол, такие как диацилпероксид, пероксиэфир и диалкилпероксид (например, дикумилпероксид, трет-бутилкумилпероксид, 1,1-дибутилперокси-3,3,5-триметилциклогексан, 2,5-диметил-2,5-ли(трет-бутилперокси)гексан, 1,3-бис(трет-бутилпероксиизопропил)бензол и ди-трет-бутилпероксид). Данные органические пероксиды можно применять отдельно или в виде смесей двух или более их типов. Органический пероксид предпочтительно представляет собой органический пероксид, имеющий температуру разложения для получения времени полуразложения 1 минуту тепловым разрушением приблизительно 150-250°C (например, 175-225°C).

[0039]

Доля органического пероксида составляет, например, 1-10 частей по весу, предпочтительно 2-8 частей по весу и более предпочтительно 2-6 частей по весу (например, 3-6 частей по весу) или около этого, на 100 частей по весу каучукового компонента.

[0040]

(Неорганический наполнитель)

В настоящем изобретении, добавлением неорганического наполнителя к комбинации соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты и оксида магния, износостойкость, твердость и модуль упругости можно увеличить, сохраняя холодостойкость, теплостойкость, адгезионная способность и устойчивость к усталости при изгибе вулканизированного продукта каучуковой смеси.

[0041]

Примеры неорганического наполнителя включают углеродистые материалы (сажу, графит и подобные), соединения металлов и синтетическуюкерамику [оксиды металлов (оксиды металлов, отличные от оксида магния и оксида цинка), такие как оксид кальция, оксид бария, оксид железа, оксид меди, оксид титана и оксид алюминия, силикаты металлов, такие как силикат кальция и силикат алюминия, карбиды металлов, такие как карбид кремния и карбид вольфрама, нитриды металлов, такие как нитрид титана, нитрид алюминия и нитрид бора, карбонаты металлов, такие как карбонат магния и карбонат кальция, сульфаты металлов, такие как сульфат кальция и сульфат бария, и подобные], и минеральные материалы (цеолит, диатомовая земля, прокаленная диатомовая земля, активированная глина, глинозем, кремнезем, слюда, серицит, бентонит, монтмориллонит, смектит и глина). Данные неорганические наполнители можно применять отдельно или в виде смесей двух или более их типов.

[0042]

Из данных неорганических наполнителей, сажа и/или кремнезем являются предпочтительными и особенно предпочтительно, чтобы каучуковая смесь вулканизированного продукта, содержала, по меньшей мере, сажу с точки зрения улучшения твердости, модуля упругости и износостойкости.

[0043]

Примеры сажи включают SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF и HMF. Данные типы сажи можно применять отдельно или в виде смесей двух или более их типов. Из них, FEF является предпочтительной, поскольку баланс между армирующим эффектом и диспергируемостью является хорошим, и генерация тепла при изгибе ленты является маленькой.

[0044]

Средний диаметр частиц сажи можно выбрать, например, из диапазона приблизительно 5-200 нм, и составляет, например, 10-150 нм, предпочтительно 15-100 нм и более предпочтительно 20-80 нм (в частности 30-50 нм) или около этого. Когда средний диаметр частиц сажи является слишком маленьким, сажу трудно однородно распределить, и когда ее средний диаметр частиц является слишком большим, твердость, модуль упругости и износостойкость могут ухудшаться.

[0045]

Особенно предпочтительно смешивать в неорганическом наполнителе, содержащем сажу, сажу с кремнеземом с точки зрения улучшения адгезионной способности в добавление к твердости, модулю упругости и износостойкости.

[0046]

Оксид кремния представляет собой мелкий рыхлый белый порошок, образованный кремниевой кислотой и/или силикатом, и его можно химически прикреплять к каучуковой смеси за счет наличия множества силанольных групп на его поверхности.

[0047]

Примеры оксида кремния включают сухой кремнезем, влажный кремнезем и кремнезем с обработанной поверхностью. Оксид кремния можно классифицировать, например, как сухая белая сажа, влажная белая сажа, коллоидный кремнезем и осажденный кремнезем, в зависимости от классификации способа получения. Данные кремнеземы можно применять отдельно или в виде смесей двух или более их типов. Из данных кремнеземов, влажная белая сажа, содержащая водную кремниевую кислоту в качестве основного компонента, является предпочтительной с точки зрения наличия большого количества силанольных групп и сильной силе химического связывания с каучуковым компонентом.

[0048]

Средний диаметр частиц оксида кремния составляет, например, 1-1000 нм, предпочтительно 3 -300 нм и более предпочтительно 5-100 нм (в частности 10-50 нм) или около этого. Когда диаметр частиц оксида кремния является слишком большим, механические свойства могут ухудшаться в вулканизированном продукте каучуковой смеси, и когда диаметр частиц является слишком маленьким, оксид кремния может быть трудно равномерно распределить.

[0049]

Оксид кремния может представлять собой любой из непористого кремнезема и пористого кремнезем. Удельная поверхность поглощения азота BET способом составляет, например, 50-400 м²/г, предпочтительно 70-350 м²/г и более предпочтительно 100-300 м²/г (в частности 150-250 м²/г) или около этого. Когда удельная поверхность является слишком большой, оксид кремния может быть трудно распределять однородно, и когда удельная поверхность является слишком маленькой, механические свойства слоя каучука могут ухудшаться.

[0050]

Долю неорганического наполнителя можно выбрать из диапазона 10-150 частей по весу на 100 частей по весу каучукового компонента, и составляет, например, 40-100 частей по весу, предпочтительно 50-80 частей по весу и более предпочтительно 60-70 частей по весу или около этого. Когда доля неорганического наполнителя является слишком маленькой, твердость, модуль упругости и износостойкость могут ухудшаться в вулканизированном продукте каучуковой смеси и когда доля является слишком большой, устойчивость к усталости при изгибе может ухудшаться в вулканизированном продукте.

[0051]

Когда неорганический наполнитель содержит сажу и кремнезем, весовое соотношение между сажей и кремнеземом можно выбрать из диапазона первый/последний=50/50-99,9/0,1, и может составлять, например, 60/40-99/1, предпочтительно 70/30-95/5 и более предпочтительно 80/20-90/10 или около этого. Когда доля сажи является слишком маленькой, твердость, модуль упругости и износостойкость могут ухудшаться в вулканизированном продукте каучуковой смеси. С другой стороны, когда доля является слишком большой, адгезионная способность может ухудшаться.

[0052]

Суммарная доля сажи и кремнезема (когда только сажа, доля сажи) составляет 50% по весу или более, предпочтительно 60% по весу или более, более предпочтительно 70% по весу или более (в частности 80% по весу или более) и еще более предпочтительно 90% по весу или более (в частности 100% по весу), относительно всего неорганического наполнителя.

