JP4624753B2 - Ｖリブドベルト - Google Patents

Description

本発明は動力伝動に用いられるＶリブドベルトに関する。

動力伝動に用いられるＶリブドベルトにおいて、オゾン雰囲気下、高温雰囲気下でのゴムの劣化が問題視されており、従来の天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴムなどから構成されているベルトではこのゴム劣化によって早期にクラックが生じることが指摘されている。また、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。

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（ＥＰＲ）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、優れた耐オゾン性、耐熱性、耐寒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伝動ベルトに使用することが提案されている。（例えば特許文献１参照）
特開平９−５００９３０号公報

しかしながら、エチレン−プロピレン系ゴムをはじめとするエチレン・α−オレフィンゴムで構成したＶリブドベルトは、クロロプレンゴムに比べると水濡れ性に劣ることから、注水時に伝達性能が低下したり、スリップによる異音が発生するといった問題があった。

またエチレン・α−オレフィンゴムは引き裂き力が低く、パーオキサイド架橋系を用いると、更に引き裂き力が低下するという問題があった。一方、硫黄架橋系を用いたものは、加硫度を十分に上げるのが困難であるため、走行時に摩耗が多くなるという問題があった。尚、加硫度を上げるために、分子内の二重結合量の極めて多いＥＰＤＭを用いると、粘着摩耗はある程度改善できるが、耐熱性が低下するという不具合が発生した。更に、引き裂き力が弱いということと併せてエチレン・α−オレフィンゴムの接着性が低く、特に繊維との接着性に関しては問題となっていた。

本発明はこのような問題点を解決するものであり、注水時でも優れた伝達性、静音性を有すると共に通常時との伝達性能との差が少なく、また耐屈曲疲労性、耐熱性、耐寒性、耐磨耗性、そして耐粘着磨耗性を備えたＶリブドベルトを提供することを目的とする。

本発明は、伸張部とベルト周方向に延びる複数のリブを有する圧縮部を有し、ベルト長手方向に沿って心線を埋設したＶリブドベルトにおいて、少なくとも圧縮部の表層が、ゴム成分としてエチレン−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−オレフィンゴムを重量割合で５／９５〜１００／０含有し、架橋剤として有機過酸化物が配合されると共に、ゴム成分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が０．５〜１３重量部配合されたゴム組成物で構成されることを特徴としたＶリブドベルトである。

本発明はまた、ゴム成分としてエチレン−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−オレフィンゴムを重量割合で１０／９０〜６０／４０含有する；エチレン−ビニルエステル共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体である；エチレン−α，β−不飽和カルボン酸エステル共重合体が、エチレン−アクリル酸エチル共重合体である；エチレン−ビニルエステル共重合体のビニルエステル含有量が３０〜７０重量％である 発明である。

本発明では、少なくとも圧縮ゴム層の表層を特定組成のゴム組成物で構成することで、プーリ接触面の水濡れ性を高くし、注水時における伝達性、静音性を向上させると共に、耐引き裂き性、屈曲性、耐熱性、耐寒性、耐磨耗性、そして耐粘着磨耗性に優れるＶリブドベルトベルトが得られる。またエチレン−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、そしてエチレン・α−オレフィンゴムはハロゲンを含有しないため環境に負荷を与えない。

そして、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−オレフィンゴムの割合を特定範囲とすることで、ゴム硬度を低下させず、注水時と乾燥時の伝達性能の差が少ないＶリブドベルトが得られる。またビニルエステル含有量が特定範囲にあるエチレン−ビニルエステル共重合体を選択することで、耐摩耗性と破断強度のバランスそして伝達性能のバランスがより優れた構成とすることができる。

図１は、本発明に係るＶリブドベルトの断面斜視図である。Ｖリブドベルト１は、カバー帆布５からなる伸張部２と、コードよりなる心線３を埋設した接着層４、その下側に弾性体層である圧縮部６からなっている。この圧縮部６は、ベルト長手方向に延びる断面略三角形である台形の複数のリブを有している。

本発明の必須構成としては、ベルト本体の少なくとも圧縮部６の表層を、ゴム成分としてエチレン−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−オレフィンゴムを重量割合で５／９５〜１００／０、更に好ましくは１０／９０〜６０／４０含有するゴム組成物で構成することにある。このとき、ベルトサイズにより異なるが、圧縮部表面から少なくとも０．５ｍｍ以上を該ゴム組成物で構成することが望ましい。尚、ゴム成分としてエチレン−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−オレフィンゴムを１００／０含有するとは、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を含有し、エチレン・α−オレフィンゴムを含有しない状態を示す。

