ES2929450T3

ES2929450T3 - Correa de transmisión de fricción

Info

Publication number: ES2929450T3
Application number: ES19848170T
Authority: ES
Inventors: Masaki Kimura; Takayuki Okubo
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2022-11-29
Anticipated expiration: 2039-07-11
Also published as: WO2020031607A1; EP3822510A4; EP3822510B1; EP3822510A1; CN112513495A; US20210156454A1; CN112513495B; JPWO2020031607A1; JP6739657B2

Abstract

Una correa de transmisión de fricción (B) según la presente invención tiene una superficie de transmisión de potencia que está formada por una composición de caucho. La composición de caucho contiene un componente de caucho que se compone principalmente de un EPDM que tiene un contenido de dieno de 6,0 % en masa o más y fibras cortas 14 que tienen una relación de aspecto de 100 o más, y que se dispersan en el componente de caucho de modo que para alinearse en la dirección del ancho de la correa; y el límite elástico de tracción a 25°C en la dirección de la anchura de la correa es de 15,0 MPa o más. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Correa de transmisión de fricción

Campo técnico

La presente invención se refiere a una correa de transmisión de fricción.

Antecedentes de la técnica

Una transmisión de fricción conocida, como por ejemplo se muestra en el documento JP2006153059, está elaborada de una composición de caucho obtenida dispersando fibras cortas en un monómero de etileno-propilenodieno (EPDM) como componente de caucho. Por ejemplo, cada uno de los documentos de patente 1 y 2 describe una correa trapezoidal acanalada que incluye una capa de caucho comprimida y una capa de caucho adhesiva, cada una elaborada de una composición de caucho obtenida al dispersar fibras cortas de nailon y fibras cortas de algodón en un EPDM como componente de caucho.

Listado de referencias

Documentos de patente

Documento de patente 1: publicación de patente japonesa no examinada n.° 2013-127278

Documento de patente 2: publicación de patente japonesa no examinada n.° 2014-9749

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a una correa de transmisión de fricción con una cara de transmisión de potencia elaborada de una composición de caucho según la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos

[FIG. 1] La figura 1 es una vista en perspectiva de una pieza de una correa trapezoidal dentada según una forma de realización.

[FIG. 2] La figura 2 es una vista en sección transversal de la correa trapezoidal dentada según la forma de realización en la dirección del ancho de la correa.

[FIG. 3] La figura 3 es una vista en sección transversal de la correa trapezoidal dentada según la forma de realización en la dirección de la longitud de la correa.

[FIG. 4A] La figura. 4A es una primera ilustración que muestra cómo obtener un límite elástico de tracción (“tensile yield stress”).

[FIG. 4B] La figura. 4B es una segunda ilustración que muestra cómo obtener el límite elástico de tracción. [FIG. 5] La figura 5 muestra una disposición de poleas de un dispositivo de ensayo de accionamiento de la correa.

Descripción de la forma de realización

Una forma de realización se describirá con detalle a continuación.

Las figuras 1 a 3 muestran una correa B trapezoidal dentada según una forma de realización. La correa B trapezoidal dentada según la forma de realización es, por ejemplo, una correa de transmisión de fricción sin fin elaborada de caucho usada como elemento de transmisión de potencia para la transmisión en un vehículo de dos ruedas. La correa B trapezoidal dentada según la forma de realización presenta una longitud comprendida entre 500 mm y 1200 mm, un ancho máximo comprendido entre 16 mm y 30 mm y un grosor máximo comprendido entre 8,0 mm y 12.0 mm, por ejemplo.

La correa B trapezoidal dentada según la forma de realización incluye un cuerpo 10 de la correa trapezoidal, un cordón 20, un material textil de refuerzo interior 30 y un material textil de refuerzo exterior 40.

El cuerpo 10 de la correa trapezoidal presenta la forma de un trapezoide isósceles en una sección transversal en la dirección del ancho de la correa. El ángulo entre ambas superficies laterales del cuerpo 10 de la correa trapezoidal está comprendido entre 24° y 36°, por ejemplo. El cuerpo 10 de la correa trapezoidal incluye una capa de caucho comprimida 11 en la periferia interior, una capa de caucho adhesiva 12 en una zona intermedia y una capa de caucho estirable 13 en la periferia exterior. La capa de caucho comprimida 11 incluye partes 11a para ser dientes inferiores en un paso constante en su periferia interior. Las partes 11a presentan la forma de una curva senoidal en una sección transversal en la dirección de la longitud de la correa.

