CN114521204B - 橡胶组合物和摩擦传动带 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种橡胶组合物，其包含弹性体成分、聚乙烯吡咯烷酮类树脂和非吸水性短纤维，并且实质上不含吸水性纤维。上述弹性体成分可以包含乙烯‑α‑烯烃弹性体。上述聚乙烯吡咯烷酮类树脂的K值可以为10～100。

Description

橡胶组合物和摩擦传动带
技术领域
本发明涉及用于形成在汽车发动机辅机驱动等中使用的摩擦传动带(特别是多楔带)的传动面的橡胶组合物和摩擦传动带，详细而言，涉及用于形成能够在维持传递能力、省燃料性等带性能的同时使摩擦传动面的摩擦状态稳定从而提高抗噪声产生性的摩擦传动带的传动面的橡胶组合物和摩擦传动带。
背景技术
在橡胶工业领域中，特别是对于汽车用部件，期望高功能、高性能化。作为这样的汽车用部件中使用的橡胶产品之一，有摩擦传动带，该摩擦传动带广泛用于例如汽车的空气压缩机、交流发电机等辅机驱动的动力传递。作为这种带，已知有沿带长度方向设置有肋的多楔带，但对于多楔带而言，除了传递能力、省燃料性等带性能以外，还要求抗噪声产生性。
关于汽车发动机等的辅机驱动系统中的抗噪声产生性，减小与带轮接触的带表面(带轮卡合面)的摩擦系数，改善在带轮发生跑偏(轴偏移)时容易产生的噪音、粘滑现象引起的噪音成为课题。
粘滑现象是指由于在摩擦面间产生的微观的摩擦面的附着、滑动的重复而引起的自激振动导致在摩擦系数随着滑动速度的增加而降低的情况下或者从静摩擦向动摩擦转移时产生不连续的摩擦降低的情况下等产生的现象。对于摩擦传动带而言，在与带轮摩擦的传动面的摩擦系数高(特别是粘附性高)的情况下，发生在带与带轮的摩擦间重复附着(粘附)和滑动(滑移)的粘滑现象(振动)，在从附着向滑动转移的阶段产生异响(鸣音)。
此外，沾水时的走行中产生粘滑声也成为问题。详细而言，摩擦传动面的润湿性低、带与带轮间的水的浸入状态不均匀时，在未浸入水的部位(干燥状态)，摩擦系数高，在浸入有水的部位(沾水状态)，局部地摩擦系数显著降低，摩擦状态变得不稳定，产生粘滑声。
迄今为止，从形成摩擦传动面的橡胶组合物的配合设计的观点考虑，提出了使沾水时的抗噪声产生性提高(减轻由粘滑引起的异响)的对策。
在专利文献1中公开了一种摩擦传动带，其中，至少摩擦传动面由相对于乙烯-α-烯烃弹性体100质量份配合有1～25质量份的表面活性剂的橡胶组合物构成。
在专利文献2中公开了一种摩擦传动带，其中，至少摩擦传动面由相对于乙烯-α-烯烃弹性体100重量份配合有10～25重量份的溶解度指数为8.3～10.7(cal/cm3)1/2的增塑剂的橡胶组合物构成。
在专利文献3中公开了一种摩擦传动带，其中，至少摩擦传动面的一部分由相对于橡胶100质量份而含有5～50质量份的熔点或软化点为80℃以下的水溶性高分子的橡胶组合物构成。作为上述水溶性高分子，使用聚环氧乙烷。
在专利文献4中公开了一种摩擦传动带，其包含由含有聚合物成分和聚乙烯醇类树脂粒子的橡胶组合物形成的压缩层。在专利文献5中公开了一种摩擦传动带，其中，在传动面的表面层叠有由包含聚乙烯醇类树脂粒子和聚合物成分的橡胶组合物形成的表层。
在专利文献6中公开了一种橡胶组合物，其由乙烯-α-烯烃弹性体、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素类纤维、硫化剂构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-185162号公报
专利文献2：日本特开2007-232205号公报
专利文献3：日本特开2008-157445号公报
专利文献4：日本特开2016-090051号公报
专利文献5：日本特开2016-121806号公报
专利文献6：日本特表2018-527430号公报
发明内容
发明所要解决的问题
对于专利文献1和2的配合有表面活性剂或增塑剂的摩擦传动带而言，通过在摩擦传动面渗出的表面活性剂、增塑剂，能够提高形成摩擦传动面的橡胶(乙烯-α-烯烃弹性体)与水的亲和性，能够使带与带轮间的摩擦状态稳定化，提高沾水时的抗噪声产生性(减轻由粘滑引起的异响)。
但另一方面，由于橡胶中的表面活性剂、增塑剂的行为不稳定，因此存在由内部发热引起的能量损失(tanδ)增大而传递损耗(转矩损耗)增大的缺点。此外，由于表面活性剂、增塑剂的耐热性差，因此在走行中容易从摩擦传动面消失，不能期望持续的效果。特别是如果使用富有亲水性的表面活性剂，则在沾水时表面活性剂溶解而容易流失，也不能期望持续的效果。
另外，即使是专利文献3的水溶性高分子，由于在带的硫化时发生熔融，因此虽然分散在整个压缩橡胶层中，但可能由于熔融的水溶性高分子阻碍橡胶的交联，因此由内部发热引起的能量损失(tanδ)增大而传递损耗(转矩损耗)增大。
专利文献4和5的聚乙烯醇类树脂粒子的情况下，能够在由内部发热引起的能量损失(tanδ)不增大、传递损耗(转矩损耗)不增大的情况下提高沾水时的抗噪声产生性。但是，聚乙烯醇类树脂粒子与其他配合剂相比粒径较大(即使是较小粒径的粒子，平均粒径也为41μm)，因此耐龟裂性降低。
在专利文献6中公开了，在对环境友好的纤维素类纤维与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的配合体系中，具有极性的PVP提高了纤维素类纤维与无极性橡胶间的相容性，因此弹性模量、拉伸强度提高。但是，在专利文献6中，没有提及针对带的抗噪声产生性的效果、传递效率及耐久性等带性能。
