CN111712651B

CN111712651B - 多楔带及其使用

Info

Publication number: CN111712651B
Application number: CN201980012795.9A
Authority: CN
Inventors: 武市博树; 今井宏贵; 光富学
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2018-02-15
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2022-02-22
Anticipated expiration: 2039-02-14
Also published as: CN111712651A; WO2019160055A1

Abstract

本发明涉及一种多楔带，其是压缩橡胶层的摩擦传动面被针织布被覆的多楔带，其中，上述压缩橡胶层由含有乙烯‑α‑烯烃弹性体和炭黑的橡胶组合物的固化物形成，上述炭黑含有一次粒径为40nm以上的软碳和一次粒径小于40nm的硬碳，并且上述软碳与上述硬碳的粒子数之比为前者/后者＝3/97～25/75。

Description

多楔带及其使用

技术领域

本发明涉及摩擦传动面被布帛(针织布等)被覆、耐久性、抗噪声产生性优良、还能够实现减少转矩损耗的多楔带及其使用方法。

背景技术

作为汽车的辅机驱动用途、农用机械的驱动用途，广泛使用摩擦传动带。作为摩擦传动带，可以例示平带、V型带、多楔带等，与以通过带轮与带齿部的机械性嵌合来传递动力的齿形带为代表的啮合传动带相区别地使用。其中，多楔带能够兼顾传动能力高和耐弯曲疲劳性，因此通常用作汽车的辅机驱动用途。形成多楔带的压缩层的橡胶组合物大多使用氯丁二烯橡胶作为橡胶成分，但是，根据提高耐热性、耐寒性和耐久性的要求，近年来通常使用乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)。此外，在多楔带中，还已知有为了提高耐磨损性或者调整摩擦系数而利用增强布被覆摩擦传动面而成的带。上述增强布可以应用机织布、针织布、无纺布等，作为构成这些增强布的纤维，可以根据耐磨损性、吸水性等的要求使用各种纤维。

例如，在日本特表2010-539394号公报(专利文献1)中公开了一种多楔带，其中，肋表面被帆布被覆，上述帆布在规定的两个方向自由伸缩，上述帆布含有弹性纱和至少一种非弹性纱，上述非弹性纱含有纤维素基的纤维或纱。在该文献中还记载了：通过调整帆布的原材料，能够提高多楔带的肋表面的耐久性，能够使期望的肋表面状态持续，可以考虑噪声产生性等来选择帆布的原材料。

如专利文献1那样在肋表面具有增强布的构成能够提高肋表面的耐久性、抗噪声产生性，而另一方面，存在带的弯曲性降低的倾向。如果带的弯曲性降低，则为了使带弯曲而需要大量的能量，该能量的一部分以热的形式被释放至外部，因此能量损耗(转矩损耗)有可能增大。这样的损耗在近来要求的环境性能(提高燃料效率)方面不优选，需要改善。

作为减少多楔带的转矩损耗的方法，在日本特开2010-276127号公报(专利文献2)中公开了一种多楔带，其中，利用乙烯-α-烯烃弹性体的含有比率为45质量％以上、炭黑的含有比率小于35质量％的橡胶组合物形成了压缩层。在该文献中记载了：通过使用减少了炭黑的含有比率的橡胶组合物，能够抑制内部损失(损耗角正切tanδ)，能够减少转矩损耗。

虽然可以如专利文献2那样通过减少炭黑的配合量来减少发热(转矩损耗)，但是，就该方法而言，存在橡胶的模量、硬度降低、从而带不适合高负荷传动的担忧，在近年来高负荷传动的要求下难以采用。

这样，在现有技术中，还不存在能够提高耐久性、抗噪声产生性、并且同时能够实现减少转矩损耗的多楔带。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2010-539394号公报(权利要求1、第[0005]、[0012]段)

专利文献2：日本特开2010-276127号公报(权利要求2、第[0006]、[0012]段)

发明内容

发明所要解决的问题

因此，本发明的目的在于提供能够提高耐久性、抗噪声产生性、并且还能够减少转矩损耗的多楔带及其使用方法。

本发明的另一目的在于提供即使在高负荷传动下也能够减少转矩损耗的多楔带及其使用方法。

本发明的又一目的在于提供能够提高沾水时的抗噪声产生性的多楔带及其使用方法。

用于解决问题的方法

本发明人为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现，通过利用含有乙烯-α-烯烃弹性体以及以特定比例组合的一次粒径为40nm以上的软碳和一次粒径小于40nm的硬碳的橡胶组合物的固化物形成摩擦传动面被针织布被覆的多楔带的压缩橡胶层，能够提高耐久性、抗噪声产生性，并且还能够减少转矩损耗，从而完成了本发明。

即，本发明的摩擦传动带是压缩橡胶层的摩擦传动面被针织布被覆的多楔带，上述压缩橡胶层由含有乙烯-α-烯烃弹性体和炭黑的橡胶组合物的固化物形成，上述炭黑含有一次粒径为40nm以上的软碳和一次粒径小于40nm的硬碳，并且上述软碳与上述硬碳的粒子数之比为前者/后者＝3/97～25/75。上述软碳的平均一次粒径可以为45～100nm。上述硬碳的平均一次粒径可以为10～35nm。上述橡胶组合物还可以含有短纤维。上述短纤维的比例可以是相对于乙烯-α-烯烃弹性体100质量份为10质量份以下。上述炭黑的比例可以是相对于乙烯-α-烯烃弹性体100质量份为30质量份以上。上述橡胶组合物还可以含有硫化剂和/或交联剂。上述硫化剂和上述交联剂的合计比例可以是相对于乙烯-α-烯烃弹性体100质量份为1～5质量份。上述乙烯-α-烯烃弹性体的二烯含量可以为1～3质量％。上述乙烯-α-烯烃弹性体的门尼粘度(ML(1+4)125℃)可以为30～60。

