摩擦伝動ベルト
【課題】ベルト駆動部分が被水した時に生じるスリップ騒音を抑制し、かつ優れた屈曲疲労性を有する摩擦伝動ベルトを提供する。
【解決手段】加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満のものであり、かつ、エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有し、実質的に短繊維を含有しない圧縮ゴム層から構成されている摩擦伝動ベルト。
【解決手段】加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満のものであり、かつ、エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有し、実質的に短繊維を含有しない圧縮ゴム層から構成されている摩擦伝動ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は摩擦伝動ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の補助駆動用等に用いられる動力伝達用の摩擦伝動ベルトにおいて、従来よりベルト駆動時に発生するスリップ音は騒音とされ、自動車の静粛化のためには改善しなければならない問題であった。このベルトから発生する騒音の種類の一つに、エンジンルーム内に水が入って、ベルトが被水した時に生じるスリップ音がある。この被水時のスリップ音を改善するために従来から用いられている技術として、ベルトリブ部に短繊維を混入したり、撥水剤をベルトリブ部表面に塗布したりすること等が行われている。
【０００３】
しかし、ベルトリブ部に短繊維を混入させた伝動ベルトでは、短繊維を使用することによって被水時のスリップ音を改善させることが出来るものの、短繊維とゴムとの弾性率が極端に違うため、屈曲疲労を受けたときに短繊維とゴムとの界面に応力が集中して亀裂開始点となり、早期に亀裂が成長して製品寿命が短くなる。特に、ベルト幅方向に配向させた短繊維の表面が露出しているリブ山先端では、ゴムと短繊維の接着界面の露出が大きく、亀裂によりリブ山の破損が生じやすい。
【０００４】
一方、ベルトリブ部に撥水剤を塗布する方法は、リブ形状を成形させた後で、撥水剤を塗布するといった作業工程が増えることで、ベルトの製造コストが増加するといった問題点がある。
また上述の方法とは別に、プーリと接触するゴムにシリカを配合させることにより、被水時のスリップ音等を抑制する試みもなされている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、リブ部側表面の少なくとも一部がエチレン−α−オレフィンエラストマー、シリカ及び短繊維を配合したゴム配合物で構成されることにより、注水時におこるスリップによる騒音の発生を改善したＶリブドベルトが開示されている。しかし、ここでは、リブがシリカを配合したゴム層及びシリカを配合しないゴム層を有するものである。このため、シリカを配合したゴム層をベルトリブ部の一部分に設ける場合に、異なる配合のゴムを用いなければならず、作業工程が煩わしくなるといった問題点がある。また、短繊維を含むため、上述のように屈曲疲労により製品寿命が短くなるといった問題が生じる。
【０００６】
特許文献２では、特定量の表面処理シリカとカーボンブラック、加硫促進剤、加硫剤、短繊維を配合した特定の物性を示すクロロプレンゴム組成物を圧縮ゴム層に使用することにより、補強効果を失うことなく粘着摩耗を抑制し、走行時の騒音を減少させた伝動ベルトが開示されている。しかし、短繊維を含むため、屈曲疲労により製品寿命が短くなるといった問題が生じる。
【０００７】
特許文献３では、不飽和カルボン酸金属塩を含有した水素化ニトリルゴムに対して、シリカ及び共架橋剤を添加し、有機過酸化物により架橋したゴムからなる伝動ベルトが開示されている。しかし、圧縮ゴム層にエチレン−α−オレフィンエラストマーを用いる場合のスリップ騒音の抑制について詳細に検討されているわけではない。
【０００８】
従って、動力伝達用の摩擦伝動ベルトにおいて、作業工程が容易で、ベルト駆動部分が被水した時に生じるスリップ騒音を抑制し、かつベルト走行時の屈曲疲労性に優れる摩擦伝動ベルトが必要とされていた。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２４７６０４号公報
【特許文献２】特開２００２−６９２４０号公報
【特許文献３】特開２００３−２２１４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記現状を鑑みて、ベルト駆動部分が被水した時に生じるスリップ騒音を抑制し、かつ優れた屈曲疲労性を有する摩擦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】
【００１１】
本発明は、加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満のものであり、かつ、エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有し、実質的に短繊維を含有しない圧縮ゴム層から構成されていることを特徴とする摩擦伝動ベルトである。
【００１２】
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーのエチレン含量は、６０質量％以上８０質量％未満であることが好ましい。
上記シリカの含有量は、上記エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して４０〜１００質量部であることが好ましい。
上記摩擦伝動ベルトは、Ｖリブドベルト又は平ベルトであることが好ましい。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本発明の摩擦伝動ベルトは、加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満のものであり、かつ、エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有し、実質的に短繊維を含有しない圧縮ゴム層から構成されているものである。このため、ベルト駆動部分が被水した時に生じるスリップ騒音が抑制され、かつベルト走行時の屈曲疲労性に優れる。
【００１４】
通常、摩擦伝動ベルトにおいて、ベルトリブ部に短繊維を混入させることにより被水時のスリップ音は改善されるが、屈曲疲労を受けたときに亀裂ができやすくなる。本発明では、圧縮ゴム層にシリカを添加することにより、ベルト表面に適度な粗さを与えてスリップ音の発生を抑制することができる。また、圧縮ゴム層がシリカとエチレン−α−オレフィンエラストマーを含有し、加硫後の硬度が８０以上９５未満（ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度）のものであるため、ゴムの機械強度を補い、実質的に短繊維を含有しなくても、充分なベルト強度を保つことができる硬度を有することができる。従って、本発明の摩擦伝動ベルトは、優れたスリップ音の発生抑制と屈曲疲労性を両立したものである。
【００１５】
本発明の摩擦伝動ベルトにおいて、上記圧縮ゴム層は、加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満のものである。このため、上記摩擦伝動ベルトは、適切なベルト強度を有するものである。また、従来では一般的に、適切なベルト強度を保持することを目的として短繊維を添加しているが、後述するように、上記圧縮ゴム層は、短繊維を実質的に含有しなくても、上記特定の硬度を有するものである。従って、上記圧縮ゴム層は、短繊維を実質的に含有しないことによって、ベルトが屈曲を受けたときの応力集中の偏る部分が実質的に存在しなくなり、亀裂が発生しにくくなる。その結果、ベルト屈曲寿命を向上させることができる。
【００１６】
上記硬度が８０未満であると、摩擦伝動ベルトの強度が低くてリブ部が破損するおそれがある。９５以上であると、屈曲疲労性が低下するおそれがある。上記硬度は、８３〜９１であることが好ましい。
【００１７】
