Ｖリブドベルト及びＶリブドベルトの製造方法
【課題】ベルト背面をアイドラープーリに当接係合させたときにおける異音の発生を抑制することができるとともに、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制する。
【解決手段】ゴム層は、リブ部が設けられる内層６と、内層６の背面側に配置されるとともに、屈曲部を有する短繊維４が含有されている伸張層５と、を備える。伸張層５には、短繊維４の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように、短繊維４が含有されている。
【解決手段】ゴム層は、リブ部が設けられる内層６と、内層６の背面側に配置されるとともに、屈曲部を有する短繊維４が含有されている伸張層５と、を備える。伸張層５には、短繊維４の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように、短繊維４が含有されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に沿って心線が埋設されたゴム層を有するＶリブドベルト、及びそのＶリブドベルトの製造方法に関し、とくに、伸張層に帆布が設けられていないＶリブドベルトとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力伝動に用いられるＶリブドベルトは、一般的には、ベルト長手方向に平行に延びて並列状態に配置された複数のリブが形成された圧縮ゴム層と、その圧縮ゴム層の上部に積層されてコードからなる心線が埋設された接着ゴム層と、この接着ゴム層の背面側に縫合された帆布からなる伸張層とを備えて構成されている。そして、このような一般的なＶリブドベルトにおける伸張層としての帆布は、ベルトの耐縦亀裂性を保持するために設けられているものであり、例えば、経糸と緯糸とを織り込んだ平織布にゴム引き処理を施すことで形成されている。
【０００３】
しかし、上述したような一般的なＶリブドベルトを駆動プーリと従動プーリとに掛架し、ベルト背面をアイドラープーリに接触係合させたときに、周期的に異音が発生することが多い。この周期的な異音発生は、帆布の縫合領域にて発生し易いが、その縫合領域以外の領域でも発生するものであり、縫合領域を平坦面となるように形成しても発生する。この縫合領域以外での異音発生の原因の一つとして、帆布の表面状態の影響があることが知られている。即ち、バイアス帆布や筒状帆布を成形中に、あるいは筒状帆布をベルト成形体に嵌入中に、帆布が機械的に変形して経糸と緯糸との交差角や経糸と緯糸とによって形成される開口部の大きさが変化し、開口部の大きい部分と小さい部分との差が広がってしまい、糸が局部的に収束する領域が発生する。このため、糸が局部的に収束した領域での帆布表面の凹凸等の形態が他の領域の形態と異なることによって異音が発生することが知られている。
【０００４】
そこで、異音の発生を抑制する観点から、ベルト背面に帆布を積層しないＶリブドベルト、即ち、伸張層をゴム組成物で構成したＶリブドベルトが提案されつつある。しかし、このようなＶリブドベルトは、ベルト背面においてゴムが直接露出している状態となるため、アイドラープーリに当接係合するときに、ベルト背面にて粘着磨耗が発生し易く、そのことによって逆にスリップ音等の異音が発生し易くなってしまうという問題があった。そこで、ベルト背面のゴム層に短繊維を配合し、粘着磨耗を抑制することが検討されており、さらに、ベルト背面のゴム層における短繊維の配向方向を制御することで、異音の発生を抑制する試みがなされていることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６２８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたＶリブドベルトを使用すると、ベルトにおけるリブで挟まれる谷部分に縦裂きが発生したり、ベルト背面の端部からベルト幅方向に亀裂が発生したりし易い虞がある。とくに、ベルト本体を構成するエストラマーとしてエチレン・α−オレフィンを用いた場合にこのような縦裂きや亀裂が発生する傾向が強く現れ易く、パーオキサイド架橋系ではさらに引き裂き力が低下してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、ベルト背面のゴム層中の短繊維の配向性を利用して、ベルト幅方向に短繊維を配向させることで谷部分の縦裂きを抑制したり、ベルト長手方向に短繊維を配向させることでベルト端部からの亀裂を抑制することも考えられる。しかし、このような方法では、谷部分の縦裂きとベルト端部からの亀裂とのうちのいずれか一方を抑制することはできるものの、谷部分の縦裂き及びベルト端部からの亀裂の発生をともに抑制することは困難である。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ベルト背面をアイドラープーリに当接係合させたときにおける異音の発生を抑制することができるとともに、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができるＶリブドベルト、及びその製造方法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及び効果】
【０００９】
本発明に係るＶリブドベルトは、ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に沿って心線が埋設されたゴム層を有するＶリブドベルトに関する。
そして、本発明に係るＶリブドベルトは、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。即ち、本発明は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係るＶリブドベルトにおける第１の特徴は、前記ゴム層は、前記リブ部が設けられる内層と、前記内層の背面側に配置されるとともに、屈曲部を有する短繊維が含有されている伸張層と、を備え、前記伸張層には、前記短繊維の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように、前記短繊維が含有されていることである。
【００１１】
この構成によると、伸張層が帆布でなくゴム組成物で構成されるため、帆布を用いることに伴う周期的な異音の発生の問題が生じない。そして、短繊維が含有されたゴム組成物として伸張層が構成されているため、ベルト背面における粘着磨耗の発生によるスリップ音等の異音発生も抑制することができる。さらに、伸張層に含有される短繊維は、屈曲部を有するものであるため、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有させ易く、Ｖリブドベルトに対して種々の方向の力が作用してもその多方面からの力に対する耐性を確保し易い。このため、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができ、優れた耐引き裂き性と耐亀裂性とを実現してベルト寿命を向上させることができる。
従って、本発明によると、ベルト背面をアイドラープーリに当接係合させたときにおける異音の発生を抑制することができるとともに、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができるＶリブドベルトを得ることができる。
【００１２】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第２の特徴は、前記短繊維は、前記伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有されていることである。
【００１３】
この構成によると、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有された短繊維により、Ｖリブドベルトに対して種々の方向の力が作用してもその多方面からの力に対する耐性を確保し易い。このため、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができ、優れた耐亀裂性と耐引き裂き性とを実現してベルト寿命を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第３の特徴は、前記短繊維は、ミルドファイバーであることである。
【００１５】
この構成によると、粉砕処理等によって形成されるミルドファイバーを用いることで、屈曲部を有する短繊維を容易に実現することができる。また、ミルドファイバーは、適度な屈曲を有するため、ゴム組成物中での良好な分散性を確保し易く、短繊維の分布状態のムラが発生することを抑制できるため、耐亀裂性と耐引き裂き性とをより顕著に発揮してベルト寿命の向上をより確実に図ることができる。
【００１６】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第４の特徴は、前記短繊維は、ポリアミド製であることである。
【００１７】
この構成によると、伸張層がポリアミド製の短繊維を含有することで、ベルト背面をアイドラープーリに接触係合させて駆動する背面駆動においても、優れた耐摩耗性を発揮することができる。
【００１８】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第５の特徴は、前記伸張層におけるゴムは、エチレン・α−オレフィンを主成分とすることである。
【００１９】
一般的に、ベルトを構成するゴムの主成分としてエチレン・α―オレフィンを用いた場合、リブの間の谷部分の縦裂きの発生やベルト端部からの亀裂が発生し易い傾向がある。しかし、本発明の構成によると、伸張層におけるゴムがエチレン・α−オレフィンであっても、優れた耐引き裂き性と耐亀裂性とを実現してベルト寿命を向上させることができる。なお、主成分として用いられているゴムとは、複数の種類のゴム材料が含有されている場合においては、ゴムの組成において最も多く含有されている成分のゴムのことを指し、例えば、５０％以上含有されているものであれば主成分となる。
【００２０】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第６の特徴は、前記エチレン・α−オレフィンは、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とを含有していることである。
【００２１】
この構成によると、エチレン・α−オレフィンとしてエチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とが含有されていることで、成形性を良好なものとしつつ、耐引き裂き性と耐亀裂性とをより高めることができる。
【００２２】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第７の特徴は、前記エチレン・α−オレフィンは、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量とが９０対１０乃至３０対８０の範囲の割合となるように、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とを含有していることである。
【００２３】
この構成によると、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量との割合が９０対１０よりもエチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量が少ない割合になることで、耐引き裂き性と耐亀裂性とを向上させることができる。そして、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量との割合が３０対８０よりもエチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量が多い割合になることで、良好な加工性が確保されて成形不良の発生が抑制される。
【００２４】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第８の特徴は、前記伸張層には、繊維の長さが０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内である極短繊維が更に含有されていることである。
【００２５】
この構成によると、伸張層に更に含有される極短繊維は、繊維長が０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内と非常に短いため、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有させ易い。このため、伸張層に屈曲部を有する短繊維に加えて極短繊維も含有されることで、Ｖリブドベルトに対して種々の方向の力が作用してもその多方面からの力に対する耐性を更に確保し易くなる。これにより、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも更に抑制することができ、優れた耐引き裂き性と耐亀裂性とを実現してベルト寿命を更に向上させることができる。
【００２６】
また、本発明に係るVリブドベルトにおける第９の特徴は、前記極短繊維は、セルロースであることである。
【００２７】
この構成によると、セルロースの極短繊維によって、親水性を向上させることもできるため、注水時のベルト伝達性能を向上させることができる。
【００２８】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第１０の特徴は、前記ゴム層における前記伸張層の背面側は露出した状態になっていることである。
【００２９】
ゴム層の背面側に帆布を貼着したＶリブドベルトの場合は、背面の摩擦係数が低いために背面駆動において十分な伝達性能を得ることが難しい。しかしながら、背面に帆布が貼着されておらずゴム層における伸張層の背面側が露出した状態となるように構成されたＶリブドベルトによると、ゴム層の背面に帆布を貼着したものに比べて高い摩擦係数を確保することができ、良好な伝達性能を得ることができる。
【００３０】
また、前述の目的を達成するための本発明に係るＶリブドベルトの製造方法は、ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に心線を埋設したゴム層を有するＶリブドベルトの製造方法に関する。そして、本発明の製造方法は、前記ゴム層において前記リブ部が設けられている内層の背面側に配置される伸張層を形成するためのゴムシートを、屈曲部を有する短繊維が当該短繊維の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように含有されたゴムシートとして形成するゴムシート形成ステップを備えていることを特徴とする。
【００３１】
この構成によると、ベルト背面をアイドラープーリに当接係合させたときにおける異音の発生を抑制することができるとともに、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができるＶリブドベルトを製造することができる。
また、仮に直線状の短繊維が含有されたゴムシートを用いた場合、耐縦裂き性及び耐亀裂性の向上を図るために短繊維のランダムな配向状態を確保しようとすると、ゴムシートの製造工程の複雑化を招きその製造自体も困難を伴うことになる。しかし、本発明の構成によると、屈曲部を有する短繊維を分散配合するだけで、伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で短繊維が含有されたゴムシートを簡易な製造工程で容易に形成することができる。
【００３２】
また、本発明に係るＶリブドベルトの製造方法は、前記ゴムシートは、前記短繊維が分散配合された状態のゴム組成物が圧延されることでシートとして形成されることが望ましい。
【００３３】
圧延によりゴムシートを形成することで効率的にゴムシートを製造することができるが、仮に直線状の短繊維が含有されたゴム組成物を圧延すると、短繊維が一定の方向に配向されてしまうことになるため、耐縦裂き性及び耐亀裂性の向上を図るための短繊維のランダムな配向状態を確保することが困難になる。しかし、本発明の構成によると、屈曲部を有する短繊維が分散配合された状態のゴム組成物が圧延されるため、伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で短繊維が含有されたゴムシートを簡易な製造工程で容易に形成することができる。
【００３４】
また、本発明に係るVリブドベルトの製造方法は、前記ゴムシート形成ステップは、前記伸張層を形成するためのゴムシートを、繊維の長さが０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内である極短繊維が更に含有されたゴムシートとして形成することが望ましい。
【００３５】
この構成によると、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも更に抑制することができ、優れた耐引き裂き性と耐亀裂性とを実現してベルト寿命を更に向上させることができるVリブドベルトを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明の実施形態として図１乃至図３の断面図に例示した３つの形態のＶリブドベルトについて説明するが、必ずしもこの例に限定されるものではない。即ち、本発明は、図１乃至図３に示すものと同様に、ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に沿って心線が埋設されたゴム層を有するＶリブドベルトであれば、広く適用することができるものである。
【００３７】
図１に示すＶリブドベルト１Ａ、図２に示すＶリブドベルト１Ｂ、及び図３に示すＶリブドベルト１Ｃは、いずれも、ベルト長手方向（図１乃至図３における紙面垂直方向）に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に沿って心線３が埋設されたゴム層を有するものとして形成されている。そして、そのリブ部は、ベルト長手方向に平行に延びて並列状態に配置された複数のリブ７により構成されている。また、ゴム層は、リブ部が設けられる内層と、この内層の背面側に配置される伸張層５とを備えて構成されている。伸張層５には、後述するように、屈曲部を有する短繊維４が含有されている。