La capa de caucho comprimida 11 está elaborada de una composición de caucho que contiene un componente de caucho reticulado obtenido calentando y presurizando una composición de caucho no reticulado. La composición de caucho no reticulado se obtiene mezclando diversos componentes del compuesto de caucho para proporcionar un componente de caucho y amasando la mezcla. La capa de caucho comprimida 11 presenta dos superficies laterales que sirven como caras de transmisión de potencia elaboradas de una composición de caucho.

La composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida 11 contiene un componente de caucho que contiene, como componente principal, un EPDM con un contenido de dieno del 6.0% en masa o más. El contenido de EPDM del componente de caucho es del 50% en masa o más, pero es adecuadamente del 80% en masa o más, más adecuadamente del 90% en masa o más, y todavía más adecuadamente del 100% en masa para que las caras de transmisión de potencia exhiban una alta resistencia al desgaste, tal como se describirá a continuación. El componente de caucho puede contener elastómero de etileno-a-olefina distinto de EPDM, caucho de cloropreno (CR), caucho de polietileno clorosulfonado (CSM) y caucho de acrilonitrilo hidrogenado (H-NBR), por ejemplo.

En el componente de caucho de la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida 11, el contenido de etileno del EPDM es adecuadamente de 45% en masa a 60% en masa y más adecuadamente de 50% en masa a 55% en masa para que las caras de transmisión de potencia exhiban una alta resistencia al desgaste. Debe apreciarse que si el componente de caucho contiene una pluralidad de EPDM, el contenido de etileno se calcula en promedio.

Los ejemplos de un componente dieno del EPDM en el componente de caucho de la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida 11 incluyen etilideno-norborneno (ENB), diciclopentadieno y 1,4-hexadieno. Entre estos, el etilideno-norborneno se selecciona en una forma de realización adecuada para que las caras de transmisión de potencia exhiban una alta resistencia al desgaste. El contenido de dieno del EPDM está comprendido entre 6.5% en masa y 12% en masa y más adecuadamente entre 7.0% en masa y 8.0% en masa para que las caras de transmisión de potencia exhiban una alta resistencia al desgaste. Debe apreciarse que si el componente de caucho contiene una pluralidad de EPDM, el contenido de dieno se calcula en promedio.

En el componente de caucho de la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida 11, el EPDM presenta una viscosidad de Mooney de adecuadamente 15 ML¹⁺⁴(a 125°C) a 40 ML¹⁺⁴(a 125°C), más adecuadamente de 15 ML¹⁺⁴(a 125°C) a 30 ML¹⁺⁴(a 125°C), y todavía más adecuadamente de 25 ML¹⁺⁴(a 125°C) a 30 ML¹⁺⁴(a 125°C) a 125°C para que las caras de transmisión de potencia exhiban una alta resistencia al desgaste. La viscosidad de Mooney se mide basándose en la norma JIS K6300.

La composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida 11 contiene fibras 14 cortas dispersas en el componente de caucho para orientarse en la dirección del ancho de la correa.

Los ejemplos de fibras 14 cortas incluyen fibras cortas de para-aramida (por ejemplo, fibras cortas de poliparafenileno tereftalamida y fibras cortas de copoliparafenileno-3,4'-oxidifenileno tereftalamida), fibras cortas de meta-aramida, fibras cortas de nailon 66, fibras cortas de poliéster, fibras cortas de poliolefina de peso molecular ultra alto, fibras cortas de poliparafenileno benzobisoxazol, fibras cortas de poliarilato, algodón, fibras cortas de vidrio y fibras cortas de carbono. Las fibras 14 cortas incluyen uno o más tipos de estas sustancias en una forma de realización adecuada. Las fibras 14 cortas contienen por lo menos una de fibras cortas de para-aramida o fibras cortas de nailon 66 en una forma de realización más adecuada, y contienen fibras cortas de copoliparafenileno-3,4'-oxidifenileno tereftalamida que son fibras cortas de para-aramida en una forma de realización todavía más adecuada para que las caras de transmisión de potencia exhiban una alta resistencia al desgaste. Las fibras 14 cortas pueden someterse o no a un tratamiento de adherencia. Los ejemplos del tratamiento de adherencia son tal como sigue. Las fibras largas sin cortar se sumergen en un agente de tratamiento base que contiene un compuesto epoxídico o un compuesto de isocianato y luego se calientan y/o se sumergen en una disolución acuosa de RFL y luego se calientan.