因此，本发明的目的在于提供一种能够在维持摩擦传动带的传递效率、耐久性等带性能的同时提高抗噪声产生性的橡胶组合物以及具有由橡胶组合物形成的摩擦传动面的摩擦传动带。
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，通过实质上不含吸水性纤维而组合弹性体成分、聚乙烯吡咯烷酮类树脂和非吸水性短纤维，能够在维持摩擦传动带的传递效率、耐久性等带性能的同时提高抗噪声产生性，从而完成了本发明。
即，本发明的橡胶组合物包含弹性体成分、聚乙烯吡咯烷酮类树脂和非吸水性短纤维，并且实质上不含吸水性纤维。上述弹性体成分可以包含乙烯-α-烯烃弹性体。上述聚乙烯吡咯烷酮类树脂的K值可以为10～100。上述非吸水性短纤维可以包含脂肪族聚酰胺短纤维。上述聚乙烯吡咯烷酮类树脂的比例是相对于上述弹性体成分100质量份可以为1～20质量份。上述聚乙烯吡咯烷酮类树脂的比例是相对于上述非吸水性短纤维100质量份可以为3～100质量份。上述非吸水性短纤维的比例是相对于上述弹性体成分100质量份可以为15～50质量份。上述橡胶组合物优选不含纤维素类纤维。
本发明还包括一种摩擦传动带，其具有由上述橡胶组合物的固化物形成的摩擦传动面。
发明效果
在本发明中，由于组合弹性体成分、聚乙烯吡咯烷酮类树脂和非吸水性短纤维，因此，能够在维持摩擦传动带的传递效率、耐久性等带性能的同时提高抗噪声产生性。特别是对于聚乙烯吡咯烷酮类树脂组合非吸水性短纤维作为短纤维，由此还能够提高沾水时的抗噪声产生性。
附图说明
图1是示出实施例中得到的带的跑偏噪声产生试验的布局的示意图。
图2是示出针对利用图1的试验机走行后的带进行的跑偏噪声产生试验的布局的示意图。
图3是示出实施例中得到的带的传递性能试验的布局的示意图。
图4是示出实施例中得到的带的耐久走行试验的布局的示意图。
图5是示出用于测定实施例中得到的多楔带的传递损耗的双轴走行试验的布局的示意图。
具体实施方式
[橡胶组合物的特性]
本发明的橡胶组合物通过对弹性体成分配合聚乙烯吡咯烷酮类树脂与非吸水性短纤维的组合，发挥上述效果。特别地，尽管是对聚乙烯吡咯烷酮类树脂组合非吸水性短纤维作为短纤维但也能够提高沾水时的抗噪声产生性这样的效果是令本发明人意外的效果，虽然其机理的详细情况还不清楚，但事后分析推断如下。
首先，沾水时的噪声产生是由于以下原因产生的：在带与带轮之间浸入有水的情况下，在与带轮的接触面，在未浸入水的部位(干燥状态)，摩擦系数保持高，仅在浸入有水的部位(沾水状态)，局部地摩擦系数显著降低，即在与带轮的接触面混合存在干燥状态和沾水状态。以往以来，该现象以沾水走行的滑动速度(V)与摩擦系数(μ)的关系(μ-V特性)的测定作为指标，在摩擦系数随着滑动速度的增加而降低的情况下，产生粘滑声。
因此，在本领域技术人员之间，作为抗噪声产生性，以形成即使在沾水时在与带轮的接触面也不混合存在干燥状态和沾水状态的状态为目标，采用对于与带轮的接触面整体提高亲水性从而提高润湿性(形成使整体润湿的状态)的方法。目的在于，通过使接触面整体为沾水状态，表面的摩擦状态稳定，在μ-V特性(为摩擦系数-滑动速度曲线的斜率，摩擦系数μ相对于沾水时的滑动速度V的变化)中，成为即使增加滑动速度、摩擦系数也不降低的状态，抑制噪声产生。基于这样的思想，现有的抗噪声产生性提高剂(增塑剂、表面活性剂、水溶性高分子等)可以说是用于提高与带轮的接触面整体的亲水性而提高润湿性(形成使整体润湿的状态)从而减小相对于滑动速度的变化的摩擦系数μ的变化的对策。
例如，在液态的增塑剂、表面活性剂的情况下，从橡胶层的内部向与带轮的接触面渗出而存在，沾水时在接触面整体形成均匀的水膜，即使滑动速度增加也能够抑制摩擦系数μ的降低，可以得到提高抗噪声产生性的效果。但是，该状态具有下述(1)～(3)的缺点。
(1)由于摩擦系数μ本身降低，抓着力降低，传递性能降低(滑移损耗增加)
(2)由于为液态，因此，受对接触面的供给和扩散的影响，接触面上的功能的持续性有限
(3)增塑剂、表面活性剂的添加导致发生橡胶的物性(弹性模量)的降低、内部发热的增加(转矩损耗的增加)。
另一方面，在固体的水溶性高分子的情况下，作为粒子存在于接触面上，沾水后一点一点地溶解，由此形成均匀的水膜。因此，不会产生如增塑剂、表面活性剂那样的上述缺点。
但是，在固体的水溶性高分子中，聚乙烯醇(PVA)类树脂的粒径大，因此，如果长期使用，具有溶出的PVA部分成为凹陷而产生缺陷、或者容易从橡胶层与PVA粒子的界面产生龟裂这样的缺点。
与此相对，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)类树脂的粒径小于PVA，因此，除了改善上述(1)～(3)的缺点以外，还能够改善耐龟裂性。
