伝動ベルト
【課題】伝動ベルトにおいて、低温下での圧縮ゴム層のクラックの発生を抑止する。
【解決手段】伝動ベルトＢは、ベルト幅方向にピッチを形成するように螺旋状に設けられた心線１６が埋設された接着ゴム層１１と、接着ゴム層１１のベルト内周側に設けられた圧縮ゴム層１２とと有し、圧縮ゴム層がプーリ接触部を構成するものである。圧縮ゴム層１２は、有機過酸化物により架橋された架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で形成されている。
【解決手段】伝動ベルトＢは、ベルト幅方向にピッチを形成するように螺旋状に設けられた心線１６が埋設された接着ゴム層１１と、接着ゴム層１１のベルト内周側に設けられた圧縮ゴム層１２とと有し、圧縮ゴム層がプーリ接触部を構成するものである。圧縮ゴム層１２は、有機過酸化物により架橋された架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト幅方向にピッチを形成するように螺旋状に設けられた心線が埋設された接着ゴム層とそのベルト内周側に設けられた圧縮ゴム層とを有し、その圧縮ゴム層がプーリ接触部を構成する伝動ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の補機駆動用ベルトとしてＶリブドベルトが一般に広く使用されている。
【０００３】
特許文献１には、接着ゴム層と圧縮ゴム層からなる動力伝動用ベルトにおいて、少なくとも圧縮ゴム層としてエチレン−α−オレフィンエラストマーに短繊維を配合したゴム組成物を使用し、そのエチレン−α−オレフィンエラストマーのエチレン含量を５３〜７５質量％にし、短繊維の長さを０．５〜４．０ｍｍの範囲内とすることが開示されている。そして、これにより、耐屈曲疲労性が改善され、また、耐熱性、耐寒性、耐摩耗性に優れると共に圧延性や伝達性にも優れる動力伝動用ベルトが得られると記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１９０６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、伝動ベルトにおいて、低温下での圧縮ゴム層のクラックの発生を抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成する本発明は、ベルト方向にピッチを形成するように螺旋状に設けられた心線が埋設された接着ゴム層と、該接着ゴム層のベルト内周側に設けられた圧縮ゴム層と、を有し、該圧縮ゴム層がプーリ接触部を構成する伝動ベルトであって、
上記圧縮ゴム層は、有機過酸化物で架橋された架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で形成されていることを特徴とする。
【０００６】
上記の構成によれば、架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で圧縮ゴム層が形成されているので、ベースポリマーであるエチレン−α−オレフィンエラストマーの分子が拘束されて分子運動が規制され、そのため、低温下においてもベースポリマーの分子の整列による結晶化が生じにくく、柔軟性を保つことができ、結果としてクラックの発生が抑制され、優れた耐寒性を得ることができる。
【０００７】
本発明の伝動ベルトは、該圧縮ゴム層を形成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物に、流動点が−２０℃以下の可塑剤が添加されているものであることが好ましい。
【０００８】
上記の構成によれば、流動点が−２０℃以下の流動性のよい可塑剤がベースポリマーの分子間に介在することとなるので、圧縮ゴム層の柔軟性の保持性能が高められ、より優れた耐寒性を得ることができる。
【０００９】
本発明の伝動ベルトは、上記圧縮ゴム層を形成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物に、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して短繊維４０質量部以下が配合されているものであってもよい。
【００１０】
上記の構成によれば、耐熱性及び耐寒性を低下させることなく、短繊維による摩擦係数の低減に伴うベルト走行時における低い発音性及び優れた耐摩擦性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
上記の構成によれば、架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で圧縮ゴム層が形成されているので、その柔軟性を保つことができ、結果としてクラックの発生が抑制され、優れた耐寒性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、実施形態に係るＶリブドベルトＢを示す。このＶリブドベルトＢは、例えば、自動車のエンジンルーム内に設けられる補機駆動ベルト伝動装置に用いられるものであり、ベルト周長７００〜３０００ｍｍ、ベルト幅１０〜３６ｍｍ、及びベルト厚さ４．０〜５．０ｍｍに形成されている。
【００１４】
このＶリブドベルトＢは、ベルト外周側の接着ゴム層１１とベルト内周側の圧縮ゴム層１２との二重層に構成されたＶリブドベルト本体１０を備えており、そのＶリブドベルト本体１０のベルト外周側表面に補強布１７が貼設されている。また、接着ゴム層１１には、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように設けられた心線１６が埋設されている。
【００１５】
接着ゴム層１１は、断面横長矩形の帯状に構成され、例えば、厚さ１．０〜２．５ｍｍに形成されている。接着ゴム層１１は、ゴム成分に種々の配合剤が配合されたゴム組成物で形成されている。接着ゴム層１１を構成するゴム組成物のゴム成分としては、例えば、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等が挙げられる。これらのうち、環境に対する配慮や耐摩耗性、耐クラック性などの性能の観点から、エチレン−α−オレフィンエラストマーが好ましい。配合剤としては、例えば、架橋剤（例えば、硫黄、有機過酸化物）、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、カーボンブラックなどの補強材、充填材等が挙げられる。なお、接着ゴム層１１を形成するゴム組成物は、ゴム成分に配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたものである。
【００１６】
圧縮ゴム層１２は、プーリ接触部分を構成する複数のＶリブ１３がベルト内周側に垂下するように設けられている。これらの複数のＶリブ１３は、各々がベルト長さ方向に延びる断面略逆三角形の突条に形成されていると共に、ベルト幅方向に並設されている。各Ｖリブ１３は、例えば、リブ高さが２．０〜３．０ｍｍ、基端間の幅が１．０〜３．６ｍｍに形成されている。また、リブ数は、例えば、３〜６個である（図１では、リブ数が６）。
【００１７】
圧縮ゴム層１２は、ベースポリマーであるエチレン−α−オレフィンエラストマーに種々の配合剤が配合されたエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で形成されている。圧縮ゴム層１２を構成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物のベースポリマーのエチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、例えば、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。配合剤としては、例えば、有機過酸化物（架橋剤）、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、カーボンブラックなどの補強材、充填材、超高分子量ポリエチレン粒子（重量平均分子量１００万以上）、短繊維１４等が挙げられる。可塑剤としては、ベースポリマーの分子間に介在し、柔軟性の保持性能を高め、優れた耐寒性を得ることができる観点から、流動点が−２０℃以下のものが好ましい。
