TW200407511A - Transmission belt - Google Patents

Description

200407511

玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種輸送帶，其制於傳送輕型機車等的輸送旋轉力。 【先前技術】 傳統上’輕型機車輸送的輸送V型帶運轉時係在高溫下使用並且在寬 度方向上承受高壓。因此，V型帶由氣丁二晞橡膠(其具有相對較高的耐熱 性)及截斷式對位㈣族輯胺纖維(其混合人V型帶内並定位於V型帶之 見度方向以改進關於橫向壓力的帶強度)製成。因此，輸送V型帶耐久性已 提供至某-程度。然而，若在V型帶寬度方向上施加較高壓力，耐久性仍鲁 然不足。 因此’已有建議混合入帶内的截斷式芳香族聚醯胺纖維應較長，以便改 進定向屬性並進-步改進V型帶耐久性。‘然而，麟式芳香族聚酿胺纖維 模數較高，關於細議分散雜低，因此，從具有較長混合截斷式芳 香族聚_鐵維的補_賴輸送帶較_。0此，何關 合較長截斷式㈣族魏胺纖維的補橡膠獲得具有良好敎性的^

【發明内容】 香族聚醯胺纖維。 口此本I月之目的係提供具有良好耐久性的輸送帶。 t據綱’輸送帶具有從細__主體，龄 位於縣體預定Γ向域斷式芳香魏_纖維，及混合人帶主體並定: 於預疋方向之_式聚自旨纖維。前述帶中，截斷式聚s旨纖維長於戴斷式芳 度方向 私者’截斷“香族聚酿胺纖維及截斷式㈣纖維定位於帶主體的 寬

