Ｖリブドベルト
【課題】水との濡れ性が持続的に維持されるゴム組成物及び注水時の被水時において高いスリップ状態でも高い伝達トルクを得ることができるＶリブドベルトを提供することである。
【解決手段】ベルト長手方向に沿って心線２を埋設した接着層３と、該接着層３に隣接してベルト長手方向に延びるリブ部６である圧縮層４を有するＶリブドベルト１であり、リブ部６がエチレン・α−オレフィンエラストマーに、エーテルエステル系可塑剤、短繊維を配合したゴム組成物で構成され、リブ部表面の摩擦伝動面４０では、短繊維が突出しているとともにエーテルエステル系可塑剤がブリードし、摩擦伝動面４０に水を滴下した後の摩擦伝動面４０と水との接触角が２〜５０°である
【解決手段】ベルト長手方向に沿って心線２を埋設した接着層３と、該接着層３に隣接してベルト長手方向に延びるリブ部６である圧縮層４を有するＶリブドベルト１であり、リブ部６がエチレン・α−オレフィンエラストマーに、エーテルエステル系可塑剤、短繊維を配合したゴム組成物で構成され、リブ部表面の摩擦伝動面４０では、短繊維が突出しているとともにエーテルエステル系可塑剤がブリードし、摩擦伝動面４０に水を滴下した後の摩擦伝動面４０と水との接触角が２〜５０°である
【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沿って心線を埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルト長手方向に延びるリブ部を有するＶリブドベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用エンジン等に使用される動力伝動ベルトとしては、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム等のゴムが一般的に使用されていた。しかし、近年、省エネルギー化及びコンパクト化の社会的要請を背景に、自動車のエンジンルーム内の部品が密集して配置される傾向があり、それに起因してエンジンルーム内の雰囲気温度は従来に比べて上昇してきている。
【０００３】
このような高温雰囲気下において、動力伝動ベルトを構成する前記ゴムが硬化し、早期にクラックが生じるという問題が指摘されていた。また省エネルギー化に伴ってエンジンの回転変動が大きくなり、その影響を受けて動力伝動ベルトの張力変動が増大し、早期摩耗や発音などの問題が発生してきた。更に、クロロプレンなどのハロゲンを含んだゴムはダイオキシンの発生につながることから、環境負荷物質であるハロゲンを含有しないゴムで製造されたベルトが近年求められている。
【０００４】
このような要求に対して、最近ではエチレン・プロピレン系ゴム（ＥＰＭ）あるいはエチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）等のエチレン・α−オレフィンゴムが、優れた耐熱性を有しているとともに比較的に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も有望視されている。具体的には、α−β−不飽和有機酸の金属塩で補強されたエチレン・α−オレフィンエラストマーを使用した動力伝動用ベルトが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特表平９−５００９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、エチレン・α−オレフィンエラストマーは、クロロプレンゴムに比べて水との濡れ性が悪く水をはじきやすいため、被水時にベルトとプーリとの間の水の浸入状態が均一でない。そして、水が浸入していない箇所においては、摩擦係数が低下せずベルトがプーリに密着した状態であるが、水が浸入した箇所においては、部分的に摩擦係数が低下してベルトとプーリとの間でスリップが生じるため、スティック−スリップ音が生じやすいという問題があった。
【０００６】
一方で、ベルト表面の摩擦係数が高いため、通常走行時においても異音が発生することが指摘されている。これに対して、摩擦係数をある程度低く維持することが求められたが、例えば潤滑剤を多く添加して摩擦係数を低下させると、粘着摩耗が発生するといった弊害が生じた。
【０００７】
本発明の目的は、水との濡れ性が持続的に維持されるゴム組成物及び注水時の被水時において高いスリップ状態でも高い伝達トルクを得ることができるＶリブドベルトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルト長手方向に延びるリブ部である圧縮層を有するＶリブドベルトであり、リブ部がエチレン・α−オレフィンエラストマーに、エーテルエステル系可塑剤、短繊維を配合したゴム組成物で構成され、リブ部表面の摩擦伝動面では、短繊維が突出しているとともにエーテルエステル系可塑剤がブリードし、前記摩擦伝動面に水を滴下した後の摩擦伝動面と水との接触角が２〜５０°であることを特徴にしている。上記エーテルエステル系可塑剤がエチレン・α-オレフィンエラストマーに対して馴染みにくい特性をしているために、常時表面へブリードすることにより、摩擦伝動面と水との接触角が２〜５０°と小さく、摩擦伝動面が水との濡れ性を持続的に維持し、注水時の被水時において高いスリップ状態でも高い伝達トルクを得ることができる。
【０００９】
本願請求項２記載の発明は、摩擦伝動面に水を滴下して６０秒経過した後の摩擦伝動面と水との接触角が２〜１５°であり、水との濡れ性が持続的に維持され、注水時の被水時において高いスリップ状態でも高い伝達トルクを得ることができる。
【００１０】
本願請求項３記載の発明は、エーテルエステル系可塑剤がエチレン・α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して５〜２５重量部含まれ、常時表面へブリードすることにより、水との濡れ性が持続的に維持される。
【００１１】
本願請求項４記載の発明は、エチレン・α−オレフィンエラストマーに対して、更に界面活性剤が添加されるＶリブドベルトにあり、界面活性剤を配合することで摩擦伝動面の改質が可能で、水との親和性を向上することができる。即ち、界面活性剤が摩擦伝動面の親水性を向上させ、その結果ミスアライメントのような擦れによる異音を低減する。
【発明の効果】
【００１２】
本願請求項記載のＶリブドベルトでは、前記可塑剤が常時表面へブリードし、そして前記摩擦伝動面に水を滴下した後の摩擦伝動面と水との接触角が２〜５０°になるために、水との濡れ性が持続的に維持され、摩擦伝動面が水との濡れ性を持続的に維持し、注水時の被水時において高いスリップ状態でも高い伝達トルクを得ることができる。また、界面活性剤を配合することで摩擦伝動面の親水性を向上させ、その結果ミスアライメントのような擦れによる異音を低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態である、ベルトの長手方向に延びる複数のリブ部を有するＶリブドベルトについて説明する。
【００１４】
