JP7500829B2 - Rubber composition for power transmission belt, power transmission belt, and method for producing power transmission belt - Google Patents
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Description
本発明は、変速ベルトなどの伝動ベルトの圧縮ゴム層を形成できるゴム組成物ならびにこのゴム組成物で形成された圧縮ゴム層を備えた伝動ベルトおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a rubber composition that can form a compressed rubber layer of a transmission belt such as a variable speed belt, as well as a transmission belt having a compressed rubber layer formed from this rubber composition and a method for manufacturing the same.
機械装置等の動力伝達機構に用いる伝動ベルトは、動力の伝達の形態から摩擦伝動ベルトとかみ合い伝動ベルトとに大別される。摩擦伝動ベルトとしては、Ｖベルト、Ｖリブドベルト、平ベルトなどが知られ、かみ合い伝動ベルトとしては歯付ベルトが知られている。 Power transmission belts used in power transmission mechanisms of machinery and other devices are broadly classified into friction transmission belts and meshing transmission belts based on the form of power transmission. Known friction transmission belts include V-belts, V-ribbed belts, and flat belts, while known meshing transmission belts include toothed belts.
Ｖベルトには、その一例として摩擦伝動面（Ｖ字状側面）が露出したゴム層であるローエッジタイプのベルト（ローエッジＶベルト）が存在する。ローエッジタイプのベルトには、コグを設けないローエッジＶベルトの他、ベルトの内周面のみにコグを設けて屈曲性を改善したローエッジコグドＶベルトや、ベルトの内周面および外周面の両方にコグを設けて屈曲性を改善したローエッジコグドＶベルト（ローエッジダブルコグドＶベルト）というコグ付きＶベルトがある。 One example of a V-belt is a raw edge type belt (raw edge V-belt), which is a rubber layer with an exposed friction transmission surface (V-shaped side surface). In addition to raw edge V-belts that have no cogs, raw edge cogged V-belts include V-belts with cogs, such as raw edge cogged V-belts, which have cogs only on the inner peripheral surface of the belt to improve flexibility, and raw edge cogged V-belts (raw edge double cogged V-belts), which have cogs on both the inner and outer peripheral surfaces of the belt to improve flexibility.
これらのＶベルト（特にローエッジコグドＶベルト）の用途として、ベルト式無段変速機が挙げられる。ベルト式無段変速機３０は、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、駆動プーリ３１と従動プーリ３２にＶベルト１を巻き掛けて、変速比を無段階で変化させる装置である。各プーリ３１，３２は、軸方向への移動が規制または固定された固定シーブ３１ａまたは３２ａと、軸方向に移動可能な可動シーブ３１ｂまたは３２ｂとを有する。各プーリ３１，３２は、これらの固定シーブ３１ａまたは３２ａと可動シーブ３１ｂまたは３２ｂとで形成されるＶ溝の幅を連続的に変更できる構造を有している。前記Ｖベルト１は、幅方向の両端面が各プーリ３１，３２のＶ溝の対向面と傾斜が合致するテーパ面を有し、変更されたＶ溝の幅に応じて、プーリ半径方向の任意の位置に嵌まり込む。例えば、駆動プーリ３１のＶ溝の幅を狭く、従動プーリ３２のＶ溝の幅を広くすることにより、図１Ａに示す状態から図１Ｂに示す状態に変更すると、Ｖベルト１は、駆動プーリ３１側ではプーリ半径方向の外周側へ、従動プーリ３２側ではプーリ半径方向の内周側へ移動する。そして、各プーリ３１，３２への巻き掛け半径が連続的に変化して、変速比を無段階で変化できる。
These V-belts (especially low-edge cog V-belts) are used in belt-type continuously variable transmissions. As shown in Figures 1A and 1B, the belt-type continuously
このような用途で用いるＶベルト（変速ベルト）は、駆動プーリと従動プーリとの二軸間の巻き掛け回転走行だけでなく、プーリ半径方向への移動、巻き掛け半径の連続的変化により繰り返される屈曲動作などに耐用すべく、特異的な設計がなされている。 V-belts (variable speed belts) used in this type of application are specially designed to withstand not only the rotational running of the belt around the two shafts of a drive pulley and a driven pulley, but also the movement in the radial direction of the pulleys and the repeated bending motion caused by continuous changes in the winding radius.
例えば、特開２００４－３６０９号公報（特許文献１）には、圧縮ゴム層を形成するゴム配合物が、クロロプレンゴムを１００質量部、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール短繊維を１～４０質量部、カーボンブラックを１０～６０質量部、加硫促進剤としてのＮ－Ｎ’－ｍ－フェニレンジマレイミドを０．５～１０質量部含む伝動ベルトが開示されている。そして、Ｎ－Ｎ’－ｍ－フェニレンジマレイミドの含有量が０．５質量部未満の場合には、架橋密度が小さくなり耐摩耗性の改善効果が小さく、当該含有量が１０質量部を超えると加硫ゴムの伸びの低下が著しく、耐屈曲性が低下することが記載されている。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-3609 (Patent Document 1) discloses a transmission belt in which the rubber compound forming the compressed rubber layer contains 100 parts by mass of chloroprene rubber, 1 to 40 parts by mass of polyparaphenylene benzobisoxazole short fibers, 10 to 60 parts by mass of carbon black, and 0.5 to 10 parts by mass of N-N'-m-phenylenedimaleimide as a vulcanization accelerator. It also describes that if the content of N-N'-m-phenylenedimaleimide is less than 0.5 parts by mass, the crosslink density is low and the effect of improving abrasion resistance is small, and if the content exceeds 10 parts by mass, the elongation of the vulcanized rubber decreases significantly and the flex resistance decreases.
特開２０１２－２４１８３１号公報（特許文献２）には、圧縮ゴム層が脂肪酸アマイドと短繊維とを含む伝動ベルトが開示されている。そして、脂肪酸アマイドは、短繊維の分散性および配向性を向上させるとともに、ゴム成分と短繊維との密着性を改善すること、および圧縮ゴム層の表面に析出し、ゴム層表面の摩擦係数を低下させ、伝達効率を向上させることが記載されている。 JP 2012-241831 A (Patent Document 2) discloses a power transmission belt in which the compressed rubber layer contains fatty acid amide and short fibers. It also describes that the fatty acid amide improves the dispersion and orientation of the short fibers, improves the adhesion between the rubber component and the short fibers, and precipitates on the surface of the compressed rubber layer, reducing the friction coefficient of the rubber layer surface and improving transmission efficiency.
特開２０１４－２０９０２６号公報（特許文献３）には、圧縮ゴム層がクロロプレンゴム、短繊維、ポリオレフィン樹脂を含む伝動用ベルトが開示されている。そして、通常、省燃費性を向上させるためには、短繊維を過度に添加することにより摩擦係数を低下させるが、ゴム成分と短繊維の界面に亀裂が入り易く、耐久性が損なわれる虞があるのに対して、ポリオレフィン樹脂を添加すると圧縮ゴム層の摩擦係数を低下してベルトの耐摩耗性を向上できると記載されている。 JP 2014-209026 A (Patent Document 3) discloses a power transmission belt in which the compressed rubber layer contains chloroprene rubber, short fibers, and polyolefin resin. In order to improve fuel economy, the friction coefficient is usually reduced by adding an excessive amount of short fibers, but this makes it easy for cracks to form at the interface between the rubber component and the short fibers, and there is a risk of reducing durability. However, it is described that adding polyolefin resin can reduce the friction coefficient of the compressed rubber layer and improve the wear resistance of the belt.
これらの文献に開示されるように、Ｖベルトの圧縮ゴム層に短繊維を添加して摩擦係数を低下させることにより、耐摩耗性および省燃費性を向上させる技術は公知技術である。特許文献１～３では、短繊維とＮ－Ｎ’－ｍ－フェニレンジマレイミド、脂肪酸アマイド、ポリオレフィン樹脂などとを組み合わせることを特徴としているが、その他の手法として、短繊維の種類に着目した改善も試みられている。 As disclosed in these documents, the technology of improving wear resistance and fuel economy by adding short fibers to the compression rubber layer of a V-belt to reduce the coefficient of friction is a well-known technology. Patent documents 1 to 3 feature a combination of short fibers with N-N'-m-phenylenedimaleimide, fatty acid amide, polyolefin resin, etc., but other methods have also been attempted, focusing on the type of short fiber.
例えば、特開平４－３６６０４５号公報（特許文献４）には、アラミド短繊維の一部をナイロン繊維で置換した伝動ベルトが開示されている。そして、弾性率はアラミド繊維で主として高める一方、ナイロン繊維により摩擦係数の安定化が図られると記載されている。 For example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 4-366045 (Patent Document 4) discloses a power transmission belt in which some of the aramid short fibers are replaced with nylon fibers. It states that the elastic modulus is mainly increased by the aramid fibers, while the friction coefficient is stabilized by the nylon fibers.
特開２０１０－１５１２０９号公報（特許文献５）には、圧縮ゴム層において短繊維および潤滑剤を配合することによって摩擦係数を特定の範囲とした伝動ベルトが開示されている。また、短繊維はフィブリル化しないメタ系アラミド繊維であってもよいと記載されている。そして、従来技術ではパラ系アラミド繊維等のフィブリル化する短繊維が用いられていたのに対して、メタ系アラミド短繊維などのフィブリル化しない短繊維を用いることにより、フィブリル化する短繊維を用いる場合よりも少量の添加量で所定の摩擦係数を得ることができると記載されている。 JP 2010-151209 A (Patent Document 5) discloses a power transmission belt in which the coefficient of friction is set to a specific range by blending short fibers and a lubricant in the compressed rubber layer. It also states that the short fibers may be meta-aramid fibers that do not fibrillate. It also states that, whereas conventional techniques use short fibers that fibrillate, such as para-aramid fibers, by using short fibers that do not fibrillate, such as meta-aramid short fibers, it is possible to obtain a specified coefficient of friction with a smaller amount of added material than when using short fibers that fibrillate.
しかし、特許文献１～３のように、Ｖベルトの圧縮ゴム層に短繊維を添加して摩擦係数を低下させる場合、短繊維の量を多くすると、耐亀裂性は低下する傾向にあり、耐摩耗性、省燃費性、耐亀裂性を同時に高めるのは困難であった。 However, when short fibers are added to the compression rubber layer of a V-belt to reduce the coefficient of friction, as in Patent Documents 1 to 3, increasing the amount of short fibers tends to reduce crack resistance, making it difficult to simultaneously increase abrasion resistance, fuel economy, and crack resistance.
一方、特許文献４～５に開示される構成を有するベルトでも、耐摩耗性、省燃費性、耐亀裂性の向上に一定の効果を示すものの、それでもなお求められるレベルには十分とは言えなかった。特に、変速ベルトが用いられる自動二輪車、四輪バギー、スノーモービル、およびハーベスターをはじめとする農業用機械などでは高馬力化が進んでおり、従来技術ではこれらの特性を十分に満足するゴム組成物を提供するのが困難となってきている。
On the other hand, even with the belts having the configurations disclosed in
そこで、本発明の目的は、伝動ベルトに用いた際に耐摩耗性、省燃費性、耐亀裂性を同時に高めることができるゴム組成物を提供すること、および耐摩耗性、省燃費性、耐亀裂性を同時に高めた伝動ベルトを提供することである。 The object of the present invention is to provide a rubber composition that can simultaneously improve abrasion resistance, fuel economy, and crack resistance when used in a transmission belt, and to provide a transmission belt that simultaneously improves abrasion resistance, fuel economy, and crack resistance.
本発明者等は、前記課題を達成するため、クロロプレンゴムと、アラミド短繊維を含む短繊維と、接着性改善剤と、カーボンブラックとを、特定の割合で組み合わせて伝動ベルトの圧縮ゴム層を形成することにより、伝動ベルトの耐摩耗性、省燃費性、耐亀裂性を同時に高めることができることを見出し、本発明を完成した。 To achieve the above object, the inventors discovered that by combining chloroprene rubber, short fibers including aramid short fibers, an adhesion improver, and carbon black in specific ratios to form the compressed rubber layer of a transmission belt, it is possible to simultaneously improve the wear resistance, fuel efficiency, and crack resistance of the transmission belt, and thus completed the present invention.
すなわち、本発明の態様［１］としてのゴム組成物は、
伝動ベルトの圧縮ゴム層に用いられるゴム組成物であって、
クロロプレンゴム、短繊維、接着性改善剤およびカーボンブラックを含み、
前記短繊維がアラミド短繊維を含み、
前記クロロプレンゴム１００質量部に対して、前記短繊維の割合が１５～３８質量部であり、前記アラミド短繊維の割合が５～２８質量部であり、前記接着性改善剤の割合が０．１０～３．２０質量部であり、かつ前記カーボンブラックの割合が３０～７０質量部である。
That is, the rubber composition according to embodiment [1] of the present invention is
A rubber composition used in a compression rubber layer of a transmission belt,
Contains chloroprene rubber, short fibers, adhesion improver and carbon black,
The staple fibers include aramid staple fibers,
The ratio of the short fibers is 15 to 38 parts by mass, the ratio of the aramid short fibers is 5 to 28 parts by mass, the ratio of the adhesion improver is 0.10 to 3.20 parts by mass, and the ratio of the carbon black is 30 to 70 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the chloroprene rubber.
本発明の態様［２］は、前記態様［１］において、前記短繊維がさらに脂肪族ポリアミド短繊維を含み、前記脂肪族ポリアミド短繊維の割合が、前記クロロプレンゴム１００質量部に対して２５質量部以下である態様である。 Aspect [2] of the present invention is an aspect of aspect [1], in which the short fibers further include aliphatic polyamide short fibers, and the ratio of the aliphatic polyamide short fibers is 25 parts by mass or less per 100 parts by mass of the chloroprene rubber.
本発明の態様［３］は、前記態様［２］において、前記脂肪族ポリアミド短繊維の平均繊維長が１．５ｍｍ以上である態様である。 Aspect [3] of the present invention is the aspect [2], in which the average fiber length of the aliphatic polyamide short fibers is 1.5 mm or more.
本発明の態様［４］は、前記態様［１］～［３］のいずれかの態様において、前記カーボンブラックがソフトカーボンを含む態様である。 Aspect [4] of the present invention is any of aspects [1] to [3] above, in which the carbon black contains soft carbon.
本発明の態様［５］は、前記態様［１］～［４］のいずれかの態様において、前記接着性改善剤が、フェノール樹脂および／またはアミノ樹脂を含む態様である。 Aspect [5] of the present invention is any of aspects [1] to [4] above, in which the adhesion improver contains a phenol resin and/or an amino resin.
本発明には、態様［６］として、前記態様［１］～［５］のいずれかの態様のゴム組成物を含む圧縮ゴム層を含む伝動ベルトも含まれる。 The present invention also includes, as aspect [6], a transmission belt including a compressed rubber layer containing the rubber composition according to any one of aspects [1] to [5] above.
本発明には、態様［７］として、前記態様［１］～［５］のいずれかの態様のゴム組成物を混練し、圧縮ゴム層を形成するための未架橋ゴムシートを製造する混練工程を含む、伝動ベルトの製造方法も含まれる。 The present invention also includes, as aspect [7], a method for producing a transmission belt, which includes a kneading step of kneading the rubber composition of any one of aspects [1] to [5] above to produce an uncrosslinked rubber sheet for forming a compressed rubber layer.
本発明では、伝動ベルトの圧縮ゴム層を形成するためのゴム組成物として、クロロプレンゴムと、アラミド短繊維を含む短繊維と、接着性改善剤と、カーボンブラックとを、特定の割合で組み合わせているため、伝動ベルトの耐摩耗性、省燃費性、耐亀裂性を同時に高めることができる。特に、従来の技術常識とは異なり、接着性改善剤の粘着性により作業性が低下することなく、高い生産性でゴム組成物を調製できる。 In the present invention, the rubber composition for forming the compressed rubber layer of the transmission belt is a combination of chloroprene rubber, short fibers including aramid short fibers, an adhesion improver, and carbon black in specific ratios, which simultaneously improves the wear resistance, fuel economy, and crack resistance of the transmission belt. In particular, unlike conventional technical common sense, the rubber composition can be prepared with high productivity without the workability being reduced due to the adhesion of the adhesion improver.
本発明のゴム組成物は、ゴム成分と短繊維との接着性を向上させることに着目して、圧縮ゴム層用のゴム組成物に接着性改善剤を配合することを特徴とする。 The rubber composition of the present invention is characterized by incorporating an adhesion improver into the rubber composition for the compressed rubber layer, with the aim of improving the adhesion between the rubber component and the short fibers.
なお、伝動ベルトにおいて、短繊維を伝動ベルトの幅方向と平行に埋設することにより、省燃費性を維持しつつ耐摩耗性を高めることは公知技術とみなすことができ、耐摩耗性と省燃費性とを両立させるには、ゴム自体はあまり硬くせずに短繊維の量を多くする方法がある。しかし、短繊維の量を多くすると、耐亀裂性は低下する傾向にあり、このような傾向は、ゴム成分と短繊維との接着性が低いことが原因と考えられる。これに対して、ゴム成分と短繊維との接着性を向上させるためには、接着性改善剤を接着ゴムに添加することは汎用されているが、ゴム組成物を練る段階で粘着し易くなって操作性が低下することもあり、通常、圧縮ゴム層には接着性改善剤は添加されない。 It can be considered a known technique to improve wear resistance while maintaining fuel economy by embedding short fibers parallel to the width direction of a transmission belt. To achieve both wear resistance and fuel economy, one method is to increase the amount of short fibers without making the rubber itself too hard. However, increasing the amount of short fibers tends to reduce crack resistance, and this tendency is thought to be due to low adhesion between the rubber component and the short fibers. In response to this, it is common to add an adhesion improver to the adhesive rubber to improve adhesion between the rubber component and the short fibers, but this can cause the rubber composition to become more sticky during the kneading stage, reducing operability, so adhesion improvers are not usually added to the compressed rubber layer.