在本发明中还包括将带张力调整为30～120N/肋的范围来使用上述多楔带的方法。

发明效果

在本发明中，摩擦传动面被针织布被覆的多楔带的压缩橡胶层由含有乙烯-α-烯烃弹性体以及以特定比例组合的一次粒径为40nm以上的软碳和一次粒径小于40nm的硬碳的橡胶组合物的固化物形成，因此，能够提高耐久性、抗噪声产生性，并且还能够减少转矩损耗。此外，即使在高负荷传动下也能够减少转矩损耗。另外，如果利用含有纤维素类纤维的针织布被覆摩擦传动面，还能够提高沾水时的抗噪声产生性。

附图说明

图1是示出本发明的多楔带的一例的示意性截面图。

图2是示出实施例中的用于测定转矩损耗的试验机的布局的示意图。

图3是示出实施例1和比较例1～2中的转矩损耗的测定结果的图。

图4是示出实施例中的用于测定驱动转矩的试验机的布局的示意图。

图5是示出实施例1和比较例1～2的在40N/肋的带张力下的驱动转矩的测定结果的图。

图6是示出实施例1和比较例1～2的在80N/肋的带张力下的驱动转矩的测定结果的图。

图7是示出实施例1和比较例1～2的在120N/肋的带张力下的驱动转矩的测定结果的图。

具体实施方式

以下，根据需要参考附图对本发明的一个实施方式详细地进行说明。本发明的多楔带的特征在于，形成有沿着带周长方向延伸的多个V字形肋部，传动效率高。具体而言，如图1所示，本发明的多楔带1具备：形成带背面(带的外周面)并且由覆盖帆布(机织物、针织物、无纺布等)构成的延伸层4、形成在该延伸层的单面侧(一个表面侧)且具有摩擦传动面(摩擦传动部的表面)的压缩层(压缩橡胶层)2、被覆(层叠)于压缩层(压缩橡胶层)2的摩擦传动面而形成带内周面且可与带轮接触的针织布5和沿着带长度方向(周长方向)埋设于上述延伸层4与压缩层2之间的芯体3。在该例中，芯体3是在带宽度方向上以规定间隔排列的芯线(绞合软线)，与延伸层4和压缩层2相接地夹设于两层之间。

在压缩层2中，形成有沿带长度方向延伸的多个截面为V字形的槽，在该槽之间形成有截面为V字形(倒梯形)的多个肋，肋的两个倾斜面(表面)形成摩擦传动面。并且，摩擦传动面可经由针织布5与带轮接触。

需要说明的是，本发明的多楔带不限定于上述结构，例如，可以将延伸层4利用橡胶组合物形成，可以为了提高芯体3与延伸层4或压缩层2的胶粘性而在压缩层2与延伸层4之间夹设胶粘层。芯体3只要能够埋设于延伸层4与压缩层2之间即可，例如，可以埋设于压缩层2中，也可以在与延伸层4接触的同时埋设于压缩层2中。此外，芯体3可以埋设于上述胶粘层中，也可以在压缩层2与胶粘层之间或者胶粘层与延伸层4之间埋设芯体3。

下面，对构成带的各构件以及带的制造方法的详细情况进行说明。

[针织布]

在本发明中，压缩橡胶层的摩擦传动面被针织布被覆，因此能够提高多楔带的耐久性和抗噪声产生性。作为针织布，可以利用被覆多楔带的摩擦传动面的针织布或惯用作覆盖帆布的针织布，从能够提高沾水时的抗噪声产生性的观点出发，可以为由吸水性纤维和非吸水性纤维形成的针织布(例如，日本特开2016-70494号公报中记载的针织布)。

作为吸水性纤维(或者含有吸水性纱的纤维)，例如可以例示：乙烯醇类纤维(聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物的纤维、维纶等)、聚酰胺纤维(聚酰胺6纤维、聚酰胺66纤维、聚酰胺46纤维等脂肪族聚酰胺纤维等)、纤维素类纤维[纤维素纤维(来自植物、动物或细菌等的纤维素纤维)、纤维素衍生物的纤维]、来自动物的纤维(羊毛、蚕丝等)等。这些吸水性纤维可以单独使用或组合使用两种以上。其中，优选纤维素纤维(特别是棉纤维)。

纤维素纤维可以为短纤纱。纤维素纤维的粗度(支)例如为约5支～约100支、优选为约10支～约80支、进一步优选为约20支～约70支(特别是约30支～约50支)。粗度过小时，针织布的机械特性有可能降低，过大时，吸水性有可能降低。

作为非吸水性纤维，例如可以例示：聚烯烃纤维(聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等)、非吸水性聚酰胺纤维(芳族聚酰胺纤维等芳香族聚酰胺纤维等)、丙烯酸类纤维、聚酯纤维[聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维、聚对苯二甲酸1,2-丙二醇酯(PPT)纤维、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)纤维等C_2-4亚烷基C_6-14芳酯类纤维、聚芳酯类纤维等]、聚对苯撑苯并双

唑(PBO)纤维、聚氨酯纤维等合成纤维；碳纤维等无机纤维。这些非吸水性纤维可以单独使用或组合使用两种以上。其中，优选合成纤维彼此的复合纤维(合成纤维的复合纱)，为了提高针织布的耐磨损性、并且能够抑制橡胶在摩擦传动面(或针织布的表面)渗出，特别优选增大了截面积的膨体纱(PTT/PET共轭纱等聚酯类复合纱等)。

非吸水性纤维的纤度例如可以为约20分特～约600分特、优选为约50分特～约300分特、进一步优选为约60分特～约200分特(特别是约70分特～约100分特)。

关于非吸水性纤维的比例，相对于吸水性纤维100质量份，例如可以为200质量份以下(例如为0～200质量份)，例如可以为约1质量份～约100质量份、优选为约3质量份～约80质量份(例如为约5质量份～约50质量份)、进一步优选为约10质量份～约40质量份(特别是约20质量份～约30质量份)。非吸水性纤维的比例过多时，有可能针织布的吸水性降低、沾水时的抗噪声产生性降低。

针织布的结构没有特别限定，可以利用惯用的结构，但优选单层的纬编[例如，以平针组织(天竺编)作为编织组织的纬编]、多层针织布[例如，桂花针组织(以桂花针组织作为编织组织的纬编)等]，特别优选多层针织布。在多层针织布中，针织布的层数例如可以为2～5层、优选为2～3层、进一步优选为2层。