一般的に、エチレン・α−オレフィンゴム（例えばエチレン−プロピレン−ジエン共重合体）のＳＰ値は、約８．０[ｃａｌ^１／２・ｃｍ^−３／２]であるのに対して、エチレン−ビニルエステル共重合体（例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体）、エチレン−α，β−不飽和カルボン酸エステル共重合体（例えばエチレン−アクリル酸エチル共重合体）はＳＰ値が約８．３[ｃａｌ^１／２・ｃｍ^−３／２]以上と高い。そのため圧縮部６の表層、即ちプーリ接触面をゴム成分としてエチレン−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を含有するゴム組成物、もしくは前記ポリマーに加えてエチレン・α−オレフィンゴムを含有するゴム組成物で構成すると、エチレン・α−オレフィンゴムのみで構成された従来のベルトよりも水濡れ性が高くなり、注水時のスリップや発音を抑制する効果がある。尚、ＳＰ値は、凝集エネルギー密度ＣＥＤ（１ｃｃのものを蒸発させるのに要するエネルギー量）の平方根で定義される溶解性パラメーターである。また、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において、エステルの炭化水素が長くなるとエステル結合の相対量が下がり、極性が低くなるため、できるだけ短い炭化水素のものを選択することが望ましい。

エチレン−ビニルエステル共重合体のビニルエステルとしては、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニル、そしてステアリン酸ビニルなどが挙げられるが、なかでも酢酸ビニル、すなわちエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が好ましい。またビニルエステル含有量が３０〜７０重量％であるエチレン−ビニルエステル共重合体を選択すると、ゴム物性とベルト伝達性能のバランスに優れた構成とすることができる。３０重量％未満では、注水時の伝達性が充分ではなく、７０重量％を超えるとゴムとしての弾性が損なわれ、ベルト変形が大きくなり、寸法変化が大きくなり、ベルト寿命が低下する。
エチレン−α，β−不飽和カルボン酸エステル共重合体のα，β−不飽和カルボン酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルなどが例示できるが、なかでもアクリル酸エチル、すなわちエチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）が好ましい。尚、これら共重合体は一種に限らず、併用することができる。但し、伝達性能やモジュラスを考慮すると、エチレン−ビニルエステル共重合体を選択することが望ましい。

エチレン・α−オレフィンゴムとしては、エチレンとα−オレフィン（プロピレン、ブテン、ヘキセン、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−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）などのゴムをいう。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。

また、上記ゴム組成物には、架橋剤として有機過酸化物が配合されることが望ましい。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、ゴム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。

更に、前記ゴム組成物は、ゴム成分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質量部未満では添加による効果が顕著でなく、１３質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。

キノンジオキシム類としては、ｐ−ベンゾキノンジオキシム、ｐ，ｐ’−ジベンゾキノンジオキシム、テトラクロロベンゾキノンポリ（Ｐ−ジニトロベンゾキノン）等が挙げられる。接着性や架橋密度を考慮すると、ｐ−ベンゾキノンジオキシムやｐ，ｐ’−ジベンゾキノンジオキシムなどのベンゾキノンジオキシム類が好ましい。

そして、それ以外に必要に応じてカーボンブラック、シリカのような増強剤、炭酸カルシウム、タルクのような充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤のような通常のゴム配合物に使用されるものが使用される。

尚、ベルト本体の少なくとも圧縮部６の表層を上述の如きゴム組成物で構成することを本発明の必須条件としてあげているが、いうまでもなくベルト本体を構成するゴム組成物全てを該ゴム組成物で構成することが可能である。また圧縮部６全体を該ゴム組成物、接着層４を別のゴム組成物で構成してもよい。尚、心線３が埋設されるゴム層、例えば接着層４を、ゴム成分としてエチレン−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−オレフィンゴムを重量割合で５／９５〜１００／０、更に好ましくは１０／９０〜６０／４０含有し、架橋剤として有機過酸化物が配合されると共に、ゴム成分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が０．５〜１３重量部配合されたゴム組成物で構成すると心線との接着性に優れるといった効果がある。

