動力伝動ベルト
【課題】エチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コードとの接着処方を施した動力伝動ベルトの提供。
【解決手段】ベルト長手方向に沿って心線２を接着ゴム層３に埋設し、接着ゴム層に隣接して伝動面側には圧縮ゴム層４を配置し、背面側には伸張ゴム層を配置した動力伝動ベルトにおいて、接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更に、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめ接着させる。
【解決手段】ベルト長手方向に沿って心線２を接着ゴム層３に埋設し、接着ゴム層に隣接して伝動面側には圧縮ゴム層４を配置し、背面側には伸張ゴム層を配置した動力伝動ベルトにおいて、接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更に、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめ接着させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は駆動装置などの動力伝動に用いられる動力伝動ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車の省エネルギー化、コンパクト化の社会的要請を背景に、エンジンルーム周辺の雰囲気温度は従来に比べて上昇してきている。これに伴い伝動ベルトの使用環境温度も高くなってきた。従来、伝動ベルトのゴムには主として天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴムが使用されてきたが、高温雰囲気下では、硬化した圧縮ゴム層に早期にクラックが生じるという問題が発生した。
【０００３】
このような伝動ベルトの早期破壊現象に対処するため、従来からクロロプレンゴムの耐熱性の改善が検討されてきたが、これに代わり最近では、例えば特許文献１に開示されているように、優れた耐熱性、耐寒性を有し、比較的に安価なポリマーであるエチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ）あるいはエチレン−プロピレン−ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）等のエチレン−α−オレフィンエラストマーの使用も検討されつつある。
【特許文献１】特開平６−３４５９４８号公報
【０００４】
しかし、エチレン−プロピレン系ゴムは耐引裂き力が低く、パーオキサイド加硫系を用いると、更に耐引裂き力が低下して、走行時に心線が飛び出しやすいという問題があった。一方、硫黄加硫系を用いたものは、加硫度を十分に上げるのが困難であるため、走行時に摩耗が多くなり、特にＶリブドベルトでは、摩耗紛がリブ部間の底部で蓄積され粘着摩耗を起こしやすく、これが発音を引き起こす大きな問題になっていた。また、加硫度を上げるために分子内の二重結合量の極めて多いＥＰＤＭを用いると、粘着摩耗はある程度改善できるものの、耐熱性が低下するという不具合が発生した。
【０００５】
更に、上記のゴム組成物単体の問題以外に、エチレン−α−オレフィンエラストマーと心線となる繊維コードとの接着方法の問題がある。具体的な対策としては、繊維コードをレゾルシン−ホルマリン−ＮＢＲラテックスを含有するディップ液に浸漬処理した後、ＥＰＤＭゴム組成物と加硫接着する方法や、レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス接着液で接着処理した繊維コードと、メチレン供与体、メチレン受容体及び珪酸化合物と配合したＥＰＤＭゴム組成物と加硫接着する方法などが検討されてきた。
【０００６】
又、帆布とエチレン・α−オレフィンゴムの接着においてエチレン・α−オレフィンゴムは反応性が低く、又帆布に極性の低いラテックスを使用したレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスで処理を行った場合、加硫時にゴム中に配合された加硫促進剤や老化防止剤から発生するアミン化合物、ラジカルが原因で帆布−接着処理層の界面剥離となり接着性が低下した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、レゾルシン−ホルマリン−ＮＢＲラテックスを含有するディップ液を用いる方法では、接着力は改善されても、繰り返し受ける屈曲疲労によって早期に低下する問題があった。また、メチレン供与体、メチレン受容体及び珪酸化合物と配合したＥＰＤＭゴム組成物を使用した場合でも、心線又は帆布と接着ゴム層とが早期に剥離する問題があった。
【０００８】
本発明は、これらの問題点に注目し、エチレン・α−オレフィンゴム組成物と伝動ベルトの心線となる繊維コード又は帆布とを良好に接着することができるエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コード又は帆布との接着処方を施した動力伝動ベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願請求項１記載の発明は、ベルト長手方向に沿って心線を接着ゴム層に埋設し、該接着ゴム層に隣接して伝動面側には圧縮ゴム層を配置し、背面側には伸張ゴム層を配置した動力伝動ベルトにおいて、前記接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更にその後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コードとを接着させた動力伝動ベルトにある。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、表面にカバー帆布を積層し、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層に隣接して圧縮ゴム層を配置した伝動ベルトにおいて、少なくともカバー帆布に接触する接着ゴム層又は圧縮ゴム層がエチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記カバー帆布に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物とカバー帆布とを接着させた動力伝動ベルトにある。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、表面にカバー帆布を積層し、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層に隣接して圧縮ゴム層を配置した伝動ベルトにおいて、前記接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更にその後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コードとを接着させ、さらに少なくともカバー帆布に接触する接着ゴム層又は圧縮ゴム層がエチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記カバー帆布に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物とカバー帆布とを接着させた動力伝動ベルトにある。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスに使用するゴムラテックスのフィルム状態での破断強力が、５〜６０ｋｇｆ／ｃｍ２である請求項１から３のいずれかに記載の動力伝動ベルトにある。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、ベルト長手方向に沿って心線を接着ゴム層に埋設し、該接着ゴム層に隣接して伝動面側には圧縮ゴム層を配置し、背面側には伸張ゴム層を配置した動力伝動ベルトにおいて、前記接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更にその後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コードとを接着させた動力伝動ベルトであることから、レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスのラテックスフィルムの破断強力を上げることができ、ＥＰＤＭとの接着性が向上する。