El contenido de las fibras 14 cortas en la composición de caucho es adecuadamente de 10 partes en masa a 30 partes en masa, y más adecuadamente de 15 partes en masa a 25 partes en masa con respecto a 100 partes en masa del componente de caucho de modo que las caras de transmisión de potencia presentan una alta resistencia al desgaste. Si las fibras 14 cortas contienen fibras cortas de para-aramida y fibras cortas de nailon 66, el contenido de fibras cortas de para-aramida en la composición de caucho es menor que el contenido de fibras cortas de nailon 66 en una forma de realización adecuada. El contenido de fibras cortas de para-aramida en la composición de caucho es adecuadamente de 1 parte en masa a 10 partes en masa, y más adecuadamente de 4 partes en masa a 7 partes en masa con respecto a 100 partes en masa del componente de caucho. El contenido de fibras cortas de nailon 66 en la composición de caucho es adecuadamente de 15 partes en masa a 25 partes en masa, y más adecuadamente de 18 partes en masa a 22 partes en masa con respecto a 100 partes en masa del componente de caucho.

Las fibras 14 cortas presentan una longitud adecuadamente de 1.0 mm a 5.0 mm y más adecuadamente de 2,0 mm a 4,0 mm, para que las caras de transmisión de potencia exhiban una alta resistencia al desgaste. Las fibras 14 cortas presentan un diámetro adecuadamente de 5.0 pm a 30.0 pm y más adecuadamente de 10.0 pm a 20.0 pm para que las caras de transmisión de potencia exhiban una alta resistencia al desgaste. Las fibras 14 cortas presentan una relación de aspecto (es decir, una relación de la longitud con respecto al diámetro) en el intervalo de desde 100 hasta 300, para que las caras de transmisión de potencia exhiban una alta resistencia al desgaste.

En la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida 11, se usa un peróxido orgánico para reticular el componente de caucho en una forma de realización adecuada para que las caras de transmisión de potencia exhiban una alta resistencia al desgaste. Los ejemplos del peróxido orgánico incluyen peróxido de dicumilo, 1,3-bis(t-butilperoxiisopropil)benceno y 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)hexano. El peróxido orgánico incluye uno o más tipos de estas sustancias. En este caso, el peróxido orgánico se mezcla en una composición de caucho no reticulado que es la composición de caucho antes de reticularse. Se mezcla de una parte en masa a 8 partes en masa del peróxido orgánico con respecto a 100 partes en masa del componente de caucho. En la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida 11, puede usarse azufre para reticular el componente de caucho, o pueden usarse juntos un peróxido orgánico y azufre para reticular el componente de caucho.

Se supone que el componente de caucho se reticula mediante un peróxido orgánico en la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida 11. En este caso, el componente de caucho de la composición de caucho asimismo puede reticularse mediante un agente de correticulación, para que las caras de transmisión de potencia exhiban una alta resistencia al desgaste. Los ejemplos de tal agente de correticulación incluyen trimetacrilato de trimetilolpropano, N,N'-m-fenileno bismaleimida, metacrilato de zinc, isocianurato de trialilo, dimetacrilato de etilenglicol y polibutadieno líquido. El agente de correticulación incluye uno o más tipos de estas sustancias. Un agente de correticulación se mezcla en una composición de caucho no reticulado que es la composición de caucho antes de reticularse. Se mezclan de cinco partes en masa a 50 partes en masa del agente de correticulación con respecto a 100 partes en masa del componente de caucho.

El agente de correticulación contiene N,N'-m-fenileno bismaleimida en una forma de realización adecuada para aumentar la adhesividad con las fibras cortas para que las caras de transmisión de potencia exhiban una alta resistencia al desgaste. En la composición de caucho no reticulado que es la composición de caucho antes de reticularse, se mezclan de 3 partes en masa a 10 partes en masa de N,N'-m-fenileno bismaleimida como agente de correticulación con respecto a 100 partes en masa del componente de caucho en una forma de realización adecuada.

Para aumentar el módulo elástico, el agente de correticulación contiene metacrilato de zinc en una forma de realización adecuada. En la composición de caucho no reticulado que es la composición de caucho antes de reticularse, se mezclan de 5 partes en masa a 10 partes en masa de metacrilato de zinc como agente de correticulación con respecto a 100 partes en masa del componente de caucho en una forma de realización adecuada.