【００１８】
圧縮ゴム層１２を形成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物は、ゴム成分に配合剤が配合されて混練された未架橋エチレン−α−オレフィンエラストマー組成物を加熱及び加圧して有機過酸化物により架橋させたものであり、架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上である。このエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物の架橋網目鎖濃度は架橋剤として使用する有機過酸化物の添加量によって制御することができる。なお、架橋剤として硫黄を併用してもよい。また、架橋網目鎖濃度は、厚さ１ｍｍのゴム片を溶媒（例えば、ベンゼン等）に十分な時間（例えば、４８時間）浸漬した後、膨潤による体積を確認し、下記式に基づいて算出される。
【００１９】
【数１】
【００２０】
圧縮ゴム層１２を形成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物には短繊維１４が配合されているが、その短繊維１４は、ベルト幅方向に配向するように設けられている。短繊維１４のうち一部分は、プーリ接触表面、つまり、Ｖリブ１３表面に露出している。Ｖリブ１３表面に露出した短繊維１４は、Ｖリブ１３表面から突出していてもよい。
【００２１】
短繊維１４としては、例えば、ナイロン短繊維、ビニロン短繊維、アラミド短繊維、ポリエステル短繊維、綿短繊維等が挙げられる。
【００２２】
短繊維１４は、例えば、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液（以下「ＲＦＬ水溶液」という。）等に浸漬した後に加熱する接着処理が施された長繊維を長さ方向に沿って所定長に切断して製造される。短繊維１４は、例えば、長さが０．２〜５．０ｍｍであり、３．０ｍｍ以下であることが好ましく、１．０ｍｍ以下であることがより好ましい。短繊維１４は、例えば、繊維径が１０〜５０μｍである。
【００２３】
短繊維１４は、ゴム成分１００質量部に対する配合量が４０質量部以下であることが好ましい。それにより耐熱性及び耐寒性を低下させることなく、短繊維１４による摩擦係数の低減に伴うベルト走行時における低い発音性及び優れた耐摩擦性を得ることができる。
【００２４】
接着ゴム層１１と圧縮ゴム層１２とは、別々のゴム組成物で形成されていても、また、全く同じゴム組成物で形成されていてもいずれでもよい。
【００２５】
補強布１７は、例えば、綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の糸で形成された平織、綾織、朱子織等に製織した織布１７’で構成されている。補強布１７は、Ｖリブドベルト本体１０に対する接着性を付与するために、成形加工前にＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理及び／又はＶリブドベルト本体１０側となる表面にゴム糊をコーティングして乾燥させる接着処理が施されている。なお、補強布１７の代わりにベルト外周側表面部分がゴム組成物で構成されていてもよい。また、補強布１７は、編物で構成されていてもよい。
【００２６】
心線１６は、ポリエステル繊維（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ）、アラミド繊維、ビニロン繊維等の撚り糸１６’で構成されている。心線１６は、Ｖリブドベルト本体１０に対する接着性を付与するために、成形加工前にＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理及び／又はゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理が施されている。
【００２７】
次に、上記ＶリブドベルトＢの製造方法を図２に基づいて説明する。
【００２８】
ＶリブドベルトＢの製造では、外周にベルト背面を所定形状に形成する成形面を有する内金型と、内周にベルト内側を所定形状に形成する成形面を有するゴムスリーブとが用いられる。
【００２９】
まず、内金型の外周を補強布１７となる織布１７’で被覆した後、その上に、接着ゴム層１１の外側部分１１ｂを形成するための未架橋ゴムシート１１ｂ’を巻き付ける。
【００３０】
次いで、その上に、心線１６となる撚り糸１６’を螺旋状に巻き付けた後、その上に、接着ゴム層１１の内側部分１１ａを形成するための未架橋ゴムシート１１ａ’を巻き付け、さらにその上に、圧縮ゴム層１２を形成するための未架橋ゴムシート１２’を巻き付ける。このとき、圧縮ゴム層１２を形成するための未架橋ゴムシート１２’として、巻付方向に直交する方向に配向した短繊維１４が配合されたものを用いる。
【００３１】
しかる後、内金型上の成形体にゴムスリーブを被せてそれを成形釜にセットし、内金型を高熱の水蒸気などにより加熱すると共に、高圧をかけてゴムスリーブを半径方向内方に押圧する。このとき、ゴム成分が流動すると共に架橋反応が進行し、加えて、撚り糸１６’及び織布１７’のゴムへの接着反応も進行する。そして、これによって、筒状のベルトスラブ（ベルト本体前駆体）が成形される。
【００３２】
そして、内金型からベルトスラブを取り外し、それを長さ方向に数個に分割した後、それぞれの外周を研磨切削してＶリブ１３、つまり、プーリ接触部分を形成する。このとき、プーリ接触表面に露出する短繊維１４は、プーリ接触表面、つまり、Ｖリブ１３表面から突出した形態となっていてもよい。
【００３３】
最後に、分割されて外周にＶリブ１３が形成されたベルトスラブを所定幅に幅切りし、それぞれの表裏を裏返すことによりＶリブドベルトＢが得られる。
【００３４】
次に、上記ＶリブドベルトＢを用いた自動車のエンジンルームに設けられる補機駆動ベルト伝動装置３０について説明する。
【００３５】
図３は、その補機駆動ベルト伝動装置３０のプーリレイアウトを示す。この補機駆動ベルト伝動装置３０は、４つのリブプーリ及び２つのフラットプーリの６つのプーリに巻き掛けられたサーペンタインドライブ方式のものである。
【００３６】
この補機駆動ベルト伝動装置３０のレイアウトは、最上位置のパワーステアリングプーリ３１、そのパワーステアリングプーリ３１の下方に配置されたＡＣジェネレータプーリ３２、パワーステアリングプーリ３１の左下方に配置された平プーリのテンショナプーリ３３と、そのテンショナプーリ３３の下方に配置された平プーリのウォーターポンププーリ３４と、テンショナプーリ３３の左下方に配置されたクランクシャフトプーリ３５と、そのクランクシャフトプーリ３５の右下方に配置されたエアコンプーリ３６とにより構成されている。これらのうち、平プーリであるテンショナプーリ３３及びウォーターポンププーリ３４以外は全てリブプーリである。そして、ＶリブドベルトＢは、Ｖリブ１３側が接触するようにパワーステアリングプーリ３１に巻き掛けられ、次いで、ベルト背面が接触するようにテンショナプーリ３３に巻き掛けられた後、Ｖリブ１３側が接触するようにクランクシャフトプーリ３５及びエアコンプーリ３６に順に巻き掛けられ、さらに、ベルト背面が接触するようにウォーターポンププーリ３４に巻き掛けられ、そして、Ｖリブ１３側が接触するようにＡＣジェネレータプーリ３２に巻き掛けられ、最後にパワーステアリングプーリ３１に戻るように設けられている。