【００１４】
請求項２に記載の発明によると、少なくともカバー帆布に接触する接着ゴム層又は圧縮ゴム層がエチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記カバー帆布に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物とカバー帆布とを接着させた動力伝動ベルトであることから、レゾルシン‐ホルマリン‐ゴムラテックスのラテックスフィルムの破断強力を上げることができ、ＥＰＤＭと帆布との接着性を向上させる効果がある。
【００１５】
請求項３に記載の発明によると、前記接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更にその後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コードとを接着させ、さらに少なくともカバー帆布に接触する接着ゴム層又は圧縮ゴム層がエチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記カバー帆布に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物とカバー帆布とを接着させた動力伝動ベルトであることから、レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスのラテックスフィルムの破断強力を上げることができ、ＥＰＤＭと心線及び帆布との接着性が向上する。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、前記レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスに使用するゴムラテックスのフィルム状態での破断強力が、５〜６０ｋｇｆ／ｃｍ２である請求項１から３のいずれかに記載の動力伝動ベルトであることから、加硫時に発生するアミン化合物、ラジカルがラテックス被膜を透過するのを防ぐことができ、ＥＰＤＭと心線との接着性を向上させる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明で使用するエチレン・α−オレフィンゴム組成物の代表例として、エチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）からなるゴムがある。ここでジエンモノマーとしては、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエンなどが挙げられる。また、エチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ）も使用可能である。
【００１８】
上記ゴムの加硫には、硫黄や有機過酸化物が使用される。有機過酸化物としては、例えばジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、２，５−ジメチル−２，５−（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−モノ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等を挙げることができる。この有機過酸化物は、単独もしくは混合物として、通常エチレン−α−オレフィンエラストマー１００ｇに対して０．００５〜０．０２モルｇの範囲で使用される。
【００１９】
また、架橋助剤を配合することによって、架橋度を上げて粘着摩耗等の問題を防止することができる。架橋助剤として挙げられるものとしては、ＴＩＡＣ、ＴＡＣ、１，２ポリブタジエン、不飽和カルボン酸の金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、Ｎ−Ｎ´−ｍ−フェニレンビスマレイミド、硫黄など通常パーオキサイド加硫に用いるものである。動力伝動ベルトである図２のコグドＶベルト３は、内周側の圧縮ゴム層１３と、外周側の伸張ゴム層１５と、両ゴム層１３、１５間に接着ゴム層１８を積層した構成を有し、該接着ゴム層１８にはベルト長手方向に延伸した心線１９が埋設されている。又、圧縮ゴム層１３及び伸張ゴム層１５には、ベルト幅方向に延伸したコグ山１６とコグ谷１４とがベルト長手方向に沿って交互に形成されている。
【００２０】
そして、それ以外に必要に応じてカーボンブラック、シリカのような増強剤、炭酸カルシウム、タルクのような充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤のような通常のゴム配合物に使用されるものが使用される。
【００２１】
使用する撚糸コードは、下記方法によって処理される。
（１）まず未処理撚糸コードを、イソシアネート化合物又は／及びエポキシ樹脂で室温に設定した第１処理液に０．５〜３０秒間浸漬した後、１５０〜１９０°Ｃに調節したオーブンに２〜５分間通して乾燥される。
【００２２】
上記第１処理液で使用するイソシアネート化合物としては、例えば４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレン２，４−ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリアリールポリイソシアネート（例えば商品名としてＰＡＰＩがある）等がある。このイソシアネート化合物もトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。
【００２３】
また、上記イソシアネート化合物にフェノール類、第３級アルコール類、第２級アルコール類等のブロック化剤を反応させてポリイソシアネートのイソシアネート基をブロック化したブロック化ポリイソシアネートも使用可能である。
【００２４】
上記第１処理液で使用するエポキシ化合物としては、例えばエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールや、ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコールとエピクロルヒドリンのようなハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物や、レゾルシン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメチルメタン、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類やハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物などである。上記エポキシ化合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。
【００２５】
ここで、上記イソシアネート化合物あるいはエポキシ化合物の撚糸コードへの付着率は、８％以下であることが好ましい。該付着率が８％を越えると、処理コードの剛性が上昇し、ベルト屈曲によって心線の飛出しが発生しやすくなる。イソシアネート化合物あるいはエポキシ化合物の撚糸コードへの付着率は、第１処理液による処理前後のコードの質量の比から算出される。
【００２６】
（２）続いてＲＦＬ液である第２処理液で処理する。ＲＦＬ液はレゾルシンとホルマリンの初期縮合物をゴムラテックスと混合したものであり、この場合レゾルシンとホルマリンのモル比は３／１〜１／３にすることが接着力を高める上で好適である。ここでゴムラテックスは、心線のエチレン・α−オレフィンゴム組成物への接着力を向上させるためには、少なくともスチレンとビニルピリジンを含むラテックスが好ましい。接着ゴム層４、１８には、さらにレゾルシンホルマリン樹脂またはヘキサメトキシメチルメラミン樹脂を配合してもよい。配合量は、ゴム成分１００質量部に対してそれぞれ１〜１０質量部であることが好ましい。レゾルシンホルマリン樹脂またはヘキサメトキシメチルメラミン樹脂を配合することにより、心線とベルト本体との接着性を高温時においても高水準に維持することができる。
