KR20110120292A - 마찰전동벨트 - Google Patents
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Abstract
마찰전동벨트(B)는, 벨트 본체(10)가 풀리에 접촉되도록 감겨 동력을 전달한다. 벨트 본체(10)의 적어도 풀리 접촉부분(15)은 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 포함한 원료고무 100질량부에 대해, 스멕타이트족 및 버미큘라이트족에서 선택되는 적어도 한 종류의 층상 규산염이 30∼80질량부 배합된 고무 조성물로 형성된다.
Description
본 발명은, 벨트 본체가 풀리에 접촉되도록 감겨 동력을 전달하는 마찰전동벨트 및 그 제조방법, 그리고 이를 구비한 벨트전동장치에 관한 것이다.
최근, 자동차 주행 중의 V리브드 벨트의 소음 발생 방지에 대한 요구가 높아지고 있다. V리브드 벨트의 소음에는 여러 가지 종류가 있으며, 그 중 하나로 물에 젖은 때의 벨트 슬립음이 있다.
이에 대해 특허문헌 1에는, 마찰 전동면이 될 리브부를, 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머 100중량부에 대해, 용해도 지수가 8.3∼10.7(cal/cm3)1/2인 가소제를 10∼25중량부, 및 무기 충전재 60∼110중량부를 각각 배합한 고무 조성물로 구성하는 것이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는 전동면을, 고무 100중량부에 대해 친수성 무기 충전재가 5중량부 이상 함유된 고무 조성물로 형성하는 것이 개시되어 있다.
특허문헌 3에는 압축 고무층을, 에틸렌 함유량이 50∼70중량%인 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머 100중량부에 대해, 폴리아미드 단섬유 10∼40중량부, 카본블랙 30∼60중량부, 금속 탄산염 및/또는 금속 규산염으로 된 무기 충전재 10∼60중량부를 각각 배합하고, 주파수 10Hz, 온도 0℃, 인장모드에서의 동적 점탄성 측정에 의해 얻어진 tanδ가 0.080 이상인 고무 조성물로 형성하는 것이 개시되어 있다.
특허문헌 4에는 마찰 전동면이 될 리브부를, 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머 100중량부에 대해, 계면활성제를 1∼25중량부 배합한 고무 조성물로 구성하는 것이 개시되어 있다.
특허문헌 5에는 마찰 전동면이 될 리브부를, 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머 100중량부에 대해, 에테르에스테르계 가소제를 5∼25중량부 배합한 고무 조성물로 구성하는 것이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 벨트 본체가 풀리에 접촉되도록 감겨 동력을 전달하는 마찰전동벨트 및 그 제조방법, 그리고 이를 구비한 벨트전동장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 벨트 본체가 풀리에 접촉되도록 감겨 동력을 전달하는 마찰전동벨트에 있어서, 상기 벨트 본체의 적어도 풀리 접촉부분은, 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 포함한 원료고무 100질량부에 대해, 스멕타이트(smectite)족 및 버미큘라이트(vermiculite)족에서 선택되는 적어도 한 종류의 층상 규산염이 30∼80질량부 배합된 고무 조성물로 형성된다.
본 발명은, 벨트 본체가 풀리에 접촉되도록 감겨 동력을 전달하는 마찰전동벨트 및 그 제조방법, 그리고 이를 구비한 벨트전동장치에 대해 유용하다.
도1은 실시형태에 관한 V리브드 벨트를 나타내는 사시도이고,
도2는 자동차의 보기류 구동 벨트전동장치의 풀리 배치를 나타내는 도면이고,
도3은 피수 시 소음 평가용 벨트주행시험기의 풀리 배치를 나타내는 도면이고,
도4는 내열 내구성 평가용 벨트주행시험기의 풀리 배치를 나타내는 도면이고,
도5는 내마모성 평가용 벨트주행시험기의 풀리 배치를 나타내는 도면이다.
도2는 자동차의 보기류 구동 벨트전동장치의 풀리 배치를 나타내는 도면이고,
도3은 피수 시 소음 평가용 벨트주행시험기의 풀리 배치를 나타내는 도면이고,
도4는 내열 내구성 평가용 벨트주행시험기의 풀리 배치를 나타내는 도면이고,
도5는 내마모성 평가용 벨트주행시험기의 풀리 배치를 나타내는 도면이다.
이하, 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시형태에 관한 V리브드 벨트(B)(마찰전동벨트)를 나타낸다. 이 V리브드 벨트(B)는, 예를 들어 자동차의 엔진룸 내에 배치되는 보기류 구동 벨트전동장치를 구성하는 데 이용되는 것이며, 벨트 둘레길이 700∼3000㎜, 벨트 폭 10∼36㎜, 및 벨트 두께 4.0∼5.0㎜이다.
본 실시형태에 관한 V리브드 벨트(B)는 벨트 내주측의 압축 고무층(11)과 중간의 접착 고무층(12)과 벨트 외주측의 배면 고무층(13)과의 삼중층으로 구성된 V리브드 벨트 본체(10)를 구비하며, 접착 고무층(12)에는 벨트 폭방향으로 피치를 갖는 나선을 형성하도록 배치된 심선(14)이 매입된다.
압축 고무층(11)은, 풀리 접촉부분을 구성하는 복수의 V리브(15)가 벨트 내주측으로 수하(垂下)되도록 형성된다. 이들 복수의 V리브(15)는, 각각이 벨트 길이방향으로 이어지는 단면 거의 역삼각형의 돌기열로 형성됨과 더불어, 벨트 폭방향으로 나란히 형성된다. 각 V리브(15)는, 예를 들어 리브 높이가 2.0∼3.0㎜, 기저부 사이의 폭이 1.0∼3.6㎜이다. 또, 리브 수는, 예를 들어 3∼6개이다(도 1에서는 리브 수가 6개). 압축 고무층(11)은, 원료고무에 각종 배합제가 배합되고 혼합된 미가교 고무 조성물이 가열 및 가압되고 가교제에 의해 가교된 고무 조성물로 형성된다.
압축 고무층(11)을 형성하는 고무 조성물의 원료고무는 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 포함한다. 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머로서는, 예를 들어 에틸렌-프로필렌 디엔계 고무(EPDM), 에틸렌-프로필렌 공중합체(EPM), 에틸렌-부텐 공중합체(EBM), 에틸렌-옥텐 공중합체(EOM) 등을 들 수 있다. 원료고무에 포함되는 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머는 단일 종류로 구성되어도 되고, 또 복수 종류가 혼합되어 구성되어도 된다. 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머 중의 에틸렌 함유량은, 예를 들어 50∼80질량%이다.
원료고무에 있어서 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머의 함유량은, 60질량% 이상인 것이 바람직하고, 80질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 100%인 것, 즉 원료고무가 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머만으로 구성되는 것이 가장 바람직하다. 원료고무에 포함되는 다른 고무로서는, 예를 들어 클로로프렌 고무(CR), 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 수소첨가 아크릴로니트릴 고무(H-NBR) 등을 들 수 있다.
배합제로서는, 카본블랙 등의 보강재, 층상 규산염, 가황촉진제, 가교제, 노화방지제, 연화제 등을 들 수 있다.
보강재로서는 카본블랙으로서, 예를 들어 채널 블랙; SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF, N-234 등의 퍼네이스 블랙; FT, MT 등의 서머 블랙; 아세틸렌 블랙 등을 들 수 있다. 보강재로서는 실리카도 들 수 있다. 보강재는 단일 종류로 구성되어도 되고, 또 복수 종류로 구성되어도 된다. 보강재는 내마모성과 내굴곡성의 균형이 양호해진다는 관점에서, 원료고무 100질량부에 대한 배합량이 30∼80질량부인 것이 바람직하다.
층상 규산염은, 스멕타이트족 및 버미큘라이트족에서 선택되는 적어도 한 종류로 구성된다. 따라서, 층상 규산염은 스멕타이트족의 단일 종류 혹은 복수 종류, 및/또는 버미큘라이트족의 단일 종류 혹은 복수 종류로 구성된다.
스멕타이트족으로서는, 예를 들어 몬모릴로나이트(montmorillonite), 바이델라이트(beidelite), 사포나이트(saponite), 헥토라이트(hectorite) 등을 들 수 있다. 버미큘라이트족으로서는, 예를 들어 삼팔면체형 버미큘라이트, 이팔면체형 버미큘라이트 등을 들 수 있다. 층상 규산염은, 이들 중 스멕타이트족의 몬모릴로나이트가 바람직하다. 여기서, 층상 규산염으로서 스멕타이트족 및 버미큘라이트족에서 선택되는 적어도 한 종류에 더불어, 카올린족이 포함되어도 된다. 카올린족으로서는, 예를 들어 카올리나이트(kaolinite), 딕카이트(dickite), 할로이사이트(halloysite), 리잘다이트(lizardite), 에임자이트(amesite), 크리소타일(chrysotile) 등을 들 수 있다.
