專利名稱：聚氨酯制傳動(dòng)帶及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚氨酯制傳動(dòng)帶及其制造方法。
技術(shù)背景
作為架設(shè)于多個(gè)帶輪之間的傳動(dòng)帶的原材料，從外觀性優(yōu)良且不產(chǎn)生摩耗屑的觀點(diǎn)出發(fā)，廣泛使用聚氨酯彈性體。但是，聚氨酯彈性體的摩擦系數(shù)較高，因此，在直接作為傳動(dòng)帶使用的情況下，存在帶相對(duì)于帶輪的滑動(dòng)性較差、且產(chǎn)生較大的發(fā)聲的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，以往提出了多種技術(shù)，例如有下述專利文獻(xiàn)1 3中記載的技術(shù)。
專利文獻(xiàn)1 3中記載的技術(shù)中，采取向聚氨酯彈性體中添加油脂等潤(rùn)滑劑。由此，聚氨酯彈性體中的潤(rùn)滑劑通過(guò)外滲而從作為與帶輪的接觸面的帶表面滲出。通過(guò)該潤(rùn)滑劑的作用，降低了帶表面的摩擦系數(shù)，從而使帶相對(duì)于帶輪的滑動(dòng)性優(yōu)良，且抑制了發(fā)聲。
專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平3-346號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平5-133440號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)平1H64447號(hào)公報(bào)
但是，專利文獻(xiàn)1 3中記載的技術(shù)中，在帶使用時(shí)，轉(zhuǎn)移(外滲)到帶表面而滲出的潤(rùn)滑劑，因與帶輪接觸而容易脫離或飛散，因此，不能充分得到潤(rùn)滑劑帶來(lái)的帶表面的摩擦系數(shù)的降低效果，仍留有進(jìn)一步對(duì)帶相對(duì)于帶輪的滑動(dòng)性、以及發(fā)聲的抑制進(jìn)行改善的余地。發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的提出是為了解決上述問(wèn)題，其目的在于提供一種聚氨酯制傳動(dòng)帶及其制造方法，上述聚氨酯制傳動(dòng)帶是通過(guò)抑制由與帶輪的接觸引起的潤(rùn)滑劑(由脂)從帶表面的脫離和分散，從而可以長(zhǎng)時(shí)間地降低帶表面的摩擦系數(shù)，并且可以提高帶相對(duì)于帶輪的滑動(dòng)性及發(fā)聲的抑制。
為了解決上述課題，本發(fā)明的聚氨酯制傳動(dòng)帶，具有由添加了潤(rùn)滑劑的聚氨酯彈性體構(gòu)成的帶主體，架設(shè)于多個(gè)帶輪之間，其特征在于，所述帶主體的作為與所述帶輪的接觸面的帶表面，為具有多個(gè)在該帶表面的長(zhǎng)度方向及寬度方向上反復(fù)起伏的微細(xì)的凹凸部的粗糙面，該帶表面的算術(shù)平均粗糙度為4 25 μ m。
根據(jù)上述構(gòu)成，轉(zhuǎn)移(外滲)到帶表面而滲出的潤(rùn)滑劑，將總是進(jìn)入作為與帶輪的接觸面的帶表面的凹凸部的凹部而被收容。由此，可以抑制帶使用時(shí)的、因與帶輪接觸而引起的潤(rùn)滑劑從帶表面的脫離和飛散，因此，即使長(zhǎng)時(shí)間使用帶，也可以通過(guò)潤(rùn)滑劑的作用將帶表面的摩擦系數(shù)維持在較低水平，其結(jié)果為，可以長(zhǎng)時(shí)間提高帶相對(duì)于帶輪的滑動(dòng)性及發(fā)聲的抑制。
對(duì)于本發(fā)明的聚氨酯制傳動(dòng)帶而言，優(yōu)選在所述帶表面具有的所述凹凸部的凹部收容有轉(zhuǎn)移到所述帶表面的所述潤(rùn)滑劑。
此外，對(duì)于本發(fā)明的聚氨酯制傳動(dòng)帶而言，優(yōu)選所述潤(rùn)滑劑為油脂。而且，優(yōu)選所述油脂的平均分子量為500以上且2000以下的范圍。根據(jù)上述構(gòu)成，由于油脂的平均分子量為500以上且2000以下的范圍，因此，聚氨酯彈性體內(nèi)的油脂在該聚氨酯彈性體內(nèi)以適當(dāng)?shù)乃俣认驇П砻嬉苿?dòng)而從帶表面滲出，并且進(jìn)入帶表面的凹凸部的凹部而被收容，因此， 可以長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)油脂的作用來(lái)將帶表面的摩擦系數(shù)維持在較低水平，其結(jié)果為，可以進(jìn)一步提高帶相對(duì)于帶輪的滑動(dòng)性及發(fā)聲的抑制。