此外，在形成与带轮的接触面的橡胶层中，从沾水时的抗噪声产生性的观点出发，作为与这样的PVP等水溶性高分子组合的短纤维，以往，如专利文献6那样，与棉(纤维素类)等吸水性纤维(短纤维、布)组合是技术常识。其理由是依据如下思想：在沾水时，从在利用上述抗噪声产生性提高剂进行了亲水化的接触面上形成的水膜，赋予吸收除去水的功能。但是，经本发明人验证，结果发现，对PVP类树脂组合非吸水性短纤维而不是吸水性纤维的情况下，能够兼顾传递效率、耐久性等带性能和抗噪声产生性，特别是通过选择脂肪族聚酰胺短纤维、聚亚烷基芳酯短纤维等机械强度与抗噪声产生性的平衡优良的短纤维作为非吸水性短纤维，能够高度地兼顾带性能和抗噪声产生性。例如，如后述的实施例中记载的那样，在使用了棉短纤维的比较例8～9与不使用棉短纤维而使用了尼龙短纤维或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)短纤维的实施例1～2和7中，发现抗噪声产生性没有大差别。作为其理由，可以推定是因为在实施例1～2和7中通过PVP与非吸水性短纤维的组合而发挥了充分的吸水效果。与此相对，在比较例8～9中，能够推定由于吸水性短纤维而耐久寿命(耐龟裂)变短，吸水性短纤维阻碍耐龟裂性。可以推定其原因是，纤维素类纤维本身的机械强度不足，而且由于吸水进一步助长了机械强度的不足。与此相对，在本发明中，通过对PVP类树脂组合非吸水性短纤维(特别是机械特性与抗噪声产生性的平衡优良的尼龙短纤维)，能够表现出上述效果、即详细而言能够表现出下述(1)～(5)的效果。
(1)沾水时的抗噪声产生性(即使滑动速度增加，摩擦系数也难以降低)
(2)抗噪声产生效果的持续性(效果长时间持续)
(3)能够维持高抓着性、即高传递性能(滑移损耗少)
(4)不发生橡胶的物性(弹性模量)降低、内部发热的增加(转矩损耗的增加)
(5)耐龟裂性优良，耐久寿命长。
[弹性体成分]
本发明的橡胶组合物(固化性橡胶组合物)包含弹性体成分。作为弹性体成分，可以使用可硫化或交联的橡胶，可以列举例如：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)、氢化丁腈橡胶等]、乙烯-α-烯烃弹性体、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、聚氨酯橡胶、氟橡胶等。这些弹性体成分可以单独使用或组合使用两种以上。其中，从耐臭氧性、耐热性、耐寒性、耐候性优良、能够降低带重量的观点出发，优选乙烯-α-烯烃弹性体。
对于乙烯-α-烯烃弹性体，作为结构单元，包含乙烯单元、α-烯烃单元即可，还可以包含二烯单元。因此，乙烯-α-烯烃弹性体包含乙烯-α-烯烃共聚物橡胶、乙烯-α-烯烃-二烯三元共聚物橡胶等。
作为用于形成α-烯烃单元的α-烯烃，可以列举例如：丙烯、丁烯、戊烯、甲基戊烯、己烯、辛烯等链状α-C3-12烯烃等。这些α-烯烃中，优选丙烯等α-C3-4烯烃(特别是丙烯)。
作为用于形成二烯单元的二烯单体，通常使用非共轭二烯类单体。作为非共轭二烯类单体，可以例示例如：二环戊二烯、亚甲基降冰片烯、亚乙基降冰片烯、1,4-己二烯、环辛二烯等。这些二烯单体中，优选亚乙基降冰片烯、1,4-己二烯(特别是亚乙基降冰片烯)。
作为代表性的乙烯-α-烯烃弹性体，可以列举例如：乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)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，从由二烯单元引起的交联效率优良的观点出发，优选乙烯-α-烯烃-二烯三元共聚物橡胶，特别优选乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)。
在乙烯-丙烯-二烯三元共聚物中，乙烯与丙烯的比例(质量比)可以为前者/后者＝35/65～90/10、优选为40/60～80/20、进一步优选为45/55～70/30、最优选为50/50～60/40。
乙烯-α-烯烃弹性体(特别是EPDM等乙烯-α-烯烃-二烯三元共聚物橡胶)的二烯含量可以为10质量％以下(例如为0.1～10质量％)、优选为7质量％以下(例如为0.3～7质量％)、进一步优选为5质量％以下(例如为0.5～5质量％)、最优选为3质量％以下(例如为1～3质量％)。在本发明中，虽然通过使用在主链不具有双键的弹性体成分而使耐热性提高，但通过将由作为侧链导入的二烯单元形成的双键也抑制为少量，能够确保高度的耐热性。二烯含量过多时，有可能无法确保高度的耐热性。
需要说明的是，在本申请中，二烯含量是指构成乙烯-α-烯烃弹性体的全部单元中的二烯单体单元的质量比例，可以通过惯用的方法测定，也可以为单体比。
未交联的乙烯-α-烯烃弹性体的门尼粘度[ML(1+4)125℃]可以为80以下，从能够调整橡胶组合物的Vm、提高炭黑的分散性的观点出发，例如为10～80、优选为20～70、进一步优选为30～50、最优选为35～45。门尼粘度过高时，有可能橡胶组合物的流动性降低，混炼中的加工性降低。
需要说明的是，在本申请中，门尼粘度可以通过依据JIS K 6300-1(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4分钟。
弹性体成分中的乙烯-α-烯烃弹性体的比例为50质量％以上即可，优选为80质量％以上、进一步优选为90质量％以上、最优选为100质量％(只有乙烯-α-烯烃弹性体)。弹性体成分中的乙烯-α-烯烃弹性体的比例过少时，有可能耐热性和耐寒性降低。
[聚乙烯吡咯烷酮类树脂]
本发明的橡胶组合物中，除了弹性体成分以外，还包含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)类树脂。
