KR100281172B1

KR100281172B1 - 치형벨트

Info

Publication number: KR100281172B1
Application number: KR1019970026083A
Authority: KR
Inventors: 시게히로 잇시키; 쯔토무 토쿠나가; 요시타카 사토오
Original assignee: 니시오카 마사오; 유닛타 카부시키가이샤
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 2001-05-02
Also published as: IT1292389B1; US6117035A; KR980002972A; FR2750191B1; ITMI971452A0; FR2750191A1; GB2314398B; DE19726274A1; GB2314398A; MY125476A; DE19726274B4; ID17188A; GB9712880D0; ITMI971452A1

Abstract

치형벨트는 표면에 이(齒)모양의 치형고무층과 그 안에 고루 분포한 다수의 단섬유를 포함한다.

치형고무층의 표면 즉, 치형부가 형상된 표면은 커버섬유로 덮여 있다. 배면고무층은 치형고무층의 다른쪽 표면에 완전히 붙어 있고 다수의 코드부재는 벨트의 폭을 가로질러 배열되어있으며 각 코드부재의 한부분은 치형고무층의 다른 한부분의 배면고무층에 끼워있는 방식으로 치형고무층과 배면고무층 사이에 끼어있다. 단섬유는 치형고무층에 고루 분포되어있고 일정한 방향을 이루고 있다.

Description

치형벨트

본 발명은 예컨대, 자동차 등의 차량의 원동기에 사용되어 그의 크랭크축의 회전력을 연료 분사펌프의 구동축, 캠축, 밸런서축 등에 전달하는 소위 타이밍 벨트 또는 동기벨트라고 불리우는 치형벨트(toothed belt)에 관한 것이다.

종래 이러한 치형벨트는 그 표면에 형성된 치형부를 포함하는 치형고무층과, 치형고무층의 다른 면에 부착된 배면고무층을 포함하고, 또한 치형고무층과 배면고무층 사이의 경계면에 매설된 복수의 코드부재를 포함하여 구성되었다.

최근에 자동차와 같은 차량의 원동기의 성능향상에 따라 원동기의 회전수가 증가함에 따라 회전구동 캠축, 연료분사펌프 등에 사용되는 치형벨트에는 보다 큰부하가 주어진다.

치형벨트에 부가되는 부하가 증가함에 따라 응력 및 응력변형도 증가하여 치형벨트의 조기 파손의 원인이 된다. 따라서 이는 치형벨트의 사용기간 단축을 초래한다.

본 발명은 치형벨트의 치형부의 조기 파손을 방지함으로써 그 사용기간을 늘일 수 있는 치형벨트의 제공을 목적으로 한다.

제1도는 본 발명에 따른 치형벨트의 제1실시예를 나타내는 부분 사시도.

제2도는 제1도에 도시된 치형벨트의 저면 랜드의 단면을 나타내는 확대 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 치형벨트의 제2실시예를 나타내는 종단면도.

제4도는 본 발명에 따른 치형벨트의 한 요소를 이루는 커버직물의 예비성형공정을 나타내는 부분개략도.

제5도는 본 발명에 따른 치형벨트의 한 요소를 형성하는 치형 고무층의 예비 성형공정을 나타내는 부분개략도.

제6도는 본 발명에 따른 벨트성형공정을 나타내는 부분개략도.

제7도는 본 발명에 따른 벨트성형공정의 최종단계를 나타내는 부분개략도.

제8도는 제6도 및 제7도의 벨트성형공정에 사용되는 벨트성형드럼의 부분개략도.

제9도는 제8도의 벨트성형드럼으로 성형된 벨트 슬랩의 부분 종단면도.

제10도는 본 발명에 따른 치형벨트용의 다양한 유형의 수소첨가 니트릴 고무화합물에서 얻은 샘플 고무편으로 행한 인장시험의 결과를 보여주는 그래프.

제11도는 본 발명에 따른 치형벨트용의 다양한 유형의 수소첨가 니트릴 고무화합물에서 얻은 샘플 고무편으로 행한 인장시험의 결과를 보여주는 또다른 그래프.

제12도는 본 발명에 따른 치형벨트용의 다양한 유형의 수소첨가 니트릴 고무화합물에서 얻은 샘플 고무편으로 행한 압축시험의 결과를 보여주는 그래프.

제13도는 본 발명에 따른 치형벨트용의 다양한 유형의 수소첨가 니트릴 고무화합물에서 얻은 샘플 고무편으로 행한 압축시험의 결과를 보여주는 또다른 그래프.

제14도는 본 발명에 따른 치형벨트를 평가하는데 사용된 벨트주행테스트기의 개략도.

제15도는 본 발명에 따른 치형벨트를 평가하는데 사용된 또 다른 벨트주행테스트기의 개략도.

제16도는 제14도의 벨트주행기로 주행시험한 결과를 나타내는 그래프.

제17도는 제15도의 벨트주행기로 주행시험한 결과를 나타내는 그래프.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 치형벨트 12 : 치형고무층

14 : 치형부 15 : 저면랜드

16 : 배면고무층 18 : 코드부재

20 : 커버섬유 22 : 단섬유

본 발명에 의하면, 표면에는 치형부가 형성되며 복수의 단섬유가 전체적으로 분포된 치형고무층과, 치형부가 형성된 상기 치형고무층을 피복하는 커버섬유와, 상기 치형고무층의 다른 면과 접하여 일체적으로 형성된 배면고무층과, 벨트의 폭을 가로질러 배치되고 각각의 코드부재 부분이 상기 치형고무층에 매설되고 나머지부분은 상기 배면고무층에 매설되는 방식으로 상기 치형고무층과 상기 배면고무층사이에 개재되는 복수의 코드부재를 포함하여 이루어지는 치형벨트가 제공된다. 단섬유는 상기 치형고무층에 전체적으로 분포되고, 규칙적으로 배향된다.

단섬유는 또한 상기 치형고무층에서 길이방향으로 배향될 수도 있다. 즉, 단섬유는 상기 치형고무의 길이방향으로 분포될 수도 있다. 단섬유는 또한 상기 치형부고무층의 주변부에서 상기 치형고무층의 치형부의 표면의 윤곽을 따라 배향될 수도 있다. 이 경우 단섬유는 상기 치형 고무층의 치형부의 중앙부에서 배면고무층에 접하는 치형 고무층의 표면에 수직하게 배향될 수도 있다.

한편, 상기 치형고무층에서 단섬유는 그 폭방향으로 배향될 수도 있다.

단섬유는 아라미드 단섬유로 이루어진다. 이 경우 아라미드 단섬유는 메타-아라미드 단섬유나 파라-아라미드 단섬유이다. 섬유는 대략 1 내지 6mm의 길이이며, 보다 바람직한 길이는 대략 3mm이다.