I 5 Po t _100份原料橡膠之橡膠元件的原料橡膠中混和入總重量為 2的麟式$魏聚__維及麟式雜纖維。 土者截斷式4香族聚軸纖維長度小於3瞧且式聚維長 度小於5_1。 & 3元件ίΤ、乙烯丙埯共聚物、乙柄烯二稀三元共聚物、腈丁二稀橡膠、 風化腈丁二稀橡膠、氣了二膠等等之一。 4者’截斷式聚酿纖維接受包括間苯二盼甲搭乳膠塗佈的處理。另外， PET 纖維频斷式料苯二猶乙二_。__ ne terephthalate ; 維）Γ、隹截斷式聚乙烯間笨二曱酸纖維、截斷式聚對笨二甲酸丁二醋纖 _ ^ β丙聚合物獲得喊斷式纖維，或藉由聚合對苯二甲酸 a 3 1 ’4七已燒二，醇獲得的聚合物截斷式纖維皆可用作截斷式聚醋 纖維。 …車‘者’麵式芳香族聚__維係截斷式對位芳香族雜胺纖維及截 斷式間位芳香族魏胺纖維其中之—。 仏者’輸送帶係v型帶，特別是錄V型帶。 “、康本务月輸送τ具有從原料橡膠獲得及鑄模的帶主體，其中混合截 斷式:香鄕軸_及躺絲峨維。前述帶中，鑛式雜纖維長 於截斷式方香族聚_纖維，截斷式芳香族聚祕纖維及截斷式聚醋纖維 定位於帶主體的預定方向。 【實施方式】 本發明將參考附圖所示的具體實施例加以詳細說明。 第-圖係具體實施例t V型帶1Q的斷面圖。第二圖係、第—圖所示V型 T 10的局部側視圖。V型帶1G之帶主體由原料橡膠鑄模。原料橡膠由橡 膠元件乙烯丙晞二烯二元共聚物(ethylene pr〇pylene di咖卿〇iymer ;Ep^^ 200407511 及其他添加齡成。V型帶iG具有在頂_成的頂部橡膠u及在底側形 成的底部橡膠12。沿帶1〇縱向延伸之财14 頂部轉u及底部橡膠 12之間。黏性橡膠層13緊密接觸安置於财14之頂部及底部表面。頂部 橡膠11之頂部表面使用表面織物16覆蓋。底部橡膠12具有以波形縱向形 成的齒輪15。底部橡膠12之底部表面使用齒輪_ 18覆蓋。頂部橡膠u 及底部橡膠12具有定位於寬度方向上賴斷式纖維2()。_式纖維2〇係 截斷式芳《«闕維及麟絲自旨娜。鑛絲賴職於截斷式 芳香族聚酸胺纖維。 v型帶_部橡膠u及底部橡膠12藉由硫化從原料轉獲得及铸模。 原娜膠薄片具有齡及定位於就決定方向的截斷式纖維。原料橡膠薄 片藉由捏製補橡職生，其具有混合_式纖維，接著使職筒或壓延 機棍壓原料轉。鱗，_賴維2G纽於輥财向。 、，截斷式纖維20紐，關於原料橡膠的分散屬性越低，因而可處理性越 差。因此’較佳者’截斷式芳香族聚酿胺纖維大約1至3麵。 4有長度大、.々為^至3111111的截斷式芳香族聚酿胺纖維混合入 原料橡知糾’截斷式纖維過短，無法在麟過程中將其全部定位於輕壓 ^二，面’由於鑛式聚S旨纖維之模數低於截斷式芳香族聚醯胺纖維 長截斷式聚s旨纖維，分散屬性不會降低4外，混合截斷式纖辦 位於輥壓方向的截斷式纖維比例越高。因此，若使用較長娜 :。曰秋，可祕具有定位於預定方向之幾乎全部截斷式聚輯維的V里 :人、⑽式聚g旨纖維強度低於截斷式芳香族聚酿胺纖維，因此若僅 心大截斷式聚g旨纖維耐久性不會顯著改進。 ^ 丫丨中，截斷式务香族聚酿胺纖維及長於截斷式芳香族 200407511 纖維之麟絲I晴混合人補橡獅。此情形巾，辭全部截 斷式聚s旨纖維定位於爐方向，使辭全部躺式芳香麟雜纖維定位 於k[方向。因此’定位純壓方向的賴式纖維比例高於僅混合戴斷式 芳香族聚酿胺纖維時。 截斷式芳香族聚酿胺纖維長度應小於大約3_，較佳者約丨至3晒， 更佳者約lmm。贿式聚__長度應小於大約5謹健者約丨至5咖， 更佳者約3mm。 此具體貫施例中，1〇〇份重量的橡膠元件EpDM中原料橡膠具有5至 份總重制_式_ Μ(賴絲魏魏麟維及_式聚醋纖 、’隹）具體而g，在此情形中，1〇〇份重量的橡膠元件EpDM中，原料橡膠 應具有大約5至15份重量的麟絲麵聚_鐵維，更具體而言係大約 10伤重里，及大約5至b份重量喊斷式聚峨維，更具體而言係大約 10份重量。 亦可月b使用作為橡膠元件之乙烯丙烯共聚物(EpM)腈丁二烯橡膠 (NBR)、氫化腈丁二稀橡膠阳捕幻、氯丁二稀橡膠(cr)或另—種橡膠以替 代乙烯丙烯二烯三元共聚物(EPDM)。 比截斷式對位芳香族魏胺纖維更便宜的麟.位芳香族聚酿胺纖 ^更為口適。但是當需要較高耐久性輸送帶時，較比截斷式間位芳香族 來5_纖軸度更高喊斷式對位芳香族雜胺齡，更為合適。 截斷式聚酷纖維較佳者為截斷式PET(聚對苯二甲酸乙二醋)纖維，不過 其亦可為截斷式聚乙烯間笨二甲酸纖維、截斷式聚對笨二甲酸丁二醋纖維、 仗β-丙酸_開魏合物麟_赋、_、藉由聚合對笨二？酸二甲醋 \ Λ 四 辰已纟元一甲醇獲得的聚合物截斷式纖維或其他截斷式纖維。 截斷式聚酯纖維接受包括間苯二紛甲醛乳膠(RFL)塗佈的處理。例如， 200407511 藉由將長纖維浸入RFL·溶液，將其烘乾然後切割成預定長度形成裁 4 酯纖維。 範例 範例橡膠及對比橡膠 以任何 本發明將參考本發明之範例及比較範例說明應注意本發明不會 方式受限於這些範例。 斷式纖維的 以下表1說明範例A至範例Η及比較範例1及範例2之截 成分。 表1