【００２７】
又、前記ＲＦＬ液のゴムラテックス中のスチレンの量は、ラテックスゴム１００質量部に対して３０〜６０質量部であることが好ましい。スチレンの量が３０質量部未満になると、ベルト加硫時にゴム中に配合された加硫促進剤や老化防止剤から発生するアミン化合物、ラジカルがラテックスゴムの皮膜を透過し、心線と接着処理ゴム層との界面剥離が発生し、心線と接着ゴムとの接着性が低下する。
【００２８】
一方、前記スチレンの量が、ラテックスゴム１００質量部中に６０質量部を越えた量添加されると、スチレンによりラテックスゴムが硬くなり、処理後のロープ曲げ剛性が高くなり、耐屈曲疲労性が小さくなる。
【００２９】
レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、上記ゴムラテックスのゴム分１００質量部に対してその樹脂分が５〜１００質量部になるように混合した上で、全固形濃度が５〜４０％になるように調節される。
【００３０】
第１処理液で処理されたコードは上記ＲＦＬ液に０．５〜３０秒間浸漬され、続いて２００〜２５０°Ｃに調節したオーブンに１〜３分間通して熱処理される。
【００３１】
（３）第３処理液は、エチレン・α−オレフィンゴムからなる接着用ゴム及び加硫剤をトルエン、メチルエチルケトン等の溶剤に溶解したものであって、好ましくはＥＰＤＭ、ＥＰＴ等のエチレン・α−オレフィンゴムである。上記第３処理液の濃度は、ポリマー成分が１０質量％以下であることが好ましい。
【００３２】
また、加硫剤としては、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルサルフェナミド（ＣＢＳ）、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＭＴＭ）、メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ＰＺ（ＺｎＭＤＣ）、硫黄などが挙げられる。この加硫剤は処理繊維コードとエチレン・α−オレフィンゴム組成物との１４０〜１８０℃での加熱加圧により接着力を向上させる。
【００３３】
上記接着処理をした撚糸コードは、例えば動力伝動ベルトとして図１に示すＶリブドベルトの心線として使用される。このＶリブドベルト１は、接着ゴム層３中に高強度かつ低伸度撚糸コードからなる心線２を埋設し、その下側に圧縮ゴム層４を有している。この圧縮ゴム層４にはベルト長手方向にのびる断面略三角形の複数のリブ７が設けられ、またベルト表面には付着したゴム付帆布５が設けられている。
【００３４】
前記圧縮ゴム層４に使用されるゴムは、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して、アラミド、ナイロン、ポリステル、ビニロン、綿など短繊維を１〜５０質量部、好ましくは５〜２５質量部含有してもよい。
【００３５】
一方、接着ゴム層３には、耐熱性を有し、心線との接着を良好にするために、上記エチレン−α−オレフィンエラストマーのゴム組成物であって、硫黄により加硫できるものを使用する。それ以外に必要に応じてカーボンブラック、シリカのような増強剤、炭酸カルシウム、タルクのような充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤等の通常のゴム配合に用いるものが使用される。
【００３６】
上記接着ゴム層３における硫黄の添加量は、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して０．５〜３．０質量部である。
【００３７】
なお、この接着ゴム層３に使用するエチレン−α−オレフィンエラストマーのうち、ＥＰＤＭは、ヨウ素価が４以上で４０未満であることが望ましい。ヨウ素価が４未満であるとゴム組成物の硫黄による加硫が充分でなく、心線の飛出しの問題が発生する。一方、４０を超えると、ゴム組成物のスコーチが短くなって取扱いが困難になり、また耐熱性が悪化する。
【００３８】
又、使用する帆布は、下記方法によって処理される。心線と同様なＲＦＬ液である処理液で処理する。帆布の場合も、心線処理と同様にレゾルシンとホルマリンのモル比は３／１〜１／３にすることが接着力を高める上で好適である。ここで、ゴムラテックスは、心線のエチレン・α−オレフィンゴム組成物への接着力を向上させるためには、少なくともスチレンとビニルピリジンを含むラテックスが好ましい。
【００３９】
又、前記ＲＦＬ液のゴムラテックス中のスチレンの量は、ラテックスゴム１００質量部に対して３０〜６０質量部であることが好ましい。スチレンの量が３０質量部未満になると、ベルト加硫時にゴム中に配合された加硫促進剤や老化防止剤から発生するアミン化合物、ラジカルがラテックスゴムの皮膜を透過し、帆布と接着処理ゴム層との界面剥離が発生し、帆布と接着ゴムとの接着性が低下する。
【００４０】
一方、前記スチレンの量が、ラテックスゴム１００質量部中に６０質量部を越えた量添加されると、スチレンによりラテックスゴムが硬くなり、処理後の帆布曲げ剛性が高くなり、耐屈曲疲労性が小さくなる。
【００４１】
前記ゴムラテックスのフィルム状態での破断強力は、５〜６０ｋｇｆ／ｃｍ２であることが好ましい。前記歯断強力の測定方法としては、ラテックスを自然乾燥しフィルムを作製した（フィルム厚み約０．３５ｍｍ）。このフィルムを１２０°Ｃ乾燥炉で２０分間熱処理した。熱処理後のフィルムを３号ダンベルで打ち抜き、２２°Ｃ、６５％の恒温室に１日放置する。そして、恒温室にて引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎで引張試験（オートグラフ、型番ＡＧＳ−１０ＫＮＤ）を行う。ここで、前記破断強力が５ｋｇｆ／ｃｍ２より小さい場合は、帆布と接着処理ゴム層との界面剥離が発生し、帆布と接着ゴムとの接着性が低下する。
【００４２】
一方、前記破断強力が６０ｋｇｆ／ｃｍ２より大きくなると、ラテックスゴムが硬くなりすぎ、処理後のロープ曲げ剛性又は帆布曲げ剛性が高くなりすぎ、耐屈曲疲労性が小さくなる。
【００４３】
レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、上記ゴムラテックスのゴム分１００質量部に対してその樹脂分が５〜１００質量部になるように混合した上で、全固形濃度が５〜４０％になるように調節される。
【００４４】
ＲＦＬ処理はＲＦＬ液に０．１〜３０秒間浸漬され、続いて、１００〜２００°Ｃに調節したオーブンに１〜３分間通して熱処理される。
【００４５】
Ｖリブドベルトの製造方法の一例は以下の通りである。まず、円筒状の成形ドラムの周面に１〜複数枚のカバー帆布と接着ゴム層を形成するゴムシートとを巻き付けた後、この上にロープからなる心線を螺旋状に巻き付け、更に圧縮ゴム層を巻きつけて積層体を得た後、これを加硫缶にて加硫して加硫スリーブを得る。
【００４６】
次に、加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールに掛架し、所定の張力下で走行させ、回転させた研削ホイールを走行中の加硫スリーブに当接させ、加硫スリーブの圧縮ゴム層表面に３〜１００個の複数の溝状部を一度に作成する。
【００４７】
得られた加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールから取り外し、該加硫スリーブを別の駆動ロールと従動ロールに掛架して走行させ、カッターによって所定の幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げる。
【００４８】
また、本発明の繊維コードの他の使用例としてはＶベルトがある。図２に示すＶベルト２１は、心線２３を接着ゴム層２４中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層２６を有している。この圧縮ゴム層２６には、長手方向に沿って所定間隔でコグを設けてもよい。
【実施例】
【００４９】
以下、具体的な実施例を伴って説明する。
【００５０】
実施例１