상기 단섬유의 양은 상기 치형 고무층의 경우 고무원료 100hr에 대해 대략 3~30phr이다. 바람직한 단섬유의 양은 상기 치형 고무층 고무원료 100phr에 대해 약 6.5phr이다.

상기 치형 고무층과 상기 배면고무층의 고무원료는 91%이상 수소화된 수소화니트릴고무이다. 고무원료는 유기과산화물 가황처리제를 함유한다. 또한 고무원료는 가황처리제로서 황을 포함하거나, 황타입 가황촉진제를 함유한다.

커버섬유와 상기 치형 고무층의 고무원료는 치형벨트의 완성 윤곽과 유사한 윤곽으로 형성되는 것이 바람직하다.

커버섬유는 치형벨트의 길이방향을 따라 배치되는 신축성 복합섬유와 치형벨트의 폭방향으로 배치되는 비신축성 섬유로 구성되어 있다. 이 경우, 상기 커버섬유는 원래 크기의 약 30% 내지 80%로 신장되었을 때 끊어진다. 커버섬유는 레조르시놀 포름알데히드 라텍스용액으로 처리된다.

상기 각각의 코드부재는 고강도 유리섬유로 만들어지고, 이들 각 코드부재는 대략 0.17mm~0.28mm의 간격을 두고 있다.

또한 각 코드부재는 아라미드로 만들어질 수도 있으며, 이 경우 각각의 코드부재는 대략 0.25~0.36mm의 간격으로 배치된다.

상기 코드부재는 바람직하게는 레조르시놀 포름알데히드 라텍스용액으로 처리되고, 고무용액과 캐슈어 변형 페놀수지용액으로 처리된다.

도 1은 치형벨트의 제1실시예를 나타내는 것으로, 참조부호 (10)은 본 발명에 의해 구성된 치형벨트를 나타낸다. 도 1에서는 치형벨트(10)의 일부를 파단한 투시도를 나타내고 있다. 치형벨트(10)는 치형부(14)와 그 표면에 형성된 저면랜드(15)를 포함하는 치형고무층(12)과, 치형 고무층(12)의 다른면과 접하는 배면고무층(16)과, 치형고무층(12)과 배면고무층(16)의 경계면 사이에 매설된 복수의 코드부재(18)를 포함하여 이루어진다. 코드부재(18)는 치형벨트(10)의 길이방향으로 나선상으로 감긴 한 쌍의 코드로 형성된다. 코드 중 하나는 S-꼬임으로, 다른 하나는 Z-꼬임으로 되어 있다. 또한 치형벨트(10)는 치형부(14)와 저면랜드가 형성된 치형고무층(12)의 표면을 피복하는 커버섬유(20)를 포함한다. 커버섬유(20)는 아라미드섬유 및 나이론섬유로 이루어진다.

배면고무층(12)은 그 내부에 혼합된 다량의 단섬유를 포함하며, 상기 단섬유는 도 1에 도시하는 바와 같이 전체 치형고무층(12)에 걸쳐서 규칙적으로 고르게 분포되어 있다. 다시 말해, 단섬유(22)는 저면랜드(15)와 치형부(14) 표면의 치형부 형태를 따라 치형벨트(10)의 길이방향으로 일정하고 규칙적으로 배열된다. 한편 각 치형부(14) 중앙지역의 단섬유(22)는 배면고무층(16)에 접하여 있는 치형고무층(12)의 표면에 직각으로 배향되어있다. 각각의 경우, 치형고무층(12)에 함유되는 모든 단섬유(22)는 치형벨트(10)의 길이방향으로 배향되어 치형부(14)와 저면랜드(15)의 치형부표면 측면을 정의하는 모선과 90°의 각을 이룬다.

도 2는 도 1에 도시된 저면랜드(15)의 확대단면도이다. 상기 도면에서는, 코드부재(18)가 저면랜드(15)의 커버섬유(20)와 접촉하는 것으로 도시되어 있으나, 치형고무층(12)의 일부를 형성하는 얇은 고무층이 코드부재(18)와 커버섬유(12) 사이에 개재되어 있다. 코드부재(18)는 치형고무층(12)과 배면고무층(16)의 경계에 매설된다. 각각의 코드부재(18)의 일부는 단섬유를 포함하는 치형고무층(12)에 배치되고, 코드부재(18)의 다른 일부는 배면고무층(16)에 배치된다. 상기 실시예에서는, 치형고무층(12)에 배치된 코드부재(18) 부분은 코드부재(18)의 직경(d)의 대략 1/3에 해당하고, 치형고무층(12)에 배치된 코드부재(18) 부분은 직경(d)의 3/2에 해당한다.

도 2에서, 코드부재(18)가 치형고무층(12)에 매설된 깊이는 거리(J)로 표시되고, 코드부재(18)가 배면고무층(16)에 매설된 깊이는 거리(L)로 표시된다.

도 2에 도시된 바와 같이 코드부재(18)는 간격(g)으로 배치된다. 예를 들면 각각의 코드부재(18)가 고강도 유리섬유로 되어 있을 때 코드간격(g)은 0.17mm~0.28mm이다. 또한 각각의 코드부재(18)가 아라미드섬유로 되어 있을 때 코드간격(g)은 0.25mm~0.36mm이다.

도 3은 본 발명에 의한 치형벨트의 제2 실시예를 부분적으로 도시하고 있다. 도면에서 도 1과 동일한 부분은 같은 참조부호를 사용하여 나타내었다. 도 3의 제 2 실시예는 치형고무층(12)에 함유된 단섬유(22)가 치형부(14)와 저면랜드(15)의 표면형상을 따라 치형벨트(10)의 폭 방향으로 배향된 것을 제외하고는 제 1실시예와 실질적으로 동일하다. 즉, 제 2실시예에서는, 모든 단섬유(22)가 치형벨트(10)의 폭방향으로 배향되어 있고, 또한 치형부(14)와 저면랜드(15)의 치형표면의 형상을 정의하는 모선과 대략 평행하다.

편의를 위해 이하에서는 제 1실시예(도 1 및 도 2)에 의한 단섬유(22)의 배향은 길이방향의 배향으로 칭하고, 제 2실시예(도 3)에 의한 단섬유(22)의 배향은 폭방향의 배향이라고 한다.

제 1 및 제 2실시예에서, 단섬유(22)는 메타-아라미드 단섬유 또는 파라-아라미드 단섬유로 형성된다. 단섬유(22)는 적절한 다른 형태의 섬유로 만들어질 수 있다. 치형고무층(12)에 함유되는 단섬유의 양은 치형고무층(12)을 형성하는 100phr의 원료고무에 대하여 약 3 내지 30 phr(part per rubber)이고, 원료고무는 수소화된 니트릴고무로 이루어진다. 수소화된 니트릴 고무는 유기 과산화수소 또는 황 등에 의해 가황처리될 수 있다.