층상 규산염은 수팽윤성이며, 팽윤력이 20㎖/2g 이상인 것이 바람직하며, 40㎖/2g 이상인 것이 보다 바람직하다. 층상 규산염의 팽윤력은 일본 벤토나이트공업회 표준 시험방법에 의해 측정된다. 구체적으로, 층상 규산염의 샘플을 2g 칭량함과 더불어, 메스실린더(용적 200㎖ 이상)에 물(150㎖ 정도)을 넣은 것을 준비한다. 이어서, 층상 규산염의 샘플을 소량씩 메스실린더에 넣는다. 이때, 흔들거나 진동시키지 않고, 층상 규산염이 물을 흡수하여 팽윤함으로써 침강되는 것을 정치(靜置)하여 기다린다. 또, 층상 규산염의 샘플은, 먼저 넣은 것이 어느 정도 침강한 후에 가한다. 그리고, 층상 규산염의 샘플 2g을 모두 넣은 후 24시간 동안 정치하고, 팽윤되어 침강한 층상 규산염의 샘플과 상등액과의 경계에서의 메스실린더의 눈금을 읽어, 그 값을 팽윤력으로 한다.
층상 규산염은 양이온 교환용량(CEC)이 70meg/100g 이상인 것이 바람직하며, 90meg/100g 이상인 것이 보다 바람직하다. 층상 규산염의 양이온 교환용량은, 일본 벤토나이트공업회 표준 시험방법에 의해 측정된다. 구체적으로, 층상 규산염의 샘플 0.4∼0.5g을 칭량하고 그것을 침출관에 넣는다. 이어서 침출관에 1N 아세트산암모늄 용액을 소량씩 넣어, 샘플에 완전히 침투하면 침출관을 장치에 설치한다. 침출액 용기에 100ml의 1N 아세트산암모늄 용액을 가하고 4∼24시간에 침출이 종료되도록 코크를 조절하여 떨어뜨리게 한다. 침출액 용기를 충분히 물 세정한 후, 침출액 용기에 50㎖의 80질량% 에틸알코올을 가하고 떨어뜨리게 하여, 층상 규산염의 샘플을 세정한다. 이어서, 침출액 용기 및 받는 그릇을 충분히 물 세정한 후, 침출액 용기에 100㎖의 10질량% 염화칼륨 용액을 가하고 받는 그릇에 떨어뜨리게 하여, 층상 규산염의 샘플 중의 암모늄이온을 칼륨이온과 교환시킨다. 그리고, 받는 그릇의 염화칼륨 용액을 증류장치에 옮겨, 켈달법에 따라 암모니아를 증류시키고(이때, 돌발적인 비등을 방지하기 위해 아연 입자를 소량 첨가해둔다), 그 증류액을 0.1N 황산으로 회수하여, 과잉의 황산을 0.1N 수산화나트륨 용액에 의해 적정(titration)한다. 또, 동시에 공시험(blank test)을 실시하며, 다음 식에 기초하여 양이온 교환용량을 산출한다.
양이온 교환용량=((A-B)×f×10)/(S×(100-M)/100)
A : 공시험에 요한 0.1N 수산화나트륨의 ㎖ 수
B : 실제로 요한 0.1N 수산화나트륨의 ㎖ 수
f : 0.1N 수산화나트륨의 역가(factor)
S : 샘플 채취량(g)
M : 샘플의 수분(질량%)
층상 규산염은 입경이 0.05∼120㎛인 것이 바람직하며, 0.5∼80㎛인 것이 보다 바람직하다. 층상 규산염은 원료고무 100질량부에 대한 배합량이 30∼80질량부이고, 30∼60질량부인 것이 바람직하며, 30∼45질량부인 것이 보다 바람직하다.
이와 같이 층상 규산염을 포함하므로, 압축 고무층(11)을 형성하는 고무 조성물은 X선 회절 측정에 있어서 측정범위가 2θ=0.2∼15°에서의 검출 피크가 2θ=9° 이하인 것이 바람직하며, 2θ=8° 이하인 것이 보다 바람직하다.
또, V리브(15) 표면에 노출된 층상 규산염의 점유 면적율은 12% 이상인 것이 바람직하며, 16% 이상인 것이 보다 바람직하다. V리브(15) 표면에 노출된 층상 규산염의 점유 면적율은, 주사형 전자현미경 관찰(예를 들어 300배 확대)에서, 규소(Si) 원소의 매핑 화상에서의 규소 원소 휘점의 면적비율을 산출함으로써 구할 수 있다. 주사형 전자현미경으로서는 예를 들어 주사전자현미경 S-4800(Hitachi High Technoligies Corporation제)을, 및 원소분석장치로서는 예를 들어 X선분석장치 EMAX EX-250(HORIBA, Ltd.제)을 각각 들 수 있다.
여기서, 특허문헌 1에 개시된 벨트 구성에서는, 가소제를 블리드(bleed)시키므로, 점착 마모되거나 물에 젖지 않은 때에 소음이 발생하기 쉬워진다는 문제가 있다. 특허문헌 2에 개시된 벨트 구성에서는, 친수성 무기 충전재의 물과의 습윤성이 충분하지 않고, 고 부하조건에서는 소음 억제효과가 충분하다고 할 수 없다. 특허문헌 3에 개시된 벨트 구성에서는, 물에 젖은 때와 같은 매우 슬립율이 큰 상태에서 충분한 소음 억제효과를 발휘할 수 없다. 특허문헌 4 및 5에 개시된 벨트 구성에서는, 고무 표면의 물과의 친화성이 불충분하므로, 충분한 소음 억제효과를 발휘할 수 없다. 그러나 본 실시형태에 관한 V리브드 벨트(B)에서는, 상기한 바와 같이 V리브드 벨트 본체(10)의 풀리 접촉부분을 구성하는 V리브(15)가 형성된 압축 고무층(11)이, 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 포함한 원료고무 100질량부에 대해 스멕타이트족 및 버미큘라이트족에서 선택되는 적어도 한 종류의 층상 규산염이 30∼80질량부 배합된 고무 조성물로 형성되므로, 피수 시에 있어서 높은 소음 억제효과를 얻을 수 있다.
가황촉진제로서는, 산화마그네슘이나 산화아연(아연화) 등의 금속산화물, 금속 탄산염, 스테아린산 등의 지방산 및 그 유도체 등을 들 수 있다. 가황촉진제는 단일 종류로 구성되어도 되고, 또 복수 종류로 구성되어도 된다. 가황촉진제는 원료고무 100질량부에 대한 배합량이, 예를 들어 0.5∼8질량부이다.
가교제로서는, 예를 들어 황, 유기과산화물을 들 수 있다. 가교제로서, 황을 이용한 것이라도 되고, 또 유기과산화물을 이용한 것이라도 되며, 또한 이들 양쪽을 병용한 것이라도 된다. 가교제는 황의 경우, 원료고무 100질량부에 대한 배합량이 0.5∼4.0질량부인 것이 바람직하며, 유기과산화물의 경우, 원료고무 100질량부에 대한 배합량이, 예를 들어 0.5∼8질량부이다.
노화방지제로서는, 아민계, 퀴놀린계, 히드로퀴논 유도체, 페놀계, 아인산에스테르계의 것을 들 수 있다. 노화방지제는 단일 종류로 구성되어도 되고, 또 복수 종류로 구성되어도 된다. 노화방지제는 원료고무 100질량부에 대한 배합량이, 예를 들어 0∼8질량부이다.
연화제로서는, 예를 들어 석유계 연화제, 파라핀 왁스 등의 광물유계 연화제, 피마자유, 면실유, 아마씨유, 유채씨유, 대두유, 팜유, 코코넛유, 땅콩유, 목랍, 로진, 파인오일 등의 식물유계 연화제를 들 수 있다. 연화제는 단일 종류로 구성되어도 되고, 또 복수 종류로 구성되어도 된다. 석유계 연화제 이외의 연화제는 원료고무 100질량부에 대한 배합량이, 예를 들어 2∼30질량부이다.
압축 고무층(11)을 형성하는 고무 조성물에는 단섬유(16)가 배합되어도 된다. 이 경우, 단섬유(16)는 벨트 폭방향으로 배향되도록 배치되며, 그 일부가 V리브(15) 표면에 노출되어 돌출하는 것이 바람직하다.
