WO2018235755A1 - Vリブドベルト及びその製造方法 - Google Patents

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WO2018235755A1
WO2018235755A1 PCT/JP2018/023040 JP2018023040W WO2018235755A1 WO 2018235755 A1 WO2018235755 A1 WO 2018235755A1 JP 2018023040 W JP2018023040 W JP 2018023040W WO 2018235755 A1 WO2018235755 A1 WO 2018235755A1
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twist
cord
ribbed belt
fibers
coefficient
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PCT/JP2018/023040
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English (en)
French (fr)
Inventor
和貴 横山
博樹 武市
長谷川 新
西山 健
学 光冨
Original Assignee
三ツ星ベルト株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D29/00Producing belts or bands
    • B29D29/10Driving belts having wedge-shaped cross-section
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/04Blended or other yarns or threads containing components made from different materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/04V-belts, i.e. belts of tapered cross-section made of rubber
    • F16G5/06V-belts, i.e. belts of tapered cross-section made of rubber with reinforcement bonded by the rubber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/20V-belts, i.e. belts of tapered cross-section with a contact surface of special shape, e.g. toothed

Definitions

  • the present invention relates to a V-ribbed belt including a twisted cord in which aramid fibers and low modulus fibers are mixed and twisted as a core wire, and a method of manufacturing the same.
  • belt-type ISG Integrated Starter Generator
  • high dynamic tension is generated in the belt as compared to a normal engine without ISG. For example, if it is assumed that the dynamic tension generated in the belt is about 250 N / rib when the ISG is not mounted, the dynamic tension about 350 N / rib is generated in the belt when the belt type ISG drive is mounted. It is a condition.
  • V-ribbed belts for accessory drive used in engines equipped with belt type ISG drive are required to have high tensile elastic modulus in order to keep the elongation of the belt small even when high dynamic tension occurs.
  • a core wire containing a fiber having a small elongation and a high elastic modulus such as aramid fiber is preferably used.
  • the dynamic tension is high, a very high level of sound resistance and durability is also required, and a configuration in which the rib surface (frictional transmission surface) is coated with a fabric is preferably used.
  • the V-ribbed belt in which the rib surface is coated with a fabric is usually manufactured by a molding method.
  • the molding method since it is necessary to expand the laminated body of the belt constituent material including the core wire in the outer circumferential direction, it is difficult to apply a core wire with a small elongation. If the elongation of the core wire is too small, the laminate can not be expanded sufficiently and the rib shape becomes defective, the pitch of the core wire (line of the core wire in the belt width direction) is disturbed, or the core wire is damaged. As a result, problems such as reduction in tensile strength and durability of the transmission belt occur. As a countermeasure, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
  • Patent Document 1 discloses a method of manufacturing a power transmission belt using a twisted yarn cord in which aramid fibers and fibers having a relatively large intermediate elongation are mixed and twisted. ing.
  • fibers having relatively high intermediate elongation such as polyester fibers and polyamide fibers
  • rigid aramid fibers the core pitch is defective or the core is formed in pressure molding in a molding method as well. It is described that high modulus transmission belts can be manufactured that can suppress line damage and that can also be used in drives with large engine load fluctuations.
  • the object of the present invention is to provide a V-ribbed belt which can suppress the distortion and damage of the core wire pitch at the time of manufacturing by a molding method and is excellent in sound resistance and durability even when used in applications with high dynamic tension It is in providing the manufacturing method.
  • V-ribbed belt is manufactured by a molding method by mixing and twisting a high elongation aramid fiber having a tensile modulus of 50 to 100 GPa and a low modulus fiber having a tensile modulus lower than that of the high elongation aramid fiber.
  • a high elongation aramid fiber having a tensile modulus of 50 to 100 GPa
  • a low modulus fiber having a tensile modulus lower than that of the high elongation aramid fiber.
  • the V-ribbed belt of the present invention has a high elongation aramid fiber having an intermediate elongation of 0.8% or more at a load of 4 cN / dtex and a tensile modulus of 50 to 100 GPa, and the high elongation aramid fiber It includes a twist cord mixed and twisted with a low modulus fiber having a lower tensile modulus than that.
  • the low modulus fiber may have a tensile modulus of 20 GPa or less.
  • the proportion of the high elongation aramid fiber may be 60 to 95% by mass in the twist cord.
  • the twist cord is a twist cord obtained by twisting a plurality of first twist yarns or a twist cord obtained by twisting a plurality of non-twist yarns, and the twist twist coefficient of this twist cord is 0 to 6 and the upper twist coefficient is 2 to It may be six.
  • the twist cord may be rung twist.
  • the ratio of the upper twist coefficient to the lower twist coefficient of the high elongation aramid fiber may be 4 to 8 (particularly 5 to 7) in the Lang stranded twisted cord, and the high twist aramid fiber has a lower twist coefficient of 1 or less It may be
  • the twist cord may be a multi-twist, and a high twist aramid fiber may have a first twist coefficient of 2 or more.
  • at least a part of the friction transmission surface may be coated with a fabric.
  • the V-ribbed belt of the present invention may be a V-ribbed belt mounted on an engine equipped with a belt type ISG drive.
  • the present invention relates to the method for producing a V-ribbed belt including a cord preparation step of preparing a cord by bonding the twist cord, and in the cord preparation step, a heat set draw ratio during heat treatment of adhesion processing.
  • the manufacturing method which carries out heat extension fixation by 3% or less is also included.
  • a high elongation aramid having an intermediate elongation of 0.8% or more at a load of 4 cN / dtex and a tensile modulus of 50 to 100 GPa Since the fiber and the low modulus fiber having a tensile modulus of elasticity lower than that of the high elongation aramid fiber are mixed and twisted, it is possible to suppress the distortion and damage of the core wire pitch at the time of production by the molding method and Sound resistance and durability can be maintained even when used in applications with high specific tension.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the V-ribbed belt of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a tester for evaluating the bending fatigue test of the cord obtained in the example and the comparative example.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a tester for evaluating the endurance running test of the V-ribbed belt obtained in Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the ratio of the upper twist coefficient to the upper twist coefficient of the aramid fibers in Examples 1 to 6 and 11 to 12, and the running life of the V-ribbed belt.
  • the V-ribbed belt of the present invention has a high elongation aramid fiber having an intermediate elongation of 0.8% or more at a load of 4 cN / dtex and a tensile elastic modulus of 50 to 100 GPa, and this high elongation aramid fiber It includes a twist cord mixed and twisted with a low modulus fiber having a low tensile modulus.
  • the high elongation aramid fiber having a large tensile elastic modulus is included, excellent durability is exhibited even in high load transmission.
  • the laminated body of the belt constituent material including the core wire can be sufficiently expanded in the circumferential direction at the time of belt manufacture, The distortion and damage of the pitch of the core wire are suppressed, and the durability of the belt is excellent.
  • the tensile modulus of the low modulus fiber needs to be small to some extent, for example, 20 GPa or less in order to secure elongation.
  • the high elongation aramid fiber which is one of the raw yarns contained in the twisted cord, may have an intermediate elongation of 0.8% or more (eg, 0.8 to 3%) at a load of 4 cN / dtex, preferably 0 It may be 9% or more (eg, 0.9 to 2%), more preferably 1% or more (eg, 1 to 1.5%). If the intermediate elongation of the high elongation aramid fiber is less than 0.8%, the cord may be damaged due to expansion in the circumferential direction at the time of manufacturing the belt, and the durability may be lowered.
  • intermediate elongation means intermediate elongation under a load of 4 cN / dtex and can be measured by a method according to JIS L1017 (2002).
  • the tensile modulus of high elongation aramid fiber is preferably high to suppress belt elongation during use, but if too high it tends to decrease the intermediate elongation, so it is adjusted to an appropriate range
  • the necessary range is 50 to 100 GPa, preferably 50 to 90 GPa (eg 60 to 90 GPa), more preferably 60 to 80 GPa (especially 60 to 70 GPa).
  • the tensile elastic modulus can be measured by measuring a load-elongation curve according to the method described in JIS L1013 (2010), and determining the average slope of a region under a load of 1000 MPa.
  • the high elongation aramid fiber itself to be mixed and twisted with the low modulus fiber may be a twisted yarn (bottom twist yarn) or may be a non-twist yarn (fiber bundle).
  • the lower twist coefficient of the high elongation aramid fiber itself can be selected from the range of about 0 to 6, for example, about 0.1 to 5, preferably about 0.3 to 4. If the lower twist coefficient is too large, tensile strength may decrease, belt elongation may increase, transmission failure may occur, heat generation due to slip may increase, and durability may decrease.
  • the lower twist coefficient of the high elongation aramid fiber may be 3 or less (particularly 1 or less), for example, 0.1 to 3, preferably 0.2 to 1, and further Preferably, it may be about 0.3 to 0.8 (especially 0.3 to 0.7). Since the bending fatigue resistance is secured to some extent by rung twisting, it is preferable that the lower twisting coefficient be as small as possible from the viewpoint of suppressing the elongation.
  • the lower twist coefficient of the high elongation aramid fiber may be 1.5 or more (particularly 2 or more), for example 1.5 to 6, preferably 2 to 5.5. More preferably, it may be about 3 to 5 (especially 3.5 to 4.5).
  • Lang twist which is excellent in bending fatigue resistance
  • the bending fatigue resistance can be secured and the durability can be improved even in the multi-twist configuration.
  • each twisting coefficient of the first twisting coefficient and the upper twisting coefficient can be calculated based on the following equation.
  • Twist factor [twist number (turns / m) ⁇ ⁇ total fineness (tex)] / 960
  • the high elongation aramid fibers which are raw yarns, are usually para-aramid multifilament yarns containing para-aramid fibers.
  • the para-aramid multifilament yarn may include monofilament yarns of para-aramid fibers, and may include monofilament yarns of other fibers (such as polyester fibers), if necessary.
  • the proportion of the para-aramid fiber may be 50% by mass or more (particularly 80 to 100% by mass) based on the whole monofilament yarn (multifilament yarn), and generally all monofilament yarns are composed of para-aramid fibers ing.
  • the multifilament yarn may contain a plurality of monofilament yarns, and may contain, for example, about 100 to 5000, preferably 300 to 2000, and more preferably about 600 to 1000 monofilament yarns.
  • the average fineness of the monofilament yarn may be, for example, about 0.8 to 10 dtex, preferably about 0.8 to 5 dtex, and more preferably about 1.1 to 1.7 dtex.
  • the high elongation aramid fiber which is a raw yarn, is a single repeating unit of para-aramid fiber (for example, polyparaphenylene terephthalamide fiber made by Teijin Ltd. “Twaron” or Toray DuPont Ltd. “Kevlar” etc.