【００３８】
まず、図１に示すＶリブドベルト１Ａは、背面８が短繊維４を含有するゴム組成物で形成された伸張層５と、この伸張層５の下層に配置される接着層２と、さらにその下層に配置され短繊維４ａを含有するゴム組成物で形成された圧縮層６（圧縮層６ａ）とを備えて構成されている。Ｖリブドベルト１Ａでは、伸張層５、接着層２、及び圧縮層６ａの３層でゴム層が構成されており、圧縮層６ａが内層を構成している（なお、接着層２及び圧縮層６が内層を構成しているものとして定義されてもよい）。また、心線３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されるように配置されており、その一部が伸張層５に接し、残りの部分が接着層２に接した状態で配置されている。そして、圧縮層６ａには、断面が略台形形状でベルト長手方向に延びる複数のリブ７が設けられている。なお、伸張層５に含有される短繊維４は、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有されており、圧縮層６ａに含有される短繊維４ａは、ベルト長手方向と直交する方向であるベルト幅方向に配向した状態で含有されている。また、リブ７の表面は研磨面となっている。
【００３９】
図２に示すＶリブドベルト１Ｂは、背面８が短繊維４を含有するゴム組成物で形成された伸張層５と、この伸張層５の下層に配置される接着層２と、さらにその下層に配置され短繊維４ｂを含有するゴム組成物で形成された圧縮層６（圧縮層６ｂ）とを備えて構成されている。Ｖリブドベルト１Ｂも、伸張層５、接着層２、及び圧縮層６ｂの３層でゴム層が構成されており、圧縮層６ｂが内層を構成している。また、心線３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されるように配置されており、その一部が伸張層５に接し、残りの部分が接着層２に接した状態で配置されている。そして、圧縮層６ｂには、断面が略台形形状でベルト長手方向に延びる複数のリブ７が設けられている。なお、伸張層５に含有される短繊維４は、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有されている。一方、圧縮層６ｂに含有される短繊維４ｂは、リブ形状に沿った流動状態を呈するように配向した状態で含有されており、表面近傍においては、短繊維４ｂはリブ７の外形に沿って配向した状態で含有されている。
【００４０】
図３に示すＶリブドベルト１Ｃは、背面８が短繊維４を含有するゴム組成物で形成された伸張層５と、この伸張層５の下層に配置され短繊維を含有しないゴム組成物で形成された圧縮層６（圧縮層６ｃ）とを備えて構成されている。Ｖリブドベルト１Ｃでは、伸張層５及び圧縮層６ｃの２層でゴム層が構成されており、圧縮層６ｃが内層を構成している。また、心線３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されるように配置されており、その一部が伸張層５に接し、残りの部分が圧縮層６ｃに接した状態で配置されている。そして、圧縮層６ｃには、断面が略台形形状でベルト長手方向に延びる複数のリブ７が設けられており、各リブ７の表面には短繊維９が植毛されている。なお、伸張層５に含有される短繊維４は、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有されている。
【００４１】
上述したＶリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいては、心線３が、伸張層５及び接着層２、又は伸張層５及び圧縮層６の２層に接した状態である場合を例にとって説明したが、必ずしもこの通りでなくてもよい。即ち、心線３の全部が、１つの層（例えば、接着層２のみ）に埋設された状態で配置されているものであってもよい。
【００４２】
また、Ｖリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいては、圧縮層６として、短繊維を分散して含有させたり、表面に植毛したりしている構成を例示したが、必ずしも短繊維が用いられているものでなくてもよい。また、圧縮層６が表層と裏層の２層で構成されているものとすることもできる。このように圧縮層６を２層構造にした場合は、表層にのみ短繊維を含有させることが望ましい。圧縮層６の表層が短繊維を含有するゴム組成物で構成される場合、その短繊維は例えばベルト幅方向に配向させたり（図１参照）、リブ形状に沿った流動状態を呈するように配向させるとともに表面近傍のみリブ７の外形に沿って配向させたり（図２参照）することもできる。なお、植毛の方法としては、機械的植毛、静電気的植毛など、種々の方法を用いることができ、限定されるものではない。
【００４３】
また、Ｖリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいて、伸張層５はゴム組成物で構成されているが、背面８をアイドラープーリ（図示せず）に接触係合させて駆動する背面駆動時の異音を抑制する観点から、背面８に凹凸パターンを設けることができる。この凹凸パターンとしては、編布パターン、織布パターン、スダレ職布パターンなどを用いることができるが、織布パターンがより好ましい。なお、背面８を研磨面にしてもよい。
【００４４】
また、図３のＶリブドベルト１Ｃのように接着層を設けないＶリブドベルトの場合は、心線３は伸張層５と圧縮層６との境界領域でベルト本体に埋設されることになる。この場合、心線３とベルト本体との接着性を考慮すると、圧縮層６において少なくとも心線３の近傍の部分が短繊維を含有していないゴム組成物で構成されることが望ましい。また、図１・図２のＶリブドベルト１Ａ・１Ｂのように接着層２を設けるＶリブドベルトの場合は、接着層２は、短繊維を含有していないゴム組成物で構成されることが望ましい。
【００４５】
また、Ｖリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいて、圧縮層６、接着層２（ベルト１Ｃ以外）、及び伸張層５は、ゴム組成物として形成されており、そのゴム成分としては、例えば、エチレン・α−オレフィンゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、エチレン・ビニルエステル共重合体、エチレン−α,β−不飽和カルボン酸エステル共重合体などのうちの少なくとも一種類のゴムを挙げることができる。なかでもエチレン・α−オレフィンゴムが、優れた耐オゾン性、耐熱性、耐寒性を有しているとともに比較的安価なポリマーであり、脱ハロゲンという要求を満たしていることから、これを用いることが好ましい。即ち、ゴム成分としては、エチレン・α−オレフィンゴム単独またはその他の種類のゴムからなるゴムとエチレン・α−オレフィンゴムを混ぜ合わせたブレンドゴムが望ましい。なお、伸張層５におけるゴム成分も、エチレン・α−オレフィンを主成分（ゴムの組成において最も多く含有されている成分のゴムのことを指し、例えば、５０％以上含有されているものであれば主成分となる）とすることが望ましい。
【００４６】
エチレン・α−オレフィンゴムは、エチレンとα−オレフィン（プロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテンなど）の共重合体、あるいは、エチレンと上記α−オレフィンと非共役ジエンの共重合体であり、具体的にはエチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）やエチレン・ブテン共重合体（ＥＢＭ）やエチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）などのゴムを指す。上記ジエン成分としては、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１,４−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネンなどの炭素原子数５乃至１５の非共役ジエンが挙げられる。ＥＰＤＭは、耐熱性や耐寒性に優れるという特性を有しており、耐熱・耐寒性能の高いベルトを得ることができる。このＥＰＤＭはヨウ素価が３乃至４０のものが好ましく用いられる。ヨウ素価が３未満であると、ゴム組成物の加硫が十分でなく磨耗や粘着の問題が発生し、またヨウ素価が４０を超えると、ゴム組成物のスコーチが短くなって扱い難くなり、耐熱性が悪化することになる。
【００４７】
なお、とくに伸張層５におけるゴムの主成分としてのエチレン・α−オレフィンは、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とを含有していることが望ましい。エチレン・α−オレフィンとしてエチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とが含有されていることで、成形性を良好なものとしつつ、耐引き裂き性と耐亀裂性とをより高めることができる。そして、伸張層５におけるエチレン・α−オレフィンは、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量とが９０対１０乃至３０対８０の範囲の割合となるように、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とを含有していることが望ましい。エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量との割合が９０対１０よりもエチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量が少ない割合になることで、耐引き裂き性と耐亀裂性とを向上させることができる。そして、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量との割合が３０対８０よりもエチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量が多い割合になることで、良好な加工性が確保されて成形不良の発生が抑制されることになる。
【００４８】
なお、接着性や耐引き裂き性を向上させるために、エチレン・ビニルエステル共重合体及び／又はエチレン−α,β−不飽和カルボン酸エステル共重合体とエチレン・α−オレフィンゴムとを質量割合で５／９５乃至９５／５、更に好ましくは１０／９０乃至６０／４０含有するゴム組成物としてもよい。また、圧縮層６、接着層２及び伸張層５をゴム成分が同一配合となるように配合されたゴム組成物として構成してもよいし、また、異なる配合のゴム組成物として構成してもよい。
【００４９】
上記ゴムの架橋には、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、具体的には、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、１,１−ｔ−ブチルペロキシ−３,３,５−トリメチルシクロヘキサン、２,５−ジ−メチル−２,５−ジ（ｔ−ブチルペロキシ）ヘキサン、２,５−ジ−メチル−２,５−ジ（ｔ−ブチルペロキシ）ヘキサン−３、ビス（ｔ−ブチルペロキシジ−イソプロピル）ベンゼン、２,５−ジ−メチル−２,５−ジ（ベンゾイルペロキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルペロキシベンゾアート、ｔ−ブチルペロキシ−２−エチル−ヘキシルカーボネートが挙げられる。この有機過酸化物は、単独もしくは混合物として、質量割合においてゴムの質量１００に対して０．５乃至８の質量の範囲の割合で配合されて使用されることが好ましい。
【００５０】
また、加硫促進剤を配合してゴム組成物を構成してもよい。加硫促進剤としては、チアゾール系、チウラム系、スルフェンアミド系の加硫促進剤が例示できる。チアゾール系加硫促進剤としては、具体的には２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトチアゾリン、ジベンドチアゾル・ジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩等がある。チウラム系加硫促進剤としては、具体的にはテトラメチルチウラム・モノスルフィド、テトラメチルチウラム・ジスルフィド、テトラエチルチウラム・ジスルフィド、Ｎ,Ｎ'−ジメチル−Ｎ,Ｎ'−ジフェニルチウラム・ジスルフィド等がある。スルフェンアミド系加硫促進剤としては、具体的にはＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ,Ｎ'−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等がある。また、他の加硫促進剤としては、ビスマレイミド、エチレンチオウレアなども使用できる。これらの加硫促進剤は単独で使用してもよいし、２種以上の組み合わせで使用してもよい。
【００５１】
また、架橋助剤（co-agent）を配合することによって、架橋度を上げて粘着磨耗等の問題を防止することもできる。架橋助剤としては、ＴＡＩＣ、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が好ましい。その配合量としては、質量割合においてゴムの質量１００に対して０．５乃至１０の質量の範囲の割合で配合されることが望ましく、０．５未満の質量割合では配合による効果が顕著でなく、１０を超える質量割合では引き裂き力や接着力が低下する傾向がある。
【００５２】
また、上述した以外に、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材、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も配合して用いることができる。
【００５３】
Ｖリブドベルト１Ａ・１Ｂにおいては、圧縮層６には、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミドなどからなる短繊維（４ａ、４ｂ）を混入して圧縮層６の耐側圧性を向上させるとともに、プーリと接する面になる圧縮層６の表面に短繊維（４ａ、４ｂ）を突出させ、圧縮層６の摩擦係数を低下させて、ベルト走行時の騒音を軽減させることもできる。短繊維（４ａ、４ｂ）は、繊維長さ１乃至２０ｍｍで、その配合量は、質量割合においてゴムの質量１００に対して１乃至５５の質量の範囲の割合であることが望ましい。短繊維（４ａ、４ｂ）の配合量が１未満の質量割合の場合には、圧縮層６のゴムが粘着し易くなって磨耗する傾向があり、また一方４０を超える質量割合の場合には、短繊維（４ａ、４ｂ）がゴム中において均一に分散しにくい傾向がある。なお、短繊維（４ａ、４ｂ）は、圧縮層６のゴムとの接着性を向上させるためにも、エポキシ化合物やイソシアネート化合物などを含有する処理液によって接着処理されていることが望ましい。
【００５４】
Ｖリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいて、伸張層５には、屈曲部を有する短繊維４が、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有されている。この短繊維４は、１個の短繊維につき１個以上の屈曲部を有するものであればよい。図４は、屈曲部を有する短繊維４を例示したものであるが、波状の形状のもの（Ａ）、螺旋状の形状のもの（Ｂ）、ジグザグ形状のもの（Ｃ）、不定形な形状のもの（Ｄ）、ゆるやかな曲線状の形状のもの（Ｅ）など、種々の形状をしたものを用いることができる。なお、伸張層５には、同一の形状をした同種類の短繊維４のみが含有されていてもよく、また、種々の異なる形状をした複数の種類の短繊維４が併用して含有されていてもよい。すなわち、伸張層５における短繊維４の含有の形態はとくに限定されるものではなく、同種類の短繊維４のみを含有させる場合も含め、種々の形状をした短繊維４を任意の組み合わせで選択して含有させることができる。
【００５５】
伸張層５においては、屈曲部を有する短繊維４がランダムな配向状態で含有されることで、一定の方向に対する方向性を示すことなく多方向から作用する力に対して耐性があるため、多方向からの裂きや亀裂の発生を抑制でき、これによりベルト寿命が向上するという効果を奏することができる。
【００５６】
なお、短繊維４の屈曲の程度が強すぎたり、１つの短繊維４における屈曲部の量が多すぎたりすると、短繊維４がゴムに分散し難くなるため、分散を阻害しない程度の適度の屈曲を有する短繊維４を選択することが望ましい。適度な屈曲を有する短繊維４としては、例えばミルドファイバーを用いることができる。ミルドファイバーは、例えばチョップドストランドをミル等により粉砕処理することによって得られる短繊維であり、この粉砕処理時の負荷により適度な屈曲部を有する短繊維４を形成することができる。なお、伸張層５に屈曲部を有する短繊維４とともに、屈曲部を有さない短繊維も含有するものであってもよい。
【００５７】
短繊維４は、例えばポリアミド製のもの（ナイロン短繊維等）を用いることができ、繊維長が０．１乃至３．０ｍｍの範囲であることが望ましい。ポリアミド製とすることで、耐摩耗性に優れた短繊維４を得ることができる。また、伸張層５における短繊維４の配合量については、短繊維４の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように、短繊維４が含有されていることが望ましい。短繊維の配合量が４未満の質量割合の場合には、耐引き裂き性、耐亀裂性の改善が見られず、一方３５を超える質量割合の場合には、短繊維４がゴム中に均一に分散し難く、またベルト屈曲性が悪化してしまう傾向にある。なお、短繊維４についても、短繊維（４ａ、４ｂ）の場合と同様に、接着処理を施すことができる。
【００５８】
Ｖリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいて、心線３としては、ポリエステル繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などを材料とする撚コード等を用いることができる。ガラス繊維の組成は、Ｅガラス、Ｓガラス（高強度ガラス）のいずれでもよく、フィラメントの太さ及びフィラメントの収束本数及びストランド本数に制限されるものではない。