Ｖリブドベルト本体に上記ゴム組成物以外のゴム組成物を使用する場合は、例えば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が好ましく使用される。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）などの少なくとも一種のゴムを挙げることができる。水素化ニトリルゴムは水素添加率８０％以上であり、耐熱性及び耐オゾン性の特性を発揮するために、好ましくは９０％以上が良い。水素添加率８０％未満の水素化ニトリルゴムは、耐熱性及び耐オゾン性は極度に低下する。耐油性及び耐寒性を考慮すると、結合アクリロニトリル量は２０〜４５％の範囲が好ましい。

圧縮部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を混入して圧縮部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部６の表面に該短繊維を突出させ、圧縮部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ができる。アラミド繊維は分子構造中に芳香環をもつ、例えば商品名コーネックス、ノーメックス、ケブラー、テクノーラ、トワロン等が例示できる。

前記短繊維は、繊維長さは１〜２０ｍｍで、その添加量はゴム１００質量部に対して５〜５０質量部であることが望ましい。尚、短繊維の添加量が１質量部未満の場合には、圧縮部６のゴムが粘着しやすくなって摩耗する欠点があり、また一方４０質量部を越えると、短繊維がゴム中に均一に分散し難い。

上記短繊維は圧縮部６のゴムとの接着を向上させるためにも、該短繊維を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ることが好ましい。

心線３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が使用できる。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集束本数及びストランド本数に制限されない。

前記心線３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℃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℃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。

この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（例えば商品名としてＰＡＰＩがある）等がある。このイソシアネート化合物はトルエン、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、上記イソシアネート化合物にフェノール類、第３級アルコール類、第２級アルコール類等のブロック化剤を反応させてポリイソシアネートのイソシアネート基をブロック化したブロック化ポリイソシアネートも使用可能である。

エポキシ化合物としては、例えばエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールや、ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコールとエピクロルヒドリンのようなハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物や、レゾルシン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメチルメタン、フェノール．ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン．ホルムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類やハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物などである。上記エポキシ化合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。

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。

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、ニトリルゴムなどがあげられる。

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１：２〜１：８が好ましく、この範囲を維持すれば接着力を高める上で好適である。上記の比が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皮膜が固くなり動的な接着が悪くなり、他方１／８を超えると、レゾルシン−ホルムアルデヒドの樹脂分が少なくなるため、ＲＦＬ皮膜が柔らかくなり、接着力が低下する。

更に、上記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は、含硫黄加硫促進剤であり、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ルフィド（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がある。

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、上記加硫促進剤と併用する。

上記心線３を用いたＶリブドベルトは、Ｖリブドベルトを２％伸張させるのに必要な引張力が１００〜２５０Ｎ／リブ、更に好ましくは１３０〜２１０Ｎ／リブとすることが好ましく、このような引張力であると、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。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る。

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力が５０〜１５０Ｎ／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がある。また、ベルト乾熱時収縮力が１５０Ｎを越える場合には、ベルト長さの経時収縮が大きくなる傾向がある上に、スリップ率が小さくなる効果は小さい。

カバー帆布５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、公知公用のものが使用できるが、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。

上記カバー帆布５は、公知技術に従ってレゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス液（ＲＦＬ液）に浸漬することが好ましい。またＲＦＬ液に浸漬後、未加硫ゴムをカバー帆布５に擦り込むフリクションを行ったり、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たり、公知の界面活性剤を０．１〜５．０質量％加えてもよい。

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、圧縮部を２層構成にしたＶリブドベルト、背面にカバー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をもとに説明する。

図２に示すＶリブドベルト２１は、背面が短繊維を含有するゴム組成物で形成された伸張部２５と、該伸張部２５の下層に圧縮部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、その一部が伸張部２５に接し、残部が圧縮部２６に接した状態となっている。そして、前記圧縮部２５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が設けられており、該リブ表面には短繊維が植毛されている。ここで、伸張部２５に含有される短繊維はベルト幅方向に配向している。

図３に示すＶリブドベルト３１は、背面が短繊維を含有するゴム組成物で形成された伸張部３５と、該伸張部３５の下層に接着層３４が配設され、更にその下層に圧縮部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、その一部が伸張部３５に接し、残部が接着層３４に接した状態となっている。そして前記圧縮部３６はベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブが設けられており、この圧縮部３６が該ゴム組成物で構成される。ここで、伸張部３５に含有される短繊維はベルト幅方向に配向しており、また圧縮部３６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。