また、耐摩耗性を向上するために、カーボンブラックなどの補強剤、架橋剤、架橋促進剤、共架橋剤などを多く配合してゴム自体の硬度を高める方法もあるが、屈曲性が低下して省燃費性は低下する。 In order to improve abrasion resistance, there is also a method of increasing the hardness of the rubber itself by compounding a large amount of reinforcing agents such as carbon black, crosslinking agents, crosslinking accelerators, co-crosslinking agents, etc., but this reduces flexibility and reduces fuel efficiency.
これに対して、本発明では、短繊維により耐摩耗性と省燃費性とを向上させつつ、接着性改善剤を組み合わせることで耐亀裂性も維持することが基本的な設計思想である。 In contrast, the basic design concept of the present invention is to improve abrasion resistance and fuel economy by using short fibers, while maintaining crack resistance by combining them with an adhesion improver.
［クロロプレンゴム］
本発明のゴム組成物は、耐摩耗性、耐熱性、耐寒性、耐候性などのバランスがよく、短繊維との接着性にも優れる点から、必須のゴム成分としてクロロプレンゴムを含む。クロロプレンゴムは、硫黄変性タイプであってもよく、非硫黄変性タイプであってもよい。
[Chloroprene rubber]
The rubber composition of the present invention contains chloroprene rubber as an essential rubber component because it has a good balance of abrasion resistance, heat resistance, cold resistance, weather resistance, etc., and also has excellent adhesion to short fibers. The chloroprene rubber may be a sulfur-modified type or a non-sulfur-modified type.
本発明のゴム組成物において、ゴム成分は、クロロプレンゴムに加えて、さらに他のゴムを含んでいてもよい。他のゴム成分としては、クロロプレンゴム以外のジエン系ゴム［天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ニトリルゴム）、水素化ニトリルゴム（水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩との混合ポリマーを含む）など］、エチレン－α－オレフィンエラストマー、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリル系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。 In the rubber composition of the present invention, the rubber component may further contain other rubbers in addition to the chloroprene rubber. Examples of the other rubber components include diene rubbers other than chloroprene rubber [natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (nitrile rubber), hydrogenated nitrile rubber (including a mixed polymer of hydrogenated nitrile rubber and an unsaturated carboxylic acid metal salt), etc.], ethylene-α-olefin elastomer, chlorosulfonated polyethylene rubber, alkylated chlorosulfonated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, acrylic rubber, silicone rubber, urethane rubber, fluororubber, etc.
他のゴム成分の割合は、クロロプレンゴム１００質量部に対して１００質量部以下であってもよく、好ましくは５０質量部以下、さらに好ましくは３０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下である。 The proportion of other rubber components may be 100 parts by mass or less per 100 parts by mass of chloroprene rubber, preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less.
クロロプレンゴムの割合は、ゴム成分中５０質量％以上であってもよく、好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上、最も好ましくは１００質量％（すなわち、クロロプレンゴム単独）である。また、クロロプレンゴムの割合は、本発明のゴム組成物中３０質量％以上であってもよく、好ましくは３０～７０質量％、さらに好ましくは４０～６０質量％、より好ましくは４２～５２質量％、最も好ましくは４４～４８質量％である。 The proportion of the chloroprene rubber in the rubber component may be 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and most preferably 100% by mass (i.e., chloroprene rubber alone). The proportion of the chloroprene rubber in the rubber composition of the present invention may be 30% by mass or more, preferably 30 to 70% by mass, more preferably 40 to 60% by mass, more preferably 42 to 52% by mass, and most preferably 44 to 48% by mass.
［短繊維］
本発明のゴム組成物では、圧縮ゴム層の耐摩耗性を向上し、かつ摩擦係数を低減するために、短繊維を必須成分として含む。特に、短繊維をベルト幅方向に配向させて圧縮ゴム層中に埋設させると、プーリからの押圧に対する伝動ベルトの圧縮変形を抑制できるため、省燃費性を維持しつつ耐摩耗性を向上できる。短繊維をベルト幅方向に配向させる方法としては、例えば、ロールによって圧延する方法などが挙げられる。
[Short fibers]
In the rubber composition of the present invention, short fibers are included as an essential component in order to improve the wear resistance of the compressed rubber layer and reduce the friction coefficient. In particular, when the short fibers are oriented in the belt width direction and embedded in the compressed rubber layer, the compression deformation of the transmission belt due to the pressure from the pulley can be suppressed, so that the wear resistance can be improved while maintaining the fuel saving performance. As a method for orienting the short fibers in the belt width direction, for example, a method of rolling with a roll can be mentioned.
（アラミド短繊維）
短繊維は、伝動ベルトの耐摩耗性を向上させるために、アラミド短繊維を必須繊維として含む。
(Aramid short fiber)
The short fibers essentially contain aramid short fibers in order to improve the wear resistance of the power transmission belt.
アラミド短繊維を構成するアラミド繊維は、パラ系アラミド繊維であってもよく、メタ系アラミド繊維であってもよい。 The aramid fibers constituting the aramid staple fibers may be para-aramid fibers or meta-aramid fibers.
パラ系アラミド繊維としては、例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（例えば、帝人（株）の「トワロン（登録商標）」、東レ・デュポン（株）の「ケブラー（登録商標）」など）、ポリパラフェニレンテレフタルアミドと３，４’－オキシジフェニレンテレフタルアミドとの共重合体繊維（例えば、帝人（株）の「テクノーラ（登録商標）」など）などが挙げられる。 Examples of para-aramid fibers include polyparaphenylene terephthalamide fibers (e.g., Twaron (registered trademark) from Teijin Limited, Kevlar (registered trademark) from DuPont Toray Co., Ltd., etc.), and copolymer fibers of polyparaphenylene terephthalamide and 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide (e.g., Technora (registered trademark) from Teijin Limited, etc.).
メタ系アラミド繊維としては、例えば、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（例えば、帝人（株）の「コーネックス（登録商標）」など）などが挙げられる。 Examples of meta-aramid fibers include polymetaphenylene isophthalamide fibers (such as Teijin Limited's "Conex (registered trademark)").
これらのアラミド繊維は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、圧縮ゴム層の摩擦係数を低減する効果が大きく、省燃費性を向上できる点から、メタ系アラミド繊維が好ましい。特に、短繊維としてアラミド短繊維のみを用いる場合、伝達効率を向上でき、省燃費性を向上できる点から、メタ系アラミド繊維を用いるのが好ましい。アラミド短繊維を他の短繊維と組み合わせる場合、耐屈曲疲労性および耐亀裂性を向上でき、省燃費性とのバランスにも優れる点から、アラミド短繊維としてパラ系アラミド短繊維が好ましく、パラ系アラミド短繊維と、後述する脂肪族ポリアミド短繊維とを組み合わせるのが特に好ましい。 These aramid fibers can be used alone or in combination of two or more. Among these, meta-aramid fibers are preferred because they are highly effective in reducing the coefficient of friction of the compressed rubber layer and can improve fuel economy. In particular, when only aramid short fibers are used as the short fibers, meta-aramid fibers are preferred because they can improve transmission efficiency and fuel economy. When aramid short fibers are combined with other short fibers, para-aramid short fibers are preferred as the aramid short fibers because they can improve flex fatigue resistance and crack resistance and are well balanced with fuel economy, and it is particularly preferred to combine para-aramid short fibers with aliphatic polyamide short fibers, which will be described later.
アラミド短繊維の平均繊維径は例えば２μｍ以上であり、好ましくは２～１００μｍ、さらに好ましくは３～５０μｍ、より好ましくは７～４０μｍ、最も好ましくは１０～３０μｍである。アラミド短繊維の平均繊維径が小さすぎると、圧縮ゴム層表面の摩擦係数を十分に低減できない虞がある。 The average fiber diameter of the aramid short fibers is, for example, 2 μm or more, preferably 2 to 100 μm, more preferably 3 to 50 μm, even more preferably 7 to 40 μm, and most preferably 10 to 30 μm. If the average fiber diameter of the aramid short fibers is too small, there is a risk that the friction coefficient of the surface of the compressed rubber layer cannot be sufficiently reduced.
アラミド短繊維の平均繊維長は、例えば１～２０ｍｍ、好ましくは１．３～１５ｍｍ、さらに好ましくは１．５～１０ｍｍ、より好ましくは２～５ｍｍ、最も好ましくは２．５～４ｍｍである。アラミド短繊維の平均繊維長が短すぎると、列理方向の力学特性（例えばモジュラスなど）を十分に高めることができず、耐屈曲疲労性および耐亀裂性が低下する虞がある。逆にアラミド短繊維の平均繊維長が長すぎると、ゴム組成物中のアラミド短繊維の分散不良が生じ、表面の摩擦係数を十分に低減できず、伝達効率が低下する虞がある。 The average fiber length of the aramid short fibers is, for example, 1 to 20 mm, preferably 1.3 to 15 mm, more preferably 1.5 to 10 mm, more preferably 2 to 5 mm, and most preferably 2.5 to 4 mm. If the average fiber length of the aramid short fibers is too short, the mechanical properties in the grain direction (e.g., modulus, etc.) cannot be sufficiently increased, and there is a risk of reduced flex fatigue resistance and crack resistance. Conversely, if the average fiber length of the aramid short fibers is too long, poor dispersion of the aramid short fibers in the rubber composition occurs, the surface friction coefficient cannot be sufficiently reduced, and there is a risk of reduced transmission efficiency.
なお、本願において、アラミド短繊維の平均繊維径および平均繊維長は、例えば、透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡などの電子顕微鏡で撮影したアラミド短繊維の写真を画像解析して、適当なサンプル数（例えば５０サンプル）の繊維径および繊維長の算術平均として算出することができる。 In this application, the average fiber diameter and average fiber length of the aramid short fibers can be calculated as the arithmetic average of the fiber diameter and fiber length of an appropriate number of samples (e.g., 50 samples) by performing image analysis on a photograph of the aramid short fibers taken with an electron microscope such as a transmission electron microscope or a scanning electron microscope.
アラミド短繊維は、プーリからの押圧に対するベルトの圧縮変形を抑制するため、ベルト幅方向と略平行に配向して圧縮ゴム層中に埋設されてもよい。 The aramid short fibers may be embedded in the compression rubber layer, oriented approximately parallel to the belt width direction, to suppress compression deformation of the belt due to pressure from the pulley.
なお、本願において、ベルト幅方向と「略平行」とは、ベルト幅方向に対する角度が、例えば１０°以内、好ましくは８°以内、さらに好ましくは５°以内、より好ましくは３°以内、最も好ましくは１°以内（例えば０～１°、特に略０°）であることを意味する。 In this application, "substantially parallel" to the belt width direction means that the angle with respect to the belt width direction is, for example, within 10°, preferably within 8°, even more preferably within 5°, even more preferably within 3°, and most preferably within 1° (for example, 0 to 1°, and particularly approximately 0°).
ゴム組成物中のアラミド短繊維の分散性や接着性の観点から、アラミド短繊維には接着処理または表面処理をしてもよい。 From the viewpoint of dispersibility and adhesion of the aramid short fibers in the rubber composition, the aramid short fibers may be subjected to an adhesive treatment or a surface treatment.
アラミド短繊維の接着処理では、種々の接着処理液、例えば、フェノール類とホルマリンとの初期縮合物（ノボラックまたはレゾール型フェノール樹脂のプレポリマーなど）を含む処理液、ゴム成分またはラテックスを含む処理液、前記初期縮合物とゴム成分（ラテックス）とを含む処理液、シランカップリング剤、エポキシ化合物（エポキシ樹脂など）、イソシアネート化合物などの反応性化合物（接着性化合物）を含む処理液などで処理することができる。好ましい接着処理では、アラミド短繊維は、前記初期縮合物とゴム成分（ラテックス）とを含む処理液、特に少なくともレゾルシン－ホルマリン－ラテックス（ＲＦＬ）液で処理する。このような処理液は組み合わせて使用してもよく、例えば、アラミド短繊維を、慣用の接着性成分、例えば、エポキシ化合物（エポキシ樹脂など）、イソシアネート化合物などの反応性化合物（接着性化合物）で前処理した後、ＲＦＬ液で処理してもよい。 In the adhesive treatment of the aramid short fibers, various adhesive treatment liquids can be used, such as a treatment liquid containing an initial condensate of phenols and formalin (such as a prepolymer of novolac or resol-type phenolic resin), a treatment liquid containing a rubber component or latex, a treatment liquid containing the initial condensate and a rubber component (latex), and a treatment liquid containing a reactive compound (adhesive compound) such as a silane coupling agent, an epoxy compound (such as an epoxy resin), or an isocyanate compound. In a preferred adhesive treatment, the aramid short fibers are treated with a treatment liquid containing the initial condensate and a rubber component (latex), particularly at least a resorcin-formalin-latex (RFL) liquid. Such treatment liquids may be used in combination, and for example, the aramid short fibers may be pretreated with a conventional adhesive component, such as a reactive compound (adhesive compound) such as an epoxy compound (such as an epoxy resin) or an isocyanate compound, and then treated with an RFL liquid.
なお、本願において、ゴム組成物に配合する短繊維（他の短繊維も含む）において、予め短繊維の表面を接着処理する接着性化合物は、後述するゴム組成物に配合される接着性改善剤の範疇には含まない。そのため、短繊維の表面を接着処理した接着性化合物の質量は、短繊維の質量（短繊維の一部の質量）とみなす。 In this application, the adhesive compound that adhesively treats the surface of the short fibers (including other short fibers) to be blended into the rubber composition in advance is not included in the category of the adhesion improver blended into the rubber composition described below. Therefore, the mass of the adhesive compound that adhesively treats the surface of the short fibers is considered to be the mass of the short fibers (the mass of a portion of the short fibers).
このような処理液、特にＲＦＬ液で処理すると、アラミド短繊維とクロロプレンゴムとを強く接着できる。ＲＦＬ液は、レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物と、ラテックスとの混合物である。レゾルシンとホルムアルデヒドとのモル比は、ゴム成分と短繊維との接着性を向上できる範囲であればよく、前者／後者は、例えば１／０．３～１／３、好ましくは１／０．４～１／２、さらに好ましくは１／０．５～１／１．５、より好ましくは１／０．６～１／１、最も好ましくは１／０．６～１／０．８である。 Treatment with such a treatment liquid, particularly RFL liquid, can strongly bond the aramid short fibers to the chloroprene rubber. RFL liquid is a mixture of an initial condensation product of resorcinol and formaldehyde, and latex. The molar ratio of resorcinol to formaldehyde may be within a range that can improve the adhesion between the rubber component and the short fibers, and the former/latter is, for example, 1/0.3 to 1/3, preferably 1/0.4 to 1/2, more preferably 1/0.5 to 1/1.5, more preferably 1/0.6 to 1/1, and most preferably 1/0.6 to 1/0.8.
ラテックスの種類は、特に限定されず、ジエン系ゴム（スチレン－ブタジエン－ビニルピリジン三元共重合体、クロロプレンゴム、ブタジエンゴムなど）、クロロスルホン化ポリエチレンゴムが好ましく、スチレン－ブタジエン－ビニルピリジン三元共重合体が特に好ましい。 The type of latex is not particularly limited, but diene rubber (styrene-butadiene-vinylpyridine terpolymer, chloroprene rubber, butadiene rubber, etc.) and chlorosulfonated polyethylene rubber are preferred, with styrene-butadiene-vinylpyridine terpolymer being particularly preferred.
レゾルシンとホルマリンとの初期縮合物の割合は、ラテックスのゴム成分１００質量部に対して、例えば１０～１００質量部、好ましくは１２～５０質量部、さらに好ましくは１５～３０質量部である。なお、ＲＦＬ液の全固形分濃度は、５～４０質量％の範囲で調整できる。 The proportion of the initial condensate of resorcinol and formalin is, for example, 10 to 100 parts by mass, preferably 12 to 50 parts by mass, and more preferably 15 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of the rubber component of the latex. The total solids concentration of the RFL liquid can be adjusted in the range of 5 to 40% by mass.
アラミド短繊維に対する接着成分（固形分）の付着率［｛（接着処理後のアラミド短繊維の質量－接着処理前のアラミド短繊維の質量）／（接着処理後のアラミド短繊維の質量）｝×１００］は、例えば１～２５質量％、好ましくは２～２０質量％、さらに好ましくは２．５～１５質量％、より好ましくは３～１０質量％、最も好ましくは４～８質量％である。接着成分の付着率が少なすぎると、アラミド短繊維のゴム組成物中の分散性や、アラミド短繊維とゴム組成物との接着性が不十分である。逆に接着成分の付着率が多すぎると、接着成分がアラミド短繊維同士を強固に固着し、却って分散性が低下する虞がある。 The adhesion rate of the adhesive component (solid content) to the aramid short fibers [(mass of aramid short fibers after adhesion treatment - mass of aramid short fibers before adhesion treatment) / (mass of aramid short fibers after adhesion treatment)} x 100] is, for example, 1 to 25 mass%, preferably 2 to 20 mass%, more preferably 2.5 to 15 mass%, more preferably 3 to 10 mass%, and most preferably 4 to 8 mass%. If the adhesion rate of the adhesive component is too low, the dispersibility of the aramid short fibers in the rubber composition and the adhesion between the aramid short fibers and the rubber composition are insufficient. Conversely, if the adhesion rate of the adhesive component is too high, the adhesive component may strongly bond the aramid short fibers to each other, which may actually reduce dispersibility.