  • Copolymerized para-aramid fiber for example, co-polymerized aramid fiber of polyparaphenylene terephthalamide and 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide
  • which may be a plurality of repeating units for example, Teijin Ltd. It may be manufactured by "Technola” or the like.
  • the number of high elongation aramid fibers (multifilament yarns themselves) mixed with low modulus fibers is not particularly limited, and may be one or more, for example, 1 to 10, preferably 2 to 5, further Preferably, it is about 3 to 4 (especially 3).
  • the proportion of the high elongation aramid fiber may be 50 to 99% by mass in the twisted cord, for example, 60 to 95% by mass, preferably 60 to 90% by mass, more preferably 70 to 90% by mass It may be about 85% by mass). If the proportion of the high elongation aramid fiber is too low, the belt may be stretched to cause transmission failure or heat generation due to slip may be increased to lower the durability. On the other hand, if the component ratio is too high, it is not possible to expand the laminate of the belt component materials including the core wire in the circumferential direction sufficiently at the time of belt manufacture, the pitch of the core wire is disturbed or the core wire is damaged. There is a risk that the durability of the
  • the fineness of the high elongation aramid fiber (in the case of plural fibers, each high elongation aramid fiber) to be mixed and twisted with the low modulus fiber can be selected from the range of about 500 to 3000 dtex, for example 600 to 2000 dtex, preferably 700 to 1700 dtex, More preferably, it may be about 800 to 1,500 dtex (particularly about 1,000 to 1,200 dtex). If the fineness is too small, the elongation may be increased or the life may be decreased. On the other hand, if it is too large, the bending fatigue resistance may be reduced to deteriorate the life.
  • the low modulus fiber which is the other raw yarn contained in the twisted cord, may have a tensile modulus lower than that of the high elongation aramid fiber, but the smaller one is because it can secure the elongation at the time of belt production.
  • the tensile modulus of a low modulus fiber may be, for example, 20 GPa or less, preferably 15 GPa or less (eg, 10 GPa or less), more preferably 8 GPa or less (particularly 5 GPa or less), for example, 0.1 to 10 GPa (In particular, about 1 to 5 GPa).
  • the lower limit value of the tensile modulus of elasticity of the low modulus fiber is not particularly limited, but for example, 0.1 GPa or more is preferable.
  • the low modulus fiber itself to be mixed and twisted with the high elongation aramid fiber may also be a twisted yarn (bottom twisted yarn) or a non-twisted yarn.
  • the lower modulus fiber itself can be selected from the range of about 0 to 6, for example, 0.1 to 5, preferably 0.2 to 3, more preferably 0.3 to 2 (particularly 0.4 to 1). ) Degree. If the lower twist coefficient is too large, tensile strength may decrease, belt elongation may increase, transmission failure may occur, heat generation due to slip may increase, and durability may decrease.
  • Low modulus fibers which are raw yarns, are also usually multifilament yarns.
  • the multifilament yarn may be formed of the same kind of monofilament yarn or may be formed of different kinds of monofilament yarn.
  • the low modulus fibers which are raw yarns, include, for example, natural fibers (cotton, hemp, etc.), regenerated fibers (rayon, acetate, etc.), synthetic fibers (polyolefin fibers such as polyethylene and polypropylene, styrene fibers such as polystyrene, etc.) Fluorine-based fibers such as ethylene, acrylic fibers, polyvinyl chloride fibers, polyvinylidene chloride fibers, vinyl alcohol fibers such as polyvinyl alcohol, polyamide fibers, low elongation aramid fibers, polyester fibers, wholly aromatic polyester fibers, polyurethane fibers Etc.), inorganic fibers (carbon fibers, glass fibers, etc.) and the like. These fibers can be used alone or in combination of two or more. Among these, polyamide fibers are preferable, and aliphatic polyamide fibers such as nylon 6 and nylon 66 are particularly preferable.
  • the number of low modulus fibers (multifilament yarns themselves) mixed with high elongation aramid fibers is not particularly limited, and may be one or more, for example, 1 to 5, preferably 1 to 3, and further Preferably, it is about 1 to 2 (especially 1).
  • the fineness of low modulus fibers (in the case of plural fibers, each low modulus fiber) to be mixed and twisted with high elongation aramid fibers can be selected from the range of about 500 to 3000 dtex, for example, 600 to 2000 dtex, preferably 700 to 1500 dtex, and more preferably May be on the order of 800 to 1200 dtex (especially 850 to 1000 dtex). If the fineness is too small, the elongation may increase or the life may decrease. On the other hand, if the size is too large, the bending fatigue resistance may decrease to deteriorate the life.
  • the twist cord may be a twist cord obtained by twisting a plurality of lower twist yarns (a lower twist yarn of one or more high elongation aramid fibers and a lower twist yarn of one or more low modulus fibers), and a plurality of non-twist yarns ( It may be a twist cord (one twist) obtained by twisting one or more non-twisted yarns of high elongation aramid fibers and one or more low modulus fibers).
  • the twist cord is a twist cord obtained by twisting a plurality of first twist yarns in order to increase the elongation of the twist cord.
  • the direction of the first twist and the upper twist may be the same rung twist, or may be opposite plied twists.
  • a plurality of single-twisted yarns may be top-twisted, or a single-twisted yarn and a lower-twist yarn, or a single-twisted yarn and a non-twisted yarn may be top-twisted.
  • Lang twist is preferable in terms of excellent bending fatigue resistance and improvement in the belt life.
  • the lower twist coefficient of the lower twist yarn (and non-twist yarn) can be selected from the range of 0 to 7 (eg, 0 to 6), and is, for example, about 0.1 to 5, preferably about 0.3 to 4.
  • the first twist coefficient in particular, the first twist coefficient of high elongation aramid core wire
  • the first twist coefficient is, for example, 0.1 to 3, preferably 0.2 to 2, and more preferably 0.3. It is approximately 1 to 1 (especially 0.4 to 0.8). If the lower twist coefficient is too large, tensile strength may decrease, belt elongation may increase, transmission failure may occur, heat generation due to slip may increase, and durability may decrease.
  • the upper twist coefficient of the twisted cord can be selected from the range of 2 to 6, for example, 2.5 to 5.5, preferably 3 to 5, more preferably 3 to 4 (especially 3 to 3.5) or so It is. If the upper twist coefficient is too large, tensile strength may decrease, belt elongation may increase, transmission failure may occur, heat generation due to slip may increase, and durability may decrease. On the other hand, when the upper twist coefficient is too small, there is a possibility that the bending fatigue resistance may be reduced and the belt durability may be reduced.
  • the ratio of the upper twist coefficient to the first twist coefficient of the high elongation aramid core wire is important.
  • the upper twist coefficient is preferably larger than the lower twist coefficient of the high elongation aramid fiber, and the ratio of the upper twist coefficient to the lower twist coefficient of the high elongation aramid fiber (upper twist coefficient / lower The twist coefficient) can be selected from the range of 3 to 10, for example, 4 to 8, preferably 4.5 to 8 (eg 5 to 7.5), more preferably 5 to 7 (especially 6.5 to 7) is there.
  • the bending fatigue resistance can be improved and the durability can be improved by increasing the upper twist coefficient with respect to the lower twist coefficient of the high elongation aramid fiber.
  • increasing both the lower twist and the upper twist increases the demerit that the elongation increases, but reduces the lower twist and increases the upper twist so that the elasticity is improved. It can be estimated that the balance between the rate and the bending fatigue resistance is improved.
  • the twist cord is a multi-twist
  • the upper twist coefficient is about the same as the lower twist coefficient of the high elongation aramid fiber
  • the ratio of the upper twist coefficient to the lower twist coefficient of the high elongation aramid fiber (upper The twist coefficient / bottom twist coefficient) can be selected from the range of 0.5 to 2, and is, for example, 0.6 to 1.5, preferably 0.7 to 1.2, more preferably 0.75 to 1 (in particular 0. 1). 8 to 0.9).
  • the total fineness of the twisted cord can be selected, for example, in the range of about 1000 to 10000 dtex, for example, 2000 to 8000 dtex, preferably 2500 to 7000 dtex, more preferably 3000 to 6000 dtex (particularly about 3500 to 5000 dtex). If the total fineness is too small, the elongation may be increased or the life may be reduced. If the total fineness is too large, the bending fatigue resistance may be reduced to reduce the life.
  • the V-ribbed belt of the present invention only needs to contain the twisted cord, and usually includes a cord obtained through a cord preparation step of subjecting the twisted cord to adhesion treatment.
  • a general-purpose adhesion treatment may be performed to enhance the adhesion between the twisted cord forming the cord and the rubber.
  • adhesion treatment include a method of immersion in a treatment solution containing an epoxy compound or a polyisocyanate compound, a method of immersion in an RFL treatment solution containing resorcinol, formaldehyde and a latex, a method of immersion in a rubber paste, and the like. These treatments may be applied alone or in combination of two or more.
  • other methods such as spraying and coating may be used, but immersion is preferable in terms of easily infiltrating the adhesive component to the inside of the cord and in terms of making the thickness of the adhesive layer uniform.
  • heat treatment may be performed for drying or curing after various adhesive components are attached.
  • the heat setting stretch ratio during this heat treatment may be about 0 to 3%, preferably about 0.1 to 2.5%, and more preferably about 0.5 to 2%.
  • the rib shape can be stably formed, and the disturbance and damage of the core wire pitch can be suppressed.
  • the heat set draw ratio can be determined from the following equation by measuring the velocity of the core of the heat treatment furnace at the inlet and outlet.
  • Heat setting draw ratio (%) ⁇ (speed of core at exit of heat treatment furnace-speed of core at entrance of heat treatment furnace) / speed of core at entrance of heat treatment furnace ⁇ ⁇ 100
  • V-ribbed belt The form of the V-ribbed belt of the present invention is not particularly limited as long as it has a plurality of V-rib portions extending in parallel to each other along the longitudinal direction of the belt, and the form shown in FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the V-ribbed belt of the present invention.
  • the V-ribbed belt shown in FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the V-ribbed belt of the present invention.
  • the stretch layer 5 composed of a woven fabric, a knitted fabric, a non-woven fabric or the like
  • a cover canvas in order from the lower surface (inner peripheral surface) to the upper surface (rear surface)
  • the stretch layer 5 composed of a woven fabric, a knitted fabric, a non-woven fabric or the like
  • a plurality of V-shaped grooves extending in the longitudinal direction of the belt are formed in the compression rubber layer 2, and a plurality of V-ribs 3 (in FIG. 1) shown in FIG. In this case, four of them are formed, and the two inclined surfaces (surfaces) of the respective V rib portions 3 form friction transmission surfaces, and transmit power (friction transmission) in contact with the pulleys.
  • the V-ribbed belt of the present invention is not limited to this form, as long as at least a portion thereof has a compressed rubber layer having a transmission surface capable of contacting the V-rib groove (V groove) of the pulley. It is sufficient to provide a layer, a compressed rubber layer, and a core wire embedded along the longitudinal direction of the belt.