PVP类树脂包含N-乙烯基-2-吡咯烷酮单元作为主要的结构单元即可，还可以包含其他共聚性单元。
作为用于形成其他共聚性单元的单体，可以列举例如：烯烃类(乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-己烯等α-C2-10烯烃等)、不饱和羧酸类[(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯等(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯、马来酸(酐)等]、脂肪酸乙烯基酯类(乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、巴豆酸乙烯酯等)、乙烯基醚类(甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚等C1-6烷基乙烯基醚类、乙二醇乙烯基醚、1,3-丙二醇乙烯基醚、1,4-丁二醇乙烯基醚等C2-6烷烃二元醇乙烯基醚等)、不饱和磺酸类(乙烯基磺酸、烯丙基磺酸等)等。这些单体可以单独使用或组合使用两种以上。其中，优选(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯等不饱和羧酸类、乙酸乙烯酯等脂肪酸乙烯基酯类。
在PVP类树脂中，N-乙烯基-2-吡咯烷酮单元的比例例如在树脂中为50质量％以上(例如为50～98质量％)、优选为80质量％以上(例如为80～95质量％)、进一步优选为90质量％以上、最优选为100质量％。
PVP类树脂可以是惯用的改性物、衍生物。另外，PVP类树脂的形态可以是直链状，也可以是支链状。
PVP类树脂的K值没有特别限定，从能够提高带的耐久性、抗噪声产生性的观点出发，例如为10～100、优选为15～99、进一步优选为17～98、更优选为20～97、最优选为22.5～96。K值过小时，有可能带的耐久性、动力传递性降低；相反过大时，有可能抗噪声产生性降低。
需要说明的是，在本申请中，K值是与分子量相关的粘性特性值，可以将利用毛细管粘度计测定的相对粘度值(25℃)应用于下述Fikentscher式中来计算。
K＝(1.5logηrel-1)/(0.15+0.003c)+[300clogηrel+(c+1.5clogηrel)2]1/2/(0.15c+0.003c2)
[式中，ηrel：PVP类树脂水溶液相对于水的相对粘度、c：PVP类树脂水溶液中的PVP类树脂浓度(质量％)]
PVP类树脂的比例是相对于弹性体成分100质量可以从约0.1质量份～约25质量份的范围选择，例如为0.1～20质量份、优选为0.5～15质量份、进一步优选为1～10质量份、更优选为2～8质量份、最优选为3～7质量份。特别是从能够兼顾高度的传递效率等带性能和抗噪声产生性的观点出发，PVP类树脂的比例是相对于弹性体成分100质量份优选为1～20质量份、进一步优选为2～15质量份、更优选为3～10质量份。PVP类树脂的比例是相对于非吸水性短纤维100质量份例如为3～100质量份、优选为5～70质量份、进一步优选为10～50质量份、更优选为12～30质量份、最优选为15～20质量份。PVP类树脂的比例过少时，有可能沾水时的抗噪声产生性降低；相反过多时，有可能橡胶组合物的机械强度降低。
[非吸水性短纤维]
本发明的橡胶组合物中，除了弹性体成分和PVP类树脂以外，还包含非吸水性短纤维(非纤维素类短纤维)。
作为非吸水性短纤维，可以列举例如：聚烯烃短纤维(聚乙烯短纤维、聚丙烯短纤维等)、丙烯酸短纤维(聚丙烯腈短纤维等)、聚酰胺短纤维(尼龙6短纤维、尼龙66短纤维、尼龙610短纤维、尼龙46短纤维等脂肪族聚酰胺短纤维；聚芳酰胺等芳香族聚酰胺纤维等)、聚酯短纤维[聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)短纤维、聚对苯二甲酸丙二酯(PPT)短纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)短纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)短纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)短纤维等聚亚烷基芳酯短纤维等]、聚苯硫醚(PPS)纤维、聚对苯撑苯并二唑(PBO)纤维、聚氨酯纤维等合成纤维；碳纤维、玻璃纤维、金属纤维等无机纤维等。
这些非吸水性短纤维可以单独使用或组合使用两种以上。其中，从传递效率、耐久性、抗噪声产生性(特别是沾水时的抗噪声产生性)优良的观点出发，优选脂肪族聚酰胺短纤维、聚亚烷基芳酯短纤维，从能够高度地兼顾带性能和沾水时的抗噪声产生性的观点出发，特别优选尼龙66短纤维等脂肪族聚酰胺短纤维。
非吸水性短纤维的平均纤维直径例如为5～100μm、优选为10～80μm、进一步优选为15～50μm、更优选为20～40μm、最优选为25～30μm。纤维直径过小时，有可能难以均匀地分散；相反过大时，有可能橡胶组合物的机械特性降低。
非吸水性短纤维的平均纤维长度例如为0.3～30mm、优选为0.5～10mm、进一步优选为1～8mm、更优选为1.5～5mm、最优选为2～4mm。纤维长度过短时，有可能橡胶组合物的机械强度降低；相反过长时，有可能难以均匀地分散。