１，１００ｄｔｅｘ／１×５のＰＥＴの撚糸コードを表１に示す第１処理液に浸漬した後、１８０°Ｃで４分間熱処理した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
ついで、表２のラテックス１を使用した表３に示すＲＦＬ液（ＲＦＬ１）に浸漬した後、２３０°Ｃで２分間熱処理した後、表４に示すソーキングゴム液に浸漬して１５０°Ｃで４分間熱処理した。ソーキングゴム液は表５に示すようにＥＰＤＭ配合をトルエンに溶解させて作製したものである。
【００５３】
【表２】
【００５４】
【表３】
【００５５】
【表４】
【００５６】
【表５】
【００５７】
上記の処理した心線を並べて短冊状の試料（幅１０ｍｍ×長さ７０ｍｍ）を作製した。そして、温湿度２３°Ｃ、６５％の雰囲気下で８時間放置し、状態調節した。さらに、試料を図３に示すように、オルゼン式曲げ試験機３０にセットして、試験片３１とした。そして、図３に示すように試験片つかみ具３３を駆動させて支点３５に対して試験片３１を曲げた。そのときの試験片３１の曲げ角度と、試験片３１に掛かる力より試験片３１の曲げモーメントを算出し、心線曲げ剛性とした。そのときの値を表６に示す。
【００５８】
さらに、２５ｍｍ幅に隙間なく並べた処理コードと表５に示す配合のＥＰＤＭ接着ゴムとを１６０°Ｃで３０分及び１８０°Ｃで６０分間プレス加硫し、室温雰囲気下で両者間の平剥離力を測定し、処理コードと接着ゴムとの接着力を評価した。結果を表６に示す。
【００５９】
実施例２
表１に示す第１処理液を用いて実施例１と同様の処理をし、次いで、表２のラテックス２を使用した表３に示すＲＦＬ液（ＲＦＬ２）に浸漬した後、２３０°Ｃで２分間熱処理した。ＰＥＴの処理コードを作製し、実施例１と同様に平剥離力及び心線曲げ剛性を測定し、加えて、上記処理コードを使用して３ＰＫ１１００のサイズのＶリブドベルトを作製した。得られたＶリブドベルトを、直径１２０ｍｍの駆動プーリと従動プーリ、及び直径４５ｍｍのテンションプーリからなる走行試験機にセットした。従動プーリに８．８ｋＷの負荷、及びテンションプーリに８３４Ｎの負荷をかけながら駆動プーリを４,９００ｒｐｍで駆動した。５００時間走行後、任意の心線２本の剥離力を測定し、同条件で作製した走行前のＶリブドベルトの心線２本の剥離力と比較した。結果を表６に併記する。
【００６０】
比較例１〜３
表１に示す第１処理液を用いて実施例１と同様の処理をし、次いで、表２のラテックス３〜５を使用した表３に示すＲＦＬ液（ＲＦＬ３〜５）に浸漬した後、２３０°Ｃで２分間熱処理した。ＰＥＴの処理コードを作製し、実施例１と同様に平剥離力及び心線曲げ剛性を測定し、加えて、実施例１及び２と同じサイズのベルトを作製して同様の条件で走行試験をした後、実施例と同様の条件で平剥離力を測定した。その結果を表６に併記する。
【００６１】
【表６】
【００６２】
ＲＦＬ液のラテックスに、ラテックスを乾燥させて作製したフィルムの破断強力が５ｋｇｆ／ｃｍ２以上のビニルピリジンラテックスを使用した実施例１及び２は、比較例１（破断強力２．４ｋｇｆ／ｃｍ２）、比較例２（破断強力３．６ｋｇｆ／ｃｍ２）に比べて接着力（プレス加硫接着力、ベルト心線２本剥離力）が高かった。これは、破断強力の高いラテックスを使用することで加硫時に発生するアミン化合物、ラジカルのＲＦＬ皮膜の透過を防ぎ（バリアー性アップ）、結果接着性が向上したと考えられる。
【００６３】
実施例３
次に、綿からなる帆布を表２のラテックス１を使用した表３に示すＲＦＬ液（ＲＦＬ１）に浸漬した後、１４３°Ｃで９０秒間乾燥した。
【００６４】
乾燥させた帆布を２５ｍｍ幅に並べて表５に示すＥＰＤＭ接着ゴムとを１６０°Ｃで３０分間プレス加硫し、室温雰囲気下及び１２０°Ｃ雰囲気下で剥離試験を行い、接着力を測定した。結果を表７に示す。
【００６５】
【表７】
【００６６】
実施例４
実施例３と同じ材料からなる帆布を表２のラテックス２を使用した表３に示すＲＦＬ液（ＲＦＬ２）に浸漬した後、１４３°Ｃで９０秒間乾燥した。さらに実施例３と同様に平剥離力を測定した。その結果を表７に示す。
【００６７】
又、実施例３と実施例４のＲＦＬ液の存置安定性の評価を行った。３０°Ｃの温度条件下で３０日間存置し、外観がプリン状となった場合使用不可（×）とした。その結果を表７に示す。
【００６８】
比較例４〜６
表２のラテックス３〜５を使用した表３に示すＲＦＬ液（ＲＦＬ３〜５）に浸漬した後、１４３°Ｃで９０秒間乾燥した。さらに実施例３と同様に平剥離力を測定した。その結果を表７に示す。
【００６９】
ＲＦＬ液のラテックスに、ラテックスを乾燥させて作製したフィルムの破断強力が５ｋｇｆ／ｃｍ２以上のビニルピリジンラテックスを使用した実施例１及び２は、比較例１（破断強力２．４ｋｇｆ／ｃｍ２）、比較例２（破断強力３．６ｋｇｆ／ｃｍ２）に比べて接着力（プレス加硫接着力、ベルト心線２本剥離力）が高かった。これは、破断強力の高いラテックスを使用することで加硫時に発生するアミン化合物、ラジカルのＲＦＬ皮膜の透過を防ぎ（バリアー性アップ）、結果接着性が向上したと考えられる。又、比較例６は処理液の存置安定性に劣る結果となった。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る動力伝動用ベルトは自動車或いは一般産業用の駆動装置などに装着できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係るＶリブドベルトの断面図である。
【図２】本発明に係るＶベルトの断面図である。
【図３】心線曲げ剛性を測定する方法を示した概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ Ｖリブドベルト
２ 心線
３ 接着ゴム層
４ 圧縮ゴム層
５ 補強布
７ リブ
２１ Ｖベルト
２２ 補強布
２３ 心線
２４ 接着ゴム層
３０ オルゼン式曲げ試験機
３１ 試験片
３３ 試験片つかみ具
３５ 支点
【技術分野】
【０００１】
本発明は駆動装置などの動力伝動に用いられる動力伝動ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車の省エネルギー化、コンパクト化の社会的要請を背景に、エンジンルーム周辺の雰囲気温度は従来に比べて上昇してきている。これに伴い伝動ベルトの使用環境温度も高くなってきた。従来、伝動ベルトのゴムには主として天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴムが使用されてきたが、高温雰囲気下では、硬化した圧縮ゴム層に早期にクラックが生じるという問題が発生した。
【０００３】
このような伝動ベルトの早期破壊現象に対処するため、従来からクロロプレンゴムの耐熱性の改善が検討されてきたが、これに代わり最近では、例えば特許文献１に開示されているように、優れた耐熱性、耐寒性を有し、比較的に安価なポリマーであるエチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ）あるいはエチレン−プロピレン−ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）等のエチレン−α−オレフィンエラストマーの使用も検討されつつある。
【特許文献１】特開平６−３４５９４８号公報
【０００４】
しかし、エチレン−プロピレン系ゴムは耐引裂き力が低く、パーオキサイド加硫系を用いると、更に耐引裂き力が低下して、走行時に心線が飛び出しやすいという問題があった。一方、硫黄加硫系を用いたものは、加硫度を十分に上げるのが困難であるため、走行時に摩耗が多くなり、特にＶリブドベルトでは、摩耗紛がリブ部間の底部で蓄積され粘着摩耗を起こしやすく、これが発音を引き起こす大きな問題になっていた。また、加硫度を上げるために分子内の二重結合量の極めて多いＥＰＤＭを用いると、粘着摩耗はある程度改善できるものの、耐熱性が低下するという不具合が発生した。
【０００５】
更に、上記のゴム組成物単体の問題以外に、エチレン−α−オレフィンエラストマーと心線となる繊維コードとの接着方法の問題がある。具体的な対策としては、繊維コードをレゾルシン−ホルマリン−ＮＢＲラテックスを含有するディップ液に浸漬処理した後、ＥＰＤＭゴム組成物と加硫接着する方法や、レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス接着液で接着処理した繊維コードと、メチレン供与体、メチレン受容体及び珪酸化合物と配合したＥＰＤＭゴム組成物と加硫接着する方法などが検討されてきた。