【００３７】
以上のような構成のＶリブドベルトＢによれば、架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で圧縮ゴム層１２が形成されているので、そのベースポリマーであるエチレン−α−オレフィンエラストマーの分子が拘束されて分子運動が規制され、そのため、低温下においてもベースポリマーの分子の整列による結晶化が生じにくく、柔軟性を保つことができ、結果としてクラックの発生が抑制され、優れた耐寒性を得ることができる。
【００３８】
本実施形態ではＶリブドベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、ベルト幅方向にピッチを形成するように螺旋状に設けられた心線が埋設された接着ゴム層とそのベルト内周側に設けられた圧縮ゴム層とを有し、圧縮ゴム層がプーリ接触部を構成する伝動ベルトであればよい。
【実施例】
【００３９】
Ｖリブドベルトについて行った試験評価について説明する。
【００４０】
（試験評価用ベルト）
以下の実施例１〜１１及び比較例１〜３のＶリブドベルトを作成した。それぞれの構成は表１にも示す。
【００４１】
＜実施例１＞
ＥＰＤＭ（デュポンダウエラストマー社製 商品名：ノーデルＩＰ４６４０）１００質量部に対して、カーボンブラック（東海カーボン社製 商品名：シースト３）５５質量部、可塑剤Ａ（ジャパンエナジー社製 商品名：ＥＰＴ７５０、流動点−５℃）１４質量部、有機過酸化物（日本油脂社製 商品名：パークミルＤ）３．５質量部、共架橋剤（精工化学社製 商品名：ハイクロスＭ−Ｐ）１．５質量部、ナイロン短繊維（繊維長３ｍｍ）２２質量部、及び綿短繊維５質量部を配合した未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例１とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．８０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３８．０℃であった。
【００４２】
なお、接着ゴム層をＥＰＤＭのゴム組成物、補強布をナイロン繊維製の織布、心線をポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ）製の撚り糸でそれぞれ構成し、ベルト周長を１０００ｍｍ、ベルト幅を１０．６８ｍｍ及びベルト厚さを４．３ｍｍとし、そして、リブ数を３個とした。
【００４３】
＜実施例２＞
可塑剤Ａの代わりに可塑剤Ｂ（日本サン石油社製 商品名：サンセン４８０、流動点−２０℃）８質量部を配合したことを除いて実施例１と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例２とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．５０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３８．２℃であった。
【００４４】
＜実施例３＞
可塑剤Ａの代わりに可塑剤Ｃ（日本サン石油社製 商品名：サンセン４１０、流動点−４５℃）８質量部を配合したことを除いて実施例１と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例３とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が７．３０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．９℃であった。
【００４５】
＜実施例４＞
さらに老化防止剤２２４（大内新興化学工業社製 商品名：ノクラック２２４）０．５質量部、老化防止剤ＭＢ（大内新興化学工業社製 商品名：ノクラックＭＢ）１質量部、及び老化防止剤ＣＤ（大内新興化学工業社製 商品名：ノクラックＣＤ）１質量部を配合したことを除いて実施例３と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例４とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が７．１０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．５℃であった。
【００４６】
＜実施例５＞
カーボンブラックの配合量を６２質量部及び可塑剤Ｃの配合量を１６質量部としたことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例５とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．８０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−４０．３℃であった。
【００４７】
＜実施例６＞
カーボンブラックの配合量を４７質量部、有機過酸化物の配合量を４．５質量部、及び共架橋剤の配合量を２．２質量部としたことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例６とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が７．６０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．９℃であった。
【００４８】
＜実施例７＞
カーボンブラックの配合量を５０質量部、ナイロン短繊維の配合量を３０質量部、及び綿短繊維の配合量を１０質量部としたことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例７とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．３０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．２℃であった。
【００４９】
＜実施例８＞
ナイロン短繊維の配合量を７質量部、及び綿短繊維の配合量を２０質量部としたことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例８とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．２５×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．５℃であった。
【００５０】
＜実施例９＞
綿短繊維を配合していないことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例９とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．２１×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．７℃であった。
【００５１】
＜実施例１０＞
ナイロン短繊維の配合量を１０質量部とし、綿短繊維を配合していないことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例１０とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．３２×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．８℃であった。
【００５２】
＜実施例１１＞