【００５９】
心線３は、接着処理が施されることが望ましく、例えば（１）未処理コードをエポキシ化合物やイソシアネート化合物から選ばれた処理液を入れたタンクに含浸してプレディップした後、（２）１６０℃乃至２００℃に温度設定した乾燥炉に３０秒間乃至６００秒間通して乾燥し、（３）続いてＲＦＬ液からなる接着液を入れたタンクに浸漬し、（４）２１０℃乃至２６０℃に温度設定した延伸熱固定処理器に３０秒間乃至６００秒間通し、−１％乃至３％延伸して延伸処理コードとする、ことができる。
【００６０】
この場合、前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等を用いることができる。このイソシアネート化合物は、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。また、このような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することができる。
【００６１】
また、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）ジメチルエタン、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。このようなエポキシ化合物は、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。
【００６２】
ＲＦＬ処理液はレゾルシンとホルムアルデヒド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ムアルデヒドのモル比は１：２乃至２：１にすることが接着力を高める上で好適である。モル比が１／２未満では、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂の三次元化反応が進みすぎてゲル化し、一方モル比が２／１を超えると、逆にレゾルシンとホルムアルデヒドの反応があまり進まないため、接着力が低下してしまう。ゴムラテックスとしては、スチレン・ブタジエン・ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム等を用いることができる。
【００６３】
また、レゾルシン−ホルムアルデヒドの初期縮合物と上記ゴムラテックスの固形分質量比は、１：２乃至１：８が好ましく、この範囲の比率を維持すると接着力を高める上で好適である。固形分質量比１／２未満の場合には、レゾルシン−ホルムアルデヒドの樹脂分が多くなり、ＲＦＬ皮膜が硬くなって動的な接着性が悪化する。一方、固形分質量比が１／８を超えた場合には、レゾルシン−ホルムアルデヒドの樹脂分が少なくなってしまうため、ＲＦＬ皮膜が柔らかくなってしまい、接着力が低下することになる。
【００６４】
さらに、上述したＲＦＬ液には、加硫促進剤や加硫剤を添加してもよく、添加する加硫促進剤としては、含硫黄加硫促進剤を用いることができ、具体的には２−メルカプトベンゾチアゾール（Ｍ）やその塩類（例えば、亜鉛塩、ナトリウム塩、シクロヘキシルアミン塩等）、ジベンゾチアジルジスフィド（ＤＭ）等のチアゾール類、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＺ）等のスルフェンアミド類、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＴ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＴＲＡ）等のチウラム類、ジ−ｎ−ブチルジチオカルバミン酸ナトリウム（ＴＰ）、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＰＺ）、ジエチルジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＥＺ）等のジチオカルバミン酸塩類等を用いることができる。また、加硫剤としては、硫黄、金属酸化物（酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化鉛）、過酸化物等があり、上述の加硫促進剤と併用することができる。
【００６５】
心線３を用いたＶリブドベルト１Ａ乃至１Ｃは、Ｖリブドベルトを２％伸張させるのに必要な引張力が１００Ｎ／リブ乃至２５０Ｎ／リブ、更に好ましくは１３０Ｎ／リブ乃至２１０Ｎ／リブとするのがよい。このような引張力に設定することで、たとえリブゴム磨耗等によりベルト伸びが発生した場合でも、急激な張力低下を引き起こすことなく、安定した張力が維持できる。上記引張力が２５０Ｎ／リブを超えるとベルト伸び時に急激な張力低下が見られ、１００Ｎ／リブ未満であると心線伸びによるベルト張力低下が大きくなってしまう。
【００６６】
また、ベルトに１４７Ｎ／５本コードの初荷重をかけ、１００℃雰囲気下３０分放置した後に発生したベルト乾熱時収縮が５０から１５０Ｎ／５本コードである特性を付与すると、ベルト伸びが発生しても張力を自己調整可能であり、オートテンショナーを設置しなくともベルトスリップ率が小さくてベルト寿命が長いものを得ることができる。ベルト乾熱時収縮力が５０Ｎ未満の場合には、ベルト張力を調整する性能に乏しく、スリップ率が高くなる傾向にある。また、ベルト乾熱時収縮力が１５０Ｎを超える場合には、ベルト長さの経時収縮が大きくなる傾向にある上に、スリップ率が小さくなる効果は小さい。
【００６７】
以上、図１乃至図３を参照しつつＶリブドベルト１Ａ乃至１Ｃの構成を例にとって本実施形態のＶリブドベルトについて説明したが、必ずしも図１乃至図３に示した構成のＶリブドベルトでなくても本発明を適用することができる。
【００６８】
次に、上述したＶリブドベルト１Ａ乃至１Ｃを含む本発明の実施形態に係るＶリブドベルトの製造方法について説明する。なお、本発明のＶリブドベルトの製造方法は、以下に例示して説明する本実施形態のＶリブドベルトの製造方法に限定されるものではなく、ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に心線を埋設したゴム層を有するＶリブドベルトの製造方法として広く適用できるものである。
【００６９】
本実施形態のＶリブドベルトの製造方法における第１の製造方法としては、まず、円筒状の成形ドラムの周面に伸張層を構成する伸張ゴムシートと接着層を構成する接着ゴムシートとを巻きつけた後、この上にコードからなる心線を螺旋状にスピニングし、更に圧縮層を構成する圧縮ゴムシートを順次巻きつけて未加硫スリーブを形成した後、加硫して加硫スリーブを得る。次に、加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールに掛架して所定の張力下で走行させ、更に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するように移動してスリーブの圧縮層表面に３乃至１００個の複数の溝状部を一度に研磨してリブ部を形成する。このようにして得られたスリーブを駆動ロールと従動ロールから取り外し、そのスリーブを他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ものである。
【００７０】
次に、本実施形態のＶリブドベルトの製造方法における第２の製造方法としては、周面にリブ刻印を設けた円筒状の成形ドラムに、圧縮層を構成する圧縮ゴムシート、及び接着層を構成する接着ゴムシートを巻きつけた後、心線をスピニングし、伸張層を構成する伸張ゴムシートを巻きつけて未加硫スリーブを配置する。その後、この未加硫スリーブを成形ドラムに押圧しながら加硫することで、圧縮層にリブを型付けする。得られた加硫スリーブにはリブが形成されているが、必要に応じてリブ表面を研磨し、所定幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げるものである。
【００７１】
また、本実施形態のＶリブドベルトの製造方法における第３の製造方法としては、円筒状の成形ドラムに装着された可撓性ジャケットの上に伸張層を構成する伸張ゴムシート、接着層を構成する接着ゴムシートを巻き、その上に心線をスピニングした後、さらに圧縮層を構成する圧縮ゴムシートを順次無端状に巻き付けて未加硫スリーブを形成する。そして、可撓性ジャケットを膨張させて、未加硫スリーブをリブ部に対応した刻印を有する外型に押圧して加硫成形する。得られた加硫スリーブにはリブが形成されているが、必要に応じてリブ表面を研磨し、所定幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げるものである。
【００７２】
また、本実施形態のＶリブドベルトの製造方法における第４の製造方法としては、円筒状の成形ドラムに装着された可撓性ジャケットの上に圧縮層を構成する圧縮ゴムシートを配置した第１未加硫スリーブを形成した後、可撓性ジャケットを膨張させて、第１未加硫スリーブをリブ部に対応した刻印を有する外型に押圧して、リブ部を有する予備成型体を作成する。そして、この予備成型体を密着させた外型から内型を離間させ、次いで、内型に伸張層を構成する伸張ゴムシート、及び接着層を構成する接着ゴムシートを配置し、心線をスピニングして第２未加硫スリーブを形成する。そして、可撓性ジャケットを膨張させて、上記予備成型体を密着させた外型に第２未加硫スリーブを内周側から押圧して予備成型体と一体的に加硫する。得られた加硫ベルトスリーブにはリブが形成されているが、必要に応じてリブ表面を研磨し、所定幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げるものである。
【００７３】
なお、Ｖリブドベルトの圧縮層を表層と裏層の２層からなる構成とする場合、表層と裏層の２層構成を有する圧縮ゴムシートを巻きつけることによって、若しくは表層用圧縮ゴムシートと裏層用圧縮ゴムシートとを順次巻きつけることなどによって、表層と裏層の２層構成を有する圧縮層を配置した未加硫スリーブを形成する必要がある。この場合、第１の製造方法では、研磨によりリブを形成するため、得られたＶリブドベルトのリブ山には表層が存在するが、リブ側面やリブ底には裏層が露出することが考えられる。そのため、表層と裏層の２層からなる圧縮層を有するＶリブドベルトの場合は、第２乃至第４の製造方法のいずれかで製造することが望ましい。
【００７４】
また、図３に例示したような接着層が設けられていないＶリブドベルトは、上述した製造方法において接着ゴムシートを配置せずに製造することで得ることができる。更に図２に例示するように圧縮層６に含有される短繊維４ｂがリブ形状に沿った流動状態を呈しているＶリブドベルトは、例えば第２乃至第４の製造方法のいずれかにより製造することで得ることができる。そして、図１に例示するように圧縮層６に含有される短繊維４ａがベルト幅方向に配向したようなＶリブドベルトは、例えば第１の製造方法で製造することで得ることができる。
【００７５】
また、上述したいずれの製造方法によるものであっても、本実施形態の製造方法は、伸張層を形成するための伸張ゴムシートを、屈曲部を有する短繊維がその短繊維の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように含有されたゴムシートとして形成する伸張ゴムシート形成ステップ（ゴムシート形成ステップ）が備えられている。なお、この伸張ゴムシート形成ステップでは、伸張ゴムシートが、短繊維が分散配合された状態のゴム組成物が圧延されることでシートとして形成されるものであることが望ましい。
【００７６】
従来のように、短繊維として直線状の短繊維を用いた場合、ゴムシートの圧延時に圧延方向に短繊維が配向してしまうため、同一方向（圧延方向）への配向性を有するゴムシートが形成されてしまう。しかし、上述した伸張ゴムシート形成ステップでは、屈曲部を有する短繊維を分散配合したゴム組成物を圧延するため、圧延時に短繊維が圧延方向に配向してしまうことがなく、ランダムな配向状態のままで短繊維が含有されたゴムシートを得ることができる。
【００７７】
次に、本実施形態に係るＶリブドベルトの具体的な実施例について説明する。本実施例においては、まず、表１の配合比率（質量比）に従ってゴム組成物を調製し、そのゴム組成物をカレンダーロールにて厚み１．０ｍｍに圧延したゴムシートを作製した。このゴムシートを１６５℃で３０分間加硫し、それによって得られた加硫ゴムの物性を測定した。ＪＩＳ Ｋ６２５３に従って硬度（ＪＩＳ−Ａ）を、ＪＩＳ Ｋ６２５１に従って切断時の伸びＥＢ（％）を、ＪＩＳ Ｋ６２５１に従って切断時の応力ＴＢ（ＭＰａ）を、ＪＩＳ Ｋ６２５２に従って引き裂き力（ＴＲ−Ａ：Ｎ／ｍｍ）をそれぞれ測定した。その測定結果を表２に示している。
【００７８】
【表１】
【００７９】
【表２】
【００８０】
上述の表１・表２においては、それぞれ比較例とともに実施例を示している。なお、表１において、ＥＰＤＭはエチレン含量が６０ｗｔ％であってジエン成分としてエチリデンノルボルネンを含有している。また、ナイロンミルドファイバーは図４の（Ａ）〜（Ｅ）のような形状をしたものが混在したものであって繊維長が２ｍｍのものであり、ナイロンカットファイバーは直線形状で繊維長が３ｍｍのものである。そして、パラフィニックオイルとしては出光興産社製のダイアナプロセスオイルを用い、共架橋剤としてはＮ−Ｎ−ｍ−フェニレンジマレイミドを用い、有機過酸化物としては１,３−ビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼンを４０％ｗｔ含有し炭酸カルシウムを６０ｗｔ％含有したものを用いた。また、表２において、ＭＤは列理平行、ＣＭＤは列理直角を意味するものである。但し、実施例１乃至実施例３、比較例１、及び比較例２については、圧延方向と平行な方向をＭＤとし、圧延方向と直角な方向をＣＭＤとした。
【００８１】
また、本実施例においては、作製した各ゴムシートにおける短繊維の配向性の観察も行った。ナイロンカットファイバーを配合したゴムシートでは圧延方向の配向を呈していたが、ナイロンミルドファイバーを配合したゴムシートではランダムな配向状態になっていることが確認された（表２参照）。
【００８２】
なお、本実施例では、ポリエステル繊維のロープからなる心線を接着層に埋設し、その上側に伸張層を配置し、接着層の下側に設けた圧縮層にリブをベルト長手方向に配したＶリブドベルトの製造を行った。また、このＶリブドベルトの製造においては、まず、フラットな円筒モールドに伸張ゴムシートを巻いた後、接着層を構成する接着ゴムシートを巻き付けて心線をスピニングした。そして、圧縮ゴム層を構成する圧縮ゴムシートを配置した後、この圧縮ゴムシートの上に加硫用ジャケットを挿入した。次いで、成型モールドを加硫缶内に入れ、加硫した後、筒状の加硫スリーブをモールドから取り出し、このスリーブの圧縮ゴム層をグラインダーによってリブに成形し、その成形体から個々のベルトに切断することでＶリブドベルトを製造した。
【００８３】
ここで、圧縮ゴムシートとしては、表１に示す配合で調整したゴム組成物をバンバリーミキサーで混練後にカレンダーロールで圧延したものを用いた。また、接着ゴムシートとしては、表１に示す配合から短繊維を除去した状態で調製したゴム組成物をバンバリーミキサーで混練後にカレンダーロールで圧延したものを用いた。また、伸張ゴムシートとしては表１に示す配合で調整したゴム組成物をバンバリーミキサーで混練後にカレンダーロールで圧延したものを用いた。
【００８４】
表２においては、上述のようにして得られたＶリブドベルトの耐熱屈曲性走行試験および段差プーリ縦裂き走行試験の結果も示している。なお、耐熱屈曲性走行試験に用いた走行試験機は、駆動プーリ（直径６０ｍｍ）、第１アイドラープーリ（直径５０ｍｍ）、従動プーリ（直径５０ｍｍ）、テンションプーリ（直径５０ｍｍ）、及び第２アイドラープーリ（直径５０ｍｍ）を順に配置したものである。そして、走行試験機の各プーリにＶリブドベルトを掛架し、一方のアイドラープーリへのＶリブドベルトの巻き付け角度が９０°となるように配置し、雰囲気温度が１３０℃、駆動プーリの回転数が３３００ｒｐｍ、ベルト張力が８００Ｎ／リブとなるように駆動プーリに荷重を付与して走行させた。なお、試験時間は４００時間で打ち切りとし、ベルト寿命時間と故障原因との関係を調査した。
【００８５】
また、段差プーリ縦裂き走行試験は、駆動プーリ（直径１２０ｍｍ）、従動プーリ（直径１２０ｍｍ）、及びテンションプーリ（直径４５ｍｍ）を順に配置した走行試験機を用いて行った。そして、この走行試験機の各プーリとしては、ベルトのリブに対応した凹凸が設けられているとともにその凹凸の中央部の一山が全周にわたって他の山よりも０．７５ｍｍ高くなっている（その部分の直径が大きくなっている）ものを用いた。この走行試験機にＶリブドベルトを掛架し、Ｖリブドベルトのテンションプーリへの巻き付け角度が９０°となるように配置し、雰囲気温度が２３℃、駆動プーリの回転数が４９００ｒｐｍ、従動プーリの負荷が１２ＰＳ、ベルト張力が１４９７Ｎ／６リブとなるように駆動プーリに荷重を付与して走行し、試験時間を４００時間で打ち切りとして縦亀裂発生の有無を調査した。
【００８６】
表２に示すように、直線状の短繊維（ナイロンカットファイバー）を配合した比較例３・４では、圧延後のゴムシートにおいて短繊維が一方向に配向している。そして、短繊維がベルト長手方向に配向した比較例３では、耐熱走行試験においては問題はないものの、段差プーリ縦裂き走行試験の結果からわかるように、縦亀裂性に問題が発生している。一方、短繊維がベルト幅方向に配向した比較例４では、耐熱走行試験においてベルト幅方向の亀裂が確認された。また、波状等の各種形状の屈曲部を有する短繊維（ナイロンミルドファイバー）をランダム配向させたベルトにおいても、その配合量が適量未満（４％未満）の比較例１では端面からのクラックの発生が確認され、他方、配合量が適量を超える（３５％を超える）比較例２ではゴム弾性が高くなりすぎて耐熱走行試験においてゴムの破壊が発生した。しかし、適量の波状等の各種形状の屈曲部を有する短繊維をランダム配向させた実施例１乃至実施例３では、縦裂き性、耐亀裂性において優れることが確認された。
【００８７】