[0053]

(Оксид цинка)

Каучуковая смесь может дополнительно содержать оксид цинка. Смешивая оксид цинка в добавление к оксиду магния, в качестве оксида металла, твердость и модуль упругости можно улучшать в вулканизированном продукте каучуковой смеси, и баланс различных свойств можно улучшать.

[0054]

Доля оксида цинка составляет, например, 0,5-20 частей по весу, предпочтительно 1-15 частей по весу и более предпочтительно 2-10 частей по весу (в частности 3-8 частей по весу) или около этого, на 100 частей по весу каучуковой смеси. Доля оксида цинка составляет, например, 10-1000 частей по весу, предпочтительно 20-500 частей по весу и более предпочтительно 30-200 частей по весу (в частности 50-100 частей по весу) или около этого на 100 частей по весу оксида магния. Когда доля оксида цинка является слишком большой и слишком маленькой, баланс различных свойств могут ухудшаться.

[0055]

(Короткие волокна)

Каучуковая смесь может дополнительно содержать короткие волокна. Примеры коротких волокон, которые широко применяют, включают синтетические волокна, такие как полиолефиновые волокна (такие как полиэтиленовые волокна и полипропиленовые волокна), полиамидные волокна (такие как волокна полиамида 6, волокна полиамида 66, волокна полиамида 46 и арамидные волокна), полиалкиленакрилатные волокна [поли C₂-₄ алкилен C₆-₁₄ акрилатные волокна, такие как полиэтилентерефталатные (PET) волокна и полиэтиленнафталатные (PEN) волокна], винилоновые волокна, волокна из поливинилового спирта и поли-п-фениленбензобисоксазольные (PBO) волокна; натуральные волокна, такие как хлопок, пенька и шерсть; и неорганические волокна, такие как углеродные волокна. Данные короткие волокна можно применять отдельно или в виде смесей двух или более их типов. Из данных коротких волокон, синтетические волокна и натуральные волокна, в частности синтетические волокна (такие как полиамидные волокна и полиалкиленакрилатные волокна) являются предпочтительными, и в первую очередь, короткие волокна, содержащие, по меньшей мере, арамидные волокна являются предпочтительными в том, что короткие волокна являются жесткими, имеют высокую твердость и модуль упругости и их легко наносить на поверхность слоя каучука, работающего на сжатие. Арамидные волокна обладают высокой износостойкостью. Арамидные волокна имеются в продаже, например, под торговыми названиями ʺConexʺ, ʺNomexʺ, ʺKevlarʺ, ʺTechnoraʺ, ʺTechnoraʺ и подобными.

[0056]

Средний диаметр волокна коротких волокон составляет, например, 1-100 мкм, предпочтительно 3-50 мкм и более предпочтительно 5-30 мкм (в частности 10-20 мкм) или около этого. Когда средний диаметр волокна является слишком большим, механические свойства могут ухудшаться в вулканизированном продукте каучуковой смеси, и когда средний диаметр волокна является слишком маленьким, короткие волокна может быть трудно распределять однородно.

[0057]

Средняя длина коротких волокон составляет, например, 1-20 мм, предпочтительно 1,2-15 мм (например, 1,5-10 мм) и более предпочтительно 2-5 мм (в частности 2,5-4 мм) или около этого. Когда средняя длина коротких волокон является слишком короткой, динамические свойства (такие как модуль упругости) в направлении волокна могут улучшаться в недостаточной степени, когда вулканизированный продукт каучуковой смеси применяют в ремне, и с другой стороны, когда средняя длина является слишком длинной, распределение коротких волокон в каучуковой смеси ухудшается, и устойчивость к усталости при изгибе могут ухудшаться.

[0058]

Короткие волокна предпочтительно подвергают, по меньшей мере, адгезионной обработке (или обработке поверхности) с позиции распределения и адгезионной способности коротких волокон в каучуковой смеси. Все из коротких волокон не всегда требуется подвергать адгезионной обработке. Короткие волокна, которые подвергали адгезионной обработке, и короткие волокна, которые не подвергали адгезионной обработке (необработанные короткие волокна), можно смешивать или применять вместе.

[0059]

В адгезионной обработке коротких волокон, короткие волокна можно обрабатывать различными адгезионными обработками. Например, короткие волокна можно обрабатывать обрабатывающим раствором, содержащим первоначальный конденсат фенолов и формалина (такой как преполимер новолака или резольная фенольная смола), обрабатывающим раствором, содержащим каучуковый компонент (или латекс), обрабатывающим раствором, содержащим первоначальный конденсат и каучуковый компонент (латекс), обрабатывающим раствором, содержащим силановый связывающий агент и реакционноспособное соединение (адгезионное соединение), такое как эпокси соединение (эпоксидная смола или подобные) или изоцианатное соединение. В предпочтительной адгезионной обработке, короткие волокна обрабатывают обрабатывающим раствором, содержащим первоначальный конденсат и каучуковый компонент (латекс), в частности, по меньшей мере, жидкостью резорцин-формалин-латекс (RFL). Данные обрабатывающие растворы можно смешивать и применять. Например, короткие волокна можно предварительно обрабатывать общепринятым адгезионным компонентом, например, реакционноспособным соединением (адгезионным соединением), таким как эпокси соединение (эпоксидная смола или подобные) или изоцианатным соединением, и затем обрабатывать RFL жидкостью.

[0060]

Доля коротких волокон составляет, например, 5-100 частей по весу, предпочтительно 10-50 частей по весу и более предпочтительно 20-40 частей по весу (в частности 25-35 частей по весу) или около этого, на 100 частей по весу каучукового компонента. Когда доля коротких волокон является слишком маленькой, механические свойства вулканизированного продукта каучуковой смеси могут ухудшаться, и с другой стороны, когда доля является слишком большой, короткие волокна трудно равномерно распределять и устойчивость к усталости при изгибе и подобные могут ухудшаться.

(Другие добавки)

При необходимости, каучуковая смесь может содержать общепринятые добавки, вещества, способствующие вулканизации, ускорители вулканизации, замедлители вулканизации, пластификаторы (масла, такие как парафиновое масло, нафтеновое масло или технологическое масло), технологические агенты или технологические добавки (такие как стеариновая кислота, металлическая соль стеариновой кислоты, воск, парафин или амид жирной кислоты), ингибиторы старения (такие как антиоксидант, ингибитор термического старения, агент, препятствующий растрескиванию при многократной деформации и антиозонант), красители, усилители клейкости, пластификаторы, связующие агенты (такие как силановый связывающий агент), стабилизаторы (такие как УФ-поглотители или термические стабилизатор), смазывающие агенты, ингибиторы горения и антистатические агенты. Данные добавки можно применять отдельно или в виде смесей двух или более их типов.