일반적으로, 단섬유가 치형고무층(12)에 함유될 때, 치형고무층의 탄성은 저하된다. 그러나, 치형고무층의 탄성은 카본블랙을 첨가함으로써 증가시킬 수 있다. 따라서 치형고무층(12)에 첨가되는 카본블랙의 양을 조정함으로써 치형고무층(12)의 탄성을 조절할 수 있다.

제 1 및 제 2실시예에서, 커버섬유(20)는 치형벨트(10)의 길이방향을 따라 배치된 신축성 혼합사인 능직과, 치형벨트(10)의 폭방향으로 배치된 비신축사로 구성된다.

커버섬유(20)의 신축성 혼합사는 코드부재와, 코드부재 주위에 감겨진 방적사, 방적사가 감겨진 방향에 대해 역방향으로 방적사의 바깥쪽에 감겨진 권축사를 포함하여 이루어진다. 코드부재로는 바랄직하게는 폴리우레탄의 신축사가 사용되고, 내열성에서 뛰어난 아라미드 섬유가 방적사로 사용되며, 내마모성 및 접착력에서 뛰어난 나일론과 같은 방향성 합성섬유가 권축사로 사용된다.

커버섬유(20)의 비신축사는 바람직하게는 비탄성, 강성, 그리고 내열성에서 우수한 실이 사용된다. 예들 들면 나이론섬유의 필라멘트사 등이 커버섬유(20)의 비신축사로서 적당하다.

커버섬유(20)는 예를 들면, 라텍스성분인 카르복시화 니트릴 고무와 2,6-비스-4-클로로페놀 유도체와 같은 암모니아 수용액 클로로페놀-포름알데히드-레조르시놀 농축물이 포함된 레조르시놀 포름알데히드 라텍스(RFL)로 처리되어 커버섬유(20)와 치형고무층(12) 사이의 접착력을 강화시킨다.

코드부재(18)를 형성하기 위해 치형벨트(10)의 길이방향으로 나선형으로 감겨있는 한쌍의 코드는 고강도 유리섬유나 아라미드섬유로 형성된다. 상술한 바와같이 코드부재가 고강도 유리섬유로 형성되어 있는 경우 코드부재 사이의 간격은 약 0.17mm~0.28mm이다. 코드부재가 아라미드섬유로 형성되어 있을 경우 코드부재 사이의 간격은 0.25mm~0.36mm이다.

도 4~7을 참고하여 치형벨트(10)의 생산과정을 아래에서 설명한다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 커버직포(20')는 치형부(26)가 둘레에 형성되어 있는 치형예비성형드럼(24)에 공급된다. 커버직포(20')는 치형예비성형 드럼(24)의 치형부 표면 둘레에 권취된다. 치형부 예비성형 드럼(24)은 치형부(30)가 둘레에 형성된 치형롤러(toothed roller)(28)와 연결된다. 치형예비성형드럼(24)과 치형롤러(28)는 도 4에 도시한 바와 같이. 각각 화살표 A, B방향으로 회전한다. 커버직포(20')는 치형롤러(28)와 일치하는 치형예비성형드럼(24)에 의해 눌려져서 물결모양으로 만들어진다.

커버직포(2O')는 상술한 커버섬유(20)과 동일한 짜임 조직을 갖고 있으며, 최종적으로 완성된 치형벨트(10)의 커버섬유(20)를 형성한다. 커버직포(20')는 커버직포(20')의 신축성 복합사가 예비성형드럼(24)의 회전 축에 수직으로 배향되는 방식으로 예비성형드럼(24)에 공급된다.

도 5에 도시된 바와 같이 예비성형드럼(24)의 바깥쪽 표면에는 강철벨트(34)가 접촉된다. 고무화합물 시트(12')는 주름진 섬유직포(20')와 강철벨트(34) 사이의 공간으로 도입되고, 그 사이에서 눌리워져 도 5에 도시된 바와 같이 주름진 섬유직포(20')의 주름형상과 일치하도록 성형되어 주름진 섬유직포(20')와 성형된 고무조성물 시트(12')가 결합된 중간 생성물을 형성한다.

치형부(14')와 저면랜드(15')를 포함하는 성형된 고무조성물 시트(12')는 최종 형성된 치형 벨트(10)에서 치형부(14)와 저면랜드(15)를 포함하는 치형고무층(12)을 형성한다. 고무조성물 시트(12')는 그 내부에 혼합, 분포된 다수의 단섬유를 포함한다. 단섬유는 고무조성물시트(12') 내에서 일방향으로 배향되어 있다.

첫 번째 예비형성방법에서는, 고무조성물시트(12')가 치형예비성형드럼(24)상에 공급되고, 이 때 단섬유는 예비성형드럼(24)의 회전축과 약 90°의 각도를 이루며 배향된다. 그 결과 얻어지는 중간 생성물은 도 1, 2에 도시된 바와 같이 길이방향으로 배향된 단섬유(20)를 포함하며, 치형벨트(10)의 제조에 사용된다.

예비형성의 두 번째 방법에서는, 고무조성물시트(12')가 치형예비성형드럼(24) 상에 공급되고, 단섬유는 예비성형드럼의 회전축과 평행하게 배향된다. 그 결과 얻어지는 중간 생성물은 도 3에 도시된 바와 같이 폭방향으로 배향된 단섬유(20)를 포함하며, 치형벨트(10)의 제조에 사용된다.

중간생성물은 각각 소정의 길이를 갖는 구획부분으로 나뉘어진다. 그리고 하나의 구획부분은 도 6에 도시된 바와 같이 치형부(36)와 저면랜드(38)을 포함하는 벨트성형드럼(34)의 둘레에 권취된다. 각 치형부(36)의 형태는 완성된 치형벨트(10)의 각각의 저면랜드(15)의 형태와 일치하고, 각 저면랜드(15)의 형태는 완성된 치형벨트(10)의 각각의 치형부(14)와 일치한다.

이어서, 고강도 유리섬유로 만들어진 한 쌍의 코드(18')는 구획부분의 표면에 나선형으로 권취되어 약 0.17 내지 0.28mm의 코드간격을 두고 벨트성형드럼(34)주위에 감긴다. 코드(18') 중 하나는 S코임이고 다른 하나는 Z꼬임이다. 한 쌍의 코드(18')는 최종 치형벨트(10)에서 복수의 코드부재(18)를 형성한다. 그리고 고무조성물시트(16')는 도 6에 도시된 바와 같이 나선형으로 감긴 코드(18')의 표면에 권취된다. 최종적으로 고무조성물시트(16')는 최종 치형벨트(10)에서 배면고무층(16)을 형성한다.

그리고 나서, 벨트성형드럼(34)은 벨트부(12')(16')(18')(20')를 오븐(도시생략)으로 이송하여 주어진 온도와 압력 하에서 가황처리한다. 도 6에 도시된 바와 같이 벨트부(12')(16')(18')(20') 사이에는 많은 공간이 남아 있지만, 이들은 가황처리되는 동안 제거된다.