アラミド短繊維の割合は、クロロプレンゴム１００質量部に対して、例えば５～２８質量部、好ましくは１０～２５質量部、さらに好ましくは１２～２０質量部、より好ましくは１３～１８質量部である。アラミド短繊維の割合が少なすぎると、耐摩耗性が低下する虞がある。逆にアラミド短繊維の割合が多すぎると、摩擦係数を低減する効果が小さく、伝達効率が低下する虞がある。 The proportion of aramid short fibers is, for example, 5 to 28 parts by mass, preferably 10 to 25 parts by mass, more preferably 12 to 20 parts by mass, and even more preferably 13 to 18 parts by mass, per 100 parts by mass of chloroprene rubber. If the proportion of aramid short fibers is too low, there is a risk of reduced abrasion resistance. Conversely, if the proportion of aramid short fibers is too high, there is a risk of reduced transmission efficiency due to a small effect in reducing the friction coefficient.
（脂肪族ポリアミド短繊維）
短繊維は、さらに脂肪族ポリアミド短繊維（ナイロン短繊維）を含んでもよい。必須繊維であるアラミド短繊維は、耐摩耗性を高めるために有効であるが、耐摩耗性と省燃費性とを高度に両立させる点から、脂肪族ポリアミド短繊維と組み合わせるのが好ましい。一方、高度な耐摩耗性が要求される場合は、短繊維としてアラミド短繊維のみを用いてもよい。
(Aliphatic polyamide short fibers)
The short fibers may further include aliphatic polyamide short fibers (nylon short fibers). The essential fiber, aramid short fibers, are effective for enhancing abrasion resistance, but in order to achieve high levels of both abrasion resistance and fuel saving, it is preferable to combine them with aliphatic polyamide short fibers. On the other hand, when high levels of abrasion resistance are required, aramid short fibers alone may be used as the short fibers.
脂肪族ポリアミド短繊維を構成する脂肪族ポリアミド繊維としては、例えば、ポリアミド４６繊維、ポリアミド６繊維、ポリアミド６６繊維、ポリアミド６１０繊維、ポリアミド６１２繊維、ポリアミド１１繊維、ポリアミド１２繊維などが挙げられる。
Examples of aliphatic polyamide fibers that make up aliphatic polyamide short fibers include polyamide 46 fibers,
これらの脂肪族ポリアミド繊維は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、ポリアミド６繊維、ポリアミド６６繊維などのＣ４－８アルキレン鎖を有するナイロン繊維が好ましい。
These aliphatic polyamide fibers can be used alone or in combination of two or more kinds. Among these, nylon fibers having a C4-8 alkylene chain, such as
脂肪族ポリアミド短繊維の平均繊維径は、例えば２μｍ以上であり、好ましくは２～１００μｍ、さらに好ましくは３～５０μｍ、より好ましくは７～４０μｍ、最も好ましくは１０～３０μｍである。脂肪族ポリアミド短繊維の平均繊維径が小さすぎると、圧縮ゴム層表面の摩擦係数を十分に低減できない虞がある。 The average fiber diameter of the aliphatic polyamide short fibers is, for example, 2 μm or more, preferably 2 to 100 μm, more preferably 3 to 50 μm, even more preferably 7 to 40 μm, and most preferably 10 to 30 μm. If the average fiber diameter of the aliphatic polyamide short fibers is too small, there is a risk that the friction coefficient of the surface of the compressed rubber layer cannot be sufficiently reduced.
脂肪族ポリアミド短繊維の平均繊維長は、１ｍｍ以上（例えば１～２０ｍｍ）であってもよく、耐屈曲疲労性や耐亀裂性を向上できる点から、１．５ｍｍ以上（特に２ｍｍ以上）が好ましく、さらに好ましくは１．５～１０ｍｍ、より好ましくは２～５ｍｍ、最も好ましくは２．５～４ｍｍである。 The average fiber length of the aliphatic polyamide short fibers may be 1 mm or more (e.g., 1 to 20 mm), and is preferably 1.5 mm or more (particularly 2 mm or more) from the viewpoint of improving resistance to flex fatigue and crack resistance, more preferably 1.5 to 10 mm, even more preferably 2 to 5 mm, and most preferably 2.5 to 4 mm.
なお、本願において、脂肪族ポリアミド短繊維の平均繊維径および平均繊維長は、例えば、透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡などの電子顕微鏡で撮影した脂肪族ポリアミド短繊維の写真を画像解析して、適当なサンプル数（例えば５０サンプル）の繊維径および繊維長の算術平均として算出することができる。 In this application, the average fiber diameter and average fiber length of the aliphatic polyamide short fibers can be calculated as the arithmetic average of the fiber diameter and fiber length of an appropriate number of samples (e.g., 50 samples) by performing image analysis on a photograph of the aliphatic polyamide short fibers taken with an electron microscope such as a transmission electron microscope or a scanning electron microscope.
脂肪族ポリアミド短繊維は、プーリからの押圧に対するベルトの圧縮変形を抑制するため、ベルト幅方向と略平行に配向して圧縮ゴム層中に埋設されていてもよい。 The aliphatic polyamide short fibers may be embedded in the compression rubber layer, oriented approximately parallel to the belt width direction, to suppress compressive deformation of the belt due to pressure from the pulley.
ゴム組成物中の脂肪族ポリアミド短繊維の分散性や接着性の観点から、脂肪族ポリアミド短繊維には接着処理または表面処理をしてもよい。接着処理としては、好ましい態様も含めて、アラミド短繊維の接着処理として例示された接着処理から選択できる。脂肪族ポリアミド短繊維の接着処理は、アラミド短繊維の接着処理と異なっていてもよいが、簡便性などの点から、同一の接着処理であるのが好ましい。 From the viewpoint of dispersibility and adhesion of the aliphatic polyamide short fibers in the rubber composition, the aliphatic polyamide short fibers may be subjected to an adhesive treatment or a surface treatment. The adhesive treatment, including the preferred embodiment, can be selected from the adhesive treatments exemplified as the adhesive treatment for the aramid short fibers. The adhesive treatment for the aliphatic polyamide short fibers may be different from the adhesive treatment for the aramid short fibers, but from the viewpoint of simplicity, it is preferable that the adhesive treatment is the same.
脂肪族ポリアミド短繊維の割合は、クロロプレンゴム１００質量部に対して２５質量部以下（例えば０～２５質量部）であってもよく、好ましくは５～２５質量部、さらに好ましくは１０～２０質量部、より好ましくは１２～１８質量部である。脂肪族ポリアミド短繊維の割合は、アラミド短繊維１００質量部に対して１０００質量部以下、好ましくは６００質量部以下、さらに好ましくは３００質量部以下であってもよく、例えば５～６００質量部（例えば２０～５００質量部）、好ましくは１０～２００質量部（例えば２０～１００質量部）、さらに好ましくは３０～１００質量部、より好ましくは５０～８０質量部、最も好ましくは６０～７０質量部である。脂肪族ポリアミド短繊維の割合が少なすぎると、省燃費性および耐亀裂性が低下する虞がある。脂肪族ポリアミド短繊維の割合が多すぎると、耐摩耗性および耐亀裂性が低下する虞がある。 The proportion of the aliphatic polyamide short fibers may be 25 parts by mass or less (e.g., 0 to 25 parts by mass) relative to 100 parts by mass of the chloroprene rubber, preferably 5 to 25 parts by mass, more preferably 10 to 20 parts by mass, and more preferably 12 to 18 parts by mass. The proportion of the aliphatic polyamide short fibers may be 1000 parts by mass or less, preferably 600 parts by mass or less, and more preferably 300 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the aramid short fibers, for example, 5 to 600 parts by mass (e.g., 20 to 500 parts by mass), preferably 10 to 200 parts by mass (e.g., 20 to 100 parts by mass), more preferably 30 to 100 parts by mass, more preferably 50 to 80 parts by mass, and most preferably 60 to 70 parts by mass. If the proportion of the aliphatic polyamide short fibers is too small, there is a risk that the fuel saving properties and crack resistance will decrease. If the proportion of the aliphatic polyamide short fibers is too large, there is a risk that the abrasion resistance and crack resistance will decrease.
（他の短繊維および短繊維総量の割合）
短繊維は、さらにアラミド短繊維およびナイロン短繊維以外の他の短繊維を含んでいてもよい。他の短繊維としては、例えば、ポリオレフィン系短繊維（ポリエチレン短繊維、ポリプロピレン短繊維など）、ポリアルキレンアリレート系短繊維［ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）短繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）短繊維などのポリＣ２－４アルキレンＣ６－１４アリレート系短繊維など］、ビニロン短繊維、ポリビニルアルコール系短繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）短繊維などの合成短繊維；綿、麻、羊毛などの天然短繊維；炭素短繊維などの無機短繊維などが挙げられる。これら他の短繊維は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
(Proportion of other staple fibers and total amount of staple fibers)
The staple fibers may further include other staple fibers other than aramid staple fibers and nylon staple fibers. Examples of other staple fibers include synthetic staple fibers such as polyolefin staple fibers (polyethylene staple fibers, polypropylene staple fibers, etc.), polyalkylene arylate staple fibers [poly C2-4 alkylene C6-14 arylate staple fibers such as polyethylene terephthalate (PET) staple fibers, polyethylene naphthalate (PEN) staple fibers, etc.], vinylon staple fibers, polyvinyl alcohol staple fibers, and polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) staple fibers; natural staple fibers such as cotton, hemp, and wool; and inorganic staple fibers such as carbon staple fibers. These other staple fibers can be used alone or in combination of two or more.
他の短繊維の割合は、アラミド短繊維１００質量部に対して５０質量部以下であってもよく、好ましくは３０質量部以下、さらに好ましくは１０質量部以下である。短繊維は、他の短繊維を実質的に含まなくてもよい。すなわち、短繊維は、アラミド短繊維のみからなる短繊維であってもよく、アラミド短繊維および脂肪族ポリアミド短繊維のみからなる短繊維であってもよい。 The proportion of other short fibers may be 50 parts by mass or less, preferably 30 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or less, per 100 parts by mass of aramid short fibers. The short fibers may be substantially free of other short fibers. That is, the short fibers may be short fibers consisting only of aramid short fibers, or short fibers consisting only of aramid short fibers and aliphatic polyamide short fibers.
短繊維の割合（短繊維の総量の割合）は、クロロプレンゴム１００質量部に対して１５～３８質量部であり、好ましくは２０～３５質量部、さらに好ましくは２０～３０質量部である。短繊維の総量の割合が少なすぎると、耐摩耗性が低下するとともに、摩擦係数を十分に低減できないため、省燃費性が向上しない虞がある。一方、短繊維の総量の割合が多すぎると、耐亀裂性が低下する虞がある。 The proportion of short fibers (proportion of the total amount of short fibers) is 15 to 38 parts by mass, preferably 20 to 35 parts by mass, and more preferably 20 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of chloroprene rubber. If the proportion of the total amount of short fibers is too small, abrasion resistance decreases and the friction coefficient cannot be sufficiently reduced, which may result in a lack of improvement in fuel efficiency. On the other hand, if the proportion of the total amount of short fibers is too high, crack resistance may decrease.
［接着性改善剤］
本発明のゴム組成物は、接着性改善剤を含む。本発明のゴム組成物では、前記クロロプレンゴムおよび前記短繊維に対して、接着性改善剤を配合することにより、耐摩耗性と省燃費性とを向上させつつ、耐亀裂性を向上できる。特に、短繊維および接着性改善剤の割合を調整することにより、高い生産性でゴム組成物を調製できる。
[Adhesion improver]
The rubber composition of the present invention includes an adhesion improver. In the rubber composition of the present invention, the adhesion improver is blended with the chloroprene rubber and the short fibers, thereby improving the wear resistance and fuel economy while improving the crack resistance. In particular, the rubber composition can be prepared with high productivity by adjusting the ratio of the short fibers and the adhesion improver.
接着性改善剤としては、接着ゴム層の接着性改善剤として利用される慣用の接着性改善剤を利用できる。慣用の接着性改善剤としては、例えば、フェノール樹脂、アミノ樹脂、エポキシ化合物、イソシアネート化合物などが挙げられる。これらの接着性改善剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、耐亀裂性を向上できる点から、フェノール樹脂および／またはアミノ樹脂が好ましい。 As the adhesion improver, a conventional adhesion improver used as an adhesion improver for adhesive rubber layers can be used. Examples of conventional adhesion improvers include phenolic resins, amino resins, epoxy compounds, isocyanate compounds, and the like. These adhesion improvers can be used alone or in combination of two or more. Of these, phenolic resins and/or amino resins are preferred because they can improve crack resistance.
なお、本願において「Ａおよび／またはＢ」とは、「ＡおよびＢの少なくとも一つ」を意味する。 In this application, "A and/or B" means "at least one of A and B."
（フェノール樹脂）
フェノール樹脂（フェノール系樹脂）は、フェノール類にアルデヒド類が縮合した単位を含む共縮合物であってもよい。
(Phenol resin)
The phenol resin (phenol-based resin) may be a co-condensation product containing units in which a phenol is condensed with an aldehyde.
フェノール類としては、例えば、フェノール、アルキルフェノール（例えば、クレゾールなど）などの芳香族モノオール；カテコール、レゾルシノール（レゾルシン）、ハイドロキノン、ピロガロールなどの芳香族ポリオール；３－アミノフェノール、４－アミノフェノールなどのアミノフェノールなどが挙げられる。これらのフェノール類は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of phenols include aromatic monools such as phenol and alkylphenols (e.g., cresol, etc.); aromatic polyols such as catechol, resorcinol (resorcin), hydroquinone, and pyrogallol; and aminophenols such as 3-aminophenol and 4-aminophenol. These phenols can be used alone or in combination of two or more.
これらのフェノール類のうち、フェノール、クレゾールなどの芳香族モノオール；レゾルシノールなどの芳香族ポリオールが好ましく、フェノール、クレゾールおよびレゾルシノールからなる群より選択された少なくとも一種が特に好ましい。 Among these phenols, aromatic monools such as phenol and cresol; and aromatic polyols such as resorcinol are preferred, and at least one selected from the group consisting of phenol, cresol, and resorcinol is particularly preferred.
フェノール樹脂は、ホルムアルデヒドに縮合する化合物として、フェノール類以外に、アミノ基を有する化合物（アミノ基含有化合物）を含んでいてもよい。アミノ基含有化合物としては、例えば、メラミン、尿素、グアナミン（ホルモグアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミンなど）、アニリンなどが挙げられる。これらの化合物は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、メラミンなどのアミノ基含有環状化合物が好ましい。 The phenolic resin may contain, in addition to phenols, a compound having an amino group (an amino group-containing compound) as a compound that condenses with formaldehyde. Examples of amino group-containing compounds include melamine, urea, guanamine (formoguanamine, acetoguanamine, benzoguanamine, etc.), aniline, etc. These compounds can be used alone or in combination of two or more. Of these, amino group-containing cyclic compounds such as melamine are preferred.
アミノ基含有化合物の割合は、フェノール類１００質量部に対して１００質量部以下（例えば１～１００質量部）であってもよく、好ましくは５０質量部以下、さらに好ましくは３０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下である。 The proportion of the amino group-containing compound may be 100 parts by mass or less (e.g., 1 to 100 parts by mass) per 100 parts by mass of phenols, and is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less.
アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなどの脂肪族アルデヒド；フェニルアセトアルデヒドなどの芳香族アルデヒド；トリオキサン、パラホルムアルデヒドなどのホルムアルデヒドの縮合体などが挙げられる。 Examples of aldehydes include aliphatic aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, and propionaldehyde; aromatic aldehydes such as phenylacetaldehyde; and condensates of formaldehyde such as trioxane and paraformaldehyde.
これらのアルデヒド類は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのアルデヒド類のうち、ホルムアルデヒドおよびパラホルムアルデヒドが好ましく、ホルムアルデヒドが特に好ましい。ホルムアルデヒドは、通常、ホルマリンとして用いられる。 These aldehydes can be used alone or in combination. Of these aldehydes, formaldehyde and paraformaldehyde are preferred, with formaldehyde being particularly preferred. Formaldehyde is usually used as formalin.
フェノール類およびアミノ基含有化合物の合計量と、アルデヒド類との割合としては、前者／後者（モル比）は、例えば１／０．５～１／５、好ましくは１／０．６～１／４、さらに好ましくは１／０．７～１／３である。 The ratio of the total amount of phenols and amino group-containing compounds to aldehydes, the former/latter (molar ratio), is, for example, 1/0.5 to 1/5, preferably 1/0.6 to 1/4, and more preferably 1/0.7 to 1/3.
フェノール樹脂は、例えば、水および塩基触媒（水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属塩；アルカリ土類金属塩；アンモニアなど）の存在下、レゾルシノールを含むフェノール類とアルデヒド類とを反応させることにより得られる反応生成物（例えば、初期縮合物またはプレポリマー）であってもよい。フェノール樹脂は、フェノール－ホルムアルデヒド共縮合物、クレゾール－ホルムアルデヒド共縮合物、レゾルシノール－ホルムアルデヒド共縮合物、レゾルシノール－フェノール－ホルムアルデヒド共縮合物、レゾルシノール－クレゾール－ホルムアルデヒド共縮合物、レゾルシノール－メラミン－ホルムアルデヒド共縮合物が好ましく、フェノール－ホルムアルデヒド共縮合物、クレゾール－ホルムアルデヒド共縮合物、レゾルシノール－ホルムアルデヒド共縮合物が特に好ましい。フェノール－ホルムアルデヒド共縮合物は、ノボラック系フェノール樹脂であってもよい。 The phenolic resin may be, for example, a reaction product (e.g., an initial condensate or prepolymer) obtained by reacting a phenol containing resorcinol with an aldehyde in the presence of water and a base catalyst (an alkali metal salt such as sodium hydroxide; an alkaline earth metal salt; ammonia, etc.). The phenolic resin is preferably a phenol-formaldehyde cocondensate, a cresol-formaldehyde cocondensate, a resorcinol-formaldehyde cocondensate, a resorcinol-phenol-formaldehyde cocondensate, a resorcinol-cresol-formaldehyde cocondensate, or a resorcinol-melamine-formaldehyde cocondensate, and more preferably a phenol-formaldehyde cocondensate, a cresol-formaldehyde cocondensate, or a resorcinol-formaldehyde cocondensate. The phenol-formaldehyde cocondensate may be a novolak-based phenolic resin.