図２，３では、伸張部をカバー帆布で構成せず、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、好ましくはベルト幅方向に配向させることが望ましい。伸張部や圧縮部や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。

尚、図２のように接着層を配置しない構成の場合、心線２３は伸張部２５と圧縮部２６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２３とベルト本体との接着性を考慮すると、圧縮部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。また図２では圧縮部表面に植毛を施した構成を示したが、圧縮部を表層と内層の２層とし、表層のみ短繊維を混入した構成としてもよい。

また図３では圧縮部６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。

次に、これらＶリブドベルトの製造方法を説明する。製造方法としては限定されるものではないが例えば以下のような方法がある。

第１の方法としては、まず、円筒状の成形ドラムの周面に伸張部を構成する部材と接着層を構成する接着ゴムシートとを巻き付けた後、この上にコードからなる心線を螺旋状にスピニングし、更に圧縮部（動力伝動部）を構成する圧縮ゴムシートを順次巻き付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され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該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部表面に３〜１００個の複数の溝状部を一度に研磨して摩擦伝動面を形成する。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、該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に幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げる。

第２の方法としては、周面にリブ刻印を設けた円筒状の成形ドラムに、圧縮部を構成する圧縮ゴムシート、接着層を構成する接着ゴムシートを巻き付けた後、心線をスピニングし、伸張部を構成する部材を巻き付けて未加硫スリーブを配置する。その後、該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、圧縮部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なるが、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リブドベルトとする。

第３の方法としては、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部を構成する部材、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、さらに圧縮部を構成する圧縮ゴムシートを順次無端状に捲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なるが、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リブドベルトとする。

第４の方法としては、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部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、該第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製する。そして、前記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、内型に伸張部を構成する部材、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、前記予備成型体を密着させた外型に、該第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なるが、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リブドベルトとする。

尚、Ｖリブドベルトの圧縮部を表層と内層の２層からなる構成とする場合、表層と内層の２層構成を有する圧縮ゴムシートを巻き付ける、もしくは表層用圧縮ゴムシートと内層用圧縮ゴムシートを順次巻き付けるなどにより、表層と内層の２層構成を有する圧縮部を配置した未加硫スリーブを形成する必要がある。このとき、第１の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内層が露出することが考えられる。そのため、表層と内層の２層からなるＶリブドベルトは、第２の方法、第３の方法、もしくは第４の方法で製造することが望ましい。

また図２のような接着層を配置しないＶリブドベルトは、上記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３のように圧縮部６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Ｖリブドベルトは、例えば第２の方法、第３の方法、もしくは第４の方法で製造することで得られる。そして、圧縮部６に含有される短繊維が幅方向に配向したＶリブドベルトは、例えば第１の方法で製造することで得られる。

以下本発明のＶリブドベルトを、具体的な実施例を伴って説明する。

本実施例で製造したＶリブドベルトでは、ポリエステル繊維のロープからなる心線を接着層内に埋設し、その上側に伸張部としてゴム付綿帆布を２プライ積層し、他方接着層の下側に設けた圧縮部に３個のリブをベルト長手方向に配したものである。

ここで圧縮部を表１に示すゴム組成物から調製し、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たものを用いた。圧縮部には短繊維が含まれ、ベルト幅方向に配向している。接着層は表１に示すゴム組成物からカット糸を除去したゴム配合で調製したゴム組成物である。

ベルトの製造方法は公知の方法であり、まずフラットな円筒モールドに２プライのゴム付綿帆布を巻いた後、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する。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、該圧縮ゴムシートの上に加硫用ジャケットを挿入する。次いで、成形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、該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、成形体から個々のベルトに切断する工程からなっている。

このようにして得られたＶリブドベルトの物性、並びに耐熱屈曲性試験、粘着摩耗走行試験、および伝達性能走行試験の結果を表２に示す。尚、表中のＭＤとは列理平行、ＣＭＤとは列理直角を意味する。

耐熱屈曲性試験の評価に用いた走行試験機は、駆動プーリ（直径６０ｍｍ）、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）、そしてアイドラープーリ（直径５０ｍｍ）とを順に配置したものである。試験機の各プーリにＶリブドベルトを掛架し、ベルトのアイドラープーリへの巻き付け角度を９０°にし、雰囲気温度１３０℃、駆動プーリの回転数が３３００ｒｐｍ、ベルト張力が８００Ｎ／リブになるように駆動プーリに荷重を付与した後、走行させ、心線に達する亀裂が６個発生するまでの時間を調べた。尚、試験は４００時間で打ち切りとした。