  • the core wire 1 may be embedded between the stretch layer 5 and the compressed rubber layer 2 without providing the adhesive rubber layer 4.
  • the adhesive rubber layer 4 is provided on either the compression rubber layer 2 or the stretch layer 5, and the core wire 1 is provided between the adhesive rubber layer 4 (the compression rubber layer 2 side) and the stretch layer 5 or the adhesive rubber layer 4 It may be embedded between the (stretching layer 5 side) and the compression rubber layer 2.
  • the compressed rubber layer 2 is formed of a rubber composition described in detail below
  • the adhesive rubber layer 4 is formed of a conventional rubber composition used as an adhesive rubber layer.
  • the stretch layer 5 may be formed of a conventional cover canvas or rubber composition used as a stretch layer, and may not be formed of the same rubber composition as the compressed rubber layer 2.
  • the V-ribbed belt of the present invention is excellent in sound resistance and durability even in applications where high dynamic tension is generated, it is preferable that the V-ribbed belt is generally used in applications with high dynamic tension.
  • a V-ribbed belt in which at least a part of the friction transmission surface is coated with a fabric can be mentioned.
  • the fabric may cover at least a part of the friction transmission surface, but usually covers the entire friction transmission surface.
  • a plurality of core wires 1 respectively extend in the longitudinal direction of the belt and are arranged apart from each other at a predetermined pitch in the width direction of the belt.
  • the average pitch of the cords (the average distance between the centers of adjacent cords) can be appropriately selected according to the core diameter and the desired belt tensile strength, and is, for example, 0.6 to 2 mm, preferably 0.8 to 1.
  • the thickness is preferably 5 mm, more preferably 0.9 to 1.05 mm. If the average pitch of the cords is too small, there is a risk that the cords will run over each other in the belt manufacturing process, and if too large, the tensile strength and tensile modulus of the belt may be reduced.
  • the average pitch of cords is a value obtained by measuring the distances between the centers of adjacent cords at ten cross sections in the width direction of the V-ribbed belt and averaging them. The distance between the centers of the core wire can be measured using a known device such as a scanning electron microscope (SEM) or a projector.
  • SEM scanning electron microscope
  • the core wire may be either S-twist or Z-twist, but it is preferable to alternately arrange S-twist and Z-twist in order to enhance the straightness of the belt.
  • the core wire may be coated with a rubber composition containing a rubber component that constitutes the adhesive rubber layer, in addition to the aforementioned adhesion treatment.
  • the compression rubber layer 2, the adhesive rubber layer 4 and the stretch layer 5 may be formed of a rubber composition containing a rubber component.
  • a vulcanizable or crosslinkable rubber may be used, for example, diene rubber (natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (nitrile rubber), Hydrogenated nitrile rubber and the like), ethylene- ⁇ -olefin elastomer, chlorosulfonated polyethylene rubber, alkylated chlorosulfonated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, acrylic rubber, silicone rubber, urethane rubber, fluororubber and the like.
  • rubber components can be used alone or in combination of two or more.
  • Preferred rubber components are ethylene- ⁇ -olefin elastomers (ethylene-propylene copolymer (EPM), ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), etc.) and chloroprene rubber.
  • EPM ethylene-propylene copolymer
  • EPDM ethylene-propylene-diene terpolymer
  • chloroprene rubber chloroprene rubber.
  • ethylene- ⁇ -olefin elastomer ethylene-propylene copolymer (EPM), ethylene-propylene-diene ternary resin Copolymers (EPDM) etc.
  • EPM ethylene-propylene copolymer
  • EPDM ethylene-propylene-diene ternary resin Copolymers
  • the proportion of the ethylene- ⁇ -olefin elastomer in the rubber component may be 50% by mass or more (particularly about 80 to 100% by mass), 100% by mass (ethylene Particular preference is given to - ⁇ -olefin elastomers).
  • the rubber composition may further contain short fibers.
  • short fibers include polyolefin fibers (polyethylene fibers, polypropylene fibers, etc.), polyamide fibers (polyamide 6 fibers, polyamide 66 fibers, polyamide 46 fibers, aramid fibers, etc.), polyalkylene arylate fibers (eg, polyethylene terephthalate (eg, polyethylene terephthalate) PET) fiber, polytrimethylene terephthalate (PTT) fiber, polybutylene terephthalate (PBT) fiber, C 2-4 alkylene C 8-14 arylate fiber such as polyethylene naphthalate (PEN) fiber), vinylon fiber, polyvinyl alcohol Synthetic fibers such as fibers and polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) fibers; natural fibers such as cotton, hemp and wool; and inorganic fibers such as carbon fibers.
  • polyolefin fibers polyethylene fibers, polypropylene fibers, etc.
  • the staple fibers can be used alone or in combination of two or more.
  • the staple fibers may be subjected to a conventional adhesion treatment (or surface treatment) in the same manner as the core wire.
  • the rubber composition may further contain conventional additives.
  • additives include, for example, a vulcanizing agent or a crosslinking agent (or a crosslinking agent system) (such as a sulfur-based vulcanizing agent), a co-crosslinking agent (such as bismaleimides), a vulcanization aid or a vulcanization accelerator ( Thiuram accelerators etc.), vulcanization retarders, metal oxides (zinc oxide, magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, iron oxide, copper oxide, copper oxide, aluminum oxide etc.), reinforcing agents (eg carbon black and the like) , Silicon oxides such as hydrous silica, fillers (clay, calcium carbonate, talc, mica etc.), softeners (eg paraffin oils, oils such as naphthenic oils etc), processing agents or processing aids (stearin Acids, metal stearates, waxes, paraffins, fatty acid amides, etc., anti-aging agents (antioxidants, thermal anti-aging agents,
  • the metal oxide may act as a crosslinking agent.
  • the rubber composition constituting the adhesive rubber layer 4 may particularly contain an adhesion improver (resorcinol-formaldehyde cocondensate, amino resin, etc.).
  • the rubber compositions constituting the compression rubber layer 2, the adhesive rubber layer 4 and the stretch layer 5 may be identical to one another or may be different from one another.
  • the short fibers contained in the compression rubber layer 2, the adhesive rubber layer 4 and the stretch layer 5 may be identical to one another or may be different from one another.
  • the stretch layer 5 may be formed of a cover canvas.
  • the cover canvas can be formed of, for example, a woven fabric, a wide angle canvas, a knitted fabric, a cloth material (preferably a woven fabric) such as a non-woven fabric, and the like. Etc.), rubbing the adhesive rubber into the cloth material, or laminating (coating) the adhesive rubber and the cloth material, and then laminating to the compressed rubber layer and / or the adhesive rubber layer in the form described above. Good.
  • the cloth material exemplified for the cover canvas can be used, and may be treated in the same manner as the cover canvas.
  • a knitted cloth is preferable in terms of excellent durability and extensibility.
  • the material of the knitted fabric is not particularly limited, and examples thereof include low modulus fibers and fibers exemplified as short fibers mixed in a belt.
  • the knitted fabric may be a knitted fabric of cellulosic fibers (eg, cotton yarn) and polyester fibers (such as PTT / PET conjugated fibers).
  • the method for producing the V-ribbed belt of the present invention may include the above-described cord preparation step, and a conventional method for producing a V-ribbed belt can be used.
  • the method of obtaining a vulcanized sleeve having a rib shape on the surface can be exemplified through a step of expanding a plasticity jacket and pressing and vulcanizing an unvulcanized sleeve from the inner peripheral side to an outer mold having rib-shaped imprints. .
  • the first unvulcanized sleeve is pressed from the inner circumferential side to form a preform on which the rib shape is engraved on the surface, and the plastic jacket is released from the outer mold in which the preform is brought into close contact by releasing the expansion of the plastic jacket.
  • an adhesive rubber sheet may be provided between the core wire and the stretch rubber sheet or / and between the core wire and the compression rubber sheet.
  • the first manufacturing method has a simple process and is excellent in productivity
  • the second manufacturing method can reduce the expansion ratio of the core wire by reducing the distance between the inner mold and the outer mold. Therefore, damage to the core wire can be suppressed, and a decrease in the durability of the belt can be suppressed.
  • the manufacturing method can be selected according to the priority items, but for the purpose of the present invention, it is preferable to apply the second manufacturing method.
  • N elongation (%) ((L 1- L 0 ) / L 0 ) ⁇ 100
  • a V-ribbed belt is hung around each pulley of the tester, the number of rotation of the drive pulley is 4900 rpm, the winding angle of the belt on the idler pulley is 90 °, the winding angle of the belt on the tension pulley is 90 °, and the driven pulley load is 8
  • a constant load (about 560 N) was applied so that the initial belt tension was 395 N, and the belt was run at an ambient temperature of 100 ° C. until the life of the belt.
  • Example 1 (Production of twist cord) As shown in Table 5, a bundle of fibers of 1670 dtex of aramid 1 is pretwisted with a twist coefficient of 1 and three bundles of aliphatic polyamide fibers of 940 dtex with a twist coefficient of 3 lower in the same direction as the aramid fibers. One twisted lower twist yarn was collected and over-twisted with a twist coefficient of 3.5 in the same direction as the first twist to prepare a Lang cord of twisted cord.
  • Example 2 A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 1 except that the twist factor of the upper twist was changed to 4 in the production of the twist cord.
  • Example 3 A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 1 except that the twist factor of the upper twist was changed to 4.5 in the production of the twist cord.
  • Example 4 In preparation of the twist cord, three lower twist yarns obtained by twisting a bundle of 1100 dtex aramid 2 fibers with a twist coefficient of 0.5 and a bundle of aliphatic polyamide fibers of 940 dtex with a twist coefficient of 0.5 are the same as the aramid fibers
  • a V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 1 except that one lower twisted yarn twisted in the direction was collected and twisted in the same direction as the first twist with a twisting factor of 3 to prepare a Lang cord of twisted yarn.
  • Example 5 A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 4 except that the twist factor of the upper twist was changed to 3.5 in the production of the twist cord.
  • Example 6 A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 4 except that the twist factor of the upper twist was changed to 4 in the production of the twist cord.
  • Example 7 In preparation of the twist cord, three lower twist yarns obtained by twisting a bundle of 1100 dtex aramid 2 fibers with a twist coefficient of 3.5 and a bundle of aliphatic polyamide fibers of 940 dtex are equal to aramid fibers with a twist coefficient of 0.5.
  • a V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 1 except that one lower twist yarn twisted in the direction was collected, and was overtwisted with a twist coefficient of 3 in the opposite direction to the first twist to produce a twist cord of multiple twist.
  • Example 8 A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 7 except that in the production of the twisted cord, the lower twist coefficient of the aramid fiber 2 was changed to 4.