（アミノ樹脂）
アミノ樹脂は、アミノ基含有化合物とアルデヒド類との共縮合物であってもよい。アミノ樹脂は、中性またはアルカリ性条件下で、アミノ基含有化合物とアルデヒド類とを反応させることにより得られる反応生成物（例えば、初期縮合物またはプレポリマー）であってもよい。
(Amino resin)
The amino resin may be a co-condensation product of an amino group-containing compound and an aldehyde. The amino resin may be a reaction product (e.g., an initial condensation product or a prepolymer) obtained by reacting an amino group-containing compound with an aldehyde under neutral or alkaline conditions.
アミノ基含有化合物としては、例えば、メラミン、尿素、グアナミン（ホルモグアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミンなど）、アニリンなどが挙げられる。 Examples of amino group-containing compounds include melamine, urea, guanamine (formoguanamine, acetoguanamine, benzoguanamine, etc.), aniline, etc.
アルデヒド類としては、フェノール樹脂の項でアルデヒド類として例示されたアルデヒド類などが挙げられる。前記アルデヒド類のうち、ホルムアルデヒドが好ましい。 Examples of aldehydes include the aldehydes exemplified in the section on phenolic resins. Of the aldehydes, formaldehyde is preferred.
アミノ基含有化合物とアルデヒド類との割合としては、前者／後者（モル比）は、例えば１／１～１／１０、好ましくは１／３～１／８、さらに好ましくは１／５～１／７である。 The ratio of the amino group-containing compound to the aldehydes (the former/the latter (molar ratio)) is, for example, 1/1 to 1/10, preferably 1/3 to 1/8, and more preferably 1/5 to 1/7.
アミノ樹脂としては、慣用のアミノ樹脂、例えば、メラミン樹脂、ユリア樹脂（尿素樹脂）、グアナミン樹脂、アニリン樹脂などであってもよい。これらのうち、メラミン樹脂、尿素樹脂（メチロール尿素など）、グアナミン樹脂（メチロールベンゾグアナミンなど）が好ましく、メラミン樹脂が特に好ましい。 The amino resin may be a conventional amino resin, such as a melamine resin, a urea resin, a guanamine resin, or an aniline resin. Of these, melamine resin, urea resin (e.g., methylol urea), or guanamine resin (e.g., methylol benzoguanamine) is preferred, with melamine resin being particularly preferred.
メラミン樹脂としては、例えば、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミンなどのモノないしヘキサメチロールメラミンなどが汎用され、テトラないしヘキサメチロールメラミン（特に、ヘキサメチロールメラミン）が好ましい。メラミン樹脂（特に、テトラ乃至ヘキサメチロールメラミン）は、取り扱い性などの点から、アルキル基（例えば、メチル、エチル、ｎ－ブチル、イソブチルなどのＣ１－４アルキル基など）でエーテル化されていてもよい。エーテル化されたアルキルエーテルメラミン樹脂としては、例えば、モノないしヘキサＣ１－４アルコキシメチルメラミンなどが汎用され、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサ－ｎ－ブトキシメチルメラミン、ヘキサイソブトキシメチルメラミンなどのヘキサＣ１－４アルコキシメチルメラミンが好ましく利用される。また、メラミン樹脂は、メラミンとともに、他のアミノ基含有化合物、例えば、尿素、グアナミン（ホルモグアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミンなど）、アニリンなどと併用してもよい。他のアミノ基含有化合物の割合は、メラミン１モルに対して０．３モル以下（特に０．１モル以下）であってもよい。 As the melamine resin, for example, mono- or hexamethylolmelamine such as trimethylolmelamine or hexamethylolmelamine is generally used, and tetra- or hexamethylolmelamine (particularly, hexamethylolmelamine) is preferred. The melamine resin (particularly, tetra- or hexamethylolmelamine) may be etherified with an alkyl group (e.g., a C 1-4 alkyl group such as methyl, ethyl, n-butyl, or isobutyl) from the viewpoint of handling and the like. As the etherified alkyl ether melamine resin, for example, mono- or hexaC 1-4 alkoxymethylmelamine is generally used, and hexaC 1-4 alkoxymethylmelamine such as hexamethoxymethylmelamine, hexa-n-butoxymethylmelamine, or hexaisobutoxymethylmelamine is preferably used. In addition, the melamine resin may be used in combination with other amino group-containing compounds, such as urea, guanamine (formoguanamine, acetoguanamine, benzoguanamine, etc.), aniline, etc., together with melamine. The ratio of the other amino group-containing compound may be 0.3 mol or less (particularly 0.1 mol or less) per mol of melamine.
（接着性改善剤の割合）
本発明のゴム組成物における接着性改善剤（第１の接着性改善剤）の割合は、クロロプレンゴム１００質量部に対して０．１０～３．２０質量部程度の範囲から選択でき、例えば０．２～３．１質量部、好ましくは０．２５～３質量部、さらに好ましくは０．３～２．５質量部、より好ましくは０．５～２質量部、最も好ましくは０．８～１．５質量部である。接着性改善剤の割合が少なすぎると、耐亀裂性が低下する虞がある。逆に接着性改善剤の割合が多すぎると、練り工程（混練工程）に粘着が発生し、生産性が低下する虞がある。
(Proportion of adhesion improver)
The ratio of the adhesion improver (first adhesion improver) in the rubber composition of the present invention can be selected from the range of about 0.10 to 3.20 parts by mass relative to 100 parts by mass of chloroprene rubber, for example, 0.2 to 3.1 parts by mass, preferably 0.25 to 3 parts by mass, more preferably 0.3 to 2.5 parts by mass, more preferably 0.5 to 2 parts by mass, and most preferably 0.8 to 1.5 parts by mass. If the ratio of the adhesion improver is too small, there is a risk of the crack resistance being reduced. Conversely, if the ratio of the adhesion improver is too high, there is a risk of adhesion being generated in the kneading process (mixing process), and productivity being reduced.
［カーボンブラック］
本発明のゴム組成物は、耐摩耗性を向上させるために、さらに所定量のカーボンブラックを含む。本発明では、前記短繊維と前記接着性改善剤との組み合わせにより、耐摩耗性を向上できるため、カーボンブラックを多量に配合することなく、耐摩耗性を向上できる。そのため、屈曲性も向上できる。
[Carbon black]
The rubber composition of the present invention further contains a predetermined amount of carbon black in order to improve abrasion resistance. In the present invention, the combination of the short fibers and the adhesion improver can improve abrasion resistance, so that the abrasion resistance can be improved without compounding a large amount of carbon black. Therefore, the flexibility can also be improved.
カーボンブラックは、一般的に、平均一次粒子径、ヨウ素吸着量、窒素吸着比表面積などの違いにより、いくつかのグレードに分類されている。カーボンブラックの分類について、ＡＳＴＭでは、ヨウ素吸着量に基づいて、Ｎ０＊＊～Ｎ９＊＊に分類されるが、配合したゴム製品の性能などをベースとした従来の分類（ＳＡＦ、ＨＡＦ、ＧＰＦ等）も利用されている。平均一次粒子径の小さいＮ１１０（ＳＡＦ）、Ｎ２２０（ＩＳＡＦ）、Ｎ３３０（ＨＡＦ）などはハードカーボンと称され、平均一次粒子径の大きいＮ５５０（ＦＥＦ）、Ｎ６６０（ＧＰＦ）、Ｎ７６２（ＳＲＦ）などはソフトカーボンと称されることもある。ヨウ素吸着量と平均一次粒子径には緊密な関係があり、平均一次粒子径が小さいほど、ヨウ素吸着量が大きくなる。東海カーボン（株）製のシースト（登録商標）シリーズを例にカーボンブラックを分類し、ヨウ素吸着量、平均一次粒子径をまとめると、表１のような関係となる。 Carbon black is generally classified into several grades based on differences in the average primary particle size, iodine adsorption amount, nitrogen adsorption specific surface area, etc. ASTM classifies carbon black into N0** to N9** based on the iodine adsorption amount, but traditional classifications based on the performance of rubber products mixed with it (SAF, HAF, GPF, etc.) are also used. N110 (SAF), N220 (ISAF), N330 (HAF), etc., which have small average primary particle sizes, are called hard carbon, while N550 (FEF), N660 (GPF), N762 (SRF), etc., which have large average primary particle sizes, are sometimes called soft carbon. There is a close relationship between the iodine adsorption amount and the average primary particle size, and the smaller the average primary particle size, the greater the iodine adsorption amount. If we classify carbon black using the Seast (registered trademark) series manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. as an example and summarize the iodine adsorption amount and average primary particle size, we find the relationship shown in Table 1.
本願では、ゴム組成物中に含まれるカーボンブラックについて、原料で分類せずに、平均一次粒子径が４０ｎｍ以上のカーボンブラックをソフトカーボンと称し、平均一次粒子径が４０ｎｍ未満のカーボンブラックをハードカーボンと称する。 In this application, the carbon black contained in the rubber composition is not classified by raw material, but carbon black with an average primary particle size of 40 nm or more is referred to as soft carbon, and carbon black with an average primary particle size of less than 40 nm is referred to as hard carbon.
なお、本願において、カーボンブラックの平均一次粒子径は、例えば、透過型電子顕微鏡などを用いて測定できる。 In this application, the average primary particle size of carbon black can be measured, for example, using a transmission electron microscope.
ソフトカーボンの平均一次粒子径は、４０ｎｍ以上であればよいが、ソフトカーボンの最大一次粒子径は、例えば３００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下であってもよい。ソフトカーボンの最大一次粒子径が大きすぎると、耐摩耗性の向上効果が発現しない虞がある。 The average primary particle diameter of the soft carbon may be 40 nm or more, but the maximum primary particle diameter of the soft carbon may be, for example, 300 nm or less, preferably 200 nm or less, and more preferably 100 nm or less. If the maximum primary particle diameter of the soft carbon is too large, there is a risk that the effect of improving abrasion resistance will not be realized.
ソフトカーボンの平均一次粒子径は、例えば４０～１００ｎｍ、好ましくは４１～８０ｎｍ、さらに好ましくは４２～６０ｎｍ、より好ましくは４３～５０ｎｍである。ソフトカーボンの平均一次粒子径が小さすぎると、省燃費性が低下する虞がある。逆にソフトカーボンの平均一次粒子径が大きすぎると、耐摩耗性の向上効果が発現しない虞がある。 The average primary particle diameter of the soft carbon is, for example, 40 to 100 nm, preferably 41 to 80 nm, more preferably 42 to 60 nm, and even more preferably 43 to 50 nm. If the average primary particle diameter of the soft carbon is too small, there is a risk that fuel efficiency will decrease. Conversely, if the average primary particle diameter of the soft carbon is too large, there is a risk that the effect of improving wear resistance will not be achieved.
ソフトカーボンのヨウ素吸着量は６０ｇ／ｋｇ未満であってもよく、例えば１０ｇ／ｋｇ以上６０ｇ／ｋｇ未満、好ましくは２０～５８ｇ／ｋｇ、さらに好ましくは３０～５５ｇ／ｋｇ、より好ましくは４０～５０ｇ／ｋｇである。ヨウ素吸着量が多すぎると、省燃費性が低下する虞がある。 The iodine adsorption amount of the soft carbon may be less than 60 g/kg, for example, 10 g/kg or more and less than 60 g/kg, preferably 20 to 58 g/kg, more preferably 30 to 55 g/kg, and even more preferably 40 to 50 g/kg. If the iodine adsorption amount is too high, there is a risk that fuel efficiency will decrease.
なお、本願において、カーボンブラックのヨウ素吸着量は、ＡＳＴＭ Ｄ１５１０－１７の標準試験法に準拠して測定できる。 In this application, the iodine adsorption amount of carbon black can be measured in accordance with the standard test method of ASTM D1510-17.
ハードカーボンの平均一次粒子径は、４０ｎｍ未満であればよいが、ハードカーボンの最大一次粒子径は、例えば３８ｎｍ以下、好ましくは３５ｎｍ以下、さらに好ましくは３０ｎｍ以下であってもよい。 The average primary particle diameter of the hard carbon may be less than 40 nm, but the maximum primary particle diameter of the hard carbon may be, for example, 38 nm or less, preferably 35 nm or less, and more preferably 30 nm or less.
ハードカーボンの平均一次粒子径は、例えば１０～３５ｎｍ、好ましくは１２～３３ｎｍ、さらに好ましくは１５～３０ｎｍ、より好ましくは２０～２５ｎｍである。 The average primary particle size of the hard carbon is, for example, 10 to 35 nm, preferably 12 to 33 nm, more preferably 15 to 30 nm, and even more preferably 20 to 25 nm.
ハードカーボンのヨウ素吸着量は６０ｇ／ｋｇ以上であってもよく、例えば６０～１５０ｇ／ｋｇ、好ましくは８０～１３０ｇ／ｋｇ、さらに好ましくは１００～１３０ｇ／ｋｇ、より好ましくは１２０～１２５ｇ／ｋｇである。 The iodine adsorption amount of the hard carbon may be 60 g/kg or more, for example, 60 to 150 g/kg, preferably 80 to 130 g/kg, more preferably 100 to 130 g/kg, and even more preferably 120 to 125 g/kg.
本発明ではカーボンブラックは、摩擦係数やベルトを屈曲させた際の内部発熱が小さくなって、省燃費性を向上できる点から、ソフトカーボンを含むのが好ましい。カーボンブラック中のソフトカーボンの割合は１０質量％以上であってもよく、好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、最も好ましくは１００質量％である。 In the present invention, the carbon black preferably contains soft carbon, since this reduces the coefficient of friction and the internal heat generated when the belt is bent, thereby improving fuel efficiency. The proportion of soft carbon in the carbon black may be 10% by mass or more, preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and most preferably 100% by mass.
本発明のゴム組成物におけるカーボンブラック（第１のカーボンブラック）の割合は、クロロプレンゴム１００質量部に対して３０～７０質量部であり、好ましくは３５～６５質量部、さらに好ましくは４０～６０質量部、より好ましくは４５～５５質量部である。カーボンブラックの割合が少なすぎると、ベルトの曲げ応力および耐摩耗性が低下する虞がある。一方、カーボンブラックの割合が多すぎると、伝動効率および耐亀裂性が低下する虞がある。 The proportion of carbon black (first carbon black) in the rubber composition of the present invention is 30 to 70 parts by mass, preferably 35 to 65 parts by mass, more preferably 40 to 60 parts by mass, and even more preferably 45 to 55 parts by mass, per 100 parts by mass of chloroprene rubber. If the proportion of carbon black is too low, the bending stress and abrasion resistance of the belt may decrease. On the other hand, if the proportion of carbon black is too high, the transmission efficiency and crack resistance may decrease.
［添加剤］
ゴム組成物には、必要に応じて、他のフィラー（カーボンブラック以外のフィラー、例えば、シリカ、クレー、炭酸カルシウム、タルク、マイカなど）、亜鉛末などの金属粉、架橋剤（加硫剤）、共架橋剤（加硫助剤）、架橋促進剤（加硫促進剤）、架橋遅延剤（加硫遅延剤）、金属酸化物（例えば、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化鉛、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化鉄、酸化銅、酸化チタン、酸化アルミニウムなど）、軟化剤（パラフィンオイル、ナフテン系オイルなどのオイル類など）、加工剤または加工助剤（ステアリン酸などの脂肪酸、ステアリン酸金属塩などの脂肪酸金属塩、ステアリン酸アマイドなどの脂肪酸アマイド、ワックス、パラフィンなど）、老化防止剤（酸化防止剤、熱老化防止剤、屈曲き裂防止剤、オゾン劣化防止剤など）、着色剤、粘着付与剤、可塑剤、滑剤、カップリング剤（シランカップリング剤など）、安定剤（紫外線吸収剤、熱安定剤など）、難燃剤、帯電防止剤などを含んでいてもよい。なお、金属酸化物は架橋剤として作用してもよい。
[Additive]
The rubber composition may contain, as necessary, other fillers (fillers other than carbon black, such as silica, clay, calcium carbonate, talc, mica, etc.), metal powders such as zinc powder, crosslinking agents (vulcanizing agents), co-crosslinking agents (vulcanization aids), crosslinking accelerators (vulcanization accelerators), crosslinking retarders (vulcanization retarders), metal oxides (e.g., zinc oxide, magnesium oxide, lead oxide, calcium oxide, barium oxide, iron oxide, copper oxide, titanium oxide, aluminum oxide, etc.), softeners (oils such as paraffin oil and naphthenic oil), processing agents or processing aids (fatty acids such as stearic acid, fatty acid metal salts such as metal stearates, fatty acid amides such as stearic acid amide, wax, paraffin, etc.), anti-aging agents (antioxidants, heat anti-aging agents, flex crack inhibitors, ozone degradation inhibitors, etc.), colorants, tackifiers, plasticizers, lubricants, coupling agents (silane coupling agents, etc.), stabilizers (ultraviolet absorbing agents, heat stabilizers, etc.), flame retardants, antistatic agents, etc. The metal oxides may act as crosslinking agents.