[0061]

Суммарная доля данных добавок составляет 1 -100 частей по весу, предпочтительно 5-50 частей по весу и более предпочтительно 10-20 частей по весу или около этого, на 100 частей по весу каучукового компонента. Например, на 100 частей по весу каучукового компонента, доля пластификаторов составляет 1-20 частей по весу (в частности 5-15 частей), доля технологических агентов (или вспомогательных агентов) составляет 0,1-5 частей по весу (в частности 0,5-3 части по весу), и доля ингибиторов старения составляет 0,5-20 частей по весу (в частности 1-10 частей по весу) или около этого.

[0062]

(Свойства вулканизированного продукта каучуковой смеси)

Вулканизированный продукт каучуковой смеси имеет большую твердость и модуль упругости резины. Конкретно, твердость каучука (JIS-A) вулканизированного продукта каучуковой смеси составляет, например, 90-100 условных единиц, предпочтительно 91-98 условных единиц (например, 93-97 условных единиц) и более предпочтительно 95-98 условных единиц (в частности 96-97 условных единиц) или около этого. В настоящем описании и объеме формулы изобретения, твердость каучука (JIS-A) представляет собой величину, которую измеряют для вулканизированного продукта, полученного вулканизацией под давлением при температуре 170°C и давлении 2,0 МПа в течение 20 минут, согласно JIS K6253 (2012), и подробно, измеряют способом, описанным в примерах, описанных в настоящем изобретении далее.

[0063]

В вулканизированном продукте каучуковой смеси, напряжение изгиба в направлении, ортогональном направлению ориентации коротких волокон, составляет, например, 8-15 МПа, предпочтительно 10-15 МПа и более предпочтительно 12-14,5 МПа (в частности 13-14,5 МПа) или около этого. В настоящем описании и объеме формулы изобретения, напряжение изгиба измеряют способом, описанным в примерах, описанных в настоящем изобретении далее. Термин ʺнаправление, ортогональное направлению ориентацииʺ представляет собой не только направление, полностью ортогональное ориентации, но может быть направлением в диапазоне ортогонального направления±5°. Следовательно, термин ʺнаправление, ортогональное направлению ориентацииʺ может представлять собой ʺнаправление, практически ортогональное направлению ориентацииʺ.

[0064]

Когда каучуковая смесь содержит короткие волокна, короткие волокна обычно ориентированы в указанном направлении. Например, когда слой каучука, работающий на сжатие, приводного ремня образуется из каучуковой смеси, короткие волокна предпочтительно ориентированы в поперечном направлении ремня и встроены в слой каучука, работающий на сжатие, для того, чтобы подавить деформацию при сжатии ремня в результате силы сжатия от шкива.

[0065]

Каучуковую смесь применяют как вулканизированный продукт, вулканизированный способом согласно применению. Температура вулканизации составляет, например, 120-200°C (в частности 150-180°C) или около этого.

[0066]

(Приводной ремень)

Примеры приводного ремня настоящего изобретения включают фрикционные приводные ремни, такие как плоский ремень, клиновидный ремень, поликлиновый ремень, клиновидный ремень с оберткой, клиновидный ремень с низким бортом, зубчатый клиновидный ремень с низким бортом и резиновый тормозной ремень; и приводные ремни с зацеплением, такие как зубчатый приводной ремень. Данные приводные ремни содержат каучуковую смесь, и остов ремня (в частности слой каучука, работающий на сжатие и/или слой каучука, работающий на растяжение) обычно получают из вулканизированного продукта каучуковой смеси.

[0067]

Из данных ремней, приводные ремни, такие как клиновидный ремень, строго требующий увеличения мощности передачи и компактизации слоя, и зубчатый приводной ремень являются предпочтительными, и клиновидный ремень является особенно предпочтительным.

[0068]

Клиновидный ремень настоящего изобретения содержит адгезионный слой каучука в контакте, по меньшей мере, с частью корда, протянувшегося в продольном направлении ремня, слой каучука, работающий на растяжение, образованный на одной поверхности адгезионного слоя каучука, и слой каучука, работающий на сжатие, содержащий множество выпуклых частей (зубчатые части), образованных на другой поверхности адгезионного каучука и образованных на его внутренней периферической поверхности через указанные интервалы вдоль продольного направления ремня и фрикционно сцепленных со шкивом на его боковой поверхности. Клиновидный ремень включает клиновидный ремень, в котором зубчатые части получают только на слое каучука, работающего на сжатие, и двузубчатый ремень, в котором те же зубчатые элементы получают на внешней периферической поверхности слоя каучука, работающего на растяжение, в добавление к слою каучука, работающего на сжатие. Клиновидный ремень предпочтительно представляет собой клиновидный ремень (в частности, ременный вариатор скорости, в котором передаточное отношение изменяется бесступенчато в процессе работы ремня, который применяют для бесступенчатой передачи), в котором боковая поверхность слоя каучука, работающего на сжатие, приходит в контакт со шкивом. Примеры клиновидного зубчатого ремня включают зубчатый клиновидный ремень с низким бортом, в котором зубцы получают на внутренней периферической стороне ремня с низкими гранями, и клиновидный ремень с низким гранями с зубцами по обе стороны ремня, в котором зубцы получают на внутренней периферической стороне и внешней периферической стороне ремня с низкими гранями. Из них, зубчатый клиновидный ремень с низким бортом, применяемый в CVT вождении, является особенно предпочтительным.

[0069]

Фигура 1 представляет собой схематический разрез в перспективе, иллюстрирующий один пример приводного ремня (зубчатый клиновидный ремень с низким бортом) настоящего изобретения, и фигура 2 представляет собой схематическое поперечное сечение приводного ремня фигуры 1, показанное в продольном направлении ремня.

[0070]

В данном примере, зубчатый клиновидный ремень с низким бортом 1 содержит множество зубчатых фрагментов 1a, расположенных через указанные интервалы вдоль продольного направления (направление A на чертежах) ремня на внутренней периферической поверхности остова ремня. Форма поперечного сечения в продольном направлении зубчатых элементов 1a представляет собой практически полукруглую форму (закругленную форму или волнообразную форму), и форма поперечного сечения в направлении (поперечном направлении или направлении B на чертежах), ортогональном продольному направлению, представляет собой трапециевидную форму. Другими словами, каждый зубчатый элемент 1a имеет практически полукруглую форму в поперечном сечении направления A от подножия зубца 1b, в направлении толщины ремня. Зубчатый клиновидный ремень с низким бортом 1 имеет многослойную структуру, и армирующую ткань 2, слой каучука, работающий на растяжение, 3, адгезионный слой каучука 4, слой каучука, работающий на сжатие, 5 и армирующую ткань 6 последовательно наносят слоями в направлении внутренней периферической стороны (сторона, на которой получают зубчатые элементы 1a) ремня от его внешней периферической стороны. Форма поперечного сечения в поперечном направлении ремня представляет собой трапециевидную форму, в которой ширина ремня снижается в направлении внутренней периферической стороны ремня от его внешней периферической стороны. Растягиваемые элементы 4a встроены в адгезионный слой каучука 4, и зубчатые элементы 1a получают на слое каучука, работающем на сжатие, 5 формой с зубцами.