上記摩擦伝動ベルトにおいて、上記圧縮ゴム層は、エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有するものである。エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを用いることにより、上述した加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満の圧縮ゴム層を得ることができる。
【００１８】
摩擦伝動ベルトに水が被水した場合に発生する注水スリップ音は、圧縮ゴム層表面とプーリとの界面に水が介在してスティックスリップが発生することによって生じるが、本発明では、シリカを添加することによって、圧縮ゴム表面の表面粗さを粗くすることで、そのような注水時の水膜が形成されにくくなり、その結果、注水スリップ音の発生を抑制することができる。また、本発明では、エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを用いることにより、上述したような加硫後の硬度を有するベルト強度の高いものを得ることができる。このため、本発明における圧縮ゴム層が従来用いられる短繊維を実質的に含有していないものであっても充分に高いベルト強度を付与することができ、また、優れた屈曲疲労性を付与することもできる。
【００１９】
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、エチレンを除くα−オレフィンとエチレンとジエン（非共役ジエン）の共重合体からなるゴム、それらの一部ハロゲン置換物、又はこれらの２種以上の混合物が用いられ、上記エチレンを除くα−オレフィンとしては、好ましくは、プロピレン、ブテン、ヘキセン及びオクテンから選ばれる少なくとも１種が用いられる。なかでも、スリップ音を抑制し、かつ優れた屈曲疲労性を有することができる点から、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム（以下、ＥＰＤＭと略す）、がより好ましい。また、これらのハロゲン置換物や、他のゴムをブレンドしたものでも良い。ジエン種は、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）であることが本発明の効果を得る点で好ましい。またジエン成分が含まれていないエチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ）も選択可能である。
【００２０】
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーのエチレン含量（エチレン−α−オレフィンエラストマー中におけるエチレン由来の構成単位の含有量）は、上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴムを構成するエチレン、α−オレフィン及びジエンの合計量１００質量％中６０質量％以上８０質量％未満であることが好ましい。上記エチレン含量が６０質量％以上８０質量％未満のエチレン−α−オレフィンエラストマーをシリカとともに用いた場合には、圧縮ゴム層が実質的に短繊維を含有しないものである場合にも、ゴム硬度が高く、充分なベルト硬度を得るとともに、注水スリップ音を充分に抑制することができる。このため、上記特定のエチレン−α−オレフィンエラストマーを用いる場合には、注水スリップ音をより好適に抑制できるとともに、より優れた屈曲疲労性を摩擦伝動ベルトに付与することができる。
【００２１】
上記エチレン含量が６０質量％未満であると、ゴムが柔らかくなるおそれがある。８０質量％以上であると、ゴムが硬すぎてベルトに適用出来ないおそれがある。上記エチレン含量は、６０〜７０質量％であることがより好ましい。
【００２２】
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーの市販品としては、例えば、ノーデルＩＰ３６７０（商品名、ＥＰＤＭ、エチレン含量５８質量％、デュポンダウエラストマー社製）、ノーデルＩＰ３７４５Ｐ（商品名、ＥＰＤＭ、エチレン含量７０質量％、デュポンダウエラストマー社製）等を挙げることができる。これらは、上記圧縮ゴム層の加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満となるために、エチレン含量が上記６０質量％以上８０質量％未満になるように、単独で用いるか又は２種以上を併用してもよい。
【００２３】
上記圧縮ゴム層は、上記エチレン−α−オレフィンエラストマー以外に、本発明の効果を阻害しない範囲内で、水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、ＣＳＭ、ＡＣＳＭ、ＳＢＲ等のその他のポリマーを含有するものであってもよい。
【００２４】
上記シリカとしては特に限定されず、従来公知のものを使用することができ、例えば、乾式シリカ、湿式シリカ、表面処理したシリカ等を挙げることができる。上記湿式シリカ（含水ケイ酸）は、一般にはケイ酸ナトリウムと鉱酸及び塩類を水溶液中で反応させる方法で得ることができ、乾式シリカに比べ正面に多数のシラノール基を有するために高い極性をもつ。また湿式シリカは、乾式シリカに比べコストが低く、加工性が良好であるといった長所を有している。上記表面処理したシリカは、乾式シリカや湿式シリカをシランカップリング剤で表面処理して分散性を向上させたものである。
【００２５】
上記シリカの含有量は、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部（固形分）に対して４０〜１００質量部であることが好ましい。上記特定量のシリカを含有することにより、優れた注水スリップ音の発生抑制と屈曲疲労性の両方を満たすことができる。４０質量部未満であると、ゴム表面の粗さが小さくなり、水膜を形成し、スティックスリップが生じやすくなるおそれがある。１００質量部を超えると、ゴムが硬くなり過ぎて、走行による屈曲疲労によりクラックが発生しやすくなり、ベルト寿命が低下するおそれがある。上記含有量は、６０〜８０質量部であることがより好ましい。
【００２６】
本発明における上記圧縮ゴム層は、実質的に短繊維を含有しないものである。実質的に短繊維を含有しないと、通常、注水時のスリップ音が発生しやすくなったり、ゴムの機械強度が低下してしまうが、本発明の摩擦伝動ベルトは、上記圧縮ゴム層が、上記シリカと上記エチレン−α−オレフィンエラストマーとを含有しているため、スリップ音が抑制され、かつゴム硬度が高いものである。また、実質的に短繊維を含有しないことから、短繊維とゴムとの弾性率の差異によって、屈曲疲労を受けたときに短繊維とゴムとの界面に応力が集中して亀裂開始点となり、早期に亀裂が成長して製品寿命が短くなる等の問題が生じるおそれがない。
【００２７】
上記圧縮ゴム層が実質的に短繊維を含有しないとは、短繊維を含有させることによる効果が発現するほど含有していないこと、即ち、スリップ音の発生を抑制したり、ゴムの機械強度を向上させることができるほど含有していないことである。ここで、実質的に短繊維を含有しない量とは、例えば、短繊維の含有量が、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質量部である。５質量部を超えると、材料コストが高くなるおそれがある。好ましくは、０質量部である。なお、上記短繊維としては、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミド等を挙げることができる。
【００２８】
上記圧縮ゴム層は、シランカップリング剤を含有するものであってもよい。