なお、エチレン・α−オレフィンとしてエチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とが含有されているゴム組成物を用いた場合についても実施し、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）とエチレン・ブテン共重合体（ＥＢＭ）との配合比率（質量比）を変更することの影響についても確認を行った。具体的には、表３において実施例４乃至６として示す各配合比率（質量比）に従って調製したゴム組成物から作製したゴムシートについて、前述の実施例１乃至３と同様の項目の測定を行った。また、そのゴムシートを用いて製造したＶリブドベルトについても前述の実施例１乃至３と同様の試験を行った。その測定結果および試験結果については、表４に示している。なお、表３において、ＥＢＭはブテン含量が２５〜３５ｗｔ％である。
【００８８】
【表３】
【００８９】
【表４】
【００９０】
実施例４〜６は良好な加工性を有しており、成形も良好であった。また、表３および表４からわかるように、ＥＰＤＭ、ＥＢＭの併用により、（ＭＤ ＴＲ−Ａ）、（ＣＭＤ ＴＲ−Ａ）が高くなっており、耐引き裂き性および耐亀裂性の向上効果を奏することが確認できた。したがって、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量との割合が９０対１０よりもエチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量が多い割合になると、耐引き裂き性および耐亀裂性の効果が顕著ではなく、一方、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量との割合が３０対８０よりもエチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量が少ない割合になると、良好な加工性が得られず成形不良となる虞がある。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態に係るＶリブドベルトによると、伸張層が帆布でなくゴム組成物で構成されるため、帆布を用いることに伴う周期的な異音の発生の問題が生じない。そして、短繊維が含有されたゴム組成物として伸張層が構成されているため、ベルト背面における粘着磨耗の発生によるスリップ音等の異音発生も抑制することができる。さらに、伸張層に含有される短繊維は、屈曲部を有するものであるため、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有させ易く、Ｖリブドベルトに対して種々の方向の力が作用してもその多方面からの力に対する耐性を確保し易い。このため、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができ、優れた耐引き裂き性と耐亀裂性とを実現してベルト寿命を向上させることができる。
【００９２】
従って、本実施形態のＶリブドベルトによると、ベルト背面をアイドラープーリに当接係合させたときにおける異音の発生を抑制することができるとともに、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができるＶリブドベルトを得ることができる。
【００９３】
また、本実施形態のＶリブドベルトによると、粉砕処理等によって形成されるミルドファイバーを用いることで、屈曲部を有する短繊維を容易に実現することができる。また、ミルドファイバーは、適度な屈曲を有するため、ゴム組成物中での良好な分散性を確保し易く、短繊維の分布状態のムラが発生することを抑制できるため、耐亀裂性と耐引き裂き性とをより顕著に発揮してベルト寿命の向上をより確実に図ることができる。
【００９４】
また、本実施形態のＶリブドベルトによると、伸張層がポリアミド製の短繊維を含有することで、ベルト背面をアイドラープーリに接触係合させて駆動する背面駆動においても、優れた耐摩耗性を発揮することができる。
【００９５】
また、本実施形態のＶリブドベルトの製造方法によると、ベルト背面をアイドラープーリに当接係合させたときにおける異音の発生を抑制することができるとともに、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができるＶリブドベルトを製造することができる。なお、仮に直線状の短繊維が含有されたゴムシートを用いた場合、耐縦裂き性及び耐亀裂性の向上を図るために短繊維のランダムな配向状態を確保しようとすると、ゴムシートの製造工程の複雑化を招きその製造自体も困難を伴うことになる。しかし、本実施形態のＶリブドベルトの製造方法によると、屈曲部を有する短繊維を分散配合するだけで、伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で短繊維が含有されたゴムシートを簡易な製造工程で容易に形成することができる。
【００９６】
また、圧延によりゴムシートを形成することで効率的にゴムシートを製造することができるが、仮に直線状の短繊維が含有されたゴム組成物を圧延すると、短繊維が一定の方向に配向されてしまうことになるため、耐縦裂き性及び耐亀裂性の向上を図るための短繊維のランダムな配向状態を確保することが困難になる。しかし、本実施形態のＶリブドベルトの製造方法によると、屈曲部を有する短繊維が分散配合された状態のゴム組成物が圧延されるため、伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で短繊維が含有されたゴムシートを簡易な製造工程で容易に形成することができる。
【００９７】
（別実施形態）
次に、本発明の別実施形態について説明する。別実施形態に係るＶリブドベルトは、上述した図１乃至図３に示すＶリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいて、その伸張層５に、さらに繊維の長さが０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内である極短繊維が更に含有されたＶリブドベルトとして実施することができる。即ち、Ｖリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいて、屈曲部を有する短繊維４が所定の割合で含有される伸張層５にさらに上記繊維長の極短繊維が含有されているものとして、別実施形態に係るＶリブドベルトが構成される。この別実施形態のＶリブドベルトでは、伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で極短繊維が含有されている。
【００９８】
なお、上記極短繊維は、その繊維長が０．１ｍｍ未満のものは繊維自体を作製することが極めて困難であり、また、繊維長が１．０ｍｍを超えると伸張層中で一定の方向に配向してしまい易くなりベルトの物性への影響が生じ易くなる。このため、伸張層に更に含有される極短繊維は、その繊維長が０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内であることが望ましい。
【００９９】
この極短繊維としては、例えば、セルロース極短繊維を用いることができる。天然セルロース系繊維としては綿を挙げることができ、合成セルロース系繊維としてはビスコースレーヨンや銅アンモニアレーヨンなどを挙げることができる。
【０１００】
この極短繊維は、繊維長が０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍと非常に短い。このため、この極短繊維が屈曲部を有する短繊維４とともに分散配合されたゴム組成物を圧延してゴムシートとして伸張ゴムシートを形成した場合においても、同一方向（圧延方向）への配向性を示しにくい。即ち、極短繊維が分散配合された状態のゴム組成物を圧延することで、極短繊維がランダムな状態で配向したゴムシートを容易に効率よく製造することができる。
【０１０１】
なお、伸張層に含有される屈曲部を有する短繊維の繊維種と極短繊維の繊維種とを異なった種類とすることで、伸張層に様々な特性を付与することが可能となる。例えば、屈曲部を有する短繊維としてナイロンを用い、極短繊維としてセルロースを用いると、耐摩耗性に優れるとともに、親水性を向上させることができる（注水時の伝達性能を向上させることができる）といった効果を得ることができる。
【０１０２】
次に、上記の別実施形態に係るＶリブドベルトの具体的な実施例について説明する。この実施例においては、まず、表５の配合比率（質量比）に従ってゴム組成物を調整し、そのゴム組成物をカレンダーロールにて圧延したゴムシートを作製してそれを加硫し、その加硫ゴムの物性を測定した。その測定にあたっては、表２と同様の項目の測定を行った。その測定結果を表６に示している。
【０１０３】
【表５】
【０１０４】
【表６】
【０１０５】
上述の表５・表６における実施例７では、伸張層に屈曲部を有する短繊維（ナイロンミルドファイバー）は含有されているが、極短繊維が含有されていないものを示している。一方、表５・表６の実施例８では、伸張層に屈曲部を有する短繊維に加えて更に繊維長０．５ｍｍの綿極短繊維も含有されているものを示している。
【０１０６】
表６に示すように、作製した各ゴムシート（実施例７・８）における短繊維の配向性の観察も行った。その結果、実施例７では表２の実施例と同様にナイロンミルドファイバーはランダムな配向状態になっていたが、実施例２においても、ナイロンミルドファイバー及び綿極短繊維のいずれともランダムな配向状態になっていることが確認された。
【０１０７】
表６においては、上述のようにして得られたＶリブドベルトの耐熱屈曲性走行試験および段差プーリ縦裂き走行試験の結果も示している。この試験は、表２の実施例の場合と同様に行った。この表６に示すように、実施例１では縦裂き性及び耐亀裂性のいずれも良好であることが確認されたが、綿極短繊維も含有されている実施例８についても、縦裂き性及び耐亀裂性のいずれとも優れていることが確認された。
【０１０８】
また、実施例７及び実施例８に対して、追加の試験として２％スリップ試験と摩擦係数の測定試験を行った。その結果を表５に示している。なお、２％スリップ試験は、ベルトの伝達性能を評価するための試験であり、３ＰＫ１１００サイズ（リブ数３、ベルト長さ１１００ｍｍ）のベルトについて行った。そして、実施例７・８のＶリブドベルトを室温下で駆動プーリ（直径１２０ｍｍ）及び従動プーリ（直径１２０ｍｍ）に掛架し、ベルト張力が３つのリブに対して１５０Ｎとなるように駆動プーリに荷重を付与し、駆動プーリの回転数２０００ｒｐｍで走行させ、従動プーリの負荷を０から増加させて２％のスリップが発生するときのトルクを測定した。伝達性能試験であるこの２％スリップ試験では、乾燥時の伝達性能と、水を３００ｍｌ／ｍｉｎの割合で垂らす注水時の伝達性能との評価を行った。
【０１０９】
また、摩擦係数測定試験では、６ＰＫ１１００サイズである実施例７・８のＶリブドベルトを図５に示すレイアウトで取り付けて、まず、乾燥時の摩擦係数の測定を行い、その後、注水を行いながら注水時の摩擦係数の測定を行った。そして、摩擦係数を時系列的に記録しながら最大摩擦係数を確認するとともに、聴覚による異音評価を行った。なお、一般的には、摩擦係数は、注水直後に急激に低下し、水分の乾燥とともに上昇し、その後、一定の値となる挙動が見られる傾向があり、注水後の乾燥時に摩擦係数の上昇が急で、また最大摩擦係数が高いベルトほど異音が発生し易い傾向がある。
【０１１０】
表７に示すように、屈曲部を有する短繊維だけで極短繊維が含有されていない実施例７に対して、屈曲部を有する短繊維と極短繊維とのいずれとも含有されている実施例８では、注水時の２％スリップ試験の測定トルクおよび摩擦係数のいずれもが上昇することが確認された。従って、ランダムな配向状態で綿極短繊維が含有されていることで、注水時の摩擦係数が上昇してスリップが発生しにくくなり、乾燥時および注水時の伝達性能の差の少ないベルトであることが確認された。なお、実施例７・８のいずれとも、スリップ音等の異音の発生が抑制されていることも確認された。
【０１１１】
【表７】
【０１１２】
以上説明したように、この別実施形態に係るＶリブドベルトによると、伸張層に極短繊維が更に含有されており、この極短繊維は、繊維長が０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内と非常に短いため、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有させ易い。このため、伸張層に屈曲部を有する短繊維に加えて極短繊維も含有されることで、Ｖリブドベルトに対して種々の方向の力が作用してもその多方面からの力に対する耐性を更に確保し易くなる。これにより、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも更に抑制することができ、優れた耐引き裂き性と耐亀裂性とを実現してベルト寿命を更に向上させることができる。
【０１１３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明に係るＶリブドベルトは、自動車用あるいは一般産業用の駆動装置などに装着して用いることができる。しかし、これらの用途に限らずより広汎な適用が可能であり、多くの異なる動力電動のための用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＶリブドベルトを例示した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＶリブドベルトを例示した断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＶリブドベルトを例示した断面図である。
【図４】図１乃至図３に示すＶリブドベルトの伸張層に含有される短繊維を例示した図である。
【図５】Ｖリブドベルトの摩擦係数を測定するための試験装置を説明する概略図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ Ｖリブドベルト
２ 接着層（ゴム層）
３ 心線
４ 短繊維
５ 伸張層（ゴム層）
６、６ａ、６ｂ、６ｃ 圧縮層（内層、ゴム層）
７ リブ（リブ部）
８ 背面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に沿って心線が埋設されたゴム層を有するＶリブドベルト、及びそのＶリブドベルトの製造方法に関し、とくに、伸張層に帆布が設けられていないＶリブドベルトとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力伝動に用いられるＶリブドベルトは、一般的には、ベルト長手方向に平行に延びて並列状態に配置された複数のリブが形成された圧縮ゴム層と、その圧縮ゴム層の上部に積層されてコードからなる心線が埋設された接着ゴム層と、この接着ゴム層の背面側に縫合された帆布からなる伸張層とを備えて構成されている。そして、このような一般的なＶリブドベルトにおける伸張層としての帆布は、ベルトの耐縦亀裂性を保持するために設けられているものであり、例えば、経糸と緯糸とを織り込んだ平織布にゴム引き処理を施すことで形成されている。
【０００３】
しかし、上述したような一般的なＶリブドベルトを駆動プーリと従動プーリとに掛架し、ベルト背面をアイドラープーリに接触係合させたときに、周期的に異音が発生することが多い。この周期的な異音発生は、帆布の縫合領域にて発生し易いが、その縫合領域以外の領域でも発生するものであり、縫合領域を平坦面となるように形成しても発生する。この縫合領域以外での異音発生の原因の一つとして、帆布の表面状態の影響があることが知られている。即ち、バイアス帆布や筒状帆布を成形中に、あるいは筒状帆布をベルト成形体に嵌入中に、帆布が機械的に変形して経糸と緯糸との交差角や経糸と緯糸とによって形成される開口部の大きさが変化し、開口部の大きい部分と小さい部分との差が広がってしまい、糸が局部的に収束する領域が発生する。このため、糸が局部的に収束した領域での帆布表面の凹凸等の形態が他の領域の形態と異なることによって異音が発生することが知られている。
【０００４】
そこで、異音の発生を抑制する観点から、ベルト背面に帆布を積層しないＶリブドベルト、即ち、伸張層をゴム組成物で構成したＶリブドベルトが提案されつつある。しかし、このようなＶリブドベルトは、ベルト背面においてゴムが直接露出している状態となるため、アイドラープーリに当接係合するときに、ベルト背面にて粘着磨耗が発生し易く、そのことによって逆にスリップ音等の異音が発生し易くなってしまうという問題があった。そこで、ベルト背面のゴム層に短繊維を配合し、粘着磨耗を抑制することが検討されており、さらに、ベルト背面のゴム層における短繊維の配向方向を制御することで、異音の発生を抑制する試みがなされていることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６２８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたＶリブドベルトを使用すると、ベルトにおけるリブで挟まれる谷部分に縦裂きが発生したり、ベルト背面の端部からベルト幅方向に亀裂が発生したりし易い虞がある。とくに、ベルト本体を構成するエストラマーとしてエチレン・α−オレフィンを用いた場合にこのような縦裂きや亀裂が発生する傾向が強く現れ易く、パーオキサイド架橋系ではさらに引き裂き力が低下してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、ベルト背面のゴム層中の短繊維の配向性を利用して、ベルト幅方向に短繊維を配向させることで谷部分の縦裂きを抑制したり、ベルト長手方向に短繊維を配向させることでベルト端部からの亀裂を抑制することも考えられる。しかし、このような方法では、谷部分の縦裂きとベルト端部からの亀裂とのうちのいずれか一方を抑制することはできるものの、谷部分の縦裂き及びベルト端部からの亀裂の発生をともに抑制することは困難である。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ベルト背面をアイドラープーリに当接係合させたときにおける異音の発生を抑制することができるとともに、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができるＶリブドベルト、及びその製造方法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及び効果】