단섬유(16)로서는, 예를 들어 나일론 단섬유, 비닐론 단섬유, 아라미드 단섬유, 폴리에스테르 단섬유, 면 단섬유를 들 수 있다. 단섬유(16)는, 예를 들어 레조르신-포르말린-라텍스 수용액(이하, 「RFL수용액」이라 함) 등에 침지시킨 후에 가열하는 접착처리가 실시된 장섬유를 길이방향을 따라 소정 길이로 절단하여 제조된다. 단섬유(16)는, 예를 들어 길이 0.2∼5.0㎜, 섬유지름 10∼50㎛이다. 단섬유(16)는 원료고무 100질량부에 대한 배합량이, 예를 들어 3∼50질량부이다. 여기서, 단섬유(16)가 고무 조성물에 배합된 구성이 아니라, V리브(15) 표면에 단섬유가 식모된 구성이라도 된다.
압축 고무층(11)을 형성하는 고무 조성물은, 물에 1분 동안 침지시켰을 시의 질량 변화율이 0.1% 이상인 것이 바람직하며, 0.2% 이상인 것이 보다 바람직하다. 압축 고무층(11)을 형성하는 고무 조성물은, 물에 10시간 침지시켰을 시의 질량 변화율이 0.3% 이상인 것이 바람직하며, 0.4% 이상인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 이 질량 변화율은 JIS K6258에 준한 시험편을 물에 1분 또는 10시간 동안 양면 침지시키는 시험을 실시하여, JIS K6258에 준한 계산방법에 의해 산출할 수 있다.
압축 고무층(11)을 형성하는 고무 조성물은, 수분율이 0.70질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.70∼3.0질량%인 것이 보다 바람직하며, 0.70∼1.5질량%인 것이 더욱 바람직하다. 여기서, 압축 고무층(11)을 형성하는 고무 조성물의 수분율이 0.70질량% 이상이면, 층상 규산염의 원료고무 100질량부에 대한 배합량이 5∼80질량부(바람직하게는 10∼80질량부)의 범위에 있어서, 피수 시를 포함하여 우수한 소음 억제효과를 얻을 수 있다.
접착 고무층(12)은 단면이 가로로 긴 사각형의 띠형상으로 구성되며, 예를 들어 두께 1.0∼2.5㎜로 형성된다. 배면 고무층(13)도 단면이 가로로 긴 사각형의 띠형상으로 구성되며, 예를 들어 두께 0.4∼0.8㎜로 형성된다. 접착 고무층(12) 및 배면 고무층(13)은, 원료고무에 각종 배합제가 배합되고 혼합된 미가교 고무 조성물이 가열 및 가압되고 가교제에 의해 가교된 고무 조성물로 형성된다. 여기서, 배면 고무층(13) 대신에, 예를 들어 면, 폴리아미드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아라미드 섬유 등의 실로 형성된 직포, 편물, 부직포 등으로 구성된 보강포가 배치되어도 된다.
접착 고무층(12) 및 배면 고무층(13)을 형성하는 고무 조성물의 원료고무로서는, 예를 들어 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머, 클로로프렌 고무(CR), 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 수소첨가 아크릴로니트릴 고무(H-NBR) 등을 들 수 있다. 접착 고무층(12)의 원료고무는 압축 고무층(11)의 원료고무와 동일한 것이 바람직하다.
배합제로서는 압축 고무층(11)과 마찬가지로, 예를 들어 카본블랙 등의 보강재, 층상 규산염, 가황촉진제, 가교제, 노화방지제, 연화제 등을 들 수 있다.
압축 고무층(11), 접착 고무층(12) 및 배면 고무층(13)은 다르게 배합된 고무 조성물로 형성되어도 되고, 또 동일 배합의 고무 조성물로 형성되어도 된다.
심선(14)은, 폴리에스테르 섬유(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트 섬유(PEN), 아라미드 섬유, 비닐론 섬유 등의 연사로 구성된다. 심선(14)은 V리브드 벨트 본체(10)에 대한 접착성을 부여하기 위해, 성형가공 전에 RFL수용액에 침지시킨 후에 가열하는 접착처리 및/또는 고무풀에 침지시킨 후에 건조시키는 접착처리가 실시된다.
본 실시형태에 관한 V리브드 벨트(B)는, 압축 고무층(11)을 형성하는 고무 조성물로서 층상 규산염을 배합한 것을 이용하고, 주지의 방법에 의해 제조할 수 있다. 또, 압축 고무층(11)을 형성하는 고무 조성물의 수분율이 0.70질량% 이상인 구성의 것을 제조하는 경우에는, 성형 가공한 성형 후 V리브드 벨트를 수증기 분위기 중 또는 수중에 소정 시간 넣으면 된다. 수증기 분위기 중 또는 수중에 넣는 시간은 8시간 이상으로 하는 것이 바람직하며, 12∼24시간으로 하는 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태에 관한 V리브드 벨트(B)는, 예를 들어 보기류 구동 벨트전동장치에 있어서 크랭크샤프트 풀리, 파워스티어링 풀리, AC 제네레이터 풀리, 텐셔너 풀리, 워터펌프 풀리, 및 에어컨 풀리에 감겨 이용된다.
도 2는 본 실시형태에 관한 V리브드 벨트(B)를 이용한 자동차의 보기류 구동 벨트전동장치(20)의 풀리 배치를 나타낸다. 이 보기류 구동 벨트전동장치(20)는, V리브드 벨트(B)가 4개의 리브 풀리와 2개의 평 풀리의 6개의 풀리에 감겨 동력을 전달하는 서펜타인(serpentine) 구동방식의 것이다.
이 보기류 구동 벨트전동장치(20)는, 최상 위치의 파워스티어링 풀리(21), 그 파워스티어링 풀리(21) 하방에 배치된 AC 제네레이터 풀리(22), 파워스티어링 풀리(21) 왼쪽 하방에 배치된 평 풀리인 텐셔너 풀리(23)와, 그 텐셔너 풀리(23) 하방에 배치된 평 풀리인 워터펌프 풀리(24)와, 텐셔너 풀리(23) 왼쪽 하방에 배치된 크랭크샤프트 풀리(25)와, 그 크랭크샤프트 풀리(25) 오른쪽 하방에 배치된 에어컨 풀리(26)를 구비한다. 이들 중, 평 풀리인 텐셔너 풀리(23) 및 워터펌프 풀리(24) 이외는 모두 리브 풀리이다. 이들 리브 풀리 및 평 풀리는, 예를 들어 금속의 프레스 가공품이나 주조물, 나일론 수지, 페놀 수지 등의 수지 성형품으로 구성되며, 또 풀리 지름이 φ50∼150㎜이다.
이 보기류 구동 벨트전동장치(20)에서, V리브드 벨트(B)는 V리브(15)측이 접촉되도록 파워스티어링 풀리(21)에 감기며, 이어서 벨트 배면이 접촉되도록 텐셔너 풀리(23)에 감긴 후, V리브(15)측이 접촉되도록 크랭크샤프트 풀리(25) 및 에어컨 풀리(26)에 차례로 감기며, 또한 벨트 배면이 접촉되도록 워터펌프 풀리(24)에 감기고, 그리고 V리브(15)측이 접촉되도록 AC 제네레이터 풀리(22)에 감기며, 마지막으로 파워스티어링 풀리(21)로 되돌아가도록 배치된다. 풀리 사이에 걸쳐지는 V리브드 벨트(B)의 길이인 벨트 스팬길이(span length)는, 예를 들어 50∼300㎜이다. 풀리 사이에서 발생할 수 있는 미스얼라인먼트는 0∼2°이다.
여기서, 본 실시형태에서는 V리브드 벨트(B)로 하나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니며, 고무 조성물로 형성된 벨트 본체가 풀리에 접촉되도록 감겨 동력을 전달하는 로우 에지형(raw edge type)의 벨트라도 된다.
실시예
[시험평가 1]
(고무 조성물)
이하의 고무 조성물(1∼21)을 제조한다. 각각의 구성을 표 1 및 표 2에도 나타낸다.
〈고무 조성물 1〉
EPDM(Mitsui Chemicals Inc.제, 상품명:EPT 3045)을 원료고무로 하고, 그 원료고무 100질량부에 대해 HAF 카본블랙(Tokai Carbon Co.,Ltd.제, 상품명:SEAST SO) 60질량부, 몬모릴로나이트(Hojun Co.,Ltd.제, 상품명:Bengel-A, 팽윤력:46ml/2g, 양이온 교환용량:94meg/100g) 30질량부, 산화아연(SAKAI Chemical Industry Co.,Ltd.제, 상품명:아연화 2호) 5질량부, 노화방지제(Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.제, 상품명:NOCRAC MB) 2질량부, 파라핀계 오일(Idemitsu Kosan Co.,Ltd.제, 상품명:Diana Process Oil PS-90) 10질량부, 황(Hosoi Chemicals Inc.제, 상품명:Oil Sulfer) 2.3질량부, 가황촉진제(Sanshin Chemical Inc.제, 상품명:TET, EZ, MSA) 1.4질량부, 및 단섬유(Asahi Kasei Corporation제, 상품명:Leona 66, 섬유길이 1㎜) 30질량부를 배합하여 밀폐식 혼합기로 약 5분 동안 혼합하여 얻은 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 1로 한다.