El agente de correticulación contiene tanto N,N'-m-fenileno bismaleimida y metacrilato de zinc en una forma de realización adecuada. Si se usan juntos N,N'-m-fenileno bismaleimida y metacrilato de zinc en la composición de caucho no reticulado que es la composición de caucho antes de reticularse, la N,N'-m-fenileno bismaleimida se mezcla en una cantidad menor que el metacrilato de zinc en una forma de realización adecuada. La N,N'-m-fenileno bismaleimida se mezcla en de 3 partes en masa a 7 partes en masa con respecto a 100 partes en masa del componente de caucho en una forma de realización adecuada. El metacrilato de zinc se mezcla en de 10 partes en masa a 50 partes en masa con respecto a 100 partes en masa del componente de caucho en una forma de realización adecuada.

La composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida 11 puede contener, como otros componentes del compuesto de caucho, un agente auxiliar de acelerador de la vulcanización, un agente auxiliar de procesamiento, un antioxidante, un material de refuerzo tal como negro de carbono y un plastificante, por ejemplo.

La composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida 11 presenta un límite elástico de tracción de 15.0 Mpa o más a 25°C en la dirección del ancho de la correa. Sin embargo, el límite elástico de tracción está comprendido adecuadamente entre 18,0 MPa y 40,0 MPa y más adecuadamente entre 20.0 MPa y 35.0 MPa, para que las caras de transmisión de potencia exhiban una alta resistencia al desgaste. El límite elástico de tracción según la presente invención se obtiene tal como sigue. En primer lugar, desde una zona de la capa de caucho comprimida 11 que se muestra en las líneas de puntos en las figuras 1B y 1C, y que está más próxima a la periferia exterior que las partes correspondientes a las partes inferiores de las partes 11a para ser los dientes inferiores, se recorta una lámina S de caucho en forma de tira (por ejemplo, con un ancho de aproximadamente 17 mm) que se extiende en la dirección de la longitud de la correa tal como se muestra en la figura 4A, es decir, en la dirección transversal de la fibra. A continuación, a partir de esta lámina S de caucho en forma de tira, tal como se muestra en las líneas discontinuas de la figura 4A, se recorta una probeta T en forma de tira (por ejemplo, con un ancho de 7 mm) que se extiende en la dirección del ancho de la correa, es decir, en la dirección de la fibra. Usando esta probeta T, se realizan ensayos de tracción a una temperatura ambiental de 25°C en la dirección de la longitud tal como se muestra en la figura 4B a una velocidad de 500 mm/min. A partir de una curva de esfuerzo-deformación obtenida, el límite elástico de tracción se obtiene según la norma JIsK7161-1:2014.

Cada una de la capa de caucho adhesiva 12 y la capa de caucho estirable 13 asimismo está elaborada de una composición de caucho que contiene un componente de caucho reticulado obtenido calentando y presurizando una composición de caucho no reticulado. La composición de caucho no reticulado se obtiene mezclando diversos componentes del compuesto de caucho para dar un componente de caucho y amasando la mezcla. Las composiciones de caucho de la capa de caucho adhesiva 12 y la capa de caucho estirable 13 pueden ser iguales o diferentes a las de la capa de caucho comprimida 11.

El cordón 20 está incrustado en una parte intermedia en la dirección del grosor de la capa de caucho adhesiva 12 del cuerpo 10 de la correa trapezoidal de manera que el cordón 20 forma un patrón helicoidal en un paso en la dirección del ancho de la correa. El cordón 20 está elaborado de hilo retorcido, por ejemplo. Los ejemplos del material de fibra que forma el cordón 20 incluyen fibras de poliéster y fibras de aramida. El cordón 20 presenta un diámetro exterior comprendido entre 0.7 mm y 1.3 mm, por ejemplo. En una forma de realización adecuada, para ser adhesivo a la capa de caucho adhesiva 12, el cordón 20 se somete, antes de un procedimiento de moldeo, a uno o más de un tratamiento de adherencia de sumergirse en un agente de tratamiento base que contiene un compuesto epoxídico o un compuesto de isocianato y luego calentarse, un tratamiento de adherencia de sumergirse en una disolución acuosa de RFL y luego calentarse, y/o un tratamiento de adherencia de sumergirse en cemento de caucho y luego secarse.