가황처리가 종료된 후, 도 7에 도시된 바와 같이 벨트성형드럼(34) 둘레에 원통형 벨트슬랩(10')이 형성된다. 벨트성형드럼(34)은 벨트슬랩(10')을 오븐 밖으로 이송하고, 벨트슬랩(10')은 벨트성형드럼(34)으로부터 제거된다. 따라서 원통형벨트슬랩(10')을 그라인더에 의해 그라인딩하고, 원형 슬라이스로 절단함으로써 치형벨트(1O)를 얻을 수 있다. 도 7에서 벨트슬랩(10')의 각각의 부분은 최종 치형벨트(10)의 참조부호와 동일한 번호로 표시된다.

최종 치형벨트(10)에서 커버섬유(20)의 신축성 복합사는 벨트(10)의 길이방향으로 신장되고, 비신축사는 치형벨트(10)의 축방향으로 신장된다. 따라서 치형벨트(10)는 그 길이방향으로만 신장가능하다. 커버섬유(20)는 원래 크기의 약 30% 내지 80% 사이로 신장될 때만 파단될 수 있을 정도의 탄성을 갖는 것이 바람직하다.

최종 치형벨트(10)는 치형벨트(10)에서 인접한 치형부(14)와 저면랜드(15)의 형태가 벨트성형드럼(34)에서 인접한 저면랜드(38)와 치형부(36)의 형태와 허용가능한 범위 내에서 일치하는가에 따라 평가된다. 상기 평가는 성형성(MB)으로 정의된다. 특히, 평가를 위하여 도 8에 도시된 바와 같이, 두 개의 연속적인 치형부(36)의 동일 측면 상의 두 개의 엣지 사이의 전체거리(BP)는 벨트성형드럼(34)의 치형부(36)와 저면랜드(38)의 윤곽을 따라 측정되고, 도 9에 도시된 바와 같이 두 개의 연속한 치형부(14)의 동일측면의 두 개의 루트 사이의 전체 거리(TP)는 치형부와 저면랜드(15)의 윤곽을 따라 측정된다.

그리고, 성형성 MB(%)는 다음과 같다.

MB=TP/BP ×100

만일 성형성(MB)이 93% 이상이면 최종 치형벨트는 합격품으로 평가된다. 그러나 성형성이 93% 미만이면 비합격품으로 평가된다.

표 1을 참조하여 본 발명에 의한 치형벨트(10)에 사용되는 수소첨가 니트릴 고무조성물(A, B, C, D, E)을 설명한다.

표 1에서 #1 내지 #10은 각각 다음의 항목을 나타낸다.

#1:수소처리 니트릴 고무(%)의 수소첨가비율

#2:요오드값(절대값)

#3:무니점도

#4:수소첨가 니트릴 고무(phr)

#5:카본블랙(phr)

#6 :이소노릴트리멜라이트(phr)

#7:스테아르산

#8:4-4'-(α,α-디메틸벤젠)디페닐아민(phr)

(유니로얄화학K.K의 NAUGARD(445) 이용가능)

#9:N-이소프로필-N'-페닐-P-페닐렌디아민(phr)

#10:메타크리릭산(phr)

#11:디큐밀퍼옥사이드를 포함하는 유기과산화물형식의 가황재(phr)(허큘러스사의 Dicup 40C 이용가능)와 1,3비스(t-부틸퍼옥시-m-이소프로필)벤젠(NOF사의 Peroxymon F4O 이용가능)

#12:트리메틸올프로팬 트리메타크릴레이트(phr)(산신케미컬사의 Sanester TMP 이용가능)

#13:아연 산화물(phr)

#14:황(phr)

#15:테트라메틸티우럼 이황화물, 디펜타메틸에네티우럼 테트라황화물과 N-시클로헥실 1-2-벤조티아조일 설펜아미드를 포함하는 황타입 가황촉진제(phr)

#16: 디메틸 디티오카바메이트 텔루르(par)

#17:메타-아라미드 단섬유(phr)

#18:파라-아라미드 단섬유(par)

"---"는 지시 내용 없음을 나타낸다.

표 1에서 알 수 있듯이, A타입 수소첨가 니트릴 고무조성물, 요오드값 11, 수소화 96%, 무니점도 120 이상을 나타내는 고무원료가 사용되었다.

또한 A타입 수소첨가 니트릴 고무조성물은 고무원료 100phr에 대하여 카본블랙 20phr, 이소노릴트리멜라이트 10phr, 스테아린산 1.Ophr, NAUGARD(445) 1.5phr, 메타크리릭산 25phr, 유기과산화물타입 가황제 18phr, Sanester TMP 6phr, 아연산화물 10phr로 구성되어 있다.

인장시험과 압축시험을 위해 A타입 고무조성물의 표본은 가황처리되어 있다.

B타입 수소첨가 니트릴 고무조성물은 A타입 수소첨가 니트릴 고무조성물에 메타-아라미드섬유가 6.5phr 더 포함된 것을 제외하고는 A타입표본과 같다.

메타-아라미드 단섬유는 B타입 고무조성물안에 완전히 섞여있고 고루 분포되어있고 대체로 단일방향으로 배향되어 있다. 인장시험과 압축시험을 위해 B타입 고무조성물의 표본은 가황처리되어 있다.

B타입 고무조성물이 배향성 단섬유일 경우 인장시험을 위한 표본은 2종류로 만들어진다. 즉, 한 종류의 표본에서는 단섬유가 표본이 신장된 방향과 수직방향으로 배향되고, 다츤 종류의 표본에서는 단섬유가 표본이 신장된 방향과 평행한 방향으로 배향된다.

또한 배향된 단섬유를 포함하는 B타입 고무조성물의 경우, 압축시험을 위해 2종류의 표본이 만들어진다. 즉, 압축시험을 위한 한 종류의 표본은 단섬유가 표본이 압축된 방향과 직각방향으로 배향되고, 다른 한 종류의 표본에서는 단섬유가 표본이 압축된 방향과 평행한 방향으로 배향된다.

C타입 수소첨가 니트릴 고무조성물은 92.8%의 수소화를 나타내고 요오드값 21, 무니점도 78을 나타내는 고무원료를 사용하였다.

또한 C타입 수소처리 니트릴 고무조성물은 카본블랙 60phr, 이소노릴트리멜라이트 10phr, 스테아르산 1.Ophr, N-이소프로필-N'-P페닐렌디아민 1.Ophr, 황 0.8phr, 황타입 가황촉진제 2.7phr, 디에틸 디티오카바메이트 텔루르 1.Ophr, 고무원료 100phr로 구성되어 있다.

인장시험과 압축시험을 위해 C타입 고무조성물의 표본은 가황처리되어 있다.