上記シランカップリング剤としては、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−シアノプロピルジメチルクロロシラン、３−［Ｎ−アリル−Ｎ−（２−アミノエチル）］アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｐ−［Ｎ−（２−アミノエチル）アミノメチル］フェネチルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノメチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、１−（３−アミノプロピル）−１，１，３，３，３−ペンタメチルジシロキサン、３−アミノプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、α，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン、α，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン、１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、α，ω−ビス（メルカプトメチル）ポリジメチルシロキサン、α，ω−ビス（メルカプトメチル）ポリジメチルシロキサン、１，３−ビス（メルカプトメチル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、α，ω−ビス（３−メルカプトプロピル）ポリジメチルシロキサン、α，ω−ビス（３−メルカプトプロピル）ポリジメチルシロキサン、１，３−ビス（３−メルカプトメチル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、Ｎ，Ｎ−ビス［（メチルジメトキシシリル）プロピル］アミン、Ｎ，Ｎ−ビス［３−（メチルジメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミンＮ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アミン、Ｎ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、３−メルカプトプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、１−トリメトキシシル−４，７，１０−トリアザデカン、Ｎ−［（３−トリメトキシシリル）プロピル］トリエチレンテトラミン、Ｎ−３−トリメトキシシリルプロピル−ｍ−フェニレンジアミン等を挙げることができる。
【００２９】
上記圧縮ゴム層を形成するためのゴム配合物は、硫黄又は過酸化物によって架橋することができる。
上記架橋のための過酸化物としては、特に限定されるものではないが、通常の有機過酸化物が使用され、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）へキサン、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。上記有機過酸化物の添加量は、有機過酸化物の官能基量や分子量又はＥＰＤＭのジエン量等に合わせて適宜設定すればよいが、通常、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０．５〜５ｇの範囲で使用される。
【００３０】
上記過酸化物架橋の場合はまた、架橋助剤を配合してもよい。架橋助剤を配合することによって、架橋密度を上げて接着力をさらに安定させ、粘着摩耗性等の問題を防止することができる。上記架橋助剤としては、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリアリルシアヌレート（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、硫黄等通常パーオキサイド架橋に用いるものを挙げることができる。
【００３１】
硫黄加硫の場合、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１〜３質量部であることが好ましい。
硫黄加硫の場合はまた、加硫促進剤を配合してもよい。加硫促進剤を配合することによって、架橋密度を上げて粘着摩耗等の問題を防止することができる。上記加硫促進剤としては、一般的に加硫促進剤として使用されるものであればよく、例えば、Ｎ−オキシジエチレンベンゾチアゾール−２−スルフェンアミド（ＯＢＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＭＤＣ）、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＥＤＣ）、Ｎ−シクロヘキシルベンゾチアゾール−２−スルフェンアミド、２−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアゾリルジスルフィド等を挙げることができる。
【００３２】
本発明において、上記圧縮ゴム層を形成するためのエチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有する配合物は、上述した成分と共に、必要に応じて、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク等の充填剤、可塑剤、安定剤、加工補助剤、老化防止剤、着色剤等の通常のゴム工業で用いられる種々の薬剤を含有していてもよい。
【００３３】
上記圧縮ゴム層を形成するための配合物は、エチレン−α−オレフィンエラストマーを、必要に応じて、上述したような薬剤と共に、ロール、バンバリー等、通常の混合手段を用いて均一に混合することによって得ることができる。
【００３４】
本発明の摩擦伝動ベルトとしては、例えば、上記圧縮ゴム層と、上記圧縮ゴム層に接し、ベルト長手方向に沿って心線が埋設されている接着ゴム層と、上記接着ゴム層と接する上帆布層とから構成されるものを挙げることができる。
また、本発明の摩擦伝動ベルトは、上記接着ゴム層を有しないものであってもよい。
【００３５】
上記接着ゴム層を形成するためのゴム成分としては、例えば、上記圧縮ゴム層で用いられるものと同じものを使用することができる。
また接着ゴム層を形成するための配合物は、上記圧縮ゴム層と同様に、上述した他の成分を含有していてもよい。また、上記接着ゴム層を形成するための配合物は、上記圧縮ゴム層と同様の方法により得ることができる。
【００３６】
上記上帆布層としては、例えば、綿、ポリアミド、ポリエチレンフタラート、アラミド短繊維からなる糸を用いて、平織、綾織、朱子織等に製織した布を用いることができる。
上記心線としては、ポリエステル心線、ナイロン心線、ビニロン心線、アラミド心線等が好適に用いられるが、なかでも、上記ポリエステル心線としてはポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等が、上記ナイロン心線としては６，６−ナイロン（ポリヘキサメチレンアジパミド）、６ナイロンが好適に用いられる。上記アラミド心線としてはコポリパラフェニレン・３，４’オキシジフェニレン・テレフタルアミドやポリパラフェニレンテレフタルアミドやポリメタフェニレンイソフタルアミド等が好適に用いられる。これらの心線は、一般に、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス接着剤組成物（ＲＦＬ接着剤）等で接着処理されて、上記心体層内に埋設されている。
【００３７】
本発明の摩擦伝動ベルトは、Ｖリブドベルト又は平ベルトであることが好ましい。
上記Ｖリブドベルト及び平ベルトの例を、図１、図２を用いて説明する。
【００３８】
図１は、本発明に、Ｖリブドベルトの一例の横断面図（ベルト長手方向に直角な面）を示し、ベルトの上面は、単層又は複数層の上帆布層１が形成されており、この内側に隣接して、接着ゴム層３が積層されている。この接着ゴム層３には、繊維コードからなる複数の低伸度の心線２が間隔を置いてベルト長手方向に延びるように埋設されている。更に、この接着ゴム層の内側に隣接して、圧縮ゴム層５が積層されている。この圧縮ゴム層は、ベルト長手方向に延びるように相互に間隔を有するリブ４に形成されている。
図２は、本発明の平ベルトの一例の横断面図を示し、上記と同様、上帆布層１、接着ゴム層３及び圧縮ゴム層５が積層されている。
【００３９】
本発明による摩擦伝動ベルトは、従来より知られている通常の方法によって製造することができる。例えば、Ｖリブドベルトに例をとれば、表面が平滑な円筒状の成形ドラムの周面に１枚又は複数枚の上帆布と接着ゴム層を形成するためのゴム配合物未加硫シートを巻き付ける。次いで、その上にポリエステル等の心線を螺旋状にスピニングし、更に、その上に接着ゴム層を形成するためのゴム配合物未加硫シートを巻き付けた後、圧縮ゴム層を形成するためのゴム配合物未加硫シートを巻き付けて積層体とし、これを加硫缶中にて加熱加圧し、加硫して、環状物を得る。次に、この環状物を駆動ロールと従動ロールとの間に掛け渡して、所定の張力の下で走行させながら、これに研削砥石にて表面に複数のリブを形成する。この後、この環状物を更に別の駆動ロールと従動ロールとの間に掛け渡して走行させながら、所定の幅に裁断すれば、製品としてのＶリブドベルトを得ることができる。