[0071]

Высота и шаг зубчатых элементов являются такими же, как высота и шаг общепринятого зубчатого клиновидного ремня. В слое каучука, работающего на сжатие, высота зубчатых элементов составляет приблизительно 50-95% (в частности 60-80%) толщины всего слоя каучука, работающего на сжатие, и шаг зубчатых элементов (расстояние между центральными частями соседних зубчатых элементов) составляет приблизительно 50-250% (в частности 80-200%) высоты зубчатых элементов. ТО же самое можно применять в случае получения зубчатых элементов в слое каучука, работающего на растяжение.

[0072]

В данном примере, слой каучука, работающий на растяжение, 3 и слой каучука, работающий на сжатие, 5 образованы вулканизированным продуктом каучуковой смеси настоящего изобретения, и для адгезионного слоя каучука, растягиваемого элемента и армирующей ткани можно применять общепринятый адгезионный слой каучука, растягиваемый элемент и армирующую ткань, соответственно. Например, применяют следующий адгезионный слой каучука, растягиваемый элемент и армирующую ткань.

[0073]

(Адгезионный слой каучука)

Аналогично вулканизации каучуковой смеси слоя каучука, работающего на сжатие и слоя каучука, работающего на растяжение, каучуковая смесь для получения адгезионного слоя каучука может содержать каучуковый компонент, вулканизирующий компонент или вулканизирующий агент (вулканизирующий компонент серного типа, такой как сера), совулканизирующий агент или добавку, способствующую вулканизации (вулканизирующий агент малеимидного типа, такой как N,N'-м-фениледималеимид), ускоритель вулканизации (TMTD, DPTT, CBS или подобные), неорганический наполнитель (сажа, кремнезем или подобные), пластификатор (масла, такие как парафиновое масло), эмульгатор или техническую добавку, ингибитор старения, агент, улучшающий адгезию [резорцинформальдегидный соконденсат, аминовую смолу (конденсат содержащего азот циклического соединения и формальдегида, например, меламиновую смолу, такую как гексаметилолмеламин или гексаалкоксиметилмеламин (гексаметоксиметилмеламин, гексабутоксиметилмеламин или подобные), уретановую смолу, такую как метилолуретановая смола, бензогуанаминовую смолу, такую как метилолбензогуанаминовая смола или подобные), их соконденсат (резорцин-меламин-формальдегидный соконденсат), или подобные], краситель, усилитель клейкости, пластификатор, связующий агент, стабилизатор, добавку, придающую огнеупорные свойства, антистатический агенты и подобные. В агенте, улучшающем адгезию, резорцинформальдегидный соконденсат и аминовая смола могут представлять собой первоначальный конденсат (преполимер) между содержащим азот циклическим соединением, таким как резорцин и/или меламин, и формальдегидом.

[0074]

В данной каучуковой смеси, каучук, аналогичный или того же типа как каучуковый компонент каучуковой смеси слоя каучука, работающего на сжатие, и слоя каучука, работающего на растяжения, часто применяют в качестве каучукового компонента. Доли вулканизирующего компонента или вулканизирующего агента, совулканизирующего агента или добавки, способствующей вулканизации, ускорителя вулканизации, пластификатора и ингибитора старения можно выбрать из тех же диапазонов, как для долей в каучуковой смеси слоя каучука, работающего на сжатие, и слоя каучука, работающего на растяжения, соответственно. В каучуковой смеси адгезионного слоя каучука, доля неорганического наполнителя составляет 10-100 частей по весу, предпочтительно 20-80 частей по весу и более предпочтительно 30-50 частей по весу, на 100 частей по весу каучукового компонента. Доля агента, улучшающего адгезию (резорцинформальдегидный соконденсат, гексаметоксиметилмеламин или подобные) составляет 0,1-20 частей по весу, предпочтительно 1-10 частей по весу и более предпочтительно 2-8 частей по весу, на 100 частей по весу каучукового компонента.

[0075]

(Растягиваемый элемент)

Растягиваемый элемент конкретно не ограничен, но обычно можно применять шнур (витой шнур), ориентированный в поперечном направлении ремня через указанные интервалы. Шнур располагают вытягиванием в продольном направлении ремня и обычно располагают вытягиванием параллельно через указанные шаги параллельно продольному направлению ремня. Шнур является таким, что, по меньшей мере, его часть находится в контакте с адгезионным слоем каучука, и может иметь любой из варианта, которым шнур внедряют в адгезионный слой каучука, варианта, в котором шнур внедряют между адгезионным слоем каучука и слоем каучука, работающего на растяжения, и варианта, в котором шнур внедряют между адгезионным слоем каучука и слоем каучука, работающего на сжатие. Из них, вариант, которым шнур внедряют в адгезионный слой каучука, является предпочтительным благодаря тому, что долговечность может увеличиваться.

[0076]

Волокна, образующие шнур, включают те же волокна, как короткие волокна. Из волокон, полиэстровые волокна (полиалкиленакрилатные волокна), содержащие C₂-₄ алкиленакрилат, такой как этилентерефталат или этилен-2,6-нафталат в качестве основного структурного блока, синтетические волокна, такие как арамидные волокна, и неорганические волокна, такие как углеродные волокна, широко и обычно применяют с точки зрения высокого модуля упругости, и полиэстровые волокна (полиэтилентерефталатные волокна и полиэтиленнафталатные волокна) и полиамидные волокна являются предпочтительными. Волокна могут представлять собой мультифиламентные нити. Весовой номер мультифиламентных нитей представляет собой, например, 2200-13500 дтекс (в частности 6600-11000 дтекс). Мультифиламентные нити содержат, например, 100-5000, предпочтительно 500-4000 и более предпочтительно 1000-3000 монофиламентных нитей.

[0077]

Витой шнур (например, полученный укладыванием в ряд, одинарной скруткой или скруткой Ланга), применяя мультифиламентные нити, обычно применяют в качестве шнура. Средний диаметр нити шнура (диаметр волокна витого шнура) составляет, например, 0,5-3 мм, предпочтительно 0,6-2 мм и более предпочтительно 0,7-1,5 мм или около этого.

