JPH08244134A - 伝動ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｖベルトの圧縮ゴム層の劣化を防止する。 【構成】圧縮ゴム層にＡＣＳＭ組成物を用い、該ＡＣＳ
Ｍ組成物のtan δの値を低くすることによって、ベルト
１の走行に伴う内部発熱・蓄熱を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝動ベルトに関
し、特に、ＶリブドベルトやＶベルト等の摩擦伝動ベル
トの走行寿命の向上に有利な発明である。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車のエンジンルーム内の雰囲
気温度は従来に比べて上昇してきており、そこに使用さ
れる伝動ベルトに対する耐熱性の要求が高くなってい
る。そこで、このような伝動ベルトでは、そのゴム材と
して耐熱性に優れたクロロスルホン化ポリエチレン系の
ものを使用することが検討されている。しかし、この種
のゴム材は、耐久性、低温特性（耐寒性）の面で問題が
あり、その改良が望まれている。

【０００３】これに対して、特開平４−２１１７４８号
公報には、クロロスルホン化ポリエチレン分子の主鎖に
アルキル基を導入して結晶化度を低減させるようにした
アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン（以下、ＡＣ
ＳＭという略号を用いることがある）を伝動ベルトの圧
縮ゴムとして用いることが記載されている。すなわち、
このものは、上記ＡＣＳＭの塩素含有量を１５〜３５重
量％、硫黄含有量を０．５〜２．５重量％とすることに
より、伝動ベルトの低温特性の向上を図るものである。

【０００４】また、特開昭６３−５７６５４号公報に
は、クロロスルホン化ポリエチレンにジマレイミド、ジ
チオカルバミン酸ニッケル及びチウラムポリスルフィド
を配合することにより、その耐圧縮永久歪を改善するこ
とが記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ＡＣＳＭ
を用いた伝動ベルトの場合、その走行（使用）時間が長
くなると、機械的刺激を繰り返し受けることから、次第
にベルトの変形が大きくなってプーリへの沈み込み、所
謂へたりを生ずるという問題があり、特に高負荷ないし
は高張力下での使用においてこの問題が顕著になる。

【０００６】上記へたりは基本的にはゴムの劣化によっ
て生じ、この劣化は熱が原因になるが、従来、伝動ベル
トの走行寿命を左右する熱に係る要因としては、ベルト
が配設されている空間の雰囲気温度及びベルト走行時に
プーリとの間での摩擦によって発生する摩擦熱というよ
うな外的な熱要因を問題とし、これに対策するという考
えがとられている。

【０００７】しかし、伝動ベルトの走行寿命に関して
は、上記外的な熱要因だけを問題にするのではなく、ベ
ルトを構成するゴム自身が該ベルトの運動に伴って発熱
し、内部に熱を蓄えることをも問題にする必要がある。
すなわち、この発熱・蓄熱という内的な熱要因によって
ゴムの劣化が進み、これが上記へたりの一因になってい
る。そして、この発熱・蓄熱は、ベルトの圧縮ゴム層に
おいて顕著になり、ベルト寿命が短縮されてしまうので
ある。換言すれば、ベルトの外部要因としての熱に対す
る耐熱性を向上させたとしても、内部要因であるこの発
熱・蓄熱量を小さくしない限り、ベルトの走行寿命を大
幅に延長することはできない。

【０００８】先に従来技術を示すものとして掲げた特開
平４−２１１７４８号公報は、ＡＣＳＭを伝動ベルトの
ゴム材として用いることを開示するものであるが、上述
の内部要因に対策することについては何ら示唆するもの
ではない。

【０００９】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であって、ＡＣＳＭを伝動ベルトのゴム材として用いる
にあたり、上述の内的な熱要因に対策することによって
伝動ベルトのへたりを防止し、その走行寿命を延ばすこ
とを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題に
ついて種々の検討を加え、試作・実験を繰り返した結
果、高分子の動的粘弾特性の指標であるtan δの値を種
々に変えて伝動ベルトを製作すれば、該tan δの値によ
ってベルトの走行寿命が大きく変化することを見出だ
し、本発明を完成するに至ったものである。以下、特許
請求の範囲の各請求項に係る発明について具体的に説明
する。

【００１１】＜請求項１及び請求項２の各発明＞請求項
１に係る発明は、ベルトの少なくとも一部の要素が、温
度１００℃、振動数１０Ｈz でのtan δ（損失正接）が
０．０５〜０．０９のアルキル化クロロスルホン化ポリ
エチレン組成物であることを特徴とする伝動ベルトであ
る。

【００１２】請求項２に係る発明は、上記請求項１に記
載されている伝動ベルトにおいて、上記アルキル化クロ
ロスルホン化ポリエチレンが、硫黄を０．７〜１．５重
量％含有していることを特徴とする。