【０００６】
又、帆布とエチレン・α−オレフィンゴムの接着においてエチレン・α−オレフィンゴムは反応性が低く、又帆布に極性の低いラテックスを使用したレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスで処理を行った場合、加硫時にゴム中に配合された加硫促進剤や老化防止剤から発生するアミン化合物、ラジカルが原因で帆布−接着処理層の界面剥離となり接着性が低下した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、レゾルシン−ホルマリン−ＮＢＲラテックスを含有するディップ液を用いる方法では、接着力は改善されても、繰り返し受ける屈曲疲労によって早期に低下する問題があった。また、メチレン供与体、メチレン受容体及び珪酸化合物と配合したＥＰＤＭゴム組成物を使用した場合でも、心線又は帆布と接着ゴム層とが早期に剥離する問題があった。
【０００８】
本発明は、これらの問題点に注目し、エチレン・α−オレフィンゴム組成物と伝動ベルトの心線となる繊維コード又は帆布とを良好に接着することができるエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コード又は帆布との接着処方を施した動力伝動ベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願請求項１記載の発明は、ベルト長手方向に沿って心線を接着ゴム層に埋設し、該接着ゴム層に隣接して伝動面側には圧縮ゴム層を配置し、背面側には伸張ゴム層を配置した動力伝動ベルトにおいて、前記接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更にその後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コードとを接着させた動力伝動ベルトにある。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、表面にカバー帆布を積層し、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層に隣接して圧縮ゴム層を配置した伝動ベルトにおいて、少なくともカバー帆布に接触する接着ゴム層又は圧縮ゴム層がエチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記カバー帆布に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物とカバー帆布とを接着させた動力伝動ベルトにある。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、表面にカバー帆布を積層し、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層に隣接して圧縮ゴム層を配置した伝動ベルトにおいて、前記接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更にその後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コードとを接着させ、さらに少なくともカバー帆布に接触する接着ゴム層又は圧縮ゴム層がエチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記カバー帆布に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物とカバー帆布とを接着させた動力伝動ベルトにある。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスに使用するゴムラテックスのフィルム状態での破断強力が、５〜６０ｋｇｆ／ｃｍ２である請求項１から３のいずれかに記載の動力伝動ベルトにある。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、ベルト長手方向に沿って心線を接着ゴム層に埋設し、該接着ゴム層に隣接して伝動面側には圧縮ゴム層を配置し、背面側には伸張ゴム層を配置した動力伝動ベルトにおいて、前記接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更にその後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コードとを接着させた動力伝動ベルトであることから、レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスのラテックスフィルムの破断強力を上げることができ、ＥＰＤＭとの接着性が向上する。
【００１４】
請求項２に記載の発明によると、少なくともカバー帆布に接触する接着ゴム層又は圧縮ゴム層がエチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記カバー帆布に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物とカバー帆布とを接着させた動力伝動ベルトであることから、レゾルシン‐ホルマリン‐ゴムラテックスのラテックスフィルムの破断強力を上げることができ、ＥＰＤＭと帆布との接着性を向上させる効果がある。
【００１５】
請求項３に記載の発明によると、前記接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更にその後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コードとを接着させ、さらに少なくともカバー帆布に接触する接着ゴム層又は圧縮ゴム層がエチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記カバー帆布に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物とカバー帆布とを接着させた動力伝動ベルトであることから、レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスのラテックスフィルムの破断強力を上げることができ、ＥＰＤＭと心線及び帆布との接着性が向上する。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、前記レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスに使用するゴムラテックスのフィルム状態での破断強力が、５〜６０ｋｇｆ／ｃｍ２である請求項１から３のいずれかに記載の動力伝動ベルトであることから、加硫時に発生するアミン化合物、ラジカルがラテックス被膜を透過するのを防ぐことができ、ＥＰＤＭと心線との接着性を向上させる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明で使用するエチレン・α−オレフィンゴム組成物の代表例として、エチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）からなるゴムがある。ここでジエンモノマーとしては、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエンなどが挙げられる。また、エチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ）も使用可能である。
【００１８】
上記ゴムの加硫には、硫黄や有機過酸化物が使用される。有機過酸化物としては、例えばジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、２，５−ジメチル−２，５−（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−モノ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等を挙げることができる。この有機過酸化物は、単独もしくは混合物として、通常エチレン−α−オレフィンエラストマー１００ｇに対して０．００５〜０．０２モルｇの範囲で使用される。