需要说明的是，在本申请中，短纤维的平均纤维直径和平均纤维长度可以通过惯用的方法测定，例如，可以通过包含透射型电子显微镜、扫描型电子显微镜的电子显微镜照片的图像分析测定适当的样品数(例如50个样品)来算出。
非吸水性短纤维的取向方向可以是随机的，也可以沿规定的方向取向，但从能够提高带的耐久性的观点出发，优选沿带宽度方向取向。
需要说明的是，在本申请中，“短纤维沿带宽度方向取向”是指短纤维与带宽度方向大致平行，“大致平行”是指短纤维与带宽度方向的角度为30°以内、优选为20°以内、进一步优选为10°以内(特别是5°以内)的角度。
作为使非吸水性短纤维沿规定的方向取向的方法，可以利用如下方法等：在将利用班伯里混炼机等混炼后的橡胶组合物用辊或压延机等进行压延而制备未交联橡胶片的过程中使其沿规定的方向取向。
为了提高与弹性体成分(特别是乙烯-α-烯烃弹性体)的胶粘性，非吸水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，可以列举例如：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、甲基乙基酮等)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的橡胶糊中的浸渍处理。
非吸水性短纤维的比例是相对于弹性体成分100质量份可以从约5质量份～约50质量份的范围选择，例如为10～50质量份，从能够兼顾传递效率等带性能和抗噪声产生性的观点出发，优选为15～50质量份、进一步优选为20～40质量份、更优选为25～35质量份、最优选为28～32质量份。非吸水性短纤维的比例过少时，有可能传递效率、抗噪声产生性和增强效果降低；相反过多时，有可能基于抓着性的传递性能和加工性降低，并且在带中容易导入龟裂而耐久性降低。
[吸水性纤维]
为了提高带的传递效率、耐久性和抗噪声产生性，本发明的橡胶组合物实质上不含吸水性纤维。
作为吸水性纤维，可以列举例如：乙烯醇类纤维(聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物的纤维、维纶等)、纤维素类纤维[纤维素纤维(纸浆、棉纤维等来源于植物、动物或细菌等的纤维素纤维)、纤维素衍生物的纤维(纤维素酯纤维、人造丝等再生纤维素纤维等)等]等。
本发明的橡胶组合物优选实质上不含吸水性纤维(特别是纤维素类纤维)，从使带的传递效率、耐久性和抗噪声产生性高度地提高的观点出发，特别优选不含吸水性纤维(特别是纤维素类纤维)。
[交联剂]
本发明的橡胶组合物中，除了弹性体成分、PVP类树脂和非吸水性短纤维以外，还可以包含惯用的交联剂(或硫化剂)。在弹性体成分为乙烯-α-烯烃弹性体的情况下，交联剂可以为有机过氧化物、硫类硫化剂。
作为有机过氧化物，可以列举例如：二酰基过氧化物(二月桂酰基过氧化物、二苯甲酰基过氧化物等)、过氧化缩酮[1,1-二(叔丁基过氧化)环己烷、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷等]、烷基过氧化酯(过氧化苯甲酸叔丁酯等)、二烷基过氧化物[二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己炔-3、1,1-二(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1,3-双(2-叔丁基过氧化异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧化)己烷等]、过氧化碳酸酯(叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基-己基碳酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基-己基碳酸酯等)等。这些有机过氧化物可以单独使用或组合使用两种以上。其中，优选1,3-双(2-叔丁基过氧化异丙基)苯等二烷基过氧化物。
作为硫类硫化剂，可以列举例如：粉末硫、沉降硫、胶体硫、不溶性硫、高分散性硫、氯化硫(一氯化硫、二氯化硫等)等。
这些交联剂可以单独使用或组合使用两种以上。其中，优选包含有机过氧化物的交联剂。
硫化剂或交联剂(特别是有机过氧化物)的比例是相对于弹性体成分100质量份例如为0.1～30质量份、优选为1～20质量份、进一步优选为3～10质量份、最优选为4～6质量份。
[增强剂]
本发明的橡胶组合物中，除了弹性体成分、PVP类树脂和非吸水性短纤维以外，还可以包含增强剂。作为增强剂，可以列举例如：炭黑、二氧化硅、粘土、碳酸钙、滑石、云母等。这些增强剂可以单独使用或组合使用两种以上。其中，优选炭黑、二氧化硅，特别优选炭黑。
增强剂的比例是相对于弹性体成分100质量份例如为10～200质量份、优选为20～150质量份、进一步优选为30～100质量份、最优选为50～80质量份。
[其他成分]