図１に示すようにＶリブドベルト１は、心線２をベルト長手方向に沿って埋設した接着層３と、この接着層３の一方の面に設けられた圧縮層４と、接着層３の他方の面を被覆するカバー帆布からなる伸張層５とを有する。そして圧縮層４には、ベルト長手方向に延びる断面略三角形状の複数のリブ部６が設けられている。ここで摩擦伝動面は圧縮層４の表層をいう。
【００１５】
本発明で使用する心線２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）繊維、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリアミド繊維、ガラス繊維、またはアラミド繊維などから構成される撚糸コードが使用できる。
【００１６】
前記心線は接着処理を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）１６０〜２００°Ｃに温度設定した乾燥炉に３０〜６００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）２１０〜２６０°Ｃに温度設定した延伸熱固定処理器に３０〜６００秒間通し−１〜３％延伸して延伸処理コードとする、ことができる。
【００１７】
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１：２〜２：１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過ぎてゲル化し、一方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、接着力が低下する。
【００１８】
伸張層５を構成する帆布は、織物、編物、不織布などから選択される繊維基材である。構成する繊維素材としては、例えば綿、麻等の天然繊維や、金属繊維、ガラス繊維等の無機繊維、そしてポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリフロルエチレン、ポリアクリル、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリエステル、アラミド等の有機繊維が挙げられる。織物の場合は、これらの糸を平織、綾織、朱子織等することにより製織される。
【００１９】
上記帆布は、公知技術に従ってＲＦＬ液に浸漬することが好ましい。またＲＦＬ液に浸漬後、未加硫ゴムを帆布に擦り込むフリクションや、ゴムを溶剤に溶かしたソーキング液に浸漬処理することができる。尚、ＲＦＬ液には適宜カーボンブラック液を混合して処理反を黒染めし、また公知の界面活性剤を０．１〜５．０質量％加えてもよい。
【００２０】
接着層３は、ゴム成分としてエチレン・α−オレフィンゴム単独またはその他の種類ゴムからなる相手ゴムを混ぜ合わせたブレンドゴムを用いることが望ましい。エチレン・α−オレフィンゴムにブレンドする相手ゴムとしては、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）の少なくとも一種のゴムを挙げることができる。勿論、上記と同様のゴム組成物を用いることも可能である。
【００２１】
ここで圧縮層４（リブ部６）には、本発明の特徴であるゴム組成物を使用する。このゴム組成物としては、エチレン・α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して、エーテルエステル系可塑剤を５〜２５重量部配合したものである。上記可塑剤の添加量が５重量部未満であると、ベルト表面を覆う量として不十分であることから、均一な水濡れ性を確保することが困難であり、また潤滑剤としての効果に乏しい。一方、配合量が２５重量部を超えると、逆に表面摩擦係数の著しい低下が見られると共に耐摩耗性が極端に低下するといった不具合がある。
【００２２】
エチレン・α−オレフィンエラストマーとしては、エチレンとα−オレフィン（プロピレン、ブテン、ヘキセン、あるいはオクテン）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などであり、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５〜１５の非共役ジエンが挙げられる。具体的にはＥＰＭやＥＰＤＭなどのゴムをいう。
【００２３】
上記エーテルエステル系可塑剤は、その製造方法に関しては特に限定されるものではないが、２−エチルヘキシル酸とエーテルグリコールとをモル比２：１で反応させることにより容易に得られるものであり、例えばペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコールあるいはヘプタエチレングリコールなどを所定量含む混合したエーテルグリコールと２−エチルヘキシル酸とを常法により反応させて得ることができるが、ペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコールあるいはヘプタエチレングリコール等をそれぞれ別々に２−エチルヘキシル酸と常法により反応させて得られたジエステルを用いたポリエチレングリコール平均重合度が、５〜１０となるように混合することによっても製造できる。具体的には旭電化工業社製のアデカサイザーＲＳ−１０７、ＲＳ−７３５、ＲＳ−７００などが該当する。上記可塑剤の平均分子量は２００〜２，０００であることが好ましく、この範囲であると適度なブリード効果を奏し、水との濡れ性が良い。
【００２４】
上記界面活性剤として非イオン界面活性剤を用いる。非イオン界面活性剤にはポリオキシエチレン誘導体、多価アルコール系誘導体が挙げられる。
【００２５】
上記ポリオキシエチレン誘導体としては、ポリオキシエチレン・アルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン・アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアマイドが挙げられる。
【００２６】
また、多価アルコール型非イオン界面活性剤とは、グリセロール、ペンタエリスリトール等の多価アルコールに高級脂肪酸などの疎水基を結合させて得られる非イオン界面活性剤である。かかる多価アルコール型非イオン界面活性剤としては、例えばグリセロールモノステアレート、グリセロールモノオレエートなどのグリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリストールジ牛脂脂肪酸エステル等のペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートなどのソルビトールおよびソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコールのアルキルエーテル、椰子脂肪酸ジエタノールアマイドなどのアルカノールアミン類の脂肪酸アミドなどがあげられる。
【００２７】
上記界面活性剤の添加量は、エチレン・α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して界面活性剤を１〜２０重量部、より好ましくは２〜１０重量部配合され、１重量部未満では、ゴム表面の改質が十分発揮されない。一方、２０重量部を超えると、物性の低下特にはモジュラスの低下の傾向が現れる。