  • Example 9 A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 8 except that in the production of the twist cord, the upper twist coefficient was changed to 3.5.
  • Example 10 A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 6 except that the bundle of fibers of aramid 2 was subjected to the top twist without adding the first twist to the production of the twist cord.
  • Example 11 A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 6 except that the twist factor of the upper twist was changed to 4.5 in the production of the twist cord.
  • Example 12 A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 4 except that in the production of the twisted cords, the first twist coefficient of the aramid 2 fiber bundle and the aliphatic polyamide fiber bundle was changed to 1.5.
  • Example 13 A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 9 except that the first twist coefficient of the bundle of aramid 2 fibers was changed to 6.5 and the upper twist coefficient was changed to 6.5 in the production of the twisted cord.
  • Comparative Example 1 In preparation of the twist cord, three lower twist yarns obtained by twisting a bundle of 1100 dtex aramid 3 fibers with a twist coefficient of 1 and a bundle of aliphatic polyamide fibers of 940 dtex with a twist coefficient of 3 in the same direction as the aramid fibers A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 1 except that one of the lower twist yarns was collected and overtwisted with a twist coefficient of 2.5 in the opposite direction to the first twist to prepare a twist cord of multiple twist.
  • Comparative example 2 A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the upper twist coefficient was changed to 3.5 in the production of the twisted cord.
  • Comparative example 3 A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the upper twist coefficient was changed to 4 in the production of the twist cord.
  • Examples 1 to 13 using aramids 1 and 2 having a large intermediate elongation the strength retention rate in the bending fatigue test was high at 75% or more for cord physical properties, and the running life was long for 200 hours or longer for belt physical properties .
  • Examples 4 to 13 using the aramid 2 having the largest intermediate elongation among the aramid fibers used this time had a particularly long running life.
  • Example 10 when the first twist of the aramid fiber is set to 0, the bending fatigue resistance is reduced in Examples 10 compared with Examples 4 to 6 compared with Examples 4 to 6 in comparison with Examples using Lang-twisted twisted cords. Rate and running life decreased.
  • Example 11 when the ratio of the upper twist coefficient to the first twist coefficient is 9, the running life is reduced as compared with Examples 4 to 6.
  • Example 12 when the ratio of the upper twist coefficient to the first twist coefficient is 2, the running life is reduced as compared with Examples 4 to 6.
  • Example 13 when the first twist coefficient and the upper twist coefficient were 6.5, the strength retention and the running life were reduced as compared with Examples 7-9.
  • rung twist tended to have a longer running life than plied twist.
  • the relationship between the ratio of the upper twist coefficient to the upper twist coefficient of the aramid fiber and the running life of the V-ribbed belt in Examples 1-6 and 11-12 is shown in FIG. Shown in.
  • the ratio of the upper twist coefficient to the first twist coefficient of the aramid fiber is large, the running life tends to be relatively long, and the ratio is 4 to 8 (especially 5 to 7) It was good in the range of about.
  • the working life of the embodiment using aramid 2 is relatively longer than that of the embodiment using aramid 1.
  • the V-ribbed belt of the present invention can be used as a V-ribbed belt used to drive an accessory of an automobile engine, but it can suppress the pitch distortion and damage of the core at the time of manufacturing by a molding method and has high dynamic tension Even if it is used, it is excellent in sound resistance and durability, so it can be particularly suitably used as a V-ribbed belt for driving an ISG-mounted engine that generates high dynamic tension.

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Abstract

本発明は4cN/dtex荷重時における中間伸度が0.8%以上であり、かつ引張弾性率が50~100GPaである高伸度アラミド繊維と、この高伸度アラミド繊維よりも引張弾性率が低い低モジュラス繊維とを混撚りした撚りコードを含むVリブドベルトに関する。

Description

Vリブドベルト及びその製造方法
 本発明は、心線としてアラミド繊維と低モジュラス繊維とを混撚りした撚りコードを含むVリブドベルト及びその製造方法に関する。
 昨今、自動車の燃費規制の強化が進む中、エンジンの燃費改善策のひとつとしてアイドリングストップ機構を搭載した車両が増加している。そして、アイドリングストップ状態からのエンジン再起動において、オルタネータから補機駆動ベルトを介してクランクシャフトを駆動するベルト式ISG(Integrated Starter Generator)駆動が普及している。ベルト式ISG駆動においては、ISG非搭載の通常のエンジンに比べて、ベルトに高い動的張力が発生する。例えば、ISG非搭載の場合にベルトに発生する動的張力が250N/リブ程度であるとした場合、ベルト式ISG駆動を搭載した場合には350N/リブ程度の動的張力がベルトに発生するといった具合である。そのため、ベルト式ISG駆動を搭載したエンジンに用いられる補機駆動用Vリブドベルトには、高い動的張力が発生した場合においてもベルトの伸びを小さく保つために引張弾性率が高いことが求められている。そのため、アラミド繊維など、伸びが小さく弾性率の高い繊維を含む心線が好適に用いられる。また、動的張力が高いために、耐発音性や耐久性についても非常に高いレベルが要求され、リブ表面(摩擦伝動面)を布帛で被覆する構成が好適に用いられる。
 リブ表面を布帛で被覆したVリブドベルトは、通常モールド型付工法により製造される。しかし、モールド型付工法では、心線を含むベルトの構成材料の積層体を外周方向に拡張する必要があるため、伸びの小さい心線の適用が困難となっている。心線の伸びが小さいと、積層体が十分に拡張できずにリブ形状が不良となったり、心線のピッチ(心線のベルト幅方向の並び)が乱れたり、心線が損傷したりして、伝動ベルトの引張強力や耐久性が低下するといった不具合が発生する。その対策として、日本国特開2008-100365号公報(特許文献1)には、アラミド繊維と中間伸度が比較的大きい繊維とを混撚した撚糸コードを用いて伝動ベルトを製造する方法が開示されている。この文献では、剛直なアラミド繊維に対して、ポリエステル繊維やポリアミド繊維などの中間伸度が比較的大きい繊維を混撚することにより、モールド型付工法における押圧成形においても心線のピッチの不良や心線損傷の発生を抑制すると共に、エンジンの負荷変動が大きい駆動装置においても使用可能な高モジュラスな伝動ベルトを製造できると記載されている。
 しかし、この伝動ベルトでも、ベルト製造時における撚糸コードの伸びやベルトの耐久性は十分ではない場合があり、改善が求められていた。
日本国特開2008-100365号公報(請求項1、段落[0017][0027])