此外，對(duì)于本發(fā)明的聚氨酯制傳動(dòng)帶而言，優(yōu)選所述油脂為豬油。
此外，對(duì)于本發(fā)明的聚氨酯制傳動(dòng)帶而言，優(yōu)選所述油脂為具有50°C以上且80°C 以下的熔點(diǎn)的硬化油。根據(jù)上述構(gòu)成，在使用時(shí)，帶主體的溫度上升至約50°C的程度時(shí)，油脂部分地流動(dòng)，易于轉(zhuǎn)移到帶的表面。
此外，本發(fā)明的聚氨酯制傳動(dòng)帶的制造方法，用于制造具有由添加了潤(rùn)滑劑的聚氨酯彈性體構(gòu)成的帶主體、并架設(shè)于多個(gè)帶輪之間的聚氨酯制傳送帶，其特征在于，包含 第一工序，向氨基甲酸酯預(yù)聚物中配合潤(rùn)滑劑及固化劑來(lái)制備帶材料；第二工序，將所述帶材料澆注入模具中，所述模具具有內(nèi)模和外模，且該內(nèi)模的外周面為具有多個(gè)在該外周面的長(zhǎng)度方向及寬度方向上反復(fù)起伏的微細(xì)的凹凸的粗糙面，且該外周面的算術(shù)平均粗糙度為4 25 μ m;第三工序，使所述帶材料固化，將所述內(nèi)模的外周面的所述凹凸部的形狀轉(zhuǎn)印于帶表面后進(jìn)行脫模。另外，優(yōu)選所述潤(rùn)滑劑為油脂。
根據(jù)上述構(gòu)成，可以制造如下聚氨酯制傳動(dòng)帶帶主體由添加了潤(rùn)滑劑的聚氨酯彈性體構(gòu)成，且作為與所述帶輪的接觸面的帶表面為具有多個(gè)在該帶表面的長(zhǎng)度方向及寬度方向上反復(fù)起伏的微細(xì)的凹凸部的粗糙面，該帶表面的算術(shù)平均粗糙度為4 25μπι。
在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，可以降低帶表面的摩擦系數(shù)，并且可以提高帶相對(duì)于帶輪的滑動(dòng)性及發(fā)聲的抑制。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的聚氨酯制傳動(dòng)帶的局部立體圖。
圖2是模具的立體圖。
圖3(a)是圖2所示模具的X面的剖面圖，(b)是圖2所示模具的橫剖面圖。
圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的聚氨酯制傳動(dòng)帶的局部立體圖。
圖5是表示實(shí)施例1 5及比較例3、5的算術(shù)平均粗糙度和摩擦系數(shù)的相互關(guān)系的圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1201齒形帶(聚氨酯制傳動(dòng)帶)
2202帶主體
3203帶表面
4204齒部
5油脂
6凹凸部
6a凹部
7芯線
30模具
31外模
32內(nèi)模
32a內(nèi)模的外周面
32b齒部形成部
33空間
35凹凸部
208加強(qiáng)布具體實(shí)施方式
<第一實(shí)施方式>
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明所涉及的聚氨酯制傳動(dòng)帶，是架設(shè)于多個(gè)帶輪之間并在這些帶輪之間進(jìn)行動(dòng)力傳遞的傳動(dòng)帶。需要說(shuō)明的是，在此，對(duì)將本發(fā)明所涉及的聚氨酯制傳動(dòng)帶應(yīng)用于齒形帶的例子進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明所涉及的聚氨酯制傳動(dòng)帶也能夠應(yīng)用于平帶或V型肋帶等摩擦傳動(dòng)帶、或其它傳動(dòng)帶。
(帶的構(gòu)成)
如圖1所示，本實(shí)施方式的齒形帶1具有帶主體2、和在帶主體2內(nèi)沿帶長(zhǎng)度方向埋設(shè)的多根芯線7。芯線7的材質(zhì)沒(méi)有特別限定，可以使用由碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維、 鋼簾線等構(gòu)成的低伸長(zhǎng)度、高彈性率的繩等。此外，在帶主體2的與帶輪接觸的帶表面3上， 沿帶長(zhǎng)度方向以預(yù)定間隔配置有與帶輪的齒部嚙合的多個(gè)齒部4。
(帶主體2)