〈고무 조성물 2〉
몬모릴로나이트 대신에 헥토라이트(KUNIMINE INDUSTRIES Co.,Ltd.제, 상품명:Sumecton HE)를 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 2로 한다.
〈고무 조성물 3〉
몬모릴로나이트의 배합량을 원료고무 100질량부에 대해 45질량부로 한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 3으로 한다.
〈고무 조성물 4〉
HAF 카본블랙 및 몬모릴로나이트의 배합량을 원료고무 100질량부에 대해 각각 55질량부 및 45질량부로 한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 4로 한다.
〈고무 조성물 5〉
HAF 카본블랙 및 몬모릴로나이트의 배합량을 원료고무 100질량부에 대해 각각 60질량부 및 60질량부로 한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 5로 한다.
〈고무 조성물 6〉
HAF 카본블랙 및 몬모릴로나이트의 배합량을 원료고무 100질량부에 대해 각각 50질량부 및 60질량부로 한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 6으로 한다.
〈고무 조성물 7〉
HAF 카본블랙 및 몬모릴로나이트의 배합량을 원료고무 100질량부에 대해 각각 45질량부 및 80질량부로 한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 7로 한다.
〈고무 조성물 8〉
몬모릴로나이트 대신에 카올리나이트(SHIRAISHI CALCIUM, Ltd.제, 상품명:Hardtop clay)를 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 8로 한다.
〈고무 조성물 9〉
몬모릴로나이트 대신에 활석(Nippon Talc Co.,Ltd.제, 상품명:MICRO ACE P-8, 표면 처리품)을 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 9로 한다.
〈고무 조성물 10〉
몬모릴로나이트 대신에 산화마그네슘(Kyowa Chemical Industry Co.,Ltd.제, 상품명:MgO-EL)을 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 10으로 한다.
〈고무 조성물 11〉
몬모릴로나이트 대신에 아연분말(Hakusuitech Co.,Ltd.제, 상품명:아연말R)을 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 11로 한다.
〈고무 조성물 12〉
몬모릴로나이트 및 파라핀계 오일 대신에 가소제(ADEKA Co.,Ltd.제, 상품명:ADK CIZER RS700)를 원료고무 100질량부에 대해 10질량부 배합한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 12로 한다.
〈고무 조성물 13〉
몬모릴로나이트 대신에 계면활성제(Rhein Chemie Japan, Ltd.제, 상품명:AFFLUX 54)를 원료고무 100질량부에 대해 10질량부 배합한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 13으로 한다.
〈고무 조성물 14〉
몬모릴로나이트 대신에 흡수성 수지 1(Sumitomo Chemicals Co.,Ltd.제, 상품명:AQUA KEEP 10SH-NF)을 원료고무 100질량부에 대해 10질량부 배합한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 14로 한다.
〈고무 조성물 15〉
몬모릴로나이트 대신에 흡수성 수지 2(Sumitomo Chemicals Co.,Ltd.제, 상품명:AQUA CALK TWB)를 원료고무 100질량부에 대해 10질량부 배합한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 15로 한다.
〈고무 조성물 16〉
몬모릴로나이트의 배합량을 원료고무 100질량부에 대해 3질량부로 한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 16으로 한다.
〈고무 조성물 17〉
몬모릴로나이트의 배합량을 원료고무 100질량부에 대해 15질량부로 한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 17로 한다.
〈고무 조성물 18〉
몬모릴로나이트의 배합량을 원료고무 100질량부에 대해 25질량부로 한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 18로 한다.
〈고무 조성물 19〉
몬모릴로나이트의 배합량을 원료고무 100질량부에 대해 90질량부로 한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 19로 한다.
〈고무 조성물 20〉
몬모릴로나이트를 배합하지 않은 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 20으로 한다.
〈고무 조성물 21〉
몬모릴로나이트 대신에 탄산칼슘(SHIRAISHI CALCIUM, Ltd.제, 상품명:HAKUENKA CC)을 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 고무 조성물 1과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 고무 조성물 21로 한다.
(V리브드 벨트)
고무 조성물 1∼7을 이용하여 압축 고무층을 형성한 V리브드 벨트를 각각 실시예 1∼7로 한다. 또, 고무 조성물 8∼21을 이용하여 압축 고무층을 형성한 V리브드 벨트를 각각 비교예 1∼14로 한다.
여기서, 접착 고무층 및 배면 고무층을 다른 EPDM의 고무 조성물, 심선을 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유(PET)제의 연사로 각각 구성하고, 벨트 둘레길이를 1200㎜, 벨트 폭을 21.36㎜ 및 벨트 두께를 4.3㎜로 하며, 그리고 리브 수를 6개로 한다.
(시험 평가방법)
〈질량 변화율〉
고무 조성물 1∼21의 각각에 대해, JIS K6258에 준한 시험편을 가황성형하고, 그것을 증류수에 1분 및 10시간 동안 양면 침지하는 시험을 실시하여, JIS K6258에 준한 계산방법에 의해 질량 변화율을 산출한다.
〈피수 시 소음 평가〉
도 3은 피수(被水) 시 소음 평가용 벨트주행시험기(30)의 풀리 배치를 나타낸다.
피수 시 소음 평가용 벨트주행시험기(30)는, 풀리 지름이 140㎜의 리브 풀리인 구동 풀리(31)를 구비하고, 그 구동 풀리(31)의 오른쪽에 풀리 지름이 75㎜의 리브 풀리인 제 1 종동 풀리(32)가 배치되며, 또 제 1 종동 풀리(32)의 상방이며 구동 풀리(31)의 오른쪽으로 경사진 상방에 풀리 지름이 50㎜의 리브 풀리인 제 2 종동 풀리(33)가 배치되며, 또한 구동 풀리(31)와 제 2 종동 풀리(33)의 중간에 풀리 지름이 75㎜의 평 풀리인 아이들 풀리(34)가 배치된다. 그리고, 이 피수 시 소음 평가용 벨트주행시험기(30)는, V리브드 벨트(B)의 V리브측이, 리브 풀리인 구동 풀리(31), 제 1 및 제 2 종동 풀리(32, 33)에 접촉됨과 더불어, 배면측이, 평 풀리인 아이들 풀리(34)에 접촉되어 감기도록 구성된다.
실시예 1∼7 및 비교예 1∼14의 각각에 대해, 상기 피수 시 소음 평가용 벨트주행시험기(30)에 설치하고, 1리브당 49N의 벨트장력이 부하되도록 풀리 위치를 결정한다. 제 2 종동 풀리(33)에 장착된 교류발전기(alternator)로 60A의 전류가 흐르도록 저항을 부여하며, 상온하에서 구동 풀리(31)를 800rpm의 회전수로 회전시킨다. V리브드 벨트(B)의 구동 풀리(31)로의 진입부에서 V리브드 벨트(B)의 V리브측에 매분 1000ml의 비율로 물을 적하(滴下)한다. 그리고 벨트 주행 시의 소음 발생상황을, A: 소음 발생이 전혀 없다, B: 약간 소음이 발생한다, C: 소음이 발생한다, 의 세 단계로 평가한다.
〈내열 내구성 평가〉
도 4는 내열 내구성 평가용 벨트주행시험기(40)의 풀리 배치를 나타낸다.
내열 내구성 평가용 벨트주행시험기(40)는, 각각 풀리 지름이 120㎜의 리브 풀리인 대경(大徑) 종동 풀리(41) 및 구동 풀리(42)가 상하로 간격을 두고 배치되며, 또 이들의 상하방향 중간 오른쪽에 풀리 지름이 55㎜의 리브 풀리인 소경(小徑) 종동 풀리(43)가 배치되고, 또한 소경 종동 풀리(43)의 왼쪽이며 또 대경 종동 풀리(41) 및 구동 풀리(42)의 상하방향 중간에 풀리 지름이 70㎜의 평 풀리인 아이들 풀리(44)가 배치된다. 그리고, 이 내열 내구성 평가용 벨트주행시험기(40)는 V리브드 벨트(B)의 V리브측이, 리브 풀리인 대경 종동 풀리(41), 구동 풀리(42) 및 소경 종동 풀리(43)에 접촉되는 동시에, 배면측이, 평 풀리인 아이들 풀리(44)에 접촉되어 감기도록 구성된다. 여기서, 소경 종동 풀리(43) 및 아이들 풀리(44) 각각은 V리브드 벨트(B)의 감김 각도가 90°로 되도록 위치가 정해진다.