针织布的纤维或纱的密度例如在纵行方向和横列方向上分别可以为30根/英寸以上(例如为32～70根/英寸、优选为34～60根/英寸、进一步优选为35～55根/英寸)。另外，可以合计为60根/英寸以上(例如为62～120根/英寸、优选为70～115根/英寸、进一步优选为80～110根/英寸、特别是90～105根/英寸)。

为了提高对摩擦传动面的胶粘性，可以对针织布根据需要实施胶粘处理。通过胶粘处理，也能够提高摩擦传动面(动力传递面)的耐磨损性。作为胶粘处理，例如可以列举：在使胶粘性成分[例如，环氧化合物、异氰酸酯化合物]溶解在有机溶剂(甲苯、二甲苯、甲乙酮等)中而得到的树脂类处理液等中的浸渍处理、在间苯二酚-甲醛-胶乳液(RFL液)中的浸渍处理、在使橡胶组合物溶解于有机溶剂中而得到的橡胶糊中的浸渍处理。作为其他胶粘处理，也可以采用例如：使针织布和橡胶组合物从压延辊通过而在针织布上印入橡胶组合物的摩擦处理、在针织布上涂布橡胶糊的涂胶处理、在针织布上层叠橡胶组合物的涂覆处理等。

针织布可以在纤维表面或纤维内部含有惯用的添加剂。作为惯用的添加剂，例如可以列举：表面活性剂、分散剂、填料、着色剂、稳定剂、表面处理剂、流平剂等。关于其他成分的比例，相对于针织布整体，可以为10质量％以下，例如为约0.01质量％～约5质量％、优选为约0.1质量％～约3质量％、进一步优选为约0.5质量％～约2质量％。

针织布的基重例如可以为约50g/m²～约500g/m²、优选为约80g/m²～约400g/m²、进一步优选为约100g/m²～约350g/m²。

针织布的厚度(平均厚度)可以从约0.1mm～约5mm的范围中选择，例如为约0.3mm以上(例如为约0.4mm～约3mm)、优选为约0.5mm～约2mm、进一步优选为约0.7mm～约1.5mm。

[压缩橡胶层]

压缩橡胶层由含有乙烯-α-烯烃弹性体和炭黑的橡胶组合物的固化物形成。

(乙烯-α-烯烃弹性体)

作为乙烯-α-烯烃弹性体，例如可以列举：乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM等)等乙烯-α-烯烃类橡胶等。这些乙烯-α-烯烃弹性体可以单独使用或组合使用两种以上。其中，从耐热性、耐寒性和耐久性优良的观点出发，优选EPDM等乙烯-丙烯-二烯类共聚物。

乙烯-α-烯烃弹性体的门尼粘度(ML(1+4)125℃)可以从约20～约70的范围中选择，从抑制橡胶组合物透过针织布而渗出到摩擦传动面、从而能够提高抗噪声产生性(特别是高负荷下的走行中的抗噪声产生性)的观点出发，例如可以为约30～约60、优选为约40～约58、进一步优选为约50～约56。乙烯-α-烯烃弹性体的门尼粘度可以是具有不同的门尼粘度的两种以上的乙烯-α-烯烃弹性体的混合物的门尼粘度。门尼粘度过低时，存在如下担心：橡胶组合物透过针织布而容易渗出到摩擦传动面，抗噪声产生性降低。反之，门尼粘度过高时，存在如下担心：橡胶组合物的流动性降低，产生肋形状不良。需要说明的是，在本说明书和权利要求书中，门尼粘度可以通过依据JIS K6300-1(2013)的方法进行测定，试验条件如下：使用L形转子，试验温度为125℃，预热1分钟，转子工作时间为4分钟。

乙烯-α-烯烃弹性体的二烯含量可以从约0.5质量％～约5质量％(例如为约1质量％～约4.5质量％)的范围中选择，从可以提高橡胶组合物的门尼粘度、可以抑制橡胶组合物透过针织布而渗出到摩擦传动面从而抗噪声产生性(特别是高负荷下的走行中的抗噪声产生性)提高的观点出发，例如为约0.5质量％～约3.5质量％、优选为约1质量％～约3质量％、进一步优选为约1.5质量％～约2.8质量％(特别是约2质量％～约2.5质量％)。二烯含量过少时，有可能交联密度降低而橡胶的强度降低，反之过多时，有可能门尼粘度降低而抗噪声产生性降低。需要说明的是，在本说明书和权利要求书中，二烯含量可以依据ASTMD6047-17的标准试验法进行测定。

乙烯-α-烯烃弹性体相对于压缩橡胶层整体(或橡胶组合物总量)的比例例如可以为20质量％以上(例如为25～80质量％)、优选为30质量％以上(例如为35～75质量％)、进一步优选为40质量％以上(例如为45～70质量％)。

(炭黑)

炭黑通常根据一次粒径、碘吸附量、氮吸附比表面积等的差异而被分类成几个等级。一次粒径小的炭黑对橡胶的增强效果高而面向高负荷传动用途，但另一方面，存在弯曲时的发热增大、转矩损耗增大的倾向。另一方面，虽然一次粒径大的炭黑对橡胶的增强效果低，但能够抑制弯曲时的发热，还能够减少转矩损耗。

关于炭黑的分类，在ASTM中，基于碘吸附量分类成N0**～N9**，也可以利用以配合的橡胶制品的性能等为基础的现有分类(SAF、HAF、GPF等)。一次粒径小的N110(SAF)、N220(ISAF)、N330(HAF)等有时也被称为硬碳，一次粒径大的N550(FEF)、N660(GPF)、N762(SRF)等有时也被称为软碳。作为多楔带中使用的炭黑，从增强性高出发，通常使用硬碳。对于多楔带而言，通过使用硬碳，橡胶的硬度、耐磨损性提高，能够提高带的耐久性。另一方面，软碳的增强性低，因此几乎不作为多楔带的增强剂使用。碘吸附量与一次粒径具有密切的关系，一次粒径越小，碘吸附量越大。以东海碳素株式会社制造的シースト(注册商标)系列为例进行分类，汇总碘吸附量、平均一次粒径时，得到表1这样的关系。