【００４０】
本発明の摩擦伝動ベルトは、加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満のものであり、かつ、エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有し、実質的に短繊維を含有しない圧縮ゴム層から構成されているものである。このため、短繊維を実質的に含有することなく、ベルト被水時に発生するスリップ音が抑制され、かつ屈曲疲労性に優れるものである。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の摩擦伝動ベルトは、上記構成からなるものであるため、ベルト被水時に発生するスリップ音の発生が抑制され、かつ屈曲疲労性に優れる。従って、本発明の摩擦伝動ベルトは、自動車用補機（ダイナモ、エヤコン、パワステ等）の駆動用等の動力伝動用ベルトとして好適に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下に本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。また実施例中、「部」、「％」は特に断りのない限り「質量部」、「質量％」を意味する。
【００４３】
（実施例１〜４、比較例１〜４）
接着ゴム層と圧縮ゴム層の製造
圧縮ゴム層を表１に示すゴム配合物から調製し、バンバリーミキサーで混練後、カレンダーロールで圧延し、圧縮ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを作成した。ゴム成分については、表２のように市販品を混合して所望のエチレン含量に調整した。
なお、用いた市販品は、以下のとおりである。
エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）：
ノーデルＩＰ３６７０（エチレン含量５８％、ジエン種ＥＮＢ、デュポンダウエラストマー社製）
ノーデルＩＰ３７４５Ｐ（エチレン含量７０％、ジエン種ＥＮＢ、デュポンダウエラストマー社製）
クロロプレンゴム（ＣＲ）：ネオプレンＧＲＴ（イオウ変性タイプクロロプレンゴム、デュポンダウエラストマー社製）
カーボンブラック：ＨＡＦカーボン（三菱化学社製）
パラフィンオイル：サンフレックス２２８０（日本サン化学社製）
シリカ：トクシールＧＵ（トクヤマ社製）
シランカップリング剤：Ｓｉ−６９（デグサ社製）
加硫助剤：ステアリン酸（花王社製）、酸化亜鉛（堺化学工業社製）
老化防止剤：２２４、ＭＢ（以上、大内新興化学社製）
有機過酸化物：ジクミルパーオキサイド（日本油脂社製）
短繊維：６６ナイロン繊維、６ｄｅ×１ｍｍ
【００４４】
なお、接着ゴム層については、実施例及び比較例の接着ゴム層の成分が全て同一となるようにして、接着ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを作成した。
【００４５】
伝動ベルトの作製
帆布と上記接着ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを、表面が平滑な円筒状の成形ドラムの周辺に巻き付けた後、この上にポリエステル心線（ポリエステルコード、１０００デニール、／２×３、上撚り９．５Ｔ／１０ｃｍ（Ｚ）、下撚り２．１９Ｔ／１０ｃｍ、帝人社製）を螺旋状にスピニングした。更に、その上に上記接着ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを巻き付けた後、圧縮ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを巻き付けて積層体とし、これを内庄６ｋｇｆ／ｃｍ２、外圧９ｋｇｆ／ｃｍ２、温度１６５℃、時間３５分間、加硫缶中にて加熱加圧し、蒸気加硫して、環状物を得た。次いで、この環状物を駆動ロールと従動ロールとからなる第１の駆動システムに取り付けて、所定の張力の下で走行させながら、これに研削砥石にて表面に複数のリブを形成し、この後、この環状物を更に別の駆動ロールと従動ロールとからなる第２の駆動システムに取り付けて、走行させながら、所定の幅に裁断して、リブ数３、周長さ１０００ｍｍの製品としてのＶリブドベルトを得た。
【００４６】
上記で得られた圧縮ゴム層用ゴム配合物未加硫シートの加硫後の硬度を下記の方法で測定した。また、上記で得られたＶリブドベルトのベルト屈曲寿命及びスリップ音について下記の方法で評価した。それぞれの結果を表１に示す。
【００４７】
＜圧縮ゴム層の加硫後の硬度＞
上記で得られた圧縮ゴム層用ゴム配合物未加硫シートの加硫後の硬度を、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じてタイプＡデュロメータによって計測した。
【００４８】
＜ベルト屈曲寿命＞
図３は、Ｖリブドベルトの耐久評価用のベルト走行試験機のレイアウトを示す。このベルト走行試験機は、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１１、下側が駆動プーリ１２）と、それらの上下方向中間の右方に配されたプーリ径４５ｍｍの小径のリブプーリ１３とからなる。小径のリブプーリ１３は、ベルト巻き付け角度が９０°となるように位置付けられている。
上記で得られた各Ｖリブドベルトについて、３つのリブプーリ１１〜１３に巻き掛け、且つ８３４Ｎ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１３を側方に引っ張り、雰囲気温度２３℃の下で駆動プーリである下側のリブプーリ１２を４９００ｒｐｍの回転速度で回転させるベルト走行試験を実施した。そして、ベルトのリブ部にクラックが発生するまでの時間を計測し、その時間をベルト屈曲寿命とした。
【００４９】
＜スリップ音＞
図３において、ベルト走行中、駆動プーリ１２に注水（２０００ｃｃ／分）を行った時のスリップ音の有無にて評価した。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
表１より、実施例のベルトは、スリップ音がしないか又は小さく、ベルト屈曲寿命は長く、かつ充分な硬度を有するものであった。しかし、比較例のベルトは、スリップ音、ベルト屈曲寿命及びゴム硬度の全てについて良好なものはなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の摩擦伝動ベルトは、自動車用補機（ダイナモ、エヤコン、パワステ等）の駆動用等の動力伝動用ベルトとして好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】Ｖリブドベルトの一例の横断面図を示す。
【図２】平ベルトの一例の横断面図を示す。
【図３】ベルト走行試験機のレイアウト図を示す。
【符号の説明】
【００５５】
１ 上帆布層
２ 心線
３ 接着ゴム層
４ リブ
５ 圧縮ゴム層
１１ 従動プーリ
１２ 駆動プーリ
１３ リブプーリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は摩擦伝動ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の補助駆動用等に用いられる動力伝達用の摩擦伝動ベルトにおいて、従来よりベルト駆動時に発生するスリップ音は騒音とされ、自動車の静粛化のためには改善しなければならない問題であった。このベルトから発生する騒音の種類の一つに、エンジンルーム内に水が入って、ベルトが被水した時に生じるスリップ音がある。この被水時のスリップ音を改善するために従来から用いられている技術として、ベルトリブ部に短繊維を混入したり、撥水剤をベルトリブ部表面に塗布したりすること等が行われている。
【０００３】