【００１９】
また、架橋助剤を配合することによって、架橋度を上げて粘着摩耗等の問題を防止することができる。架橋助剤として挙げられるものとしては、ＴＩＡＣ、ＴＡＣ、１，２ポリブタジエン、不飽和カルボン酸の金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、Ｎ−Ｎ´−ｍ−フェニレンビスマレイミド、硫黄など通常パーオキサイド加硫に用いるものである。動力伝動ベルトである図２のコグドＶベルト３は、内周側の圧縮ゴム層１３と、外周側の伸張ゴム層１５と、両ゴム層１３、１５間に接着ゴム層１８を積層した構成を有し、該接着ゴム層１８にはベルト長手方向に延伸した心線１９が埋設されている。又、圧縮ゴム層１３及び伸張ゴム層１５には、ベルト幅方向に延伸したコグ山１６とコグ谷１４とがベルト長手方向に沿って交互に形成されている。
【００２０】
そして、それ以外に必要に応じてカーボンブラック、シリカのような増強剤、炭酸カルシウム、タルクのような充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤のような通常のゴム配合物に使用されるものが使用される。
【００２１】
使用する撚糸コードは、下記方法によって処理される。
（１）まず未処理撚糸コードを、イソシアネート化合物又は／及びエポキシ樹脂で室温に設定した第１処理液に０．５〜３０秒間浸漬した後、１５０〜１９０°Ｃに調節したオーブンに２〜５分間通して乾燥される。
【００２２】
上記第１処理液で使用するイソシアネート化合物としては、例えば４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレン２，４−ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリアリールポリイソシアネート（例えば商品名としてＰＡＰＩがある）等がある。このイソシアネート化合物もトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。
【００２３】
また、上記イソシアネート化合物にフェノール類、第３級アルコール類、第２級アルコール類等のブロック化剤を反応させてポリイソシアネートのイソシアネート基をブロック化したブロック化ポリイソシアネートも使用可能である。
【００２４】
上記第１処理液で使用するエポキシ化合物としては、例えばエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールや、ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコールとエピクロルヒドリンのようなハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物や、レゾルシン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメチルメタン、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類やハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物などである。上記エポキシ化合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。
【００２５】
ここで、上記イソシアネート化合物あるいはエポキシ化合物の撚糸コードへの付着率は、８％以下であることが好ましい。該付着率が８％を越えると、処理コードの剛性が上昇し、ベルト屈曲によって心線の飛出しが発生しやすくなる。イソシアネート化合物あるいはエポキシ化合物の撚糸コードへの付着率は、第１処理液による処理前後のコードの質量の比から算出される。
【００２６】
（２）続いてＲＦＬ液である第２処理液で処理する。ＲＦＬ液はレゾルシンとホルマリンの初期縮合物をゴムラテックスと混合したものであり、この場合レゾルシンとホルマリンのモル比は３／１〜１／３にすることが接着力を高める上で好適である。ここでゴムラテックスは、心線のエチレン・α−オレフィンゴム組成物への接着力を向上させるためには、少なくともスチレンとビニルピリジンを含むラテックスが好ましい。接着ゴム層４、１８には、さらにレゾルシンホルマリン樹脂またはヘキサメトキシメチルメラミン樹脂を配合してもよい。配合量は、ゴム成分１００質量部に対してそれぞれ１〜１０質量部であることが好ましい。レゾルシンホルマリン樹脂またはヘキサメトキシメチルメラミン樹脂を配合することにより、心線とベルト本体との接着性を高温時においても高水準に維持することができる。
【００２７】
又、前記ＲＦＬ液のゴムラテックス中のスチレンの量は、ラテックスゴム１００質量部に対して３０〜６０質量部であることが好ましい。スチレンの量が３０質量部未満になると、ベルト加硫時にゴム中に配合された加硫促進剤や老化防止剤から発生するアミン化合物、ラジカルがラテックスゴムの皮膜を透過し、心線と接着処理ゴム層との界面剥離が発生し、心線と接着ゴムとの接着性が低下する。
【００２８】
一方、前記スチレンの量が、ラテックスゴム１００質量部中に６０質量部を越えた量添加されると、スチレンによりラテックスゴムが硬くなり、処理後のロープ曲げ剛性が高くなり、耐屈曲疲労性が小さくなる。
【００２９】
レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、上記ゴムラテックスのゴム分１００質量部に対してその樹脂分が５〜１００質量部になるように混合した上で、全固形濃度が５〜４０％になるように調節される。
【００３０】
第１処理液で処理されたコードは上記ＲＦＬ液に０．５〜３０秒間浸漬され、続いて２００〜２５０°Ｃに調節したオーブンに１〜３分間通して熱処理される。
【００３１】
（３）第３処理液は、エチレン・α−オレフィンゴムからなる接着用ゴム及び加硫剤をトルエン、メチルエチルケトン等の溶剤に溶解したものであって、好ましくはＥＰＤＭ、ＥＰＴ等のエチレン・α−オレフィンゴムである。上記第３処理液の濃度は、ポリマー成分が１０質量％以下であることが好ましい。
【００３２】
また、加硫剤としては、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルサルフェナミド（ＣＢＳ）、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＭＴＭ）、メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ＰＺ（ＺｎＭＤＣ）、硫黄などが挙げられる。この加硫剤は処理繊維コードとエチレン・α−オレフィンゴム組成物との１４０〜１８０℃での加熱加圧により接着力を向上させる。
【００３３】
上記接着処理をした撚糸コードは、例えば動力伝動ベルトとして図１に示すＶリブドベルトの心線として使用される。このＶリブドベルト１は、接着ゴム層３中に高強度かつ低伸度撚糸コードからなる心線２を埋設し、その下側に圧縮ゴム層４を有している。この圧縮ゴム層４にはベルト長手方向にのびる断面略三角形の複数のリブ７が設けられ、またベルト表面には付着したゴム付帆布５が設けられている。
【００３４】
前記圧縮ゴム層４に使用されるゴムは、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して、アラミド、ナイロン、ポリステル、ビニロン、綿など短繊維を１〜５０質量部、好ましくは５〜２５質量部含有してもよい。
【００３５】
一方、接着ゴム層３には、耐熱性を有し、心線との接着を良好にするために、上記エチレン−α−オレフィンエラストマーのゴム組成物であって、硫黄により加硫できるものを使用する。それ以外に必要に応じてカーボンブラック、シリカのような増強剤、炭酸カルシウム、タルクのような充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤等の通常のゴム配合に用いるものが使用される。
【００３６】