ナイロン短繊維の配合量を５質量部とし、綿短繊維を配合していないことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例１１とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．３０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−４０．２℃であった。
【００５３】
＜比較例１＞
有機過酸化物及び共架橋剤の代わりに硫黄（鶴見化学工業社製 商品名：オイル硫黄）１．６質量部、架橋促進剤ＭＳＡ（大内新興化学工業社製 商品名：ノクセラーＭＳＡ）１．２質量部、及び架橋促進剤ＥＭ−２（三新化学工業社製 商品名：サンセラーＥＭ−２）２．８質量部を配合したことを除いて実施例１と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを比較例１とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が４．４０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３５．８℃であった。
【００５４】
＜比較例２＞
カーボンブラックの配合量を５０質量部、及び可塑剤Ａの配合量を５質量部としたことを除いて比較例１と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを比較例２とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が４．１０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３５．７℃であった。
【００５５】
＜比較例３＞
共架橋剤を配合せず、代わりに硫黄１．１質量部を配合し、有機過酸化物の配合量を２．１質量部としたことを除いて実施例３と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを比較例３とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が３．４０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３６．１℃であった。
【００５６】
（試験評価方法）
＜低温衝撃脆化＞
実施例１〜１１及び比較例１〜３のそれぞれについて、圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物からゴムシートをプレス成形した後、そこから試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準じて低温衝撃脆化試験を行い、低温衝撃脆化温度を計算した。
【００５７】
＜耐熱ベルト走行試験＞
図４は、試験評価で用いたベルト試験走行機４０のプーリレイアウトを示す。
【００５８】
このベルト走行試験機４０は、上下に配設されたプーリ径１２０ｍｍの大径のリブプーリ（上側が従動プーリ、下側が駆動プーリ）４１、４２と、それらの上下方向中間の左方に配されたプーリ径８０ｍｍのアイドラプーリ４３と、同じく大径のリブプーリ４１、４２の上下方向中間の右方に配されたプーリ径５５ｍｍの小径のリブプーリ４４と、からなる。アイドラプーリ４３は、ベルト外側にベルト巻き付け角度が９０°となるように、小径のリブプーリ４４は、ベルト内側にベルト巻き付け角度が９０°となるように、それぞれ位置付けられている。
【００５９】
実施例１〜１１及び比較例１〜３のそれぞれについて、３つのリブプーリ４１，４２，４４及びアイドラプーリ４３に巻き掛けると共に、４９０Ｎのセットウェイトが負荷されるように小径のリブプーリ４４を側方に引っ張り、雰囲気温度８５℃の下で駆動プーリである下側のリブプーリ４２を回転数４８００ｒｐｍで回転させた。そして、ベルトが破損するまでの時間を計測し、その時間を耐熱ベルト寿命とした。
【００６０】
（試験評価結果）
表１は試験評価結果を示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】
これによれば、架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上である実施例１〜１１と、架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌよりも低い比較例１〜３とを比較すると、前者の方が後者よりも低温衝撃脆化温度が低く、耐寒性が優れることが分かる。また、架橋剤として有機過酸化物のみを用いた実施例４と、架橋剤として有機過酸化物と硫黄を用いた比較例３とを比較すると、前者は後者より架橋網目鎖濃度が高くなることが分かる。
【００６３】
可塑剤の種類が異なる実施例１〜３を比較すると、可塑剤の流動点が低い程、低温衝撃脆化温度が低く、耐寒性が優れることが分かる。この試験評価結果によれば、可塑剤の流動点は−２０℃以下であることが好ましい。
【００６４】
老化防止剤を配合していない実施例３と老化防止剤を配合した実施例４を比較すると、前者よりも後者の方が、耐熱ベルト寿命が長いことが分かる。
【００６５】
短繊維の種類及び配合量を変量した実施例７〜１１を比較すると、短繊維の配合量が少ない程、低温衝撃脆化温度が低く、耐寒性が優れることが分かる。
【００６６】
短繊維の配合量が多い実施例７は、それよりも短繊維の配合量の少ない実施例４〜６に比べて、耐熱ベルト寿命が短いことが分かる。耐熱性の観点から、この試験評価結果によれば、短繊維の配合量は４０質量部以下であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施形態に係るＶリブドベルトの斜視図である。
【図２】Ｖリブドベルトの使用材料（ａ）及び全体構成（ｂ）を併せて示す図である。
【図３】実施形態の補機駆動用ベルト伝動装置のプーリレイアウトを示す図である。
【図４】耐熱モータリングテストのベルト試験走行機の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
Ｂ Ｖリブドベルト
１１ 接着ゴム層
１２ 圧縮ゴム層
１４ 短繊維
１６ 心線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト幅方向にピッチを形成するように螺旋状に設けられた心線が埋設された接着ゴム層とそのベルト内周側に設けられた圧縮ゴム層とを有し、その圧縮ゴム層がプーリ接触部を構成する伝動ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の補機駆動用ベルトとしてＶリブドベルトが一般に広く使用されている。
【０００３】
特許文献１には、接着ゴム層と圧縮ゴム層からなる動力伝動用ベルトにおいて、少なくとも圧縮ゴム層としてエチレン−α−オレフィンエラストマーに短繊維を配合したゴム組成物を使用し、そのエチレン−α−オレフィンエラストマーのエチレン含量を５３〜７５質量％にし、短繊維の長さを０．５〜４．０ｍｍの範囲内とすることが開示されている。そして、これにより、耐屈曲疲労性が改善され、また、耐熱性、耐寒性、耐摩耗性に優れると共に圧延性や伝達性にも優れる動力伝動用ベルトが得られると記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１９０６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、伝動ベルトにおいて、低温下での圧縮ゴム層のクラックの発生を抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成する本発明は、ベルト方向にピッチを形成するように螺旋状に設けられた心線が埋設された接着ゴム層と、該接着ゴム層のベルト内周側に設けられた圧縮ゴム層と、を有し、該圧縮ゴム層がプーリ接触部を構成する伝動ベルトであって、