[表1]

在本申请说明书和权利要求书中，并非按原料进行分类，而是针对橡胶组合物中所含的炭黑，将一次粒径为40nm以上的炭黑称为软碳，将一次粒径小于40nm的炭黑称为硬碳。

需要说明的是，在本说明书和权利要求书中，作为炭黑的一次粒径的测定方法，例如可以使用透射电子显微镜等进行测定。

在本发明中，炭黑是使一次粒径为40nm以上的软碳和一次粒径小于40nm的硬碳以特定的比例组合而成的，由此，能够抑制带弯曲时的发热，能够减少转矩损耗。此外，除了转矩损耗减少以外增强效果也提高，因此，能够实现高负荷传动，能够兼顾转矩损耗减少和高负荷传动。

软碳的一次粒径为40nm以上即可，最大一次粒径例如可以为300nm以下、优选为200nm以下、进一步优选为100nm以下。软碳的最大一次粒径过大时，有可能炭黑的增强性降低而难以实现高负荷传动。

软碳的平均一次粒径例如为约45nm～约100nm、优选为约50nm～约90nm(例如为约55nm～约80nm)、进一步优选为约60nm～约70nm(特别是约63nm～约68nm)。软碳的平均一次粒径过小时，转矩损耗的减少效果有可能减小，反之过大时，有可能炭黑的增强性降低而难以实现高负荷传动。

软碳的碘吸附量小于60g/kg即可，例如为约10g/kg以上且小于约60g/kg、优选为约15g/kg～约50g/kg、进一步优选为约18g/kg～约40g/kg(特别是约20g/kg～约30g/kg)。碘吸附量过少时，有可能炭黑的增强性降低而难以实现高负荷传动，反之过多时，转矩损耗的减少效果有可能减小。

需要说明的是，在本说明书和权利要求书中，作为炭黑的碘吸附量的测定方法，可以依据ASTM D1510-17的标准试验法进行测定。

硬碳的一次粒径小于40nm即可，最大一次粒径例如可以为38nm以下、优选为35nm以下、进一步优选为30nm以下。硬碳的最大一次粒径过大时，有可能难以实现高负荷传动。最小一次粒径例如可以为5nm以上、优选为8nm以上、进一步优选为10nm以上。硬碳的最小一次粒径过小时，转矩损耗有可能增大。

硬碳的平均一次粒径例如为约10nm～约35nm、优选为约15nm～约33nm、进一步优选为约20nm～约32nm(特别是约25nm～约30nm)。硬碳的平均一次粒径过小时，硬碳本身的制备有可能变得困难，反之过大时，高负荷传动的提高效果有可能降低。

硬碳的碘吸附量为60g/kg以上即可，例如为约60g/kg～约150g/kg、优选为约65g/kg～约130g/kg、进一步优选为约70g/kg～约100g/kg(特别是约75g/kg～约90g/kg)。碘吸附量过少时，高负荷传动的提高效果有可能降低，反之过多时，硬碳本身的制备有可能变得困难。

软碳与硬碳的粒子数(一次粒子的个数)之比为软碳/硬碳＝3/97～25/75，从取得转矩损耗的减少与在高负荷传动中的应用的平衡的观点出发，优选为约5/95～约25/75、进一步优选为约7/93～约23/77(特别是约8/92～约22/78)，在高负荷传动中的转矩损耗重要的用途中，可以优选为约10/90～约25/75、进一步优选为约15/85～约23/77。软碳的比例过少时，有可能无法充分地得到转矩损耗减少效果，反之，软碳的比例过多时，有可能增强效果降低而不能实现高负荷传动。

需要说明的是，在本说明书和权利要求书中，软碳与硬碳的粒子数之比可以基于使用透射电子显微镜测定的一次粒径来算出，详细而言，可以利用后述的实施例中记载的方法进行测定。

软碳与硬碳的质量比可以根据所要求的品质适当选择，例如，从取得转矩损耗的减少与在高负荷传动中的应用的平衡的观点出发，可以从软碳/硬碳＝约10/90～约99/1(例如为约30/70～约90/10)的范围中选择，为了满足作为汽车的辅机驱动用途所要求的品质，例如可以为软碳/硬碳＝约40/60～约80/20、优选为约45/55～约70/30、进一步优选为约50/50～约60/40，在高负荷传动中的转矩损耗重要的用途中，例如为约50/50～约95/5、优选为约70/30～约90/10、进一步优选为约75/25～约80/20。软碳的比例过少时，有可能无法充分地得到转矩损耗减少效果，反之，软碳的比例过多时，有可能增强效果降低而不能实现高负荷传动。

关于炭黑的比例，相对于乙烯-α-烯烃弹性体100质量份，可以为30质量份以上，例如为约30质量份～约150质量份、优选为约50质量份～约120质量份、进一步优选为约70质量份～约110质量份(特别是约80质量份～约100质量份)。炭黑的比例过少时，带的机械强度有可能降低，反之过多时，有可能难以均匀地分散。

在本发明中，这样形成压缩橡胶层的橡胶组合物以EPDM等乙烯-α-烯烃弹性体作为基体、并且含有软碳，因此，能得到充分的转矩损耗减少效果，特别是由于将软碳和硬碳组合，因此能够兼顾高负荷传动和转矩损耗减少。

(短纤维)

在本发明中，固化性橡胶组合物中除了乙烯-α-烯烃弹性体和炭黑以外还可以含有短纤维，从转矩损耗减少的观点出发，优选不大量含有。这是因为，压缩橡胶层中含有短纤维时，弯曲性降低，转矩损耗增大。此外，对于摩擦传动面未被针织布被覆的多楔带而言，如果减少短纤维，则带的耐久性、抗噪声产生性降低。但是，在本发明中，摩擦传动面被针织布被覆，因此，即使在短纤维为少量、或者完全不含有的情况下，带的耐久性、抗噪声产生性也优良，因此可以减少短纤维量以优先减少转矩损耗。

作为短纤维，可以列举作为构成上述针织布的吸水性纤维和非吸水性纤维例示的纤维的短纤维[例如，棉、人造丝等纤维素类短纤维、聚酯类短纤维(PET短纤维等)、聚酰胺短纤维(聚酰胺6等脂肪族聚酰胺短纤维、芳族聚酰胺短纤维等)等]。短纤维可以单独或组合两种以上。