 本発明の目的は、モールド型付工法での製造時に心線のピッチの乱れや損傷を抑制でき、かつ動的張力の高い用途に使用しても耐発音性や耐久性にも優れるVリブドベルト及びその製造方法を提供することにある。
 本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、Vリブドベルトの心線を形成するための撚りコードとして、4cN/dtex荷重時における中間伸度が0.8%以上であり、かつ引張弾性率が50~100GPaである高伸度アラミド繊維と、この高伸度アラミド繊維よりも引張弾性率が低い低モジュラス繊維とを混撚りすることにより、Vリブドベルトがモールド型付工法での製造時に心線のピッチの乱れや損傷を抑制でき、かつ動的張力の高い用途に使用しても耐発音性や耐久性も維持できることを見出し、本発明を完成した。
 すなわち、本発明のVリブドベルトは、4cN/dtex荷重時における中間伸度が0.8%以上であり、かつ引張弾性率が50~100GPaである高伸度アラミド繊維と、この高伸度アラミド繊維よりも引張弾性率が低い低モジュラス繊維とを混撚りした撚りコードを含む。前記低モジュラス繊維の引張弾性率は20GPa以下であってもよい。前記高伸度アラミド繊維の割合は、撚りコード中60~95質量%であってもよい。前記撚りコードは、複数の下撚り糸を上撚りした撚りコード又は複数の無撚糸を撚った撚りコードであり、この撚りコードの下撚り係数が0~6であり、かつ上撚り係数が2~6であってもよい。前記撚りコードはラング撚りであってもよい。ラング撚りの撚りコードにおいて、高伸度アラミド繊維の下撚り係数に対する上撚り係数の比は4~8(特に5~7)であってもよく、高伸度アラミド繊維の下撚り係数が1以下であってもよい。前記撚りコードは、諸撚りであり、かつ高伸度アラミド繊維の下撚り係数が2以上であってもよい。本発明のVリブドベルトは、摩擦伝動面の少なくとも一部が布帛で被覆されていてもよい。本発明のVリブドベルトは、ベルト式ISG駆動を搭載したエンジンに装着されるVリブドベルトであってもよい。
 本発明には、前記撚りコードを接着処理して心線を調製する心線調製工程を含む前記Vリブドベルトの製造方法であって、前記心線調製工程において、接着処理の熱処理時にヒートセット延伸率3%以下で熱延伸固定する製造方法も含まれる。
 本発明では、Vリブドベルトの心線を形成するための撚りコードとして、4cN/dtex荷重時における中間伸度が0.8%以上であり、かつ引張弾性率が50~100GPaである高伸度アラミド繊維と、この高伸度アラミド繊維よりも引張弾性率が低い低モジュラス繊維とが混撚りされているため、モールド型付工法での製造時に心線のピッチの乱れや損傷を抑制でき、かつ動的張力の高い用途に使用しても耐発音性や耐久性も維持できる。
図1は、本発明のVリブドベルトの一例を示す概略断面図である。 図2は、実施例及び比較例で得られた心線の屈曲疲労試験を評価するための試験機を示す概略図である。 図3は、実施例及び比較例で得られたVリブドベルトの耐久走行試験を評価するための試験機を示す概略図である。 図4は、実施例1~6及び11~12におけるアラミド繊維の下撚り係数に対する上撚り係数の比と、Vリブドベルトの走行寿命との関係を示すグラフである。
 [撚りコード]
 本発明のVリブドベルトは、4cN/dtex荷重時における中間伸度が0.8%以上であり、かつ引張弾性率が50~100GPaである高伸度アラミド繊維と、この高伸度アラミド繊維よりも引張弾性率が低い低モジュラス繊維とを混撚りした撚りコードを含む。本発明では、引張弾性率が大きい高伸度アラミド繊維を含むため、高負荷伝動においても優れた耐久性を示す。また、低モジュラス繊維を含むとともに、前記高伸度アラミド繊維の中間伸度が比較的大きいため、ベルト製造時に心線を含むベルトの構成材料の積層体を外周方向に十分拡張することができ、心線のピッチの乱れや損傷が抑えられ、ベルトの耐久性に優れる。低モジュラス繊維の引張弾性率は、伸びを確保する点から、ある程度小さい必要があり、例えば20GPa以下である。
 (高伸度アラミド繊維)
 撚りコードに含まれる一方の原糸である高伸度アラミド繊維は、4cN/dtex荷重時における中間伸度が0.8%以上(例えば0.8~3%)であればよく、好ましくは0.9%以上(例えば0.9~2%)、さらに好ましくは1%以上(例えば1~1.5%)であってもよい。高伸度アラミド繊維の前記中間伸度が0.8%未満であると、ベルト製造時の周方向への拡張により心線がダメージを受けて、耐久性が低下する虞がある。
 なお、本明細書及び特許請求の範囲において、中間伸度は、4cN/dtex荷重時における中間伸度を意味し、JIS L1017(2002)に準拠した方法で測定できる。
 高伸度アラミド繊維の引張弾性率は、使用時のベルト伸びを抑えるためには高い方が好ましいが、あまり高すぎると前記中間伸度が小さくなる傾向にあるため、適切な範囲に調整される必要があり、その範囲は50~100GPaであればよいが、好ましくは50~90GPa(例えば60~90GPa)、さらに好ましくは60~80GPa(特に60~70GPa)程度である。
 なお、本明細書及び特許請求の範囲において、引張弾性率は、JIS L1013(2010)に記載の方法で荷重―伸び曲線を測定し、荷重1000MPa以下の領域の平均傾斜を求める方法で測定できる。
 低モジュラス繊維と混撚りされる高伸度アラミド繊維自身は、撚糸(下撚り糸)であってもよく、無撚糸(繊維束)であってもよい。高伸度アラミド繊維自身の下撚り係数は、0~6程度の範囲から選択でき、例えば0.1~5、好ましくは0.3~4程度である。下撚り係数を大きくし過ぎると、引張強力が低下したり、ベルト伸びが大きくなって伝動不良が発生したり、スリップによる発熱が大きくなり、耐久性が低下する虞がある。
 特に、撚りコードがラング撚りである場合、高伸度アラミド繊維の下撚り係数は3以下(特に1以下)であってもよく、例えば0.1~3、好ましくは0.2~1、さらに好ましくは0.3~0.8(特に0.3~0.7)程度であってもよい。ラング撚りにより耐屈曲疲労性がある程度担保されているため、下撚り係数は小さい方が伸びを抑える点では好ましい。
 一方、撚りコードが諸撚りである場合、高伸度アラミド繊維の下撚り係数は1.5以上(特に2以上)であってもよく、例えば1.5~6、好ましくは2~5.5、さらに好ましくは3~5(特に3.5~4.5)程度であってもよい。構成自体が耐屈曲疲労性に優れるラング撚りと異なり、諸撚り構成とする場合には高伸度アラミド繊維の下撚り係数を大きくするのが好ましい。高伸度アラミド繊維の下撚り係数を大きくすると、諸撚り構成とした場合でも耐屈曲疲労性を確保し、耐久性を向上できる。
 なお、本明細書及び特許請求の範囲において、下撚り係数及び上撚り係数の各撚り係数は、以下の式に基づいて、算出できる。 
  撚り係数=[撚り数(回/m)×√トータル繊度(tex)]/960
 原糸である高伸度アラミド繊維は、通常、パラ系アラミド繊維を含むパラ系アラミドマルチフィラメント糸である。さらに、パラ系アラミドマルチフィラメント糸は、パラ系アラミド繊維のモノフィラメント糸を含んでいればよく、必要であれば、他の繊維(ポリエステル繊維など)のモノフィラメント糸を含んでいてもよい。パラ系アラミド繊維の割合は、モノフィラメント糸全体(マルチフィラメント糸)に対して50質量%以上(特に80~100質量%)であってもよく、通常、全モノフィラメント糸がパラ系アラミド繊維で構成されている。
 マルチフィラメント糸は、複数のモノフィラメント糸を含んでいればよく、例えば100~5000本、好ましくは300~2000本、さらに好ましくは600~1000本程度のモノフィラメント糸を含んでいてもよい。モノフィラメント糸の平均繊度は、例えば0.8~10dtex、好ましくは0.8~5dtex、さらに好ましくは1.1~1.7dtex程度であってもよい。
 原糸である高伸度アラミド繊維は、単独繰り返し単位のパラ系アラミド繊維(例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維である帝人(株)製「トワロン」や東レ・デュポン(株)製「ケブラー」など)であってもよく、複数の繰り返し単位を含む共重合パラ系アラミド繊維(例えば、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アラミド繊維である帝人(株)製「テクノーラ」など)であってもよい。
 低モジュラス繊維と混撚りされる高伸度アラミド繊維(マルチフィラメント糸自身)の本数は、特に限定されず、1本以上であればよく、例えば1~10本、好ましくは2~5本、さらに好ましくは3~4本(特に3本)程度である。
 高伸度アラミド繊維の割合は、撚りコード中50~99質量%であってもよく、例えば60~95質量%、好ましくは60~90質量%、さらに好ましくは70~90質量%(特に75~85質量%)程度であってもよい。高伸度アラミド繊維の構成比率が低すぎると、ベルトの伸びが大きくなって伝動不良が発生したり、スリップによる発熱が大きくなり耐久性が低下する虞がある。逆に構成比率が高すぎると、ベルト製造時に心線を含むベルトの構成材料の積層体を外周方向に十分拡張することができずに心線のピッチが乱れたり、心線が損傷してベルトの耐久性が低下する虞がある。
 低モジュラス繊維と混撚りされる高伸度アラミド繊維(複数本の場合、各高伸度アラミド繊維)の繊度は500~3000dtex程度の範囲から選択でき、例えば600~2000dtex、好ましくは700~1700dtex、さらに好ましくは800~1500dtex(特に1000~1200dtex)程度であってもよい。繊度が小さすぎると、伸びが大きくなったり寿命が低下する虞があり、逆に大きすぎると、耐屈曲疲労性が低下することにより寿命が低下する虞がある。
 (低モジュラス繊維)
 撚りコードに含まれる他方の原糸である低モジュラス繊維は、前記高伸度アラミド繊維よりも低い引張弾性率を有していればよいが、ベルト製造時の伸びを確保できる点から小さい方が好ましい。具体的には、低モジュラス繊維の引張弾性率は、例えば20GPa以下、好ましくは15GPa以下(例えば10GPa以下)、さらに好ましくは8GPa以下(特に5GPa以下)であってもよく、例えば0.1~10GPa(特に1~5GPa)程度である。また、低モジュラス繊維の引張弾性率の下限値は特に限定されないが、例えば0.1GPa以上が好ましい。
 高伸度アラミド繊維と混撚りされる低モジュラス繊維自身も、撚糸(下撚り糸)であってもよく、無撚糸であってもよい。低モジュラス繊維自身の下撚り係数は、0~6程度の範囲から選択でき、例えば0.1~5、好ましくは0.2~3、さらに好ましくは0.3~2(特に0.4~1)程度である。下撚り係数を大きくし過ぎると、引張強力が低下したり、ベルト伸びが大きくなって伝動不良が発生したり、スリップによる発熱が大きくなり、耐久性が低下する虞がある。
 原糸である低モジュラス繊維も、通常、マルチフィラメント糸である。マルチフィラメント糸は、同種のモノフィラメント糸で形成されていてもよく、異種のモノフィラメント糸で形成されていてもよい。
 原糸である低モジュラス繊維は、例えば、天然繊維(綿、麻など)、再生繊維(レーヨン、アセテートなど)、合成繊維(ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン繊維、ポリスチレンなどのスチレン系繊維、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系繊維、アクリル系繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリビニルアルコールなどのビニルアルコール系繊維、ポリアミド繊維、低伸度アラミド繊維、ポリエステル繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維など)、無機繊維(炭素繊維、ガラス繊維など)などであってもよい。これらの繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、ポリアミド繊維が好ましく、ナイロン6、ナイロン66などの脂肪族ポリアミド繊維が特に好ましい。
 高伸度アラミド繊維と混撚りされる低モジュラス繊維(マルチフィラメント糸自身)の本数は、特に限定されず、1本以上であればよく、例えば1~5本、好ましくは1~3本、さらに好ましくは1~2本(特に1本)程度である。
 高伸度アラミド繊維と低モジュラス繊維との質量比は、(高伸度アラミド繊維/低モジュラス繊維)=50/50~99/1程度であってもよく、例えば60/40~95/5、好ましくは60/40~90/10、さらに好ましくは70/30~90/10(特に75/25~85/15)程度である。