【００２８】
上記ゴム組成物には、石油系軟化剤であるパラフィン系及び／又はナフテン系石油系軟化剤を併用することができる。上記軟化剤はエラストマーやエーテルエステル系可塑剤に対して馴染みやすい特性があるが、エーテルエステル系可塑剤は上記軟化剤やエラストマーに対して馴染みにくい特性があり、これによりエーテルエステル系可塑剤は積極的に上記エラストマーや軟化剤から離れようとするもので、これがブリードを持続的に発生させる。
【００２９】
その配合量は、エチレン・α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して３〜２０重量部、より好ましくは５〜１５重量部が望ましい。３重量部未満では、エーテルエステル系可塑剤をブリードさせる効果に乏しく、一方、２０重量部を超えると、耐粘着摩耗性が低下するという不具合がある。
【００３０】
パラフィン系石油軟化剤としては、例えば、炭素数４〜１５５のパラフィン系化合物、好ましくは炭素数４〜５０のパラフィン系化合物が挙げられる。具体的には、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン等のｎ−パラフィン（直鎖状飽和炭化水素）、イソブタン、イソペンタン、ネオペンタン、イソヘキサン、イソペンタン、ネオヘキサン、２，３−ジメチルブタン、２−メチルヘキサン、３−メチルヘキサン、３−エチルペンタン等のイソパラフィン（分岐状飽和炭化水素）及び、これらの飽和炭化水素の誘導体等を挙げることができる。これらのパラフィンは、混合物で用いられ、室温で液状であるものが好ましい。
【００３１】
上記パラフィン系石油軟化剤の市販品としては、日本油脂株式会社製のＮＡソルベント（イソパラフィン系炭化水素油）、出光興産株式会社製のＰＷ−９０（ｎ−パラフィン系プロセスオイル）、出光石油化学株式会社製のＩＰ−ソルベント２８３５（合成イソパラフィン系炭化水素、９９．８ｗｔ％以上のイソパラフィン）、三光化学工業株式会社製のネオチオゾール（ｎ−パラフィン系プロセスオイル）等が挙げられる。
【００３２】
前記ゴム組成物は、摩擦伝動面の水濡れ性を改善し、注水時においてもベルトのプーリへの密着性を高めて静音性を向上させると共に、適度のブリード性を奏し、潤滑剤として作用させることで走行時の発音を抑制することができ、且つ、摩擦伝動面の亀裂を防止してベルト耐久性を高めることができる。
【００３３】
前記ゴム組成物には架橋剤として有機過酸化物を配合することができる。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、上記エラストマー１００重量部に対して０．５〜８重量部の範囲で好ましく使用される。
【００３４】
また前記ゴム組成物は、エラストマー成分１００重量部に対して、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミド及び／又はキノンジオキシム類を好ましくは０．５〜１３重量部配合することができる。Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミド及び／又はキノンジオキシム類は共架橋剤として作用し、０．５重量部未満では添加による効果が顕著でなく、１３重量部を超えると引裂き力並びに接着力が急激に低下する。このとき、共架橋剤としてＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドを選択した場合、架橋密度が高くなり、耐摩耗性が高く、また注水時と乾燥時の伝達性能の差が少ないといった特徴がある。またキノンジオキシム類を選択した場合は、繊維基材との接着性に優れるといった特徴がある。
【００３５】
そして、それ以外に必要に応じて、短繊維、老化防止剤、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。これらの配合成分をゴム組成物に混合させる方法としては特に制限はなく、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー等を用い、適宜公知の手段、方法によって混練することができる。
【００３６】
尚、Ｖリブドベルトは、図１のような構成に限定されず、例えば接着層を配置しないＶリブドベルトや、背面に帆布を貼着せずゴムを露出させたＶリブドベルトなども本発明の技術範囲に属する。以下、これらの実施形態を図面に従って説明する。
【００３７】
図２に示すＶリブドベルト２１は、背面２８が植毛層２４を設けたゴム組成物で形成された伸張層２５と、該伸張層２５の下層に接着層２２が配設され、更にその下層に圧縮層２６を配置した構成を有する。心線２３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されてなり、その一部が伸張層２５に接し、残部が接着層２２に接した状態となっている。そして前記圧縮層２６はベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ２７が設けられている。ここで、圧縮層２６に含有される短繊維はリブ形状に沿った流動状態を呈し、表面近傍の短繊維はリブ形状に沿って配向している。
【００３８】
図３に示すＶリブドベルト３１は、背面３８が短繊維３４を含有するゴム組成物で形成された伸張層３５と、該伸張層３５の下層に圧縮層３６を配置した構成を有する。心線３３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されてなり、その一部が伸張層３５に接し、残部が圧縮層３６に接した状態となっている。そして、前記圧縮層３５にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ３７が設けられており、該リブ表面には植毛層３９が設けられている。ここで、伸張層３５に含有される短繊維はランダム方向に配向している。
【００３９】
ここで図３では、伸張層３５を帆布で構成せず、短繊維を含有するゴム組成物で形成した構成を示したが、この際、背面駆動時の異音を抑制すべく、背表面に凹凸パターンを設けることができる。凹凸パターンとしては、編布パターン、織布パターン、スダレ織布パターンなどを挙げることができるが、最も好ましくは織物パターンである。また短繊維としては、ポリエステル、アラミド、ナイロン、綿などを所望に応じて配合することができる。尚、伸張層、圧縮層及び接着層を構成するゴム組成物、心線などは上述と同様のものが使用できる。
【００４０】
図３では伸張層３５に含有される短繊維はランダム方向に配向しているが、ベルト幅方向に配向させるなど一方向に配向していてもかまわない。尚、ランダム方向に配向させた場合、多方向からの裂きや亀裂の発生を抑制できるといった特徴があるが、このとき短繊維として屈曲部を有する短繊維（例えばミルドファイバー）を選択すると、より多方向から作用する力に対して耐性ができるといった特徴がある。
【００４１】
図３のように接着層を配置しない構成の場合、心線３３は伸張層３５と圧縮層３６の境界領域でベルト本体に埋設されることになる。この時、心線３３とベルト本体との接着性を考慮すると、伸張層３５及び圧縮層３６のどちらか一方のゴム層は、短繊維を含有しないゴム組成物で構成することが望ましい。