El material textil de refuerzo interior 30 cubre la superficie periférica interior de la capa de caucho comprimida 11 del cuerpo 10 de la correa trapezoidal. El material textil de refuerzo interior 30 es un material textil tejido, un material textil de punto o un material textil no tejido, por ejemplo. Los ejemplos del material de fibra que forma el material textil de refuerzo interior 30 incluyen fibras de nailon, fibras de poliéster, algodón y fibras de aramida. El material textil de refuerzo interior 30 presenta un grosor comprendido entre 0.1 mm y 1.0 mm, por ejemplo. En una forma de realización adecuada, para ser adhesivo a la capa de caucho comprimida 11, el material textil de refuerzo interior 30 se somete, antes de un procedimiento de moldeo, a uno o más de un tratamiento de adherencia de sumergirse en un agente de tratamiento base que contiene un compuesto epoxídico o un compuesto de isocianato y luego calentarse, un tratamiento de adherencia de sumergirse en una disolución acuosa de RFL y luego calentarse, un tratamiento de adherencia de sumergirse en cemento de caucho y luego secarse, y/o un tratamiento de adherencia de recubrirse con cemento caucho de alta viscosidad secado en la superficie del material textil de refuerzo interior 30 en el cuerpo 10 de la correa trapezoidal. Las partes 11a de la capa de caucho comprimida 11 están cubiertas con el material textil de refuerzo interior 30 para ser dientes 15 inferiores. Cada diente 15 inferior presenta, por ejemplo, una altura comprendida entre 3.4 mm y 5.0 mm y un ancho comprendido entre 3.0 mm y 6.0 mm. Los dientes 15 inferiores están dispuestos en un paso comprendido entre 7.0 mm y 11.0 mm.

El material textil de refuerzo exterior 40 cubre la superficie periférica exterior de la capa de caucho comprimida 13 del cuerpo 10 de la correa trapezoidal. El material textil de refuerzo exterior 40 es un material textil tejido, un material textil de punto o un material textil no tejido, por ejemplo. Los ejemplos del material de fibra que forma el material textil de refuerzo exterior 40 incluyen fibras de nailon, fibras de poliéster, algodón y fibras de aramida. El material textil de refuerzo exterior 40 presenta un grosor comprendido entre 0.1 mm y 1.0 mm, por ejemplo. En una forma de realización adecuada, para ser adhesivo a la capa de caucho estirable 13, el material textil de refuerzo exterior 40 se somete, antes de un procedimiento de moldeo, a uno o más de un tratamiento de adherencia de sumergirse en un agente de tratamiento base que contiene un compuesto epoxídico o un compuesto de isocianato y luego calentarse, un tratamiento de adherencia de sumergirse en una disolución acuosa de RFL y luego calentarse, un tratamiento de adherencia de sumergirse en cemento de caucho y luego secarse, y/o un tratamiento de adherencia de recubrirse con cemento de caucho de alta viscosidad y secarse en la superficie del material textil de refuerzo exterior 40 en el cuerpo 10 de la correa trapezoidal.

La correa B trapezoidal dentada según la forma de realización descrita anteriormente puede fabricarse mediante un método conocido.

Si bien la correa B trapezoidal dentada con solo los dientes 15 inferiores se ha descrito anteriormente en la forma de realización, la presente descripción no se limita particularmente a la misma. Cualquier correa de transmisión de fricción es aplicable siempre que presente caras de transmisión de potencia elaboradas de una composición de caucho. Los ejemplos incluyen una correa trapezoidal de doble dentado, una correa trapezoidal sin dientes, una correa trapezoidal acanalada o una correa plana.

[Ejemplo]

(Correa trapezoidal dentada)

Se prepararon correas trapezoidales dentadas según los siguientes ejemplos 1 a 5 y ejemplos comparativos 1 a 4. La tabla 1 muestra las mezclas de caucho usadas en los ejemplos y ejemplos comparativos.

<Ejemplo 1>

Se colocó un EPDM-1 (T7241 fabricado por JSR Corporation, con un contenido de etileno del 52% en masa, un contenido de ENB del 7.7% en masa y una viscosidad de Mooney de 27 ML1+4 (a 125°C)), como componente de caucho, en una cámara de una mezcladora Banbury interna y se trituró en la misma. A continuación, con respecto a 100 partes en masa de este componente de caucho, se colocaron en la cámara 5 partes en masa de óxido de zinc (óxido de zinc tipo 3 fabricado por SAKAI CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD.) como agente auxiliar de acelerador de la vulcanización, 1 parte en masa de ácido esteárico (LUNAC fabricado por Kao Corporation) como agente auxiliar de procesamiento, 50 partes en masa de negro de carbono FEF (SEAST SO fabricado por Tokai Carbon Co., Ltd.) como material de refuerzo, 5 partes en masa de aceite (SUN PAR 2280 fabricado por JAPAN SUN OIL COM^pAⁿY, LTD.) como plastificante, N,N'-m-fenileno bismaleimida (VULNOC PM fabricado por OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.) como agente de correticulación, 7.4 partes en masa (2.96 partes en masa del principio activo) de un peróxido orgánico (PERHEXA 25B-40 fabricado por NOF CORPORATION con una pureza del 40% en masa) como agente de reticulación, y 22.5 partes en masa de fibras cortas de poliparafenileno tereftalamida (Kevlar fabricado por Du Pont con una longitud de 3.5 mm, un diámetro de 12.0 pm y una relación de aspecto de 292) que son fibras cortas de para-aramida como fibras cortas, se mezclaron y se amasaron. Se preparó una correa trapezoidal dentada que incluye una capa de caucho comprimida elaborada de una composición de caucho no reticulado resultante como en el ejemplo 1. En la correa trapezoidal dentada según el ejemplo 1, la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida presenta un límite elástico de tracción de 22.8 MPa a 25°C en la dirección del ancho de la correa.