실시예 1∼7 및 비교예 1∼14의 각각에 대해, 상기 내열 내구성 평가용 벨트주행시험기(40)에 설치한다. 대경 종동 풀리(41)에 11.8kW의 회전부하를 부여하며, 벨트장력이 부하되도록 소경 종동 풀리(43)에 834N의 설치 하중을 측방으로 부하시킨다. 분위기 온도 120℃ 하에서 구동 풀리(42)를 4900rpm의 회전수로 회전시켜 벨트를 주행시킨다. 그리고, V리브드 벨트(B)의 압축 고무층에 균열이 발생하고, 그것이 심선으로 달할 때까지의 주행시간을 측정한다.
〈마모성 평가〉
도 5는 내마모성 평가용 벨트주행시험기(50)의 풀리 배치를 나타낸다.
내마모성 평가용 벨트주행시험기(50)는, 좌우로 배치된 풀리 지름이 60㎜의 리브 풀리인 구동 풀리(51) 및 종동 풀리(52)를 구비한다. 그리고 이 내마모성 평가용 벨트주행시험기(50)는, V리브드 벨트(B)의 V리브측이 리브 풀리인 구동 풀리(51) 및 종동 풀리(52)에 접촉되어 감기도록 구성된다.
실시예 1∼7 및 비교예 1∼14의 각각에 대해, 상기 내마모성 평가용 벨트주행시험기(50)에 설치한다. 종동 풀리(52)에 3.82kW의 회전부하를 부여하는 동시에, 벨트장력이 부하되도록 측방으로 1177N의 사하중(dead weight)을 부하시킨다. 상온하에서 구동 풀리(51)를 3500rpm의 회전수로 회전시켜 24시간 동안 벨트를 주행시킨다. 그리고, 벨트 주행 전의 벨트 질량으로부터 벨트 주행 후의 벨트 질량을 뺀 벨트 질량 변화를, 벨트 주행 전의 벨트 질량으로 나누어 마모율을 산출한다.
(시험 평가결과)
시험 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다.
침지시간 1분에서의 질량 변화율은, 실시예 1∼7에 대응하는 고무 조성물 1이 0.35%, 고무 조성물 2가 0.33%, 고무 조성물 3이 0.42%, 고무 조성물 4가 0.43%, 고무 조성물 5가 0.50%, 고무 조성물 6이 0.52%, 및 고무 조성물 7이 0.59%이며, 그리고 비교예 1∼14에 대응하는 고무 조성물 8이 0.21%, 고무 조성물 9가 0.10%, 고무 조성물 10이 0.09%, 고무 조성물 11이 0.03%, 고무 조성물 12가 -0.03%, 고무 조성물 13이 0.01%, 고무 조성물 14가 -0.11%, 고무 조성물 15가 -0.03%, 고무 조성물 16이 0.09%, 고무 조성물 17이 0.20%, 고무 조성물 18이 0.22%, 고무 조성물 19가 0.53%, 고무 조성물 20이 -0.08%, 및 고무 조성물 21이 -0.02%이다.
침지시간 10시간에서의 질량 변화율은, 실시예 1∼7에 대응하는 고무 조성물 1이 0.41%, 고무 조성물 2가 0.46%, 고무 조성물 3이 0.45%, 고무 조성물 4가 0.45%, 고무 조성물 5가 0.63%, 고무 조성물 6이 0.66%, 및 고무 조성물 7이 0.78%이며, 그리고 비교예 1∼14에 대응하는 고무 조성물 8이 0.26%, 고무 조성물 9가 0.25%, 고무 조성물 10이 0.15%, 고무 조성물 11이 0.23%, 고무 조성물 12가 0.07%, 고무 조성물 13이 0.09%, 고무 조성물 14가 0.31%, 고무 조성물 15가 0.56%, 고무 조성물 16이 0.15%, 고무 조성물 17이 0.30%, 고무 조성물 18이 0.38%, 고무 조성물 19가 0.80%, 고무 조성물 20이 0.07%, 및 고무 조성물 21이 0.04%이다.
피수 시 소음 평가는, 실시예 1∼7, 비교예 1 및 12가 A, 비교예 2∼8 및 비교예 14가 B, 그리고 비교예 9∼11 및 비교예 13이 C이다.
내열 내구성 평가는, 실시예 1이 442시간, 실시예 2가 412시간, 실시예 3이 401시간, 실시예 4가 425시간, 실시예 5가 390시간, 실시예 6이 418시간, 및 실시예 7이 283시간, 그리고 비교예 1이 420시간, 비교예 2가 399시간, 비교예 3이 408시간, 비교예 4가 448시간, 비교예 5가 386시간, 비교예 6이 406시간, 비교예 7이 432시간, 비교예 8이 398시간, 비교예 9가 440시간, 비교예 10이 440시간, 비교예 11이 440시간, 비교예 12가 182시간, 비교예 13이 445시간, 및 비교예 14가 342시간이다.
마모성 평가는, 실시예 1이 1.8%, 실시예 2가 1.9%, 실시예 3이 2.0%, 실시예 4가 1.8%, 실시예 5가 2.3%, 실시예 6이 1.9%, 및 실시예 7이 2.8%, 그리고 비교예 1이 1.8%, 비교예 2가 1.8%, 비교예 3이 1.7%, 비교예 4가 2.0%, 비교예 5가 3.2%, 비교예 6이 3.8%, 비교예 7이 1.8%, 비교예 8이 1.9%, 비교예 9가 1.5%, 비교예 10이 1.6%, 비교예 11이 1.8%, 비교예 12가 3.5%, 비교예 13이 1.7%, 및 비교예 14가 2.6%이다.
[사험평가 2]
(V리브드 벨트)
이하의 실시예 8 및 실시예 9, 그리고 비교예 15∼22의 성형 후 V리브드 벨트를 제작한다. 각각의 압축 고무층의 고무 배합을 표 5에도 나타낸다.
〈실시예 8〉
EPDM(Mitsui Chemicals Inc.제, 상품명:EPT 3045)을 원료고무로 하고, 그 원료고무 100질량부에 대해 HAF 카본블랙(Tokai Carbon Co.,Ltd.제, 상품명:SEAST SO) 60질량부, 몬모릴로나이트(Hojun Co.,Ltd.제, 상품명:Bengel-HVP, 팽윤력:44ml/2g, 양이온 교환용량:96meg/100g) 30질량부, 산화아연(SAKAI Chemical Industry Co.,Ltd.제, 상품명:아연화 2호) 5질량부, 노화방지제(Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.제, 상품명:NOCRAC MB) 2질량부, 파라핀계 오일(Idemitsu Kosan Co.,Ltd.제, 상품명:Diana Process Oil PS-90) 10질량부, 황(Hosoi Chemicals Inc.제, 상품명:Oil Sulfer) 2.3질량부, 가황촉진제(Sanshin Chemical Inc.제, 상품명:TET, EZ, MSA) 1.4질량부, 및 단섬유(Asahi Kasei Corporation제, 상품명:Leona 66, 섬유길이 1㎜) 30질량부를 배합하여 밀폐식 혼합기로 약 5분 동안 혼합하여 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 성형 후 V리브드 벨트를 실시예 8로 한다.
여기서, 접착 고무층 및 배면 고무층을 다른 EPDM의 고무 조성물, 그리고 심선을 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유(PET)제의 연사로 각각 구성하고, 벨트 둘레길이를 1200㎜, 벨트 폭을 21.36㎜ 및 벨트 두께를 4.3㎜로 하며, 그리고 리브 수를 6개로 한다.
〈실시예 9〉
HAF 카본블랙의 배합량을 원료고무 100질량부에 대해 45질량부, 및 몬모릴로나이트의 배합량을 원료고무 100질량부에 대해 80질량부로 한 것을 제외하고, 실시예 8의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 8과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 실시예 9로 한다.
〈비교예 15〉
몬모릴로나이트를 배합하지 않은 것을 제외하고, 실시예 8의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 8과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 15로 한다.
〈비교예 16〉
몬모릴로나이트의 배합량을 원료고무 100질량부에 대해 5질량부로 한 것을 제외하고, 실시예 8의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 8과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 16으로 한다.
〈비교예 17〉
몬모릴로나이트의 배합량을 원료고무 100질량부에 대해 10질량부로 한 것을 제외하고, 실시예 8의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 8과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 17로 한다.