【００４２】
尚、図２では、伸張層２５を、短繊維を含有しないゴム組成物表面に植毛層２４を設けた構成としているが、短繊維を含有するゴム組成物表面に植毛層を設けた構成とすることも可能である。
【００４３】
また図２では、圧縮層２６に含有される短繊維はリブ形状に沿った流動状態を呈しているが、短繊維が幅方向に配向した構成としてもかまわない。
【００４４】
尚、Ｖリブドベルトが背面伝動を行う場合は、伸張層の表面も摩擦伝動面となりうる。よって、伸張層を本発明のゴム組成物で構成してもかまわない。
【００４５】
摩擦伝動面と水との接触角は、図４に示すように摩擦伝動面４０に水を滴下した水滴４１を投影写真からφ／２法により接触角φ＝２ｔａｎ−１（ｈ／ｒ）（ここで、φは接触角、ｈは水滴の高さ、ｒは水滴の半径である。）を求めたものであり、本発明では短繊維が突出した摩擦伝動面４０に水を滴下した後の摩擦伝動面４０と水との接触角が２〜５０°である。即ち、摩擦伝動面４０に水を滴下した直後（１秒後）の摩擦伝動面４０と水との接触角２０〜５０°であり、摩擦伝動面４０に水を滴下して６０秒経過した後の摩擦伝動面４０と水との接触角が２〜１５°である。この範囲であれば、水との濡れ性が持続的に維持される。
【実施例】
【００４６】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００４７】
実施例１〜７、比較例１〜４
以下の実施例１〜７、比較例１〜４のＶリブドベルトは、ポリエステル繊維のロープからなる心線を接着ゴム層内に埋設し、接着ゴム層の一方の面にゴム付綿帆布を２プライ積層し、接着ゴム層の他方の面側に設けられた圧縮ゴム層に３個のリブ部をベルトの長手方向に配したものである。
【００４８】
ここで、圧縮層として、ＥＰＤＭ１００重量部、亜鉛華５重量部、ステアリン酸１重量部、ＨＡＦカーボンブラック６５重量部、老化防止剤２重量部、共架橋剤（Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミド）、有機過酸化物８重量部、硫黄０．３重量部、そして表１に示す所定量（重量部）の短繊維、ポリエーテルエステル系可塑剤、ポリエーテル系可塑剤、パラフィン系オイル、界面活性剤から調整し、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たものを用いた。ここで、圧縮層には短繊維が含まれており、該短繊維はベルト幅方向に配向している。一方、接着層は、表１に示すゴム組成物から短繊維を除いたゴム配合となっている。
【００４９】
ベルトの製造方法としては、以下のような公知の方法を用いた。まず、フラットな円筒状の成形モールドに２プライのゴム付綿帆布及び接着ゴム層を巻きつけ、心線をスピニングし、更に圧縮ゴム層を巻き付けた後、圧縮ゴム層の上に加硫用ジャケットを挿入する。ついで、成形モールドを加硫缶内に入れて加硫した後、筒状の加硫スリーブを成形モールドから取り出す。そして、加硫スリーブの圧縮ゴム層をグラインダーにより研削して複数のリブ部を形成してから、カッターにより個々のベルトに切断して、Ｖリブドベルトに仕上げた。
【００５０】
次に、以下に述べるような、Ｖリブドベルトの摩擦伝動面（短繊維突出表面）と水との接触角、加硫ゴムシート表面と水との接触角、そして被水時伝達性能試験において伝達トルクとスリップ率を求めた。その結果を表１に示す。
【００５１】
上記水との接触角測定では、表面に水を滴下し、計測器として協和界面科学社製の全自動接触角形（ＣＡ−Ｗ型）を用いて滴下した水滴の投影写真からφ／２法により、接触角を算出した。測定は滴下直後（１秒後）と６０秒後の接触角を算出した。
【００５２】
上記被水時伝達性能試験では、走行試験機として駆動プーリ（直径１２０ｍｍ）、従動プーリ（直径１６０ｍｍ）、アイドラープーリ（直径８０ｍｍ）、そしてテンションプーリ（直径１２０ｍｍ）を順に配置し、各プーリにＶリブドベルトを掛架し、該ベルトの駆動プーリへの巻き付け角度を９０°に、従動プーリへの巻き付け角度を１６０°にして調節した。そして、走行条件は室温、駆動プーリの回転数２，０００ｒｐｍ、ベルト張力５ｋｇｆ／リブであり、従動プーリに負荷を与えてスリップを促した。また、駆動プーリと従動プーリ間に注水（２００ｃｃ）を行った際のスリップ率と伝達トルクを求めた。
【００５３】
【表１】
【００５４】
表１の結果より、実施例１〜４、６〜７は水との接触角が小さく、親和性に優位であることが判る。また、実施例５のように界面活性剤を併用しても、水との接触角が小さく、親和性に優位であることが判る。これに対して、比較例１、２、４では水との接触角は大きく、水との濡れ性が悪いことを示す。比較例３はエーテルエステル系の可塑剤を過多に配合している為に、水との接触角は極めて小さくつまりはブリード量が過剰であることが判る。
【００５５】
更に、伝達性能試験で実施例１〜７では、ベルトが高スリップ状態でも高い伝達トルクを有している。これは被水時においてはスリップ状態でも伝達性能を保持していることを示し、またベルトがスリップ音の発生に寄与する全滑りの状態になりにくいことを示す。
【００５６】
これに対して比較例１、２では、伝達トルクは高いがスリップ率が低く、実施例と比較して全滑りの状態になりやすく、異音が発生しやすいことが判る。比較例３はブリード量が過剰な為に伝達トルクが低くなった。また、比較例４はパラフィンオイルのみの配合で水との濡れ性も悪く、その結果伝達性能も満足できる結果が得られていない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明にかかる摩擦伝動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できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る摩擦伝動ベルトであるＶリブドベルトの断面斜視図である。
【図２】本発明に係る摩擦伝動ベルトである別のＶリブドベルトの断面図である。
【図３】本発明に係る摩擦伝動ベルトである更に別のＶリブドベルトの断面図である。
【図４】摩擦伝動面と水との接触角を示す。
【符号の説明】
【００５９】
１ Ｖリブドベルト
２ 心線
３ 接着層
４ 圧縮層
５ 伸張層
６ リブ部
【技術分野】
【０００１】
本発明はベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルト長手方向に延びるリブ部を有するＶリブドベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用エンジン等に使用される動力伝動ベルトとしては、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム等のゴムが一般的に使用されていた。しかし、近年、省エネルギー化及びコンパクト化の社会的要請を背景に、自動車のエンジンルーム内の部品が密集して配置される傾向があり、それに起因してエンジンルーム内の雰囲気温度は従来に比べて上昇してきている。
【０００３】