【００１３】上記各発明において、アルキル化クロロス
ルホン化ポリエチレン組成物は、クロロスルホン化した
直鎖状分子構造の低密度ポリエチレン組成物であり、当
該発明においては、このＡＣＳＭ組成物のtan δが０．
０９以下に設定されているから、伝動ベルトの当該要素
の弾性が増大して変形回復能力が高まり、さらに伝動ベ
ルトの運動に伴う当該要素の発熱・蓄熱が少なくなり、
その熱劣化が抑制され、例えばへたりの防止に有利にな
る。

【００１４】（tan δについて）上記tan δについて説
明すると、加硫ゴムの動的性質試験（ＪＩＳ Ｋ ６３
９４）において複素弾性率は以下の(1) 式によって表さ
れる Ｇ^* ＝Ｇ′＋ｉＧ″ ……(1) Ｇ^* ：複素剪断弾性率 Ｇ′：貯蔵弾性率（複素剪断弾性率の実数部） Ｇ″：損失弾性率（複素剪断弾性率の虚数部）

【００１５】また、加えられた応力と歪みとの時間的遅
れを表す角度δは、散逸率と呼ばれ次の(2) 式によって
定義される。 tan δ＝Ｇ″／Ｇ′ ……(2)

【００１６】このtan δは減衰項であって、振動の１サ
イクルの間に熱として散逸されるエネルギーと貯蔵され
る最大エネルギーとの比の尺度となっている。そして、
損失弾性率Ｇ″は次の(3) 式で示されるように１サイク
ル当りに散逸される熱に正比例する。 Ｈ＝πＧ″γ² ……(3) Ｈ：１サイクル当りに散逸される熱 γ：剪断歪みの最大値

【００１７】このように、tan δ、特に、このtan δを
算出するための値である損失弾性率Ｇ″は、ゴム組成物
の発熱・蓄熱に係る特性を示すものであり、本発明で
は、この発熱・蓄熱の問題を考慮して、tan δを上述し
たような低い値の範囲に設定している。

【００１８】ここに、上記tan δの値を温度１００℃、
振動数１０Ｈz で設定しているのは、一般的な伝動ベル
ト（例えば、自動車のタイミングベルト）の使用環境及
び条件を考慮したためであり、特に振動数については伝
動ベルトがプーリを通過することによって曲げ伸ばしさ
れることを考慮したものである。

【００１９】上記tan δの定義から明らかなように、本
発明に係るtan δが０．０９以下であるということは、
伝動ベルトがプーリにおいて繰返し屈曲されても該運動
エネルギーが内部で熱エネルギーに変わる量が少ないと
いうことであり、従って、内部での発熱・蓄熱は少なく
なり、変形回復能力は高くなる。かかる観点から、上記
tan δの上限のより好ましい値は０．０８である。

【００２０】（tan δの値の下限について）本発明にお
いて、tan δの値の下限を０．０５に定めているのは、
tan δがこれよりも小さくなると、外部からの機械的な
刺激によって当該ベルトのゴム部にクラックを生じ易く
なり、また、ベルトに圧縮力が作用した際の永久歪が大
きくなるためである。すなわち、確かにtan δの値が小
さくなると、上記発熱・蓄熱の防止には有利になるので
あるが、それだけ外部エネルギーの吸収能が低下するこ
とになるため、耐屈曲疲労性を著しく損なうことにな
り、クラックを生じ易くなるものである。

【００２１】（硫黄含有量及び塩素含有量について）請
求項２に係る発明において、硫黄含有量の下限を０．７
重量％としているのは、これよりも少ないと当該ＡＣＳ
Ｍ組成物のtan δを上述の適正値にすることが難しくな
るからである。

【００２２】硫黄含有量は、分子中のクロロスルホン基
の量、すなわち架橋点の数に密接に関係し、硫黄含有量
が多くなるほど架橋が密となり、tan δの値は低くなる
が、耐屈曲疲労性が低下することになる。このように、
硫黄はＡＣＳＭ組成物のtanδを変化させる大きな作用
があり、硫黄含有量が低くなるとtan δを所期の値に調
整することが難しくなるため、その下限を上記値に設定
しているものである。また、ベルト内部の発熱・蓄熱に
よる熱劣化及びへたりを考慮するとき、硫黄含有量の上
限は２．５重量％、より望ましくは１．５重量％とする
ことが好適である。

【００２３】上述の如く、tan δの値は硫黄含有量によ
って変化するが、この硫黄含有量だけでなく塩素含有量
も変化の要因となる。しかし、この塩素含有量は、ＡＣ
ＳＭの結晶化度とより密接な関係があり、塩素含有量が
高くなるほどそのゴム弾性的性質が強まる一方、低温特
性が悪化する。従って、この塩素含有量については、１
５〜３５重量％、より望ましくは２５〜３２重量％に設
定することが好適となる。すなわち、塩素含有量の上限
を３５重量％、より好ましくは３２重量％に設定すれ
ば、塩素の凝集エネルギーを低く抑えることができるた
め、ゴムの硬化を防ぐうえで有利になり、ベルトの耐寒
性が向上する。また、塩素含有量の下限を１５重量％、
より好ましくは２５重量％に設定すれば、ゴムの耐油性
及び機械的な強度を確保するうえで有利になる。