D타입 수소처리 니트릴 고무조성물은 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 메타-아라미드 단섬유 6.5phr를 더 포함한 것과, 카본블랙의 양이 60phr에서 40phr로 감소한 것을 제외하고는 C타입 수소처리 니트릴 고무과 동일하다. 메타-아라미드섬유는 D타입 고무조성물속에 완전히 섞이고 고루 분포되어있으며 대체로 동일방향으로 배향되어 있다. 인장시험과 압축시험을 위해 D타입 고무조성물의 표본은 가황처리되어 있다.

배향성 단섬유를 포함하는 D타입 고무조성물은 인장시험을 위해 2종류의 표본으로 만들어진다. 즉, 한 종류의 표본에서는 단섬유가 표본이 인장된 방향과 수직방향으로 배향되고, 다른 종류의 표본에서는 단섬유가 표본이 인장된 방향과 평행한 방향으로 배향된다.

또한 배향된 단섬유를 포함하는 D타입 고무조성물의 경우, 압축시험을 위해 두 종류의 표본이 만들어진다. 즉, 압축시험을 위한 한 종류의 표본에서는 단섬유가 표본이 압축된 방향과 직각방향으로 배향되고, 다른 종류의 표본에서는 단섬유가 표본이 압축된 방향과 평행한 방향으로 배향된다.

E타입 수소첨가 니트릴 고무조성물은 6.5phr의 파라-아라미드 단섬유가 6.5phr의 메타-파라미드 단섬유로 바귄 거시을 제외하고는 B타입 수소첨가 니트릴 고무조성물과 동일하다. 파라-아라미드 섬유는 E타입 고무조성물 속에 완전히 섞여있고 고루 분포되어있다. 인장시험과 압축시험을 위해 E타입 고무조성물의 표본은 가황처리되어 있다.

방향성 단섬유를 포함하는 E타입 고무조성물은 인장시험을 위해 2종류의 표본을 만들어진다. 즉, 하나의 표본에서는 단섬유가 표본이 인장되는 방향과 직각방향으로 배향되고, 다른 하나의 표본에서는 단섬유가 표본이 인장되는 방향과 평해안 방향으로 배향된다.

또한, 배향된 단섬유를 포함하는 E타입 고무조성물의 경우, 압축시험을 위해 2종류의 표본이 만들어진다. 즉, 하나의 표본에서는 단섬유가 표본이 압축되는 방향과 직각방향으로 배향되고, 다른 하나의 표본에서는 단섬유가 표본이 압축되는 방향과 평해안 방향으로 배향된다.

인장시험은 표본(A, B, C, D, E)에 대해 각각 실시하였다. 각 표본은 분당 200mm로 신장되고, 표본 표시선 40mm지점에서 측정하였다.

결과는 도 10, 11의 그래프로 나타낸다.

도 10의 그래프에서 레퍼런스 A는 A타입 고무조성물로 만들어진 표본고무의 특성을 나타낸다. 레퍼런스 B는 B타입 고무조성물로 만들어지고, 인장방향으로 배향된 단섬유를 포함하는 고무표본의 특징을 나타낸다. 레퍼런스 B'는 B타입 고무조성물로 만들어지고, 인장방향과 수직방향으로 배향된 단섬유를 포함하는 고무표본의 특징을 나타낸다.

레퍼런스 E는 E타입 고무조성물로 만들어지고, 인장방향으로 배향된 단섬유를 포함하는 고무표본의 특징을 나타낸다. 레퍼런스 E'는 E타입 고무조성물로 만들어지고, 인장방향과 수직방향으로 배향된 단섬유를 포함하는 고무표본의 특징을 나타낸다.

도 11의 그래프에서 레퍼런스 C는 C타입 고무조성물로 만들어진 표본의 특징을 나타낸다. 레퍼런스 D는 D타입 고무조성물로 만들어지고, 인장방향으로 배향된 단섬유를 포함하는 고무표본의 특징을 나타낸다. 레퍼런스 D'는 D타입 고무조성물로 만들어지고, 인장방향과 수직방향으로 배향된 단섬유를 포함하는 고무표본의 특징을 나타낸다.

도 10, 11에 나타난 결과에서 알 수 있듯이 단섬유를 함유하지 않은 A타입과 C타입 고무조성물로 만든 표본은 스트레칭에 대한 모듈러스값이 낮게 나타난다. 또한 단섬유를 함유한 B, D, E타입 고무조성물로 만들어진 표본은 단섬유를 함유하지 않은 표본보다 높은 모듈러스값을 나타낸다. 특히 인장방향으로 배향된 단섬유를 포함하는 (B, D, E) 표본은 스트레칭에 반발하는 모듈러스값이 상당히 높게 나타난다.

압축시험은 표본(A, B, C, D, E) 각각에 대해 실시하였다. 각 표본은 길이 25.4mm의 기둥모양으로 만들어지고, 축방향으로 압축되었다. 결과는 도 12, 13 그래프에 나타내었다.

도 12의 그래프에서 레퍼런스 A는, A타입 고무조성물로 만들어진 표본의 특징을 나타낸다. 레퍼런스 B는 B타입 고무조성물로 만들어지고, 압축방향으로 배향된 단섬유를 포함하는 고무표본의 특징을 나타낸다. 레퍼런스 B'는 B타입 고무조성물로 만들어지고, 압축방향과 수직방향으로 배향된 단섬유를 포함하는 고무표본의 특징을 나타낸다. 레퍼런스 E는 E타입 고무조성물로 만들어진 표본과 압축방향으로 일정방향의 단섬유를 갖는다. 레퍼런스 E는 E타입 고무조성물로 만들어지고, 압축방향으로 배향된 단섬유를 포함하는 고무표본의 특징을 나타낸다. 레퍼런스 E'는 E타입 고무조성물로 만들어지고, 압축방향과 수직방향으로 배향된 단섬유를 포함하는 고무표본의 특징을 나타낸다.

도 13의 그래프에서 레퍼런스 C는 C타입 고무조성물로 만들어진 표본의 특징을 나타낸다. 레퍼런스 D는 D타입 고무조성물로 만들어지고, 압축방향으로 배향된 단섬유를 포함하는 고무표본의 특징을 나타낸다. 레퍼런스 D'는 D타입 고무조성물로 만들어지고, 압축방향과 수직방향으로 배향된 단섬유를 포함하는 고무표본의 특징을 나타낸다.

포 12, 13에 나타난 결과로 알 수 있듯이, 단섬유를 함유하지 않은 A, C타입 고무조성물은 압축에 대해 낮은 응력값을 나타낸다.

또한 단섬유를 함유한 B, D, E타입 고무조성물로 만든 표본은 단삼유를 함유하지 않은 표본보다 압축에 대한 높은 응력값을 나타낸다.

본 발명에 따라 만들어진 5종류의 치형벨트가 실시예 1, 2, 3, 4, 5로 만들어지고, 4종류의 치형벨트가 비교예 1, 2, 3, 4로 만들어졌다.