 高伸度アラミド繊維と混撚りされる低モジュラス繊維(複数本の場合、各低モジュラス繊維)の繊度は500~3000dtex程度の範囲から選択でき、例えば600~2000dtex、好ましくは700~1500dtex、さらに好ましくは800~1200dtex(特に850~1000dtex)程度であってもよい。繊度が小さすぎると、伸びが大きくなったり、寿命が低下する虞があり、逆に大きすぎると、耐屈曲疲労性が低下することにより寿命が低下する虞がある。
 (撚りコードの特性)
 撚りコードは、複数の下撚り糸(1本以上の高伸度アラミド繊維の下撚り糸及び1本以上の低モジュラス繊維の下撚り糸)を上撚りした撚りコードであってもよく、複数の無撚糸(1本以上の高伸度アラミド繊維の無撚糸及び1本以上の低モジュラス繊維の無撚糸)を撚った撚りコード(片撚り)であってもよい。これらのうち、撚りコードの伸びを大きくできる点から、撚りコードは複数の下撚り糸を上撚りした撚りコードであるのが好ましい。下撚り糸を上撚りした撚りコードの場合、下撚りと上撚りの方向が同一のラング撚りであってもよく、反対の諸撚りであってもよい。また複数の片撚り糸を上撚りしてもよく、片撚り糸と下撚り糸、又は片撚り糸と無撚糸を上撚りしてもよい。これらのうち、耐屈曲疲労性に優れ、ベルト寿命が向上する点から、ラング撚りが好ましい。撚りコードをラング撚りで構成すると、耐屈曲疲労性に優れるため、撚り係数を小さくしても心線やベルトの耐屈曲疲労性が低下し難い。そのため、ラング撚りにおいて撚り係数を小さくすることよって引張強力の低下や伸びの増加を抑えることができる。
 下撚り糸(及び無撚糸)の下撚り係数は0~7(例えば0~6)の範囲から選択でき、例えば0.1~5、好ましくは0.3~4程度である。撚りコードがラング撚りである場合、前記下撚り係数(特に、高伸度アラミド心線の下撚り係数)は、例えば0.1~3、好ましくは0.2~2、さらに好ましくは0.3~1(特に0.4~0.8)程度である。下撚り係数を大きくし過ぎると、引張強力が低下したり、ベルト伸びが大きくなって伝動不良が発生したり、スリップによる発熱が大きくなり、耐久性が低下する虞がある。
 撚りコード(上撚り糸)の上撚り係数は2~6の範囲から選択でき、例えば2.5~5.5、好ましくは3~5、さらに好ましくは3~4(特に3~3.5)程度である。上撚り係数を大きくし過ぎると、引張強力が低下したり、ベルト伸びが大きくなって伝動不良が発生したり、スリップによる発熱が大きくなり耐久性が低下する虞がある。一方、上撚り係数が小さすぎると、耐屈曲疲労性が低下してベルト耐久性が低下する虞がある。
 下撚り糸を上撚りした撚りコードにおいて、高伸度アラミド心線の下撚り係数に対する上撚り係数の比は重要である。撚りコードがラング撚りである場合、上撚り係数は高伸度アラミド繊維の下撚り係数よりも大きい方が好ましく、高伸度アラミド繊維の下撚り係数に対する上撚り係数の比(上撚り係数/下撚り係数)は3~10の範囲から選択でき、例えば4~8、好ましくは4.5~8(例えば5~7.5)、さらに好ましくは5~7(特に6.5~7)程度である。高伸度アラミド繊維の下撚り係数に対して、上撚り係数を大きくすることで耐屈曲疲労性が向上し、耐久性を向上できる。耐久性が向上するメカニズムの詳細は不明であるが、下撚りと上撚りの両方を大きくすると、伸びが大きくなるというデメリットが大きくなるが、下撚りは小さくして上撚りを大きくすることで弾性率と耐屈曲疲労性のバランスがよくなるためであると推定できる。
 一方、撚りコードが諸撚りである場合、上撚り係数は高伸度アラミド繊維の下撚り係数と同程度であるのが好ましく、高伸度アラミド繊維の下撚り係数に対する上撚り係数の比(上撚り係数/下撚り係数)は0.5~2の範囲から選択でき、例えば0.6~1.5、好ましくは0.7~1.2、さらに好ましくは0.75~1(特に0.8~0.9)程度である。高伸度アラミド繊維の下撚り係数を上撚り係数と同程度となるように、大きくすることにより、諸撚りであっても、耐屈曲疲労性を向上できる。
 撚りコード(上撚り糸)の総繊度は、例えば1000~10000dtex程度の範囲から選択でき、例えば2000~8000dtex、好ましくは2500~7000dtex、さらに好ましくは3000~6000dtex(特に3500~5000dtex)程度である。総繊度が小さすぎると、伸びが大きくなったり、寿命が低下する虞がある。総繊度が大きすぎると、耐屈曲疲労性が低下することにより寿命が低下する虞がある。
 [心線調製工程]
 本発明のVリブドベルトは、前記撚りコードを含んでいればよく、通常、前記撚りコードを接着処理する心線調製工程を経て得られる心線を含んでいる。
 心線調製工程では、心線を形成する撚りコードとゴムとの接着力を高めるために、汎用の接着処理を行ってもよい。このような接着処理としては、エポキシ化合物又はポリイソシアネート化合物を含む処理液に浸漬する方法、レゾルシンとホルムアルデヒドとラテックスとを含むRFL処理液に浸漬する方法、ゴム糊に浸漬する方法などが挙げられる。これらの処理は単独で適用してもよく、2種以上を組み合わせて適用してもよい。また、浸漬する以外に噴霧や塗布する方法であってもよいが、接着成分を心線の内部まで浸透させやすい点や接着層の厚みを均一にしやすい点から浸漬が好ましい。
 特に、心線調製工程では、各種の接着成分を付着させた後、乾燥や硬化のために熱処理を行ってもよい。特に、RFL処理液で処理した後には熱延伸固定するために熱処理を行うのが好ましい。この熱処理時のヒートセット延伸率は0~3%程度であってもよく、好しくは0.1~2.5%、さらに好ましくは0.5~2%程度であってもよい。本発明では、ヒートセット延伸率を小さくすることで加硫時の伸び代を確保できるため、リブ形状を安定して形成することができ、心線のピッチの乱れや損傷も抑えることができる。
 本明細書及び特許請求の範囲において、ヒートセット延伸率は、熱処理炉の入り口と出口の心線の速度を測定することにより、以下の式から求めることができる。
 ヒートセット延伸率(%)={(熱処理炉の出口での心線の速度-熱処理炉の入り口での心線の速度)/熱処理炉の入り口での心線の速度}×100
 [Vリブドベルト]
 本発明のVリブドベルトの形態は、ベルト長手方向に沿って互いに平行して延びる複数のVリブ部を有していれば、特に制限されず、例えば、図1に示す形態が例示される。図1は本発明のVリブドベルトの一例を示す概略断面図である。図1に示されるVリブドベルトは、ベルト下面(内周面)からベルト上面(背面)に向かって順に、圧縮ゴム層2、ベルト長手方向に心線1を埋設した接着ゴム層4、カバー帆布(織物、編物、不織布など)又はゴム組成物で構成された伸張層5を積層した形態を有している。圧縮ゴム層2には、ベルト長手方向に伸びる複数の断面V字状の溝が形成され、この溝の間には断面V字形(逆台形)の複数のVリブ部3(図1に示す例では4個)が形成されており、この各Vリブ部3の二つの傾斜面(表面)が摩擦伝動面を形成し、プーリと接して動力を伝達(摩擦伝動)する。
 本発明のVリブドベルトはこの形態に限定されず、少なくとも一部がプーリのVリブ溝部(V溝部)と接触可能な伝動面を有する圧縮ゴム層を備えていればよく、典型的には、伸張層と圧縮ゴム層と、その間にベルト長手方向に沿って埋設される心線とを備えていればよい。本発明のVリブドベルトにおいて、例えば、接着ゴム層4を設けることなく伸張層5と圧縮ゴム層2との間に心線1を埋設してもよい。さらに、接着ゴム層4を圧縮ゴム層2又は伸張層5のいずれか一方に設け、心線1を接着ゴム層4(圧縮ゴム層2側)と伸張層5との間、もしくは接着ゴム層4(伸張層5側)と圧縮ゴム層2との間に埋設する形態であってもよい。
 なお、少なくとも前記圧縮ゴム層2が以下に詳細に説明するゴム組成物で形成されていればよく、前記接着ゴム層4は接着ゴム層として利用される慣用のゴム組成物で形成されていればよく、前記伸張層5は伸張層として利用される慣用のカバー帆布又はゴム組成物で形成されていればよく、前記圧縮ゴム層2と同一のゴム組成物で形成されていなくてもよい。
 特に、本発明のVリブドベルトは、高い動的張力が発生する用途においても耐発音性や耐久性に優れるため、動的張力の高い用途で汎用されるVリブドベルトであることが好ましい。このようなVリブドベルトとしては、摩擦伝動面の少なくとも一部が布帛で被覆されているVリブドベルトが挙げられる。布帛は、摩擦伝動面の少なくとも一部を被覆していればよいが、通常、摩擦伝動面全体を被覆している。
 (心線)
 接着ゴム層4内には、複数の心線1が、ベルト長手方向にそれぞれ延在し、かつベルト幅方向に所定のピッチで互いに離隔して配置されている。
 心線の平均ピッチ(隣接する心線の中心間の平均距離)は、心線径や目的のベルト引張強度に合わせて適宜選択でき、例えば0.6~2mm、好ましくは0.8~1.5mm、さらに好ましくは0.9~1.05mm程度である。心線の平均ピッチが小さすぎると、ベルト製造工程において心線同士の乗り上げが発生する虞があり、逆に大きすぎると、ベルトの引張強度及び引張弾性率が低下する虞がある。心線の平均ピッチは、Vリブドベルトの幅方向の断面において隣接する心線の中心間の距離を10ヶ所測定し、それらを平均した値である。なお、心線の中心間の距離は走査型電子顕微鏡(SEM)や投影機などの公知の装置を用いて測定できる。
 心線は、S撚り、Z撚りのいずれであってもよいが、ベルトの直進性を高めるためにS撚りとZ撚りとを交互に配設するのが好ましい。心線は、前述の接着処理に加えて、接着ゴム層を構成するゴム成分を含むゴム組成物で被覆されていてもよい。
 (ゴム組成物)
 圧縮ゴム層2、接着ゴム層4及び伸張層5は、ゴム成分を含むゴム組成物で形成されていてもよい。ゴム成分としては、加硫又は架橋可能なゴムを用いてよく、例えば、ジエン系ゴム(天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、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等)、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。これらのゴム成分は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。好ましいゴム成分は、エチレン-α-オレフィンエラストマー(エチレン-プロピレン共重合体(EPM)、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体(EPDM)等)、及び、クロロプレンゴムである。さらに、耐オゾン性、耐熱性、耐寒性、耐候性を有し、ベルト重量を低減できる点から、エチレン-α-オレフィンエラストマー(エチレン-プロピレン共重合体(EPM)、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体(EPDM)等)が特に好ましい。ゴム成分がエチレン-α-オレフィンエラストマーを含む場合、ゴム成分中のエチレン-α-オレフィンエラストマーの割合は50質量%以上(特に80~100質量%程度)であってもよく、100質量%(エチレン-α-オレフィンエラストマーのみ)が特に好ましい。
 ゴム組成物は、短繊維をさらに含んでいてもよい。短繊維としては、例えば、ポリオレフィン系繊維(ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等)、ポリアミド繊維(ポリアミド6繊維、ポリアミド66繊維、ポリアミド46繊維、アラミド繊維等)、ポリアルキレンアリレート系繊維(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)繊維、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)繊維、ポリブチレンテレフタレート(PBT)繊維、ポリエチレンナフタレート(PEN)繊維等のC2-4アルキレンC8-14アリレート系繊維)、ビニロン繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)繊維等の合成繊維;綿、麻、羊毛等の天然繊維;炭素繊維等の無機繊維等が挙げられる。これらの短繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。ゴム組成物中での分散性や接着性を向上させるため、短繊維には、心線と同様に、慣用の接着処理(又は表面処理)を施してもよい。
 ゴム組成物は、慣用の添加剤をさらに含んでいてもよい。慣用の添加剤としては、例えば、加硫剤又は架橋剤(又は架橋剤系)(硫黄系加硫剤等)、共架橋剤(ビスマレイミド類等)、加硫助剤又は加硫促進剤(チウラム系促進剤等)、加硫遅延剤、金属酸化物(酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化鉄、酸化銅、酸化チタン、酸化アルミニウム等)、補強剤(例えば、カーボンブラックや、含水シリカ等の酸化ケイ素)、充填剤(クレー、炭酸カルシウム、タルク、マイカ等)、軟化剤(例えば、パラフィンオイルや、ナフテン系オイル等のオイル類等)、加工剤又は加工助剤(ステアリン酸、ステアリン酸金属塩、ワックス、パラフィン、脂肪酸アマイド等)、老化防止剤(酸化防止剤、熱老化防止剤、屈曲き裂防止剤、オゾン劣化防止剤等)、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等)、安定剤(紫外線吸収剤、熱安定剤等)、難燃剤、帯電防止剤等が挙げられる。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。なお、金属酸化物は架橋剤として作用してもよい。また、特に接着ゴム層4を構成するゴム組成物は、接着性改善剤(レゾルシン-ホルムアルデヒド共縮合物、アミノ樹脂等)を含んでいてもよい。