短纤维的平均纤维长度例如可以为约0.1mm～约30mm(例如为约0.2mm～约20mm)、优选为约0.3mm～约15mm、进一步优选为约0.5mm～约5mm。

这些短纤维可以根据需要利用表面活性剂、硅烷偶联剂、环氧化合物、异氰酸酯化合物等进行表面处理。

为了提高与乙烯-α-烯烃弹性体的胶粘性，短纤维可以根据需要实施胶粘处理。作为胶粘处理，可以利用惯用的胶粘处理，例如可以列举：在使胶粘性成分[例如，环氧化合物、异氰酸酯化合物]溶解在有机溶剂(甲苯、二甲苯、甲乙酮等)中而得到的树脂类处理液等中的浸渍处理、在间苯二酚-甲醛-胶乳液(RFL液)中的浸渍处理、在使橡胶组合物溶解在有机溶剂中而得到的橡胶糊中的浸渍处理。

为了进一步减少转矩损耗，短纤维的比例优选相对于乙烯-α-烯烃弹性体100质量份为10质量份以下的少量，在含有短纤维的情况下，例如为约0.1质量份～约10质量份。在本发明中，转矩损耗的减少是重要的课题，特别优选压缩橡胶层完全不含有短纤维。

(硫化剂和交联剂)

橡胶组合物还可以含有硫化剂和/或交联剂。作为硫化剂，例如可以列举硫、肟类(醌二肟等)、胍类(二苯基胍等)等。作为交联剂，例如可以列举有机过氧化物(二酰基过氧化物、过氧化酯、二烷基过氧化物等)。这些硫化剂和交联剂可以单独使用或组合使用两种以上。

从抑制肋裂纹从而能够提高耐久性的观点出发，硫化剂和交联剂的合计比例是相对于乙烯-α-烯烃弹性体100质量份例如为约1质量份～约5质量份、优选为约1.2质量份～约3质量份、进一步优选为约1.5质量份～约2.5质量份(特别是约1.5质量份～约2质量份)。硫化剂和交联剂的比例过多时，有可能橡胶硬度过度升高而容易产生橡胶龟裂(肋裂纹)，过少时，有可能交联没有充分进行、橡胶的强度、模量不足而难以实现高负荷传动。

(其他成分)

橡胶组合物还可以根据需要含有其他橡胶成分、惯用的添加剂作为其他成分。

作为其他橡胶成分，例如可以例示：二烯类橡胶(天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丁苯橡胶(SBR)、丙烯腈丁二烯橡胶(丁腈橡胶)、氢化丁腈橡胶(包括氢化丁腈橡胶与不饱和羧酸金属盐的混合聚合物)等)、氯磺化聚乙烯橡胶、烷基化氯磺化聚乙烯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、丙烯酸类橡胶、硅橡胶、氨基甲酸酯橡胶、氟橡胶等。这些其他橡胶成分可以单独使用或组合使用两种以上。

其他橡胶成分的比例可以是相对于乙烯-α-烯烃弹性体100质量份为10质量份以下(例如为0.1～10质量份)。

作为惯用的添加剂，例如可以列举：硫化助剂、硫化促进剂、硫化延迟剂、增强剂(含水二氧化硅等氧化硅等)、金属氧化物(例如，氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化铁、氧化铜、氧化钛、氧化铝等)、填充剂(粘土、碳酸钙、滑石粉、云母等)、增塑剂、软化剂(石蜡油、环烷烃类油等油类等)、加工剂或加工助剂(硬脂酸、硬脂酸金属盐、蜡、石蜡等)、抗老化剂(芳香族胺类抗老化剂、苯并咪唑类抗老化剂等)、胶粘性改善剂[间苯二酚-甲醛共缩合物、六甲氧基甲基三聚氰胺等三聚氰胺树脂、它们的共缩合物(间苯二酚-三聚氰胺-甲醛共缩合物等)等]、着色剂、增粘剂、偶联剂(硅烷偶联剂等)、稳定剂(抗氧化剂、紫外线吸收剂、热稳定剂等)、润滑剂、阻燃剂、抗静电剂等。这些添加剂可以单独使用或组合使用两种以上。

这些添加剂可以根据添加剂的种类适当选择，关于添加剂的合计比例，相对于乙烯-α-烯烃弹性体100质量份，例如为约0.1质量份～约30质量份、优选为约1质量份～约20质量份、进一步优选为约5质量份～约15质量份。

(压缩橡胶层的特性)

压缩橡胶层的橡胶硬度Hs可以从约75°～约100°的范围中选择，例如为约78°～约90°、优选为约79°～约85°、进一步优选为约80°～约84°(特别是约81°～约83°)。橡胶硬度过小时，有可能耐久性、抗噪声产生性降低，反之过大时，有可能转矩损耗增大。

需要说明的是，在本说明书和权利要求书中，压缩橡胶层的橡胶硬度表示依据JISK 6253(2012)(硫化橡胶和热塑性橡胶-硬度的求法)中规定的肖氏硬度试验(A型)测定的值Hs(JIS A)。

压缩橡胶层的厚度(平均厚度)例如可以为约1mm～约30mm、优选为约1.5mm～约25mm、进一步优选为约2mm～约20mm。

[芯体]

作为芯体，没有特别限定，通常可以使用在带宽度方向上以规定间隔排列的芯线(绞合软线)。芯线没有特别限定，例如可以含有聚酯纤维(聚亚烷基芳酯类纤维等)、聚酰胺纤维(芳族聚酰胺纤维等)等合成纤维、碳纤维等无机纤维等。

作为芯线，通常可以使用利用复丝纱的绞合软线(例如，双捻线、单捻线、顺捻线等)。芯线的平均线径(绞合软线的纤维直径)例如可以为约0.5mm～约3mm、优选为约0.6mm～约2mm、进一步优选为约0.7mm～约1.5mm。芯线可以沿带的长度方向埋设，还可以与带的长度方向平行地以规定的间距并列埋设。

