JP2022135566A - Vリブドベルト - Google Patents
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Abstract
Description
Vリブドベルトでは、Vリブ表面を補強布で被覆することが行われている。このとき、補強布がVリブ表面から脱落することを防止するために、補強布として、セルロース系繊維を含む繊維部材とイソシアネート化合物とを含む複合繊維層を用いること(例えば、特許文献1参照)や、セルロース系繊維を含む繊維部材とイソシアネート化合物と樹脂成分とを含む複合繊維層を用いること(例えば、特許文献2参照)が提案されている。
複数のVリブを有するVリブドベルトであって、
上記複数のVリブのそれぞれは、架橋ゴム組成物からなるVリブ本体と、上記Vリブ本体の表面を被覆する繊維部材とを含み、
上記架橋ゴム組成物は、ゴム成分、架橋剤、並びに、不飽和カルボン酸金属塩及びマレイミド化合物の少なくとも一方を含有する未架橋ゴム組成物の架橋物であり、
上記不飽和カルボン酸金属塩及び上記マレイミド化合物の合計含有量は、上記ゴム成分100質量部に対して、1~40質量部である。
セルロース系繊維は、上記組成のゴム組成物と組み合わせることによって、Vリブ本体との接着性が高められる繊維だからである。
上記Vリブドベルトでは、上記繊維部材に接着処理が施されていなくても、当該繊維部材とVリブ本体を構成するゴム組成物との接着性に優れる。
(Vリブドベルト)
図1は、本発明の一実施形態に係るVリブドベルトBの一部を模式的に示す図である。
このVリブドベルトBは、例えば、自動車のエンジンルーム内に設けられる補機駆動ベルト伝動装置に用いられるものであり、ベルト周長が700mm以上3000mm以下、ベルト幅が10mm以上36mm以下、及びベルト厚さが3.5mm以上5.0mm以下である。
背面補強布13に代えて、厚さが例えば0.4mm以上0.8mm以下の背面ゴム層が設けられていてもよい。背面ゴム層の表面には、背面駆動時の音発生を抑制する観点から、織布の布目が転写されていてもよい。
圧縮ゴム層11及び接着ゴム層12は、同一の架橋ゴム組成物で構成されていてもよいし、異なる架橋ゴム組成物で構成されていてもよい。
架橋剤以外のゴム配合剤としては、例えば、カーボンブラックなどの補強材、充填剤、老化防止剤、軟化剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等が挙げられる。
また、上記原料組成物には短繊維が含まれていてもよいが、接着ゴム層12を形成する原料組成物には、心線16との接着性の点から短繊維が含まれていないことが好ましい。
不飽和カルボン酸金属塩及びマレイミド化合物の合計含有量は、上記ゴム成分100質量部に対して、1~40質量部である。
このような所定量の不飽和カルボン酸金属塩及び/又はマレイミド化合物を含む原料組成物(未架橋ゴム組成物)の架橋物からなる圧縮ゴム層11は、リブ側補強布14との密着性に優れる。
上記金属としては、不飽和カルボン酸と塩を形成するものであれば特に制限されないが、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、クロム、モリブデン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、錫、鉛、水銀、アンチモンなどを使用することができる。
上記不飽和カルボン酸金属塩は、1種類のみを使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
これらのなかでは、ジアクリル酸亜鉛又はジメタクリル酸亜鉛が好ましい。
上記ビスマレイミド化合物は、1種類のみを使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
これらのなかでは、N,N’-m-フェニレンビスマレイミドが好ましい。
上記合計含有量が1質量部未満では、圧縮ゴム層11とリブ側補強布14との接着性が不十分になる。
一方、上記合計含有量が40質量部を超えると、圧縮ゴム層が硬くなり、Vリブドベルトの耐クラック性能が低下することがある。