【００２４】但し、注意しなければならないのは、先に
従来技術として掲げた特開平４−２１１７４８号公報に
記載されている伝動ベルトでも、これに用いるＡＣＳＭ
の硫黄含有量及び塩素含有量が規定されているが、この
硫黄と塩素の含有量だけではtan δの値は特定されない
ということである。

【００２５】すなわち、tan δの値は、上記硫黄含有量
及び塩素含有量だけで決まるものではなく、架橋剤その
他の配合剤の種類及びその量によっても変化するもので
ある。

【００２６】例えば、架橋剤及び架橋促進剤の配合量を
多くすることによりtan δを所定の低い値に設定するこ
とができるが、カーボンブラック添加量及びプロセスオ
イル配合量を低減することによっても、tan δを低い値
に設定することができる。但し、カーボンブラック配合
量を低減させると例えば圧縮ゴム層の場合はその弾性率
が低下してしまい、プロセスオイル配合量を低減させる
と圧縮ゴム層の耐寒性が低下してしまうので、これらを
考慮しながら各量を調整する必要がある。また、カーボ
ンブラックに代えてソフトカーボン系材料を配合させて
もtan δを低い値に設定することができるが、この場
合、圧縮ゴム層の耐摩耗性が劣化する虞れがあるので、
これを考慮しながら添加量を調整する必要がある。

【００２７】（配合剤について）上記ＡＣＳＭ組成物
は、先のtan δの説明に関連して配合剤のことを述べた
ように、カーボンブラック等の充填剤、受酸剤、可塑
剤、粘着付与剤、加工助剤、老化防止剤、活性剤等の一
般的なゴム配合物を任意に選択して配合したものとする
ことができる。カーボンブラックとしてはＭＡＦ、ＦＥ
Ｆ、ＧＰＦ、ＳＲＦ等を、受酸剤としては酸化マグネシ
ウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム−酸化アル
ミニウム固溶体等を、軟化剤としてはプロセスオイル、
ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）、ジオクチルセパケー
ト（ＤＯＳ）等を、粘着付与剤としてはクマロン樹脂、
フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂等を、老化防
止剤としてはニッケルブチルジチオカボメート（ＮＢ
Ｃ）、２，２，４−トリメチル−１，２−ジハイドロキ
ノリンの縮合物（ＴＭＤＱ）、６−エトキシ−２，２，
４−トリメチル−１，２−ジハイドロキノリンの縮合物
（ＥＴＭＤＱ）等を、それぞれ用いることができる。

【００２８】上記受酸剤として酸化マグネシウム−酸化
アルミニウム固溶体を用いる場合、その配合量はＡＣＳ
Ｍ１００重量部に対して１〜５０重量部、好ましくは４
〜２０重量部である。この酸化マグネシウム−酸化アル
ミニウム固溶体の配合量は、１重量部未満では、架橋中
に発生する塩化水素を十分に除去することができないた
め、ＡＣＳＭの架橋点が少なくなって所定の加硫物が得
られず、耐熱性に欠けて早期にクラックが発生し易いベ
ルトになってしまい、一方、５０重量部を越えるとムー
ニー粘度が著しく高くなり加工仕上げに問題が生じる。

【００２９】上記ＡＣＳＭと上記配合剤とを混合する方
法としては、適宜の公知の手段、方法によって（例えば
バンバリーミキサー、ニーダー等を用いて）混練するこ
とができる。

【００３０】また、本発明に係る伝動ベルトは、後述の
実施例で説明するローエッジタイプのＶベルトに限定さ
れることはなく、平ベルトなど他の伝動ベルトであって
もよく、また、ゴム付帆布がベルトの全周を被覆したラ
ップドタイプのベルトでもよく、また図２に示されるよ
うに、上記圧縮ゴム層に複数のリブを有するＶリブドベ
ルトであってもよい。

【００３１】＜請求項３に係る発明＞この発明は、上記
請求項１または請求項２に記載されている伝動ベルトに
おいて、上記アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン
組成物が、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン１
００重量部に対し、Ｎ，Ｎ´−ｍ−フェニレンジマレイ
ミドが１〜７重量部及びジペンタメチレンチウラムテト
ラスルフィドが０．１〜５．０重量部配合されものであ
ることを特徴とする。

【００３２】上記Ｎ，Ｎ´−ｍ−フェニレンジマレイミ
ドは架橋剤として働き、その量が多くなるほど架橋が密
となりtan δの値は低くなるが、耐屈曲疲労性が低下す
ることになる。この場合、当該架橋剤の配合量が１重量
部未満になるとtan δの値が高くなることから、上記硫
黄等によってtan δを所期の値に抑えることが難しくな
る。一方、該架橋剤の配合量が７重量部を越えた場合に
はtan δがかなり低い値になってしまい、ベルトの耐屈
曲疲労性を確保するうえで不利になる。このため、この
架橋剤の配合量を上記範囲に設定しているものであり、
より好ましい範囲は３〜５重量部であり、これにより、
良好な屈曲性を維持しながら圧縮ゴム層の発熱・蓄熱量
の低減を図ることができる。