このような高温雰囲気下において、動力伝動ベルトを構成する前記ゴムが硬化し、早期にクラックが生じるという問題が指摘されていた。また省エネルギー化に伴ってエンジンの回転変動が大きくなり、その影響を受けて動力伝動ベルトの張力変動が増大し、早期摩耗や発音などの問題が発生してきた。更に、クロロプレンなどのハロゲンを含んだゴムはダイオキシンの発生につながることから、環境負荷物質であるハロゲンを含有しないゴムで製造されたベルトが近年求められている。
【０００４】
このような要求に対して、最近ではエチレン・プロピレン系ゴム（ＥＰＭ）あるいはエチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）等のエチレン・α−オレフィンゴムが、優れた耐熱性を有しているとともに比較的に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も有望視されている。具体的には、α−β−不飽和有機酸の金属塩で補強されたエチレン・α−オレフィンエラストマーを使用した動力伝動用ベルトが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特表平９−５００９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、エチレン・α−オレフィンエラストマーは、クロロプレンゴムに比べて水との濡れ性が悪く水をはじきやすいため、被水時にベルトとプーリとの間の水の浸入状態が均一でない。そして、水が浸入していない箇所においては、摩擦係数が低下せずベルトがプーリに密着した状態であるが、水が浸入した箇所においては、部分的に摩擦係数が低下してベルトとプーリとの間でスリップが生じるため、スティック−スリップ音が生じやすいという問題があった。
【０００６】
一方で、ベルト表面の摩擦係数が高いため、通常走行時においても異音が発生することが指摘されている。これに対して、摩擦係数をある程度低く維持することが求められたが、例えば潤滑剤を多く添加して摩擦係数を低下させると、粘着摩耗が発生するといった弊害が生じた。
【０００７】
本発明の目的は、水との濡れ性が持続的に維持されるゴム組成物及び注水時の被水時において高いスリップ状態でも高い伝達トルクを得ることができるＶリブドベルトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルト長手方向に延びるリブ部である圧縮層を有するＶリブドベルトであり、リブ部がエチレン・α−オレフィンエラストマーに、エーテルエステル系可塑剤、短繊維を配合したゴム組成物で構成され、リブ部表面の摩擦伝動面では、短繊維が突出しているとともにエーテルエステル系可塑剤がブリードし、前記摩擦伝動面に水を滴下した後の摩擦伝動面と水との接触角が２〜５０°であることを特徴にしている。上記エーテルエステル系可塑剤がエチレン・α-オレフィンエラストマーに対して馴染みにくい特性をしているために、常時表面へブリードすることにより、摩擦伝動面と水との接触角が２〜５０°と小さく、摩擦伝動面が水との濡れ性を持続的に維持し、注水時の被水時において高いスリップ状態でも高い伝達トルクを得ることができる。
【０００９】
本願請求項２記載の発明は、摩擦伝動面に水を滴下して６０秒経過した後の摩擦伝動面と水との接触角が２〜１５°であり、水との濡れ性が持続的に維持され、注水時の被水時において高いスリップ状態でも高い伝達トルクを得ることができる。
【００１０】
本願請求項３記載の発明は、エーテルエステル系可塑剤がエチレン・α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して５〜２５重量部含まれ、常時表面へブリードすることにより、水との濡れ性が持続的に維持される。
【００１１】
本願請求項４記載の発明は、エチレン・α−オレフィンエラストマーに対して、更に界面活性剤が添加されるＶリブドベルトにあり、界面活性剤を配合することで摩擦伝動面の改質が可能で、水との親和性を向上することができる。即ち、界面活性剤が摩擦伝動面の親水性を向上させ、その結果ミスアライメントのような擦れによる異音を低減する。
【発明の効果】
【００１２】
本願請求項記載のＶリブドベルトでは、前記可塑剤が常時表面へブリードし、そして前記摩擦伝動面に水を滴下した後の摩擦伝動面と水との接触角が２〜５０°になるために、水との濡れ性が持続的に維持され、摩擦伝動面が水との濡れ性を持続的に維持し、注水時の被水時において高いスリップ状態でも高い伝達トルクを得ることができる。また、界面活性剤を配合することで摩擦伝動面の親水性を向上させ、その結果ミスアライメントのような擦れによる異音を低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態である、ベルトの長手方向に延びる複数のリブ部を有するＶリブドベルトについて説明する。
【００１４】
図１に示すようにＶリブドベルト１は、心線２をベルト長手方向に沿って埋設した接着層３と、この接着層３の一方の面に設けられた圧縮層４と、接着層３の他方の面を被覆するカバー帆布からなる伸張層５とを有する。そして圧縮層４には、ベルト長手方向に延びる断面略三角形状の複数のリブ部６が設けられている。ここで摩擦伝動面は圧縮層４の表層をいう。
【００１５】
本発明で使用する心線２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）繊維、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリアミド繊維、ガラス繊維、またはアラミド繊維などから構成される撚糸コードが使用できる。
【００１６】
前記心線は接着処理を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）１６０〜２００°Ｃに温度設定した乾燥炉に３０〜６００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）２１０〜２６０°Ｃに温度設定した延伸熱固定処理器に３０〜６００秒間通し−１〜３％延伸して延伸処理コードとする、ことができる。
【００１７】
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１：２〜２：１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過ぎてゲル化し、一方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、接着力が低下する。
【００１８】
伸張層５を構成する帆布は、織物、編物、不織布などから選択される繊維基材である。構成する繊維素材としては、例えば綿、麻等の天然繊維や、金属繊維、ガラス繊維等の無機繊維、そしてポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリフロルエチレン、ポリアクリル、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリエステル、アラミド等の有機繊維が挙げられる。織物の場合は、これらの糸を平織、綾織、朱子織等することにより製織される。
【００１９】