上記接着ゴム層３における硫黄の添加量は、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して０．５〜３．０質量部である。
【００３７】
なお、この接着ゴム層３に使用するエチレン−α−オレフィンエラストマーのうち、ＥＰＤＭは、ヨウ素価が４以上で４０未満であることが望ましい。ヨウ素価が４未満であるとゴム組成物の硫黄による加硫が充分でなく、心線の飛出しの問題が発生する。一方、４０を超えると、ゴム組成物のスコーチが短くなって取扱いが困難になり、また耐熱性が悪化する。
【００３８】
又、使用する帆布は、下記方法によって処理される。心線と同様なＲＦＬ液である処理液で処理する。帆布の場合も、心線処理と同様にレゾルシンとホルマリンのモル比は３／１〜１／３にすることが接着力を高める上で好適である。ここで、ゴムラテックスは、心線のエチレン・α−オレフィンゴム組成物への接着力を向上させるためには、少なくともスチレンとビニルピリジンを含むラテックスが好ましい。
【００３９】
又、前記ＲＦＬ液のゴムラテックス中のスチレンの量は、ラテックスゴム１００質量部に対して３０〜６０質量部であることが好ましい。スチレンの量が３０質量部未満になると、ベルト加硫時にゴム中に配合された加硫促進剤や老化防止剤から発生するアミン化合物、ラジカルがラテックスゴムの皮膜を透過し、帆布と接着処理ゴム層との界面剥離が発生し、帆布と接着ゴムとの接着性が低下する。
【００４０】
一方、前記スチレンの量が、ラテックスゴム１００質量部中に６０質量部を越えた量添加されると、スチレンによりラテックスゴムが硬くなり、処理後の帆布曲げ剛性が高くなり、耐屈曲疲労性が小さくなる。
【００４１】
前記ゴムラテックスのフィルム状態での破断強力は、５〜６０ｋｇｆ／ｃｍ２であることが好ましい。前記歯断強力の測定方法としては、ラテックスを自然乾燥しフィルムを作製した（フィルム厚み約０．３５ｍｍ）。このフィルムを１２０°Ｃ乾燥炉で２０分間熱処理した。熱処理後のフィルムを３号ダンベルで打ち抜き、２２°Ｃ、６５％の恒温室に１日放置する。そして、恒温室にて引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎで引張試験（オートグラフ、型番ＡＧＳ−１０ＫＮＤ）を行う。ここで、前記破断強力が５ｋｇｆ／ｃｍ２より小さい場合は、帆布と接着処理ゴム層との界面剥離が発生し、帆布と接着ゴムとの接着性が低下する。
【００４２】
一方、前記破断強力が６０ｋｇｆ／ｃｍ２より大きくなると、ラテックスゴムが硬くなりすぎ、処理後のロープ曲げ剛性又は帆布曲げ剛性が高くなりすぎ、耐屈曲疲労性が小さくなる。
【００４３】
レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、上記ゴムラテックスのゴム分１００質量部に対してその樹脂分が５〜１００質量部になるように混合した上で、全固形濃度が５〜４０％になるように調節される。
【００４４】
ＲＦＬ処理はＲＦＬ液に０．１〜３０秒間浸漬され、続いて、１００〜２００°Ｃに調節したオーブンに１〜３分間通して熱処理される。
【００４５】
Ｖリブドベルトの製造方法の一例は以下の通りである。まず、円筒状の成形ドラムの周面に１〜複数枚のカバー帆布と接着ゴム層を形成するゴムシートとを巻き付けた後、この上にロープからなる心線を螺旋状に巻き付け、更に圧縮ゴム層を巻きつけて積層体を得た後、これを加硫缶にて加硫して加硫スリーブを得る。
【００４６】
次に、加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールに掛架し、所定の張力下で走行させ、回転させた研削ホイールを走行中の加硫スリーブに当接させ、加硫スリーブの圧縮ゴム層表面に３〜１００個の複数の溝状部を一度に作成する。
【００４７】
得られた加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールから取り外し、該加硫スリーブを別の駆動ロールと従動ロールに掛架して走行させ、カッターによって所定の幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げる。
【００４８】
また、本発明の繊維コードの他の使用例としてはＶベルトがある。図２に示すＶベルト２１は、心線２３を接着ゴム層２４中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層２６を有している。この圧縮ゴム層２６には、長手方向に沿って所定間隔でコグを設けてもよい。
【実施例】
【００４９】
以下、具体的な実施例を伴って説明する。
【００５０】
実施例１
１，１００ｄｔｅｘ／１×５のＰＥＴの撚糸コードを表１に示す第１処理液に浸漬した後、１８０°Ｃで４分間熱処理した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
ついで、表２のラテックス１を使用した表３に示すＲＦＬ液（ＲＦＬ１）に浸漬した後、２３０°Ｃで２分間熱処理した後、表４に示すソーキングゴム液に浸漬して１５０°Ｃで４分間熱処理した。ソーキングゴム液は表５に示すようにＥＰＤＭ配合をトルエンに溶解させて作製したものである。
【００５３】
【表２】
【００５４】
【表３】
【００５５】
【表４】
【００５６】
【表５】
【００５７】
上記の処理した心線を並べて短冊状の試料（幅１０ｍｍ×長さ７０ｍｍ）を作製した。そして、温湿度２３°Ｃ、６５％の雰囲気下で８時間放置し、状態調節した。さらに、試料を図３に示すように、オルゼン式曲げ試験機３０にセットして、試験片３１とした。そして、図３に示すように試験片つかみ具３３を駆動させて支点３５に対して試験片３１を曲げた。そのときの試験片３１の曲げ角度と、試験片３１に掛かる力より試験片３１の曲げモーメントを算出し、心線曲げ剛性とした。そのときの値を表６に示す。
【００５８】
さらに、２５ｍｍ幅に隙間なく並べた処理コードと表５に示す配合のＥＰＤＭ接着ゴムとを１６０°Ｃで３０分及び１８０°Ｃで６０分間プレス加硫し、室温雰囲気下で両者間の平剥離力を測定し、処理コードと接着ゴムとの接着力を評価した。結果を表６に示す。
【００５９】
実施例２
表１に示す第１処理液を用いて実施例１と同様の処理をし、次いで、表２のラテックス２を使用した表３に示すＲＦＬ液（ＲＦＬ２）に浸漬した後、２３０°Ｃで２分間熱処理した。ＰＥＴの処理コードを作製し、実施例１と同様に平剥離力及び心線曲げ剛性を測定し、加えて、上記処理コードを使用して３ＰＫ１１００のサイズのＶリブドベルトを作製した。得られたＶリブドベルトを、直径１２０ｍｍの駆動プーリと従動プーリ、及び直径４５ｍｍのテンションプーリからなる走行試験機にセットした。従動プーリに８．８ｋＷの負荷、及びテンションプーリに８３４Ｎの負荷をかけながら駆動プーリを４,９００ｒｐｍで駆動した。５００時間走行後、任意の心線２本の剥離力を測定し、同条件で作製した走行前のＶリブドベルトの心線２本の剥離力と比較した。結果を表６に併記する。
【００６０】
比較例１〜３
表１に示す第１処理液を用いて実施例１と同様の処理をし、次いで、表２のラテックス３〜５を使用した表３に示すＲＦＬ液（ＲＦＬ３〜５）に浸漬した後、２３０°Ｃで２分間熱処理した。ＰＥＴの処理コードを作製し、実施例１と同様に平剥離力及び心線曲げ剛性を測定し、加えて、実施例１及び２と同じサイズのベルトを作製して同様の条件で走行試験をした後、実施例と同様の条件で平剥離力を測定した。その結果を表６に併記する。
【００６１】
【表６】
【００６２】
ＲＦＬ液のラテックスに、ラテックスを乾燥させて作製したフィルムの破断強力が５ｋｇｆ／ｃｍ２以上のビニルピリジンラテックスを使用した実施例１及び２は、比較例１（破断強力２．４ｋｇｆ／ｃｍ２）、比較例２（破断強力３．６ｋｇｆ／ｃｍ２）に比べて接着力（プレス加硫接着力、ベルト心線２本剥離力）が高かった。これは、破断強力の高いラテックスを使用することで加硫時に発生するアミン化合物、ラジカルのＲＦＬ皮膜の透過を防ぎ（バリアー性アップ）、結果接着性が向上したと考えられる。
【００６３】
実施例３
次に、綿からなる帆布を表２のラテックス１を使用した表３に示すＲＦＬ液（ＲＦＬ１）に浸漬した後、１４３°Ｃで９０秒間乾燥した。
【００６４】
乾燥させた帆布を２５ｍｍ幅に並べて表５に示すＥＰＤＭ接着ゴムとを１６０°Ｃで３０分間プレス加硫し、室温雰囲気下及び１２０°Ｃ雰囲気下で剥離試験を行い、接着力を測定した。結果を表７に示す。