亜鉛末などの金属粉の割合は、クロロプレンゴム１００質量部に対して１～１００質量部、好ましくは３～５０質量部、さらに好ましくは５～３０質量部、より好ましくは８～２０質量部である。 The ratio of metal powder such as zinc dust to 100 parts by mass of chloroprene rubber is 1 to 100 parts by mass, preferably 3 to 50 parts by mass, more preferably 5 to 30 parts by mass, and even more preferably 8 to 20 parts by mass.
架橋剤としては、慣用の成分が使用でき、例えば、前記金属酸化物（酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛など）、有機過酸化物（ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアルキルパーオキサイドなど）、硫黄系架橋剤などが例示できる。硫黄系架橋剤としては、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、塩化硫黄（一塩化硫黄、二塩化硫黄など）などが挙げられる。これらの架橋剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、金属酸化物（酸化マグネシウム、酸化亜鉛など）が好ましい。なお、金属酸化物は他の架橋剤（硫黄系架橋剤など）と組合せて使用してもよく、金属酸化物および／または硫黄系架橋剤は、単独でまたは架橋促進剤と組み合わせて使用してもよい。 As the crosslinking agent, conventional components can be used, such as the above-mentioned metal oxides (magnesium oxide, zinc oxide, lead oxide, etc.), organic peroxides (diacyl peroxide, peroxy ester, dialkyl peroxide, etc.), and sulfur-based crosslinking agents. Examples of sulfur-based crosslinking agents include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur, and sulfur chlorides (sulfur monochloride, sulfur dichloride, etc.). These crosslinking agents can be used alone or in combination of two or more. Among these, metal oxides (magnesium oxide, zinc oxide, etc.) are preferred. Metal oxides may be used in combination with other crosslinking agents (sulfur-based crosslinking agents, etc.), and metal oxides and/or sulfur-based crosslinking agents may be used alone or in combination with a crosslinking accelerator.
架橋剤の割合は、クロロプレンゴム１００質量部に対して、例えば１～２０質量部、好ましくは３～１７質量部、さらに好ましくは５～１５質量部、より好ましくは７～１３質量部である。 The proportion of the crosslinking agent is, for example, 1 to 20 parts by mass, preferably 3 to 17 parts by mass, more preferably 5 to 15 parts by mass, and even more preferably 7 to 13 parts by mass, per 100 parts by mass of chloroprene rubber.
共架橋剤（架橋助剤またはco-agent）としては、公知の架橋助剤、例えば、多官能（イソ）シアヌレート［例えば、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリアリルシアヌレート（ＴＡＣ）など］、ポリジエン（例えば、１，２－ポリブタジエンなど）、不飽和カルボン酸の金属塩［例えば、（メタ）アクリル酸亜鉛、（メタ）アクリル酸マグネシウムなどの（メタ）アクリル酸多価金属塩］、オキシム類（例えば、キノンジオキシムなど）、グアニジン類（例えば、ジフェニルグアニジンなど）、多官能（メタ）アクリレート［例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレートなどのアルカンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレートなどのアルカンポリオールポリ（メタ）アクリレート］、ビスマレイミド類（脂肪族ビスマレイミド、例えば、Ｎ，Ｎ’－１，２－エチレンジマレイミド、Ｎ，Ｎ’－ヘキサメチレンビスマレイミド、１，６’－ビスマレイミド－（２，２，４－トリメチル）シクロヘキサンなどのアルキレンビスマレイミド；アレーンビスマレイミドまたは芳香族ビスマレイミド、例えば、Ｎ，Ｎ’－ｍ－フェニレンジマレイミド、４－メチル－１，３－フェニレンジマレイミド、４，４’－ジフェニルメタンジマレイミド、２，２－ビス［４－（４－マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、４，４’－ジフェニルエーテルジマレイミド、４，４’－ジフェニルスルフォンジマレイミド、１，３－ビス（３－マレイミドフェノキシ）ベンゼンなど）などが挙げられる。これらの架橋助剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらの架橋助剤のうち、多官能（イソ）シアヌレート、多官能（メタ）アクリレート、ビスマレイミド類（Ｎ，Ｎ’－ｍ－フェニレンジマレイミドなどのアレーンビスマレイミドまたは芳香族ビスマレイミド）が好ましく、ビスマレイミド類を用いる場合が多い。架橋助剤（例えば、ビスマレイミド類）の添加により架橋度を高め、粘着摩耗などを防止できる。 Examples of co-crosslinking agents (crosslinking assistants or co-agents) include known crosslinking assistants, such as polyfunctional (iso)cyanurates [e.g., triallyl isocyanurate (TAIC), triallyl cyanurate (TAC), etc.], polydienes (e.g., 1,2-polybutadiene, etc.), metal salts of unsaturated carboxylic acids [e.g., (meth)acrylic acid polyvalent metal salts such as zinc (meth)acrylate and magnesium (meth)acrylate], oximes (e.g., quinone dioxime, etc.), guanidines (e.g., diphenyl guanidine, etc.), polyfunctional (meth)acrylates [e.g., alkane diol di(meth)acrylate such as ethylene glycol di(meth)acrylate and butane diol di(meth)acrylate, trimethylol propane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, etc.], alkane polyol poly(meth)acrylates such as N,N'-1,2-ethylene dimaleimide, N,N'-hexamethylene bismaleimide, 1,6'-bismaleimide-(2,2,4-trimethyl)cyclohexane, and other alkylene bismaleimides; arene bismaleimides or aromatic bismaleimides such as N,N'-m-phenylene dimaleimide, 4-methyl-1,3-phenylene dimaleimide, 4,4'-diphenylmethane dimaleimide, 2,2-bis[4-(4-maleimidophenoxy)phenyl]propane, 4,4'-diphenylether dimaleimide, 4,4'-diphenylsulfone dimaleimide, 1,3-bis(3-maleimidophenoxy)benzene, and the like. These crosslinking aids can be used alone or in combination of two or more. Among these cross-linking aids, polyfunctional (iso)cyanurates, polyfunctional (meth)acrylates, and bismaleimides (arene bismaleimides such as N,N'-m-phenylenedimaleimide or aromatic bismaleimides) are preferred, and bismaleimides are often used. The addition of a cross-linking aid (e.g., bismaleimides) can increase the degree of cross-linking and prevent adhesion wear, etc.
ビスマレイミド類などの共架橋剤（架橋助剤）の割合は、固形分換算で、クロロプレンゴム１００質量部に対して、例えば０．１～２０質量部、好ましくは１～１５質量部、さらに好ましくは２～１０質量部、より好ましくは３～８質量部である。 The proportion of the co-crosslinking agent (crosslinking assistant) such as bismaleimides, calculated as solid content, is, for example, 0.1 to 20 parts by mass, preferably 1 to 15 parts by mass, more preferably 2 to 10 parts by mass, and even more preferably 3 to 8 parts by mass, per 100 parts by mass of chloroprene rubber.
架橋促進剤としては、例えば、チウラム系促進剤［例えば、テトラメチルチウラム・モノスルフィド（ＴＭＴＭ）、テトラメチルチウラム・ジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラム・ジスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチウラム・ジスルフィド（ＴＢＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）、Ｎ，Ｎ’－ジメチル－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルチウラム・ジスルフィドなど］、チアゾ－ル系促進剤［例えば、２－メルカプトベンゾチアゾ－ル、２－メルカプトベンゾチアゾ－ルの亜鉛塩、２－メルカプトチアゾリン、ジベンゾチアジル・ジスルフィド（ＭＢＴＳ）、２－（４’－モルホリノジチオ）ベンゾチアゾールなど］、スルフェンアミド系促進剤［例えば、Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ，Ｎ’－ジシクロヘキシル－２－ベンゾチアジルスルフェンアミドなど］、グアニジン類（ジフェニルグアニジン、ジ－ｏ－トリルグアニジンなど）、ウレア系またはチオウレア系促進剤（例えば、エチレンチオウレアなど）、ジチオカルバミン酸塩類、キサントゲン酸塩類などが挙げられる。これらの架橋促進剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらの架橋促進剤のうち、ＴＭＴＤ、ＤＰＴＴ、ＭＢＴＳ、ＣＢＳなどが汎用される。 Examples of crosslinking accelerators include thiuram accelerators [e.g., tetramethylthiuram monosulfide (TMTM), tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetraethylthiuram disulfide (TETD), tetrabutylthiuram disulfide (TBTD), dipentamethylenethiuram tetrasulfide (DPTT), N,N'-dimethyl-N,N'-diphenylthiuram disulfide, etc.], thiazole accelerators [e.g., 2-mercaptobenzothiazole, zinc salt of 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzothiazole, etc.], Captothiazoline, dibenzothiazyl disulfide (MBTS), 2-(4'-morpholinodithio)benzothiazole, etc.], sulfenamide accelerators [e.g., N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (CBS), N,N'-dicyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide, etc.], guanidines (diphenylguanidine, di-o-tolylguanidine, etc.), urea or thiourea accelerators (e.g., ethylenethiourea, etc.), dithiocarbamates, xanthogenates, etc. These crosslinking accelerators can be used alone or in combination of two or more. Of these crosslinking accelerators, TMTD, DPTT, MBTS, CBS, etc. are commonly used.
架橋促進剤の割合は、固形分換算で、クロロプレンゴム１００質量部に対して、例えば０．１～１０質量部、好ましくは０．２～５質量部、さらに好ましくは０．３～３質量部、より好ましくは０．４～２質量部、最も好ましくは０．５～１質量部である。 The proportion of the crosslinking accelerator, calculated as solid content, is, for example, 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.2 to 5 parts by mass, more preferably 0.3 to 3 parts by mass, even more preferably 0.4 to 2 parts by mass, and most preferably 0.5 to 1 part by mass, per 100 parts by mass of chloroprene rubber.
軟化剤の割合は、クロロプレンゴム１００質量部に対して、例えば１～３０質量部、好ましくは２～２０質量部、さらに好ましくは３～１０質量部、より好ましくは４～８質量部である。また、加工剤または加工助剤の割合は、クロロプレンゴム１００質量部に対して、例えば０～１０質量部、好ましくは０．１～５質量部、さらに好ましくは１～３質量部、より好ましくは１．５～２．５質量部である。 The ratio of the softener is, for example, 1 to 30 parts by mass, preferably 2 to 20 parts by mass, more preferably 3 to 10 parts by mass, and more preferably 4 to 8 parts by mass, per 100 parts by mass of chloroprene rubber. The ratio of the processing agent or processing aid is, for example, 0 to 10 parts by mass, preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 1 to 3 parts by mass, and more preferably 1.5 to 2.5 parts by mass, per 100 parts by mass of chloroprene rubber.
老化防止剤の割合は、クロロプレンゴム１００質量部に対して、例えば０．５～１５質量部、好ましくは１～１３質量部、さらに好ましくは３～１２質量部、より好ましくは５～１０質量部である。 The proportion of the antioxidant is, for example, 0.5 to 15 parts by mass, preferably 1 to 13 parts by mass, more preferably 3 to 12 parts by mass, and even more preferably 5 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of chloroprene rubber.
［伝動ベルト］
本発明の伝動ベルトは、プーリと接触可能な圧縮ゴム層を有する伝動ベルトであれば、特に限定されず、芯体層（接着ゴム層）と、この芯体層の一方の面に形成された圧縮ゴム層と、前記芯体層の他方の面に形成された伸張ゴム層とを備えた伝動ベルトであってもよい。さらに、伝動ベルトのなかでも、耐摩耗性が要求される摩擦伝動ベルトが好ましい。
[Power transmission belt]
The power transmission belt of the present invention is not particularly limited as long as it is a power transmission belt having a compressed rubber layer capable of coming into contact with a pulley, and may be a power transmission belt including a core layer (adhesive rubber layer), a compressed rubber layer formed on one surface of the core layer, and a tension rubber layer formed on the other surface of the core layer. Furthermore, among power transmission belts, a friction power transmission belt, which is required to have abrasion resistance, is preferable.
摩擦伝動ベルトとしては、例えば、Ｖベルト［ラップドＶベルト、ローエッジＶベルト、ローエッジコグドＶベルト（ローエッジＶベルトの内周側にコグが形成されたローエッジコグドＶベルト、ローエッジＶベルトの内周側および外周側の双方にコグが形成されたローエッジダブルコグドＶベルト）］、Ｖリブドベルトなどが挙げられる。これらのＶベルトのうち、伝動面がＶ字状にまたはＶ角度で傾斜して形成されているＶベルトまたはＶリブドベルトが好ましい。耐摩耗性と省燃費性とを高度なレベルで両立させることが要求されるＶベルト、例えば、ベルト式無段変速機に用いられるＶベルト（例えば、ローエッジコグドＶベルト）が特に好ましい。 Examples of friction transmission belts include V-belts [wrapped V-belts, raw-edge V-belts, raw-edge cogged V-belts (raw-edge cogged V-belts with cogs formed on the inner periphery of the raw-edge V-belt, and raw-edge double cogged V-belts with cogs formed on both the inner and outer periphery of the raw-edge V-belt)], and V-ribbed belts. Of these V-belts, V-belts or V-ribbed belts in which the transmission surface is formed in a V-shape or inclined at a V angle are preferred. V-belts that are required to achieve high levels of both wear resistance and fuel efficiency, such as V-belts used in belt-type continuously variable transmissions (e.g. raw-edge cogged V-belts), are particularly preferred.
図２は、本発明の伝動ベルトの一例（ローエッジコグドＶベルト）を示す概略断面斜視図であり、図３は、図２の伝動ベルトをベルト長手方向に切断した概略断面図である。 Figure 2 is a schematic cross-sectional perspective view showing an example of a transmission belt of the present invention (a raw edge cogged V-belt), and Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the transmission belt of Figure 2 cut in the belt longitudinal direction.
この例では、伝動ベルト１は、ベルト本体の内周面に、ベルトの長手方向（図中のＡ方向）に沿って所定の間隔をおいて形成された複数のコグ山部１ａを有している。長手方向におけるこのコグ山部１ａの断面形状は略半円状（湾曲状または波形状）に形成される。長手方向に対して直交する方向（幅方向または図中のＢ方向）における断面形状は、ベルト外周側から内周側（コグ山部１ａ側）に向かってベルト幅が小さくなる台形状に形成されている。すなわち、各コグ山部１ａは、ベルト厚み方向において、コグ底部１ｂから長手方向（Ａ方向）における断面形状が略半円状の形態で突出しており、突出した断面略半円状の突起が長手方向（Ａ方向）に沿って連続している。
In this example, the transmission belt 1 has a plurality of
伝動ベルト１は、積層構造を有しており、ベルト外周側から内周側（コグ山部１ａが形成された側）に向かって、補強布２、伸張ゴム層３、芯体層４、圧縮ゴム層５、補強布（コグ山部１ａおよびコグ底部１ｂを被覆する補強布）６が順次積層されている。すなわち、芯体層４を介して、伸張ゴム層３と圧縮ゴム層５とが積層され、伸張ゴム層３および圧縮ゴム層５にそれぞれ補強布２，６が積層されている。さらに、芯体層４内には、芯体４ａが埋設されており、前記コグ部（コグ山部１ａおよびコグ底部１ｂ）は、コグ付き成形型により圧縮ゴム層５に形成されている。
The transmission belt 1 has a laminated structure, in which a reinforcing
本発明の伝動ベルトは、圧縮ゴム層が本発明のゴム組成物（架橋ゴム組成物）で形成されていればよく、伸張ゴム層、芯体層、芯体および補強布は、特に限定されないが、以下に示す伸張ゴム層、芯体層、芯体および補強布であってもよい。 The transmission belt of the present invention may have a compressed rubber layer formed from the rubber composition (crosslinked rubber composition) of the present invention, and the tension rubber layer, core layer, core, and reinforcing fabric are not particularly limited, but may be the tension rubber layer, core layer, core, and reinforcing fabric shown below.
（伸張ゴム層）
伸張ゴム層は、圧縮ゴム層を形成するためのゴム組成物で例示されたゴム成分、短繊維、接着性改良剤、カーボンブラックおよび添加剤から選択された成分を含むゴム組成物で形成できる。伸張ゴム層は、圧縮ゴム層と同一のゴム組成物で形成された層であってもよい。
(Tension rubber layer)
The tension rubber layer can be formed of a rubber composition containing components selected from the rubber components, short fibers, adhesion improvers, carbon black, and additives exemplified in the rubber composition for forming the compression rubber layer. The tension rubber layer may be a layer formed of the same rubber composition as the compression rubber layer.
（芯体層）
芯体層は、芯体を含んでいればよく、芯体のみで形成された芯体層であってもよいが、層間の剥離を抑制し、ベルト耐久性を向上できる点から、芯体が埋設された架橋ゴム組成物で形成された芯体層（接着ゴム層）であるのが好ましい。接着ゴム層は、伸張ゴム層と圧縮ゴム層本体との間に介在して伸張ゴム層と圧縮ゴム層本体とを接着するとともに、接着ゴム層には芯体が埋設されていてもよい。
(Core layer)
The core layer may contain a core, and may be a core layer formed only of a core, but is preferably a core layer (adhesive rubber layer) formed of a crosslinked rubber composition in which a core is embedded, from the viewpoint of suppressing peeling between layers and improving belt durability. The adhesive rubber layer is interposed between the tension rubber layer and the compressed rubber layer main body to bond the tension rubber layer and the compressed rubber layer main body, and the core may be embedded in the adhesive rubber layer.