为了改善与乙烯-α-烯烃弹性体的胶粘性，可以与上述压缩橡胶层的短纤维同样地对芯线实施利用环氧化合物、异氰酸酯化合物等的各种胶粘处理。

[延伸层]

延伸层可以由与压缩橡胶层同样的橡胶组合物形成，也可以由帆布等布帛(增强布)形成。作为布帛(增强布)，例如可以列举：机织布、广角帆布、针织布、无纺布等布材等。其中，优选以平织、斜织、缎织等方式织制的机织布、经纱与纬纱的交叉角为约90°～约120°的广角帆布或针织布等。作为构成增强布的纤维，可以利用上述压缩橡胶层的针织布的项中例示的纤维(吸水性纤维、非吸水性纤维等)等。

另外，可以对增强布实施胶粘处理。作为胶粘处理，例如可以实施上述压缩橡胶层的短纤维的项中例示的胶粘处理。此外，也可以代替惯用的胶粘处理或者在实施惯用的胶粘处理后实施使增强布和橡胶组合物从压延辊通过而在增强布上印入橡胶组合物的摩擦处理、在增强布上涂布橡胶糊的涂胶处理、在增强布上层叠橡胶组合物的涂覆处理等。

另外，延伸层可以由橡胶(橡胶组合物)形成。为了抑制在背面驱动时由于背面橡胶的粘附而产生的异响，橡胶组合物可以进一步含有与压缩橡胶层同样的短纤维。短纤维在橡胶组合物中可以随机取向。此外，短纤维可以是一部分发生了弯曲的短纤维。

此外，为了抑制背面驱动时的异响，可以在延伸层的表面(带的背面)设置凹凸图案。作为凹凸图案，可以列举：针织布图案、机织布图案、帘织布图案、压花图案等。这些图案中，优选机织布图案、压花图案。

延伸层的厚度例如可以为约0.5mm～约10mm、优选为约0.7mm～约8mm、进一步优选为约1mm～约5mm。

[胶粘层]

如上所述，胶粘层不一定是必需的。胶粘层(胶粘橡胶层)例如可以由与上述压缩橡胶层同样的橡胶组合物(含有乙烯-α-烯烃弹性体的橡胶组合物)构成。胶粘层的橡胶组合物可以进一步含有胶粘性改善剂(间苯二酚-甲醛共缩合物、氨基树脂等)。

胶粘层的厚度例如可以为约0.2mm～约5mm、优选为约0.3mm～约3mm、进一步优选为约0.5mm～约2mm。

需要说明的是，在上述延伸层和胶粘层的橡胶组合物中，作为橡胶成分，多数情况下使用与上述压缩橡胶层的橡胶组合物的橡胶成分同一系统或同一种类的橡胶。另外，在这些橡胶组合物中，硫化剂或交联剂、共交联剂或交联助剂、硫化促进剂等添加剂的比例也可以分别从与上述压缩橡胶层的橡胶组合物同样的范围内选择。

[多楔带及其制造方法]

本发明的多楔带优选调整成带张力为30～120N/肋的范围来使用。在本发明中，通过这样降低带张力，能够进一步减少转矩损耗。通常，降低带张力时，容易产生粘滑而容易产生噪声，但是，本发明的多楔带由于利用针织布被覆摩擦传动面，因此抗噪声产生性优良，即使降低带张力也能够抑制异响的产生。详细的理由如下所述。

即，作为由多楔带产生异响的原因，可以列举跑偏、摩擦系数的变动所致的粘滑。为了减小异响，大多采用提高带张力而使带与带轮之间不容易发生粘滑的对策。但是，提高带张力时，存在带的弯曲疲劳被促进而耐久性降低、或者轴承中的摩擦损失增大而转矩损耗变大的问题。与此相对，在本发明中，多楔带的摩擦传动面被针织布被覆，因此具有不易产生因粘滑所致的异响的性质。因此，与摩擦传动面未被针织布被覆的多楔带相比，能够降低带张力。具体而言，可以使用约30N～约120N作为每1肋的张力。在本发明中，通过这样降低带张力，还能够降低因轴承中的摩擦损失等所致的转矩损耗，因此，除了使用软碳所带来的效果以外能够进一步减少转矩损耗。

本发明的多楔带可以利用惯用的多楔带的制造方法，例如，将由针织布和橡胶组合物构成的压缩层、芯体以及延伸层层叠，将所得到的层叠体利用成形模具成形为筒状，进行硫化后成形出套筒，将该硫化套筒切割为规定宽度，由此，能够制造针织布被覆了摩擦传动面(压缩橡胶层)的多楔带。更详细而言，多楔带例如可以通过下述方法来制造。

(第一制造方法)

首先，使用在外周面安装有挠性护套的圆筒状内模，将未硫化的延伸层用片卷绕于外周面的挠性护套上，在该片上以螺旋状缠绕形成芯体的芯线(绞合软线)，进一步卷绕未硫化的压缩橡胶层用片和针织布，从而制作层叠体。接着，作为可安装于上述内模的外模，使用在内周面刻有多个肋模的筒状外模，在该外模内以同心圆状设置卷绕有上述层叠体的内模。然后，使挠性护套向外模的内周面(肋模)膨胀而将层叠体(压缩橡胶层)压入肋模，进行硫化。然后，从外模拔出内模，将具有多个肋的硫化橡胶套筒从外模中脱模，由此，可以制作套筒状的多楔带。需要说明的是，套筒状的多楔带可以根据需要使用切割器将硫化橡胶套筒沿带长度方向切割成规定宽度而制作多楔带。在该第一制造方法中，可以使具备延伸层、芯体、压缩橡胶层的层叠体一次性膨胀而加工成具有多个肋的套筒(或多楔带)。

(第二制造方法)

与第一制造方法相关，例如可以采用日本特开2004-82702号公报中公开的方法(仅使针织布和压缩橡胶层膨胀而形成预成形体(半硫化状态)，接着使延伸层和芯体膨胀并压接于上述预成形体，进行硫化一体化而加工成多楔带的方法)。

实施例

下面，基于实施例对本发明更详细地进行说明，但本发明不受这些实施例的限定。需要说明的是，下面，示出橡胶组合物、芯线和针织布的制备方法。

[橡胶组合物]