실시예 1, 2, 3, 4, 5와 비교예 1, 2, 3, 4는 표 2에 도시한 조건 하에서 제작되었다.

표 2의 실시예1(E-1)에서 배면고무층은 A타입 수소처리 니트릴 고무조성물로 만든 고무조성물시트로 만들어지고 치형고무층(12)은 B타입 수소처리 니트릴 고무조성물에서 형성된 고무조성시트로 만들어진다. 단섬유는 길이방향으로 배향된 치형고무층(12)에 분포된다.

커버섬유는 상술한 방법으로 제조된다. 특히 커버섬유는 신축사로 이루어진 날실과 비신축사로 이루어진 씨실인 2/2 능직으로 구성되어 있다. 신축성 합성사의 밀도는 150라인/mm이고, 각각의 합성사는 심사로서 탄성사인 폴리우레탄(420d)과, 심사의 둘레에 감긴 방적사인 아라미드 섬유(200d)와, 방적사의 권취방향과 반대방향으로 방적사 바깥쪽 둘레에 감겨진 권축사인 나일론66 울리사(100d)를 포함하여 이루어진다. 한편, 비신축사의 밀도는 170 라인/25mm이고, 각각의 비신축사는 나일론 66 울리사(100d)로 이루어진다. 커버직물(20)은 상술한 바와같이 레조르시놀 포름알데히드 라텍스(RFL)로 처리된다.

실시예1(E-1)에서, 치형벨트(10)의 복수의 코드부재(18)를 구성하는 한 쌍의 코드는 표 2의 처리 1로 표시되는 방식으로 만들어지고 처리된다. 특히, 직경 7㎛의 고강도 유리섬유를 부타디엔-스틸렌-비닐피리딘 중합체와 클로로설포네이티드 폴리에틸렌 라텍스(7:3)로 이루어진 RFL용액에 담가 처리한다. 이어서 200개의 고강도 유리섬유 3묶음을 함께 위치시켜 스트랜드를 만들기 위하여 1차 꼬임을 가한다. 그리고 이들 스트랜드 중 11개에는 코드를 형성하기 위해 2차 꼬임이 가해진다.

코드를 S-꼬임으로 할 때, 코드는 S-꼬임 코드로 만들어지고, 코드를 Z-꼬임으로 할 때 코드는 Z-꼬임코드로 만들어진다.

S-꼬임을 갖는 코드와 Z-꼬임을 갖는 코드를 각각 클로로설포네이티트 폴리에틸렌의 고무용액에 담구고, 그 후 건조하여 피복층을 갖는 코드를 얻는다. 또한 피복층을 갖는 코드를 메틸에틸케톤을 용매로 하는 캐슈어변형된 페놀수지 용액(28%)에 담구어 코드의 피복층에 캐슈어 변형된 페놀수지층을 형성한다.

치형벨트(10)의 제조과정에서, 벨트성형드럼(34)에 나선상으로 권취된 코드는 코드간격 0.26mm으로 권취된다. 상기 코드의 권취간격은 상술한 바와 같이 성형성(MB)에 영향을 미친다. 즉, 가황처리 중, 배면고무층(16)에 해당하는 고무조성물 시트(16')의 재료가 권취된 코드 사이의 간격을 통하여 부분적으로 치형고무층(12)에 해당하는 고무조성물 시트(12') 쪽으로 이동한다. 따라서 코드의 권취간격이 좁을수록, 고무조성물시트(16')가 고무조성물시트(12') 쪽으로 이동하여 성형성(MB)의 저하량은 작아진다. 실시예 1(E-1)에서, 성형성(MB)은 합격품으로 평가되었고, 이와 같은 평가는 표 2에서 G로 표시된다.

표 2에서 명백한 바와 같이, 실시예 2(E-2)는 치형고무층(12)에 분포된 단섬유가 폭방향으로 배향된 것을 제외하고는 실시예 1(E-1)과 동일한다. 실시예2(E-2)에서 성형성(MB)은 합격품으로 평가되었다.

표 2에 도시된 바와 같이 실시예 3(E-3)에서는 배면고무층(16)이 C타입 수소첨가 니트릴 고무조성물로 만든 고무조성시트로부터 얻어진다. 치형고무층(12)은 D타입 수소첨가 니트릴 고무조성물로 만든 고무조성시트로부터 얻어진다. 치형 고무층(12)에 분포된 단섬유는 길이방향으로 배향된다.

실시예 3(E-3)에서는, 실시예 1과 같은 커버섬유(20)가 사용되었다. 코드부재가 표 2의 처리 2로 표시된 방법으로 처리되어 제조된 것을 제외하고는 실시예 1에서 사용된 한 쌍의 코드와 동일한 코드가 사용되었다. 특히, "처리 2'에서는 직경 7㎛의 고강도 유리섬유를 부타디엔-스틸렌-비닐피리딘 중합체와 클로로설포네이티드 폴리에틸렌 라텍스를 7:3으로 구성한 성분의 RFL용액에 담근다. 그후 건조시켜 유리섬유 상에 RFL층을 형성한다. 실시예 1의 경우와 유사하게, 세 묶음의 200개의 고강도 유리섬유를 같이 1차로 꼬아서 스트랜드를 만든다. 그리고, 11개의 스트랜드를 같이 2차로 꼬아 코드를 만든다. 그 결과 만들어진 코드를 클로로설포네이티드 폴리에틸렌의 고무용액에 담그고, 건조하여 피복층이 형성된 코드를 얻는다. 처리 2에서는 케슈어 변형 페놀수지층이 코드의 피복층에 형성되지 않는다.

실시예 1의 경우와 마찬가지로, 코드에 S꼬임이 가해지면 S꼬임코드가 형성되고, Z꼬임이 가해지면 Z꼬임 코드가 형성된다.

또한 실시예 3의 치형벨트(10)를 만드는 과정에서 벨트성형드럼(34)(도 6)의 주위에 나선형으로 감긴 코드는 0.26mm의 코드 간격을 두고 권취되었으며, 성형성(MB)은 합격품이라고 평가되었다.

표 2에서 알 수 있는 바와 같이 실시예 4(E-4)는 단섬유가 폭방향으로 배향되어 치형고무층(12)에 분포되어 있는 것을 제외하고는 실시예 3(E-3)과 유사하다.

실시예 4(E-4)에서, 성형성(MB) 또한 합격품으로서 평가되었다.

표 2에서 보여지듯, 실시예 5(E-5)에서 배면고무층(16)은 A타입 수소첨가 니트릴 고무조성물로 만든 고무조성물 시트로부터 얻어졌다. 치형고무층(12)은 E타입 수소첨가 니트릴 고무조성으로 만든 고무조성물 시트로부터 얻어졌다. 이것을 제외하고 다른 성분들은 실시예 1과 같다.