本发明的橡胶组合物还可以包含作为橡胶的配合剂惯用的添加剂。作为惯用的添加剂，可以列举例如：共交联剂(双马来酰亚胺类等)、硫化助剂或硫化促进剂(秋兰姆类促进剂等)、硫化延迟剂、金属氧化物(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)、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、脂肪酸酰胺等)、硅烷偶联剂、抗老化剂(抗氧化剂、抗热老化剂、抗弯曲开裂剂、抗臭氧劣化剂等)、着色剂、增粘剂、稳定剂(紫外线吸收剂、热稳定剂等)、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。需要说明的是，金属氧化物也可以作为交联剂发挥作用。
惯用的添加剂的合计比例是相对于弹性体成分100质量份例如为5～50质量份、优选为10～30质量份、进一步优选为15～25质量份。
[橡胶组合物的制备方法]
本发明的橡胶组合物的制备方法可以通过利用惯用的方法将各成分混合(或混炼)来制备，为了均匀地混合，优选将弹性体成分、PVP类树脂、非吸水性短纤维等在加热下混炼。加热温度例如为120℃以下、优选为50～120℃、进一步优选为60～100℃、更优选为70～90℃。加热温度过高时，有可能弹性体成分发生交联。
[固化物的特性]
本发明的橡胶组合物的固化物(交联体)的热老化后的μ-V特性(摩擦系数-滑动速度曲线的斜率)优良，150℃、720小时热老化后的固化物的μ-V特性例如为0～-0.1、优选为-0.01～-0.095、进一步优选为-0.03～-0.09、最优选为-0.05～-0.085。μ-V特性过小时(曲线图的斜率过大时)，有可能带的抗噪声产生性降低。
在本申请中，μ-V特性可以通过后述的实施例中记载的方法进行测定。
本发明的橡胶组合物的固化物(交联体)的内部的损耗角正切(tanδ)低，例如为0.08～0.17、优选为0.09～0.165、进一步优选为0.1～0.16、更优选为0.11～0.15、最优选为0.12～0.14。tanδ过高时，有可能内部发热变大、能量损失(传递损耗)变多。
需要说明的是，在本申请中，损耗角正切(tanδ)可以通过后述的实施例中记载的方法进行测定，对于短纤维沿规定方向排列的固化物，测定与短纤维的排列方向(纹理方向)垂直的方向(反纹理方向)的损耗角正切。
[成形体]
本发明的橡胶组合物的固化物由于耐抓着性、耐久性等优良，因此，能够用作各种成形体，但是，为了能够在维持摩擦传动带的传递效率、耐久性等带性能的同时提高抗噪声产生性，优选用作形成摩擦传动带的摩擦传动面(与带轮的接触面)的橡胶层。
作为摩擦传动带，可以列举例如：平带；包布V带、切边V带、切边齿形V带、多楔带等V带等。其中，进一步优选在要求省燃料效率化的用途、例如汽车发动机的辅机驱动系统等中使用的多楔带、自动两轮车的无级变速装置等中使用的切边V带(也包括切边齿形V带)，从要求高度的耐久性和抗噪声产生性的观点出发，特别优选在汽车发动机的辅机驱动系统中使用的多楔带。
在多楔带、切边V带等摩擦传动带中，本发明的橡胶组合物可以形成压缩橡胶层(内表面橡胶层)和/或延伸层(背面橡胶层)。作为延伸层为背面橡胶层的摩擦传动带，可以列举例如通过带背面与带轮接触的背面驱动配置进行走行的多楔带等。其中，优选至少压缩橡胶层由本发明的橡胶组合物形成的摩擦传动带。
摩擦传动带的制造方法可以根据带的种类通过惯用的方法来制造。
实施例
以下，基于实施例对本发明更详细地说明，但本发明不受这些实施例限定。需要说明的是，以下示出实施例中使用的原料的详细。
[原料]
EPDM1：The Dow Chemical Company制造的“Nordel(注册商标)IP3640”、门尼粘度(125℃)≈40、乙烯含量55质量％、二烯含量1.8质量％
EPDM2：三井化学株式会社制造的“EPT4045M”、门尼粘度(125℃)≈45、乙烯含量51质量％、二烯含量7.6质量％
尼龙短纤维：平均纤维直径27μm、平均纤维长度3mm(尼龙66短纤维)
聚酯短纤维：平均纤维直径25μm、平均纤维长度3mm(PET短纤维)
聚芳酰胺短纤维：平均纤维直径15μm、平均纤维长度8mm(间位系聚芳酰胺短纤维)
棉短纤维：平均纤维长度6mm
聚乙烯吡咯烷酮1：日本触媒株式会社制造的“聚乙烯吡咯烷酮K-30”、K值27.0～33.0
聚乙烯吡咯烷酮2：日本触媒株式会社制造的“聚乙烯吡咯烷酮K-90”、K值88.0～96.0
聚乙烯吡咯烷酮3：富士胶片和光纯药株式会社制造的“聚乙烯吡咯烷酮K-25”、K值22.5～27.0
表面活性剂：花王株式会社制造的“エマルゲンLS-106”、聚氧亚烷基烷基醚
聚乙烯醇：电气化学工业株式会社制造的“デンカポバールF-300S”、聚乙烯醇疏水基改性物、皂化度93.0～97.0摩尔、粘均聚合度1700、熔点206℃、疏水基的种类：烷基
炭黑：东海碳素株式会社制造的“シースト3”
二氧化硅：Evonik Industries AG公司制造的“Ultrasil VN3”BET比表面积180m2/g
石蜡油：出光兴产株式会社制造的“ダイアナ(注册商标)PW-90”(石蜡类操作油)
氧化锌：HakusuiTech株式会社制造的“氧化锌2种”
硬脂酸：日油株式会社制造的“硬脂酸つばき”
抗老化剂1：苯并咪唑类抗老化剂、大内新兴化学工业株式会社制造的“ノクラックMB”
抗老化剂2：二苯胺类抗老化剂、大内新兴化学工业株式会社制造的“ノクラックAD-F”
共交联剂：大内新兴化学工业株式会社制造的“バルノックPM”
有机过氧化物：日油株式会社制造的“パーブチルP-40MB”
硫：美源化学公司制造