しかし、ベルトリブ部に短繊維を混入させた伝動ベルトでは、短繊維を使用することによって被水時のスリップ音を改善させることが出来るものの、短繊維とゴムとの弾性率が極端に違うため、屈曲疲労を受けたときに短繊維とゴムとの界面に応力が集中して亀裂開始点となり、早期に亀裂が成長して製品寿命が短くなる。特に、ベルト幅方向に配向させた短繊維の表面が露出しているリブ山先端では、ゴムと短繊維の接着界面の露出が大きく、亀裂によりリブ山の破損が生じやすい。
【０００４】
一方、ベルトリブ部に撥水剤を塗布する方法は、リブ形状を成形させた後で、撥水剤を塗布するといった作業工程が増えることで、ベルトの製造コストが増加するといった問題点がある。
また上述の方法とは別に、プーリと接触するゴムにシリカを配合させることにより、被水時のスリップ音等を抑制する試みもなされている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、リブ部側表面の少なくとも一部がエチレン−α−オレフィンエラストマー、シリカ及び短繊維を配合したゴム配合物で構成されることにより、注水時におこるスリップによる騒音の発生を改善したＶリブドベルトが開示されている。しかし、ここでは、リブがシリカを配合したゴム層及びシリカを配合しないゴム層を有するものである。このため、シリカを配合したゴム層をベルトリブ部の一部分に設ける場合に、異なる配合のゴムを用いなければならず、作業工程が煩わしくなるといった問題点がある。また、短繊維を含むため、上述のように屈曲疲労により製品寿命が短くなるといった問題が生じる。
【０００６】
特許文献２では、特定量の表面処理シリカとカーボンブラック、加硫促進剤、加硫剤、短繊維を配合した特定の物性を示すクロロプレンゴム組成物を圧縮ゴム層に使用することにより、補強効果を失うことなく粘着摩耗を抑制し、走行時の騒音を減少させた伝動ベルトが開示されている。しかし、短繊維を含むため、屈曲疲労により製品寿命が短くなるといった問題が生じる。
【０００７】
特許文献３では、不飽和カルボン酸金属塩を含有した水素化ニトリルゴムに対して、シリカ及び共架橋剤を添加し、有機過酸化物により架橋したゴムからなる伝動ベルトが開示されている。しかし、圧縮ゴム層にエチレン−α−オレフィンエラストマーを用いる場合のスリップ騒音の抑制について詳細に検討されているわけではない。
【０００８】
従って、動力伝達用の摩擦伝動ベルトにおいて、作業工程が容易で、ベルト駆動部分が被水した時に生じるスリップ騒音を抑制し、かつベルト走行時の屈曲疲労性に優れる摩擦伝動ベルトが必要とされていた。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２４７６０４号公報
【特許文献２】特開２００２−６９２４０号公報
【特許文献３】特開２００３−２２１４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記現状を鑑みて、ベルト駆動部分が被水した時に生じるスリップ騒音を抑制し、かつ優れた屈曲疲労性を有する摩擦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】
【００１１】
本発明は、加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満のものであり、かつ、エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有し、実質的に短繊維を含有しない圧縮ゴム層から構成されていることを特徴とする摩擦伝動ベルトである。
【００１２】
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーのエチレン含量は、６０質量％以上８０質量％未満であることが好ましい。
上記シリカの含有量は、上記エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して４０〜１００質量部であることが好ましい。
上記摩擦伝動ベルトは、Ｖリブドベルト又は平ベルトであることが好ましい。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本発明の摩擦伝動ベルトは、加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満のものであり、かつ、エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有し、実質的に短繊維を含有しない圧縮ゴム層から構成されているものである。このため、ベルト駆動部分が被水した時に生じるスリップ騒音が抑制され、かつベルト走行時の屈曲疲労性に優れる。
【００１４】
通常、摩擦伝動ベルトにおいて、ベルトリブ部に短繊維を混入させることにより被水時のスリップ音は改善されるが、屈曲疲労を受けたときに亀裂ができやすくなる。本発明では、圧縮ゴム層にシリカを添加することにより、ベルト表面に適度な粗さを与えてスリップ音の発生を抑制することができる。また、圧縮ゴム層がシリカとエチレン−α−オレフィンエラストマーを含有し、加硫後の硬度が８０以上９５未満（ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度）のものであるため、ゴムの機械強度を補い、実質的に短繊維を含有しなくても、充分なベルト強度を保つことができる硬度を有することができる。従って、本発明の摩擦伝動ベルトは、優れたスリップ音の発生抑制と屈曲疲労性を両立したものである。
【００１５】
本発明の摩擦伝動ベルトにおいて、上記圧縮ゴム層は、加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満のものである。このため、上記摩擦伝動ベルトは、適切なベルト強度を有するものである。また、従来では一般的に、適切なベルト強度を保持することを目的として短繊維を添加しているが、後述するように、上記圧縮ゴム層は、短繊維を実質的に含有しなくても、上記特定の硬度を有するものである。従って、上記圧縮ゴム層は、短繊維を実質的に含有しないことによって、ベルトが屈曲を受けたときの応力集中の偏る部分が実質的に存在しなくなり、亀裂が発生しにくくなる。その結果、ベルト屈曲寿命を向上させることができる。
【００１６】
上記硬度が８０未満であると、摩擦伝動ベルトの強度が低くてリブ部が破損するおそれがある。９５以上であると、屈曲疲労性が低下するおそれがある。上記硬度は、８３〜９１であることが好ましい。
【００１７】
上記摩擦伝動ベルトにおいて、上記圧縮ゴム層は、エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有するものである。エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを用いることにより、上述した加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満の圧縮ゴム層を得ることができる。
【００１８】
摩擦伝動ベルトに水が被水した場合に発生する注水スリップ音は、圧縮ゴム層表面とプーリとの界面に水が介在してスティックスリップが発生することによって生じるが、本発明では、シリカを添加することによって、圧縮ゴム表面の表面粗さを粗くすることで、そのような注水時の水膜が形成されにくくなり、その結果、注水スリップ音の発生を抑制することができる。また、本発明では、エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを用いることにより、上述したような加硫後の硬度を有するベルト強度の高いものを得ることができる。このため、本発明における圧縮ゴム層が従来用いられる短繊維を実質的に含有していないものであっても充分に高いベルト強度を付与することができ、また、優れた屈曲疲労性を付与することもできる。
【００１９】
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、エチレンを除くα−オレフィンとエチレンとジエン（非共役ジエン）の共重合体からなるゴム、それらの一部ハロゲン置換物、又はこれらの２種以上の混合物が用いられ、上記エチレンを除くα−オレフィンとしては、好ましくは、プロピレン、ブテン、ヘキセン及びオクテンから選ばれる少なくとも１種が用いられる。なかでも、スリップ音を抑制し、かつ優れた屈曲疲労性を有することができる点から、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム（以下、ＥＰＤＭと略す）、がより好ましい。また、これらのハロゲン置換物や、他のゴムをブレンドしたものでも良い。ジエン種は、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）であることが本発明の効果を得る点で好ましい。またジエン成分が含まれていないエチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ）も選択可能である。