표 2에서 보여지듯, 비교예 1(C-1)에서 배면고무층(16)은 A타입 수소첨가 니트릴 고무조성물로 만든 고무조성시트에서 얻어졌다. 치형고무층(12)은 A타입 수소 첨가 니트릴 고무조성으로 만든 고무조성시트에서 얻어졌다. 이것을 제외하고, 다른 특성들은 실시예 1(E-1)과 같다. 비교예 1에서는 단섬유가 치형고무층(12)에 포함되어 있지 않다.

비교예 2(C-2)에서 배면고무층(16)은 C타입 수소첨가 니트릴 고무조성물로 만든 고무조성시트에서 얻어졌다. 치형고무층(12)은 C타입 수소첨가 니트릴 고무조성물로 만든 고무조성물로부터 얻어진다. 이것을 제외한 다른 특성들은 실시예 3(E-3)과 같다. 비교예 2에서는 단섬유가 치형고무층(12)에서 포함되어 있지 않다.

비교예 3(C-3)에서, 배면고무층(16)은 A타입 수소첨가 니트릴 고무조성물로 만든 고무조성물시트로부터 얻어졌다. 치형고무층(12)은 F타입 수소첨가 니트릴 고무조성물로 만든 고무조성물시트로부터 얻어진다. F타입 수소첨가 니트릴 고무조성물은 B타입 수소첨가 니트릴 고무조성물(표 1)과 같은 조성으로 이루어지지만. F타입 고무조성물으로 만든 고무물조성시트는 랜덤하게 배향된 단섬유를 포함한다.

비교예 3(C-3)에서는 실시예 1과 같은 커버섬유(20)가 사용되었다. 또한, 실시예 1에서 사용한 한 쌍의 코드와 유사한 한쌍의 코드는 0.26mm의 코드간격을 두고 벨트성형드럼(34)(도 6) 주위에 나선형으로 감겨있다. 그럼에도 불구하고, 성형성(MB)은 합격선이 아닌 것으로 평가되었고, 이와 같은 평가는 표 2에서 B로 표시되어있다. 이것은 커버섬유(20)가 예비성형드럼(24)(도 4)에 의해 미리 형성되었기 때문이다. 즉, 비교예 3(C-3)에서, 치형고무층(12)에 상응하는 고무조성물 시트가 치형부 예비성형드럼(24)을 거치지 않고 미리 형성된 커버시트(20)를 이송하는 벨트성형드럼(34) 주위에 직접 권취되기 때문이다.

치형고무층(12)에 해당하는 고무조성물시트는 코드의 권취간격이 가능한 한 근접하게 만들어지기 전에 치형 예비성형드럼(24)(도 5)에 의해 미리 형성되어야만 한다는 점에서 매우 중요하다. 즉, 치형고무층(12)에 해당하는 고무조성시트는 미리 형성되지 않는 비교예 3(C-3)의 경우, 코드의 권취간격은 93%이상의 성형성(MB)이 얻어지기 전에 0.3mm 이상이 되어야 한다. 치형고무층(12)에 상응하는 고무조성물시트는 도 5에서와 같이 미리 형성되고, 코드의 권취간격은 약 0.17mm~약 0.28mm까지 범위에서 허용할 수 있다.

표 2와 같이, 비교예 4(C-4)는 벨트성형드럼(34) 주위에 권취되는 코드가 0.47mm의 갭으로 권취되는 것을 제외하고는 비교예 3(C-3)과 유사하다. 성형성(MB)은 권취 갭이 0.47mm이므로 합격선으로 평가되었다.

실시예 1~5, 그리고 비교예 1~4에서 얻어진 치형벨트에 대하여는 첫번째 주행테스트가 실시되었다.

도 14에는 제 1주행시험에 사용된 벨트주행기가 개략적으로 도시된다. 벨트주행기는 네개의 풀리(51, 52, 53, 54), 치차(51,52) 사이에 위치한 아이들러풀리(55), 치차(53,54) 사이에 제공되는 장력기(tensioner)(56)로 구성된다. 시험된 치형벨트(59)는 도 14에서 알 수 있는 바와 같이, 4개의 치차(51-54)와 연결되어 이동하고, 아이들러풀리(55)는 치형벨트(59)의 배면과 접촉한다. 장력기(56)는 치형벨트(59)의 배면과 탄성접촉하여 치형벨트(59)에 소정 장력을 부여한다. 치차(51)는 구동휠로 작용하고, 치형벨트(59)는 치차(51)의 구동에 의해 주행한다.

실시예 1(E-1)에서 얻어지는 치형벨트는 도 14에 도시된 벨트주행기에서 주행시험 된다. 각각의 치형벨트(E-1)는 치형부가 파손될 때까지 작동된다. 치형벨트의 평균 주행시간은 표 2와 도 16의 그래프에서 알 수 있는 바와 같이 404시간이다.

실시예 2(E-2)에서 얻어지는 치형벨트는 실시예 1과 같은 방법으로 도 14에 도시된 벨트주행기(도 14)에서 주행시험 된다. 평균 주행시간은 표 2와 도 16의 그래프에서 알 수 있는 바와 같이 400시간이다.

또한, 실시예 5(E-5)에서 얻어지는 치형벨트는 실시예 1과 같은 방법으로 도 14에 도시된 바와 같이 벨트주행기에서 주행시험을 된다.

평균주행시간은 표 2와 도 16에서 알 수 있는 바와 같이 420시간이다.

한편, 비교예(C-1)에서 얻어지는 치형벨트는 실시예 1과 같은 방법으로 도 14에서 도시된 벨트주행기에서 주행시험을 된다. 평균주행시간은 표 2와 도 16의 그래프에서 도시된 바와 같이 126시간이다.

따라서, 규칙적으로 배향된 단섬유를 포함하는 치형고무층(12)의 경우 배면고무층(16)과의 결합강도가 더 크다는 것이 증명되었다.

실시예 1~5, 그리고 비교예 1~4에서 얻어지는 치형벨트에 대해서는 제 2 주행시험이 실행된다.

도 15에는 제 2주행시험에 사용된 벨트주행기가 개략적으로 도시된다. 벨트주행기는 세개의 풀리(61, 62, 65)와 치차(61)(65) 사이에 위치하는 장력기(66)를 포함한다. 시험되는 치형벨트(69)는 도 15에 도시된 바와 같이 세개의 풀리(61, 62, 65)와 맞물려 돌아가고 치형벨트(69)에 소정의 장력을 부여하기 위해 치형벨트(69)의 배면과 접촉한다. 풀리(61)는 구동횔로서 역할을 하고 치형벨트(69)는 풀리(61)의 구동에 의해 주행한다.

실시예 1(E-1)에서 얻어진 치형벨트는 도 15에 도시된 벨트주행기에서 주행시험되고 각 치형벨트(E-1)는 치형벨트의 치형부(14)가 파손할 때까지 작동한다. 치형벨트의 평균주행시간은 표 2와 도 17의 그래프에서 보여지듯이 321시간이다.