帶主體2由添加有潤(rùn)滑劑(油脂5)的聚氨酯彈性體(polyurethane elastomer) 構(gòu)成。該油脂5是為了通過(guò)轉(zhuǎn)移到帶表面3來(lái)降低帶表面3的摩擦系數(shù)而添加到聚氨酯彈性體中。以下，特別說(shuō)明使用油脂作為潤(rùn)滑劑的方式，但在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)， 可以適當(dāng)選擇通常使用的潤(rùn)滑劑來(lái)使用。另外，本實(shí)施方式中的聚氨酯彈性體可以由向異氰酸酯基末端氨基甲酸酯預(yù)聚物中配合了固化劑、增塑劑等的材料而得到。固化劑的種類沒(méi)有特別限定，可以列舉例如乙二醇、1，3_丙二醇、1，4_ 丁二醇等多元醇化合物、伯胺、仲胺、叔胺的胺化合物等。作為使用的增塑劑，可以列舉例如鄰苯二甲酸二-2-乙基己酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二異癸酯等鄰苯二甲酸二酯、己二酸二辛酯、己二酸二異癸酯等己二酸二酯、所涉及的己二酸二酯以外的脂肪族二元酸酯等二元酸酯；磷酸酯；芳香族羧酸酯；環(huán)氧系增塑劑；以及聚酯系增塑劑等。這些固化劑和增塑劑可以分別單獨(dú)或組合兩種以上使用。
異氰酸酯基末端氨基甲酸酯預(yù)聚物，可以通過(guò)以使聚異氰酸酯化合物的異氰酸酯基相對(duì)于多元醇的羥基的摩爾比過(guò)剩的方式進(jìn)行反應(yīng)而得到。本實(shí)施方式的異氰酸酯基末端氨基甲酸酯預(yù)聚物只要在氨基甲酸酯預(yù)聚物分子鏈中具有至少2個(gè)以上的異氰酸酯基， 則不進(jìn)行特別限定。異氰酸酯基在氨基甲酸酯預(yù)聚物分子鏈中的位置也沒(méi)有特別限定，可以處于氨基甲酸酯預(yù)聚物分子鏈主鏈末端，也可以處于側(cè)鏈末端。
作為上述多元醇化合物，具體而言可以列舉聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氫呋喃等聚醚多元醇類、使己二酸、癸二酸、衣康酸、馬來(lái)酸酐、對(duì)苯二酸、間苯二酸、富馬酸、琥珀酸、 草酸、丙二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸等二羧酸類與乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1， 4-丁二醇、1，6_己六醇、新戊二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，9_壬二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、三丙二醇、三羥甲基丙烷、丙三醇等多元醇化合物反應(yīng)得到的聚酯多元醇類、聚己內(nèi)酯多元醇、聚-β -甲基-δ -戊內(nèi)酯等聚內(nèi)酯系聚酯多元醇類等。
另外，作為上述異氰酸酯，可以列舉2，4_甲苯二異氰酸酯、2，6_甲苯二異氰酸酯、4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、1，5’ -萘二異氰酸酯、二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯、二苯基甲基甲烷二異氰酸酯、四烷基二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4’ - 二芐基二異氰酸酯、1，3_亞苯基二異氰酸酯等。
(凹凸部6)
帶主體2的帶表面3，是具有多個(gè)在該帶表面3的長(zhǎng)度方向及寬度方向上反復(fù)起伏的微細(xì)的凹凸部6的粗糙面(所謂的梨皮面)。聚氨酯彈性體中添加的油脂5將從聚氨酯彈性體的軟段中通過(guò)，轉(zhuǎn)移到帶表面3，從而被收容于該凹凸部6的凹部6a中。這樣，轉(zhuǎn)移到帶表面3的油脂5被收容于凹凸部6的凹部6a，因此，可以抑制帶使用時(shí)的因與帶輪接觸而引起的油脂5從帶表面3的脫離和飛散，即使長(zhǎng)時(shí)間使用，也能夠利用油脂的作用將帶表面3的摩擦系數(shù)維持在較低的水平，因此，其結(jié)果為，可以長(zhǎng)期使帶相對(duì)于帶輪的滑動(dòng)性良好，并且可以長(zhǎng)期抑制發(fā)聲。
此外，帶表面3的摩擦系數(shù)在根據(jù)下述方法用薄片體來(lái)進(jìn)行測(cè)定時(shí)，優(yōu)選為例如 0.21 0.32的范圍，更優(yōu)選為0.21 0.3的范圍。摩擦系數(shù)小于0. 21時(shí)，帶運(yùn)行時(shí)的發(fā)聲變小，但有時(shí)帶成形體從模具的脫模性變差。另一方面，若摩擦系數(shù)超過(guò)0. 32，則有時(shí)帶運(yùn)行時(shí)的發(fā)聲變大。