【００２０】
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーのエチレン含量（エチレン−α−オレフィンエラストマー中におけるエチレン由来の構成単位の含有量）は、上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴムを構成するエチレン、α−オレフィン及びジエンの合計量１００質量％中６０質量％以上８０質量％未満であることが好ましい。上記エチレン含量が６０質量％以上８０質量％未満のエチレン−α−オレフィンエラストマーをシリカとともに用いた場合には、圧縮ゴム層が実質的に短繊維を含有しないものである場合にも、ゴム硬度が高く、充分なベルト硬度を得るとともに、注水スリップ音を充分に抑制することができる。このため、上記特定のエチレン−α−オレフィンエラストマーを用いる場合には、注水スリップ音をより好適に抑制できるとともに、より優れた屈曲疲労性を摩擦伝動ベルトに付与することができる。
【００２１】
上記エチレン含量が６０質量％未満であると、ゴムが柔らかくなるおそれがある。８０質量％以上であると、ゴムが硬すぎてベルトに適用出来ないおそれがある。上記エチレン含量は、６０〜７０質量％であることがより好ましい。
【００２２】
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーの市販品としては、例えば、ノーデルＩＰ３６７０（商品名、ＥＰＤＭ、エチレン含量５８質量％、デュポンダウエラストマー社製）、ノーデルＩＰ３７４５Ｐ（商品名、ＥＰＤＭ、エチレン含量７０質量％、デュポンダウエラストマー社製）等を挙げることができる。これらは、上記圧縮ゴム層の加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満となるために、エチレン含量が上記６０質量％以上８０質量％未満になるように、単独で用いるか又は２種以上を併用してもよい。
【００２３】
上記圧縮ゴム層は、上記エチレン−α−オレフィンエラストマー以外に、本発明の効果を阻害しない範囲内で、水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、ＣＳＭ、ＡＣＳＭ、ＳＢＲ等のその他のポリマーを含有するものであってもよい。
【００２４】
上記シリカとしては特に限定されず、従来公知のものを使用することができ、例えば、乾式シリカ、湿式シリカ、表面処理したシリカ等を挙げることができる。上記湿式シリカ（含水ケイ酸）は、一般にはケイ酸ナトリウムと鉱酸及び塩類を水溶液中で反応させる方法で得ることができ、乾式シリカに比べ正面に多数のシラノール基を有するために高い極性をもつ。また湿式シリカは、乾式シリカに比べコストが低く、加工性が良好であるといった長所を有している。上記表面処理したシリカは、乾式シリカや湿式シリカをシランカップリング剤で表面処理して分散性を向上させたものである。
【００２５】
上記シリカの含有量は、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部（固形分）に対して４０〜１００質量部であることが好ましい。上記特定量のシリカを含有することにより、優れた注水スリップ音の発生抑制と屈曲疲労性の両方を満たすことができる。４０質量部未満であると、ゴム表面の粗さが小さくなり、水膜を形成し、スティックスリップが生じやすくなるおそれがある。１００質量部を超えると、ゴムが硬くなり過ぎて、走行による屈曲疲労によりクラックが発生しやすくなり、ベルト寿命が低下するおそれがある。上記含有量は、６０〜８０質量部であることがより好ましい。
【００２６】
本発明における上記圧縮ゴム層は、実質的に短繊維を含有しないものである。実質的に短繊維を含有しないと、通常、注水時のスリップ音が発生しやすくなったり、ゴムの機械強度が低下してしまうが、本発明の摩擦伝動ベルトは、上記圧縮ゴム層が、上記シリカと上記エチレン−α−オレフィンエラストマーとを含有しているため、スリップ音が抑制され、かつゴム硬度が高いものである。また、実質的に短繊維を含有しないことから、短繊維とゴムとの弾性率の差異によって、屈曲疲労を受けたときに短繊維とゴムとの界面に応力が集中して亀裂開始点となり、早期に亀裂が成長して製品寿命が短くなる等の問題が生じるおそれがない。
【００２７】
上記圧縮ゴム層が実質的に短繊維を含有しないとは、短繊維を含有させることによる効果が発現するほど含有していないこと、即ち、スリップ音の発生を抑制したり、ゴムの機械強度を向上させることができるほど含有していないことである。ここで、実質的に短繊維を含有しない量とは、例えば、短繊維の含有量が、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質量部である。５質量部を超えると、材料コストが高くなるおそれがある。好ましくは、０質量部である。なお、上記短繊維としては、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミド等を挙げることができる。
【００２８】
上記圧縮ゴム層は、シランカップリング剤を含有するものであってもよい。
上記シランカップリング剤としては、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−シアノプロピルジメチルクロロシラン、３−［Ｎ−アリル−Ｎ−（２−アミノエチル）］アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｐ−［Ｎ−（２−アミノエチル）アミノメチル］フェネチルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノメチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、１−（３−アミノプロピル）−１，１，３，３，３−ペンタメチルジシロキサン、３−アミノプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、α，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン、α，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン、１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、α，ω−ビス（メルカプトメチル）ポリジメチルシロキサン、α，ω−ビス（メルカプトメチル）ポリジメチルシロキサン、１，３−ビス（メルカプトメチル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、α，ω−ビス（３−メルカプトプロピル）ポリジメチルシロキサン、α，ω−ビス（３−メルカプトプロピル）ポリジメチルシロキサン、１，３−ビス（３−メルカプトメチル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、Ｎ，Ｎ−ビス［（メチルジメトキシシリル）プロピル］アミン、Ｎ，Ｎ−ビス［３−（メチルジメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミンＮ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アミン、Ｎ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、３−メルカプトプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、１−トリメトキシシル−４，７，１０−トリアザデカン、Ｎ−［（３−トリメトキシシリル）プロピル］トリエチレンテトラミン、Ｎ−３−トリメトキシシリルプロピル−ｍ−フェニレンジアミン等を挙げることができる。