上記帆布は、公知技術に従ってＲＦＬ液に浸漬することが好ましい。またＲＦＬ液に浸漬後、未加硫ゴムを帆布に擦り込むフリクションや、ゴムを溶剤に溶かしたソーキング液に浸漬処理することができる。尚、ＲＦＬ液には適宜カーボンブラック液を混合して処理反を黒染めし、また公知の界面活性剤を０．１〜５．０質量％加えてもよい。
【００２０】
接着層３は、ゴム成分としてエチレン・α−オレフィンゴム単独またはその他の種類ゴムからなる相手ゴムを混ぜ合わせたブレンドゴムを用いることが望ましい。エチレン・α−オレフィンゴムにブレンドする相手ゴムとしては、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）の少なくとも一種のゴムを挙げることができる。勿論、上記と同様のゴム組成物を用いることも可能である。
【００２１】
ここで圧縮層４（リブ部６）には、本発明の特徴であるゴム組成物を使用する。このゴム組成物としては、エチレン・α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して、エーテルエステル系可塑剤を５〜２５重量部配合したものである。上記可塑剤の添加量が５重量部未満であると、ベルト表面を覆う量として不十分であることから、均一な水濡れ性を確保することが困難であり、また潤滑剤としての効果に乏しい。一方、配合量が２５重量部を超えると、逆に表面摩擦係数の著しい低下が見られると共に耐摩耗性が極端に低下するといった不具合がある。
【００２２】
エチレン・α−オレフィンエラストマーとしては、エチレンとα−オレフィン（プロピレン、ブテン、ヘキセン、あるいはオクテン）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などであり、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５〜１５の非共役ジエンが挙げられる。具体的にはＥＰＭやＥＰＤＭなどのゴムをいう。
【００２３】
上記エーテルエステル系可塑剤は、その製造方法に関しては特に限定されるものではないが、２−エチルヘキシル酸とエーテルグリコールとをモル比２：１で反応させることにより容易に得られるものであり、例えばペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコールあるいはヘプタエチレングリコールなどを所定量含む混合したエーテルグリコールと２−エチルヘキシル酸とを常法により反応させて得ることができるが、ペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコールあるいはヘプタエチレングリコール等をそれぞれ別々に２−エチルヘキシル酸と常法により反応させて得られたジエステルを用いたポリエチレングリコール平均重合度が、５〜１０となるように混合することによっても製造できる。具体的には旭電化工業社製のアデカサイザーＲＳ−１０７、ＲＳ−７３５、ＲＳ−７００などが該当する。上記可塑剤の平均分子量は２００〜２，０００であることが好ましく、この範囲であると適度なブリード効果を奏し、水との濡れ性が良い。
【００２４】
上記界面活性剤として非イオン界面活性剤を用いる。非イオン界面活性剤にはポリオキシエチレン誘導体、多価アルコール系誘導体が挙げられる。
【００２５】
上記ポリオキシエチレン誘導体としては、ポリオキシエチレン・アルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン・アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアマイドが挙げられる。
【００２６】
また、多価アルコール型非イオン界面活性剤とは、グリセロール、ペンタエリスリトール等の多価アルコールに高級脂肪酸などの疎水基を結合させて得られる非イオン界面活性剤である。かかる多価アルコール型非イオン界面活性剤としては、例えばグリセロールモノステアレート、グリセロールモノオレエートなどのグリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリストールジ牛脂脂肪酸エステル等のペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートなどのソルビトールおよびソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコールのアルキルエーテル、椰子脂肪酸ジエタノールアマイドなどのアルカノールアミン類の脂肪酸アミドなどがあげられる。
【００２７】
上記界面活性剤の添加量は、エチレン・α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して界面活性剤を１〜２０重量部、より好ましくは２〜１０重量部配合され、１重量部未満では、ゴム表面の改質が十分発揮されない。一方、２０重量部を超えると、物性の低下特にはモジュラスの低下の傾向が現れる。
【００２８】
上記ゴム組成物には、石油系軟化剤であるパラフィン系及び／又はナフテン系石油系軟化剤を併用することができる。上記軟化剤はエラストマーやエーテルエステル系可塑剤に対して馴染みやすい特性があるが、エーテルエステル系可塑剤は上記軟化剤やエラストマーに対して馴染みにくい特性があり、これによりエーテルエステル系可塑剤は積極的に上記エラストマーや軟化剤から離れようとするもので、これがブリードを持続的に発生させる。
【００２９】
その配合量は、エチレン・α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して３〜２０重量部、より好ましくは５〜１５重量部が望ましい。３重量部未満では、エーテルエステル系可塑剤をブリードさせる効果に乏しく、一方、２０重量部を超えると、耐粘着摩耗性が低下するという不具合がある。
【００３０】
パラフィン系石油軟化剤としては、例えば、炭素数４〜１５５のパラフィン系化合物、好ましくは炭素数４〜５０のパラフィン系化合物が挙げられる。具体的には、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン等のｎ−パラフィン（直鎖状飽和炭化水素）、イソブタン、イソペンタン、ネオペンタン、イソヘキサン、イソペンタン、ネオヘキサン、２，３−ジメチルブタン、２−メチルヘキサン、３−メチルヘキサン、３−エチルペンタン等のイソパラフィン（分岐状飽和炭化水素）及び、これらの飽和炭化水素の誘導体等を挙げることができる。これらのパラフィンは、混合物で用いられ、室温で液状であるものが好ましい。
【００３１】
上記パラフィン系石油軟化剤の市販品としては、日本油脂株式会社製のＮＡソルベント（イソパラフィン系炭化水素油）、出光興産株式会社製のＰＷ−９０（ｎ−パラフィン系プロセスオイル）、出光石油化学株式会社製のＩＰ−ソルベント２８３５（合成イソパラフィン系炭化水素、９９．８ｗｔ％以上のイソパラフィン）、三光化学工業株式会社製のネオチオゾール（ｎ−パラフィン系プロセスオイル）等が挙げられる。
【００３２】