La capa de caucho adhesiva y la capa de caucho estirable estaban elaboradas de diferentes composiciones de caucho de EPDM. El cordón estaba elaborado de hilo retorcido de fibras de polietileno. Los materiales textiles de refuerzo interior y exterior estaban elaborados de material textil tejido de fibras de nailon 66.

La correa trapezoidal dentada según el ejemplo 1 presentaba una longitud de 717.5 mm (en el centro del cordón), un ancho periférico exterior máximo de 19.4 mm, un ancho periférico interior mínimo de 14.7 mm y un grosor máximo de 9.5 mm (2.0 mm en un lado exterior del centro del cordón y 7.5 mm en un lado interior). El ángulo entre ambas superficies laterales era de 30°. La capa de caucho adhesiva presentaba un grosor de 1.5 mm. El cordón presentaba un diámetro exterior de 1.0 mm. El cordón presenta un paso de 1.15 mm en la dirección del ancho. Los materiales textiles de refuerzo interior y exterior presentaban un grosor de 0.66 mm. Los dientes inferiores presentaban una altura de 4.1 mm, se alinearon con un paso de 7.5 mm y presentaban una curvatura de 2.2 mm en las partes superiores y de 1.0 mm en las partes inferiores.

<Ejemplo 2>

En la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida, se produjo una correa trapezoidal dentada del ejemplo 2 con la misma configuración que la del ejemplo 1 excepto que, con respecto a 100 partes en masa de un componente de caucho, se mezclaron como fibras cortas 22 partes en masa de fibras cortas de copoliparafenileno-3,4'-oxidifenileno tereftalamida (Technora fabricada por TEIJIN LIMITED con una longitud de 3.0 mm, un diámetro de 12.5 pm y una relación de aspecto de 240) que son fibras cortas de para-aramida. En la correa trapezoidal dentada según el ejemplo 2, la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida presentaba un límite elástico de tracción de 30.3 MPa a 25°C en la dirección del ancho de la correa.

<Ejemplo 3>

En la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida, se produjo una correa trapezoidal dentada del ejemplo 3 con la misma configuración que la del ejemplo 1 excepto que, con respecto a 100 partes en masa de un componente de caucho, se mezclaron como fibras cortas 22 partes en masa de fibras cortas de metaaramida (Conex fabricada por TEIJIN LIMITED con una longitud de 3.0 mm, un diámetro de 14.2 pm y una relación de aspecto de 211). En la correa trapezoidal dentada según el ejemplo 3, la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida presentaba un límite elástico de tracción de 24.2 MPa a 25°C en la dirección del ancho de la correa.

<Ejemplo 4>

En la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida, se produjo una correa trapezoidal dentada del ejemplo 4 con la misma configuración que la del ejemplo 1 excepto que, con respecto a 100 partes en masa de un componente de caucho, se mezclaron como fibras cortas 18 partes en masa de fibras cortas de nailon 66 (LEONA 66 fabricada por Asahi Kasei Corporation con una longitud de 3.0 mm, un diámetro de 27.3 |jm y una relación de aspecto de 110). En la correa trapezoidal dentada según el ejemplo 4, la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida presentaba un límite elástico de tracción de 24.1 MPa a 25°C en la dirección del ancho de la correa.

<Ejemplo 5>

En la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida, se produjo una correa trapezoidal dentada del ejemplo 5 con la misma configuración que la del ejemplo 1 excepto que, con respecto a 100 partes en masa de un componente de caucho, se mezclaron adicionalmente como agente de correticulación 20 partes en masa de metacrilato de zinc (ACTOR ZMA fabricado por Kawaguchi Chemical Industry Co., LTD.), y con respecto a 100 partes en masa de un componente de caucho, se mezclaron como fibras cortas 5.8 partes en masa de fibras cortas de copoliparafenileno-3,4'-oxidifenileno tereftalamida que son fibras cortas de para-aramida, y 19.1 partes en masa de fibras cortas de nailon 66. En la correa trapezoidal dentada según el ejemplo 5, la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida presentaba un límite elástico de tracción de 30.1 MPa a 25°C en la dirección del ancho de la correa.