【００２９】
上記圧縮ゴム層を形成するためのゴム配合物は、硫黄又は過酸化物によって架橋することができる。
上記架橋のための過酸化物としては、特に限定されるものではないが、通常の有機過酸化物が使用され、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）へキサン、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。上記有機過酸化物の添加量は、有機過酸化物の官能基量や分子量又はＥＰＤＭのジエン量等に合わせて適宜設定すればよいが、通常、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０．５〜５ｇの範囲で使用される。
【００３０】
上記過酸化物架橋の場合はまた、架橋助剤を配合してもよい。架橋助剤を配合することによって、架橋密度を上げて接着力をさらに安定させ、粘着摩耗性等の問題を防止することができる。上記架橋助剤としては、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリアリルシアヌレート（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、硫黄等通常パーオキサイド架橋に用いるものを挙げることができる。
【００３１】
硫黄加硫の場合、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１〜３質量部であることが好ましい。
硫黄加硫の場合はまた、加硫促進剤を配合してもよい。加硫促進剤を配合することによって、架橋密度を上げて粘着摩耗等の問題を防止することができる。上記加硫促進剤としては、一般的に加硫促進剤として使用されるものであればよく、例えば、Ｎ−オキシジエチレンベンゾチアゾール−２−スルフェンアミド（ＯＢＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＭＤＣ）、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＥＤＣ）、Ｎ−シクロヘキシルベンゾチアゾール−２−スルフェンアミド、２−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアゾリルジスルフィド等を挙げることができる。
【００３２】
本発明において、上記圧縮ゴム層を形成するためのエチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有する配合物は、上述した成分と共に、必要に応じて、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク等の充填剤、可塑剤、安定剤、加工補助剤、老化防止剤、着色剤等の通常のゴム工業で用いられる種々の薬剤を含有していてもよい。
【００３３】
上記圧縮ゴム層を形成するための配合物は、エチレン−α−オレフィンエラストマーを、必要に応じて、上述したような薬剤と共に、ロール、バンバリー等、通常の混合手段を用いて均一に混合することによって得ることができる。
【００３４】
本発明の摩擦伝動ベルトとしては、例えば、上記圧縮ゴム層と、上記圧縮ゴム層に接し、ベルト長手方向に沿って心線が埋設されている接着ゴム層と、上記接着ゴム層と接する上帆布層とから構成されるものを挙げることができる。
また、本発明の摩擦伝動ベルトは、上記接着ゴム層を有しないものであってもよい。
【００３５】
上記接着ゴム層を形成するためのゴム成分としては、例えば、上記圧縮ゴム層で用いられるものと同じものを使用することができる。
また接着ゴム層を形成するための配合物は、上記圧縮ゴム層と同様に、上述した他の成分を含有していてもよい。また、上記接着ゴム層を形成するための配合物は、上記圧縮ゴム層と同様の方法により得ることができる。
【００３６】
上記上帆布層としては、例えば、綿、ポリアミド、ポリエチレンフタラート、アラミド短繊維からなる糸を用いて、平織、綾織、朱子織等に製織した布を用いることができる。
上記心線としては、ポリエステル心線、ナイロン心線、ビニロン心線、アラミド心線等が好適に用いられるが、なかでも、上記ポリエステル心線としてはポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等が、上記ナイロン心線としては６，６−ナイロン（ポリヘキサメチレンアジパミド）、６ナイロンが好適に用いられる。上記アラミド心線としてはコポリパラフェニレン・３，４’オキシジフェニレン・テレフタルアミドやポリパラフェニレンテレフタルアミドやポリメタフェニレンイソフタルアミド等が好適に用いられる。これらの心線は、一般に、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス接着剤組成物（ＲＦＬ接着剤）等で接着処理されて、上記心体層内に埋設されている。
【００３７】
本発明の摩擦伝動ベルトは、Ｖリブドベルト又は平ベルトであることが好ましい。
上記Ｖリブドベルト及び平ベルトの例を、図１、図２を用いて説明する。
【００３８】
図１は、本発明に、Ｖリブドベルトの一例の横断面図（ベルト長手方向に直角な面）を示し、ベルトの上面は、単層又は複数層の上帆布層１が形成されており、この内側に隣接して、接着ゴム層３が積層されている。この接着ゴム層３には、繊維コードからなる複数の低伸度の心線２が間隔を置いてベルト長手方向に延びるように埋設されている。更に、この接着ゴム層の内側に隣接して、圧縮ゴム層５が積層されている。この圧縮ゴム層は、ベルト長手方向に延びるように相互に間隔を有するリブ４に形成されている。
図２は、本発明の平ベルトの一例の横断面図を示し、上記と同様、上帆布層１、接着ゴム層３及び圧縮ゴム層５が積層されている。
【００３９】
本発明による摩擦伝動ベルトは、従来より知られている通常の方法によって製造することができる。例えば、Ｖリブドベルトに例をとれば、表面が平滑な円筒状の成形ドラムの周面に１枚又は複数枚の上帆布と接着ゴム層を形成するためのゴム配合物未加硫シートを巻き付ける。次いで、その上にポリエステル等の心線を螺旋状にスピニングし、更に、その上に接着ゴム層を形成するためのゴム配合物未加硫シートを巻き付けた後、圧縮ゴム層を形成するためのゴム配合物未加硫シートを巻き付けて積層体とし、これを加硫缶中にて加熱加圧し、加硫して、環状物を得る。次に、この環状物を駆動ロールと従動ロールとの間に掛け渡して、所定の張力の下で走行させながら、これに研削砥石にて表面に複数のリブを形成する。この後、この環状物を更に別の駆動ロールと従動ロールとの間に掛け渡して走行させながら、所定の幅に裁断すれば、製品としてのＶリブドベルトを得ることができる。
【００４０】
本発明の摩擦伝動ベルトは、加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満のものであり、かつ、エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有し、実質的に短繊維を含有しない圧縮ゴム層から構成されているものである。このため、短繊維を実質的に含有することなく、ベルト被水時に発生するスリップ音が抑制され、かつ屈曲疲労性に優れるものである。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の摩擦伝動ベルトは、上記構成からなるものであるため、ベルト被水時に発生するスリップ音の発生が抑制され、かつ屈曲疲労性に優れる。従って、本発明の摩擦伝動ベルトは、自動車用補機（ダイナモ、エヤコン、パワステ等）の駆動用等の動力伝動用ベルトとして好適に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下に本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。また実施例中、「部」、「％」は特に断りのない限り「質量部」、「質量％」を意味する。
【００４３】
（実施例１〜４、比較例１〜４）
接着ゴム層と圧縮ゴム層の製造