 圧縮ゴム層2、接着ゴム層4及び伸張層5を構成するゴム組成物は、互いに同一であってもよく、互いに異なってもよい。同様に、圧縮ゴム層2、接着ゴム層4及び伸張層5に含まれる短繊維も、互いに同一であってもよく、互いに異なってもよい。
 (カバー帆布)
 伸張層5は、カバー帆布で形成されていてもよい。カバー帆布は、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)などで形成でき、必要であれば、接着処理、例えば、RFL処理液で処理(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や、前記接着ゴムと前記布材とを積層(コーティング)した後、前記の形態で圧縮ゴム層及び/又は接着ゴム層に積層してもよい。
 (摩擦伝動面を被覆する布帛)
 摩擦伝動面の少なくとも一部を被覆する布帛としては、前記カバー帆布で例示された布材を利用でき、カバー帆布と同様に接着処理してもよい。前記布材のうち、摩擦伝動面を被覆する布帛としては、耐久性や伸張性に優れる点から、編布が好ましい。編布の材質は、特に限定されず、低モジュラス繊維やベルトに配合される短繊維として例示された繊維などが挙げられる。編布は、セルロース系繊維(例えば、綿糸)と、ポリエステル系繊維(PTT/PETコンジュゲート繊維など)との編布であってもよい。
 [Vリブドベルトの製造方法]
 本発明のVリブドベルトの製造方法としては、前述の心線調製工程を含んでいればよく、慣用のVリブドベルトの製造方法を利用できる。
 第1の製造方法として、可塑性ジャケットを装着した内型に未加硫伸張ゴムシート、心線、及び未加硫圧縮ゴムシートを内周側からこの順で配置した未加硫スリーブを形成する工程、可塑性ジャケットを膨張させてリブ形状の刻印を有する外型に未加硫スリーブを内周側から押圧して加硫する工程を経て、表面にリブ形状を有する加硫スリーブを得る方法が例示できる。
 第2の製造方法として、可塑性ジャケットを装着した内型に未加硫圧縮ゴムシートを配置した第1未加硫スリーブを形成する工程、可塑性ジャケットを膨張させてリブ形状の刻印を有する外型に第1未加硫スリーブを内周側から押圧して、表面にリブ形状を刻設した予備成型体を形成する工程、可塑性ジャケットの膨張を解いて予備成型体を密着させた外型から可塑性ジャケットを装着した内型を離間させた後、可塑性ジャケットを装着した内型に未加硫伸張ゴムシート及び心線を順次配置して第2未加硫スリーブを形成する工程、さらに可塑性ジャケットを再び膨張させて、予備成型体を密着させた外型に第2未加硫スリーブを内周側から押圧して予備成型体と一体的に加硫する工程を経て、表面にリブ形状を有する加硫スリーブを得る方法が例示できる。
 なお、摩擦伝動面を布帛で被覆する場合、外型と当接する未加硫スリーブの最外層(外周側)には、布帛を設けてもよい。また、心線と伸張ゴムシートの間又は/及び心線と圧縮ゴムシートの間に接着ゴムシートを設けてもよい。
 これらの方法のうち、第1の製造方法は、工程が簡素であり生産性に優れ、第2の製造方法は、内型と外型の間隔を小さくすることにより心線の拡張率を小さくできるため、心線へのダメージを抑制することができ、ベルトの耐久性の低下を抑制できる。生産性と耐久性のうち、優先する項目により製造方法を選択することができるが、本発明の目的からは第2の製造方法を適用するのが好ましい。
 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、実施例で使用した原料の詳細と、測定した評価項目の評価方法を以下に示す。
 [原料]
 (撚りコード)
 アラミド1:帝人(株)製「テクノーラ(登録商標)」、中間伸度0.9%、引張弾性率70GPa
 アラミド2:帝人(株)製「トワロン(登録商標)」、中間伸度1.0%、引張弾性率60GPa(低弾性タイプ)
 アラミド3:帝人(株)製「トワロン(登録商標)」、中間伸度0.6%、引張弾性率80GPa(標準タイプ)
 脂肪族ポリアミド:旭化成(株)製「レオナ(登録商標)ナイロン66」、中間伸度11%、引張弾性率3.8GPa。
 (接着処理液)
 ポリメリックMDI:東ソー(株)製「ミリオネート(登録商標)MR-200」、NCO含量30%
 NBRラテックス:日本ゼオン(株)製「Nipol(登録商標)1562」、全固形分41%、中高ニトリルタイプ
 ポリオレフィン系接着剤:ロード社製「ケムロック(登録商標)233X」、固形分27%。
 (ベルト)
 EPDM:ダウ・ケミカル日本(株)製「NORDEL(登録商標)IP3640」、エチレン含有量55%、エチリデンノルボルネン含有量1.8%
 カーボンブラックHAF:東海カーボン(株)製「シースト(登録商標)3」
 パラフィン系オイル:出光興産(株)製「ダイアナ(登録商標)プロセスオイル」
 老化防止剤:精工化学(株)製「ノンフレックス(登録商標)OD3」
 有機過酸化物:化薬アクゾ(株)製「パーカドックス(登録商標)14RP」
 ナイロン短繊維:旭化成(株)製「ナイロン66」、繊維長約0.5mm
 編布:綿糸とPTT/PETコンジュゲート糸の緯編布。
 [200N時伸び]
 JIS L1017(2002)に準拠して測定した。詳しくは、心線単体(作製した接着処理コード)を、オートグラフの一対の掴み具にコードがたるまずに真っ直ぐになるようにセットした。この時の掴み間隔をL(約250mm)とした。次に、片方の掴み具を300mm/minの速度で移動させてコードに引張荷重を与え、引張荷重と掴み間隔を記録した。引張荷重が200Nとなった時の掴み間隔をL(mm)として、200N時伸びを下記の式より求めた。
  200N時伸び(%)=((L-L)/L)×100
 [屈曲疲労試験(強力保持率)]
 図2に示すように、心線単体(作製した接着処理コード)を、上下に配置した一対の円柱形の回転バー(φ30mm)にS字状に屈曲させて巻きかけ、心線の一端をフレームに固定し、他端には1kgの荷重をかけた。次に、この一対の回転バーが相対距離を一定に保ったまま、上下方向に10万回往復(ストローク:140mm、サイクル:100回/分)することで、回転バーへの心線の巻き付け、巻き戻しを繰り返し行い、心線自体に屈曲疲労を与えた。この屈曲疲労試験後の心線単体の引張強力(残存強力)を測定し、予め測定しておいた屈曲疲労試験前の引張強力の値から強力保持率を算出した。
  強力保持率(%)=(屈曲後の引張強力/屈曲前の引張強力)×100
 [耐久走行試験(走行寿命)]
 直径120mmの駆動プーリ(Dr.)、直径55mmのテンションプーリ(Ten.)、直径120mmの従動プーリ(Dn.)、直径80mmのアイドラープーリ(IDL.)を順に配した図3にレイアウトを示す試験機を用いて行った。試験機の各プーリにVリブドベルトを掛架し、駆動プーリの回転数を4900rpm、アイドラープーリへのベルトの巻き付け角度を90°、テンションプーリへのベルトの巻き付け角度を90°、従動プーリ負荷を8.8kWとし、ベルト初張力が395Nとなるように一定荷重(約560N)を付与して雰囲気温度100℃でベルトの寿命まで走行させた。
 実施例1
 (撚りコードの作製)
 表5に示すように、1670dtexのアラミド1の繊維の束を撚り係数1で下撚りした下撚り糸3本と、940dtexの脂肪族ポリアミドの繊維の束を撚り係数3でアラミド繊維と同一方向に下撚りした下撚り糸1本を集めて、下撚りと同一方向に撚り係数3.5で上撚りし、ラング撚りの撚りコードを作製した。
 (コードの接着処理)
 まず、表1に示すイソシアネート化合物を含む処理液(25℃)に、作製した撚りコードを5秒間浸漬した後、150℃で2分間乾燥させた(プレディップ処理工程)。次に、プレディップ処理を終えた撚りコードを表2に示すRFL処理液(25℃)に5秒間浸漬した後、200℃で2分間熱処理を行った(RFL処理工程)。この熱処理時には、ヒートセット延伸率0~3%で熱延伸固定した。さらに、RFL処理を終えた撚りコードを表3に示す接着成分を含む処理液(固形分濃度7%、25℃)に5秒間浸漬した後、160℃で4分間乾燥させて(オーバーコート処理工程)、接着処理コードを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 (ベルトの製造)
 可塑性ジャケットを装着した内型に、表4に示す組成の未加硫圧縮ゴムシート及び編布を内周側からこの順で配置した第1未加硫スリーブを形成する工程、可塑性ジャケットを膨張させてリブ形状の刻印を有する外型に第1未加硫スリーブを内周側から押圧して、表面にリブ形状を刻設した予備成型体を形成する工程、可塑性ジャケットの膨張を解いて予備成型体を密着させた外型から可塑性ジャケットを装着した内型を離間させた後、可塑性ジャケットを装着した内型に、表4に示す組成の未加硫伸張ゴムシート及び接着処理コードを順次配置して第2未加硫スリーブを形成する工程、さらに可塑性ジャケットを再び膨張させて、予備成型体を密着させた外型に第2未加硫スリーブを内周側から押圧して予備成型体と一体的に加硫する工程を経て、表面にリブ形状を有する加硫スリーブを得た。この加硫スリーブをカッターで周方向に平行にカットし、Vリブドベルト(ベルトサイズ:3PK1100、リブ形状K形、リブ数3、周長1100mm)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 実施例2
 撚りコードの作製において、上撚りの撚り係数を4に変更する以外は実施例1と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 実施例3
 撚りコードの作製において、上撚りの撚り係数を4.5に変更する以外は実施例1と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 実施例4
 撚りコードの作製において、1100dtexのアラミド2の繊維の束を撚り係数0.5で下撚りした下撚り糸3本と、940dtexの脂肪族ポリアミドの繊維の束を撚り係数0.5でアラミド繊維と同一方向に下撚りした下撚り糸1本を集めて、下撚りと同一方向に撚り係数3で上撚りし、ラング撚りの撚りコードを作製する以外は実施例1と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 実施例5
 撚りコードの作製において、上撚りの撚り係数を3.5に変更する以外は実施例4と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 実施例6
 撚りコードの作製において、上撚りの撚り係数を4に変更する以外は実施例4と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 実施例7
 撚りコードの作製において、1100dtexのアラミド2の繊維の束を撚り係数3.5で下撚りした下撚り糸3本と、940dtexの脂肪族ポリアミドの繊維の束を撚り係数0.5でアラミド繊維と同一方向に下撚りした下撚り糸1本を集めて、下撚りと反対方向に撚り係数3で上撚りし、諸撚りの撚りコードを作製する以外は実施例1と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 実施例8
 撚りコードの作製において、アラミド繊維2の下撚り係数を4に変更する以外は実施例7と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 実施例9
 撚りコードの作製において、上撚り係数を3.5に変更する以外は実施例8と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 実施例10
 撚りコードの作製において、アラミド2の繊維の束に下撚りを加えずに上撚りに供する以外は実施例6と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 実施例11
 撚りコードの作製において、上撚りの撚り係数を4.5に変更する以外は実施例6と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 実施例12
 撚りコードの作製において、アラミド2の繊維の束及び脂肪族ポリアミドの繊維の束の下撚り係数を1.5に変更する以外は実施例4と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 実施例13