将表3所示的橡胶组合物利用班伯里混炼机进行橡胶混炼，将该混炼橡胶从压延辊通过而制作规定厚度的未硫化压延橡胶片(压缩橡胶层用片)。另外，使用表2所示的橡胶组合物，与压缩橡胶层用片同样地操作，制作延伸层用片。需要说明的是，表2和3的成分如下所述。此外，针织布的胶粘处理用橡胶组合物的组成也示于表2中。

EPDM1：Lanxess公司制造的“KELTAN(注册商标)5260Q”、二烯含量2.3质量％、门尼粘度55

EPDM2：Lanxess公司制造的“KELTAN(注册商标)2470”、二烯含量4.2质量％、门尼粘度24

氧化锌：正同化学工业株式会社制造的“氧化锌2种”

硬脂酸：日油株式会社制造的“ステアリン酸つばき(stearic acid camellia)”

炭黑SRF：东海碳素株式会社制造的“シースト(注册商标)S”、平均一次粒径66nm

炭黑GPF：东海碳素株式会社制造的“シースト(注册商标)V”、平均一次粒径62nm

炭黑HAF：东海碳素株式会社制造的“シースト(注册商标)3”、平均一次粒径28nm

炭黑ISAF：东海碳素株式会社制造的“シースト(注册商标)6”、平均一次粒径22nm

软化剂：出光兴产株式会社制造的“ダイアナ(注册商标)PW-380”(石蜡基加工油)

抗老化剂：大内新兴化学工业株式会社制造的“ノクラック(注册商标)MB-O”

有机过氧化物：日油株式会社制造的“パークミル(注册商标)D-40”、有效成分40％

尼龙植绒：Nishiyori株式会社制造的“ナイロンカット糸”纤维长度约0.5mm。

[表2]

[芯线]

使用1100分特/1×4构成的芳纶帘线。为了提高与橡胶的胶粘性，预先将芯线在间苯二酚-福尔马林-胶乳液(RFL液)中进行浸渍处理后，利用使含有EPDM的橡胶组合物溶解在有机溶剂(甲苯)中而得到的处理液进行外涂处理。

[针织布]

将作为吸水性纤维的棉短纤纱(40支、1根)与作为非吸水性纤维的PTT/PET共轭复合纱(纤度84分特)以吸水性纤维/非吸水性纤维＝80/20的质量比进行编织，制作编织组织为纬编(桂花针、2层)的针织布。所得到的针织布的厚度为0.85mm，针织布密度(纵行+横列)为100根/英寸。按照固体成分浓度达到10质量％的方式将表2所示的胶粘处理用橡胶组合物溶解在甲苯中而制成橡胶糊，将针织布浸渍在该橡胶糊中后，在100℃下干燥3分钟，进行胶粘处理。

需要说明的是，针织布的平均厚度和针织布的密度如下进行测定。关于针织布的平均厚度，依据JIS L 1096(2010)，除去非自然的褶皱、张力而将针织布置于平坦的台上，利用恒定载荷式测厚器测定5个部位的厚度，算出平均值，作为平均厚度。关于针织布的密度，依据JIS L 1096(2010)，除去非自然的褶皱、张力而将针织布置于平坦的台上，在任意的5个部位测定1英寸的长度中的线圈数，算出平均值，作为平均密度。

实施例1～5和比较例2～4

(多楔带的制备)

使用在外周面安装有挠性护套的圆筒状内模，将未硫化的延伸层用片卷绕于外周面的挠性护套上，在该片上以螺旋状缠绕形成芯体的芯线(绞合软线)，进一步卷绕由表3所示的橡胶组合物形成的未硫化的压缩橡胶层用片和针织布，从而制作层叠体。将卷绕有该筒状层叠体的内模以同心圆状设置于内周面上刻有多个肋模的筒状外模内，使上述挠性护套膨胀而将层叠体压入肋模中，在180℃下进行硫化。然后，从外模中拔出内模，将具有多个肋的硫化橡胶套筒从外模中脱模，使用切割器将硫化橡胶套筒沿带长度方向切割成规定宽度，制作出多楔带(肋数：5个、周长：1500mm、带形：K形、带厚度：4.3mm、肋高度：2mm、肋间距：3.56mm)。

(压缩橡胶层的橡胶硬度)

将压缩橡胶层用片在温度为180℃、时间为20分钟的条件下进行加压硫化，制作硫化橡胶片(100mm×100mm×2mm厚度)。关于硬度，依据JIS K 6253(2012)，将使三张硫化橡胶片重合而成的层叠物作为试样，使用硬度计A型硬度试验机测定硬度。将测定结果示于表3中。

(压缩橡胶层的软碳/硬碳比)

测定为了上述橡胶硬度测定而制备的硫化橡胶片中的随机的100个炭黑的一次粒径，求出一次粒径为40nm以上的炭黑的一次粒子的数目与一次粒径小于40nm的炭黑的一次粒子的数目之比。关于炭黑的一次粒径，从硫化橡胶片上裁取100nm厚度的测定样品，使用透射电子显微镜(日本电子株式会社制造的“JEM-2100”)放大至100000倍，以具有与炭黑的一次粒子的投影面积相等的面积的圆的直径(面积圆等效直径)的形式进行测定。将测定结果示于表3中。

(转矩损耗测定条件)

使用依次配置有直径55mm的驱动带轮(Dr.)、直径65mm的惰轮带轮1(Id.1)、直径55mm的惰轮带轮2(Id.2)、直径55mm的从动带轮(Dn.)的图2中示出布局的四轴走行试验机进行转矩损耗测定。在四轴走行试验机的各带轮上挂设多楔带(肋数5、周长1500mm)，将气氛温度设定为60℃，将驱动带轮的转速设定为2000rpm，惰轮带轮和从动带轮设定为无负荷，针对实施例1和比较例2中得到的带，在变更带张力的同时测定转矩损耗，将测得的结果示于图3中。关于转矩损耗，测定驱动带轮和从动带轮各自的转矩，从在驱动带轮测定的转矩中减去在从动带轮测定的转矩，由此算出(转矩损耗＝在驱动带轮测定的转矩-在从动带轮测定的转矩)。需要说明的是，对于全部实施例和比较例中得到的带，将由使带张力为40N/肋而测定的转矩算出的转矩损耗示于表3中。