この場合、必要な接着力を確保しながら、材料原価の上昇を抑制できる。
この場合、必要な接着力を確保しながら、材料原価の上昇を抑制できる。
圧縮ゴム層11の複数のVリブ本体11aを被覆する観点から、リブ側補強布14は、伸縮性の高い編布で構成されていることが好ましい。
VリブドベルトBは、圧縮ゴム層11が上述した架橋ゴム組成物からなるため、リブ側補強布14に接着処理が施されていなくても、圧縮ゴム層11とリブ側補強布14とは充分な接着力で接着している。
また、接着処理が施されていないリブ側補強布14を備えたVリブドベルトBは、接着処理が施されたリブ側補強布を備えたVリブドベルトに比べて、注水時の異音耐久性に優れる。これは接着処理が施されていないリブ側補強布は、接着処理が施されたリブ側補強布に比べて吸水特性に優れる傾向にあるためと推測される。また、接着処理が施されていないリブ側補強布14としては、接着処理が施されないことによって優れた吸水特性を確保するのに好適であることから、セルロース系繊維を含むリブ側補強布が好ましい。
また、優れた吸水特性を確保する観点から、リブ側補強布14は、表面(VリブドベルトBの内周面)にセルロース系繊維が露出していることが好ましい。
なお、本発明の実施形態において、リブ側補強布14は、接着処理が施されていてもよい。
本発明において「接着剤に浸漬する接着処理」は、エポキシ樹脂溶液又はイソシアネート樹脂溶液に浸漬して加熱する処理、RFL水溶液に浸漬して加熱する処理、及びゴム糊に浸漬して乾燥させる処理である。
上記セルロース系繊維としては、例えば、針葉樹や広葉樹の木材パルプ、竹繊維、サトウキビ繊維、綿繊維やカポックの種子毛繊維、麻やコウゾやミツマタのジン皮繊維、マニラ麻やニュージーランド麻の葉繊維などの天然植物由来のセルロース繊維;ホヤセルロースなどの動物由来のセルロース繊維;バクテリアセルロース繊維;藻類のセルロース繊維;セルロースエステル繊維;レーヨンやキュプラやリヨセルなどの再生セルロース繊維等が挙げられる。
これらのなかでは、繊維材料としての実用性の観点から綿繊維が好ましい。
心線16は、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維等の撚り糸で構成されている。心線16の直径は例えば0.5mm以上2.5mm以下であり、断面における相互に隣接する心線16中心間の寸法は例えば0.05mm以上0.20mm以下である。
心線16には、エポキシ樹脂溶液又はイソシアネート樹脂溶液に浸漬して加熱する接着処理、RFL水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理、及びゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理のうちの1種又は2種以上の接着処理が施されていることが好ましい。
図2A及び図2Bは、本実施形態に係るVリブドベルトBの製造で用いる架橋装置40を示す図である。図3A、図3B及び図3Cは、本実施形態に係るVリブドベルトBの製造方法を説明するための図である。
ここでは、実施例1~9及び比較例1、2のVリブドベルトを作製し、評価した。
圧縮ゴム層を形成するためのゴム材料として、EPDM(JSR社製 商品名:EP22)をゴム成分とし、このゴム成分100質量部に対し、所定量のHAFカーボンブラック(東海カーボン社製 商品名:シースト3)、可塑剤(日本サン石油社製 商品名:サンフレックス2280)8質量部、硫黄(細井化学社製 商品名:オイルサルファー)1.5質量部、加硫促進剤(1)(大内新興化学社製 商品名:ノクセラーMSA-G)1質量部、加硫促進剤(2)(三新化学社製 商品名:サンセラーEM-2)3質量部、加硫促進助剤としての酸化亜鉛(堺化学工業社製 商品名:亜鉛華2号)5質量部、所定量のメタクリル酸亜鉛(川口化学社製 商品名:アクターZMA)、及び所定量のマレイミド化合物(大内新興化学社製 商品名:バルノックPM)を配合したものを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て、厚さ1.0mmのシートを作製した。