前記ゴム組成物は、摩擦伝動面の水濡れ性を改善し、注水時においてもベルトのプーリへの密着性を高めて静音性を向上させると共に、適度のブリード性を奏し、潤滑剤として作用させることで走行時の発音を抑制することができ、且つ、摩擦伝動面の亀裂を防止してベルト耐久性を高めることができる。
【００３３】
前記ゴム組成物には架橋剤として有機過酸化物を配合することができる。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、上記エラストマー１００重量部に対して０．５〜８重量部の範囲で好ましく使用される。
【００３４】
また前記ゴム組成物は、エラストマー成分１００重量部に対して、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミド及び／又はキノンジオキシム類を好ましくは０．５〜１３重量部配合することができる。Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミド及び／又はキノンジオキシム類は共架橋剤として作用し、０．５重量部未満では添加による効果が顕著でなく、１３重量部を超えると引裂き力並びに接着力が急激に低下する。このとき、共架橋剤としてＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドを選択した場合、架橋密度が高くなり、耐摩耗性が高く、また注水時と乾燥時の伝達性能の差が少ないといった特徴がある。またキノンジオキシム類を選択した場合は、繊維基材との接着性に優れるといった特徴がある。
【００３５】
そして、それ以外に必要に応じて、短繊維、老化防止剤、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。これらの配合成分をゴム組成物に混合させる方法としては特に制限はなく、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー等を用い、適宜公知の手段、方法によって混練することができる。
【００３６】
尚、Ｖリブドベルトは、図１のような構成に限定されず、例えば接着層を配置しないＶリブドベルトや、背面に帆布を貼着せずゴムを露出させたＶリブドベルトなども本発明の技術範囲に属する。以下、これらの実施形態を図面に従って説明する。
【００３７】
図２に示すＶリブドベルト２１は、背面２８が植毛層２４を設けたゴム組成物で形成された伸張層２５と、該伸張層２５の下層に接着層２２が配設され、更にその下層に圧縮層２６を配置した構成を有する。心線２３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されてなり、その一部が伸張層２５に接し、残部が接着層２２に接した状態となっている。そして前記圧縮層２６はベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ２７が設けられている。ここで、圧縮層２６に含有される短繊維はリブ形状に沿った流動状態を呈し、表面近傍の短繊維はリブ形状に沿って配向している。
【００３８】
図３に示すＶリブドベルト３１は、背面３８が短繊維３４を含有するゴム組成物で形成された伸張層３５と、該伸張層３５の下層に圧縮層３６を配置した構成を有する。心線３３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されてなり、その一部が伸張層３５に接し、残部が圧縮層３６に接した状態となっている。そして、前記圧縮層３５にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ３７が設けられており、該リブ表面には植毛層３９が設けられている。ここで、伸張層３５に含有される短繊維はランダム方向に配向している。
【００３９】
ここで図３では、伸張層３５を帆布で構成せず、短繊維を含有するゴム組成物で形成した構成を示したが、この際、背面駆動時の異音を抑制すべく、背表面に凹凸パターンを設けることができる。凹凸パターンとしては、編布パターン、織布パターン、スダレ織布パターンなどを挙げることができるが、最も好ましくは織物パターンである。また短繊維としては、ポリエステル、アラミド、ナイロン、綿などを所望に応じて配合することができる。尚、伸張層、圧縮層及び接着層を構成するゴム組成物、心線などは上述と同様のものが使用できる。
【００４０】
図３では伸張層３５に含有される短繊維はランダム方向に配向しているが、ベルト幅方向に配向させるなど一方向に配向していてもかまわない。尚、ランダム方向に配向させた場合、多方向からの裂きや亀裂の発生を抑制できるといった特徴があるが、このとき短繊維として屈曲部を有する短繊維（例えばミルドファイバー）を選択すると、より多方向から作用する力に対して耐性ができるといった特徴がある。
【００４１】
図３のように接着層を配置しない構成の場合、心線３３は伸張層３５と圧縮層３６の境界領域でベルト本体に埋設されることになる。この時、心線３３とベルト本体との接着性を考慮すると、伸張層３５及び圧縮層３６のどちらか一方のゴム層は、短繊維を含有しないゴム組成物で構成することが望ましい。
【００４２】
尚、図２では、伸張層２５を、短繊維を含有しないゴム組成物表面に植毛層２４を設けた構成としているが、短繊維を含有するゴム組成物表面に植毛層を設けた構成とすることも可能である。
【００４３】
また図２では、圧縮層２６に含有される短繊維はリブ形状に沿った流動状態を呈しているが、短繊維が幅方向に配向した構成としてもかまわない。
【００４４】
尚、Ｖリブドベルトが背面伝動を行う場合は、伸張層の表面も摩擦伝動面となりうる。よって、伸張層を本発明のゴム組成物で構成してもかまわない。
【００４５】
摩擦伝動面と水との接触角は、図４に示すように摩擦伝動面４０に水を滴下した水滴４１を投影写真からφ／２法により接触角φ＝２ｔａｎ−１（ｈ／ｒ）（ここで、φは接触角、ｈは水滴の高さ、ｒは水滴の半径である。）を求めたものであり、本発明では短繊維が突出した摩擦伝動面４０に水を滴下した後の摩擦伝動面４０と水との接触角が２〜５０°である。即ち、摩擦伝動面４０に水を滴下した直後（１秒後）の摩擦伝動面４０と水との接触角２０〜５０°であり、摩擦伝動面４０に水を滴下して６０秒経過した後の摩擦伝動面４０と水との接触角が２〜１５°である。この範囲であれば、水との濡れ性が持続的に維持される。
【実施例】
【００４６】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００４７】
実施例１〜７、比較例１〜４
以下の実施例１〜７、比較例１〜４のＶリブドベルトは、ポリエステル繊維のロープからなる心線を接着ゴム層内に埋設し、接着ゴム層の一方の面にゴム付綿帆布を２プライ積層し、接着ゴム層の他方の面側に設けられた圧縮ゴム層に３個のリブ部をベルトの長手方向に配したものである。
【００４８】
ここで、圧縮層として、ＥＰＤＭ１００重量部、亜鉛華５重量部、ステアリン酸１重量部、ＨＡＦカーボンブラック６５重量部、老化防止剤２重量部、共架橋剤（Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミド）、有機過酸化物８重量部、硫黄０．３重量部、そして表１に示す所定量（重量部）の短繊維、ポリエーテルエステル系可塑剤、ポリエーテル系可塑剤、パラフィン系オイル、界面活性剤から調整し、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たものを用いた。ここで、圧縮層には短繊維が含まれており、該短繊維はベルト幅方向に配向している。一方、接着層は、表１に示すゴム組成物から短繊維を除いたゴム配合となっている。