上記圧縮ゴム層は、有機過酸化物で架橋された架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で形成されていることを特徴とする。
【０００６】
上記の構成によれば、架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で圧縮ゴム層が形成されているので、ベースポリマーであるエチレン−α−オレフィンエラストマーの分子が拘束されて分子運動が規制され、そのため、低温下においてもベースポリマーの分子の整列による結晶化が生じにくく、柔軟性を保つことができ、結果としてクラックの発生が抑制され、優れた耐寒性を得ることができる。
【０００７】
本発明の伝動ベルトは、該圧縮ゴム層を形成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物に、流動点が−２０℃以下の可塑剤が添加されているものであることが好ましい。
【０００８】
上記の構成によれば、流動点が−２０℃以下の流動性のよい可塑剤がベースポリマーの分子間に介在することとなるので、圧縮ゴム層の柔軟性の保持性能が高められ、より優れた耐寒性を得ることができる。
【０００９】
本発明の伝動ベルトは、上記圧縮ゴム層を形成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物に、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して短繊維４０質量部以下が配合されているものであってもよい。
【００１０】
上記の構成によれば、耐熱性及び耐寒性を低下させることなく、短繊維による摩擦係数の低減に伴うベルト走行時における低い発音性及び優れた耐摩擦性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
上記の構成によれば、架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で圧縮ゴム層が形成されているので、その柔軟性を保つことができ、結果としてクラックの発生が抑制され、優れた耐寒性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、実施形態に係るＶリブドベルトＢを示す。このＶリブドベルトＢは、例えば、自動車のエンジンルーム内に設けられる補機駆動ベルト伝動装置に用いられるものであり、ベルト周長７００〜３０００ｍｍ、ベルト幅１０〜３６ｍｍ、及びベルト厚さ４．０〜５．０ｍｍに形成されている。
【００１４】
このＶリブドベルトＢは、ベルト外周側の接着ゴム層１１とベルト内周側の圧縮ゴム層１２との二重層に構成されたＶリブドベルト本体１０を備えており、そのＶリブドベルト本体１０のベルト外周側表面に補強布１７が貼設されている。また、接着ゴム層１１には、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように設けられた心線１６が埋設されている。
【００１５】
接着ゴム層１１は、断面横長矩形の帯状に構成され、例えば、厚さ１．０〜２．５ｍｍに形成されている。接着ゴム層１１は、ゴム成分に種々の配合剤が配合されたゴム組成物で形成されている。接着ゴム層１１を構成するゴム組成物のゴム成分としては、例えば、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等が挙げられる。これらのうち、環境に対する配慮や耐摩耗性、耐クラック性などの性能の観点から、エチレン−α−オレフィンエラストマーが好ましい。配合剤としては、例えば、架橋剤（例えば、硫黄、有機過酸化物）、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、カーボンブラックなどの補強材、充填材等が挙げられる。なお、接着ゴム層１１を形成するゴム組成物は、ゴム成分に配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたものである。
【００１６】
圧縮ゴム層１２は、プーリ接触部分を構成する複数のＶリブ１３がベルト内周側に垂下するように設けられている。これらの複数のＶリブ１３は、各々がベルト長さ方向に延びる断面略逆三角形の突条に形成されていると共に、ベルト幅方向に並設されている。各Ｖリブ１３は、例えば、リブ高さが２．０〜３．０ｍｍ、基端間の幅が１．０〜３．６ｍｍに形成されている。また、リブ数は、例えば、３〜６個である（図１では、リブ数が６）。
【００１７】
圧縮ゴム層１２は、ベースポリマーであるエチレン−α−オレフィンエラストマーに種々の配合剤が配合されたエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で形成されている。圧縮ゴム層１２を構成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物のベースポリマーのエチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、例えば、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。配合剤としては、例えば、有機過酸化物（架橋剤）、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、カーボンブラックなどの補強材、充填材、超高分子量ポリエチレン粒子（重量平均分子量１００万以上）、短繊維１４等が挙げられる。可塑剤としては、ベースポリマーの分子間に介在し、柔軟性の保持性能を高め、優れた耐寒性を得ることができる観点から、流動点が−２０℃以下のものが好ましい。
【００１８】
圧縮ゴム層１２を形成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物は、ゴム成分に配合剤が配合されて混練された未架橋エチレン−α−オレフィンエラストマー組成物を加熱及び加圧して有機過酸化物により架橋させたものであり、架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上である。このエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物の架橋網目鎖濃度は架橋剤として使用する有機過酸化物の添加量によって制御することができる。なお、架橋剤として硫黄を併用してもよい。また、架橋網目鎖濃度は、厚さ１ｍｍのゴム片を溶媒（例えば、ベンゼン等）に十分な時間（例えば、４８時間）浸漬した後、膨潤による体積を確認し、下記式に基づいて算出される。
【００１９】
【数１】
【００２０】
圧縮ゴム層１２を形成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物には短繊維１４が配合されているが、その短繊維１４は、ベルト幅方向に配向するように設けられている。短繊維１４のうち一部分は、プーリ接触表面、つまり、Ｖリブ１３表面に露出している。Ｖリブ１３表面に露出した短繊維１４は、Ｖリブ１３表面から突出していてもよい。
【００２１】
短繊維１４としては、例えば、ナイロン短繊維、ビニロン短繊維、アラミド短繊維、ポリエステル短繊維、綿短繊維等が挙げられる。
【００２２】