【０００９】
本発明に係るＶリブドベルトは、ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に沿って心線が埋設されたゴム層を有するＶリブドベルトに関する。
そして、本発明に係るＶリブドベルトは、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。即ち、本発明は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係るＶリブドベルトにおける第１の特徴は、前記ゴム層は、前記リブ部が設けられる内層と、前記内層の背面側に配置されるとともに、屈曲部を有する短繊維が含有されている伸張層と、を備え、前記伸張層には、前記短繊維の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように、前記短繊維が含有されていることである。
【００１１】
この構成によると、伸張層が帆布でなくゴム組成物で構成されるため、帆布を用いることに伴う周期的な異音の発生の問題が生じない。そして、短繊維が含有されたゴム組成物として伸張層が構成されているため、ベルト背面における粘着磨耗の発生によるスリップ音等の異音発生も抑制することができる。さらに、伸張層に含有される短繊維は、屈曲部を有するものであるため、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有させ易く、Ｖリブドベルトに対して種々の方向の力が作用してもその多方面からの力に対する耐性を確保し易い。このため、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができ、優れた耐引き裂き性と耐亀裂性とを実現してベルト寿命を向上させることができる。
従って、本発明によると、ベルト背面をアイドラープーリに当接係合させたときにおける異音の発生を抑制することができるとともに、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができるＶリブドベルトを得ることができる。
【００１２】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第２の特徴は、前記短繊維は、前記伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有されていることである。
【００１３】
この構成によると、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有された短繊維により、Ｖリブドベルトに対して種々の方向の力が作用してもその多方面からの力に対する耐性を確保し易い。このため、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができ、優れた耐亀裂性と耐引き裂き性とを実現してベルト寿命を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第３の特徴は、前記短繊維は、ミルドファイバーであることである。
【００１５】
この構成によると、粉砕処理等によって形成されるミルドファイバーを用いることで、屈曲部を有する短繊維を容易に実現することができる。また、ミルドファイバーは、適度な屈曲を有するため、ゴム組成物中での良好な分散性を確保し易く、短繊維の分布状態のムラが発生することを抑制できるため、耐亀裂性と耐引き裂き性とをより顕著に発揮してベルト寿命の向上をより確実に図ることができる。
【００１６】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第４の特徴は、前記短繊維は、ポリアミド製であることである。
【００１７】
この構成によると、伸張層がポリアミド製の短繊維を含有することで、ベルト背面をアイドラープーリに接触係合させて駆動する背面駆動においても、優れた耐摩耗性を発揮することができる。
【００１８】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第５の特徴は、前記伸張層におけるゴムは、エチレン・α−オレフィンを主成分とすることである。
【００１９】
一般的に、ベルトを構成するゴムの主成分としてエチレン・α―オレフィンを用いた場合、リブの間の谷部分の縦裂きの発生やベルト端部からの亀裂が発生し易い傾向がある。しかし、本発明の構成によると、伸張層におけるゴムがエチレン・α−オレフィンであっても、優れた耐引き裂き性と耐亀裂性とを実現してベルト寿命を向上させることができる。なお、主成分として用いられているゴムとは、複数の種類のゴム材料が含有されている場合においては、ゴムの組成において最も多く含有されている成分のゴムのことを指し、例えば、５０％以上含有されているものであれば主成分となる。
【００２０】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第６の特徴は、前記エチレン・α−オレフィンは、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とを含有していることである。
【００２１】
この構成によると、エチレン・α−オレフィンとしてエチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とが含有されていることで、成形性を良好なものとしつつ、耐引き裂き性と耐亀裂性とをより高めることができる。
【００２２】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第７の特徴は、前記エチレン・α−オレフィンは、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量とが９０対１０乃至３０対８０の範囲の割合となるように、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とを含有していることである。
【００２３】
この構成によると、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量との割合が９０対１０よりもエチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量が少ない割合になることで、耐引き裂き性と耐亀裂性とを向上させることができる。そして、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量との割合が３０対８０よりもエチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量が多い割合になることで、良好な加工性が確保されて成形不良の発生が抑制される。
【００２４】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第８の特徴は、前記伸張層には、繊維の長さが０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内である極短繊維が更に含有されていることである。
【００２５】
この構成によると、伸張層に更に含有される極短繊維は、繊維長が０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内と非常に短いため、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有させ易い。このため、伸張層に屈曲部を有する短繊維に加えて極短繊維も含有されることで、Ｖリブドベルトに対して種々の方向の力が作用してもその多方面からの力に対する耐性を更に確保し易くなる。これにより、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも更に抑制することができ、優れた耐引き裂き性と耐亀裂性とを実現してベルト寿命を更に向上させることができる。
【００２６】
また、本発明に係るVリブドベルトにおける第９の特徴は、前記極短繊維は、セルロースであることである。
【００２７】
この構成によると、セルロースの極短繊維によって、親水性を向上させることもできるため、注水時のベルト伝達性能を向上させることができる。
【００２８】
また、本発明に係るＶリブドベルトにおける第１０の特徴は、前記ゴム層における前記伸張層の背面側は露出した状態になっていることである。
【００２９】
ゴム層の背面側に帆布を貼着したＶリブドベルトの場合は、背面の摩擦係数が低いために背面駆動において十分な伝達性能を得ることが難しい。しかしながら、背面に帆布が貼着されておらずゴム層における伸張層の背面側が露出した状態となるように構成されたＶリブドベルトによると、ゴム層の背面に帆布を貼着したものに比べて高い摩擦係数を確保することができ、良好な伝達性能を得ることができる。
【００３０】
また、前述の目的を達成するための本発明に係るＶリブドベルトの製造方法は、ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に心線を埋設したゴム層を有するＶリブドベルトの製造方法に関する。そして、本発明の製造方法は、前記ゴム層において前記リブ部が設けられている内層の背面側に配置される伸張層を形成するためのゴムシートを、屈曲部を有する短繊維が当該短繊維の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように含有されたゴムシートとして形成するゴムシート形成ステップを備えていることを特徴とする。
【００３１】
この構成によると、ベルト背面をアイドラープーリに当接係合させたときにおける異音の発生を抑制することができるとともに、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができるＶリブドベルトを製造することができる。
また、仮に直線状の短繊維が含有されたゴムシートを用いた場合、耐縦裂き性及び耐亀裂性の向上を図るために短繊維のランダムな配向状態を確保しようとすると、ゴムシートの製造工程の複雑化を招きその製造自体も困難を伴うことになる。しかし、本発明の構成によると、屈曲部を有する短繊維を分散配合するだけで、伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で短繊維が含有されたゴムシートを簡易な製造工程で容易に形成することができる。
【００３２】
また、本発明に係るＶリブドベルトの製造方法は、前記ゴムシートは、前記短繊維が分散配合された状態のゴム組成物が圧延されることでシートとして形成されることが望ましい。
【００３３】
圧延によりゴムシートを形成することで効率的にゴムシートを製造することができるが、仮に直線状の短繊維が含有されたゴム組成物を圧延すると、短繊維が一定の方向に配向されてしまうことになるため、耐縦裂き性及び耐亀裂性の向上を図るための短繊維のランダムな配向状態を確保することが困難になる。しかし、本発明の構成によると、屈曲部を有する短繊維が分散配合された状態のゴム組成物が圧延されるため、伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で短繊維が含有されたゴムシートを簡易な製造工程で容易に形成することができる。
【００３４】
また、本発明に係るVリブドベルトの製造方法は、前記ゴムシート形成ステップは、前記伸張層を形成するためのゴムシートを、繊維の長さが０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内である極短繊維が更に含有されたゴムシートとして形成することが望ましい。
【００３５】
この構成によると、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも更に抑制することができ、優れた耐引き裂き性と耐亀裂性とを実現してベルト寿命を更に向上させることができるVリブドベルトを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明の実施形態として図１乃至図３の断面図に例示した３つの形態のＶリブドベルトについて説明するが、必ずしもこの例に限定されるものではない。即ち、本発明は、図１乃至図３に示すものと同様に、ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に沿って心線が埋設されたゴム層を有するＶリブドベルトであれば、広く適用することができるものである。
【００３７】
図１に示すＶリブドベルト１Ａ、図２に示すＶリブドベルト１Ｂ、及び図３に示すＶリブドベルト１Ｃは、いずれも、ベルト長手方向（図１乃至図３における紙面垂直方向）に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に沿って心線３が埋設されたゴム層を有するものとして形成されている。そして、そのリブ部は、ベルト長手方向に平行に延びて並列状態に配置された複数のリブ７により構成されている。また、ゴム層は、リブ部が設けられる内層と、この内層の背面側に配置される伸張層５とを備えて構成されている。伸張層５には、後述するように、屈曲部を有する短繊維４が含有されている。
【００３８】
まず、図１に示すＶリブドベルト１Ａは、背面８が短繊維４を含有するゴム組成物で形成された伸張層５と、この伸張層５の下層に配置される接着層２と、さらにその下層に配置され短繊維４ａを含有するゴム組成物で形成された圧縮層６（圧縮層６ａ）とを備えて構成されている。Ｖリブドベルト１Ａでは、伸張層５、接着層２、及び圧縮層６ａの３層でゴム層が構成されており、圧縮層６ａが内層を構成している（なお、接着層２及び圧縮層６が内層を構成しているものとして定義されてもよい）。また、心線３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されるように配置されており、その一部が伸張層５に接し、残りの部分が接着層２に接した状態で配置されている。そして、圧縮層６ａには、断面が略台形形状でベルト長手方向に延びる複数のリブ７が設けられている。なお、伸張層５に含有される短繊維４は、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有されており、圧縮層６ａに含有される短繊維４ａは、ベルト長手方向と直交する方向であるベルト幅方向に配向した状態で含有されている。また、リブ７の表面は研磨面となっている。
【００３９】
図２に示すＶリブドベルト１Ｂは、背面８が短繊維４を含有するゴム組成物で形成された伸張層５と、この伸張層５の下層に配置される接着層２と、さらにその下層に配置され短繊維４ｂを含有するゴム組成物で形成された圧縮層６（圧縮層６ｂ）とを備えて構成されている。Ｖリブドベルト１Ｂも、伸張層５、接着層２、及び圧縮層６ｂの３層でゴム層が構成されており、圧縮層６ｂが内層を構成している。また、心線３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されるように配置されており、その一部が伸張層５に接し、残りの部分が接着層２に接した状態で配置されている。そして、圧縮層６ｂには、断面が略台形形状でベルト長手方向に延びる複数のリブ７が設けられている。なお、伸張層５に含有される短繊維４は、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有されている。一方、圧縮層６ｂに含有される短繊維４ｂは、リブ形状に沿った流動状態を呈するように配向した状態で含有されており、表面近傍においては、短繊維４ｂはリブ７の外形に沿って配向した状態で含有されている。
【００４０】
図３に示すＶリブドベルト１Ｃは、背面８が短繊維４を含有するゴム組成物で形成された伸張層５と、この伸張層５の下層に配置され短繊維を含有しないゴム組成物で形成された圧縮層６（圧縮層６ｃ）とを備えて構成されている。Ｖリブドベルト１Ｃでは、伸張層５及び圧縮層６ｃの２層でゴム層が構成されており、圧縮層６ｃが内層を構成している。また、心線３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されるように配置されており、その一部が伸張層５に接し、残りの部分が圧縮層６ｃに接した状態で配置されている。そして、圧縮層６ｃには、断面が略台形形状でベルト長手方向に延びる複数のリブ７が設けられており、各リブ７の表面には短繊維９が植毛されている。なお、伸張層５に含有される短繊維４は、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有されている。
【００４１】
上述したＶリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいては、心線３が、伸張層５及び接着層２、又は伸張層５及び圧縮層６の２層に接した状態である場合を例にとって説明したが、必ずしもこの通りでなくてもよい。即ち、心線３の全部が、１つの層（例えば、接着層２のみ）に埋設された状態で配置されているものであってもよい。
【００４２】
また、Ｖリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいては、圧縮層６として、短繊維を分散して含有させたり、表面に植毛したりしている構成を例示したが、必ずしも短繊維が用いられているものでなくてもよい。また、圧縮層６が表層と裏層の２層で構成されているものとすることもできる。このように圧縮層６を２層構造にした場合は、表層にのみ短繊維を含有させることが望ましい。圧縮層６の表層が短繊維を含有するゴム組成物で構成される場合、その短繊維は例えばベルト幅方向に配向させたり（図１参照）、リブ形状に沿った流動状態を呈するように配向させるとともに表面近傍のみリブ７の外形に沿って配向させたり（図２参照）することもできる。なお、植毛の方法としては、機械的植毛、静電気的植毛など、種々の方法を用いることができ、限定されるものではない。
【００４３】