【００４９】
ベルトの製造方法としては、以下のような公知の方法を用いた。まず、フラットな円筒状の成形モールドに２プライのゴム付綿帆布及び接着ゴム層を巻きつけ、心線をスピニングし、更に圧縮ゴム層を巻き付けた後、圧縮ゴム層の上に加硫用ジャケットを挿入する。ついで、成形モールドを加硫缶内に入れて加硫した後、筒状の加硫スリーブを成形モールドから取り出す。そして、加硫スリーブの圧縮ゴム層をグラインダーにより研削して複数のリブ部を形成してから、カッターにより個々のベルトに切断して、Ｖリブドベルトに仕上げた。
【００５０】
次に、以下に述べるような、Ｖリブドベルトの摩擦伝動面（短繊維突出表面）と水との接触角、加硫ゴムシート表面と水との接触角、そして被水時伝達性能試験において伝達トルクとスリップ率を求めた。その結果を表１に示す。
【００５１】
上記水との接触角測定では、表面に水を滴下し、計測器として協和界面科学社製の全自動接触角形（ＣＡ−Ｗ型）を用いて滴下した水滴の投影写真からφ／２法により、接触角を算出した。測定は滴下直後（１秒後）と６０秒後の接触角を算出した。
【００５２】
上記被水時伝達性能試験では、走行試験機として駆動プーリ（直径１２０ｍｍ）、従動プーリ（直径１６０ｍｍ）、アイドラープーリ（直径８０ｍｍ）、そしてテンションプーリ（直径１２０ｍｍ）を順に配置し、各プーリにＶリブドベルトを掛架し、該ベルトの駆動プーリへの巻き付け角度を９０°に、従動プーリへの巻き付け角度を１６０°にして調節した。そして、走行条件は室温、駆動プーリの回転数２，０００ｒｐｍ、ベルト張力５ｋｇｆ／リブであり、従動プーリに負荷を与えてスリップを促した。また、駆動プーリと従動プーリ間に注水（２００ｃｃ）を行った際のスリップ率と伝達トルクを求めた。
【００５３】
【表１】
【００５４】
表１の結果より、実施例１〜４、６〜７は水との接触角が小さく、親和性に優位であることが判る。また、実施例５のように界面活性剤を併用しても、水との接触角が小さく、親和性に優位であることが判る。これに対して、比較例１、２、４では水との接触角は大きく、水との濡れ性が悪いことを示す。比較例３はエーテルエステル系の可塑剤を過多に配合している為に、水との接触角は極めて小さくつまりはブリード量が過剰であることが判る。
【００５５】
更に、伝達性能試験で実施例１〜７では、ベルトが高スリップ状態でも高い伝達トルクを有している。これは被水時においてはスリップ状態でも伝達性能を保持していることを示し、またベルトがスリップ音の発生に寄与する全滑りの状態になりにくいことを示す。
【００５６】
これに対して比較例１、２では、伝達トルクは高いがスリップ率が低く、実施例と比較して全滑りの状態になりやすく、異音が発生しやすいことが判る。比較例３はブリード量が過剰な為に伝達トルクが低くなった。また、比較例４はパラフィンオイルのみの配合で水との濡れ性も悪く、その結果伝達性能も満足できる結果が得られていない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明にかかる摩擦伝動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できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る摩擦伝動ベルトであるＶリブドベルトの断面斜視図である。
【図２】本発明に係る摩擦伝動ベルトである別のＶリブドベルトの断面図である。
【図３】本発明に係る摩擦伝動ベルトである更に別のＶリブドベルトの断面図である。
【図４】摩擦伝動面と水との接触角を示す。
【符号の説明】
【００５９】
１ Ｖリブドベルト
２ 心線
３ 接着層
４ 圧縮層
５ 伸張層
６ リブ部
【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埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルト長手方向に延びるリブ部である圧縮層を有するＶリブドベルトにおいて、リブ部がエチレン・α−オレフィンエラストマーに、エーテルエステル系可塑剤、短繊維を配合したゴム組成物で構成され、リブ部表面の摩擦伝動面では、短繊維が突出しているとともにエーテルエステル系可塑剤がブリードし、前記摩擦伝動面に水を滴下した後の摩擦伝動面と水との接触角が２〜５０°であることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項２】
摩擦伝動面に水を滴下して６０秒経過した後の摩擦伝動面と水との接触角が、２〜１５°である請求項１記載のＶリブドベルト。
【請求項３】
エーテルエステル系可塑剤がエチレン・α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して５〜２５重量部含まれる請求項１または２記載のＶリブドベルト。
【請求項４】
エチレン・α−オレフィンエラストマーに対して、更に界面活性剤が添加される請求項１乃至４の何れかに記載のＶリブドベルト。
【請求項１】
ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルト長手方向に延びるリブ部である圧縮層を有するＶリブドベルトにおいて、リブ部がエチレン・α−オレフィンエラストマーに、エーテルエステル系可塑剤、短繊維を配合したゴム組成物で構成され、リブ部表面の摩擦伝動面では、短繊維が突出しているとともにエーテルエステル系可塑剤がブリードし、前記摩擦伝動面に水を滴下した後の摩擦伝動面と水との接触角が２〜５０°であることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項２】
摩擦伝動面に水を滴下して６０秒経過した後の摩擦伝動面と水との接触角が、２〜１５°である請求項１記載のＶリブドベルト。
【請求項３】
エーテルエステル系可塑剤がエチレン・α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して５〜２５重量部含まれる請求項１または２記載のＶリブドベルト。
【請求項４】
エチレン・α−オレフィンエラストマーに対して、更に界面活性剤が添加される請求項１乃至４の何れかに記載のＶリブドベルト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２５０２９３（Ｐ２００９−２５０２９３Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９６８０１（Ｐ２００８−９６８０１）
【出願日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
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