[0078]

Для увеличения адгезионной способности каучукового компонента, шнур можно подвергать адгезионной обработке (или поверхностной обработке) тем же способом, как и короткие волокна слоя каучука, работающего на сжатие, и слоя каучука, работающего на растяжения. Аналогично коротким волокнам, шнур предпочтительно подвергают адгезионной обработке, по меньшей мере, RFL жидкостью.

[0079]

(Армирующая ткань)

В случае, когда армирующую ткань применяют во фрикционном приводном ремне, применение не ограничивается вариантом, в котором армирующую ткань наслаивают на поверхность слоя каучука, работающего на сжатие. Например, армирующую ткань можно наслаивать на поверхность слоя каучука, работающего на растяжение (поверхность с другой стороны адгезионного слоя каучука), и армирующую ткань можно погружать в слой каучука, работающий на сжатие, и/или слой каучука, работающий на растяжение, (например, вариант, описанный в JP-A-2010-230146). Армирующую ткань может быть образована, например, тканевым материалом, таким как тканый материал, широкоугольная канва, плетеный материал или нетканый материал (предпочтительно тканый материал). При необходимости, после адгезионной обработки, например, обработки RFL жидкостью (обработки опусканием или подобной), притирки адгезионного каучука с тканевым материалом или нанесения слоев адгезионного каучука и тканевого материала, тканевый материал можно наслаивать на поверхность слоя каучука, работающего на сжатие, и/или слоя каучука, работающего на растяжения.

[0080]

[Способ получения приводного ремня]

Способ получения приводного ремня настоящего изобретения конкретно не ограничен и можно применять общепринятые способы. В случае зубчатого клиновидного ремня с низким бортом, например, слоистый материал, содержащий армирующая ткань (нижнюю ткань) и слой для слоя каучука, работающего на сжатие (слой невулканизированного каучука), помещают в плоскую форму с зубцами, в которой части зубцов и желобковые части расположены поочередно, так что армирующая ткань смотрит вниз, слоистый материал прессуют при температуре приблизительно 60-100°C (в частности 70-80°C) под давлением, получая зубчатое основание, на котором выдавлены зубчатые элементы (основание, которое вулканизировано не полностью и находится в полувулканизированном состоянии), и оба края зубчатого основания разрезают вертикально от вершины части зубчатого держателя. Кроме того, цилиндрическую форму покрывают внутренней матрицей, содержащей зубчатые части и желобковые части, расположенные поочередно (форма, полученная из вулканизированного каучука), зубчатые части и желобковые части зацеплены друг с другом, зубчатое основание наматывают на них, соединяя вершины частей зубчатого держателя, первый слой для адгезионного слоя каучука (нижний адгезионный каучук: слой невулканизированного каучука) наслаивают на намотанное зубчатое основание, шнур (витой шнур), образующий растягиваемый элемент, накручивают спирально, и второй лист для адгезионного слоя каучука (верхний адгезионный каучук: тот же слой для адгезионного слоя каучука, как выше), затем на него наматывают слой для слоя каучука, работающего на растяжение (лист невулканизированного каучука), и армирующую ткань (верхнюю ткань). Таким образом, получают отформованное изделие. Форму покрывают внешней оболочкой (внешняя оболочка, образованная вулканизированным каучуком), помещают в вулканизатор и вулканизируют при температуре приблизительно 120-200°C (в частности 150-180°C), получая викель. После данной стадии вулканизации, проводят стадию разрезания викеля так, чтобы иметь V-образное поперечное сечение, применяя нож или подобные, получая слой каучука, работающий на сжатие.

[0081]

Способ ориентации коротких волокон в поперечном направлении ремня в листе для слоя каучука, работающего на растяжение, и листе для слоя каучука, работающего на сжатие, включает общепринятые способы, например, способ пропускания каучука через пару каландровых валов, имеющих указанную щель для прокатывания каучука до листовой формы, разрезания обеих боковых поверхностей прокатанного листа, содержащего короткие волокна, ориентированные в направлении прокатывания, в направлении, параллельном направлению прокатывания, и одновременно разрезания прокатанного листа в направлении, перпендикулярном направлению прокатывания, так, чтобы получить образующую ремень ширину (длина в поперечном направлении ремня), и соединения боковых поверхностей, разрезанных в направлении, параллельном направлению прокатывания, друг с другом. Например, можно применять способ, описанный в JP-A-2003-14054. Невулканизированный лист, содержащий короткие волокна, ориентированные данным способом, располагают так, чтобы направление ориентации коротких волокон представляло собой поперечное направление ремня, и вулканизируют.

Примеры

[0082]

Настоящее изобретение описано более подробно ниже со ссылкой на примеры, но настоящее изобретение не следует считать ограниченным настоящими примерами. Исходные материалы, применяемые в примерах, и способ измерения или способ оценки каждого свойства показаны ниже. Если не указано иначе, ʺчастиʺ и ʺ%ʺ приведены по весу.

[0083]

[Исходные материалы]

EPDM1: ʺEP93ʺ, изготовленный JSR corporation, содержание этилена: 55% по весу, содержание диена: 2,7% по весу

EPDM2: ʺEP24ʺ, изготовленный JSR corporation, содержание этилена: 54% по весу, содержание диена: 4,5% по весу

Пара-арамидное короткое волокно: пряжа с пересечками из арамидного синтетического волокна, изготовленная Teijin Limited

Мета-арамидное короткое волокно: Conex пряжа с пересечками, изготовленная Teijin Limited

Сажа: ʺN550ʺ, изготовленная Cabot Japan

Кремнезем: ʺUltrasil VN3ʺ, изготовленный Evonik Degussa Japan, BET удельная поверхность: 175 м²/г

Парафиновое масло: ʺ DIANA PROCESS OIL PW90ʺ, изготовленное Idemitsu Kosan Co., Ltd.

Ингибитор старения A: ʺNOCRAC CDʺ, изготовленный Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.

Ингибитор старения B: NOCRUC MBʺ, изготовленный Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.

Ингибитор старения C: ʺNONFLEX OD3ʺ, изготовленный Seiko Chemical Co., Ltd.

Оксид цинка: ʺОксид цинка качества No. 2ʺ, изготовленный Sakai Chemical Industry Co., Ltd.

Оксид магния: ʺKYOWAMAG 150ʺ, изготовленный Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.

Стеариновая кислота: ʺ Stearic Acid TSUBAKIʺ, изготовленная NOF Corporation

Метакрилат цинка: ʺSUNESTER SK-30ʺ, изготовленный Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.

Бисмалеимид: ʺVULNOC PMʺ, изготовленный Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.

Органический пероксид: ʺP-40MB(K)ʺ, изготовленный NOF Corporation

Оксид титана: ʺR960ʺ, изготовленный DuPont

Резорциновая смола: ʺPenacolite Resin (B-18-S)ʺ, изготовленный INDSPEC Chemical Corporation

Гексаметоксиметилолмеламин: ʺPP-1890Sʺ, изготовленный Power Plast

Ускоритель вулканизации A: ʺNOCCELER TTʺ, изготовленный Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.