【００３３】上記ジペンタメチレンチウラムテトラスル
フィドは、上記Ｎ，Ｎ´−ｍ−フェニレンジマレイミド
との併用により架橋を促進する促進剤であり、０．１重
量部未満では期待する促進効果が得られず、５重量部を
越えるとtan δがかなり低いものになってしまい、ま
た、ベルトに静的な圧縮力が作用した際の永久歪量が大
きくなってしまう。このため、この促進剤の配合量を上
記範囲に設定しているものであり、より好ましい範囲は
１〜３重量部である。

【００３４】このように、加硫剤及び加硫促進剤の配合
量が、tan δを小さく設定しながらベルトの屈曲性を良
好に維持し且つ永久歪み量を小さく抑えるような範囲内
に設定されているので、ベルトの走行安定性に支障を与
えることなしに、ベルトの発熱・蓄熱量を低く設定し
て、ベルト自身が蓄える熱量を減少させてベルトの走行
寿命が延長される。

【００３５】＜請求項４に係る発明＞この発明は、ベル
ト長手方向に延びる心線を適正位置に保持する接着ゴム
層と圧縮ゴム層とを備え、上記圧縮ゴム層の少なくとも
一部が、上記請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載
されているアルキル化クロロスルホン化ポリエチレン組
成物によって構成されていることを特徴とする。

【００３６】当該発明は、上記tan δが所定の範囲に設
定されてなるＡＣＳＭ組成物をベルトの要素の一つであ
る圧縮ゴム層に適用した点に特徴があるものであり、こ
れにより、当該圧縮ゴム層のへたりが抑制され、当該ベ
ルトの長寿命化が図れる。

【００３７】すなわち、このような構成のベルトを高温
雰囲気下で走行させると、特に圧縮ゴム層は化学的に熱
劣化しやすい環境におかれ、しかもベルトがプーリと係
合する時に圧縮され、また離れる時にこの圧縮力が開放
されることから、伸縮変形を繰り返し受けるが、圧縮ゴ
ム層のtan δの値が所定の低い範囲に設定されているた
め、伝動ベルトのへたりが抑制され、その長寿命化が図
れるものである。

【００３８】当該発明において、圧縮ゴム層の全体を上
記ＡＣＳＭ組成物によって構成するようにしても、該Ａ
ＣＳＭ組成物が圧縮ゴム層の一部を構成するようにして
もよい。後者については、圧縮ゴム層を上記ＡＣＳＭ組
成物と他のゴム材との二層構造（この場合はＡＣＳＭ組
成物が下層の方が好適である）とする態様、上記ＡＣＳ
Ｍ組成物と他のゴム材とを交互に積層する多層構造とす
る態様、又は上記ＡＣＳＭ組成物と他のゴム材とをいず
れか一方が海、他方が島となるように分散し、若しくは
均一に混合する態様など種々態様を選ぶことができる。

【００３９】上記心線については、ポリエステル繊維、
アラミド繊維、ガラス繊維等を素材とする高強度で低伸
度のコードによって形成することができる。

【００４０】一方、接着ゴム層には、耐熱性を有し、心
線であるポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維
等と良好に接着するクロロプレンゴム組成物、水素添加
率８０％以上の水素化ニトリルゴム組成物、ＡＣＳＭ組
成物、ＣＳＭ組成物等を用いることができる。

【００４１】心線には、接着ゴムとの接着性を改善する
目的で接着剤による処理を施すことができる。このよう
な接着剤処理としては繊維をレゾルシン−ホルマリン−
ラテックス（ＲＦＬ液）に浸漬後、加熱乾燥して表面に
均一に接着層を形成するのが一般的である。

【００４２】＜請求項５に係る発明＞この発明の伝動ベ
ルトは、ベルト長手方向に延びる心線を適正位置に保持
する接着ゴム層と圧縮ゴム層とを備え、上記圧縮ゴム層
が、硫黄含有量０．７〜２．５重量％のアルキル化クロ
ロスルホン化ポリエチレン組成物に短繊維が混入された
ゴム材によって構成されていて、該短繊維が混入された
ゴム材の温度１００℃、振動数１０Ｈz でのtan δが
０．０８５〜０．１３であることを特徴とする。

【００４３】当該発明においては、ＡＣＳＭ組成物に短
繊維が混入されていることから、tan δの上限値が高く
なっているものであるが、クラック防止及びへたり防止
に関しては請求項４に係る発明と同様の作用効果が得ら
れる。特に、上記tan δの値を０．０８５〜０．１３の
範囲に設定することが好適である。

【００４４】そうして、このようにＡＣＳＭ組成物に短
繊維を混入したゴム材の場合、短繊維の配向方向を一定
にすると、該方向とこれに垂直な方向とでは力学的特性
（機械的特性）に大きな差を生ずることが知られてお
り、tan δも通常はこの２方向では異なる値になる。