芳香族聚長度(mm) 1 1 111223

I*重量 丨10 |15 丨5 丨5 |15 丨10 100份EPDM中原料橡膠内混合的每種截斷式纖維之重量份 酿胺 聚酯 *重量 範例A的橡膠由60份重量的碳黑、14.7份重量的有機金屬鹽、i份重 量的抗氧化劑、0.3份重量的防焦劑、8·7份重量的石蠟油、5份重量的硫化 劑、1〇份重量長度為lmm直㈣14·32μΓη的截斷式間位芳香族聚臨胺纖維 (商標「Conex」，Teijin製造），及1〇份重量長度為3mm直徑為幻8^^的 戴斷式間位芳香族聚醯胺纖維構成，其混合入100份重量100。C下門尼黏 度為 25 的 EPDM(商標「Keltan2340A」，DSM 製造）。 範例B至範例e之橡膠具有與範例a之橡膠相同的成分，除去根據動 200407511 份橡膠兀狀躺式㉞族輯賴維及麟式聚賴量份。範例B 之橡膠根據100份橡膠元件具有5份重量的截斷式芳香族聚醯胺纖維及15 份重里的截斷式聚酯纖維。範例C之橡膠根據1〇〇份橡膠元件具有15份重 i的截斷式芳香知聚醯胺纖維及5份重量的截斷式聚酯纖維。即，範例B 及範例C之組合重量份截斷式纖維與範例A的相同。 範例D之橡膠根據100份橡膠元件具有5份重量的截斷式芳香族聚醯 胺纖維及5份重量的麟式聚§旨_。範例E之娜根據份橡膠元件 具有15份$量_斷式芳香族聚醯胺纖維及15份重量喊斷式聚酷纖維。 即，範例D及範例E之組合重量份截斷式纖維與範例a的不同。 除截斷式芳香族聚醯胺纖維及截斷式聚酯纖維之長度外範例F至範例H 之橡膠具有絲例A之_相同誠分。_ F之_财長料2_之 鎖式芳香族聚胺纖維及長度為3mm之截斷式聚自旨纖維。細G之橡膠 具有長度為2mm之截斷式芳香族聚醯胺纖維及長度為5mm之截斷式聚酯 纖維。範例Η之橡膠具有長度為3 mm之截斷式芳香族聚醯胺纖維及長度 為5mm之截斷式聚醋、纖維。每個範例F至範例η的截斷式芳香族聚驢胺纖 維及截斷式聚酯纖維之重量份與範例Α的相同。 除截斷式芳香族聚醯胺纖維長度與截斷式聚酯纖維相同比較範例丨及 範例2之橡骖具有與範例A之橡膠相同的成分。比較範例1之橡膠具有長 度為1mm之截斷式芳香族聚醯胺纖維及長度為lrnm之截斷式聚醋纖維。 比車乂範例2之橡膠具有長度為3mm之截斷式芳香族聚酿胺纖維及長度為 3mm之截斷式聚酯纖維。 範例A至範例Η及比較範例1及範例2之橡膠藉由使用第一壓應力測 試評估。當施加壓力時測量壓縮比(％)。表2至表4顯示測試結果。測試塊 係長度為12.5mm且直徑為29.0mm的橡膠圓柱塊。壓力方向與截斷式纖維 200407511 定位方向相同。 表2 範例A 範例B 範例C 比較.1 比較.2 %* %* g** %* %* g** %* 1.0 0.2 1.0 0.1 1.0 0.1 1.0 0.1 1.0 0.2 3.0 0.1 3.0 0.1 3.0 0.1 3.0 0.1 3.0 0.1 5.0 1.1 5.0 1.1 5.0 1.1 5.0 1.2 5.0 1.2 6.8 2.0 7.0 2.2 7.0 1.9 7.0 2.0 7.5 2.1 %*:壓縮比(％) S**:壓力(N/mm2) 表3 範例D 範例E 比較1 比較2 %* g** %* %* %* 1.0 0.1 1.0 0.1 1.0 0.1 1.0 0.2 3.0 0.1 3.0 0.1 3.0 0.1 3.0 0.1 5.0 1.3 5.0 1.1 5.0 1.2 5.0 1.2 8.3 2.1 7.1 2.1 7.0 2.0 7.5 2.1 %*:壓縮比(％) S**:壓力(N/mm2) 表4 範例F 範例G 範例H 比較1 比較.2 %* %* %* %* %* 1.0 0.1 1.0 0.1 1.0 0.2 1.0 0.1 1.0 0.2 200407511 3.0 0.1 3.0 0.1 3.0 0.1 3.0 0.1 3.0 0.1 5.0 1.1 5.0 1.1 5.0 1.2 5.0 1.2 5.0 1.2 7.2 2.0 6.8 2.0 7.1 2.0 7.0 2.0 7.5 2.1 壓縮比(°/〇) S**:壓力(N/mm2) 如表2及表4所示，在第一壓應力測試中範例a至範例Η之結果與比 較範例1及範例2中的那些相同。 範例A、範例C及範例Ε與比較範例1及範例2之橡膠藉由使用抗拉 強度測試評估。當施加拉力(MP幻時測量伸長比(％)。第三圖係測試結果。 測試塊藉由使用JISK6251的5號類型啞鈴切割橡膠形狀而獲得。拉力方向 與截斷式纖維定位方向相同。 如第三圖所示，範例A、範例C及範例E之伸長比小於比較範例1及 範例2，即範例A、範例C及範例E之抗拉強度高於比較範例1及範例2， 因為當長於截斷式芳香族聚醯胺纖維之截斷式聚醋纖維混合入原料橡膠時 截斷式纖維之定位改進。 範例F及範例Η與比較範例1及範例2之橡膠藉由使用抗拉強度測試 評估。