上述摩擦系數(shù)的實(shí)驗(yàn)方法基于JIS K7125-1999《塑料薄膜及薄片摩擦系數(shù)試驗(yàn)方法》進(jìn)行。將試樣(薄片體)設(shè)置于由與該試樣相同材質(zhì)形成的對(duì)象材料(固定)之上，在試樣上載置直徑38πιπιΦ、質(zhì)量200g(法向力N)的鍍硬質(zhì)鉻制圓柱形砝碼后，以速度IOmm/ 分鐘牽拉試樣。然后，以測(cè)力傳感器測(cè)定開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)的載荷(摩擦力F)，由該摩擦力F計(jì)算摩擦系數(shù)μ (μ = F/N)。
另外，對(duì)于帶運(yùn)行時(shí)的發(fā)聲而言，在通過(guò)齒形帶體進(jìn)行下述發(fā)聲試驗(yàn)時(shí)優(yōu)選為 80 90dBo
上述發(fā)聲試驗(yàn)為，將試樣(齒形帶)架設(shè)于驅(qū)動(dòng)帶輪(齒數(shù) 齒)及從動(dòng)帶輪 (齒數(shù) 齒)之間，并對(duì)帶施加預(yù)定的張力，通過(guò)DC電動(dòng)機(jī)使驅(qū)動(dòng)帶輪以轉(zhuǎn)速1200rpm、并負(fù)荷從動(dòng)輪25. ON · m來(lái)旋轉(zhuǎn)。然后，在帶的張緊側(cè)的兩帶輪的中心附近且離開(kāi)帶20mm的位置配置麥克風(fēng)，測(cè)定發(fā)聲。
此外，齒形帶1安裝于大型機(jī)械裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，并在高負(fù)載條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，齒部4的齒距的改變、齒部4的變形增大，加速齒部4的表面(帶表面幻的磨損，但是， 若作為芯線7使用以碳纖維或芳綸纖維為代表的高彈性率的芯線，則可以消除這樣的問(wèn)題，長(zhǎng)期維持凹凸部6，進(jìn)一步提高帶相對(duì)于帶輪的滑動(dòng)性及發(fā)聲的抑制。
此外，該帶表面3的算術(shù)平均粗糙度(Ra)設(shè)定為4 25 μ m的范圍。將帶表面3 的算術(shù)平均粗糙度(Ra)的下限設(shè)為4μπι的理由如下，若小于4μπι，則凹凸部6的大小變得過(guò)小，在凹部6a變得不能充分積存油脂，其結(jié)果為，變得不能充分抑制在帶使用時(shí)的、因與帶輪接觸而引起的油脂5從帶表面3的脫離和飛散。另外，將帶表面3的算術(shù)平均粗糙度(Ra)的上限設(shè)為25μπι的理由是，若比25μπι大，則凹凸部6的大小變得過(guò)大，脫模性變差。
需要說(shuō)明的是，上述算術(shù)平均粗糙度(Ra)是基于JIS Β0601-2001《表面粗糙度-定義及表示》測(cè)定而得到的值。本實(shí)施方式中，通過(guò)表面粗糙度測(cè)定器寸一 ^卜 500 (Mitutoyo公司制)對(duì)帶表面進(jìn)行測(cè)定，將截取值(cut-off-value)設(shè)為2. 5mm、移動(dòng)速度設(shè)為2. Omm/秒，繪出表面粗糙度的圖，取出評(píng)價(jià)長(zhǎng)度L(L= 12. 5mm)的部分，將該取出部分的中心線(平均線)設(shè)為X軸，縱方向設(shè)為Y軸，在以Y = f(X)來(lái)表示粗糙度曲線時(shí)，將由下述(式1)得到的值(換算為μ m單位的值)作為算術(shù)平均粗糙度(Ra)。
(由月旨5)
如上所述，油脂5轉(zhuǎn)移到帶表面3，由此來(lái)降低帶表面3的摩擦系數(shù)。在此，油脂是指碳原子數(shù)較多的脂肪酸(高級(jí)脂肪酸)與丙三醇的酯。作為油脂5的種類，作為動(dòng)物性固體脂肪例如有豬油或牛油等，作為植物性固體脂肪有椰子油等。另外，也可以兼用通常作為潤(rùn)滑劑使用的脂肪酸酰胺。