【００４５】摩擦伝動ベルトにおいて圧縮ゴム層に短繊
維を混入する場合は、一般にプーリーとの摩擦面に対し
て垂直な方向に短繊維が配向される。このため、高負荷
伝動などプーリーへのベルトの押し込み力が大きくなる
ような使用条件では、ベルトの発熱・蓄熱に関しては圧
縮ゴム層の短繊維の配向方向のtan δが重要であり、一
方、小プーリー伝動などベルトの屈伸が厳しい使用条件
では圧縮ゴム層の短繊維配向方向と垂直な方向（ベルト
の厚さ方向）のtan δがより重要となる。

【００４６】以上のことから、上記ゴム材におけるtan
δの値は、短繊維の配向方向とこれに垂直な方向の両方
において０．１３以下に、さらに望ましくは０．１２以
下にすべきであるが、上述のベルトの使用条件によって
はいずれか一の方向のみこの範囲にあればよい。

【００４７】短繊維としては、ポリエステル繊維、ナイ
ロン繊維、アラミド繊維等の有機繊維あるいは無機繊維
を用いることができ、特に次のような形状及び物性のも
のが好適である。

【００４８】 短繊維断面積 ；０．１５×１０^-6ｃｍ² 〜１００×１０^-6ｃｍ² 短繊維長さ ；０．１０ｍｍ〜２０ｍｍ 短繊維のアスペクト比；１０〜２０００ 短繊維の引張弾性率 ；２００ｋｇ／ｍｍ² 以上

【００４９】また、短繊維のさらに好ましい形状及び物
性は次の通りである。

【００５０】 短繊維断面積 ；０．５０×１０^-6ｃｍ² 〜２０×１０^-6ｃｍ² 短繊維長さ ；１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ 短繊維のアスペクト比；５０〜１０００ 短繊維の引張弾性率 ；１０００ｋｇ／ｍｍ² 〜１０００００ｋｇ／ｍｍ²

【００５１】＜請求項６及び請求項７の各発明＞請求項
６に係る発明は上記請求項４または請求項５に記載され
ている伝動ベルトがローエッジタイプのＶベルトであ
り、請求項７に係る発明は上記請求項４または請求項５
に記載されている伝動ベルトがローエッジタイプのＶリ
ブドベルトである。

【００５２】当該各発明において、上記請求項４または
請求項５の各伝動ベルトをローエッジタイプのものに限
定したのは、このタイプにおいて圧縮ゴム層の発熱・蓄
熱による劣化ないしはへたりの問題が顕著になるからで
ある。

【００５３】

【発明の実施の形態】

（ベルト構造についての好適な実施形態）図１には伝動
ベルトの一例としてＶベルト１が示されている。このＶ
ベルト１は、上面の３層のゴム付帆布２、高強度で低伸
度の心線３が配設された接着ゴム層４、弾性体層である
圧縮ゴム層５及び下面のゴム付帆布２が上下に積層され
てなり、かつこれらの積層部材の側面が露出しているロ
ーエッジタイプのものである。圧縮ゴム層５には短繊維
６，６，…がベルト幅方向に配向して混入されている。

【００５４】図２には伝動ベルトの他の例としてのＶリ
ブドベルト８が示されている。このＶリブドベルト８
は、上面の２層のゴム付帆布２、高強度で低伸度の心線
３が配設された接着ゴム層４及び弾性体層である圧縮ゴ
ム層５が上下に積層されてなり、かつこれらの積層部材
の側面が露出しているローエッジタイプのものである。
圧縮ゴム層５は、複数のリブ７を有し、また、該圧縮ゴ
ム層５には短繊維６，６，…がベルト幅方向に配向して
混入されている。

【００５５】（架橋剤配合量及び促進剤配合量がゴムの
tan δ、亀裂長さに及ぼす影響）上記伝動ベルト１，８
の圧縮ゴム層５として用いる短繊維を混入したゴム材及
び短繊維を混入していないゴム材の各々について、架橋
剤及び促進剤の配合量がtan δ及び亀裂長さに及ぼす影
響を調べた。

【００５６】すなわち、上記ゴム材の配合は次の通りで
あり、促進剤（架橋促進剤）の配合量を０．１重量部、
１重量部、５重量部の３種類として、各々につき架橋剤
の配合量を１重量部、３重量部、５重量部、７重量部と
変更して各試験片を作成した。また、短繊維を混入した
ゴム材に関しては、アラミド短繊維（２デニール（断面
積は約２．２×１０^-6ｃｍ² となる），繊維長３ｍｍ）
を採用し、その混入量はＡＣＳＭ１００重量部に対して
１５重量部とした。また、ゴム材は、バンバリーミキサ
ーで混練し、短繊維についてはオープンロールで混入し
た。ゴム材の加硫は一般に望ましいとされている条件
（１６０℃×４０分）によって行なった。

【００５７】 ＡＳＣＭ（硫黄含有量１．０重量％） １００重量部 ＭｇＯ ５重量部 加工助剤 ２重量部 老化防止剤 ２重量部 カーボンブラック ４５重量部 プロセスオイル １０重量部 架橋剤（Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミド） １〜７重量部 促進剤（ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド） ０．１〜５重量部