（接着ゴム層）
接着ゴム層を形成するためのゴム組成物は、圧縮ゴム層を形成するためのゴム組成物と同様に、クロロプレンゴム、架橋剤（酸化マグネシウム、酸化亜鉛などの金属酸化物など）、共架橋剤（Ｎ，Ｎ’－ｍ－フェニレンジマレイミドなどのマレイミド系架橋剤など）、架橋促進剤（ＴＭＴＤ、ＤＰＴＴ、ＣＢＳなど）、カーボンブラック、軟化剤（ナフテン系オイルなどのオイル類、芳香族カルボン酸アルキルエステルなど）、加工剤または加工助剤（ステアリン酸、ステアリン酸金属塩、ワックス、パラフィンなど）、老化防止剤、接着性改善剤（レゾルシノール樹脂、アミノ樹脂など）、フィラー（シリカ、クレー、炭酸カルシウム、タルク、マイカなど）、着色剤、粘着付与剤、可塑剤、カップリング剤（シランカップリング剤など）、安定剤（紫外線吸収剤、熱安定剤など）、難燃剤、帯電防止剤などを含んでいてもよい。
(Adhesive rubber layer)
The rubber composition for forming the adhesive rubber layer, like the rubber composition for forming the compressed rubber layer, may contain chloroprene rubber, a crosslinking agent (metal oxide such as magnesium oxide or zinc oxide), a co-crosslinking agent (maleimide-based crosslinking agent such as N,N'-m-phenylenedimaleimide), a crosslinking accelerator (TMTD, DPTT, CBS, etc.), carbon black, a softener (oils such as naphthenic oils, aromatic carboxylic acid alkyl esters, etc.), a processing agent or processing aid (stearic acid, stearic acid metal salts, wax, paraffin, etc.), an antiaging agent, an adhesion improver (resorcinol resin, amino resin, etc.), a filler (silica, clay, calcium carbonate, talc, mica, etc.), a colorant, a tackifier, a plasticizer, a coupling agent (silane coupling agent, etc.), a stabilizer (ultraviolet absorber, heat stabilizer, etc.), a flame retardant, an antistatic agent, etc.
このゴム組成物において、架橋剤、共架橋剤、架橋促進剤、軟化剤、加工剤または加工助剤および老化防止剤の割合は、それぞれ、前記圧縮ゴム層を形成するためのゴム組成物と同様の範囲から選択できる。 In this rubber composition, the proportions of the crosslinking agent, co-crosslinking agent, crosslinking accelerator, softener, processing agent or processing aid, and antioxidant can each be selected from the same range as in the rubber composition for forming the compressed rubber layer.
接着ゴム層を形成するためのゴム組成物中の接着性改善剤（第２の接着性改善剤）の割合は、クロロプレンゴム１００質量部に対して、例えば０．５～１０質量部、好ましくは１～９質量部、さらに好ましくは２～８質量部、より好ましくは３～７質量部、最も好ましくは４～６質量部である。 The ratio of the adhesion improver (second adhesion improver) in the rubber composition for forming the adhesive rubber layer is, for example, 0.5 to 10 parts by mass, preferably 1 to 9 parts by mass, more preferably 2 to 8 parts by mass, even more preferably 3 to 7 parts by mass, and most preferably 4 to 6 parts by mass, per 100 parts by mass of chloroprene rubber.
接着ゴム層を形成するためのゴム組成物中のカーボンブラック（第２のカーボンブラック）の割合は、クロロプレンゴム１００質量部に対して５質量部以上であってもよく、例えば５～１００質量部、好ましくは１０～１００質量部、さらに好ましくは１５～５０質量部、より好ましくは２０～４０質量部である。 The proportion of carbon black (second carbon black) in the rubber composition for forming the adhesive rubber layer may be 5 parts by mass or more per 100 parts by mass of chloroprene rubber, and is, for example, 5 to 100 parts by mass, preferably 10 to 100 parts by mass, more preferably 15 to 50 parts by mass, and even more preferably 20 to 40 parts by mass.
（芯体）
芯体としては、特に限定されないが、通常、ベルト幅方向に所定間隔で配列した心線（撚りコード）を使用できる。心線は、ベルト長手方向に延びて配設され、ベルト長手方向に平行な複数本の心線が配設されていてもよいが、生産性の点から、通常、ローエッジコグドＶベルトのベルト長手方向に略平行に、所定のピッチで並列的に延びて螺旋状に配設されている。心線を螺旋状に配設する場合、ベルト長手方向に対する心線の角度は、例えば５°以下であってもよく、ベルト走行性の点から、０°に近いほど好ましい。また、心線のピッチは、０．５～３．０ｍｍの範囲に設定されることが好ましく、０．８～２．０ｍｍの範囲に設定されることがより好ましく、１．０～１．６ｍｍの範囲に設定されることが最も好ましい。
(Core body)
The core body is not particularly limited, but usually, a core wire (twisted cord) arranged at a predetermined interval in the belt width direction can be used. The core wire is arranged extending in the belt longitudinal direction, and a plurality of core wires parallel to the belt longitudinal direction may be arranged, but from the viewpoint of productivity, it is usually arranged in a spiral shape extending in parallel at a predetermined pitch approximately parallel to the belt longitudinal direction of the raw edge cogged V-belt. When the core wire is arranged in a spiral shape, the angle of the core wire with respect to the belt longitudinal direction may be, for example, 5° or less, and from the viewpoint of belt running property, the closer to 0°, the more preferable. In addition, the pitch of the core wire is preferably set in the range of 0.5 to 3.0 mm, more preferably set in the range of 0.8 to 2.0 mm, and most preferably set in the range of 1.0 to 1.6 mm.
心線は、少なくともその一部が接着ゴム層と接していればよく、接着ゴム層が心線を埋設する形態、接着ゴム層と伸張ゴム層との間に心線を埋設する形態、接着ゴム層と圧縮ゴム層との間に心線を埋設する形態のいずれの形態であってもよい。これらのうち、耐久性を向上できる点から、接着ゴム層が心線を埋設する形態が好ましい。 At least a portion of the core wire needs to be in contact with the adhesive rubber layer, and the core wire may be embedded in the adhesive rubber layer, between the adhesive rubber layer and the tension rubber layer, or between the adhesive rubber layer and the compression rubber layer. Of these, the adhesive rubber layer is preferred because it improves durability.
心線を構成する繊維としては、前記短繊維と同様の繊維が例示できる。前記繊維のうち、高モジュラスの点から、エチレンテレフタレート、エチレン－２，６－ナフタレートなどのＣ２－４アルキレン－Ｃ８－１２アリレートを主たる構成単位とするポリエステル繊維（ポリアルキレンアリレート系繊維）、アラミド繊維などの合成繊維、炭素繊維などの無機繊維などが汎用され、ポリエステル繊維（ポリエチレンテレフタレート系繊維、ポリエチレンナフタレート系繊維）、アラミド繊維が好ましい。これらの繊維は、複数のフィラメントを含むマルチフィラメント糸の形態で使用されてもよい。マルチフィラメント糸の繊度は、例えば２００～５０００ｄｔｅｘ（特に５００～２０００ｄｔｅｘ）である。マルチフィラメント糸は、例えば１００～５０００本、好ましくは５００～４０００本、さらに好ましくは１０００～３０００本のフィラメントを含んでいてもよい。心線がポリエステル繊維で構成されている場合、マルチフィラメント糸は、例えば５０～１５００本、好ましくは１００～１０００本、さらに好ましくは３００～５００本のフィラメントを含んでいてもよい。 Examples of fibers constituting the core wire include the same fibers as the short fibers. Among the fibers, polyester fibers (polyalkylene arylate fibers) having C 2-4 alkylene-C 8-12 arylate such as ethylene terephthalate and ethylene-2,6-naphthalate as the main structural unit, synthetic fibers such as aramid fibers, and inorganic fibers such as carbon fibers are widely used from the viewpoint of high modulus, and polyester fibers (polyethylene terephthalate fibers, polyethylene naphthalate fibers) and aramid fibers are preferred. These fibers may be used in the form of multifilament yarns containing multiple filaments. The fineness of the multifilament yarn is, for example, 200 to 5000 dtex (particularly 500 to 2000 dtex). The multifilament yarn may contain, for example, 100 to 5000 filaments, preferably 500 to 4000 filaments, and more preferably 1000 to 3000 filaments. When the core is composed of polyester fibers, the multifilament yarn may contain, for example, 50 to 1500 filaments, preferably 100 to 1000 filaments, and more preferably 300 to 500 filaments.
心線としては、通常、マルチフィラメント糸を使用した撚りコード（例えば、諸撚り、片撚り、ラング撚りなど）を使用できる。心線（撚りコード）の総繊度は、例えば３０００～３００００ｄｔｅｘ、好ましくは４０００～１５０００ｄｔｅｘ、さらに好ましくは５０００～８０００ｄｔｅｘである。心線（撚りコード）は、例えば１０００～１５０００本、好ましくは２０００～１００００本、さらに好ましくは５０００～７０００本のフィラメントを含んでいてもよい。心線がポリエステル繊維で構成されている場合、心線は、例えば５００～１２０００本、好ましくは１０００～５０００本、さらに好ましくは２０００～３０００本のフィラメントを含んでいてもよい。心線の平均線径（撚りコードの直径）は、例えば０．５～３ｍｍであってもよく、好ましくは０．６～２ｍｍ、さらに好ましくは０．７～１．５ｍｍである。 As the core wire, a twisted cord (e.g., double twist, single twist, Lang twist, etc.) using multifilament yarn can usually be used. The total fineness of the core wire (twisted cord) is, for example, 3,000 to 30,000 dtex, preferably 4,000 to 15,000 dtex, and more preferably 5,000 to 8,000 dtex. The core wire (twisted cord) may contain, for example, 1,000 to 15,000 filaments, preferably 2,000 to 10,000 filaments, and more preferably 5,000 to 7,000 filaments. When the core wire is made of polyester fiber, it may contain, for example, 500 to 12,000 filaments, preferably 1,000 to 5,000 filaments, and more preferably 2,000 to 3,000 filaments. The average wire diameter of the core wire (diameter of the twisted cord) may be, for example, 0.5 to 3 mm, preferably 0.6 to 2 mm, and more preferably 0.7 to 1.5 mm.
心線は、クロロプレンゴムとの接着性を改善するため、短繊維と同様の方法で接着処理または表面処理されていてもよい。心線も短繊維と同様に、少なくともＲＦＬ液で接着処理するのが好ましい。 The core wire may be adhesively or surface-treated in the same manner as the short fibers to improve adhesion to the chloroprene rubber. It is preferable to adhesively treat the core wire with at least an RFL liquid, just like the short fibers.
（補強布）
圧縮ゴム層および／または伸張ゴム層の表面には、補強布が積層されていてもよい。補強布は、例えば、織布、広角度帆布、編布、不織布などの布材（好ましくは織布）を圧縮ゴム層および／または伸張ゴム層の表面に積層することにより形成できる。必要であれば、補強布を前記接着処理、例えば、ＲＦＬ液で処理（浸漬処理など）したり、接着ゴムを前記布材にすり込むフリクション処理や、前記接着ゴムと前記布材とを積層した後、圧縮ゴム層および／または伸張ゴム層の表面に積層してもよい。
(Reinforcing fabric)
A reinforcing cloth may be laminated on the surface of the compressed rubber layer and/or the tension rubber layer. The reinforcing cloth may be formed by laminating a cloth material (preferably a woven cloth) such as a woven cloth, a wide-angle canvas, a knitted cloth, or a nonwoven cloth on the surface of the compressed rubber layer and/or the tension rubber layer. If necessary, the reinforcing cloth may be subjected to the adhesion treatment, for example, treatment with RFL liquid (dipping treatment, etc.), a friction treatment in which the adhesive rubber is rubbed into the cloth material, or the adhesive rubber and the cloth material are laminated, and then laminated on the surface of the compressed rubber layer and/or the tension rubber layer.
（伝動ベルトの製造方法）
本発明の伝動ベルト（例えば、ローエッジコグドＶベルト）の製造方法は、特に限定されず、各層の積層工程（ベルトスリーブの製造方法）に関しては、ベルトの種類に応じて、慣用の方法を利用できる。
(Manufacturing method of power transmission belt)
The method for producing the power transmission belt (for example, raw edge cogged V-belt) of the present invention is not particularly limited, and for the lamination process of each layer (manufacturing method of the belt sleeve), a conventional method can be used depending on the type of belt.
例えば、以下にローエッジコグドＶベルトの代表的な製造方法について説明する。まず、補強布（下布）と圧縮ゴム層用シート（未架橋ゴムシート）との積層体を、前記補強布を下側にして、前記コグ部（図２に示すコグ山部１ａおよびコグ底部１ｂ）に対応する歯部と溝部とが交互に配された平坦なコグ付き成形型に接触させて設置する。そして、温度６０～１００℃（特に７０～８０℃）程度でプレス加圧することによりコグ部を型付けしたコグパッド（完全には架橋しておらず、半架橋状態にあるパッド）を作製する。そして、このコグパッドの両端を適所（特にコグ山部の頂部）から垂直に切断して必要な長さを得る。
For example, a typical manufacturing method for a raw edge cogged V-belt is described below. First, a laminate of a reinforcing fabric (lower fabric) and a sheet for a compressed rubber layer (uncrosslinked rubber sheet) is placed in contact with a flat cog-equipped mold in which teeth and grooves corresponding to the cogs (
次に、前記コグ部に対応する歯部と溝部とを交互に配した内母型を、円筒状金型の外周に被せ、内母型の歯部と溝部に係合させてコグパッドを巻き付けて両端（特にコグ山部の頂部）で接合する。そして、このコグパッドの外周に第１の接着ゴム層用シート（下接着ゴム：未架橋ゴムシート）を積層した後、芯体を形成する心線（撚りコード）を螺旋状にスピニングする。そして、その外周に第２の接着ゴム層用シート（上接着ゴム：未架橋ゴムシート）、伸張ゴム層用シート（未架橋ゴムシート）、上布を順次に巻き付けて未架橋成形体を作製する。 Next, an inner mold in which teeth and grooves corresponding to the cogs are alternately arranged is placed over the outer periphery of a cylindrical mold, and a cog pad is wound around it by engaging the teeth and grooves of the inner mold, and joined at both ends (particularly the tops of the cog peaks). Then, a sheet for the first adhesive rubber layer (lower adhesive rubber: uncrosslinked rubber sheet) is laminated around the outer periphery of this cog pad, and the core wire (twisted cord) that forms the core body is spun in a spiral shape. Then, a sheet for the second adhesive rubber layer (upper adhesive rubber: uncrosslinked rubber sheet), a sheet for the tension rubber layer (uncrosslinked rubber sheet), and an upper cloth are sequentially wound around the outer periphery to produce an uncrosslinked molded body.
その後、未架橋成形体にジャケットを被せた状態で、公知の架橋装置（加硫缶など）に配置し、温度１２０～２００℃（特に１５０～１８０℃）で架橋成形を行い、架橋ベルトスリーブを作製する。そして、カッターなどを用いて、Ｖ状に切断加工して無端状のローエッジコグドＶベルトを得る。 Then, the uncrosslinked molded body is covered with a jacket and placed in a known crosslinking device (such as a vulcanizing can) and crosslinked at a temperature of 120 to 200°C (particularly 150 to 180°C) to produce a crosslinked belt sleeve. Then, using a cutter or the like, it is cut into a V shape to obtain an endless raw-edge cogged V-belt.
本発明の伝動ベルトの製造方法は、本発明のゴム組成物を混練し、圧縮ゴム層を形成するための未架橋ゴムシートを製造する混練工程を含むが、前記ゴム組成物が接着性改善剤を含むにも拘わらず、混練工程において、ゴム組成物が混練機に粘着することなく、円滑に未架橋ゴムシートを製造できる。 The method for producing a transmission belt of the present invention includes a kneading step in which the rubber composition of the present invention is kneaded to produce an uncrosslinked rubber sheet for forming a compressed rubber layer. Although the rubber composition contains an adhesion improver, the rubber composition does not stick to the kneader in the kneading step, and the uncrosslinked rubber sheet can be produced smoothly.
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、実施例で使用した使用材料の詳細、未架橋ゴムシートの作製方法、および各物性の測定方法または評価方法を以下に示す。 The present invention will be described in more detail below based on examples, but the present invention is not limited to these examples. Details of the materials used in the examples, the method for producing the uncrosslinked rubber sheet, and the method for measuring or evaluating each physical property are shown below.
［使用材料］
（ゴム成分）
クロロプレンゴム：デンカ（株）製「ＰＭ－４０」
[Materials used]
(Rubber component)
Chloroprene rubber: "PM-40" manufactured by Denka Co., Ltd.
（短繊維）
短繊維は、以下の短繊維を用いた。いずれの短繊維も、ＲＦＬ液［レゾルシノール２．６質量部、３７質量％ホルマリン１．４質量部、ビニルピリジン－スチレン－ブタジエン共重合体ラテックス（日本ゼオン（株）製）１７．２質量部、水７８．８質量部の混合液］に、浸漬し、乾燥させる接着処理を施した。接着成分（固形分）の付着率は短繊維に対して６質量％に調整した。
(Short Fiber)
The following short fibers were used. All short fibers were immersed in an RFL liquid [a mixture of 2.6 parts by mass of resorcinol, 1.4 parts by mass of 37% by mass formalin, 17.2 parts by mass of vinylpyridine-styrene-butadiene copolymer latex (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), and 78.8 parts by mass of water] and dried to perform an adhesion treatment. The adhesion rate of the adhesive component (solid content) was adjusted to 6% by mass relative to the short fibers.