硫化促进剂：大内新兴化学工业株式会社制造的“ノクセラー(注册商标)DM”
炭黑分散液：东海碳素株式会社制造的“Aqua-Black162”固体成分19.2质量％
棉织布：棉纱20s/2、经纱70根/5cm、纬纱70根/5cm的平纹织布
芯线：对将1000旦尼尔的PET纤维以2×3的捻构成以初捻系数为3.0、复捻系数为3.0进行多捻而成的总旦尼尔6000的绳进行胶粘处理后的加捻绳、芯线直径1.0mm。
实施例1～11和比较例1～13
[压缩橡胶层]
对于形成带的传动面(与带轮的接触面)的压缩橡胶层，使用班伯里混炼机将表3～6所示的配方的压缩橡胶层用橡胶组合物在140℃混炼，利用压延辊压延成规定的厚度，使用由此得到的片。
[胶粘橡胶层]
关于胶粘橡胶层用片，使用班伯里混炼机将表1所示的配方的胶粘橡胶层用橡胶组合物混炼，利用压延辊压延成规定的厚度。
[表1]
表1(胶粘橡胶层用组合物)
组成 质量份
EPDM2 100
硬脂酸 1
氧化锌 5
炭黑 35
二氧化硅 20
间苯二酚·甲醛缩合物 2
抗老化剂2 2
硫化促进剂 1
六甲氧基羟甲基三聚氰胺 2
硫 1
合计 169
[延伸层]
对于用于形成延伸层的棉织布，将未处理的棉织布(棉纱20s/2、经纱70根/5cm、经纱70根/5cm的平纹)在包含炭黑分散液和RFL液(胶乳、间苯二酚和甲醛)的表2所示的延伸层用组合物(黑色染液)中浸渍10秒钟，利用拉幅机进行120°广角度处理，在150℃进行4分钟热处理，使用由此得到的棉织布。
[表2]
表2(延伸层用组合物)
组成 质量份
40质量％乙烯基吡啶胶乳 100.0
炭黑分散液 214.3
间苯二酚 14.6
37％福尔马林 9.2
苛性钠 1.5
水 436.0
合计 775.6
[压缩橡胶层用组合物的交联橡胶物性]
使用压力机对压缩橡胶层用未交联橡胶片进行30分钟的加压和加热(温度170℃、面压力2.0MPa)，制作交联橡胶片。
1)u-V特性的测定
从交联橡胶片裁取直径8mm×厚度2mm的圆板状试验片，使用销盘式摩擦系数测定装置，测定摩擦力，算出摩擦系数。详细而言，利用表面粗糙度Ra为0.8μm的对象材料(SUS304)以2.192kgf/cm2的载荷按压试验片，以30ml/分钟的水量仅在测定时对试验片浇水，同时以0～2.0m/秒的摩擦速度测定摩擦力，通过最小二乘法算出摩擦系数相对于摩擦速度(相对于对象材料的滑动速度)的曲线的斜率。需要说明的是，该斜率表示摩擦系数相对于滑动速度的变化。
此外，进行依据JIS K 6257(2010)的促进老化试验，对于在150℃进行720小时热老化后的试验片，测定摩擦力，通过最小二乘法算出摩擦系数相对于摩擦速度(相对于对象材料的滑动速度)的曲线的斜率。
需要说明的是，作为销盘式摩擦系数测定装置，使用株式会社米仓制作所制造的“销盘式摩擦试验机”。另外，在促进老化试验中，使用A法AA-2强制循环型热老化试验机(横风式)。
2)动态粘弹性(E’、tanδ)的测定
从交联橡胶片裁取截面形状为长方形(厚度2.0mm、宽度4.0mm)且长度为40mm的试验片。此时，以压延的反纹理方向作为长度方向进行裁取。然后，以夹头间距离为15mm将试验片夹持固定于粘弹性测定装置(上岛制作所制造的“VR-7121”)的夹头，施加初期应变(静态应变)1.0％，在频率10Hz、动态应变0.2％(即，以上述初期应变1.0％为中心位置或基准位置在长度方向上施加±0.2％的应变)、升温速度为1℃/分钟的条件下求出70℃的弹性模量(E’)和损耗角正切(tanδ)。
[多楔带的制造]
在表面平滑的圆筒状的成形模具的外周卷绕用于形成延伸层的棉织布，在该棉织布的外周以规定间隔螺旋状地缠绕形成芯线的加捻绳，进一步在其外周依次卷绕未交联的胶粘橡胶层用片、压缩橡胶层用片，形成未交联成形体。然后，在未交联成形体的外周被覆有硫化用护套的状态下，将安装有未交联成形体的成形模具容纳在交联装置(所谓的硫化罐)内，在规定的加热·加压条件(180℃、0.9MPa)下进行交联后，从成形模具脱模，得到筒状的交联套筒。然后，用磨轮磨削该交联套筒的外表面而形成规定的V肋部后，使用切割器将交联套筒沿带长度方向以规定的宽度切断，精加工成3PK1100的多楔带(肋数：3个、周长：1100mm、带形：K形、带厚度：4.3mm、肋高度：约2mm、肋间距：3.56mm)、6PK1100的多楔带(肋数：6个、周长：1100mm、带形：K形、带厚度：4.3mm、肋高度：约2mm、肋间距：3.56mm)。需要说明的是，通过使切断的带的内周侧与外周侧反转，得到具备在内周侧具有V肋部的压缩橡胶层的多楔带。
[多楔带的性能评价]
1)噪声产生临界角试验(跑偏噪声产生评价试验)
噪声产生临界角试验(跑偏噪声产生评价试验)使用依次配置有直径101mm的驱动带轮(Dr.)、直径70mm的惰轮(IDL1)、直径120mm的跑偏带轮(W/P)、直径70mm的惰轮(IDL2)、直径61mm的张紧带轮(Ten)、直径70mm的惰轮(IDL3)的图1所示布局的试验机进行。将惰轮(IDL1)与跑偏带轮的轴距(跨越长度)设定为135mm，以使所有带轮位于同一平面上(跑偏的角度0°)的方式进行调整。