【００５８】tan δについては、ＪＩＳ Ｋ ６３９４
により、試験温度１００℃及び振動数１０Ｈz で測定し
た。また、亀裂長さについては、デマッチャ試験を採用
し、短繊維を混入していない供試材についてはストロー
クを１９mm〜７５mmとして１０⁵ 回往復動させた際に発
生する亀裂の長さを測定し、短繊維を混入した供試材に
ついてはストロークを６０mm〜８０mmとして１０⁵ 回往
復動させた際に発生する亀裂の長さを測定した。

【００５９】試験結果を図３〜図６に示す。図３及び図
４は短繊維が混入されていない供試材に関するものであ
り、図５及び図６は短繊維を混入した供試材に関するも
のである。

【００６０】図３〜図６によれば、架橋剤及び促進剤の
いずれの場合も、その配合量が多くなるに従ってtan δ
の値が低下する一方、亀裂長さが長くなることがわか
る。

【００６１】そして、図３及び図４（短繊維を混入しな
い場合の試験結果を示す）によれば、架橋剤配合量３〜
５重量部では促進剤配合量を１重量部とすることによ
り、tan δの値を０．０８以下にしながら、亀裂長さを
４mm以下の低い値に抑えることができることがわかる。

【００６２】また、図５及び図６（短繊維を混入した場
合の試験結果を示す）によれば、架橋剤配合量を３重量
部とするときには加硫促進剤の配合量を１〜５重量部で
変えても、tan δの値を０．１２以下にしながら、亀裂
長さを１０ｍｍ以下に抑えることができることがわか
る。

【００６３】（ＡＣＳＭの硫黄含有量等がtan δ及びベ
ルト寿命に及ぼす影響）ＡＣＳＭとして幾つかの硫黄含
有量が異なるものを準備し、適宜の配合のＡＣＳＭ組成
物で試験片（短繊維なし）を作成し１００℃、１０Ｈｚ
でのtan δの値を測定した。

【００６４】また、上記試験片と同じ配合のＡＣＳＭ組
成物に短繊維を一定方向に配向させて混入したもので試
験片（短繊維あり）を作成し、その反列理（短繊維の配
向方向に直交する方向）のtan δを同じ温度・振動数条
件で測定した。短繊維については、２デニール，繊維長
３ｍｍのアラミド短繊維又はナイロン６６短繊維を用
い、短繊維の混入量としては、ＡＣＳＭ１００重量部当
り１０重量部、１５重量部又は２０重量部の３種類とし
た。

【００６５】さらに、上記試験片（短繊維あり）と同じ
ゴム材を用いて圧縮ゴム層を形成してなるＶベルトを作
成し、その走行寿命を調べた。この供試Ｖベルトは図１
に示すローエッジタイプとした。

【００６６】また、この供試ベルトに関し、心線として
はポリエステル繊維からなるものを用いた。この心線
は、イソシアネート化合物を溶剤に溶かした接着剤液を
含浸させ加熱・乾燥した後、ＲＦＬ液をコーティングし
加熱・乾燥させた。このＲＦＬ液は、ＲＦ液（レゾルシ
ン−ホルマリン液）４３０．５重量部、２．３−ジクロ
ロブタジエン７８７．４重量部、水７１６．４重量部、
及び湿潤剤（ソジウムジオクチルスルホサクシネート２
％）６５．８重量部を混合したものである。接着ゴム層
のゴム材としては、ＡＣＳＭ１００重量部、カーボンブ
ラック４０重量部、老化防止剤２重量部、促進剤２重量
部、ＭｇＯ−Ａｌ₂ Ｏ₃ 固溶体８重量部、及びＮ−Ｎ´
−ｍ−フェニレンジマレイミド１重量部よりなるＡＣＳ
Ｍ組成物を用いた。

【００６７】なお、上記供試ベルトの構成は一例であ
り、本発明を限定するものと解釈してはならない。

【００６８】走行寿命試験は、図７に示すように、駆動
プーリ１１と従動プーリ１２とに供試Ｖベルト１を巻き
掛けて次の条件で該ベルト１を走行させ、圧縮ゴム層に
へたり又はクラックが発生して伝動不良になるまでの時
間（単位；ｈｒ）を測定するというものである。

【００６９】−ベルト走行試験条件− 駆動プーリ１１の直径；１２０ｍｍ 従動プーリ１２の直径；１５０ｍｍ 初期張力 ；１５ｋｇｆ 雰囲気温度 ；９５±５℃ ベルト速度 ；３０ｍ／秒 負荷 ；２０ＰＳ

【００７０】試験結果は各供試材の配合と共に表１に示
されている。同表において、促進剤ＴＲＡは大内新興化
学工業社のジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド
の商品名ノクセラーＴＲＡのことであり、バルノックＰ
Ｍは同社のＮ，Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミドの商
品名である。同表の短繊維種の項に関し、記号「Ａ」は
アラミド短繊維を混入したことを示し、記号「Ｂ」はナ
イロン６６短繊維を混入したことを示す。同表の各成分
の項の数値は配合量（重量部）である。