Ускоритель вулканизации B: ʺNOCCELER CZʺ, изготовленный Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.

Ускоритель вулканизации C: ʺNOCCELER DMʺ, изготовленный Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.

Сера: изготовленная Bigen Chemical Co., Ltd.

Шнур: плетеный шнур, имеющий суммарную линейную плотность нити 10080 дтекс, полученный параллельным расположением двух пучков многонитиевого арамидного волокна, имеющего линейную плотность нити 1680 дтекс и, в первую очередь, скручивающий данные пучки, и во вторую очередь скручивающий три скрученных пучка, полученных в направлении, противоположном основному скручиванию.

Армирующая ткань: состав 2/два нейлоновых полотна с диагональным переплетением (толщина: 0,50 мм)

[0084]

[Свойства вулканизированной каучуковой смеси]

(1) Твердость

Лист невулканизированного каучука, полученный, применяя каждую каучуковую смесь, показанную в таблице 1, вулканизировали под давлением (давление: 2.0 МПа) при температуре 170°C в течение 20 минут, получай лист вулканизированной каучука (длина: 100 мм, ширина: 100 мм, толщина: 2 мм). Согласно JIS K6253 (2012), три листа вулканизированного каучука, причем каждый имеет толщину 2 мм, складывали, получая образец, имеющий толщину 6 мм, и твердость образца измеряли, применяя прибор для испытания на твердость, дюрометр типа A.

[0085]

(2) Напряжение изгиба

Каждую каучуковую смесь, показанную в таблице 1, вулканизируют под давлением при температуре 170°C в течение 20 минут, получая вулканизированную каучуковую основу (60 мм × 25 м × 6,5 мм толщина). Короткие волокна ориентировали параллельно продольному направлению вулканизированной каучуковой основы. Как показано на фигуре 3, вулканизированную каучуковую основу 21 помещали на пару вращающихся валков (диаметр 6 мм), находящихся на расстоянии 20 мм друг от друга, и закрепляли ее на них. Металлический нажимной элемент 23 помещали на центральную часть верхней поверхности вулканизированной каучуковой основы 21 в поперечном направлении (направлении, ортогональном направлению ориентации коротких волокон). Головка нажимного элемента 23 имеет полукруглую форму, имеющую диаметр 10 мм, и головка может равномерно надавливать на вулканизированную каучуковую основу 21. При надавливании, сила трения возникает между нижним слоем вулканизированной каучуковой основы 21 и валками 22a, 22b с деформацией сжатия вулканизированной каучуковой основы 21. Однако влияние трения снижают, заставляя валки 22a, 22b вращаться. Состояние, в котором головка нажимного элемента 23 приходит в контакт с верхней поверхностью вулканизированной каучуковой основы 21 и не надавливает, представляет собой первоначальное положение, и нажимной элемент 23 надавливает на верхний слой вулканизированной каучуковой основы 21, начиная из данного состояния, со скоростью 100 мм/мин. Напряжение при достижении деформации изгиба 8% измеряют как напряжение изгиба. Измерением напряжения изгиба в направлении, ортогональном направлению ориентации коротких волокон, можно оценить, что сила сопротивления деформации при продольном изгибе, называемая диссипацией, во время движения ремня, высока при увеличении напряжения изгиба, и напряжение изгиба можно применять в качестве показателей высоконагруженной передачи и высокой долговечности. Принимая во внимание температуру ремня во время работы, температура измерения составляла 120°C.

[0086]

[Испытание на долговечность]

Испытание на долговечность проводили, применяя устройство для двухосевого эксплуатационного испытания, содержащее ведущий (Dr.) шкив 32, имеющий диаметр 110 мм, и ведомый (Dn.) шкив 33, имеющий диаметр 240 мм, как показано на фигуре 4. Зубчатый клиновидный ремень с низким бортом 31 соединяли с каждым шкивом, число оборотов при нагрузке: 6000 об/мин ведущего шкива и 25 кВт прикладывали к ремню, и ремень приводили в движение при температуре окружающей среды 80°C в течение 70 часов. Боковую поверхность (поверхность, контактирующую со шкивом) ремня после движения оценивали зрительно. Исследовали наличие или отсутствие расслаивания слоя каучука, работающего на сжатие, и шнуром и наличие или отсутствие трещин в углублениях нижних зубцов. Их оценивали по следующим критериям.

[0087]

B: Расслаивание и трещины не наблюдали (долговечность является высокой, и практические проблемы отсутствуют)

C: Расслаивание и трещины возникают (долговечность является низкой, и есть практические проблемы)

[0088]

Всестороннюю оценку осуществляли по следующим критериям.

[0089]

A: в испытании на долговечность, расслаивание и трещины не возникают, и твердость каучука составляет 96 условных единицы или более

B: в испытании на долговечность, расслаивание и трещины не возникают, и твердость каучука является меньшей чем 96 условных единиц

C: в испытании на долговечность, возникают расслаивание или трещины.

[0090]

Примеры 1-9 и сравнительные примеры 1-7

[Свойства каучуковых смесей слоя каучука, работающего на сжатие, и слоя каучука, работающего на растяжения]

(Получение слоя каучука)

Каучуковые смеси, показанные в таблице 1 (слой каучука, работающий на сжатие, и слой каучука, работающий на растяжение) и таблице 2 (адгезионный слой каучука), подвергали замешиванию каучука, применяя общепринятый способ, такой как смеситель Бенбери, соответственно, и смешанный каучук пропускали через каландровые валы, получая каландрированные листы каучука (лист для слоя каучука, работающего на сжатие, лист для слоя каучука, работающего на растяжение, и лист для адгезионного слоя каучука). Измеряли твердость каучука и напряжение изгиба листа для слоя каучука, работающего на сжатие. Результаты измерения показаны в таблице 3. Следующие ремни изготовляли, применяя данные листы.