また、Ｖリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいて、伸張層５はゴム組成物で構成されているが、背面８をアイドラープーリ（図示せず）に接触係合させて駆動する背面駆動時の異音を抑制する観点から、背面８に凹凸パターンを設けることができる。この凹凸パターンとしては、編布パターン、織布パターン、スダレ職布パターンなどを用いることができるが、織布パターンがより好ましい。なお、背面８を研磨面にしてもよい。
【００４４】
また、図３のＶリブドベルト１Ｃのように接着層を設けないＶリブドベルトの場合は、心線３は伸張層５と圧縮層６との境界領域でベルト本体に埋設されることになる。この場合、心線３とベルト本体との接着性を考慮すると、圧縮層６において少なくとも心線３の近傍の部分が短繊維を含有していないゴム組成物で構成されることが望ましい。また、図１・図２のＶリブドベルト１Ａ・１Ｂのように接着層２を設けるＶリブドベルトの場合は、接着層２は、短繊維を含有していないゴム組成物で構成されることが望ましい。
【００４５】
また、Ｖリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいて、圧縮層６、接着層２（ベルト１Ｃ以外）、及び伸張層５は、ゴム組成物として形成されており、そのゴム成分としては、例えば、エチレン・α−オレフィンゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、エチレン・ビニルエステル共重合体、エチレン−α,β−不飽和カルボン酸エステル共重合体などのうちの少なくとも一種類のゴムを挙げることができる。なかでもエチレン・α−オレフィンゴムが、優れた耐オゾン性、耐熱性、耐寒性を有しているとともに比較的安価なポリマーであり、脱ハロゲンという要求を満たしていることから、これを用いることが好ましい。即ち、ゴム成分としては、エチレン・α−オレフィンゴム単独またはその他の種類のゴムからなるゴムとエチレン・α−オレフィンゴムを混ぜ合わせたブレンドゴムが望ましい。なお、伸張層５におけるゴム成分も、エチレン・α−オレフィンを主成分（ゴムの組成において最も多く含有されている成分のゴムのことを指し、例えば、５０％以上含有されているものであれば主成分となる）とすることが望ましい。
【００４６】
エチレン・α−オレフィンゴムは、エチレンとα−オレフィン（プロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテンなど）の共重合体、あるいは、エチレンと上記α−オレフィンと非共役ジエンの共重合体であり、具体的にはエチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）やエチレン・ブテン共重合体（ＥＢＭ）やエチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）などのゴムを指す。上記ジエン成分としては、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１,４−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネンなどの炭素原子数５乃至１５の非共役ジエンが挙げられる。ＥＰＤＭは、耐熱性や耐寒性に優れるという特性を有しており、耐熱・耐寒性能の高いベルトを得ることができる。このＥＰＤＭはヨウ素価が３乃至４０のものが好ましく用いられる。ヨウ素価が３未満であると、ゴム組成物の加硫が十分でなく磨耗や粘着の問題が発生し、またヨウ素価が４０を超えると、ゴム組成物のスコーチが短くなって扱い難くなり、耐熱性が悪化することになる。
【００４７】
なお、とくに伸張層５におけるゴムの主成分としてのエチレン・α−オレフィンは、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とを含有していることが望ましい。エチレン・α−オレフィンとしてエチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とが含有されていることで、成形性を良好なものとしつつ、耐引き裂き性と耐亀裂性とをより高めることができる。そして、伸張層５におけるエチレン・α−オレフィンは、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量とが９０対１０乃至３０対８０の範囲の割合となるように、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とを含有していることが望ましい。エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量との割合が９０対１０よりもエチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量が少ない割合になることで、耐引き裂き性と耐亀裂性とを向上させることができる。そして、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量との割合が３０対８０よりもエチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量が多い割合になることで、良好な加工性が確保されて成形不良の発生が抑制されることになる。
【００４８】
なお、接着性や耐引き裂き性を向上させるために、エチレン・ビニルエステル共重合体及び／又はエチレン−α,β−不飽和カルボン酸エステル共重合体とエチレン・α−オレフィンゴムとを質量割合で５／９５乃至９５／５、更に好ましくは１０／９０乃至６０／４０含有するゴム組成物としてもよい。また、圧縮層６、接着層２及び伸張層５をゴム成分が同一配合となるように配合されたゴム組成物として構成してもよいし、また、異なる配合のゴム組成物として構成してもよい。
【００４９】
上記ゴムの架橋には、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、具体的には、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、１,１−ｔ−ブチルペロキシ−３,３,５−トリメチルシクロヘキサン、２,５−ジ−メチル−２,５−ジ（ｔ−ブチルペロキシ）ヘキサン、２,５−ジ−メチル−２,５−ジ（ｔ−ブチルペロキシ）ヘキサン−３、ビス（ｔ−ブチルペロキシジ−イソプロピル）ベンゼン、２,５−ジ−メチル−２,５−ジ（ベンゾイルペロキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルペロキシベンゾアート、ｔ−ブチルペロキシ−２−エチル−ヘキシルカーボネートが挙げられる。この有機過酸化物は、単独もしくは混合物として、質量割合においてゴムの質量１００に対して０．５乃至８の質量の範囲の割合で配合されて使用されることが好ましい。
【００５０】
また、加硫促進剤を配合してゴム組成物を構成してもよい。加硫促進剤としては、チアゾール系、チウラム系、スルフェンアミド系の加硫促進剤が例示できる。チアゾール系加硫促進剤としては、具体的には２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトチアゾリン、ジベンドチアゾル・ジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩等がある。チウラム系加硫促進剤としては、具体的にはテトラメチルチウラム・モノスルフィド、テトラメチルチウラム・ジスルフィド、テトラエチルチウラム・ジスルフィド、Ｎ,Ｎ'−ジメチル−Ｎ,Ｎ'−ジフェニルチウラム・ジスルフィド等がある。スルフェンアミド系加硫促進剤としては、具体的にはＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ,Ｎ'−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等がある。また、他の加硫促進剤としては、ビスマレイミド、エチレンチオウレアなども使用できる。これらの加硫促進剤は単独で使用してもよいし、２種以上の組み合わせで使用してもよい。
【００５１】
また、架橋助剤（co-agent）を配合することによって、架橋度を上げて粘着磨耗等の問題を防止することもできる。架橋助剤としては、ＴＡＩＣ、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が好ましい。その配合量としては、質量割合においてゴムの質量１００に対して０．５乃至１０の質量の範囲の割合で配合されることが望ましく、０．５未満の質量割合では配合による効果が顕著でなく、１０を超える質量割合では引き裂き力や接着力が低下する傾向がある。
【００５２】
また、上述した以外に、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材、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も配合して用いることができる。
【００５３】
Ｖリブドベルト１Ａ・１Ｂにおいては、圧縮層６には、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミドなどからなる短繊維（４ａ、４ｂ）を混入して圧縮層６の耐側圧性を向上させるとともに、プーリと接する面になる圧縮層６の表面に短繊維（４ａ、４ｂ）を突出させ、圧縮層６の摩擦係数を低下させて、ベルト走行時の騒音を軽減させることもできる。短繊維（４ａ、４ｂ）は、繊維長さ１乃至２０ｍｍで、その配合量は、質量割合においてゴムの質量１００に対して１乃至５５の質量の範囲の割合であることが望ましい。短繊維（４ａ、４ｂ）の配合量が１未満の質量割合の場合には、圧縮層６のゴムが粘着し易くなって磨耗する傾向があり、また一方４０を超える質量割合の場合には、短繊維（４ａ、４ｂ）がゴム中において均一に分散しにくい傾向がある。なお、短繊維（４ａ、４ｂ）は、圧縮層６のゴムとの接着性を向上させるためにも、エポキシ化合物やイソシアネート化合物などを含有する処理液によって接着処理されていることが望ましい。
【００５４】
Ｖリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいて、伸張層５には、屈曲部を有する短繊維４が、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有されている。この短繊維４は、１個の短繊維につき１個以上の屈曲部を有するものであればよい。図４は、屈曲部を有する短繊維４を例示したものであるが、波状の形状のもの（Ａ）、螺旋状の形状のもの（Ｂ）、ジグザグ形状のもの（Ｃ）、不定形な形状のもの（Ｄ）、ゆるやかな曲線状の形状のもの（Ｅ）など、種々の形状をしたものを用いることができる。なお、伸張層５には、同一の形状をした同種類の短繊維４のみが含有されていてもよく、また、種々の異なる形状をした複数の種類の短繊維４が併用して含有されていてもよい。すなわち、伸張層５における短繊維４の含有の形態はとくに限定されるものではなく、同種類の短繊維４のみを含有させる場合も含め、種々の形状をした短繊維４を任意の組み合わせで選択して含有させることができる。
【００５５】
伸張層５においては、屈曲部を有する短繊維４がランダムな配向状態で含有されることで、一定の方向に対する方向性を示すことなく多方向から作用する力に対して耐性があるため、多方向からの裂きや亀裂の発生を抑制でき、これによりベルト寿命が向上するという効果を奏することができる。
【００５６】
なお、短繊維４の屈曲の程度が強すぎたり、１つの短繊維４における屈曲部の量が多すぎたりすると、短繊維４がゴムに分散し難くなるため、分散を阻害しない程度の適度の屈曲を有する短繊維４を選択することが望ましい。適度な屈曲を有する短繊維４としては、例えばミルドファイバーを用いることができる。ミルドファイバーは、例えばチョップドストランドをミル等により粉砕処理することによって得られる短繊維であり、この粉砕処理時の負荷により適度な屈曲部を有する短繊維４を形成することができる。なお、伸張層５に屈曲部を有する短繊維４とともに、屈曲部を有さない短繊維も含有するものであってもよい。
【００５７】
短繊維４は、例えばポリアミド製のもの（ナイロン短繊維等）を用いることができ、繊維長が０．１乃至３．０ｍｍの範囲であることが望ましい。ポリアミド製とすることで、耐摩耗性に優れた短繊維４を得ることができる。また、伸張層５における短繊維４の配合量については、短繊維４の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように、短繊維４が含有されていることが望ましい。短繊維の配合量が４未満の質量割合の場合には、耐引き裂き性、耐亀裂性の改善が見られず、一方３５を超える質量割合の場合には、短繊維４がゴム中に均一に分散し難く、またベルト屈曲性が悪化してしまう傾向にある。なお、短繊維４についても、短繊維（４ａ、４ｂ）の場合と同様に、接着処理を施すことができる。
【００５８】
Ｖリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいて、心線３としては、ポリエステル繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などを材料とする撚コード等を用いることができる。ガラス繊維の組成は、Ｅガラス、Ｓガラス（高強度ガラス）のいずれでもよく、フィラメントの太さ及びフィラメントの収束本数及びストランド本数に制限されるものではない。
【００５９】
心線３は、接着処理が施されることが望ましく、例えば（１）未処理コードをエポキシ化合物やイソシアネート化合物から選ばれた処理液を入れたタンクに含浸してプレディップした後、（２）１６０℃乃至２００℃に温度設定した乾燥炉に３０秒間乃至６００秒間通して乾燥し、（３）続いてＲＦＬ液からなる接着液を入れたタンクに浸漬し、（４）２１０℃乃至２６０℃に温度設定した延伸熱固定処理器に３０秒間乃至６００秒間通し、−１％乃至３％延伸して延伸処理コードとする、ことができる。
【００６０】
この場合、前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等を用いることができる。このイソシアネート化合物は、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。また、このような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することができる。
【００６１】
また、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）ジメチルエタン、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。このようなエポキシ化合物は、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。
【００６２】
ＲＦＬ処理液はレゾルシンとホルムアルデヒド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ムアルデヒドのモル比は１：２乃至２：１にすることが接着力を高める上で好適である。モル比が１／２未満では、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂の三次元化反応が進みすぎてゲル化し、一方モル比が２／１を超えると、逆にレゾルシンとホルムアルデヒドの反応があまり進まないため、接着力が低下してしまう。ゴムラテックスとしては、スチレン・ブタジエン・ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム等を用いることができる。
【００６３】
また、レゾルシン−ホルムアルデヒドの初期縮合物と上記ゴムラテックスの固形分質量比は、１：２乃至１：８が好ましく、この範囲の比率を維持すると接着力を高める上で好適である。固形分質量比１／２未満の場合には、レゾルシン−ホルムアルデヒドの樹脂分が多くなり、ＲＦＬ皮膜が硬くなって動的な接着性が悪化する。一方、固形分質量比が１／８を超えた場合には、レゾルシン−ホルムアルデヒドの樹脂分が少なくなってしまうため、ＲＦＬ皮膜が柔らかくなってしまい、接着力が低下することになる。
【００６４】
さらに、上述したＲＦＬ液には、加硫促進剤や加硫剤を添加してもよく、添加する加硫促進剤としては、含硫黄加硫促進剤を用いることができ、具体的には２−メルカプトベンゾチアゾール（Ｍ）やその塩類（例えば、亜鉛塩、ナトリウム塩、シクロヘキシルアミン塩等）、ジベンゾチアジルジスフィド（ＤＭ）等のチアゾール類、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＺ）等のスルフェンアミド類、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＴ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＴＲＡ）等のチウラム類、ジ−ｎ−ブチルジチオカルバミン酸ナトリウム（ＴＰ）、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＰＺ）、ジエチルジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＥＺ）等のジチオカルバミン酸塩類等を用いることができる。また、加硫剤としては、硫黄、金属酸化物（酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化鉛）、過酸化物等があり、上述の加硫促進剤と併用することができる。
【００６５】
心線３を用いたＶリブドベルト１Ａ乃至１Ｃは、Ｖリブドベルトを２％伸張させるのに必要な引張力が１００Ｎ／リブ乃至２５０Ｎ／リブ、更に好ましくは１３０Ｎ／リブ乃至２１０Ｎ／リブとするのがよい。このような引張力に設定することで、たとえリブゴム磨耗等によりベルト伸びが発生した場合でも、急激な張力低下を引き起こすことなく、安定した張力が維持できる。上記引張力が２５０Ｎ／リブを超えるとベルト伸び時に急激な張力低下が見られ、１００Ｎ／リブ未満であると心線伸びによるベルト張力低下が大きくなってしまう。
【００６６】