〈비교예 18〉
몬모릴로나이트 대신에 몬모릴로나이트 함유재료(Hojun Co.,Ltd.제, 상품명:Super clay, 팽윤력:24ml/2g, 양이온 교환용량:65meg/100g)를 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 실시예 8의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 8과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 18로 한다.
〈비교예 19〉
몬모릴로나이트 대신에 몬모릴로나이트 함유재료(Hojun Co.,Ltd.제, 상품명:HODAKA, 팽윤력:16ml/2g, 양이온 교환용량:86meg/100g)를 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 실시예 8의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 8과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 19로 한다.
〈비교예 20〉
몬모릴로나이트 대신에 몬모릴로나이트 함유재료(Hojun Co.,Ltd.제, 상품명:HARUNA, 팽윤력:10ml/2g, 양이온 교환용량:69meg/100g)를 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 실시예 8의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 8과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 20으로 한다.
〈비교예 21〉
몬모릴로나이트 대신에 탄산칼슘(SHIRAISHI CALCIUM, Ltd.제, 상품명:HAKUENKA CC)을 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 실시예 8의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 8과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 21로 한다.
〈비교예 22〉
몬모릴로나이트 대신에 계면활성제(Rhein Chemie Japan, Ltd.제, 상품명:AFFLUX 54)를 원료고무 100질량부에 대해 10질량부 배합한 것을 제외하고, 실시예 8의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 8과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 22로 한다.
(시험평가 방법)
〈성형 후 V리브드 벨트의 압축 고무층의 함유 수분율〉
실시예 8 및 실시예 9, 그리고 비교예 15∼22의 각각으로부터 잘라낸 압축 고무층의 시험편에 대해, 사전에 시험편의 질량을 측정하고(WO(0.040∼0.060g)), 수분기화장치에 의해 120℃에서 20분 동안 가열한 후 휘발성분에 포함되는 수분량을 칼 피셔 수분계로 측정한다(m). 그리고, (m/WO)×100(질량%)을 성형 후 V리브드 벨트의 압축 고무층의 함유 수분율로 한다.
〈흡수성 평가〉
실시예 8 및 실시예 9, 그리고 비교예 15, 21 및 비교예 22의 각각으로부터 잘라낸 압축 고무층의 시험편에 대해, JIS K6258에 기초하여 12시간 물 침지가공을 실시한 후의 질량을 측정한다(W12). 그리고, ((W12-WO)/WO)×100(%)을 질량 변화율로 한다.
실시예 8 및 실시예 9, 그리고 비교예 15∼20 및 비교예 22의 각각으로부터 잘라낸 압축 고무층의 시험편에 대해, JIS K6258에 기초하여 24시간 물 침지가공을 실시한 후의 질량을 측정하고(W24), 상기와 마찬가지로 질량 변화율을 산출한다.
〈피수 시 소음 평가〉
피수 시 소음 평가를 위한 벨트 주행시험 평가를, 실시예 8 및 실시예 9, 그리고 비교예 15 및 비교예 22에서는 물 침지가공을 실시하지 않은 성형 후 V리브드 벨트, 12시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트, 및 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트에 대해, 또 실시예 21에서는 12시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트에 대해, 또한 비교예 16∼20에서는 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트에 대해 각각 실시한다.
시험평가 1과 마찬가지로 도 3에 나타내는 피수 시 소음 평가용 벨트주행시험기(30)에 V리브드 벨트(B)를 설치하고, 1리브당 49N의 벨트장력이 부하되도록 풀리 위치를 결정한다. 제 2 종동 풀리(33)에 장착된 교류발전기로 60A의 전류가 흐르도록 저항을 부여하며, 상온하에서 구동 풀리(31)를 800rpm의 회전수로 회전시킨다. V리브드 벨트(B)의 구동 풀리(31)로의 진입부에서 V리브드 벨트(B)의 V리브측으로 매분 1000ml의 비율로 물을 적하한다.
벨트 주행 시의 소음 발생상황을, A: 소음 발생이 전혀 없다, B: 소음 발생이 거의 없다, C: 드물게 소음이 발생한다, D: 75dB 이상 82dB 미만의 소음이 발생한다, E: 82dB 이상의 소음이 발생한다, 의 다섯 단계로 평가한다.
〈내마모성 평가〉
내마모성 평가를 위한 벨트 주행시험 평가를, 실시예 8 및 실시예 9, 그리고 비교예 15 및 비교예 22에서는 12시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트, 및 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트에 대해, 또 비교예 21에서는 12시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트에 대해, 또한 비교예 16∼20에서는 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트에 대해, 각각 실시한다.
시험평가 1과 마찬가지로 도 5에 나타내는 내마모성 평가용 벨트주행시험기(50)에 V리브드 벨트(B)를 설치한다. 종동 풀리(52)에 3.82kW의 회전부하를 부여하는 동시에 벨트장력이 부하되도록 측방에 1177N의 사하중 부하를 걸어, 상온하에서 구동 풀리(51)를 3500rpm의 회전수로 회전시켜, 24시간 동안 벨트를 주행시킨다.
그리고, 벨트 주행 후의 풀리 표면을 눈으로 관찰하여 점착마모가 있는 것을 ○, 없는 것을 ×로 평가한다.
(시험 평가결과)
표 6은 시험 결과를 나타낸다.
성형 후 V리브드 벨트의 압축 고무층의 함유 수분율은, 실시예 8이 0.38질량%, 및 실시예 11이 0.90질량%, 그리고 비교예 15가 0.21질량%, 비교예 16이 0.26질량%, 비교예 17이 0.31질량%, 비교예 18이 0.33질량%, 비교예 19가 0.27질량%, 비교예 20이 0.24질량%, 비교예 21이 0.21질량%, 및 비교예 22가 0.23질량%이다.
12시간 물 침지가공을 실시한 경우, 압축 고무층의 질량 변화율은, 실시예 8이 0.52%, 및 실시예 9가 0.95%, 그리고 비교예 15가 0.08%, 비교예 21이 0.18%, 및 비교예 22가 0.15%이다.
24시간 물 침지가공을 실시한 경우, 압축 고무층의 질량 변화율은, 실시예 8이 0.89%, 및 실시예 9가 1.65%, 그리고 비교예 15가 0.30%, 비교예 16이 0.52%, 비교예 17이 0.63%, 비교예 18이 0.62%, 비교예 19가 0.51%, 비교예 20이 0.39%, 및 비교예 22가 0.32%이다.
상기 성형 후 V리브드 벨트의 압축 고무층 시험편의 시험 전 질량(WO), 그 함유 수분량(m), 및 물 침지가공 후의 질량(W12)으로부터 ((m+(W12-WO))/W12)×100(질량%)로부터 산출되는 12시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트의 압축 고무층의 수분율은, 실시예 8이 0.90질량%, 및 실시예 9가 1.85질량%, 그리고 비교예 15가 0.29질량%, 비교예 21이 0.39질량%, 및 비교예 22가 0.38질량%이다. 또, 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트의 압축 고무층의 수분율은, 실시예 8이 1.26질량%, 및 실시예 9가 2.55질량%, 그리고 비교예 15가 0.51질량%, 비교예 16이 0.78질량%, 비교예 17이 0.94질량%, 비교예 18이 0.94질량%, 비교예 19가 0.78질량%, 비교예 20이 0.63질량%, 및 비교예 22가 0.55질량%이다.
물 침지가공을 실시하지 않은 성형 후 V리브드 벨트의 피수 시 소음 평가는, 실시예 8 및 실시예 9가 C, 그리고 비교예 15가 E, 및 비교예 22가 B이다. 12시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트의 피수 시 소음 평가는, 실시예 8이 B, 및 실시예 9가 A, 그리고 비교예 15가 E, 비교예 21이 D, 비교예 22가 B이다. 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트의 피수 시 소음 평가는, 실시예 8이 A, 및 실시예 9가 A, 그리고 비교예 15가 D, 비교예 16이 C, 비교예 17이 B, 비교예 18이 B, 비교예 19가 B, 비교예 20이 D, 및 비교예 22가 B이다.
12시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트의 내마모성 평가는, 실시예 8, 실시예 15, 및 비교예 21이 ○, 실시예 9가 △, 그리고 비교예 22가 ×이다. 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트의 내마모성 평가는, 실시예 8 및 비교예 15∼20이 ○, 실시예 9가 △, 그리고 비교예 22가 ×이다.
이상의 결과로부터 실시예 8 및 실시예 9와 비교예 15 및 비교예 22를 비교하면, 전자에서는 물 침지가공을 실시하여 물을 흡수시킴으로써 피수 시 소음 억제효과가 개선되는 데 반해, 후자에서는 그 효과의 개선이 보이지 않음을 알 수 있다. 이것은, 풀리 접촉표면에 노출된 층상 규산염이 층간에 물을 유지함으로써 팽윤되고, 그에 따라 풀리 접촉표면의 마찰계수의 안정화가 도모되기 때문인 것으로 추측된다.