短繊維１４は、例えば、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液（以下「ＲＦＬ水溶液」という。）等に浸漬した後に加熱する接着処理が施された長繊維を長さ方向に沿って所定長に切断して製造される。短繊維１４は、例えば、長さが０．２〜５．０ｍｍであり、３．０ｍｍ以下であることが好ましく、１．０ｍｍ以下であることがより好ましい。短繊維１４は、例えば、繊維径が１０〜５０μｍである。
【００２３】
短繊維１４は、ゴム成分１００質量部に対する配合量が４０質量部以下であることが好ましい。それにより耐熱性及び耐寒性を低下させることなく、短繊維１４による摩擦係数の低減に伴うベルト走行時における低い発音性及び優れた耐摩擦性を得ることができる。
【００２４】
接着ゴム層１１と圧縮ゴム層１２とは、別々のゴム組成物で形成されていても、また、全く同じゴム組成物で形成されていてもいずれでもよい。
【００２５】
補強布１７は、例えば、綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の糸で形成された平織、綾織、朱子織等に製織した織布１７’で構成されている。補強布１７は、Ｖリブドベルト本体１０に対する接着性を付与するために、成形加工前にＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理及び／又はＶリブドベルト本体１０側となる表面にゴム糊をコーティングして乾燥させる接着処理が施されている。なお、補強布１７の代わりにベルト外周側表面部分がゴム組成物で構成されていてもよい。また、補強布１７は、編物で構成されていてもよい。
【００２６】
心線１６は、ポリエステル繊維（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ）、アラミド繊維、ビニロン繊維等の撚り糸１６’で構成されている。心線１６は、Ｖリブドベルト本体１０に対する接着性を付与するために、成形加工前にＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理及び／又はゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理が施されている。
【００２７】
次に、上記ＶリブドベルトＢの製造方法を図２に基づいて説明する。
【００２８】
ＶリブドベルトＢの製造では、外周にベルト背面を所定形状に形成する成形面を有する内金型と、内周にベルト内側を所定形状に形成する成形面を有するゴムスリーブとが用いられる。
【００２９】
まず、内金型の外周を補強布１７となる織布１７’で被覆した後、その上に、接着ゴム層１１の外側部分１１ｂを形成するための未架橋ゴムシート１１ｂ’を巻き付ける。
【００３０】
次いで、その上に、心線１６となる撚り糸１６’を螺旋状に巻き付けた後、その上に、接着ゴム層１１の内側部分１１ａを形成するための未架橋ゴムシート１１ａ’を巻き付け、さらにその上に、圧縮ゴム層１２を形成するための未架橋ゴムシート１２’を巻き付ける。このとき、圧縮ゴム層１２を形成するための未架橋ゴムシート１２’として、巻付方向に直交する方向に配向した短繊維１４が配合されたものを用いる。
【００３１】
しかる後、内金型上の成形体にゴムスリーブを被せてそれを成形釜にセットし、内金型を高熱の水蒸気などにより加熱すると共に、高圧をかけてゴムスリーブを半径方向内方に押圧する。このとき、ゴム成分が流動すると共に架橋反応が進行し、加えて、撚り糸１６’及び織布１７’のゴムへの接着反応も進行する。そして、これによって、筒状のベルトスラブ（ベルト本体前駆体）が成形される。
【００３２】
そして、内金型からベルトスラブを取り外し、それを長さ方向に数個に分割した後、それぞれの外周を研磨切削してＶリブ１３、つまり、プーリ接触部分を形成する。このとき、プーリ接触表面に露出する短繊維１４は、プーリ接触表面、つまり、Ｖリブ１３表面から突出した形態となっていてもよい。
【００３３】
最後に、分割されて外周にＶリブ１３が形成されたベルトスラブを所定幅に幅切りし、それぞれの表裏を裏返すことによりＶリブドベルトＢが得られる。
【００３４】
次に、上記ＶリブドベルトＢを用いた自動車のエンジンルームに設けられる補機駆動ベルト伝動装置３０について説明する。
【００３５】
図３は、その補機駆動ベルト伝動装置３０のプーリレイアウトを示す。この補機駆動ベルト伝動装置３０は、４つのリブプーリ及び２つのフラットプーリの６つのプーリに巻き掛けられたサーペンタインドライブ方式のものである。
【００３６】
この補機駆動ベルト伝動装置３０のレイアウトは、最上位置のパワーステアリングプーリ３１、そのパワーステアリングプーリ３１の下方に配置されたＡＣジェネレータプーリ３２、パワーステアリングプーリ３１の左下方に配置された平プーリのテンショナプーリ３３と、そのテンショナプーリ３３の下方に配置された平プーリのウォーターポンププーリ３４と、テンショナプーリ３３の左下方に配置されたクランクシャフトプーリ３５と、そのクランクシャフトプーリ３５の右下方に配置されたエアコンプーリ３６とにより構成されている。これらのうち、平プーリであるテンショナプーリ３３及びウォーターポンププーリ３４以外は全てリブプーリである。そして、ＶリブドベルトＢは、Ｖリブ１３側が接触するようにパワーステアリングプーリ３１に巻き掛けられ、次いで、ベルト背面が接触するようにテンショナプーリ３３に巻き掛けられた後、Ｖリブ１３側が接触するようにクランクシャフトプーリ３５及びエアコンプーリ３６に順に巻き掛けられ、さらに、ベルト背面が接触するようにウォーターポンププーリ３４に巻き掛けられ、そして、Ｖリブ１３側が接触するようにＡＣジェネレータプーリ３２に巻き掛けられ、最後にパワーステアリングプーリ３１に戻るように設けられている。
【００３７】
以上のような構成のＶリブドベルトＢによれば、架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で圧縮ゴム層１２が形成されているので、そのベースポリマーであるエチレン−α−オレフィンエラストマーの分子が拘束されて分子運動が規制され、そのため、低温下においてもベースポリマーの分子の整列による結晶化が生じにくく、柔軟性を保つことができ、結果としてクラックの発生が抑制され、優れた耐寒性を得ることができる。
【００３８】
本実施形態ではＶリブドベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、ベルト幅方向にピッチを形成するように螺旋状に設けられた心線が埋設された接着ゴム層とそのベルト内周側に設けられた圧縮ゴム層とを有し、圧縮ゴム層がプーリ接触部を構成する伝動ベルトであればよい。
【実施例】
【００３９】
Ｖリブドベルトについて行った試験評価について説明する。
【００４０】
（試験評価用ベルト）
以下の実施例１〜１１及び比較例１〜３のＶリブドベルトを作成した。それぞれの構成は表１にも示す。
【００４１】
＜実施例１＞
ＥＰＤＭ（デュポンダウエラストマー社製 商品名：ノーデルＩＰ４６４０）１００質量部に対して、カーボンブラック（東海カーボン社製 商品名：シースト３）５５質量部、可塑剤Ａ（ジャパンエナジー社製 商品名：ＥＰＴ７５０、流動点−５℃）１４質量部、有機過酸化物（日本油脂社製 商品名：パークミルＤ）３．５質量部、共架橋剤（精工化学社製 商品名：ハイクロスＭ−Ｐ）１．５質量部、ナイロン短繊維（繊維長３ｍｍ）２２質量部、及び綿短繊維５質量部を配合した未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例１とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．８０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３８．０℃であった。
【００４２】