【００６５】
【表７】
【００６６】
実施例４
実施例３と同じ材料からなる帆布を表２のラテックス２を使用した表３に示すＲＦＬ液（ＲＦＬ２）に浸漬した後、１４３°Ｃで９０秒間乾燥した。さらに実施例３と同様に平剥離力を測定した。その結果を表７に示す。
【００６７】
又、実施例３と実施例４のＲＦＬ液の存置安定性の評価を行った。３０°Ｃの温度条件下で３０日間存置し、外観がプリン状となった場合使用不可（×）とした。その結果を表７に示す。
【００６８】
比較例４〜６
表２のラテックス３〜５を使用した表３に示すＲＦＬ液（ＲＦＬ３〜５）に浸漬した後、１４３°Ｃで９０秒間乾燥した。さらに実施例３と同様に平剥離力を測定した。その結果を表７に示す。
【００６９】
ＲＦＬ液のラテックスに、ラテックスを乾燥させて作製したフィルムの破断強力が５ｋｇｆ／ｃｍ２以上のビニルピリジンラテックスを使用した実施例１及び２は、比較例１（破断強力２．４ｋｇｆ／ｃｍ２）、比較例２（破断強力３．６ｋｇｆ／ｃｍ２）に比べて接着力（プレス加硫接着力、ベルト心線２本剥離力）が高かった。これは、破断強力の高いラテックスを使用することで加硫時に発生するアミン化合物、ラジカルのＲＦＬ皮膜の透過を防ぎ（バリアー性アップ）、結果接着性が向上したと考えられる。又、比較例６は処理液の存置安定性に劣る結果となった。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る動力伝動用ベルトは自動車或いは一般産業用の駆動装置などに装着できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係るＶリブドベルトの断面図である。
【図２】本発明に係るＶベルトの断面図である。
【図３】心線曲げ剛性を測定する方法を示した概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ Ｖリブドベルト
２ 心線
３ 接着ゴム層
４ 圧縮ゴム層
５ 補強布
７ リブ
２１ Ｖベルト
２２ 補強布
２３ 心線
２４ 接着ゴム層
３０ オルゼン式曲げ試験機
３１ 試験片
３３ 試験片つかみ具
３５ 支点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト長手方向に沿って心線を接着ゴム層に埋設し、該接着ゴム層に隣接して伝動面側には圧縮ゴム層を配置し、背面側には伸張ゴム層を配置した動力伝動ベルトにおいて、前記接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更にその後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コードとを接着させたことを特徴とする動力伝動ベルト。
【請求項２】
表面にカバー帆布を積層し、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層に隣接して圧縮ゴム層を配置した伝動ベルトにおいて、少なくともカバー帆布に接触する接着ゴム層又は圧縮ゴム層がエチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記カバー帆布に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物とカバー帆布とを接着させたことを特徴とする動力伝動ベルト。
【請求項３】
表面にカバー帆布を積層し、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層に隣接して圧縮ゴム層を配置した伝動ベルトにおいて、前記接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更にその後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コードとを接着させ、さらに少なくともカバー帆布に接触する接着ゴム層又は圧縮ゴム層がエチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記カバー帆布に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物とカバー帆布とを接着させたことを特徴とする動力伝動ベルト。
【請求項４】
前記レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスに使用するゴムラテックスのフィルム状態での破断強力が、５〜６０ｋｇｆ／ｃｍ２である請求項１から３のいずれかに記載の動力伝動ベルト。
【請求項１】
ベルト長手方向に沿って心線を接着ゴム層に埋設し、該接着ゴム層に隣接して伝動面側には圧縮ゴム層を配置し、背面側には伸張ゴム層を配置した動力伝動ベルトにおいて、前記接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更にその後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コードとを接着させたことを特徴とする動力伝動ベルト。
【請求項２】
表面にカバー帆布を積層し、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層に隣接して圧縮ゴム層を配置した伝動ベルトにおいて、少なくともカバー帆布に接触する接着ゴム層又は圧縮ゴム層がエチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記カバー帆布に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物とカバー帆布とを接着させたことを特徴とする動力伝動ベルト。
【請求項３】
表面にカバー帆布を積層し、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層に隣接して圧縮ゴム層を配置した伝動ベルトにおいて、前記接着ゴム層が、エチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記心線を形成する繊維コードがイソシアネート化合物又はエポキシ化合物からなる第一処理液で処理し、次に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの第二処理液で処理し、更にその後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物に加硫剤を添加した第三処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴムの未加硫組成物と密着加硫せしめエチレン・α−オレフィンゴム組成物と繊維コードとを接着させ、さらに少なくともカバー帆布に接触する接着ゴム層又は圧縮ゴム層がエチレン・α−オレフィンゴム組成物であって、上記カバー帆布に、ラテックスが少なくともスチレン及びビニルピリジンを含むラテックスであって、前記スチレンの含有量がラテックス１００質量部に対して３０〜６０質量部含まれているレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスの処理液で処理した後、エチレン・α−オレフィンゴム組成物とカバー帆布とを接着させたことを特徴とする動力伝動ベルト。
【請求項４】
前記レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックスに使用するゴムラテックスのフィルム状態での破断強力が、５〜６０ｋｇｆ／ｃｍ２である請求項１から３のいずれかに記載の動力伝動ベルト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１９７６０（Ｐ２００９−１９７６０Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６７３０３（Ｐ２００７−２６７３０３）
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
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