粘着摩耗走行試験では、各Ｖリブドベルトを室温下で駆動プーリ（直径１２０ｍｍ）従動プーリ（直径１２０ｍｍ）これにアイドラープーリ（直径４５ｍｍ）に設置し、従動プーリに負荷１２馬力、アイドラープーリの取付け荷重８.３ｋｇｆ、回転数８００ｒｐｍで４８時間走行させた後、ベルト磨耗率を測定すると共に、ベルト表面に生じる粘着摩耗の有無を目視で確認した。磨耗率は、走行試験前後のベルト重量を測定し、ベルト重量減量（走行前ベルト重量−走行後ベルト重量）を走行前ベルト重量で除したものを、摩耗率として算出した。

更に、伝達性能試験では、各Ｖリブドベルトを室温下で駆動プーリ（直径８０ｍｍ）従動プーリ（直径１１０ｍｍ）に設置し、１５ｋｇｆの荷重を掛け、従動プーリの負荷を０から増加させてベルトが２％スリップするときのトルクを測定した。この伝達性能試験では、乾燥時の伝達性能及び水を６０ｃｃ／ｍｉｎ垂らした注水時の伝達性能の評価を行った。

表２の走行試験の結果から明らかなように、ＥＶＡ、ＥＥＡを含有せず、ＥＰＤＭのみで圧縮部を構成した比較例１は、乾燥時の伝達トルクは高いものの注水時の伝達トルクが極端に低く、注水による伝達性能の著しい低下が知見された。また、クロロプレンゴムのみで構成された比較例２は、耐熱屈曲性試験において早期に故障が発生し、耐熱屈曲性に問題があることが判る。また磨耗率が高く、走行試験後のベルト表面には粘着磨耗の発生が確認された。また共架橋剤が多量配合された比較例３では破断伸度や破断強度が低下し、耐熱屈曲性にも問題があることが判る。更に共架橋剤としてＴＡＩＣを用いた比較例４では破断伸度や破断強度が極端に低い。一方、実施例においては、耐熱屈曲性、耐磨耗性は実使用上の要求を満足しており、注水時においても伝達性能の低下が少ないＶリブドベルトであることが判明した。なかでもエチレン含量が適量のＥＶＡを用いた実施例では、耐摩耗性及び伝達性能と、破断強度とのバランスに優れた構成となった。またキノンジオキシムとしてｐ，ｐ’−ジベンゾキノンジオキシムを選択すると破断強度、破断伸度が比較的高く、ポリ−ｐ−ジニトロソベンゼンを選択すると耐摩耗性、伝達性能が比較的高いことが判った。

本発明にかかる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できる。

本発明に係るＶリブドベルトの断面斜視図である。 本発明に係る別のＶリブドベルトの断面図である。 本発明に係る更に別のＶリブドベルトの断面図である。

符号の説明

１ Ｖリブドベルト
２ 伸張部
３ 心線
４ 接着層
５ カバー帆布
６ 圧縮部

Claims (5)

1. 伸張部とベルト周方向に延びる複数のリブを有する圧縮部を有し、ベルト長手方向に沿って心線を埋設したＶリブドベルトにおいて、少なくとも圧縮部の表層が、ゴム成分としてエチレン−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−オレフィンゴムを重量割合で５／９５〜１００／０含有し、架橋剤として有機過酸化物が配合されると共に、ゴム成分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が０．５〜１３重量部配合されたゴム組成物で構成されることを特徴としたＶリブドベルト。
2. ゴム成分としてエチレン−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−オレフィンゴムを重量割合で１０／９０〜６０／４０含有する請求項１記載のＶリブドベルト。
3. エチレン−ビニルエステル共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体である請求項１または２記載のＶリブドベルト。
4. エチレン−α，β−不飽和カルボン酸エステル共重合体が、エチレン−アクリル酸エチル共重合体である請求項１または２記載のＶリブドベルト。
5. エチレン−ビニルエステル共重合体のビニルエステル含有量が３０〜７０重量％である請求項１〜３のいずれか１項に記載のＶリブドベルト。

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