なお、接着ゴム層をＥＰＤＭのゴム組成物、補強布をナイロン繊維製の織布、心線をポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ）製の撚り糸でそれぞれ構成し、ベルト周長を１０００ｍｍ、ベルト幅を１０．６８ｍｍ及びベルト厚さを４．３ｍｍとし、そして、リブ数を３個とした。
【００４３】
＜実施例２＞
可塑剤Ａの代わりに可塑剤Ｂ（日本サン石油社製 商品名：サンセン４８０、流動点−２０℃）８質量部を配合したことを除いて実施例１と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例２とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．５０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３８．２℃であった。
【００４４】
＜実施例３＞
可塑剤Ａの代わりに可塑剤Ｃ（日本サン石油社製 商品名：サンセン４１０、流動点−４５℃）８質量部を配合したことを除いて実施例１と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例３とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が７．３０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．９℃であった。
【００４５】
＜実施例４＞
さらに老化防止剤２２４（大内新興化学工業社製 商品名：ノクラック２２４）０．５質量部、老化防止剤ＭＢ（大内新興化学工業社製 商品名：ノクラックＭＢ）１質量部、及び老化防止剤ＣＤ（大内新興化学工業社製 商品名：ノクラックＣＤ）１質量部を配合したことを除いて実施例３と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例４とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が７．１０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．５℃であった。
【００４６】
＜実施例５＞
カーボンブラックの配合量を６２質量部及び可塑剤Ｃの配合量を１６質量部としたことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例５とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．８０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−４０．３℃であった。
【００４７】
＜実施例６＞
カーボンブラックの配合量を４７質量部、有機過酸化物の配合量を４．５質量部、及び共架橋剤の配合量を２．２質量部としたことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例６とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が７．６０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．９℃であった。
【００４８】
＜実施例７＞
カーボンブラックの配合量を５０質量部、ナイロン短繊維の配合量を３０質量部、及び綿短繊維の配合量を１０質量部としたことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例７とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．３０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．２℃であった。
【００４９】
＜実施例８＞
ナイロン短繊維の配合量を７質量部、及び綿短繊維の配合量を２０質量部としたことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例８とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．２５×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．５℃であった。
【００５０】
＜実施例９＞
綿短繊維を配合していないことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例９とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．２１×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．７℃であった。
【００５１】
＜実施例１０＞
ナイロン短繊維の配合量を１０質量部とし、綿短繊維を配合していないことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例１０とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．３２×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３９．８℃であった。
【００５２】
＜実施例１１＞
ナイロン短繊維の配合量を５質量部とし、綿短繊維を配合していないことを除いて実施例４と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを実施例１１とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が６．３０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−４０．２℃であった。
【００５３】
＜比較例１＞
有機過酸化物及び共架橋剤の代わりに硫黄（鶴見化学工業社製 商品名：オイル硫黄）１．６質量部、架橋促進剤ＭＳＡ（大内新興化学工業社製 商品名：ノクセラーＭＳＡ）１．２質量部、及び架橋促進剤ＥＭ−２（三新化学工業社製 商品名：サンセラーＥＭ−２）２．８質量部を配合したことを除いて実施例１と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを比較例１とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が４．４０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３５．８℃であった。
【００５４】
＜比較例２＞
カーボンブラックの配合量を５０質量部、及び可塑剤Ａの配合量を５質量部としたことを除いて比較例１と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを比較例２とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が４．１０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３５．７℃であった。
【００５５】
＜比較例３＞
共架橋剤を配合せず、代わりに硫黄１．１質量部を配合し、有機過酸化物の配合量を２．１質量部としたことを除いて実施例３と同一の未架橋ゴム組成物を用いて圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを成形し、これを比較例３とした。圧縮ゴム層を形成するゴム組成物は、架橋網目鎖濃度が３．４０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ、ｔａｎδピーク温度が−３６．１℃であった。