[0091]

[Изготовление ремня]

Листовое основание с зубцами, полученное предварительным нанесением рисунка зубчатыми элементами на слоистый материал, полученный ламинированием листа для слоя каучука, работающего на сжатие, имеющим указанную толщину, и армирующей ткани, наматывали на поверхность внутренней формы, сделанной из вулканизированного каучука, содержащей зубцы, закрепляли в форме, соединяя их. Лист для нижнего адгезионного каучука, шнур и лист для верхнего адгезионного каучука и плоский слой каучука, работающий на растяжение, последовательно наматывали на соединенный продукт, получая формованное изделие. Поверхность формованного изделия покрывали внешней формой, изготовленной из вулканизированной каучука и содержащей зубцы и оболочку. Форму помещали в вулканизатор и вулканизировали при температуре 170°C при давлении 0,9 МПа в течение 40 минут, получая викель. Условия вулканизации выбирали аналогичными условиям вулканизации невулканизированного листа для адгезионного слоя каучука, листа для слоя каучука, работающего на сжатие, и листа для слоя каучука, работающего на растяжения. Данный викель разрезали до V-образной формы ножом, получая ремень для переключения передачи. Конкретно, получали двузубчатый V-образный ремень, имеющий структуру, показанную на фигуре 5. Подробно, полученный двузубчатый клиновидный ремень представлял собой двузубчатый клиновидный ремень, содержащий слой каучука, работающий на сжатие, 13 и слой каучука, работающий на растяжение, 14, полученные на обеих поверхностях адгезионного слоя каучука 11, содержащего погруженный в него шнур 12, соответственно, где зубчатые элементы 16 и 17 получали на слое каучука, работающем на сжатие, 13 и слое каучука, работающего га растяжение, 14, соответственно. Ремень имеет размер верхней ширины: 35 мм, толщину: 15 мм и внешнюю окружную длину: 1100 мм. Результаты оценки в эксплуатационном испытании полученного ремня показаны в таблице 3.

[0092]

[Таблица 1]

Таблица 1 (Слой каучука, работающий на сжатие, и слой каучука, работающий на растяжение)

Состав
(частей по весу) Пример Сравнительный пример 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 EPDM1 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Пара-арамидное короткое волокно 30 - 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 Мета-арамидное короткое волокно - 30 - - - - - - - - - - - - - - Сажа 65 65 65 65 65 65 65 55 65 65 65 55 55 65 65 65 Кремнезем - - - - - - - 10 - - - - - - - - Парафиновое масло 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Ингибитор старения A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Ингибитор старения B 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Оксид цинка 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 10 5 Стеариновая кислота 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Оксид магния (MgO) 2 2 5 5 10 20 2 5 5 - 1 30 2 5 - - Оксид титана - - - - - - - - - - - - - - - 5 Метакрилат цинка (MA-Zn) 15 15 15 25 15 7 40 15 25 30 25 20 45 - 30 30 бисмалеимид - - - - - - - - - - - - - 4 - - Органический пероксид 5 5 5 5 5 5 5 5 2 5 5 5 5 5 5 5 MA-Zn/MgO (весовое отношение) 100/13 100/13 100/33 100/20 100/67 100/286 100/5 100/33 100/20 100/0 100/4 100/150 100/4 - 100/0 100/0

[0093]

[Таблица 2]

Таблица 2 (Адгезионный слой каучука)

Состав Частей по весу EPDM2 100 Сажа 30 Кремнезем 15 Парафиновое масло 10 Ингибитор старения C 2 Оксид цинка 5 резорцин-формальдегидный сополимер 2 гексаметоксиметилолмеламин 3 Ускоритель вулканизации A 1 Ускоритель вулканизации B 0,5 Ускоритель вулканизации C 0,5 сера 1

[0094]

[Таблица 3]

Таблица 3

Пример Сравнительный пример 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 Свойства каучука Твердость (единиц) 93 94 95 96 96 91 97 96 92 90 90 96 96 89 90 90 Напряжение изгиба (МПа) 10,3 10,5 12.3 14,1 13,5 10,1 14,6 13,1 9,8 7,8 7 15,8 15,4 6,8 8,1 7,8 Испытание на долговечность Расслаивание B B B B B B B B B C C B B C C C трещины B B B B B B B B B B B C C B B B Всесторонняя оценка B B B A A B A A B C C C C C C C

[0095]

Как очевидно из таблицы 3, в примерах 1-9, в которых доля оксида магния составляет 2-20 частей по весу, и доля оксида магния к 100 частям по весу метакрилата цинка составляет 5 частей по весу или более, всесторонняя оценка представляет собой ʺAʺ и ʺBʺ, и получают хорошие результаты.

[0096]

В сравнительном примере 1 (соответствующем патентной литературе 3), не содержащем оксида магния, и сравнительном примере 2, содержащем оксид магния в количестве только 1 часть по весу к 100 частям по весу каучуковой смеси, твердость каучука была столь низкой как 90 условных единиц, и расслаивание возникало в испытании на долговечность. Считается, что когда доля оксида магния является маленькой, твердость каучука не увеличивается, напряжение концентрируется на адгезионной границе раздела деформацией при продольном изгибе и возникает расслаивание. Сравнительные примеры 6 и 7 представляют собой пример, в которых увеличивали количество оксида цинка, и пример, в котором добавляли оксид титана, в сравнительном примере 1. В данных примерах, твердость и напряжение изгиба были низкими, аналогично сравнительному примеру 1, и расслаивание возникало в испытании на долговечность. По данным результатам ясно, что даже если количество оксида цинка увеличивают или добавляют оксид титана вместо оксида магния, эффект является небольшим, и для увеличения твердости и напряжения изгиба, сохраняя долговечность, оксид магния является важным. С другой стороны, сравнительный пример 5 представляет собой пример, в котором не включали метакрилат цинка, и бисмалеимид добавляли в качестве совулканизирующего агента. Даже в данном случае, твердость каучука является низкой, и возникает расслаивание. Таким образом, ясно, что для достижения цели настоящего изобретения, не любой материал можно выбирать из общепринятых оксидов металлов и совулканизирующих агентов, и комбинация оксида магния и соли металла и α,β-ненасыщенной кислоты является особенно эффективной.

[0097]

Сравнительный пример 3 представляет собой образец, в котором увеличивали добавляемое количество оксида магния, и сравнительный пример 4 представляет собой пример, в котором увеличивали добавляемое количество метакрилата цинка. В данных примерах, твердость каучука и напряжение изгиба значительно возрастали, но трещины возникали в испытании на долговечность. Считают, что это является результатом того, что дисперсия является плохой из-за избыточного количества оксида магния, каучуковая смесь является жесткой из-за избыточного количества метакрилата цинка, и как результат, устойчивость к усталости при изгибе ухудшается. Ясно, что оксид магния и соль металла и α,β-ненасыщенной кислоты следует добавлять при хорошем балансе.

[0098]

С другой стороны, в примерах 1-9, в которых содержится и оксид магния и метакрилат цинка, и их количества подходящим образом отрегулированы, твердость каучука и напряжение изгиба увеличиваются, и трещины и расслаивание не возникают в испытании на долговечность. Таким образом, долговечность является высокой.

[0099]

Примеры 1 и 2 представляют собой примеры, в которых изменяют тип коротких волокон. Состав настоящего изобретения был аналогично эффективным и для пара-арамидных коротких волокон и мета-арамидных коротких волокон аналогично.