測試結果顯示於第四圖。如第四圖所示，範例F及範例Η之抗拉強 度高於比較範例1及範例2，與範例A、範例C及範例Ε之結果相同。 如上所述，原料橡膠強度藉由將截斷式芳香族聚醯胺纖維及長於截斷式 芳香族聚醯胺纖維之截斷式聚酯纖維混合入原料橡膠而改進。 範例橡膠及傳統橡膠 接下來將說明範例A之結果及傳統範例。傳統範例橡膠傳統上用於輕 型機車V型帶。傳統範例的橡膠由56份重量的碳黑、3.4份重量的氧化鎂、 4份重量的抗氧化劑、7份重量的硫化劑、12.6份重量的截斷式對位芳香族 200407511 聚醯胺纖維(商標「Kevlar」，Du Pont製造），及8·4份重量長度為lmm直 徑為12.35μηα的截斷式對位芳香族聚醯胺纖維(商標「Techn〇ra」，τ_η 製造)構成，其混合入100份重量的氯丁二烯橡膠。 範例A及傳統範例之橡膠藉由使用第二壓應力測試評估。當施加壓力 日^測量壓縮比(％)。測試結果顯示於第五圖。測試塊係長度為25.4mm且直 徑為17.8mm的橡膠圓柱塊。壓力方向與截斷式纖維定位方向相同。 如第五圖所示，範例A及傳統範例之橡膠的壓縮比提高壓力比例直至 壓力到達預定值。當壓力超出預定值，測試塊彎曲且壓縮比迅速升高。當 壓力到達彎曲點XI、X2時，此係由混合截斷式纖維之彎曲引起。 橡膠壓縮比增加使橡膠劣化。即，到達彎曲點XI、χ2所需壓力越高， 橡膠強度越高。如此測試所示，範例Α之橡膠強度高於傳統範例。 另外，已測量V型帶摩擦係數，其係從範例a及傳統範例之原料橡膠 鑄模。第六圖顯示出結果。截斷式纖維定位於寬度方向。摩擦係數由摩擦 係數測量裝置30測量，如第七圖所示。滑輪31直徑為8〇_，滑輪31與 V之接觸角度(α)為90度〇/2)。水平方向上的拉力(T1)由測量裝置 j2測1 ’當滑輪31速度為42rpm時，作用於ν型帶33上垂直方向上的拉 力(T2)為17.2N〇V型帶33之摩擦係數⑻藉由將拉力⑼代入公式⑴計算。❿ // = {ΐη(Π/Γ2)}/α(1) 如第六圖所示，傳統V型帶摩擦係數⑻為_，範例Α為122。根據 乾驗，已發現輕型機車輸送合適的摩擦係數大約係U。範例A的v型帶 可以說具有比傳統v型帶更合適的摩擦餘。即，與傳統v型帶比較範例 A的V型帶改進了動力輸送性能。 /ί久性測試使用第八圖所示耐久性測試裝置4〇執行。V型帶43鑄模成 環形’其在前述區域具有-間距長度，其中嵌入760rnm之繩索 ，V型帶頂 200407511 部表面為18mm及後表面至齒輪頂部高度為9mm W型帶43懸掛於驅動滑 輪42及從動滑輪41。初始拉力為5〇〇N。驅動滑輪42在1〇〇。c大氣1〇Ν^ •負載時旋轉速度為5000rpm。驅動滑輪42及從動滑輪41係v型滑輪，外 徑100mm，V槽角為30度。 第九圖係耐久性測試結果。耐久性時間係直至v型帶43無法再運行的 時間。對於傳統範例，大約320小時後底部橡膠斷裂，v型帶益法運行。 另一方面，對於範例A，大約680小時後V型帶斷裂及無法運行。即，此 耐久性測試顯示與傳統V型帶比較範例A的V型帶具有較佳耐久性。 第十圖及第十一圖顯示耐久性測試中範例A的v型帶及傳統v型帶硬 度及安裝拉力之變化。雜_ A及傳統V型帶，根據經過日摘硬度I增 加而拉力皆下降。另外，由於重新裝弦範例A龄型帶拉力_小時時^ 速恢復。 第十二圖係耐熱性測試中直至V型帶無法旋轉的時間。耐熱性測試在 12〇°C大氣中執行。範例a的v型帶及傳統v型帶懸掛於兩個具有相同滑 輪直徑(77mm)的平之職雜。雜速度設置為咖卿且初始安裝 拉力設置為刪。此職中，v型帶翻出並懸掛於滑輪上，以便内部橡膠 表面成為外部橡膠表面。 / 如第嫌十二圖所示’傳統V型帶大約29〇小時後在齒輪上斷裂，而範例A 枚5L π 10〇〇小日禮在齒輪上斷裂。即此測試顯示由於橡膠元件為 fe例Α的V型帶具有高於傳統v型帶的耐熱性。 儘管本文已參考附圖說明本發日月之具體實施例，但顯然可由熟習技術人 士進行許多修改與變化，而不會背離本發明之範圍。 200407511 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明具體實施例之v型帶斷面圖； 第二圖係第一圖所示v型帶的局部側視圖； 第三圖係抗拉強度測試結果的曲線圖， 第四圖係抗拉強度測試結果的曲線圖； 第五圖係壓應力測試結果的曲線圖； 第六圖係摩擦係數測量結果的曲線圖； 第七圖係摩擦係數測量裝置的示意圖； 第八圖係耐久性測試裝置的示意圖； 第九圖係耐久性測試結果的曲線圖； 第十圖係傳統V型帶在耐久力測試中硬度及張力改變的曲線圖； 第十一圖係本發明V型帶在耐久力測試中硬度及張力改變的曲線圖 及 第十二圖係耐熱性測試結果的曲線圖。 [主要元件符號對照說明] 10…V型帶 11…頂部橡膠 12…底部橡膠 15…齒輪 20…截斷式纖維 XI···彎曲點 X2···彎曲點