[시험평가 3]
(V리브드 벨트)
이하의 실시예 10 및 실시예 11, 그리고 비교예 23∼29의 성형 후 V리브드 벨트를 제작한다. 각각의 압축 고무층의 고무 배합을 표 7에도 나타낸다.
〈실시예 10〉
EPDM(Mitsui Chemicals Inc.제, 상품명:EPT 3045)을 원료고무로 하고, 그 원료고무 100질량부에 대해 HAF 카본블랙(Tokai Carbon Co.,Ltd.제, 상품명:SEAST SO) 60질량부, 몬모릴로나이트(Hojun Co.,Ltd.제, 상품명:Bengel-A, 팽윤력:46ml/2g, 양이온 교환용량:94meg/100g) 30질량부, 산화아연(SAKAI Chemical Industry Co.,Ltd.제, 상품명:아연화 2호) 5질량부, 노화방지제(Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.제, 상품명:NOCRAC MB) 2질량부, 파라핀계 오일(Idemitsu Kosan Co.,Ltd.제, 상품명:Diana Process Oil PS-90) 10질량부, 황(Hosoi Chemicals Inc.제, 상품명:Oil Sulfer) 2.3질량부, 가황촉진제(Sanshin Chemical Inc.제, 상품명:TET, EZ, MSA) 1.4질량부, 및 단섬유(Asahi Kasei Corporation제 Leona 66, 섬유길이 1㎜) 30질량부를 배합하여 밀폐식 혼합기로 약 5분 동안 혼합하여 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 성형 후 V리브드 벨트를 실시예 10으로 한다. 이 실시예 10은 시험평가 2의 실시예 8과 몬모릴로나이트의 품번이 상이한 것이다.
여기서, 접착 고무층 및 배면 고무층을 다른 EPDM의 고무 조성물, 그리고 심선을 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유(PET)제의 연사로 각각 구성하고, 벨트 둘레길이를 1200㎜, 벨트 폭을 21.36㎜ 및 벨트 두께를 4.3㎜로 하며, 그리고 리브 수를 6개로 한다.
〈실시예 11〉
몬모릴로나이트 대신에 헥토라이트(KUNIMINE INDUSTRIES Co.,Ltd.제, 상품명:Sumecton HE)를 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 실시예 10의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 10과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 실시예 11로 한다.
〈비교예 23〉
몬모릴로나이트를 배합하지 않은 것을 제외하고, 실시예 10의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 10과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 23으로 한다. 이 비교예 23은 시험평가 2의 비교예 15와 로트가 상이한 것이다.
〈비교예 24〉
몬모릴로나이트 대신에 활석(Nippon Talc Co.,Ltd.제, 상품명:SIMGON, 표면 처리하지 않음)을 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 실시예 10의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 10과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 24로 한다.
〈비교예 25〉
몬모릴로나이트 대신에 팽윤성 운모(Co-op Chemichal Co.,Ltd.제, 상품명:Somasif ME-100)를 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 실시예 10의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 10과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 25로 한다.
〈비교예 26〉
몬모릴로나이트 대신에 할로이사이트(Aldrich Co.,Ltd.제, 상품명:Halloysite nanoclay)를 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 실시예 10의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 10과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 26으로 한다.
〈비교예 27〉
몬모릴로나이트 대신에 비팽윤성 운모(Co-op Chemichal Co.,Ltd.제, 상품명:Micro Mica MK-200)를 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 실시예 10의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 10과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 실시예 27로 한다.
〈비교예 28〉
몬모릴로나이트 대신에 탄산칼슘(SHIRAISHI CALCIUM, Ltd.제, 상품명:HAKUENKA CC)을 원료고무 100질량부에 대해 30질량부 배합한 것을 제외하고, 실시예 10의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 10과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 28로 한다. 이 비교예 28은 시험평가 2의 비교예 21과 로트가 상이한 것이다.
〈비교예 29〉
몬모릴로나이트 대신에 계면활성제(Rhein Chemie Japan, Ltd.제, 상품명:AFFLUX 54)를 원료고무 100질량부에 대해 10질량부 배합한 것을 제외하고, 실시예 10의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 10과 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 29로 한다. 이 비교예 29는 시험평가 2의 비교예 22와 로트가 상이한 것이다.
(시험평가 방법)
〈성형 후 V리브드 벨트의 함유 수분율〉
실시예 10 및 실시예 11, 그리고 비교예 23∼29의 각각에 대해, 시험평가 2와 마찬가지로 성형 후 V리브드 벨트 압축 고무층의 함유 수분율을 구한다.
〈흡수성 평가〉
실시예 10 및 실시예 11, 그리고 비교예 23∼29의 각각에 대해, 시험평가 2와 마찬가지로 성형 후 V리브드 벨트 압축 고무층의 24시간 물 침지가공을 실시한 후의 질량 변화율을 구한다.
〈X선 회절 측정 평가〉
실시예 10 및 실시예 11, 그리고 비교예 24∼27 각각의 물 침지가공을 실시하지 않은 성형 후 V리브드 벨트, 및 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트에 대해, 복수의 V리브를 길이방향을 따라 잘라내고, 그들을 병렬로 나열한 것을 시험편으로 하여, X선 회절 측정에 있어서 측정범위가 2θ=0.2∼15。에서의 검출피크를 분말 X선 회절장치(UltimaⅢ, Rigaku Corporation제)에 의해 측정한다.
〈피수 시 소음 평가〉
실시예 10 및 실시예 11, 그리고 비교예 23∼29 각각의 물 침지가공을 실시하지 않은 성형 후 V리브드 벨트, 및 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트에 대해, 시험평가 1과 마찬가지로 피수 시 소음 평가를 위한 벨트 주행시험 평가를 실시한다.
〈내마모성 평가〉
실시예 10 및 실시예 11, 그리고 비교예 23∼29 각각의 물 침지가공을 실시하지 않은 성형 후 V리브드 벨트, 및 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트에 대해, 시험평가 1과 마찬가지로 내마모성 평가를 위한 벨트 주행 시험평가를 실시한다.
(시험 평가결과)
표 8은 시험 결과를 나타낸다.
성형 후 V리브드 벨트의 압축 고무층의 함유 수분율은, 실시예 10이 0.40질량%, 및 실시예 11이 0.41질량%, 그리고 비교예 23이 0.21질량%, 비교예 24가 0.29질량%, 비교예 25가 0.31질량%, 비교예 26이 0.27질량%, 비교예 27이 0.29질량%, 비교예 28이 0.21질량%, 및 비교예 29가 0.23질량%이다.
24시간 물 침지가공을 실시한 경우의 압축 고무층의 질량 변화율은, 실시예 10이 0.89%, 및 실시예 11이 0.92%, 그리고 비교예 23이 0.30%, 비교예 24가 0.58%, 비교예 25가 0.78%, 비교예 26이 0.38%, 비교예 27이 0.34%, 비교예 28이 0.39%, 및 비교예 29가 0.32%이다.
상기 성형 후 V리브드 벨트의 압축 고무층의 함유 수분율 및 침지가공 후의 질량 변화율로부터 산출되는 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트의 수분율은, 실시예 10이 1.28질량%, 및 실시예 11이 1.32질량%, 그리고 비교예 23이 0.51질량%, 비교예 24가 0.86질량%, 비교예 25가 1.08질량%, 비교예 26이 0.65질량%, 비교예 27이 0.63질량%, 비교예 28이 0.60질량%, 및 비교예 29가 0.55질량%이다.
물 침지가공을 실시하지 않은 성형 후 V리브드 벨트의 피수 시 소음 평가는, 실시예 10이 B, 및 실시예 11이 B, 그리고 비교예 23이 E, 비교예 24가 C, 비교예 25가 C, 비교예 26이 C, 비교예 27이 D, 비교예 28이 D, 및 비교예 29가 C이다. 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트의 피수 시 소음 평가는, 실시예 10이 A, 및 실시예 11이 A, 그리고 비교예 23이 E, 비교예 24가 B, 비교예 25가 A, 비교예 26이 C, 비교예 27이 D, 비교예 28이 D, 및 비교예 29가 C이다.
물 침지가공을 실시하지 않은 성형 후 V리브드 벨트의 내마모성 평가는, 실시예 10, 실시예 11, 및 비교예 23∼28이 ○, 그리고 비교예 29가 ×이다. 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트의 내마모성 평가도, 실시예 10, 실시예 11, 및 비교예 23∼28이 ○, 그리고 비교예 29가 ×이다.