【００５６】
（試験評価方法）
＜低温衝撃脆化＞
実施例１〜１１及び比較例１〜３のそれぞれについて、圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物からゴムシートをプレス成形した後、そこから試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準じて低温衝撃脆化試験を行い、低温衝撃脆化温度を計算した。
【００５７】
＜耐熱ベルト走行試験＞
図４は、試験評価で用いたベルト試験走行機４０のプーリレイアウトを示す。
【００５８】
このベルト走行試験機４０は、上下に配設されたプーリ径１２０ｍｍの大径のリブプーリ（上側が従動プーリ、下側が駆動プーリ）４１、４２と、それらの上下方向中間の左方に配されたプーリ径８０ｍｍのアイドラプーリ４３と、同じく大径のリブプーリ４１、４２の上下方向中間の右方に配されたプーリ径５５ｍｍの小径のリブプーリ４４と、からなる。アイドラプーリ４３は、ベルト外側にベルト巻き付け角度が９０°となるように、小径のリブプーリ４４は、ベルト内側にベルト巻き付け角度が９０°となるように、それぞれ位置付けられている。
【００５９】
実施例１〜１１及び比較例１〜３のそれぞれについて、３つのリブプーリ４１，４２，４４及びアイドラプーリ４３に巻き掛けると共に、４９０Ｎのセットウェイトが負荷されるように小径のリブプーリ４４を側方に引っ張り、雰囲気温度８５℃の下で駆動プーリである下側のリブプーリ４２を回転数４８００ｒｐｍで回転させた。そして、ベルトが破損するまでの時間を計測し、その時間を耐熱ベルト寿命とした。
【００６０】
（試験評価結果）
表１は試験評価結果を示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】
これによれば、架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上である実施例１〜１１と、架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌよりも低い比較例１〜３とを比較すると、前者の方が後者よりも低温衝撃脆化温度が低く、耐寒性が優れることが分かる。また、架橋剤として有機過酸化物のみを用いた実施例４と、架橋剤として有機過酸化物と硫黄を用いた比較例３とを比較すると、前者は後者より架橋網目鎖濃度が高くなることが分かる。
【００６３】
可塑剤の種類が異なる実施例１〜３を比較すると、可塑剤の流動点が低い程、低温衝撃脆化温度が低く、耐寒性が優れることが分かる。この試験評価結果によれば、可塑剤の流動点は−２０℃以下であることが好ましい。
【００６４】
老化防止剤を配合していない実施例３と老化防止剤を配合した実施例４を比較すると、前者よりも後者の方が、耐熱ベルト寿命が長いことが分かる。
【００６５】
短繊維の種類及び配合量を変量した実施例７〜１１を比較すると、短繊維の配合量が少ない程、低温衝撃脆化温度が低く、耐寒性が優れることが分かる。
【００６６】
短繊維の配合量が多い実施例７は、それよりも短繊維の配合量の少ない実施例４〜６に比べて、耐熱ベルト寿命が短いことが分かる。耐熱性の観点から、この試験評価結果によれば、短繊維の配合量は４０質量部以下であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施形態に係るＶリブドベルトの斜視図である。
【図２】Ｖリブドベルトの使用材料（ａ）及び全体構成（ｂ）を併せて示す図である。
【図３】実施形態の補機駆動用ベルト伝動装置のプーリレイアウトを示す図である。
【図４】耐熱モータリングテストのベルト試験走行機の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
Ｂ Ｖリブドベルト
１１ 接着ゴム層
１２ 圧縮ゴム層
１４ 短繊維
１６ 心線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト幅方向にピッチを形成するように螺旋状に設けられた心線が埋設された接着ゴム層と、該接着ゴム層のベルト内周側に設けられた圧縮ゴム層と、を有し、該圧縮ゴム層がプーリ接触部を構成する伝動ベルトであって、
上記圧縮ゴム層は、有機過酸化物により架橋された架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で形成されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
上記圧縮ゴム層を形成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物には、流動点が−２０℃以下の可塑剤が添加されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項３】
請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
上記圧縮ゴム層を形成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物には、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して短繊維４０質量部以下が配合されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１】
ベルト幅方向にピッチを形成するように螺旋状に設けられた心線が埋設された接着ゴム層と、該接着ゴム層のベルト内周側に設けられた圧縮ゴム層と、を有し、該圧縮ゴム層がプーリ接触部を構成する伝動ベルトであって、
上記圧縮ゴム層は、有機過酸化物により架橋された架橋網目鎖濃度が５．０×１０−４ｍｏｌ／ｍｌ以上のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で形成されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
上記圧縮ゴム層を形成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物には、流動点が−２０℃以下の可塑剤が添加されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項３】
請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
上記圧縮ゴム層を形成するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物には、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して短繊維４０質量部以下が配合されていることを特徴とする伝動ベルト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２９９７５６（Ｐ２００９−２９９７５６Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５３８９３（Ｐ２００８−１５３８９３）
【出願日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【出願人】（０００００５０６１）バンドー化学株式会社 (429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【出願人】（０００００５０６１）バンドー化学株式会社 (429)
【Ｆターム（参考）】
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