油脂5例如優(yōu)選使用平均分子量為500以上且2000以下的范圍的油脂。將油脂 5的平均分子量的下限設(shè)為500的理由是，在小于500的情況下，油脂在聚氨酯彈性體的軟段中易于以較快的速度移動(dòng)，因此，處于聚氨酯彈性體中的油脂有可能在短期內(nèi)被消耗。另外，將油脂5的平均分子量的上限設(shè)為2000的理由是，若平均分子量比2000大，則油脂在聚氨酯彈性體的軟段中以緩慢的速度移動(dòng)，從而難以在早期出現(xiàn)油脂的效果，其結(jié)果為有可能產(chǎn)生發(fā)聲。豬油(含有大量飽和脂肪酸的甘油三酯)的平均分子量為800左右，以適當(dāng)?shù)乃俣韧ㄟ^(guò)聚氨酯彈性體的軟段而轉(zhuǎn)移到帶表面，因此，作為具有持續(xù)性的油脂而優(yōu)選， 另外，從配合成本、操作性方面考慮也優(yōu)選。
另外，作為油脂5的其它的例子，也可以使用熔點(diǎn)為50°C以上且80°C以下的油脂 (硬化油)。通過(guò)使用具有這樣的熔點(diǎn)的油脂，在使用時(shí)帶主體的溫度上升至約50°C時(shí)，油脂部分地流動(dòng)，從而易于轉(zhuǎn)移到帶的表面。作為熔點(diǎn)50 80°C的油脂(硬化油)，可以列舉例如大豆硬化油、大豆極度硬化油、菜籽硬化油、菜籽極度硬化油等由植物油衍生的硬化油；和牛油硬化油、牛油極度硬化油、豬油硬化油、豬油極度硬化油、馬油硬化油、馬油極度硬化油、鯨油硬化油、鯨油極度硬化油等由動(dòng)物油衍生的硬化油。這些硬化油中，牛油硬化油或牛油極度硬化油、大豆硬化油或大豆極度硬化油、菜籽硬化油或菜籽極度硬化油等廣泛使用。
作為向異氰酸酯基末端氨基甲酸酯預(yù)聚物添加油脂5的方法，有以下方法，S卩，以油脂5的熔點(diǎn)(例如豬油的情況下為30 38°C )以上的溫度對(duì)油脂進(jìn)行加熱而使其成為液體狀，然后添加至異氰酸酯基末端氨基甲酸酯預(yù)聚物中并進(jìn)行攪拌，然后進(jìn)一步混合固化劑并進(jìn)行攪拌，然后澆注入后述的模具30中。
作為油脂5的添加量，如本實(shí)施方式這樣的齒形帶的情況下，優(yōu)選相對(duì)聚氨酯100 質(zhì)量份添加0. 5 10質(zhì)量份的油脂5。其理由是，若油脂5的添加量小于0. 5質(zhì)量份，則油脂5的效果小，可能無(wú)法充分抑制發(fā)聲，另外，若油脂5的添加量超過(guò)10質(zhì)量份，則聚氨酯彈性體的物性降低，作為齒形帶的壽命可能縮短。
另外，在聚氨酯制傳動(dòng)帶為平帶或V型肋帶等摩擦傳動(dòng)帶的情況下，優(yōu)選相對(duì)聚氨酯100質(zhì)量份添加0. 5 7質(zhì)量份的油脂5。該理由是，若油脂5的添加量小于0. 5質(zhì)量份，則油脂5的效果較小，可能無(wú)法充分抑制發(fā)聲，另外，若油脂5的添加量超過(guò)7質(zhì)量份， 則在要求高傳遞力的摩擦傳動(dòng)帶的情況下，可能產(chǎn)生滑動(dòng)而不能傳遞預(yù)定的動(dòng)力。
(齒形帶1的制造方法)
下面，參照?qǐng)D2及圖3說(shuō)明齒形帶1的制造方法。本實(shí)施方式中，向模具30中澆注帶材料，然后使其固化，制作帶成形體，切斷該帶成形體，制造多個(gè)齒形帶1。下面，具體進(jìn)行說(shuō)明。
(模具30)
首先，對(duì)用于制造齒形帶的模具30的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。如圖2及圖3(a) 3 (b)所示，模具30具有帶底的圓筒狀的外模31、和嵌插入該外模31的圓柱狀的內(nèi)模32，在外模31 和內(nèi)模32之間具有充填帶材料的空間部33。
在內(nèi)模32的外周面3 上，沿外周以預(yù)定間隔凹設(shè)有多個(gè)形成帶主體2的齒部4 的齒部形成部32b。并且，內(nèi)模32的外周面3 是具有多個(gè)在外周面32a的長(zhǎng)度方向(圓周方向)及寬度方向上反復(fù)起伏的微細(xì)的凹凸部35的粗糙面(所謂的梨皮面)，將其算術(shù)平均粗糙度(Ra)設(shè)定為4 25μπι的范圍。由此，帶表面3的凹凸部6通過(guò)在成形時(shí)從該內(nèi)模32的外周面32a的凹凸部35轉(zhuǎn)印而形成。
作為內(nèi)模32的外周面3 的模具表面處理(粗糙面處理)，可以列舉噴砂處理、化學(xué)蝕刻處理等方法。下面示出通過(guò)噴砂處理進(jìn)行內(nèi)模32的外周面32a的粗糙面處理的情況的條件。
(噴砂處理?xiàng)l件)
噴射方式直壓空氣式
噴射壓力5 10kg/cm2
噴射距離10 20cm
噴射時(shí)間60 120秒
噴射材料多角形鋼砂
噴射材料硬度Hv790 950
噴射材料尺寸(1)0.177 0. 710mm(JIS Z0311(2004)中記載的 G_50)...5 12 μ m (噴砂面表面粗糙度)