【００７１】

【表１】

【００７２】−硫黄含有量の影響について− 実１、実２、実３、実４及び比１を比べると、ＡＣＳＭ
の硫黄含有量が多くなるに従ってtan δの値が低くなっ
ている。これから、硫黄含有量がtan δの値に影響を及
ぼすこと、硫黄含有量０．７重量％以上にすれば、短繊
維を混入しない場合のtan δの値を０．０７５以下にす
ることができ、短繊維を混入する場合のtan δの値を
０．１１２以下にすることができることがわかる。実１
〜４及び比１の各例ベルトの走行寿命は、いずれも圧縮
ゴム層にへたりを生じてベルトが寿命に至った時間であ
る。これらの結果から、ベルト走行寿命は硫黄含有量が
多くなるに従って、つまりtan δの値が低くなるに従っ
て延びることがわかる。

【００７３】−架橋剤配合量の影響について− 実２、実８、比２及び比３は、硫黄含有量を０．８％、
促進剤配合量を２重量部として、架橋剤配合量を０．５
〜１０重量部の範囲で変化させたものである。これらの
結果から、架橋剤配合量が多くなるに従ってtan δが低
くなることがわかる。また、実５と実６とは、硫黄含有
量を０．８％、促進剤配合量を２．５重量部として、架
橋剤配合量を前者は５重量部、後者は７重量部としたも
のであるが、架橋剤配合量の多い実６の方が実５よりも
tan δが低い。

【００７４】ベルト走行寿命に関しては、比３はクラッ
クの発生によって寿命に至ったものであり、実２、実
５、実６、実８及び比２はへたりによって寿命に至った
ものである。原則として、架橋剤配合量が多い方が、従
ってtan δが低い方が長寿命になることがわかる。但
し、比３のように架橋剤配合量が過剰でtan δが低すぎ
ると、クラックの発生によって短命になる。

【００７５】−促進剤配合量の影響について− 実５、実６、比４及び比５は、硫黄含有量を０．８％、
架橋剤配合量を５重量部として、促進剤配合量を０〜７
重量部の範囲で変化させたものである。これらの結果か
ら、促進剤配合量が多くなるに従ってtan δが低くなる
ことがわかる。また、実８と実９とは、硫黄含有量を
０．８％、架橋剤配合量を４重量部として、促進剤配合
量を前者は２重量部、後者は５重量部としたものである
が、促進剤配合量の多い実９の方が実８よりもtan δが
低い。

【００７６】ベルト寿命に関しては、比５はクラックの
発生によって寿命に至ったものであり、実５、実６、実
８、実９及び比４はへたりによって寿命に至ったもので
ある。原則として、促進剤配合量が多い方が、従ってta
n δが低い方が長寿命になることがわかる。但し、比５
のようにta促進剤配合量が過剰でn δが低すぎると、ク
ラックの発生によって短命になる。

【００７７】−短繊維混入量の影響について− 実２、実１０及び実１１は、硫黄含有量を０．８％、促
進剤配合量を２重量部、架橋剤配合量を３重量部とし
て、短繊維混入量を１０〜２０の範囲で変化させたもの
である。これらの結果から、短繊維混入量が多くなるに
従ってtan δが高くなることがわかる。また、短繊維混
入量が多くなるに従ってベルト走行寿命が短くなってい
る。

【００７８】−短繊維の種類の影響について− 実２と実１２とは、短繊維の種類のみが相異なる例であ
るが、tan δの値やベルト走行寿命にはほとんど差がな
い。従って、短繊維の種類は特に問題とならない。

【００７９】（tan δとベルト走行寿命との関係）上記
表１の各実施例及び各比較例の短繊維なしでのtan δと
ベルト走行寿命との関係をグラフ化すると、図８のよう
になり、また、同じく短繊維ありでのtanδとベルト走
行寿命との関係をグラフ化すると、図９のようになる。
同図から、tan δとベルト走行寿命との間には一定の関
係があり、短繊維なしでのtan δの値が０．０５〜０．
０９の範囲（短繊維ありでは０．０８５〜０．１３）に
あれば、ベルトの走行寿命が伸びることがわかる（な
お、図８のtan δの値が０．０４０及び０．０４５の各
プロット、並びに図９のtan δの値が０．０８０のプロ
ットはクラック発生によって寿命に至ったものであり、
他のプロットはへたりによって寿命に至ったものであ
る）。

【００８０】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、伝動ベル
トの少なくとも一部の要素が、温度１００℃、振動数１
０Ｈz でのtan δが０．０５〜０．０９のＡＣＳＭ組成
物によって形成されているから、当該要素はベルトの走
行に伴う発熱・蓄熱が少なくなり、あるいは変形回復能
力が向上し、劣化ないしへたりが抑制されてベルトの長
寿命化に有利になる。

【００８１】請求項２に係る発明によれば、上記請求項
１に記載されている伝動ベルトにおいて、ＡＣＳＭが硫
黄を０．７〜１．５重量％含有しているから、tan δを
所期の値にするうえで有利になる。