<E¡emplo comparativo 1>

En la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida, se produjo una correa trapezoidal dentada del ejemplo comparativo 1 con la misma configuración que la del ejemplo 3 excepto que se usaron fibras cortas de meta-aramida con un diámetro de 36.4 jm , es decir, una relación de aspecto de 82. En la correa trapezoidal dentada según el ejemplo comparativo 1, la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida presentaba un límite elástico de tracción de 9.2 MPa a 25°C en la dirección del ancho de la correa.

En la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida, se produjo una correa trapezoidal dentada del ejemplo comparativo 2 con la misma configuración que la del ejemplo 4, excepto que se usaron fibras cortas de nailon 66 con una longitud de 1.0 jm , es decir, una relación de aspecto de 37. En la correa trapezoidal dentada según el ejemplo comparativo 2, la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida presentaba un límite elástico de tracción de 10.7 MPa a 25°C en la dirección del ancho de la correa.

En la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida, se produjo una correa trapezoidal dentada del ejemplo comparativo 3 con la misma configuración que la del ejemplo 3 excepto que se usó EPDM-2 (EP123 fabricado por JSR Corporation con un contenido de etileno del 58% en masa, un contenido de ENB del 4.5% en masa y una viscosidad de Mooney de 19.5 ML1+4 (a 125°C)) como componente de caucho, y con respecto a 100 partes en masa de un componente de caucho, se mezclaron 16 partes en masa de fibras cortas de meta-aramida. En la correa trapezoidal dentada según el ejemplo comparativo 3, la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida presentaba un límite elástico de tracción de 14.3 MPa a 25°C en la dirección del ancho de la correa.

En la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida, se produjo una correa trapezoidal dentada del ejemplo comparativo 4 con la misma configuración que la del ejemplo 3, excepto que no se mezcló N,N'-mfenileno bismaleimida como agente de correticulación, y con respecto a 100 partes en masa de un componente de caucho, se mezclaron 21 partes en masa de fibras cortas de meta-aramida. En la correa trapezoidal dentada según el ejemplo comparativo 4, la composición de caucho que forma la capa de caucho comprimida presentaba un límite elástico de tracción de 14,6 MPa a 25°C en la dirección del ancho de la correa.

[Tabla 1]

(Ensayo de accionamiento de la correa)

La figura 5 representa una disposición de poleas de un dispositivo 50 de ensayo de accionamiento de la correa.

El dispositivo 50 de ensayo de accionamiento de la correa incluye una polea conductora 51 con un diámetro de 52 mm, y una polea receptora 52 con un diámetro de 125 mm a la derecha de la polea conductora 51 para poder moverse transversalmente. La polea conductora 51 y la polea receptora están elaboradas de una aleación de aluminio (por ejemplo, ADC12) y presentan una rugosidad promedio aritmética (Ra) de 0.5 mm y un ángulo V de 28°.

Cada una de las correas trapezoidales dentadas B según los ejemplos 1 a 5 y los ejemplos comparativos 1 a 4 se envolvió alrededor de las poleas conductora y receptora 51 y 52. Después de aplicar una carga axial de 1176 N en un lado de la polea receptora 52, se hizo funcionar la correa B trapezoidal dentada durante 48 horas con la polea conductora 51 girando a 6400 rpm. Se calculó una tasa de cambio de masa del cambio de masa de la correa antes y después del accionamiento con respecto a la masa de la correa antes del accionamiento.

(Resultados del ensayo)

Los resultados del ensayo se muestran en la tabla 1.

Según la tabla 1, en cada uno de los ejemplos 1 a 5, la composición de caucho que sirve como caras de transmisión de potencia contiene un componente de caucho que contiene, como componente principal, un EPDM con un contenido de dieno del 6.0% en masa o más, las fibras cortas con una relación de aspecto de 100 o más se dispersan en el componente de caucho para orientarse en la dirección del ancho de la correa, y la composición de caucho presenta un límite elástico de tracción de 15.0 MPa o más a 25°C en la dirección del ancho de la correa. En cada uno de los ejemplos comparativos 1 y 2, las fibras cortas presentan una relación de aspecto inferior a 100, y la composición de caucho presenta, a 25°C, un límite elástico de tracción inferior a 15.0 MPa en la dirección del ancho de la correa. En el ejemplo comparativo 3, el contenido de dieno es inferior al 6.0% en masa y la composición de caucho presenta, a 25°C, un límite elástico de tracción inferior a 15.0 MPa en la dirección del ancho de la correa. Además, en el ejemplo comparativo 4, la composición de caucho presenta, a 25°C, un límite elástico de tracción inferior a 15.0 MPa en la dirección del ancho de la correa. La tabla 1 muestra que las tasas de cambio de masa de las correas antes y después del accionamiento son menores, es decir, las caras de transmisión de potencia exhiben mayores resistencias al desgaste en los ejemplos 1 a 5 que en los ejemplos comparativos 1 a 4.