圧縮ゴム層を表１に示すゴム配合物から調製し、バンバリーミキサーで混練後、カレンダーロールで圧延し、圧縮ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを作成した。ゴム成分については、表２のように市販品を混合して所望のエチレン含量に調整した。
なお、用いた市販品は、以下のとおりである。
エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）：
ノーデルＩＰ３６７０（エチレン含量５８％、ジエン種ＥＮＢ、デュポンダウエラストマー社製）
ノーデルＩＰ３７４５Ｐ（エチレン含量７０％、ジエン種ＥＮＢ、デュポンダウエラストマー社製）
クロロプレンゴム（ＣＲ）：ネオプレンＧＲＴ（イオウ変性タイプクロロプレンゴム、デュポンダウエラストマー社製）
カーボンブラック：ＨＡＦカーボン（三菱化学社製）
パラフィンオイル：サンフレックス２２８０（日本サン化学社製）
シリカ：トクシールＧＵ（トクヤマ社製）
シランカップリング剤：Ｓｉ−６９（デグサ社製）
加硫助剤：ステアリン酸（花王社製）、酸化亜鉛（堺化学工業社製）
老化防止剤：２２４、ＭＢ（以上、大内新興化学社製）
有機過酸化物：ジクミルパーオキサイド（日本油脂社製）
短繊維：６６ナイロン繊維、６ｄｅ×１ｍｍ
【００４４】
なお、接着ゴム層については、実施例及び比較例の接着ゴム層の成分が全て同一となるようにして、接着ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを作成した。
【００４５】
伝動ベルトの作製
帆布と上記接着ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを、表面が平滑な円筒状の成形ドラムの周辺に巻き付けた後、この上にポリエステル心線（ポリエステルコード、１０００デニール、／２×３、上撚り９．５Ｔ／１０ｃｍ（Ｚ）、下撚り２．１９Ｔ／１０ｃｍ、帝人社製）を螺旋状にスピニングした。更に、その上に上記接着ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを巻き付けた後、圧縮ゴム層用ゴム配合物未加硫シートを巻き付けて積層体とし、これを内庄６ｋｇｆ／ｃｍ２、外圧９ｋｇｆ／ｃｍ２、温度１６５℃、時間３５分間、加硫缶中にて加熱加圧し、蒸気加硫して、環状物を得た。次いで、この環状物を駆動ロールと従動ロールとからなる第１の駆動システムに取り付けて、所定の張力の下で走行させながら、これに研削砥石にて表面に複数のリブを形成し、この後、この環状物を更に別の駆動ロールと従動ロールとからなる第２の駆動システムに取り付けて、走行させながら、所定の幅に裁断して、リブ数３、周長さ１０００ｍｍの製品としてのＶリブドベルトを得た。
【００４６】
上記で得られた圧縮ゴム層用ゴム配合物未加硫シートの加硫後の硬度を下記の方法で測定した。また、上記で得られたＶリブドベルトのベルト屈曲寿命及びスリップ音について下記の方法で評価した。それぞれの結果を表１に示す。
【００４７】
＜圧縮ゴム層の加硫後の硬度＞
上記で得られた圧縮ゴム層用ゴム配合物未加硫シートの加硫後の硬度を、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じてタイプＡデュロメータによって計測した。
【００４８】
＜ベルト屈曲寿命＞
図３は、Ｖリブドベルトの耐久評価用のベルト走行試験機のレイアウトを示す。このベルト走行試験機は、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１１、下側が駆動プーリ１２）と、それらの上下方向中間の右方に配されたプーリ径４５ｍｍの小径のリブプーリ１３とからなる。小径のリブプーリ１３は、ベルト巻き付け角度が９０°となるように位置付けられている。
上記で得られた各Ｖリブドベルトについて、３つのリブプーリ１１〜１３に巻き掛け、且つ８３４Ｎ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１３を側方に引っ張り、雰囲気温度２３℃の下で駆動プーリである下側のリブプーリ１２を４９００ｒｐｍの回転速度で回転させるベルト走行試験を実施した。そして、ベルトのリブ部にクラックが発生するまでの時間を計測し、その時間をベルト屈曲寿命とした。
【００４９】
＜スリップ音＞
図３において、ベルト走行中、駆動プーリ１２に注水（２０００ｃｃ／分）を行った時のスリップ音の有無にて評価した。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
表１より、実施例のベルトは、スリップ音がしないか又は小さく、ベルト屈曲寿命は長く、かつ充分な硬度を有するものであった。しかし、比較例のベルトは、スリップ音、ベルト屈曲寿命及びゴム硬度の全てについて良好なものはなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の摩擦伝動ベルトは、自動車用補機（ダイナモ、エヤコン、パワステ等）の駆動用等の動力伝動用ベルトとして好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】Ｖリブドベルトの一例の横断面図を示す。
【図２】平ベルトの一例の横断面図を示す。
【図３】ベルト走行試験機のレイアウト図を示す。
【符号の説明】
【００５５】
１ 上帆布層
２ 心線
３ 接着ゴム層
４ リブ
５ 圧縮ゴム層
１１ 従動プーリ
１２ 駆動プーリ
１３ リブプーリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満のものであり、かつ、
エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有し、実質的に短繊維を含有しない圧縮ゴム層から構成されている
ことを特徴とする摩擦伝動ベルト。
【請求項２】
エチレン−α−オレフィンエラストマーのエチレン含量は、６０質量％以上８０質量％未満である請求項１記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項３】
シリカの含有量は、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して４０〜１００質量部である請求項１又は２記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項４】
摩擦伝動ベルトは、Ｖリブドベルト又は平ベルトである請求項１、２又は３記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項１】
加硫後の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じたタイプＡデュロメータによる硬度で８０以上９５未満のものであり、かつ、
エチレン−α−オレフィンエラストマー及びシリカを含有し、実質的に短繊維を含有しない圧縮ゴム層から構成されている
ことを特徴とする摩擦伝動ベルト。
【請求項２】
エチレン−α−オレフィンエラストマーのエチレン含量は、６０質量％以上８０質量％未満である請求項１記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項３】
シリカの含有量は、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して４０〜１００質量部である請求項１又は２記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項４】
摩擦伝動ベルトは、Ｖリブドベルト又は平ベルトである請求項１、２又は３記載の摩擦伝動ベルト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−１９４３５７（Ｐ２００６−１９４３５７Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６７５３（Ｐ２００５−６７５３）
【出願日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（０００００５０６１）バンドー化学株式会社 (429)
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（０００００５０６１）バンドー化学株式会社 (429)
[ Back to top ]