실시예 3(E-3)에서 얻어진 치형벨트는 실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 도 15의 벨트주행기에서 주행시험된다. 평균주행시간은 표 2와 도 17의 그래프에서 보여지듯이 399시간이다.

또한 실시예 4(E-4)에서 얻어진 치형벨트는 실시예 1과 거의 같은 방법으로 도 15의 벨트주행기에서 주행시험 된다. 평균주행시간은 표 2와 도 17의 그래프에서 보여지듯이 186시간이다.

또한, 예 5(E-5)에서 얻어지는 치형벨트는 실시예 1과 거의 동일한 방법으로 도 15의 벨트주행기에서 주행시험된다. 평균주행시간은 표 2와 도 17에서 보여지듯이 350시간이다.

한편, 비교예 1(C-1)에서 얻어진 치형벨트는 실시예 1과 거의 같은 방법으로 도 15의 벨트주행기에서 주행시험 된다. 평균주행시간은 표 2와 도 17의 그래프에서 보여지듯이 125시간이다. 비교예 2(C-2)에서 얻어지는 치형벨트는 실시예 1과 같은 방법으로 도 15의 벨트주행기에서 주행시험된다. 평균주행시간은 표 2와 도 17의 그래프에서 보여지듯이 30시간이다.

또한, 비교예 4(C-4)에서 얻어진 치형벨트는 실시예 1과 거의 같은 방법으로 도 15의 벨트주행기에서 주행시험된다. 평균주행시간은 표 2와 도 17의 그래프에서 보여지듯이 145시간이다.

따라서, 규칙적으로 배향된 단섬유를 포함한 치형고무층(12)의 경우가 배면고무층(16)과의 결합강도가 더 크다는 것이 증명되었다.

비교예 3(C-3)에서 얻어진 치형벨트는 성형성(MB)의 하락으로 불완전하여 주행시험을 실시할 수 없었다.

본 발명의 개시내용는 일본 특허출원 No.8-179950(1996년 6월 20일 출원)에 포함된 주제와 관련된 것으로, 그 개시 내용은 전체적으로 본 출원의 명세서에 포함되어 있다.

Claims

내부에 복수의 치형부가 형성되어 있는 전면 고무층으로서, 복수의 단섬유가 비랜덤방식으로 균일하게 상기 전면 고무층의 전체에 분포되어 있고, 상기 복수의 치형부는 상기 전면 고무층의 길이를 따라 서로 떨어져 있고, 각 상기 치형부는 상기 전면 고무층의 폭방향으로 연장하며, 상기 전면 고무층은 상면과 하면을 가지며, 각 상기 치형부는 상기 전면 고무층의 상기 상면과 일치하는 상면을 가지는 전면 고무층; 상기 전면 고무층의 상면을 덮는 커버 직물; 상기 전면 고무층과 분리되어 상기 전면 고무층의 하면과 접촉하는 배면 고무층; 및 상기 전면 고무층의 길이를 따라 각각 연장하는 복수의 코드부재로서, 각 코드부재의 일부가 상기 전면 고무층에 매립되어 있고, 잔부가 상기 배면 고무층에 매립되어 있는 복수의 코드부재로 이루어지며, 상기 복수의 단섬유의 일부는 각 상기 치형부의 상기 상면에 인접하여 각 상기 치형부의 주변영역에 배치되고 상기 전면 고무층의 각 치형부의 상기 상면에 거의 평행하고, 상기 단섬유의 잔부는 상기 전면 고무층의 각 치형부의 중심영역에 배치되고 상기 전면 고무층의 하면에 거의 수직한 것을 특징으로 하는 치형 벨트.
제1항에 있어서, 상기 단섬유가 상기 전면 고무층의 길이방향으로 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제1항에 있어서, 상기 단섬유가 상기 전면 고무층의 폭방향으로 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 단섬유는 아라미드 단섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제4항에 있어서, 상기 아라미드단섬유는 메타-아라미드 단섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제4항에 있어서, 상기 아라미드단섬유는 파라-아라미드 단섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제1항 내지 제3항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단섬유의 각각의 길이가 약 1mm~6mm인 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제7항에 있어서, 상기 단섬유는 바람직하게 약 3mm의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제1항 내지 제3항, 제5항, 제6항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단섬유의 양은 상기 전면 고무층을 형성하는 고무 100중량부에 대해 대해 약 3~30 중량부의 범위인 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제9항에 있어서, 상기 단섬유의 양은 상기 전면 고무층을 형성하는 고무 100phr에 대해 바람직하게 약6.5 phr인 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제1항 내지 제3항, 제5항, 제6항, 제8항 또는 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전면고무층 및 상기 배면고무층을 형성하는 고무가 수소첨가율 91%이상의 수소 첨가 니트릴고무로 이루어지는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제11항에 있어서, 상기 전면고무층 및 상기 배면고무층을 형성하는 고무가, 유기 과산화물 가황제를 함유하는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제11항에 있어서, 상기 전면고무층 및 상기 배면고무층을 형성하는 고무가 가황제로서의 황과, 가황촉진제를 함유하는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제1항 내지 제3항, 제5항, 제6항, 제8항, 제10항, 제12항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커버 직물 및 상기 전면고무층을 형성하는 고무는, 치형벨트의 최종 프로파일에 유사한 치형 프로파일로 예비성형되는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제1항 내지 제3항, 제5항, 제6항, 제8항, 제10항, 제12항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커버 직물은 치형벨트의 길이방향을 따라 배치된 신축성 복합사와, 치형벨트의 폭방향을 따라 배치된 비신축사의 직물로 구성되는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제15항에 있어서, 상기 커버직물은 그의 원래 사이즈에 대해 약 30 내지 80%로 연신했을 때에만 파단되도록 탄성을 가지는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제1항 내지 제3항, 제5항, 제6항, 제8항, 제10항, 제12항, 제13항 또는 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커버직물은 레조르시놀 포름알데히드 라텍스 용액으로 처리되는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제1항 내지 제3항, 제5항, 제6항, 제8항, 제10항, 제12항, 제13항 또는 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 상기 코드부재가 고강도 유리섬유로 된 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제18항에 있어서, 상기 코드부재의 고드부재간 간격이 약 0.17mm~0.28mm인 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제1항 내지 제3항, 제5항, 제6항, 제8항, 제10항, 제12항, 제13항 또는 제16항 중 어느 한에 있어서, 각각의 상기 코드부재가 아라미드섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제20항에 있어서, 상기 코드부재의 코드부재 간 간격이 약 0.25mm~0.36mm인 것을 특징으로 하는 치형벨트.
제1항 내지 제3항, 제5항, 제6항, 제8항, 제10항, 제12항, 제13항, 제16항, 제19항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코드부재는 레조르시놀 포름알데히드 라텍스 용액, 고무용액 및 캐슈변성 페놀수지 용액으로 처리되는 것을 특징으로 하는 치형벨트.