(2) 1. 00 1. 68mm(JIS Z0311(2004)中記載的 G-140)…12 20 μ m(噴砂面表面粗糙度)
然后，對(duì)使用了上述說(shuō)明的模具30的齒形帶1的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先，預(yù)先將以螺旋狀卷繞了芯線7的內(nèi)模32嵌插入外模31。
然后，向氨基甲酸酯預(yù)聚物中配合油脂及固化劑來(lái)制備帶材料(第一工序)。優(yōu)選為通過(guò)向液狀的異氰酸酯基末端氨基甲酸酯預(yù)聚物中添加熔融的油脂5并進(jìn)行攪拌，然后進(jìn)一步配合固化劑并進(jìn)行混合，由此制備液狀帶材料。
將該帶材料澆注入形成于外模31和內(nèi)模32之間的空間部33 (第二工序)。需要說(shuō)明的是，可以澆注熔融的液狀帶材料，也可以澆注軟化了的帶材料。
然后，使上述帶材料固化，在將上述內(nèi)模的外周面的上述凹凸部的形狀轉(zhuǎn)印至帶表面后進(jìn)行脫模(第三工序)。優(yōu)選在約100°C 約120°c的溫度條件下經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間使其交聯(lián)，在澆注入空間部33中的帶材料經(jīng)交聯(lián)而固化后，分離外模31和內(nèi)模32，從模具30 將帶成形體脫模。之后，將帶成形體切割為預(yù)定寬度，分為多個(gè)齒形帶1。
通過(guò)以上工序可以制造齒形帶1。
根據(jù)以上說(shuō)明的本實(shí)施方式的聚氨酯制傳動(dòng)帶，轉(zhuǎn)移到帶表面3的油脂5將進(jìn)入作為與帶輪的接觸面的帶表面3的凹凸部6的凹部6a中而被收容。因此，可以抑制在帶使用時(shí)的、因與帶輪接觸而引起的油脂5從帶表面3的脫離和飛散，因此，其結(jié)果為，即使長(zhǎng)時(shí)間使用帶，也可以通過(guò)油脂5的作用將帶表面3的摩擦系數(shù)維持在較低的水平，其結(jié)果為， 可以長(zhǎng)期提高帶相對(duì)于帶輪的滑動(dòng)性及發(fā)聲的抑制。
此外，根據(jù)本實(shí)施方式，在聚氨酯彈性體中添加有平均分子量為500以上且2000 以下的范圍的油脂5的情況下，聚氨酯彈性體內(nèi)的油脂5在該聚氨酯彈性體內(nèi)以適當(dāng)?shù)乃俣认驇П砻?移動(dòng)并從帶表面3滲出，從而進(jìn)入帶表面3的凹凸部6的凹部6a而被收容， 因此，在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，可以通過(guò)油脂5的作用將帶表面3的摩擦系數(shù)維持在較低水平，其結(jié)果為，可以進(jìn)一步提高帶相對(duì)于帶輪的滑動(dòng)性及發(fā)聲的抑制。
此外，根據(jù)本實(shí)施方式，在聚氨酯彈性體中添加有熔點(diǎn)為50°C以上且80°C以下的油脂5 (硬化油)的情況下，在使用時(shí)帶主體的溫度上升至約50°C的程度時(shí)，油脂部分地流動(dòng)，易于轉(zhuǎn)移到帶的表面。
此外，根據(jù)本實(shí)施方式，由于通過(guò)將帶材料澆注入如下所述的模具中來(lái)制造聚氨酯制傳動(dòng)帶，其中，所述模具具有內(nèi)模32和外模31，且該內(nèi)模32的外周面3 為具有多個(gè)在該外周面3 的長(zhǎng)度方向及寬度方向上反復(fù)起伏的細(xì)微的凹凸部35的粗糙面，且該外周面3 的算術(shù)平均粗糙度為4 25 μ m，因此，可以制造如下聚氨酯制傳動(dòng)帶，其作為與帶輪的接觸面的帶表面3為具有多個(gè)在帶表面3的長(zhǎng)度方向及寬度方向上反復(fù)起伏的細(xì)微的凹凸部6的粗糙面，且該帶表面3的算術(shù)平均粗糙度為4 25 μ m。
<第二實(shí)施方式>
下面，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。其中，對(duì)于具有與第一實(shí)施方式相同的構(gòu)成的部件，使用相同的標(biāo)號(hào)并且適當(dāng)省略其說(shuō)明。