Claims (1)

1. 200407511 拾、申凊專利範圍·· 1、 一種輸送帶，包括： 帶主體，由原料橡膠鑄模； 截斷式芳香族聚醯胺纖維，混合入前述帶主體並定位於前述帶主體 預定方向；及 截斷式聚酷纖維，混合入前述帶主體並定位於前述預定方向； 其令則賴斷式聚酯纖維係長於前述麟式芳香族雜胺纖維。 2、 如申明專利範圍第.丨項之輸送帶，其中前述截斷式芳香族聚酸胺纖維及 截斷式聚酯纖維係定位於前述帶主體之寬度方向。 3、 如申响專利範圍第i項之輸送帶，其中根據1〇〇份前述原料橡膠之橡膠 元件的原料橡膠中混和入總重量為5至3〇份的截斷式芳香族聚酿胺纖 維及截斷式聚酯纖維。 4、 如申凊專利補第i項之輸送帶，其中前述截斷式芳香族聚酿胺纖維之 長度小於3mm。 5、 如申请專利fc圍第i項之輸送帶，其中前述截斷式聚醋纖維之長度小於 5mm 〇 6、 如申4專觀’ 1項之輸送帶，其帽述補橡膠之橡膠元件係乙稀 .丙稀共聚物、乙蝉丙稀二烤三元共聚物、腈丁二燁橡膠、氫化猜丁二 烯橡膠及氯丁二烯橡膠其中之一。 7、 如申請專利範圍第1項之輸送帶，其中前述截斷式聚s旨纖維係接受包括 間苯二酚甲醛乳膠塗佈之處理。 8、 如申請專利細帛1項之輸送帶，其巾前述觸式聚s旨齡係截斷式ρΕτ 纖維、截斷式聚乙制苯H纖維、麟式料笨二甲酸丁二乱纖維、 從心丙酸内S旨之開環聚合物獲得的截斷式纖維、及藉由聚合對笨二甲 200407511 酸二甲酯及1，4-環已烷二甲醇獲得的聚合物截斷式纖維其中之一。 9、如申請專利範圍第1項之輸送帶，其中前述截斷式芳香族聚醯胺纖維係 截斷式對位芳香族聚醯胺纖維及截斷式間位芳香族聚醯胺纖維其中之 10、 如申請專利範圍第1項之輸送帶，其中前述輸送帶係V蜇帶。 11、 如申請專利範圍第10項之輸送帶，其中前述V型帶係齒輪V型帶。 12、 一種輸送帶，包括： 纖維之原 輸送帶’由混合載斷式芳香族聚醯胺纖維及截斷式聚龍 料橡膠獲得及鑄模；及 4达截斷式聚酯纖維係長於前述截斷式芳香族聚酸胺纖維· 其中岫述截斷式芳香族聚酸胺纖維及截斷式聚酯纖維係κ _帶主體的預定方向。 ’丁讀於