圧縮ゴム材料の組成は表1にも示した。
接着ゴム層を形成するための接着ゴム材料としては、各実施例及び比較例において、圧縮ゴム材料と同様の組成で配合原料を配合したものを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準備した。
心線としては、ポリエステル繊維の撚り糸を準備し、これをRFL水溶液に浸漬し、その後、加熱乾燥する接着処理を行ったものを用意した。
リブ側補強布として、綿繊維を用いた平編(天竺編)のニット布を用意した。
上記ニット布に接着処理を施さなかったものをニット1とした。
上記ニット布にRFL水溶液に浸漬し、その後、加熱乾燥する接着処理を行ったものをニット2とした。
リブ側補強布として用意した、RFL処理が施されたニット2を背面補強布とした。
上記実施形態と同様の構成を有し、リブ側補強布としてニット1を使用し、圧縮ゴム材料、接着ゴム材料、心線及び背面補強布として上述したものを使用したVリブドベルトを、図2A~図3Cを参照しながら説明した製造方法で作製し、実施例1のVリブドベルトとした。ここでは、Vリブの個数が6個のVリブドベルトと3個のVリブドベルトとを作製した。
ここでは、カレンダーロールで圧延した未架橋の圧縮ゴム材料からなるシートをカットし、積層して、長さ180mm×幅40mm×厚さ6mmの積層体を作製した。この積層体の上に綿繊維の編物であるニット1を載せ、160℃で30分間プレスして評価サンプルを作製した。
表1に示した圧縮ゴム材料を用いた以外は、実施例1と同様にして、Vリブの個数が6個のVリブドベルトと3個のVリブドベルトとを作製した。
また、実施例1と同様の手法を用いて、実施例2~9及び比較例1のそれぞれで採用した圧縮ゴム層とリブ側補強布との接着力を測定するための評価サンプルを作製した。
表1に示した圧縮ゴム材料を使用し、リブ側補強布としてニット2を採用した以外は、実施例1と同様にして、Vリブの個数が6個のVリブドベルトと3個のVリブドベルトとを作製した。
また、実施例1と同様の手法を用いて、比較例2で採用した圧縮ゴム層とリブ側補強布との接着力を測定するための評価サンプルを作製した。
<接着力試験>
実施例及び比較例のそれぞれで作製した、架橋した圧縮ゴム材料とリブ側補強布との接着力を測定するための評価サンプルに、25.4mm幅で切れ目を入れ、ゴムと編物の端をチャックして、剥離速度50mm/分の条件で剥離試験を行い、上記接着力を測定した。結果を表2に示した。
図4は、耐久性評価試験のベルト走行試験機50のプーリレイアウトを示す。
図5は、注水伝動能力試験のベルト走行試験機60のプーリレイアウトを示す。
また、注水伝動能力試験と同時に異音の発生の有無を確認し、異音を聴覚によって観測されなかった場合をA、異音が聴覚によって観測された場合をBと評価した。結果を表2に示した。
また、接着処理が施されていないリブ側補強布を採用することにより、注水時の異音耐久性の向上を図ることができる。
11 圧縮ゴム層
11a Vリブ本体
12 接着ゴム層
13 背面補強布
14 リブ側補強布
15 Vリブ
16 心線
40 架橋装置
50、60 走行試験機
11’、12’ 未架橋ゴムシート
B Vリブドベルト
Claims (3)
- 複数のVリブを有するVリブドベルトであって、
前記複数のVリブのそれぞれは、架橋ゴム組成物からなるVリブ本体と、前記Vリブ本体の表面を被覆する繊維部材とを含み、
前記架橋ゴム組成物は、ゴム成分、架橋剤、並びに、不飽和カルボン酸金属塩及びマレイミド化合物の少なくとも一方を含有する未架橋ゴム組成物の架橋物であり、
前記不飽和カルボン酸金属塩及び前記マレイミド化合物の合計含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、1~40質量部である、Vリブドベルト。 - 前記繊維部材はセルロース系繊維を含む、請求項1に記載のVリブドベルト。
- 前記繊維部材は接着処理が施されていない、請求項1又は2に記載のVリブドベルト。
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