(实机驱动转矩测定条件)

使用依次配置有直径160mm的驱动带轮(Dr.)、直径110mm从动带轮1(Dn.1)、直径70mm的张紧带轮(Ten.)、直径70mm的惰轮带轮1(Id.1)、直径50mm的从动带轮2(Dn.2)、直径70mm的惰轮带轮2(Id.2)的图4中示出布局的发动机进行驱动转矩测定。将多楔带(肋数5、周长1500mm)挂设于发动机的各带轮上，将气氛温度设定为23℃，将带张力设定为40N/肋、80N/肋、120N/肋这三个阶段，使驱动带轮的转速在1000rpm～6000rpm之间变更，同时，针对实施例1和比较例2中得到的带，测定驱动带轮的驱动转矩，将测得的结果示于图5～7中。需要说明的是，对于全部实施例和比较例中得到的带，将由使带张力为80N/肋、使驱动带轮的转速为3000rpm而测定的转矩算出的驱动转矩示于表3中。可以判断出：驱动转矩越小，燃料效率的提高效果越高。

(抗噪声产生性试验)

利用转矩损耗测定中使用的四轴走行试验机，逐渐增大从动带轮的跑偏角度，确认噪声产生的有无。将在跑偏角度为3度以下时产生噪声的情况判断为抗噪声产生性低(×)，将在噪声产生时的跑偏角度超过3度的情况判断为抗噪声产生性高(○)。需要说明的是，该抗噪声产生性针对走行前的带和走行后的带(在上述实机驱动转矩测定中，将带张力设定为120N/肋、将驱动带轮的转速设定为6000rpm而走行100小时后的带)这两种带进行评价。

比较例1

不使用针织布，除此以外与比较例2同样地操作，制作多楔带，评价与实施例1和比较例2同样的特性，将评价结果示于图3和5～7以及表3中。

[表3]

根据表3的结果明显可知，就比较例1而言，由于为肋面未被针织布被覆的结构，因此弯曲性良好，转矩损耗小。但是，由于肋面未被针织布被覆，因此抗噪声产生性低。

就比较例2～3而言，由于肋面被针织布被覆，因此抗噪声产生性高，但是，由于软碳的比例少且肋面被针织布被覆，因此弯曲性降低，转矩损耗大。

就比较例4而言，由于硬碳的比例少，因此由炭黑带来的增强性降低，对于在高负荷下走行后的带而言在压缩橡胶层产生龟裂。

就实施例1～5而言，由于肋面被针织布被覆，因此抗噪声产生性高，此外，或许由于橡胶组合物以规定比例含有软碳和硬碳而抑制了发热，因此转矩损耗也小，结果良好。需要说明的是，就实施例4而言，或许由于EPDM的门尼粘度低、橡胶容易渗出到摩擦传动面，因此，与其他实施例相比，抗噪声产生性略降低，对于在高负荷下走行后的带而言抗噪声产生性降低。

另外，根据对实施例1与比较例1～2的转矩损耗进行比较的图3明显可知，橡胶组合物中的软碳的比例少、并且肋面被针织布被覆的比较例2的转矩损耗最大。就实施例1而言，肋面被针织布被覆，橡胶组合物以规定比例含有软碳和硬碳，因此，转矩损耗小至与肋面未被针织布被覆的比较例1为相同程度。

此外，根据对实施例1与比较例1～2的实机驱动转矩进行比较的图5～7明显可知，测定结果具有与图3的转矩损耗(四轴布局)相同的倾向，比较例2的驱动转矩大，比较例1和实施例1的驱动转矩小。另外还可知，通过降低带张力，驱动转矩整体上大幅减少。在本发明中，由于肋面被针织布被覆，因此，不仅抗噪声产生性高，而且能够将带张力调整得较低，因此能够与软碳所带来的转矩损耗减少效果一起进一步减少转矩损耗。

产业上的可利用性

本发明的多楔带能够提高耐久性、抗噪声产生性，并且还能够减少转矩损耗，因此能够用作汽车、摩托车、农业机械等的多楔带，即使在高负荷传动下也能够减少转矩损耗，因此作为汽车的辅机驱动用途的多楔带特别有用。

参考特定的实施方式对本发明详细情况进行了说明，但对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变更和修正。

本申请以2018年2月15日提出的日本专利申请2018-025137号和2019年1月30日提出的日本专利申请2019-014655号为基础，其内容以参考的方式并入本说明书中。

符号说明

1…多楔带

2…压缩橡胶层

3…芯体

4…延伸层

5…针织布

Claims

1.一种多楔带，其是压缩橡胶层的摩擦传动面被针织布被覆的多楔带，其中，所述压缩橡胶层由含有乙烯-α-烯烃弹性体、短纤维和炭黑的橡胶组合物的固化物形成，所述短纤维的比例是相对于乙烯-α-烯烃弹性体100质量份为10质量份以下，所述炭黑的比例是相对于乙烯-α-烯烃弹性体100质量份为70～150质量份，所述炭黑含有一次粒径为40nm以上的软碳和一次粒径小于40nm的硬碳，并且所述软碳与所述硬碳的粒子数之比为前者/后者＝3/97～25/75。

2.如权利要求1所述的多楔带，其中，软碳的平均一次粒径为45～100nm，并且硬碳的平均一次粒径为10～35nm。

3.如权利要求1或2所述的多楔带，其中，所述橡胶组合物还含有硫化剂和/或交联剂，硫化剂和交联剂的合计比例是相对于乙烯-α-烯烃弹性体100质量份为1～5质量份。

4.如权利要求1或2所述的多楔带，其中，乙烯-α-烯烃弹性体的二烯含量为1～3质量％。

5.如权利要求1或2所述的多楔带，其中，乙烯-α-烯烃弹性体的门尼粘度(ML(1+4)125℃)为30～60。

6.权利要求1～5中任一项所述的多楔带在30～120N/肋的带张力下的使用。