メタ系アラミド短繊維：帝人（株）製「コーネックス」、繊維長３ｍｍ
パラ系アラミド短繊維Ａ：帝人（株）製「トワロン（登録商標）」、繊維長３ｍｍ
パラ系アラミド短繊維Ｂ：帝人（株）製「トワロン（登録商標）」、繊維長１ｍｍ
ナイロン６６短繊維Ａ：旭化成（株）製「レオナ」、繊維長３ｍｍ
ナイロン６６短繊維Ｂ：旭化成（株）製「レオナ」、繊維長１ｍｍ
Meta-aramid short fiber: Teijin Co., Ltd. "Conex",
Para-aramid short fiber A: "Twaron (registered trademark)" manufactured by Teijin Limited,
Para-aramid short fiber B: "Twaron (registered trademark)" manufactured by Teijin Limited, fiber length 1 mm
Nylon 66 short fiber A: "Leona" manufactured by Asahi Kasei Corporation,
Nylon 66 short fiber B: "Leona" manufactured by Asahi Kasei Corporation, fiber length 1 mm
（フィラー）
カーボンブラックＦＥＦ：東海カーボン（株）製「シーストＳＯ」
カーボンブラックＩＳＡＦ：東海カーボン（株）製「シースト６」
シリカ：東ソー・シリカ（株）製「ＮｉｐｓｉｌＶＮ３」
(Filler)
Carbon black FEF: "Seat SO" manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
Carbon black ISAF: "
Silica: "Nipsil VN3" manufactured by Tosoh Silica Corporation
（添加剤）
亜鉛末：堺化学工業（株）製「Ｍ－１１」
ナフテン系オイル：出光興産（株）製「ダイアナプロセスオイルＮＳ－９０Ｓ」
接着性改善剤Ａ（レゾルシノール－ホルムアルデヒド共縮合物）：Ｓｉｎｇｈ Ｐｌａｓｔｉｃｉｓｅｒｓ ＆ Ｒｅｓｉｎｓ社製「ＰＯＷＥＲＰＬＡＳＴ ＰＰ－１８６０」
接着性改善剤Ｂ（ヘキサメトキシメチルメラミン）：Ｓｉｎｇｈ Ｐｌａｓｔｉｃｉｓｅｒｓ ＆ Ｒｅｓｉｎｓ社製「ＰＯＷＥＲＰＬＡＳＴ ＰＰ－１８９０Ｓ」
接着性改善剤Ｃ（クレゾール－ホルムアルデヒド共縮合物）：田岡化学工業（株）製「スミカノール６１０」
接着性改善剤Ｄ（ノボラック系フェノール樹脂）：住友ベークライト（株）製「スミライトレジンＰＲ－１２６８７」
酸化マグネシウム：協和化学工業（株）製「キョーワマグ１５０」
架橋促進剤ＭＢＴＳ（ジベンゾチアジルジスルフィド）：大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＤＭ」
架橋促進剤ＴＭＴＤ（テトラメチルチウラムジスルフィド）： 大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＴＴ」
老化防止剤Ａ（オクチルジフェニルアミン）：精工化学（株）製「ノンフレックスＯＤ－３」
老化防止剤Ｂ（４，４'－ビス（α，α－ジメチルベンジル）ジフェニルアミン）：精工化学（株）製「ノンフレックスＤＣＤ」
老化防止剤Ｃ（マイクロクリスタリンワックス）：精工化学（株）製「サンタイトＣ」
軟化剤：（株）ＡＤＥＫＡ製「アデカサイザーＣ－８」
ステアリン酸：日油（株）製「ビーズステアリン酸つばき」
酸化亜鉛：ハクスイテック（株）製「酸化亜鉛（ＪＩＳ規格２種）」
共架橋剤（Ｎ，Ｎ’－ｍ－フェニレンジマレイミド）：大内新興化学工業（株）製「バルノックＰＭ」
(Additive)
Zinc powder: "M-11" manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.
Naphthenic oil: "Diana Process Oil NS-90S" manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Adhesion improver A (resorcinol-formaldehyde co-condensate): "POWERPLAST PP-1860" manufactured by Singh Plasticisers & Resins
Adhesion improver B (hexamethoxymethylmelamine): "POWERPLAST PP-1890S" manufactured by Singh Plasticisers & Resins
Adhesion improver C (cresol-formaldehyde co-condensate): "Sumikanol 610" manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd.
Adhesion improver D (novolac phenolic resin): "Sumilite Resin PR-12687" manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.
Magnesium oxide: Kyowa Mag 150 manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
Crosslinking accelerator MBTS (dibenzothiazyl disulfide): "Noccela DM" manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
Crosslinking accelerator TMTD (tetramethylthiuram disulfide): "Noccela TT" manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
Anti-aging agent A (octyldiphenylamine): "Nonflex OD-3" manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.
Antioxidant B (4,4'-bis(α,α-dimethylbenzyl)diphenylamine): "Nonflex DCD" manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.
Anti-aging agent C (microcrystalline wax): "Suntite C" manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.
Softener: "Adeka Cizer C-8" manufactured by ADEKA Corporation
Stearic acid: NOF Corp. "Stearic Acid Camellia Beads"
Zinc oxide: "Zinc oxide (JIS standard type 2)" manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd.
Co-crosslinking agent (N,N'-m-phenylenedimaleimide): "Valnoc PM" manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
（心線）
１１００ｄｔｅｘのＰＥＴ繊維束を２本合わせて撚り係数３．０で下撚りした下撚り糸を得た。当該下撚り糸を３本合わせ、撚り係数３．０で上撚りした総繊度６６００ｄｔｅｘの諸撚りコードを心線として用いた。短繊維と同様の接着処理を心線に行った。
(Core wire)
Two PET fiber bundles of 1100 dtex were combined and first twisted with a twist factor of 3.0 to obtain a first twisted yarn. Three of the first twisted yarns were combined and second twisted with a twist factor of 3.0 to obtain a ply-twisted cord with a total fineness of 6600 dtex as the core wire. The core wire was subjected to the same adhesive treatment as the short fibers.
（補強布）
１０番手の綿糸を糸密度７０本／５０ｍｍで平織りした帆布（目付け１８０ｇ／ｍ２）を得た。当該帆布に接着ゴム層用ゴム組成物をすり込んだ処理帆布（厚み約０．５ｍｍ、目付け約４５０ｇ／ｍ２）を補強布として用いた。ベルトの内周側、外周側のいずれに対しても同一の補強布を用いた。
(Reinforcing fabric)
A canvas (180 g/ m2 ) was obtained by plain weaving No. 10 cotton yarn at a thread density of 70 threads/50 mm. The treated canvas (approximately 0.5 mm thick and approximately 450 g/ m2 ) was used as a reinforcing fabric by rubbing the rubber composition for the adhesive rubber layer into the canvas. The same reinforcing fabric was used on both the inner and outer circumferential sides of the belt.
［練り工程における粘着の有無］
ゴム組成物を密閉式混練機（バンバリーミキサー）で練る際の、ゴム組成物の混練機への粘着の有無を評価した。ゴム組成物が混練機から自動的に排出された場合は粘着無し（良好）、混練機に貼り付いたゴム組成物を手鉤で剥がす必要があった場合は粘着有り（問題あり）と判断した。
[Presence or absence of adhesion during the kneading process]
When the rubber composition was kneaded in an internal kneader (Banbury mixer), the presence or absence of adhesion of the rubber composition to the kneader was evaluated. If the rubber composition was automatically discharged from the kneader, it was judged as not being adhesive (good), and if the rubber composition stuck to the kneader had to be peeled off with a hook, it was judged as being adhesive (problematic).
［摩擦係数］
ゴム組成物を温度１６０℃、圧力０．９ＭＰａで２０分間プレス加熱して、厚さ２ｍｍの架橋ゴムシートを作製した。架橋ゴムシートから直径８ｍｍ×厚さ２ｍｍの円板状試験片を採取し、ピンオンディスク摩擦係数測定装置を用いて摩擦力を測定し、摩擦係数を算出した。詳しくは、表面粗さＲａが０．８μｍである相手材（ＳＵＳ３０４）により荷重２．１９２ｋｇｆ／ｃｍ２で試験片を押し付けて、摩擦速度０～２．０ｍ／秒で摩擦力を測定した。表３～５では、比較例１の摩擦係数を１００とした際の相対値で表している。この値が小さい程、伝動ベルトの耐摩耗性や省燃費性が向上する傾向にある。
[Coefficient of friction]
The rubber composition was press-heated at a temperature of 160°C and a pressure of 0.9 MPa for 20 minutes to prepare a crosslinked rubber sheet having a thickness of 2 mm. A disk-shaped test piece having a diameter of 8 mm and a thickness of 2 mm was taken from the crosslinked rubber sheet, and the frictional force was measured using a pin-on-disk friction coefficient measuring device to calculate the friction coefficient. In detail, the test piece was pressed with a load of 2.192 kgf/ cm2 by a mating material (SUS304) having a surface roughness Ra of 0.8 μm, and the frictional force was measured at a friction speed of 0 to 2.0 m/sec. In Tables 3 to 5, the friction coefficient is expressed as a relative value when the friction coefficient of Comparative Example 1 is set to 100. The smaller this value, the more the wear resistance and fuel saving of the transmission belt tend to improve.
［８％曲げ応力（短繊維直交方向）］
表３～５に示す組成を有する未架橋のゴム組成物を温度１６０℃、圧力０．９ＭＰａで２０分間プレス加熱して、架橋ゴム成形体（６０ｍｍ×２５ｍｍ×６．５ｍｍ厚み）を作製した。短繊維は架橋ゴム成形体の長手方向と平行に配向させた。図４に示すように、この架橋ゴム成形体２１を、２０ｍｍの間隔を空けて回転可能な一対のロール（直径６ｍｍ）２２ａ，２２ｂ上に置いて支持し、架橋ゴム成形体の上面中央部において幅方向（短繊維の配向方向と直交する方向）に金属製の押さえ部材２３を載せた。押さえ部材２３の先端部は、直径１０ｍｍの半円状の形状を有しており、その先端部で架橋ゴム成形体２１をスムーズに押圧可能である。また、押圧時には架橋ゴム成形体２１の圧縮変形に伴って、架橋ゴム成形体２１の下面とロール２２ａ，２２ｂとの間に摩擦力が作用するが、ロール２２ａ，２２ｂを回転可能とすることにより、摩擦による影響を小さくしている。押さえ部材２３の先端部が架橋ゴム成形体２１の上面に接触し、かつ押圧していない状態を初期位置とした。この状態から押さえ部材２３を下方に１００ｍｍ／分の速度で架橋ゴム成形体２１の上面を押圧し、曲げ歪が８％となったときの応力を曲げ応力として測定した。測定温度は走行中のベルト温度を想定し、１２０℃とした。短繊維直交方向の８％曲げ応力が大きい程、ベルト走行中の座屈変形（ディッシング）に対する抵抗力が高く、耐摩耗性や省燃費性に優れると判断できる。６．３ＭＰａ以上を実用的な合格水準と判断した。
[8% bending stress (perpendicular to short fibers)]
The uncrosslinked rubber compositions having the compositions shown in Tables 3 to 5 were press-heated at a temperature of 160° C. and a pressure of 0.9 MPa for 20 minutes to prepare crosslinked rubber molded bodies (60 mm×25 mm×6.5 mm thick). The short fibers were oriented parallel to the longitudinal direction of the crosslinked rubber molded body. As shown in FIG. 4, the crosslinked rubber molded
［耐屈曲疲労性（デマチャ屈曲試験）］
測定方法は、ＪＩＳ Ｋ６２６０：２０１７（加硫ゴム及び熱可塑性ゴム－耐屈曲亀裂性及び耐屈曲亀裂成長性の求め方（デマチャ式））に準じた。金型を用いてゴム組成物を架橋することにより、長さ１４０ｍｍ、幅２５ｍｍ、厚さ６．３ｍｍ、長さ方向の中央部分に曲率半径２．３８ｍｍの半円形のくぼみを有する試験片（架橋ゴム成形体）を作製した。なお、短繊維はその長さ方向が試験片の長さ方向と平行となるように配向させた。試験方法は、試験片には切込みを入れずに繰返し屈曲変形を与えた際に所定の長さの亀裂が発生するまでの屈曲回数を測定する試験である屈曲亀裂発生試験を採用した。デマチャ式屈曲試験機のつかみ具間の最大距離は７５ｍｍ、往復運動距離（ストローク）は５７ｍｍ、往復運動の速度は毎分３００回、測定温度（雰囲気温度）は１２０℃とした。屈曲回数が所定の回数に達した際につかみ具間の距離が６５ｍｍとなるように試験機を一時停止させ、亀裂の発生の有無と亀裂の長さ（試験片の幅方向の長さ）を確認した。亀裂の長さが３ｍｍに達した時点で試験終了とした。表３～５では、比較例１の亀裂の長さが３ｍｍに達した際の屈曲回数を１００とした際の相対値で表している。この値が大きい程、耐屈曲疲労性（耐亀裂性）に優れていると判断できる。
[Flex fatigue resistance (DeMacha flex test)]
The measurement method was in accordance with JIS K6260:2017 (Vulcanized rubber and thermoplastic rubber - Determination of flex crack resistance and flex crack growth resistance (DeMacha method)). A test piece (crosslinked rubber molded body) having a length of 140 mm, a width of 25 mm, a thickness of 6.3 mm, and a semicircular depression with a radius of curvature of 2.38 mm in the center of the length direction was prepared by crosslinking the rubber composition using a mold. The short fibers were oriented so that their length direction was parallel to the length direction of the test piece. The test method adopted was a flex crack generation test, which is a test that measures the number of flexions until a crack of a predetermined length occurs when the test piece is repeatedly flexed without making a cut. The maximum distance between the grippers of the DeMacha type flex tester was 75 mm, the reciprocating distance (stroke) was 57 mm, the reciprocating speed was 300 times per minute, and the measurement temperature (ambient temperature) was 120 ° C. When the number of flexions reached a predetermined number, the tester was temporarily stopped so that the distance between the grips was 65 mm, and the presence or absence of cracks and their length (length in the width direction of the test piece) were confirmed. The test was terminated when the crack length reached 3 mm. In Tables 3 to 5, the values are expressed as relative values when the number of flexions when the crack length of Comparative Example 1 reached 3 mm was taken as 100. It can be determined that the larger this value, the better the flex fatigue resistance (crack resistance).
［伝動効率（動力伝達効率）］
伝動効率試験は、図５に示すように、駆動軸に連結された直径φ９５ｍｍの駆動（Ｄｒ．）プーリと、従動軸に連結された直径φ１１０ｍｍの従動（Ｄｎ．）プーリとからなる２軸走行試験機を用いて行なった。駆動軸および従動軸はモータと連結されるとともに、トルク計とデジタルタコメータが装着されており、回転数とトルクを調節可能となっている。各プーリにローエッジコグドＶベルトを掛架し、軸荷重３００Ｎでベルトに張りを与えた。駆動プーリの回転数が約３，０００ｒｐｍ、トルクが２Ｎｍとなるように調節し、その時の駆動軸と従動軸のトルクおよび回転数を測定した。測定温度（雰囲気温度）は２５℃とした。
[Transmission efficiency (power transmission efficiency)]
The transmission efficiency test was performed using a two-axis running test machine consisting of a driving (Dr.) pulley with a diameter of φ95 mm connected to a driving shaft and a driven (Dn.) pulley with a diameter of φ110 mm connected to a driven shaft, as shown in Figure 5. The driving shaft and the driven shaft were connected to a motor and equipped with a torque meter and a digital tachometer, so that the rotation speed and torque could be adjusted. A low-edge cogged V-belt was hung on each pulley, and the belt was tensioned with an axial load of 300 N. The rotation speed of the driving pulley was adjusted to about 3,000 rpm and the torque to 2 Nm, and the torque and rotation speed of the driving shaft and the driven shaft were measured. The measurement temperature (ambient temperature) was 25°C.
以下の式に示す通り、駆動軸の動力Ｐ１は駆動軸のトルクＴ１と回転数ρ１の積として求められる。同様に、従動軸の動力Ｐ２は従動軸のトルクＴ２と回転数ρ２の積として求められる。伝動効率ηは従動軸の動力を駆動軸の動力で除して求められる。 As shown in the following formula, the power P1 of the drive shaft is calculated as the product of the torque T1 of the drive shaft and the rotation speed ρ1 . Similarly, the power P2 of the driven shaft is calculated as the product of the torque T2 of the driven shaft and the rotation speed ρ2 . The transmission efficiency η is calculated by dividing the power of the driven shaft by the power of the drive shaft.
Ｐ１＝Ｔ１×ρ１
Ｐ２＝Ｔ２×ρ２
η＝Ｐ２／Ｐ１＝（Ｔ２×ρ２）／（Ｔ１×ρ１）
P1 = T1 × ρ1
P2 = T2 × ρ2
η= P2 / P1 =( T2 × ρ2 )/( T1 × ρ1 )
なお、伝動効率の値は、伝動ロスがなければ１であり、伝動ロスがあればそのロス分だけ値が小さくなる。すなわち、伝動効率の値が１に近いほどベルトの伝動ロスが小さく、省燃費性に優れていることを表す。 The transmission efficiency value is 1 if there is no transmission loss, and if there is a transmission loss, the value is smaller by the amount of the loss. In other words, the closer the transmission efficiency value is to 1, the smaller the belt's transmission loss is, and the more fuel-efficient it is.
表３～５では、比較例１の伝動効率を１００とした際の相対値で示しており、この値が９０以上であれば省燃費性に優れる（実用的な合格水準）と判断した。 In Tables 3 to 5, the transmission efficiency is shown as a relative value when the transmission efficiency of Comparative Example 1 is set to 100, and values of 90 or higher were judged to be excellent in fuel efficiency (a practical acceptable level).