 撚りコードの作製において、アラミド2の繊維の束の下撚り係数を6.5に、上撚り係数を6.5に変更する以外は実施例9と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 比較例1
 撚りコードの作製において、1100dtexのアラミド3の繊維の束を撚り係数1で下撚りした下撚り糸3本と、940dtexの脂肪族ポリアミドの繊維の束を撚り係数3でアラミド繊維と同一方向に下撚りした下撚り糸1本を集めて、下撚りと反対方向に撚り係数2.5で上撚りし、諸撚りの撚りコードを作製する以外は実施例1と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 比較例2
 撚りコードの作製において、上撚り係数を3.5に変更する以外は比較例1と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 比較例3
 撚りコードの作製において、上撚り係数を4に変更する以外は比較例1と同様にしてVリブドベルトを製造した。
 実施例1~13及び比較例1~3で得られた接着処理コード及びVリブドベルトの評価結果を表5~7に示す。
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005

 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006

 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 [結果及び考察]
 表5~7の結果から明らかなように、アラミド繊維として中間伸度の小さいアラミド3を使用した比較例1~3は、コード物性に関して200N時伸びが2.0未満と小さく、屈曲疲労試験における強力保持率も75%に満たず低かった。また、ベルト物性に関しても、走行寿命が200時間未満と短かった。走行寿命が短かった理由は、接着処理コードの伸びが小さいと、ベルトの製造時(加硫時)にゴムがコードの間を通り抜ける際の抵抗が大きくなり、一部のコードの位置がずれて、心線のピッチが乱れたことによると推定できる。すなわち、心線のピッチの乱れによりベルトの張力分担が不均一となり、大きな張力が掛かった心線にフィラメントの切断が発生し易くなったと推定できる。
 一方、中間伸度の大きいアラミド1及び2を使用した実施例1~13は、コード物性に関して屈曲疲労試験における強力保持率が75%以上と高く、ベルト物性に関して走行寿命が200時間以上と長かった。中でも、今回用いたアラミド繊維の中で最も中間伸度が大きいアラミド2を使用した実施例4~13は、走行寿命が特に長かった。
 また、実施例4~13の中でも、撚り係数が適切な範囲に調整されているため、実施例4~9の走行寿命が長かった。ラング撚りの撚りコードを使用した実施例で比較すると、実施例10では、アラミド繊維の下撚りを0にすると、耐屈曲疲労性が低下するためか、実施例4~6と比較して強力保持率及び走行寿命が低下した。実施例11では、下撚り係数に対する上撚り係数の比を9にすると、実施例4~6と比較して走行寿命が低下した。実施例12では、下撚り係数に対する上撚り係数の比を2にすると、実施例4~6と比較して走行寿命が低下した。実施例13では、下撚り係数及び上撚り係数を6.5にすると、実施例7~9と比較して強力保持率及び走行寿命が低下した。
 さらに、撚り方に着目すると、諸撚りよりもラング撚りの方が走行寿命が長い傾向にあった。また、ラング撚りの撚りコードを使用した実施例のうち、実施例1~6及び11~12におけるアラミド繊維の下撚り係数に対する上撚り係数の比と、Vリブドベルトの走行寿命との関係を図4に示す。図4から明らかなように、ラング撚りにおいては、アラミド繊維の下撚り係数に対する上撚り係数の比が大きい方が、走行寿命が比較的長い傾向にあり、その比は4~8(特に5~7)程度の範囲で良好であった。また、アラミド1を使用した実施例よりも、アラミド2を使用した実施例の方が走行寿命が比較的長いことも明確にわかる。
 本発明のVリブドベルトは、自動車エンジンの補機駆動に用いられるVリブドベルトとして利用できるが、モールド型付工法での製造時に心線のピッチの乱れや損傷を抑制でき、かつ動的張力の高い用途に使用しても、耐発音性や耐久性にも優れるため、高い動的張力が発生するISG搭載エンジンを駆動するためのVリブドベルトとして特に好適に利用できる。
 本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な修正や変更を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
 本出願は、2017年6月20日出願の日本国特許出願2017-120811号及び、2018年6月13日出願の日本国特許出願2018-112540号に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 1…心線
 2…圧縮ゴム層
 3…Vリブ部
 4…接着ゴム層
 5…伸張層

Claims (12)

  1.  4cN/dtex荷重時における中間伸度が0.8%以上であり、かつ引張弾性率が50~100GPaである高伸度アラミド繊維と、この高伸度アラミド繊維よりも引張弾性率が低い低モジュラス繊維とを混撚りした撚りコードを含むVリブドベルト。
  2.  低モジュラス繊維の引張弾性率が20GPa以下である請求項1記載のVリブドベルト。
  3.  高伸度アラミド繊維の割合が、撚りコード中60~95質量%である請求項1又は2記載のVリブドベルト。
  4.  撚りコードが、複数の下撚り糸を上撚りした撚りコード又は複数の無撚糸を撚った撚りコードであり、この撚りコードの下撚り係数が0~6であり、かつ上撚り係数が2~6である請求項1~3のいずれか一項に記載のVリブドベルト。
  5.  撚りコードがラング撚りである請求項1~4のいずれか一項に記載のVリブドベルト。
  6.  高伸度アラミド繊維の下撚り係数に対する上撚り係数の比が4~8である請求項5記載のVリブドベルト。
  7.  高伸度アラミド繊維の下撚り係数に対する上撚り係数の比が5~7である請求項5又は6記載のVリブドベルト。
  8.  高伸度アラミド繊維の下撚り係数が1以下である請求項5~7のいずれか一項に記載のVリブドベルト。
  9.  撚りコードが諸撚りであり、かつ高伸度アラミド繊維の下撚り係数が2以上である請求項1~4のいずれか一項に記載のVリブドベルト。
  10.  摩擦伝動面の少なくとも一部が布帛で被覆されている請求項1~9のいずれか一項に記載のVリブドベルト。
  11.  ベルト式ISG駆動を搭載したエンジンに装着される請求項1~10のいずれか一項に記載のVリブドベルト。
  12.  前記撚りコードを接着処理して心線を調製する心線調製工程を含む請求項1~11のいずれか一項に記載のVリブドベルトの製造方法であって、前記心線調製工程において、接着処理の熱処理時にヒートセット延伸率3%以下で熱延伸固定する製造方法。
     
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020230897A1 (ja) * 2019-05-16 2020-11-19 三ツ星ベルト株式会社 伝動ベルトの心線用撚りコードとその製造方法および用途、ならびに伝動ベルト
CN114761705A (zh) * 2019-11-29 2022-07-15 康蒂泰克驱动***有限公司 传动带、作为多楔带的这种类型传动带的用途及制造方法
US20240060546A1 (en) * 2021-01-07 2024-02-22 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Belt with bimodulus behavior during operation
EP4092173A4 (en) * 2020-01-16 2024-04-03 Mitsuboshi Belting Ltd. CORE WIRE FOR DRIVE BELTS, DRIVE BELTS AND METHOD FOR MANUFACTURING CORE WIRE AND DRIVE BELTS

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0291239A (ja) * 1988-09-22 1990-03-30 Sumitomo Rubber Ind Ltd 自動二輪車用ラジアルタイヤ
JP2008100365A (ja) 2006-10-17 2008-05-01 Mitsuboshi Belting Ltd 伝動ベルトの製造方法
JP2016079548A (ja) * 2014-10-21 2016-05-16 ハンコック タイヤ カンパニー リミテッド ハイブリッドコード及びその製造方法並びにそれを使用した高性能ラジアルタイヤ
JP2017120811A (ja) 2015-12-28 2017-07-06 クアーズテック株式会社 フォーカスリング
JP2018112540A (ja) 2017-01-06 2018-07-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 センサーおよび方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0291239A (ja) * 1988-09-22 1990-03-30 Sumitomo Rubber Ind Ltd 自動二輪車用ラジアルタイヤ
JP2008100365A (ja) 2006-10-17 2008-05-01 Mitsuboshi Belting Ltd 伝動ベルトの製造方法
JP2016079548A (ja) * 2014-10-21 2016-05-16 ハンコック タイヤ カンパニー リミテッド ハイブリッドコード及びその製造方法並びにそれを使用した高性能ラジアルタイヤ
JP2017120811A (ja) 2015-12-28 2017-07-06 クアーズテック株式会社 フォーカスリング
JP2018112540A (ja) 2017-01-06 2018-07-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 センサーおよび方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3643945A4 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020230897A1 (ja) * 2019-05-16 2020-11-19 三ツ星ベルト株式会社 伝動ベルトの心線用撚りコードとその製造方法および用途、ならびに伝動ベルト
JP2020190064A (ja) * 2019-05-16 2020-11-26 三ツ星ベルト株式会社 伝動ベルトの心線用撚りコードとその製造方法および用途、ならびに伝動ベルト
CN113840952A (zh) * 2019-05-16 2021-12-24 三之星机带株式会社 传动带的芯线用加捻绳及其制造方法和用途、以及传动带
CN113840952B (zh) * 2019-05-16 2023-08-11 三之星机带株式会社 传动带的芯线用加捻绳及其制造方法和用途、以及传动带
US11933383B2 (en) 2019-05-16 2024-03-19 Mitsuboshi Belting Ltd. Twisted cord for core wire of transmission belt, manufacturing method and use of same, and transmission belt
CN114761705A (zh) * 2019-11-29 2022-07-15 康蒂泰克驱动***有限公司 传动带、作为多楔带的这种类型传动带的用途及制造方法
EP4092173A4 (en) * 2020-01-16 2024-04-03 Mitsuboshi Belting Ltd. CORE WIRE FOR DRIVE BELTS, DRIVE BELTS AND METHOD FOR MANUFACTURING CORE WIRE AND DRIVE BELTS
US20240060546A1 (en) * 2021-01-07 2024-02-22 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Belt with bimodulus behavior during operation

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