Aplicabilidad industrial

La presente invención se refiere a una correa de transmisión de fricción.

Descripción de caracteres de referencia

B Correa trapezoidal dentada (correa de transmisión de fricción)

S Lámina de caucho

T Probeta

10 Cuerpo de la correa trapezoidal

11 Capa de caucho comprimida

11a Parte para ser diente inferior

12 Capa de caucho adhesiva

13 Capa de caucho estirable

14 Fibras cortas

15 Diente inferior

20 Cordón

30 Material textil de refuerzo interior

40 Material textil de refuerzo exterior

50 Dispositivo de ensayo de accionamiento de la correa

51 Polea conductora

52 Polea receptora

Claims

REIVINDICACIONES

1. Correa de transmisión de fricción que es una correa trapezoidal o una correa trapezoidal acanalada con una cara de transmisión de potencia elaborada de una composición de caucho, caracterizada por que,

la composición de caucho contiene:

un componente de caucho que contiene, como un componente principal, un EPDM con un contenido de dieno en el intervalo desde 6.5% en masa a 12% en masa; y

unas fibras cortas dispersadas en el componente de caucho para estar orientadas en una dirección de ancho de correa, y que presentan una relación de aspecto en el intervalo desde 100 hasta 300, y la composición de caucho presenta un límite elástico de tracción de 15.0 MPa o más a 25°C en la dirección de ancho de correa.

2. Correa de transmisión de fricción según la reivindicación 1, en la que

la composición de caucho contiene 10 partes en masa a 30 partes en masa de las fibras cortas con respecto a 100 partes en masa del componente de caucho.

3. Correa de transmisión de fricción según la reivindicación 1 o 2, en la que

las fibras cortas incluyen uno o más tipos de fibras cortas de para-aramida, fibras cortas de meta-aramida, fibras cortas de nailon 66, fibras cortas de poliéster, fibras cortas de poliolefina de peso molecular ultraalto, fibras cortas de poliparafenileno benzobisoxazol, fibras cortas de poliarilato, algodón, fibras cortas de vidrio o fibras cortas de carbono.

4. Correa de transmisión de fricción según la reivindicación 3, en la que

las fibras cortas incluyen fibras cortas de para-aramida y fibras cortas de nailon 66, y

en la composición de caucho, un contenido de fibras cortas de para-aramida es menor que un contenido de fibras cortas de nailon 66.

5. Correa de transmisión de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que

las fibras cortas presentan una longitud comprendida entre 0.1 mm y 5.0 mm.

6. Correa de transmisión de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que

las fibras cortas presentan un diámetro comprendido entre 5.0 pm y 30.0 pm.

7. Correa de transmisión de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que

se utiliza un peróxido orgánico en la composición de caucho para reticular el componente de caucho.

8. Correa de transmisión de fricción según la reivindicación 7, en la que

se utiliza asimismo un agente de correticulación en la composición de caucho para reticular el componente de caucho.

9. Correa de transmisión de fricción según la reivindicación 8, en la que

en una composición de caucho no reticulada que es la composición de caucho antes de ser reticulada, se mezclan 5 partes en masa a 50 partes en masa del agente de correticulación con respecto a 100 partes en masa del componente de caucho.

10. Correa de transmisión de fricción según la reivindicación 8 o 9, en la que

el agente de correticulación contiene por lo menos uno de N,N'-m-fenileno bismaleimida o metacrilato de zinc.

11. Correa de transmisión de fricción según la reivindicación 10, en la que

el agente de correticulación contiene N,N'-m-fenileno bismaleimida y metacrilato de zinc, y

la composición de caucho no reticulada que es la composición de caucho antes de ser reticulada contiene la N,N'-m-fenileno bismaleimida mezclada a una cantidad menor que el metacrilato de zinc.

12. Correa de transmisión de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que un contenido de etileno del EPDM es 45% en masa a 60% en masa.