また、ベルトに１４７Ｎ／５本コードの初荷重をかけ、１００℃雰囲気下３０分放置した後に発生したベルト乾熱時収縮が５０から１５０Ｎ／５本コードである特性を付与すると、ベルト伸びが発生しても張力を自己調整可能であり、オートテンショナーを設置しなくともベルトスリップ率が小さくてベルト寿命が長いものを得ることができる。ベルト乾熱時収縮力が５０Ｎ未満の場合には、ベルト張力を調整する性能に乏しく、スリップ率が高くなる傾向にある。また、ベルト乾熱時収縮力が１５０Ｎを超える場合には、ベルト長さの経時収縮が大きくなる傾向にある上に、スリップ率が小さくなる効果は小さい。
【００６７】
以上、図１乃至図３を参照しつつＶリブドベルト１Ａ乃至１Ｃの構成を例にとって本実施形態のＶリブドベルトについて説明したが、必ずしも図１乃至図３に示した構成のＶリブドベルトでなくても本発明を適用することができる。
【００６８】
次に、上述したＶリブドベルト１Ａ乃至１Ｃを含む本発明の実施形態に係るＶリブドベルトの製造方法について説明する。なお、本発明のＶリブドベルトの製造方法は、以下に例示して説明する本実施形態のＶリブドベルトの製造方法に限定されるものではなく、ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に心線を埋設したゴム層を有するＶリブドベルトの製造方法として広く適用できるものである。
【００６９】
本実施形態のＶリブドベルトの製造方法における第１の製造方法としては、まず、円筒状の成形ドラムの周面に伸張層を構成する伸張ゴムシートと接着層を構成する接着ゴムシートとを巻きつけた後、この上にコードからなる心線を螺旋状にスピニングし、更に圧縮層を構成する圧縮ゴムシートを順次巻きつけて未加硫スリーブを形成した後、加硫して加硫スリーブを得る。次に、加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールに掛架して所定の張力下で走行させ、更に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するように移動してスリーブの圧縮層表面に３乃至１００個の複数の溝状部を一度に研磨してリブ部を形成する。このようにして得られたスリーブを駆動ロールと従動ロールから取り外し、そのスリーブを他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ものである。
【００７０】
次に、本実施形態のＶリブドベルトの製造方法における第２の製造方法としては、周面にリブ刻印を設けた円筒状の成形ドラムに、圧縮層を構成する圧縮ゴムシート、及び接着層を構成する接着ゴムシートを巻きつけた後、心線をスピニングし、伸張層を構成する伸張ゴムシートを巻きつけて未加硫スリーブを配置する。その後、この未加硫スリーブを成形ドラムに押圧しながら加硫することで、圧縮層にリブを型付けする。得られた加硫スリーブにはリブが形成されているが、必要に応じてリブ表面を研磨し、所定幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げるものである。
【００７１】
また、本実施形態のＶリブドベルトの製造方法における第３の製造方法としては、円筒状の成形ドラムに装着された可撓性ジャケットの上に伸張層を構成する伸張ゴムシート、接着層を構成する接着ゴムシートを巻き、その上に心線をスピニングした後、さらに圧縮層を構成する圧縮ゴムシートを順次無端状に巻き付けて未加硫スリーブを形成する。そして、可撓性ジャケットを膨張させて、未加硫スリーブをリブ部に対応した刻印を有する外型に押圧して加硫成形する。得られた加硫スリーブにはリブが形成されているが、必要に応じてリブ表面を研磨し、所定幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げるものである。
【００７２】
また、本実施形態のＶリブドベルトの製造方法における第４の製造方法としては、円筒状の成形ドラムに装着された可撓性ジャケットの上に圧縮層を構成する圧縮ゴムシートを配置した第１未加硫スリーブを形成した後、可撓性ジャケットを膨張させて、第１未加硫スリーブをリブ部に対応した刻印を有する外型に押圧して、リブ部を有する予備成型体を作成する。そして、この予備成型体を密着させた外型から内型を離間させ、次いで、内型に伸張層を構成する伸張ゴムシート、及び接着層を構成する接着ゴムシートを配置し、心線をスピニングして第２未加硫スリーブを形成する。そして、可撓性ジャケットを膨張させて、上記予備成型体を密着させた外型に第２未加硫スリーブを内周側から押圧して予備成型体と一体的に加硫する。得られた加硫ベルトスリーブにはリブが形成されているが、必要に応じてリブ表面を研磨し、所定幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げるものである。
【００７３】
なお、Ｖリブドベルトの圧縮層を表層と裏層の２層からなる構成とする場合、表層と裏層の２層構成を有する圧縮ゴムシートを巻きつけることによって、若しくは表層用圧縮ゴムシートと裏層用圧縮ゴムシートとを順次巻きつけることなどによって、表層と裏層の２層構成を有する圧縮層を配置した未加硫スリーブを形成する必要がある。この場合、第１の製造方法では、研磨によりリブを形成するため、得られたＶリブドベルトのリブ山には表層が存在するが、リブ側面やリブ底には裏層が露出することが考えられる。そのため、表層と裏層の２層からなる圧縮層を有するＶリブドベルトの場合は、第２乃至第４の製造方法のいずれかで製造することが望ましい。
【００７４】
また、図３に例示したような接着層が設けられていないＶリブドベルトは、上述した製造方法において接着ゴムシートを配置せずに製造することで得ることができる。更に図２に例示するように圧縮層６に含有される短繊維４ｂがリブ形状に沿った流動状態を呈しているＶリブドベルトは、例えば第２乃至第４の製造方法のいずれかにより製造することで得ることができる。そして、図１に例示するように圧縮層６に含有される短繊維４ａがベルト幅方向に配向したようなＶリブドベルトは、例えば第１の製造方法で製造することで得ることができる。
【００７５】
また、上述したいずれの製造方法によるものであっても、本実施形態の製造方法は、伸張層を形成するための伸張ゴムシートを、屈曲部を有する短繊維がその短繊維の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように含有されたゴムシートとして形成する伸張ゴムシート形成ステップ（ゴムシート形成ステップ）が備えられている。なお、この伸張ゴムシート形成ステップでは、伸張ゴムシートが、短繊維が分散配合された状態のゴム組成物が圧延されることでシートとして形成されるものであることが望ましい。
【００７６】
従来のように、短繊維として直線状の短繊維を用いた場合、ゴムシートの圧延時に圧延方向に短繊維が配向してしまうため、同一方向（圧延方向）への配向性を有するゴムシートが形成されてしまう。しかし、上述した伸張ゴムシート形成ステップでは、屈曲部を有する短繊維を分散配合したゴム組成物を圧延するため、圧延時に短繊維が圧延方向に配向してしまうことがなく、ランダムな配向状態のままで短繊維が含有されたゴムシートを得ることができる。
【００７７】
次に、本実施形態に係るＶリブドベルトの具体的な実施例について説明する。本実施例においては、まず、表１の配合比率（質量比）に従ってゴム組成物を調製し、そのゴム組成物をカレンダーロールにて厚み１．０ｍｍに圧延したゴムシートを作製した。このゴムシートを１６５℃で３０分間加硫し、それによって得られた加硫ゴムの物性を測定した。ＪＩＳ Ｋ６２５３に従って硬度（ＪＩＳ−Ａ）を、ＪＩＳ Ｋ６２５１に従って切断時の伸びＥＢ（％）を、ＪＩＳ Ｋ６２５１に従って切断時の応力ＴＢ（ＭＰａ）を、ＪＩＳ Ｋ６２５２に従って引き裂き力（ＴＲ−Ａ：Ｎ／ｍｍ）をそれぞれ測定した。その測定結果を表２に示している。
【００７８】
【表１】
【００７９】
【表２】
【００８０】
上述の表１・表２においては、それぞれ比較例とともに実施例を示している。なお、表１において、ＥＰＤＭはエチレン含量が６０ｗｔ％であってジエン成分としてエチリデンノルボルネンを含有している。また、ナイロンミルドファイバーは図４の（Ａ）〜（Ｅ）のような形状をしたものが混在したものであって繊維長が２ｍｍのものであり、ナイロンカットファイバーは直線形状で繊維長が３ｍｍのものである。そして、パラフィニックオイルとしては出光興産社製のダイアナプロセスオイルを用い、共架橋剤としてはＮ−Ｎ−ｍ−フェニレンジマレイミドを用い、有機過酸化物としては１,３−ビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼンを４０％ｗｔ含有し炭酸カルシウムを６０ｗｔ％含有したものを用いた。また、表２において、ＭＤは列理平行、ＣＭＤは列理直角を意味するものである。但し、実施例１乃至実施例３、比較例１、及び比較例２については、圧延方向と平行な方向をＭＤとし、圧延方向と直角な方向をＣＭＤとした。
【００８１】
また、本実施例においては、作製した各ゴムシートにおける短繊維の配向性の観察も行った。ナイロンカットファイバーを配合したゴムシートでは圧延方向の配向を呈していたが、ナイロンミルドファイバーを配合したゴムシートではランダムな配向状態になっていることが確認された（表２参照）。
【００８２】
なお、本実施例では、ポリエステル繊維のロープからなる心線を接着層に埋設し、その上側に伸張層を配置し、接着層の下側に設けた圧縮層にリブをベルト長手方向に配したＶリブドベルトの製造を行った。また、このＶリブドベルトの製造においては、まず、フラットな円筒モールドに伸張ゴムシートを巻いた後、接着層を構成する接着ゴムシートを巻き付けて心線をスピニングした。そして、圧縮ゴム層を構成する圧縮ゴムシートを配置した後、この圧縮ゴムシートの上に加硫用ジャケットを挿入した。次いで、成型モールドを加硫缶内に入れ、加硫した後、筒状の加硫スリーブをモールドから取り出し、このスリーブの圧縮ゴム層をグラインダーによってリブに成形し、その成形体から個々のベルトに切断することでＶリブドベルトを製造した。
【００８３】
ここで、圧縮ゴムシートとしては、表１に示す配合で調整したゴム組成物をバンバリーミキサーで混練後にカレンダーロールで圧延したものを用いた。また、接着ゴムシートとしては、表１に示す配合から短繊維を除去した状態で調製したゴム組成物をバンバリーミキサーで混練後にカレンダーロールで圧延したものを用いた。また、伸張ゴムシートとしては表１に示す配合で調整したゴム組成物をバンバリーミキサーで混練後にカレンダーロールで圧延したものを用いた。
【００８４】
表２においては、上述のようにして得られたＶリブドベルトの耐熱屈曲性走行試験および段差プーリ縦裂き走行試験の結果も示している。なお、耐熱屈曲性走行試験に用いた走行試験機は、駆動プーリ（直径６０ｍｍ）、第１アイドラープーリ（直径５０ｍｍ）、従動プーリ（直径５０ｍｍ）、テンションプーリ（直径５０ｍｍ）、及び第２アイドラープーリ（直径５０ｍｍ）を順に配置したものである。そして、走行試験機の各プーリにＶリブドベルトを掛架し、一方のアイドラープーリへのＶリブドベルトの巻き付け角度が９０°となるように配置し、雰囲気温度が１３０℃、駆動プーリの回転数が３３００ｒｐｍ、ベルト張力が８００Ｎ／リブとなるように駆動プーリに荷重を付与して走行させた。なお、試験時間は４００時間で打ち切りとし、ベルト寿命時間と故障原因との関係を調査した。
【００８５】
また、段差プーリ縦裂き走行試験は、駆動プーリ（直径１２０ｍｍ）、従動プーリ（直径１２０ｍｍ）、及びテンションプーリ（直径４５ｍｍ）を順に配置した走行試験機を用いて行った。そして、この走行試験機の各プーリとしては、ベルトのリブに対応した凹凸が設けられているとともにその凹凸の中央部の一山が全周にわたって他の山よりも０．７５ｍｍ高くなっている（その部分の直径が大きくなっている）ものを用いた。この走行試験機にＶリブドベルトを掛架し、Ｖリブドベルトのテンションプーリへの巻き付け角度が９０°となるように配置し、雰囲気温度が２３℃、駆動プーリの回転数が４９００ｒｐｍ、従動プーリの負荷が１２ＰＳ、ベルト張力が１４９７Ｎ／６リブとなるように駆動プーリに荷重を付与して走行し、試験時間を４００時間で打ち切りとして縦亀裂発生の有無を調査した。
【００８６】
表２に示すように、直線状の短繊維（ナイロンカットファイバー）を配合した比較例３・４では、圧延後のゴムシートにおいて短繊維が一方向に配向している。そして、短繊維がベルト長手方向に配向した比較例３では、耐熱走行試験においては問題はないものの、段差プーリ縦裂き走行試験の結果からわかるように、縦亀裂性に問題が発生している。一方、短繊維がベルト幅方向に配向した比較例４では、耐熱走行試験においてベルト幅方向の亀裂が確認された。また、波状等の各種形状の屈曲部を有する短繊維（ナイロンミルドファイバー）をランダム配向させたベルトにおいても、その配合量が適量未満（４％未満）の比較例１では端面からのクラックの発生が確認され、他方、配合量が適量を超える（３５％を超える）比較例２ではゴム弾性が高くなりすぎて耐熱走行試験においてゴムの破壊が発生した。しかし、適量の波状等の各種形状の屈曲部を有する短繊維をランダム配向させた実施例１乃至実施例３では、縦裂き性、耐亀裂性において優れることが確認された。
【００８７】
なお、エチレン・α−オレフィンとしてエチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とが含有されているゴム組成物を用いた場合についても実施し、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）とエチレン・ブテン共重合体（ＥＢＭ）との配合比率（質量比）を変更することの影響についても確認を行った。具体的には、表３において実施例４乃至６として示す各配合比率（質量比）に従って調製したゴム組成物から作製したゴムシートについて、前述の実施例１乃至３と同様の項目の測定を行った。また、そのゴムシートを用いて製造したＶリブドベルトについても前述の実施例１乃至３と同様の試験を行った。その測定結果および試験結果については、表４に示している。なお、表３において、ＥＢＭはブテン含量が２５〜３５ｗｔ％である。
【００８８】
【表３】
【００８９】
【表４】
【００９０】
実施例４〜６は良好な加工性を有しており、成形も良好であった。また、表３および表４からわかるように、ＥＰＤＭ、ＥＢＭの併用により、（ＭＤ ＴＲ−Ａ）、（ＣＭＤ ＴＲ−Ａ）が高くなっており、耐引き裂き性および耐亀裂性の向上効果を奏することが確認できた。したがって、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量との割合が９０対１０よりもエチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量が多い割合になると、耐引き裂き性および耐亀裂性の効果が顕著ではなく、一方、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量との割合が３０対８０よりもエチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量が少ない割合になると、良好な加工性が得られず成形不良となる虞がある。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態に係るＶリブドベルトによると、伸張層が帆布でなくゴム組成物で構成されるため、帆布を用いることに伴う周期的な異音の発生の問題が生じない。そして、短繊維が含有されたゴム組成物として伸張層が構成されているため、ベルト背面における粘着磨耗の発生によるスリップ音等の異音発生も抑制することができる。さらに、伸張層に含有される短繊維は、屈曲部を有するものであるため、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有させ易く、Ｖリブドベルトに対して種々の方向の力が作用してもその多方面からの力に対する耐性を確保し易い。このため、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができ、優れた耐引き裂き性と耐亀裂性とを実現してベルト寿命を向上させることができる。
【００９２】
従って、本実施形態のＶリブドベルトによると、ベルト背面をアイドラープーリに当接係合させたときにおける異音の発生を抑制することができるとともに、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができるＶリブドベルトを得ることができる。
【００９３】
また、本実施形態のＶリブドベルトによると、粉砕処理等によって形成されるミルドファイバーを用いることで、屈曲部を有する短繊維を容易に実現することができる。また、ミルドファイバーは、適度な屈曲を有するため、ゴム組成物中での良好な分散性を確保し易く、短繊維の分布状態のムラが発生することを抑制できるため、耐亀裂性と耐引き裂き性とをより顕著に発揮してベルト寿命の向上をより確実に図ることができる。
【００９４】
また、本実施形態のＶリブドベルトによると、伸張層がポリアミド製の短繊維を含有することで、ベルト背面をアイドラープーリに接触係合させて駆動する背面駆動においても、優れた耐摩耗性を発揮することができる。
【００９５】
また、本実施形態のＶリブドベルトの製造方法によると、ベルト背面をアイドラープーリに当接係合させたときにおける異音の発生を抑制することができるとともに、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも抑制することができるＶリブドベルトを製造することができる。なお、仮に直線状の短繊維が含有されたゴムシートを用いた場合、耐縦裂き性及び耐亀裂性の向上を図るために短繊維のランダムな配向状態を確保しようとすると、ゴムシートの製造工程の複雑化を招きその製造自体も困難を伴うことになる。しかし、本実施形態のＶリブドベルトの製造方法によると、屈曲部を有する短繊維を分散配合するだけで、伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で短繊維が含有されたゴムシートを簡易な製造工程で容易に形成することができる。
【００９６】