［摩耗耐久試験（上幅変化）］
摩耗耐久試験は、図６に示すように、直径６０ｍｍの駆動（Ｄｒ．）プーリと、直径１４５ｍｍの従動（Ｄｎ．）プーリとからなる２軸走行試験機を用いて行った。この２つのプーリにローエッジコグドＶベルトを掛架し、軸荷重を１０００Ｎ、駆動プーリの回転数を６５００ｒｐｍ、従動プーリの負荷を１５Ｎ・ｍとし、６０℃の雰囲気温度にてベルトを２０時間走行させた。走行前後のベルトの上幅を測定し、上幅の変化量（摩耗減量）が０．４ｍｍ未満であれば耐摩耗性に優れる（実用的な合格水準）と判断した。
[Wear resistance test (upper width change)]
The wear resistance test was carried out using a biaxial running test machine consisting of a driving (Dr.) pulley with a diameter of 60 mm and a driven (Dn.) pulley with a diameter of 145 mm, as shown in Figure 6. A low-edge cogged V-belt was hung between these two pulleys, and the belt was run for 20 hours at an ambient temperature of 60°C with an axial load of 1000 N, a rotation speed of the driving pulley of 6500 rpm, and a load of the driven pulley of 15 Nm. The belt was measured for the top width before and after running, and it was determined that the wear resistance was excellent (practical pass level) if the change in the top width (wear loss) was less than 0.4 mm.
［亀裂耐久試験（亀裂深さ）］
亀裂耐久試験は、図７に示すように、直径１１５ｍｍの駆動（Ｄｒ．）プーリと、直径９５ｍｍの従動（Ｄｎ．）プーリとからなる２軸走行試験機を用いて行った。この２つのプーリにローエッジコグドＶベルトを掛架し、軸荷重を５００Ｎ、駆動プーリの回転数を９０００ｒｐｍ、従動プーリの負荷を１０Ｎ・ｍとし、１００℃の雰囲気温度にてベルトを９６時間走行させた。走行後のベルトのコグ谷に発生した亀裂の深さ（ベルト厚み方向の長さ）を測定し、亀裂の深さが３ｍｍ未満であれば耐亀裂性に優れる（実用的な合格水準）と判断した。
[Crack durability test (crack depth)]
The crack durability test was carried out using a biaxial running test machine consisting of a driving (Dr.) pulley with a diameter of 115 mm and a driven (Dn.) pulley with a diameter of 95 mm, as shown in Fig. 7. A low-edge cog V-belt was hung between these two pulleys, and the belt was run for 96 hours at an ambient temperature of 100°C with an axial load of 500N, a rotation speed of the driving pulley of 9000 rpm, and a load of the driven pulley of 10 Nm. The depth of the crack (length in the belt thickness direction) generated in the cog valley of the belt after running was measured, and if the depth of the crack was less than 3 mm, it was judged to have excellent crack resistance (practical pass level).
実施例１～２０および比較例１～１０
（ゴム層の形成）
表２（接着ゴム層）および表３～５（圧縮ゴム層および伸張ゴム層）のゴム組成物としては、それぞれ、バンバリーミキサーなどの公知の方法を用いてゴム練りを行い、得られた練りゴムをカレンダーロールに通して圧延ゴムシート（接着ゴム層用シート、圧縮ゴム層用シート、伸張ゴム層用シート）を作製した。
Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 10
(Formation of rubber layer)
For the rubber compositions in Table 2 (adhesive rubber layer) and Tables 3 to 5 (compressed rubber layer and tension rubber layer), rubber kneading was carried out using a known method such as a Banbury mixer, and the resulting kneaded rubber was passed through a calendar roll to prepare rolled rubber sheets (sheet for adhesive rubber layer, sheet for compressed rubber layer, sheet for tension rubber layer).
（ベルトの製造）
補強布（下布）と、圧縮ゴム層用シート（未架橋ゴム）との積層体を、補強布を下にして、前記コグ部に対応する歯部と溝部とを交互に配した平坦なコグ付き型に設置した。当該積層体を７５℃でプレス加圧することによってコグ部を型付けしたコグパッド（完全には架橋しておらず、半架橋状態にある）を作製した。次に、このコグパッドの両端をコグ山部の頂部から垂直に切断した。
(Belt manufacturing)
A laminate of a reinforcing cloth (lower cloth) and a sheet for a compression rubber layer (uncrosslinked rubber) was placed on a flat cog mold in which teeth and grooves corresponding to the cog portions were alternately arranged, with the reinforcing cloth facing down. The laminate was pressed at 75°C to produce a cog pad (not completely crosslinked, but in a semi-crosslinked state) with a shaped cog portion. Next, both ends of the cog pad were cut vertically from the top of the cog crest.
次に、前記コグ部に対応する歯部と溝部とを交互に配した内母型を、円筒状の金型に被せ、内母型の歯部と溝部に係合させて前記コグパッドを巻き付けてコグ山部の頂部でジョイントした。この巻き付けたコグパッドの外周に第１の接着ゴム層用シート（下接着ゴム、未架橋ゴム、前記接着ゴム層用シートと同じ）を積層した後、心線を螺旋状にスピニングし（心線ピッチ１．１ｍｍ）、この外周に第２の接着ゴム層用シート（上接着ゴム、前記接着ゴム層用シートと同じ）、伸張ゴム層用シート（未架橋ゴム）、上布を順次巻き付けて未架橋成形体を作製した。 Next, an inner mold in which teeth and grooves corresponding to the cogs are alternately arranged is placed over a cylindrical mold, and the cog pad is wrapped around the inner mold by engaging the teeth and grooves, and joined at the top of the cog peaks. A first adhesive rubber layer sheet (lower adhesive rubber, uncrosslinked rubber, same as the adhesive rubber layer sheet) is laminated around the outer periphery of the wrapped cog pad, and the core wire is spun in a spiral shape (core wire pitch 1.1 mm), and a second adhesive rubber layer sheet (upper adhesive rubber, same as the adhesive rubber layer sheet), a stretch rubber layer sheet (uncrosslinked rubber), and an upper cloth are sequentially wrapped around the outer periphery to produce an uncrosslinked molded body.
その後、未架橋成形体にジャケットを被せて金型を加硫缶に設置し、温度１６０℃、時間２０分で架橋成形してベルトスリーブを得た。このベルトスリーブをカッターでベルト長手方向に所定幅でＶ状断面形状に切断した。そして、このベルトスリーブを、図２に示す構造のベルト、すなわちベルト内周側にコグを有した変速ベルトであるローエッジコグドＶベルト（サイズ：上幅２３．５ｍｍ、厚み１１．０ｍｍ、外周長８５０ｍｍ）に仕上げた。 Then, a jacket was placed on the uncrosslinked molded body, and the mold was placed in a vulcanizer, where crosslinking was performed at 160°C for 20 minutes to obtain a belt sleeve. This belt sleeve was cut with a cutter into a V-shaped cross section of a specified width in the belt longitudinal direction. This belt sleeve was then finished into a belt with the structure shown in Figure 2, that is, a raw edge cogged V-belt (size: upper width 23.5 mm, thickness 11.0 mm, outer circumference 850 mm), which is a variable speed belt with cogs on the inner circumference side of the belt.
実施例および比較例で得られたベルトの評価結果を表３～５に示す。 The evaluation results of the belts obtained in the examples and comparative examples are shown in Tables 3 to 5.
比較例１および５は接着性改善剤を含まない例であるが、耐亀裂性が低かった。比較例２は接着性改善剤の量が多すぎるためか、練り工程で粘着が発生した。 Comparative Examples 1 and 5 are examples that do not contain an adhesion improver, but have low crack resistance. Comparative Example 2 caused sticking during the kneading process, possibly due to the amount of adhesion improver being too high.
比較例３はパラ系アラミド短繊維の量が多い例であるが、摩擦係数が大きいために伝動効率が低く、耐亀裂性も低かった。 Comparative Example 3 is an example in which the amount of para-aramid short fibers is high, but the friction coefficient is high, resulting in low transmission efficiency and low crack resistance.
比較例４は短繊維の総量が多い例であるが、耐亀裂性が低かった。比較例６は短繊維の総量が少ない例であるが、曲げ応力が小さく、耐摩耗性が低かった。 Comparative Example 4 is an example in which the total amount of short fibers is high, but the crack resistance was low. Comparative Example 6 is an example in which the total amount of short fibers is low, but the bending stress was low and the abrasion resistance was low.
比較例７はカーボンブラックの量が多すぎる例であるが、伝動効率および耐亀裂性が低かった。比較例８はカーボンブラックの量が少なすぎる例であるが、曲げ応力および耐摩耗性が低かった。比較例９は接着性改善剤の量が少なすぎる例であるが、耐亀裂性が低かった。比較例１０はアラミド短繊維を含まない例であるが、曲げ応力が小さく、耐摩耗性が低かった。 Comparative Example 7 is an example in which the amount of carbon black was too high, and the transmission efficiency and crack resistance were low. Comparative Example 8 is an example in which the amount of carbon black was too low, and the bending stress and abrasion resistance were low. Comparative Example 9 is an example in which the amount of adhesion improver was too low, and the crack resistance was low. Comparative Example 10 is an example in which no aramid short fibers were included, and the bending stress was low and the abrasion resistance was low.
実施例１～３を比較すると、接着性改善剤の量が多い方が耐亀裂性は向上することが確認できる。 Comparing Examples 1 to 3, it can be seen that the crack resistance improves with a larger amount of adhesion improver.
実施例１と実施例４との比較より、ハードカーボン（ＩＳＡＦ）を用いると伝動効率が低くなるため、ソフトカーボン（ＦＥＦ）が好ましいことが確認できる。 By comparing Example 1 and Example 4, it can be confirmed that the use of hard carbon (ISAF) results in low transmission efficiency, and therefore soft carbon (FEF) is preferable.
実施例１と実施例５との比較より、アラミド短繊維の量が多くなると、摩擦係数が大きくなり伝動効率と耐亀裂性が低下することが確認できる。 From a comparison between Example 1 and Example 5, it can be confirmed that as the amount of aramid short fibers increases, the friction coefficient increases and the transmission efficiency and crack resistance decrease.
実施例６はナイロン短繊維の量がアラミド短繊維の量よりも多い例であるが、伝動効率は高くなるが耐亀裂性は低くなることが確認できる。 Example 6 is an example in which the amount of nylon short fibers is greater than the amount of aramid short fibers, and it can be confirmed that although the transmission efficiency is high, the crack resistance is low.
短繊維をパラ系アラミド短繊維のみとした実施例８においては、短繊維をメタ系アラミド短繊維のみとした実施例７よりも摩擦係数が高く、伝動効率が低下した。短繊維をアラミド短繊維のみとする場合は、メタ系アラミド短繊維を用いるのが好ましいと言える。 In Example 8, in which the short fibers were made only of para-aramid short fibers, the friction coefficient was higher and the transmission efficiency was lower than in Example 7, in which the short fibers were made only of meta-aramid short fibers. When using only aramid short fibers as the short fibers, it can be said that it is preferable to use meta-aramid short fibers.
実施例１と実施例１０との比較より、ナイロン短繊維とアラミド短繊維とを併用する場合、メタ系アラミド短繊維を用いた方は伝達効率の向上効果が大きく、パラ系アラミド短繊維を用いた方は耐屈曲疲労性や耐亀裂性に優れる結果となった。 Comparing Example 1 and Example 10, when using nylon short fibers and aramid short fibers in combination, the meta-aramid short fibers showed a greater effect in improving transmission efficiency, while the para-aramid short fibers showed superior resistance to bending fatigue and cracking.
実施例９はナイロン短繊維の繊維長が１ｍｍと短い例であるが、ナイロン短繊維の繊維長が３ｍｍの実施例１と比較して、耐屈曲疲労性と耐亀裂性が低下した。 Example 9 is an example in which the fiber length of the nylon short fibers is short at 1 mm, but compared to Example 1 in which the fiber length of the nylon short fibers is 3 mm, the flex fatigue resistance and crack resistance were reduced.
実施例１と実施例１１との比較より、カーボンブラックの量が少なくなると、伝動効率および耐亀裂性が向上し、曲げ応力および耐摩耗性が低くなることが確認できる。 Comparing Example 1 and Example 11, it can be seen that a decrease in the amount of carbon black improves the transmission efficiency and crack resistance, while decreasing the bending stress and wear resistance.
実施例１と実施例１２との比較より、カーボンブラックの量が多くなると、曲げ応力および耐摩耗性が向上し、耐屈曲疲労性、伝動効率および耐亀裂性が低くなることが確認できる。 Comparing Example 1 and Example 12, it can be seen that as the amount of carbon black increases, bending stress and abrasion resistance improve, while flexural fatigue resistance, transmission efficiency, and crack resistance decrease.
実施例１３～１５は、接着性改善剤の種類を変更した例であるが、いずれも実施例１と同等の結果であった。 Examples 13 to 15 are examples in which the type of adhesion improver was changed, but all of them produced results equivalent to those of Example 1.
実施例１６はパラ系アラミド短繊維の繊維長が１ｍｍと短い例であるが、パラ系アラミド短繊維の繊維長が３ｍｍの実施例１と比較して、耐屈曲疲労性および耐亀裂性が低下した。 Example 16 is an example in which the para-aramid short fiber length is as short as 1 mm, but compared to Example 1, in which the para-aramid short fiber length is 3 mm, the flex fatigue resistance and crack resistance were reduced.
実施例１７はアラミド短繊維の量を少なく、ナイロン短繊維の量を多くした例であるが、伝動効率は高くなるが耐亀裂性は低くなることが確認できる。 Example 17 is an example in which the amount of aramid short fibers is small and the amount of nylon short fibers is large, and it can be confirmed that although the transmission efficiency is high, the crack resistance is low.
実施例１、実施例６、実施例１７～２０の比較より、アラミド短繊維の量に対するナイロン短繊維の量の割合が多くなると、伝動効率は大きくなる一方で耐摩耗性および耐亀裂性は低下することが確認できる。また、アラミド短繊維の量に対するナイロン短繊維の量の割合が少なくなると、曲げ応力は大きくなり耐摩耗性は高くなる一方で伝動効率および耐亀裂性は低下することが確認できる。これらの実施例の中では、比較的高い伝動効率および耐摩耗性を保ちながら、耐亀裂性が最も高い実施例１がベストモードと考えられる。 Comparing Example 1, Example 6, and Examples 17 to 20, it can be seen that as the ratio of the amount of nylon short fibers to the amount of aramid short fibers increases, the transmission efficiency increases while the abrasion resistance and crack resistance decrease. It can also be seen that as the ratio of the amount of nylon short fibers to the amount of aramid short fibers decreases, the bending stress increases and the abrasion resistance increases while the transmission efficiency and crack resistance decrease. Of these examples, Example 1, which has the highest crack resistance while maintaining relatively high transmission efficiency and abrasion resistance, is considered to be the best mode.
本発明のゴム組成物は、各種の成形体に利用でき、特に、伝動ベルト、例えば、平ベルト；ラップドＶベルト、ローエッジＶベルト、ローエッジコグドＶベルト、Ｖリブドベルトなどの摩擦伝動ベルトや、歯付ベルト、両面歯付ベルトなどの噛み合い伝動ベルトとして利用できる。特に、本発明のゴム組成物を伝動ベルトの圧縮ゴム層として利用すると、耐摩耗性、省燃費性、耐亀裂性を同時に高めることができる。そのため、本発明のゴム組成物は、高馬力化が進行している自動二輪車、四輪バギー、スノーモービル、農業用機械などで用いられる変速ベルトの圧縮ゴム層に有用である。 The rubber composition of the present invention can be used for various molded articles, and in particular can be used as a transmission belt, for example, a friction transmission belt such as a flat belt; a wrapped V-belt, a low-edge V-belt, a low-edge cogged V-belt, or a V-ribbed belt, or an interlocking transmission belt such as a toothed belt or a double-sided toothed belt. In particular, when the rubber composition of the present invention is used as a compressed rubber layer of a transmission belt, abrasion resistance, fuel saving, and crack resistance can be simultaneously improved. Therefore, the rubber composition of the present invention is useful for the compressed rubber layer of a speed change belt used in motorcycles, four-wheeled buggies, snowmobiles, agricultural machines, and the like, which are becoming increasingly powerful.
１…伝動ベルト
２，６…補強布
３…伸張ゴム層
４…芯体層
４ａ…芯体
５…圧縮ゴム層
Reference Signs List 1:
Claims (5)
前記伝動ベルトが、ローエッジＶベルト、ローエッジコグドＶベルトまたはＶリブドベルトであり、
前記ゴム組成物が、クロロプレンゴム、短繊維、接着性改善剤およびカーボンブラックを含み、
前記短繊維がアラミド短繊維および脂肪族ポリアミド短繊維を含み、
前記接着性改善剤が、フェノール樹脂および／またはアミノ樹脂を含み、
前記クロロプレンゴム１００質量部に対して、前記短繊維の割合が１５～３８質量部であり、前記アラミド短繊維の割合が５～２８質量部であり、前記脂肪族ポリアミド短繊維の割合が２５質量部以下であり、前記接着性改善剤の割合が０．１～３．２質量部であり、かつ前記カーボンブラックの割合が３０～７０質量部である、ゴム組成物。 A rubber composition used in a compression rubber layer of a transmission belt,
The power transmission belt is a raw edge V-belt, a raw edge cogged V-belt or a V-ribbed belt,
The rubber composition includes a chloroprene rubber, short fibers, an adhesion improver, and carbon black,
The staple fibers include aramid staple fibers and aliphatic polyamide staple fibers ,
The adhesion improver comprises a phenolic resin and/or an amino resin,
The rubber composition has a ratio of the short fibers of 15 to 38 parts by mass, a ratio of the aramid short fibers of 5 to 28 parts by mass, a ratio of the aliphatic polyamide short fibers of 25 parts by mass or less, a ratio of the adhesion improver of 0.1 to 3.2 parts by mass, and a ratio of the carbon black of 30 to 70 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the chloroprene rubber.
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