[0100]

Пример 3 представляет собой пример, в котором увеличивали количество оксида магния по сравнению с примером 1. Ясно, что твердость и напряжение изгиба увеличиваются, и эффект усиливается.

[0101]

Пример 4 представляет собой пример, в котором увеличивали количество метакрилата цинка по сравнению с примером 3, и пример 7 представляет собой пример, в котором увеличивали количество метакрилата цинка по сравнению с примером 1. Твердость и напряжение изгиба заметно возрастали, и эффект был особенно сильным.

[0102]

Пример 5 представляет собой пример, в котором увеличивали количество оксида магния по сравнению с примером 3. Твердость и напряжение изгиба заметно возрастали и в частности получали хороший результат.

[0103]

Пример 6 представляет собой пример, в котором добавленное количество оксида магния увеличивали, и массовое соотношение оксида магния к метакрилату цинка составляло 2,86. Увеличение твердости и напряжения изгиба были небольшими. Однако расслаивания и трещин не возникало в испытании на долговечность, и композиция обладала эксплуатационными характеристиками, свободными от практических проблем.

[0104]

Пример 8 представляет собой пример, в котором часть сажи в качестве неорганического наполнителя заменяли на кремнезем в составе примера 3. Твердость и напряжение изгиба слегка увеличивались и в частности получали хороший результат. Кремнезем обладает способностью увеличивать адгезионную способность и даже в случае, когда испытание на долговечность проводят в течение длительного периода времени, предполагается, что сопротивление расслаиванию будет увеличиваться.

[0105]

Пример 9 представляет собой пример, в котором добавленное количество органического пероксида снижали в составе примера 4. По сравнению с примером 4, твердость и напряжение изгиба слегка уменьшались. Однако даже в случае, когда количество органического пероксида (вулканизирующий агент) было маленьким, твердость и напряжение изгиба были высокими, расслаивание и трещины не возникали в испытании на долговечность, и не было практических проблем с эксплуатационными характеристиками.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0106]

Приводной ремень настоящего изобретения можно применять в качестве различных приводных ремней, требующих холодостойкости, теплостойкости, адгезионной способности, устойчивости к усталости при изгибе, износостойкости и подобных (фрикционные приводные ремни, такие как плоский ремень, клиновидный ремень, поликлиновый ремень, клиновидный ремень с оберткой, клиновидный ремень с низким бортом, зубчатый клиновидный ремень с низким бортом и резиновый тормозной ремень; приводные ремни с зубчатым зацеплением, такие как зубчатый приводной ремень). В частности, приводной ремень настоящего изобретения имеет высокую твердость и модуль упругости. Следовательно, приводной ремень настоящего изобретения можно предпочтительно применять в качестве приводного ремня, такого как зубчатый клиновидный ремень с низким бортом или зубчатый приводной ремень, причем каждый строго требует увеличения мощности передачи и компактизации слоя, и можно в частности эффективно применять в качестве зубчатого клиновидного ремня с низким бортом, применяемого в CVT вождении.

[0107]

Хотя настоящее изобретение описано подробно и со ссылкой на конкретные варианты осуществления, специалисту в данной области техники ясно, что различные модификации или изменения можно делать, не выходя за пределы сущности и объема настоящего изобретения.

Настоящая заявка основана на японской патентной заявке No. 2017-035198, поданной 27 февраля 2017, и японской патентной заявке No. 2018-012694, поданной 29 января 2018, описание которых включено в настоящее изобретение с помощью ссылки.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

[0108]

1: Приводной ремень

2, 6: Армирующая ткань

3: Слой каучука, работающий на растяжение

4: Адгезионный слой каучука

4a: Растягиваемый элемент

5: слой каучука, работающий на сжатие

Изобретение относится к изготовлению приводного ремня. Приводной ремень получают из вулканизированного продукта каучуковой смеси, который содержит каучуковый компонент, который содержит этилен-α-олефиновый эластомер, соль металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты, оксид магния, органический пероксид и неорганический наполнитель. Доля оксида магния составляла 2-20 частей по весу относительно 100 частей по весу каучукового компонента, при этом составляя 5 частей по весу или более относительно 100 частей по весу соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты. Доля соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты может быть в районе 5-40 частей по весу относительно 100 частей по весу каучукового компонента. Достигается повышение надежности и прочности ремня. 13 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл.

1. Приводной ремень, содержащий вулканизированный продукт каучуковой смеси, содержащей каучуковый компонент, содержащий этилен-α-олефиновый эластомер, соль металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты, оксид магния, органический пероксид и неорганический наполнитель, где доля оксида магния составляет 2-20 частей по весу на 100 частей по весу каучуковой смеси и составляет 5 частей по весу или более на 100 частей по весу соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты.

2. Ремень по п. 1, где доля соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты составляет 5-40 частей по весу на 100 частей по весу каучукового компонента.

3. Ремень по п. 1 или 2, где доля органического пероксида составляет 2-6 частей по весу на 100 частей по весу каучукового компонента.

4. Ремень по п. 1 или 2, где доля оксида магния составляет 5-300 частей по весу на 100 частей по весу соли металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты.

5. Ремень по п. 1 или 2, где каучуковый компонент содержит 80% по весу или более этилен-α-олефинового эластомера, и этилен-α-олефиновый эластомер содержит 80% по весу или более этиленпропилендиенового тройного сополимера.

6. Ремень по п. 1 или 2, где соль металла и α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты представляет собой, по меньшей мере, одну соль, выбранную из метакрилата цинка и акрилата цинка.

7. Ремень по п. 1 или 2, где неорганический наполнитель содержит сажу, и доля неорганического наполнителя составляет 40-100 частей по весу на 100 частей по весу каучукового компонента.

8. Ремень по п. 7, где неорганический наполнитель дополнительно содержит кремнезем, и массовое соотношение между сажей и кремнеземом составляет первый/последний=60/40-99/1.

9. Ремень по п. 1 или 2, где каучуковая смесь дополнительно содержит оксид цинка.

10. Ремень по п. 1 или 2, в котором вулканизированный продукт из каучуковой смеси имеет твердость каучука (JIS-A) 91-98 единиц.

11. Ремень по п. 1 или 2, в котором каучуковая смесь дополнительно содержит короткие волокна, и доля коротких волокон составляет 20-40 частей по весу на 100 частей по весу каучукового компонента.

12. Ремень по п. 11, где короткие волокна представляют собой арамидные короткие волокна.

13. Ремень по п. 1 или 2, где каучуковая смесь содержит короткие волокна, и вулканизированный продукт каучуковой смеси имеет напряжение изгиба 8-15 МПа в направлении, ортогональном направлению ориентации коротких волокон.

14. Ремень по п. 1 или 2, который представляет собой зубчатый клиновидный ремень с низким бортом, применяемый для CVT вождения.