また、圧延によりゴムシートを形成することで効率的にゴムシートを製造することができるが、仮に直線状の短繊維が含有されたゴム組成物を圧延すると、短繊維が一定の方向に配向されてしまうことになるため、耐縦裂き性及び耐亀裂性の向上を図るための短繊維のランダムな配向状態を確保することが困難になる。しかし、本実施形態のＶリブドベルトの製造方法によると、屈曲部を有する短繊維が分散配合された状態のゴム組成物が圧延されるため、伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で短繊維が含有されたゴムシートを簡易な製造工程で容易に形成することができる。
【００９７】
（別実施形態）
次に、本発明の別実施形態について説明する。別実施形態に係るＶリブドベルトは、上述した図１乃至図３に示すＶリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいて、その伸張層５に、さらに繊維の長さが０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内である極短繊維が更に含有されたＶリブドベルトとして実施することができる。即ち、Ｖリブドベルト１Ａ乃至１Ｃにおいて、屈曲部を有する短繊維４が所定の割合で含有される伸張層５にさらに上記繊維長の極短繊維が含有されているものとして、別実施形態に係るＶリブドベルトが構成される。この別実施形態のＶリブドベルトでは、伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で極短繊維が含有されている。
【００９８】
なお、上記極短繊維は、その繊維長が０．１ｍｍ未満のものは繊維自体を作製することが極めて困難であり、また、繊維長が１．０ｍｍを超えると伸張層中で一定の方向に配向してしまい易くなりベルトの物性への影響が生じ易くなる。このため、伸張層に更に含有される極短繊維は、その繊維長が０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内であることが望ましい。
【００９９】
この極短繊維としては、例えば、セルロース極短繊維を用いることができる。天然セルロース系繊維としては綿を挙げることができ、合成セルロース系繊維としてはビスコースレーヨンや銅アンモニアレーヨンなどを挙げることができる。
【０１００】
この極短繊維は、繊維長が０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍと非常に短い。このため、この極短繊維が屈曲部を有する短繊維４とともに分散配合されたゴム組成物を圧延してゴムシートとして伸張ゴムシートを形成した場合においても、同一方向（圧延方向）への配向性を示しにくい。即ち、極短繊維が分散配合された状態のゴム組成物を圧延することで、極短繊維がランダムな状態で配向したゴムシートを容易に効率よく製造することができる。
【０１０１】
なお、伸張層に含有される屈曲部を有する短繊維の繊維種と極短繊維の繊維種とを異なった種類とすることで、伸張層に様々な特性を付与することが可能となる。例えば、屈曲部を有する短繊維としてナイロンを用い、極短繊維としてセルロースを用いると、耐摩耗性に優れるとともに、親水性を向上させることができる（注水時の伝達性能を向上させることができる）といった効果を得ることができる。
【０１０２】
次に、上記の別実施形態に係るＶリブドベルトの具体的な実施例について説明する。この実施例においては、まず、表５の配合比率（質量比）に従ってゴム組成物を調整し、そのゴム組成物をカレンダーロールにて圧延したゴムシートを作製してそれを加硫し、その加硫ゴムの物性を測定した。その測定にあたっては、表２と同様の項目の測定を行った。その測定結果を表６に示している。
【０１０３】
【表５】
【０１０４】
【表６】
【０１０５】
上述の表５・表６における実施例７では、伸張層に屈曲部を有する短繊維（ナイロンミルドファイバー）は含有されているが、極短繊維が含有されていないものを示している。一方、表５・表６の実施例８では、伸張層に屈曲部を有する短繊維に加えて更に繊維長０．５ｍｍの綿極短繊維も含有されているものを示している。
【０１０６】
表６に示すように、作製した各ゴムシート（実施例７・８）における短繊維の配向性の観察も行った。その結果、実施例７では表２の実施例と同様にナイロンミルドファイバーはランダムな配向状態になっていたが、実施例２においても、ナイロンミルドファイバー及び綿極短繊維のいずれともランダムな配向状態になっていることが確認された。
【０１０７】
表６においては、上述のようにして得られたＶリブドベルトの耐熱屈曲性走行試験および段差プーリ縦裂き走行試験の結果も示している。この試験は、表２の実施例の場合と同様に行った。この表６に示すように、実施例１では縦裂き性及び耐亀裂性のいずれも良好であることが確認されたが、綿極短繊維も含有されている実施例８についても、縦裂き性及び耐亀裂性のいずれとも優れていることが確認された。
【０１０８】
また、実施例７及び実施例８に対して、追加の試験として２％スリップ試験と摩擦係数の測定試験を行った。その結果を表５に示している。なお、２％スリップ試験は、ベルトの伝達性能を評価するための試験であり、３ＰＫ１１００サイズ（リブ数３、ベルト長さ１１００ｍｍ）のベルトについて行った。そして、実施例７・８のＶリブドベルトを室温下で駆動プーリ（直径１２０ｍｍ）及び従動プーリ（直径１２０ｍｍ）に掛架し、ベルト張力が３つのリブに対して１５０Ｎとなるように駆動プーリに荷重を付与し、駆動プーリの回転数２０００ｒｐｍで走行させ、従動プーリの負荷を０から増加させて２％のスリップが発生するときのトルクを測定した。伝達性能試験であるこの２％スリップ試験では、乾燥時の伝達性能と、水を３００ｍｌ／ｍｉｎの割合で垂らす注水時の伝達性能との評価を行った。
【０１０９】
また、摩擦係数測定試験では、６ＰＫ１１００サイズである実施例７・８のＶリブドベルトを図５に示すレイアウトで取り付けて、まず、乾燥時の摩擦係数の測定を行い、その後、注水を行いながら注水時の摩擦係数の測定を行った。そして、摩擦係数を時系列的に記録しながら最大摩擦係数を確認するとともに、聴覚による異音評価を行った。なお、一般的には、摩擦係数は、注水直後に急激に低下し、水分の乾燥とともに上昇し、その後、一定の値となる挙動が見られる傾向があり、注水後の乾燥時に摩擦係数の上昇が急で、また最大摩擦係数が高いベルトほど異音が発生し易い傾向がある。
【０１１０】
表７に示すように、屈曲部を有する短繊維だけで極短繊維が含有されていない実施例７に対して、屈曲部を有する短繊維と極短繊維とのいずれとも含有されている実施例８では、注水時の２％スリップ試験の測定トルクおよび摩擦係数のいずれもが上昇することが確認された。従って、ランダムな配向状態で綿極短繊維が含有されていることで、注水時の摩擦係数が上昇してスリップが発生しにくくなり、乾燥時および注水時の伝達性能の差の少ないベルトであることが確認された。なお、実施例７・８のいずれとも、スリップ音等の異音の発生が抑制されていることも確認された。
【０１１１】
【表７】
【０１１２】
以上説明したように、この別実施形態に係るＶリブドベルトによると、伸張層に極短繊維が更に含有されており、この極短繊維は、繊維長が０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内と非常に短いため、特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有させ易い。このため、伸張層に屈曲部を有する短繊維に加えて極短繊維も含有されることで、Ｖリブドベルトに対して種々の方向の力が作用してもその多方面からの力に対する耐性を更に確保し易くなる。これにより、リブの間の谷部分の縦裂きの発生及びベルト端部からの亀裂の発生をいずれも更に抑制することができ、優れた耐引き裂き性と耐亀裂性とを実現してベルト寿命を更に向上させることができる。
【０１１３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明に係るＶリブドベルトは、自動車用あるいは一般産業用の駆動装置などに装着して用いることができる。しかし、これらの用途に限らずより広汎な適用が可能であり、多くの異なる動力電動のための用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＶリブドベルトを例示した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＶリブドベルトを例示した断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＶリブドベルトを例示した断面図である。
【図４】図１乃至図３に示すＶリブドベルトの伸張層に含有される短繊維を例示した図である。
【図５】Ｖリブドベルトの摩擦係数を測定するための試験装置を説明する概略図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ Ｖリブドベルト
２ 接着層（ゴム層）
３ 心線
４ 短繊維
５ 伸張層（ゴム層）
６、６ａ、６ｂ、６ｃ 圧縮層（内層、ゴム層）
７ リブ（リブ部）
８ 背面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に沿って心線が埋設されたゴム層を有するＶリブドベルトであって、
前記ゴム層は、前記リブ部が設けられる内層と、前記内層の背面側に配置されるとともに、屈曲部を有する短繊維が含有されている伸張層と、を備え、
前記伸張層には、前記短繊維の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように、前記短繊維が含有されていることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項２】
前記短繊維は、前記伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有されていることを特徴とする請求項１に記載のＶリブドベルト。
【請求項３】
前記短繊維は、ミルドファイバーであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＶリブドベルト。
【請求項４】
前記短繊維は、ポリアミド製であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＶリブドベルト。
【請求項５】
前記伸張層におけるゴムは、エチレン・α−オレフィンを主成分とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のＶリブドベルト。
【請求項６】
前記エチレン・α−オレフィンは、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とを含有していることを特徴とする請求項５に記載のＶリブドベルト。
【請求項７】
前記エチレン・α−オレフィンは、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量とが９０対１０乃至３０対８０の範囲の割合となるように、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とを含有していることを特徴とする請求項５に記載のＶリブドベルト。
【請求項８】
前記伸張層には、繊維の長さが０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内である極短繊維が更に含有されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のＶリブドベルト。
【請求項９】
前記極短繊維は、セルロースであることを特徴とする請求項８に記載のVリブドベルト。
【請求項１０】
前記ゴム層における前記伸張層の背面側は露出した状態になっていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のＶリブドベルト。
【請求項１１】
ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に心線を埋設したゴム層を有するＶリブドベルトの製造方法であって、
前記ゴム層において前記リブ部が設けられている内層の背面側に配置される伸張層を形成するためのゴムシートを、屈曲部を有する短繊維が当該短繊維の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように含有されたゴムシートとして形成するゴムシート形成ステップを備えていることを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
【請求項１２】
前記ゴムシートは、前記短繊維が分散配合された状態のゴム組成物が圧延されることでシートとして形成されることを特徴とする請求項１１に記載のＶリブドベルトの製造方法。
【請求項１３】
前記ゴムシート形成ステップは、前記伸張層を形成するためのゴムシートを、繊維の長さが０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内である極短繊維が更に含有されたゴムシートとして形成することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のVリブドベルトの製造方法。
【請求項１】
ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に沿って心線が埋設されたゴム層を有するＶリブドベルトであって、
前記ゴム層は、前記リブ部が設けられる内層と、前記内層の背面側に配置されるとともに、屈曲部を有する短繊維が含有されている伸張層と、を備え、
前記伸張層には、前記短繊維の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように、前記短繊維が含有されていることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項２】
前記短繊維は、前記伸張層において特定の方向を配向していないランダムな配向状態で含有されていることを特徴とする請求項１に記載のＶリブドベルト。
【請求項３】
前記短繊維は、ミルドファイバーであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＶリブドベルト。
【請求項４】
前記短繊維は、ポリアミド製であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＶリブドベルト。
【請求項５】
前記伸張層におけるゴムは、エチレン・α−オレフィンを主成分とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のＶリブドベルト。
【請求項６】
前記エチレン・α−オレフィンは、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とを含有していることを特徴とする請求項５に記載のＶリブドベルト。
【請求項７】
前記エチレン・α−オレフィンは、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の質量とエチレン・ブテン共重合体の質量とが９０対１０乃至３０対８０の範囲の割合となるように、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体とエチレン・ブテン共重合体とを含有していることを特徴とする請求項５に記載のＶリブドベルト。
【請求項８】
前記伸張層には、繊維の長さが０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内である極短繊維が更に含有されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のＶリブドベルト。
【請求項９】
前記極短繊維は、セルロースであることを特徴とする請求項８に記載のVリブドベルト。
【請求項１０】
前記ゴム層における前記伸張層の背面側は露出した状態になっていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のＶリブドベルト。
【請求項１１】
ベルト長手方向に延びるリブ部が形成されるとともにベルト長手方向に心線を埋設したゴム層を有するＶリブドベルトの製造方法であって、
前記ゴム層において前記リブ部が設けられている内層の背面側に配置される伸張層を形成するためのゴムシートを、屈曲部を有する短繊維が当該短繊維の質量とゴムの質量とが４対１００乃至３５対１００の範囲の割合となるように含有されたゴムシートとして形成するゴムシート形成ステップを備えていることを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
【請求項１２】
前記ゴムシートは、前記短繊維が分散配合された状態のゴム組成物が圧延されることでシートとして形成されることを特徴とする請求項１１に記載のＶリブドベルトの製造方法。
【請求項１３】
前記ゴムシート形成ステップは、前記伸張層を形成するためのゴムシートを、繊維の長さが０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲内である極短繊維が更に含有されたゴムシートとして形成することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のVリブドベルトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１２０５０７（Ｐ２００７−１２０５０７Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０４２２７（Ｐ２００５−３０４２２７）
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【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１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【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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