如圖4所示，本實(shí)施方式的齒形帶201具有帶主體202、在帶主體202內(nèi)沿帶長(zhǎng)度方向埋設(shè)的多根芯線7、局部埋設(shè)于帶主體202中的加強(qiáng)布208。與第一實(shí)施方式相同，帶主體202由添加有油脂的聚氨酯彈性體(polyurethane elastomer)構(gòu)成。此外，在帶主體 202的帶表面203上，沿帶長(zhǎng)度方向以預(yù)定間隔配置有與帶輪的齒部嚙合的多個(gè)齒部204。 此外，帶主體202的帶表面203為具有多個(gè)微細(xì)的凹凸部的粗糙面(所謂的梨皮面)，轉(zhuǎn)移到帶表面203的油脂被收容于凹部?jī)?nèi)。
加強(qiáng)布208配置于齒部204間的齒底面和齒部204的動(dòng)力傳遞區(qū)域(在將從芯線位置至齒部204的頂端的高度設(shè)為H的情況下，距離芯線位置2/3H以內(nèi)的區(qū)域)內(nèi)。加強(qiáng)布208在動(dòng)力傳遞區(qū)域中以向齒頂側(cè)鼓起的方式彎曲配置，對(duì)動(dòng)力傳遞區(qū)域進(jìn)行加強(qiáng)。需要說(shuō)明的是，動(dòng)力傳遞區(qū)域是受到來(lái)自帶輪的較大的壓縮應(yīng)力而承擔(dān)動(dòng)力傳遞的區(qū)域。
加強(qiáng)布208是以例如長(zhǎng)5 60mm的聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、丙烯酸樹(shù)脂、玻璃等短纖維為原材料，通過(guò)針刺等而成形的無(wú)紡布，優(yōu)選未進(jìn)行粘合處理。因此，在加強(qiáng)布 208的表面，短纖維起毛。即，固定于加強(qiáng)布208的表面的短纖維的前端離開(kāi)加強(qiáng)布208的表面而豎起。此外，構(gòu)成加強(qiáng)布208的短纖維的一部分從加強(qiáng)布208分離擴(kuò)散。由此，短纖維在動(dòng)力傳遞區(qū)域內(nèi)隨機(jī)配置，對(duì)動(dòng)力傳遞區(qū)域進(jìn)行加強(qiáng)。
然后，對(duì)齒形帶201的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
在內(nèi)模32的外周面3 上配置加強(qiáng)布208，并在其上纏繞芯線7，然后，將該內(nèi)模 32嵌插到外模31中。然后，使上述帶材料充滿外模31和內(nèi)模32之間的空間部33，進(jìn)行澆注。需要說(shuō)明的是，在此，可以澆注液狀的帶材料，也可以澆注軟化后的帶材料。之后，以預(yù)定時(shí)間、預(yù)定溫度進(jìn)行加熱，使帶材料交聯(lián)固化后進(jìn)行脫模，將得到的帶成形體切割為預(yù)定寬度，形成多個(gè)齒形帶201。
根據(jù)本實(shí)施方式的齒形帶201，利用加強(qiáng)布208及從加強(qiáng)布208分離的短纖維，可以對(duì)齒部204的動(dòng)力傳遞區(qū)域進(jìn)行加強(qiáng)。其結(jié)果為，可以防止在齒部204的根部發(fā)生裂縫。 此外，可以得到與第一實(shí)施方式相同的效果。
以上，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是，應(yīng)認(rèn)為具體構(gòu)成并不限定于這些實(shí)施方式及實(shí)施例。本發(fā)明的范圍并非僅為上述實(shí)施方式及實(shí)施例的說(shuō)明，而是包括由權(quán)利要求書(shū)所示的范圍、以及與權(quán)利要求的范圍均等的含義和范圍內(nèi)的全部變形。
實(shí)施例
為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，對(duì)實(shí)施例(實(shí)施例1 10)及比較例(比較例1 5)的薄片狀試樣進(jìn)行摩擦系數(shù)試驗(yàn)。另外，在制作這些試樣時(shí)，調(diào)查脫模性。
向預(yù)加熱至100°C的平坦的模具(IOOmmX IOOmmX深2mm)中澆注液狀帶材料，在約100°C 約120°c的溫度下經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間使其交聯(lián)固化，然后進(jìn)行脫模，制作薄片，將該薄片切割為20mmX 20mm，從而得到薄片體作為試樣。薄片體的厚度為2mm。
作為實(shí)施例1 5及比較例3、5的液狀帶材料，使用如下液狀聚氨酯原料(溫度調(diào)節(jié)至60°C )向聚醚類氨基甲酸酯預(yù)聚物(Chemtura公司制Adiprene-LF950A) 100質(zhì)量份中，配合作為固化劑的3，3’ - 二氯_4，4’ - 二氨基二苯基甲烷13質(zhì)量份、作為油脂的豬油10質(zhì)量份、以及作為增塑劑的鄰苯二甲酸二辛酯10質(zhì)量份。