[시험평가 4]
(V리브드 벨트)
이하의 실시예 12 및 비교예 30의 성형 후 V리브드 벨트를 제작한다. 각각의 압축 고무층의 고무 배합을 표 9에도 나타낸다.
〈실시예 12〉
EPDM(Mitsui Chemicals Inc.제, 상품명:EPT 3045)을 원료고무로 하고, 그 원료고무 100질량부에 대해 HAF 카본블랙(Tokai Carbon Co.,Ltd.제, 상품명:SEAST SO) 60질량부, 몬모릴로나이트(Hojun Co.,Ltd.제, 상품명:Bengel-A) 30질량부, 산화아연(SAKAI Chemical Industry Co.,Ltd.제, 상품명:아연화 2호) 5질량부, 스테아린산(NOF Corporation제, 상품명:Camellia stearic acid beads) 1질량부, 노화방지제(Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.제, 상품명:NOCRAC MB) 2질량부, 파라핀계 오일(Idemitsu Kosan Co.,Ltd.제, 상품명:Diana Process Oil PS-90) 10질량부, 황(Hosoi Chemicals Inc.제, 상품명:Oil Sulfer) 2.3질량부, 가황촉진제(Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.제, 상품명:EP-150) 4질량부, 및 단섬유(Asahi Kasei Corporation제 상품명:Leona 66, 섬유길이 1㎜) 30질량부를 배합하여 밀폐식 혼합기로 5분 동안 혼합하여 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 성형 후 V리브드 벨트를 실시예 12로 한다.
여기서, 접착 고무층 및 배면 고무층을 다른 EPDM의 고무 조성물, 그리고 심선을 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유(PET)제의 연사로 각각 구성하고, 벨트 둘레길이를 1200㎜, 벨트 폭을 21.36㎜ 및 벨트 두께를 4.3㎜로 하며, 그리고 리브 수를 6개로 한다.
〈비교예 30〉
몬모릴로나이트를 배합하지 않은 것을 제외하고, 실시예 12의 것과 동일한 구성의 미가교 고무 조성물을 얻는다. 그리고, 이 미가교 고무 조성물을 이용하여 압축 고무층을 형성한 실시예 12와 마찬가지의 성형 후 V리브드 벨트를 비교예 30으로 한다.
(시험평가 방법)
〈성형 후 V리브드 벨트의 압축 고무층의 함유 수분율〉
실시예 12 및 비교예 30의 각각에 대해, 시험평가 2와 마찬가지로 성형 후 V리브드 벨트의 압축 고무층의 함유 수분율을 구한다.
〈벨트 흡수성 평가〉
실시예 12 및 비교예 30의 각각에 대해, 시험평가 1과 마찬가지로 성형 후 V리브드 벨트의 압축 고무층의 24시간 물 침지가공을 실시한 후의 질량 변화율을 구한다.
〈층상 규산염의 면적 점유율〉
실시예 12 및 비교예 30 각각의 물 침지가공을 실시하지 않은 성형 후 V리브드 벨트, 그리고 실시예 12 및 비교예 30의 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트의 각각에 대해, 압축 고무층의 V리브 표면의 층상 규산염 면적 점유율을, 주사형 전자현미경(주사형 전자현미경 S-48009(Hitachi-High-Technologies Corporation제))을 이용한 300배 확대 관찰에 있어서, 원소분석장치(X선 분석 장치 EMAX EX-250(HORIBA, Ltd.제))를 이용한 규소(Si) 원소의 매핑 화상에서의 규소 원소 휘점의 면적비율을 산출함으로써 구한다.
〈피수 시 소음 평가〉
실시예 12 및 비교예 30 각각의 물 침지가공을 실시하지 않은 성형 후 V리브드 벨트, 그리고 실시예 12 및 비교예 30의 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트 각각에 대해, 시험평가 2와 마찬가지로 피수 시 소음 평가를 위한 벨트 주행시험 평가를 실시한다.
〈내마모성 평가〉
실시예 12 및 비교예 30 각각의 물 침지가공을 실시하지 않은 성형 후 V리브드 벨트에 대해, 시험평가 2와 마찬가지로 내마모성 평가를 위한 벨트 주행시험 평가를 실시한다.
(시험평가 결과)
표 10은 시험 결과를 나타낸다.
성형 후 V리브드 벨트의 압축 고무층의 함유 수분율은, 실시예 12가 0.39질량%, 및 비교예 30이 0.22질량%이다.
24시간 물 침지가공을 실시한 경우의 압축 고무층의 질량 변화율은, 실시예 12가 0.88%, 및 비교예 30이 0.31%이다.
상기 성형 후 V리브드 벨트의 압축 고무층의 함유 수분율 및 침지가공 후의 질량 변화율로부터 산출되는, 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트의 수분율은, 실시예 12가 1.26질량%, 및 비교예 30이 0.53질량%이다.
성형 후 V리브드 벨트의 압축 고무층에 있어서 층상 규산염의 면적 점유율은, 실시예 12가 12%이다. 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트의 압축 고무층에 있어서 층상 규산염의 면적 점유율은, 실시예 12가 16%이다.
물 침지가공을 실시하지 않은 성형 후 V리브드 벨트의 피수 시 소음 평가는, 실시예 12가 B, 및 비교예 30이 E이다. 24시간 물 침지가공을 실시한 V리브드 벨트의 피수 시 소음 평가는, 실시예 12가 A, 및 비교예 30이 E이다.
물 침지가공을 실시하지 않은 성형 후 V리브드 벨트의 내마모성 평가는, 실시예 12 및 비교예 30이 ○이다.
이상의 결과로부터 실시예 12와 비교예 30을 비교하면, 전자에서는 V리브드 벨트 자체에 물을 흡수시킴으로써 피수 시 소음 억제효과가 개선되는 데 반해, 후자에서는 그 효과 개선이 보이지 않음을 알 수 있다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명은, 벨트 본체가 풀리에 접촉되도록 감겨 동력을 전달하는 마찰전동벨트 및 그 제조방법, 그리고 이를 구비한 벨트전동장치에 대해 유용하다.
B; V리브드 벨트(마찰전동벨트)
10; V리브드 벨트 본체
15; V리브(풀리 접촉부분)
10; V리브드 벨트 본체
15; V리브(풀리 접촉부분)
Claims (13)
- 벨트 본체가 풀리에 접촉되도록 감겨 동력을 전달하는 마찰전동벨트에 있어서,
상기 벨트 본체의 적어도 풀리 접촉부분은, 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머를 포함한 원료고무 100질량부에 대해, 스멕타이트(smectite)족 및 버미큘라이트(vermiculite)족에서 선택되는 적어도 한 종류의 층상 규산염이 30∼80질량부 배합된 고무 조성물로 형성되는 마찰전동벨트.
- 청구항 1에 있어서,
상기 풀리 접촉부분을 형성하는 고무 조성물은, 물에 1분 동안 침지시킨 경우의 질량 변화율이 0.1% 이상인 마찰전동벨트.
- 청구항 1에 있어서,
상기 풀리 접촉부분을 형성하는 고무 조성물은, 수분율이 0.70질량% 이상인 마찰전동벨트.
- 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 층상 규산염의 팽윤력이 20㎖/2g 이상인 마찰전동벨트.
- 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 층상 규산염의 양이온 교환용량이 70meg/100g 이상인 마찰전동벨트.
- 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 풀리 접촉부분을 형성하는 고무 조성물은, X선 회절 측정에 있어서 측정범위가 2θ=0.2∼15°에서의 검출 피크가 2θ=9°이하인 마찰전동벨트.
- 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 풀리 접촉부분의 표면에 노출된 층상 규산염의 면적 점유율이 12% 이상인 마찰전동벨트.
- 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 층상 규산염이 몬모릴로나이트를 포함하는 마찰전동벨트. - 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벨트 본체가 V리브드 벨트 본체인 마찰전동벨트.
- 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 마찰전동벨트가 복수의 풀리에 감긴 벨트전동장치.
- 청구항 10에 있어서,
자동차의 보기류 구동용인 벨트전동장치.
- 청구항 3에 기재된 마찰전동벨트의 제조방법에 있어서,
벨트 본체의 적어도 풀리 접촉부분이, 원료고무에 층상 규산염이 배합된 고무 조성물로 형성된 성형 후 마찰전동벨트를, 수증기 분위기 중 또는 수중에 소정 시간 넣는 공정을 포함하는 마찰전동벨트의 제조방법.
- 청구항 12에 있어서,성형 후 마찰전동벨트를, 수증기 분위기 중 또는 수중에 8시간 이상 넣는 마찰전동벨트의 제조방법.
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