【００８２】請求項３に係る発明によれば、上記請求項
１又は請求項２に記載されている伝動ベルトにおいて、
上記ＡＣＳＭ組成物が、ＡＣＳＭ１００重量部に対し、
Ｎ，Ｎ´−ｍ−フェニレンジマレイミドが１〜７重量部
及びジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドが０．
１〜５．０重量部配合されものであるから、伝動ベルト
の当該要素の耐屈曲疲労性及び耐圧縮永久歪性を損なう
ことなくtan δの値を所期の値に設定するうえで有利に
なる。

【００８３】請求項４に係る発明によれば、上記請求項
１乃至請求項３のいずれか一に記載されている伝動ベル
トにおいて、伝動ベルトの圧縮ゴム層の少なくとも一部
が、上記ＡＣＳＭ組成物によって構成されているから、
当該圧縮ゴム層のへたりを抑制して伝動ベルトの寿命を
延ばすことができる。

【００８４】請求項５に係る発明によれば、伝動ベルト
の圧縮ゴム層が、ＡＣＳＭ組成物に短繊維が混入された
ゴム材によって構成されていて、該ゴム材の温度１００
℃、振動数１０Ｈz でのtan δが０．０８５〜０．１３
であるから、伝動ベルトのへたりを抑制して伝動ベルト
の寿命を延ばすことができる。

【００８５】請求項６及び請求項７の各発明によれば、
上記請求項４または請求項５に記載されている発明をロ
ーエッジタイプのＶベルト又はＶリブドベルトに適用し
たから、その圧縮ゴム層の発熱・蓄熱による劣化ないし
はへたりを防止し、これらのベルトの寿命を延ばすこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るＶベルトの断面図

【図２】実施例に係るＶリブドベルトの断面図

【図３】架橋剤及び促進剤の配合量がＡＣＳＭゴム（短
繊維無）のtan δに及ぼす影響を示すグラフ図

【図４】架橋剤及び促進剤の配合量がＡＣＳＭゴム（短
繊維無）の亀裂長さに及ぼす影響を示すグラフ図

【図５】架橋剤及び促進剤の配合量がＡＣＳＭゴム（短
繊維有）のtan δに及ぼす影響を示すグラフ図

【図６】架橋剤及び促進剤の配合量がＡＣＳＭゴム（短
繊維有）の亀裂長さに及ぼす影響を示すグラフ図

【図７】伝動ベルトの走行寿命試験の態様を示す正面図

【図８】伝動ベルトの走行寿命と短繊維なしでのtan δ
との関係を示すグラフ図

【図９】伝動ベルトの走行寿命と短繊維ありでのtan δ
との関係を示すグラフ図

【符号の説明】

１ Ｖベルト ３ 心線 ４ 接触ゴム層 ５ 圧縮ゴム層 ６ 短繊維 ８ Ｖリブドベルト １１ 駆動プーリ １２ 従動プーリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:12 Ｂ２９Ｌ 29:00 Ｃ０８Ｌ 23:34

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルトの少なくとも一部の要素が、 温度１００℃、振動数１０Ｈz でのtan δが０．０５〜
   ０．０９のアルキル化クロロスルホン化ポリエチレン組
   成物によって形成されていることを特徴とする伝動ベル
   ト。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されている伝動ベルトに
   おいて、 上記アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンが、硫黄
   を０．７〜１．５重量％含有していることを特徴とする
   伝動ベルト。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載されてい
   る伝動ベルトにおいて、 上記アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン組成物
   が、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン１００重
   量部に対し、Ｎ，Ｎ´−ｍ−フェニレンジマレイミドが
   １〜７重量部及びジペンタメチレンチウラムテトラスル
   フィドが０．１〜５．０重量部配合されものであること
   を特徴とする伝動ベルト。
4. 【請求項４】 ベルト長手方向に延びる心線を適正位置
   に保持する接着ゴム層と圧縮ゴム層とを備え、 上記圧縮ゴム層の少なくとも一部が、請求項１乃至請求
   項３のいずれか一に記載されているアルキル化クロロス
   ルホン化ポリエチレン組成物によって構成されているこ
   とを特徴とする伝動ベルト。
5. 【請求項５】 ベルト長手方向に延びる心線を適正位置
   に保持する接着ゴム層と圧縮ゴム層とを備え、 上記圧縮ゴム層が、アルキル化クロロスルホン化ポリエ
   チレン組成物に短繊維が混入されたゴム材によって構成
   されていて、該短繊維が混入されたゴム材は温度１００
   ℃、振動数１０Ｈz でのtan δが０．０８５〜０．１３
   であることを特徴とする伝動ベルト。
6. 【請求項６】 請求項４または請求項５に記載されてい
   る伝動ベルトがローエッジタイプのＶベルトであるも
   の。
7. 【請求項７】 請求項４または請求項５に記載されてい
   る伝動ベルトがローエッジタイプのＶリブドベルトであ
   るもの。