此外，實(shí)施例6 10的液狀帶材料使用牛油硬化油(日油株式會(huì)社制、熔點(diǎn)M°C、 碘值23. 5)代替豬油作為油脂，除此之外，使其與實(shí)施例1 5及比較例3、5的液狀的聚氨酯原料相同。
此外，作為比較例1、2、4的液狀帶材料，使用從實(shí)施例1 5及比較例3、5的液狀的聚氨酯原料中除去豬油(油脂)后的材料。
此外，在實(shí)施例1 10及比較例1、2、5中，作為模具，使用內(nèi)表面通過(guò)噴砂處理而使其成為粗糙面、且具有表1所示的算術(shù)平均粗糙度(Ra)的模具。
此外，在比較例3、4中，作為模具，使用內(nèi)表面未進(jìn)行噴砂處理、且具有表1所示的算術(shù)平均粗糙度(Ra)的模具。
各實(shí)施例及各比較例的薄片體表面的算術(shù)平均粗糙度(Ra)與表1所示模具內(nèi)表面的算術(shù)平均粗糙度大致相同。算術(shù)平均粗糙度(Ra)為基于JIS B0601-1994《表面粗糙度-定義及表示》而測(cè)定得到的值，具體的測(cè)定方法與上述實(shí)施方式所述的方法相同。此外，表1中還示出了各實(shí)施例及各比較例的油脂的有無(wú)。
[表1]
權(quán)利要求
1.一種聚氨酯制傳動(dòng)帶，具有由添加了潤(rùn)滑劑的聚氨酯彈性體構(gòu)成的帶主體，架設(shè)于多個(gè)帶輪之間，其特征在于，所述帶主體的作為與所述帶輪的接觸面的帶表面，為具有多個(gè)在該帶表面的長(zhǎng)度方向及寬度方向上反復(fù)起伏的微細(xì)的凹凸部的粗糙面，該帶表面的算術(shù)平均粗糙度為4 25 μ m0
2.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯制傳動(dòng)帶，其中，在所述帶表面具有的所述凹凸部的凹部，收容有轉(zhuǎn)移到所述帶表面的所述潤(rùn)滑劑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的聚氨酯制傳動(dòng)帶，其中，所述潤(rùn)滑劑為油脂。
4.如權(quán)利要求3所述的聚氨酯制傳動(dòng)帶，其中，所述油脂的平均分子量為500以上且 2000以下的范圍。
5.如權(quán)利要求3或4所述的聚氨酯制傳動(dòng)帶，其中，所述油脂為豬油。
6.如權(quán)利要求3所述的聚氨酯制傳動(dòng)帶，其中，所述油脂為具有50°C以上且80°C以下的熔點(diǎn)的硬化油。
7.一種聚氨酯制傳動(dòng)帶的制造方法，用于制造具有由添加了潤(rùn)滑劑的聚氨酯彈性體構(gòu)成的帶主體、并架設(shè)于多個(gè)帶輪之間的聚氨酯制傳送帶，其特征在于，包含第一工序，向氨基甲酸酯預(yù)聚物中配合潤(rùn)滑劑及固化劑來(lái)制備帶材料；第二工序，將所述帶材料澆注入模具中，所述模具具有內(nèi)模和外模，且該內(nèi)模的外周面為具有多個(gè)在該外周面的長(zhǎng)度方向及寬度方向上反復(fù)起伏的微細(xì)的凹凸的粗糙面，且該外周面的算術(shù)平均粗糙度為4 25 μ m ；第三工序，使所述帶材料固化，將所述內(nèi)模的外周面的所述凹凸部的形狀轉(zhuǎn)印于帶表面后進(jìn)行脫模。
8.如權(quán)利要求7所述的聚氨酯制傳動(dòng)帶的制造方法，其中，所述潤(rùn)滑劑為油脂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聚氨酯制傳動(dòng)帶及其制造方法，所述聚氨酯制傳動(dòng)帶可以長(zhǎng)期降低帶表面的摩擦系數(shù)、且可以長(zhǎng)期提高帶相對(duì)于帶輪的滑動(dòng)性及發(fā)聲的抑制。由添加有潤(rùn)滑劑(油脂(5))的聚氨酯彈性體構(gòu)成的帶主體(2)的、作為與帶輪的接觸面的帶表面(3)為具有在該帶表面(3)的長(zhǎng)度方向及寬度方向上反復(fù)起伏的微細(xì)的凹凸部(6)的粗糙面，并且使該帶表面(3)的算術(shù)平均粗糙度為4～25μm。
文檔編號(hào)F16G1/28GK102537208SQ201110382108
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者岡澤學(xué)秀, 大崎侑 申請(qǐng)人:三之星機(jī)帶株式會(huì)社