即，在试验机的各带轮上挂设6PK1100的多楔带，在室温条件下，以使驱动带轮的转速为1000rpm、带张力为50N/Rib(肋)的方式赋予张力，在驱动带轮的出口附近向多楔带的摩擦传动面定期地(约30秒钟间隔)注水5ml的水，求出在跑偏(使跑偏带轮相对于各带轮向近前侧偏移)下使带走行时发生噪声产生(跑偏带轮的入口附近)时的角度(噪声产生临界角)。噪声产生临界角越大，则抗噪声产生性越优良。需要说明的是，通常，在3°附近，形成带从带轮偏移(即，变成肋偏移)而不能正常地进行动力传递的状态。
走行后的带的评价使用利用依次配置有外径120mm的驱动带轮(Dr.)、外径85mm的惰轮(IDL)、外径120mm的从动带轮(Dn.)、外径45mm的张紧带轮(Ten.)的图2所示布局的走行试验机走行后的带。在试验机的各带轮上挂设6PK1100的多楔带，调整成带向惰轮的卷绕角度为120°、带向张紧带轮的卷绕角度为90°、带张力为395N。将驱动带轮的转速设为4900rpm(旋转方向为图的箭头方向)、将从动带轮的负荷设为8.8kW、将气氛温度设为140℃，对于走行200小时后的带进行噪声产生临界角试验。
2)传递性能试验
传递性能试验使用依次配置有直径120mm的驱动带轮(Dr.)、直径120mm的从动带轮(Dn.)的图3所示布局的试验机。然后，在试验机的两带轮上挂设3PK1100的多楔带，在驱动带轮的转速为2000rpm、带张力为15.3kgf/3肋的试验条件下走行，对从动带轮逐渐施加负荷，在驱动带轮的入口附近，向多楔带的摩擦传动面定期地(约60秒钟间隔)注水300ml的水，测量带的滑移率为2％时的传递动力(kw)。
3)耐久走行试验(高温低张力弯曲疲劳试验)
使用依次配置有外径120mm的驱动带轮(Dr.)、外径85mm的惰轮(IDL)、外径120mm的从动带轮(Dn.)、外径45mm的张紧带轮(Ten.)的图4所示布局的试验机。在试验机的各带轮上挂设3PK1100的多楔带，调整成多楔带向张紧带轮的卷绕角度为90°、向惰轮的卷绕角度为120°。将驱动带轮的转速设为4900rpm(旋转方向为图的箭头方向)、将带张力设为40kgf/3肋、将气氛温度设为120℃，并且对从动带轮施加12PS的负荷，以400小时为上限进行走行。在到达400小时前带的橡胶层产生龟裂等异常的情况下，将该时间判断为寿命，停止走行。在即使完成400小时也没有发生达到寿命的故障或异常的情况下，判断为具有400小时以上的走行寿命的带，判定为耐龟裂性优良的带。
4)传递损耗(转矩损耗)的测定
使用由直径55mm的驱动带轮(Dr.)和直径55mm的从动带轮(Dn.)构成的图5所示布局的双轴走行试验机。在试验机上挂设6PK1100的多楔带，以500N/带1根的张力对多楔带施加规定的初张力，算出在从动带轮无负荷下使驱动带轮以2000rpm旋转时的、驱动转矩与从动转矩之差作为转矩损耗。需要说明的是，通过该测定求出的转矩损耗除了包含起因于多楔带的转矩损耗以外还包含起因于试验机的轴承的转矩损耗。因此，使作为带的转矩损耗被认为实质为0的金属带(材质：马氏体时效钢)预先走行，求出其驱动转矩与从动转矩之差作为起因于轴承的转矩损耗(轴承损失)。然后，求出从使多楔带走行而算出的转矩损耗(起因于带和轴承两者的转矩损耗)减去起因于轴承的转矩损耗(轴承损失)而得的值作为单独起因于带的转矩损耗。需要说明的是，上述转矩损耗(轴承损失)为以规定的初张力使金属带走行时的转矩损耗(例如，以500N/带1根的初张力使多楔带走行的情况下，以该初张力使金属带走行时的转矩损耗为轴承损失)。
需要说明的是，在传递动力时，产生能量损失(传递损耗)。该能量损失例如可以列举由构成带的橡胶组合物的自发热引起的内部损失、因带的弯曲变形引起的弯曲损失等。通常，使用由驱动轴的驱动转矩值与从动轴的从动转矩值之差算出的“转矩损耗”值作为能量损失的指标，转矩损耗越小，则可以判断传递效率越好(传递损耗越少)，在汽车发动机等中也被用作省燃料性的指标。在本试验中，根据转矩损耗的测定结果进行影响省燃料性的传递效率的比较。
将实施例和比较例的评价结果示于表3～6中。
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如表3和5～6所示，将使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为抗噪声产生性提高剂、使用非吸水性的尼龙短纤维、聚酯(PET)短纤维或聚芳酰胺短纤维作为短纤维的例子作为实施例1～11。作为橡胶组合物单体的物性，抓着力(摩擦系数的大小)、μ-V特性(伴随滑动速度的增加的μ的变化)、内部发热、弹性特性全部优良，其结果是，作为带性能，沾水时的抗噪声产生性、传递性能、传递效率(转矩损耗)、耐久寿命(耐龟裂性)全部都能够保持高水准。
由表3的结果明显可知，在实施例1～3的构成中不添加抗噪声产生性提高剂的比较例1、5和6中，结果为：作为橡胶组合物单体的物性，关于μ-V特性，随着滑动速度的增加，μ大幅降低，作为带性能，在噪声产生临界角试验中，抗噪声产生性差。
在实施例1的构成中添加表面活性剂作为抗噪声产生性提高剂的比较例2～3中，作为橡胶组合物单体的物性，抓着力(摩擦系数)降低，内部发热、弹性特性也降低。其结果是沾水时的传递性能、传递效率(转矩损耗)差。需要说明的是，关于抗噪声产生性，根据μ-V特性、噪声产生临界角试验的结果，得到了相应的效果，但与实施例1相比，发现了以下优劣。
(1)在实施例1中，即使抗噪声产生性提高剂为少量(5质量份)也能够得到效果，但是，在比较例2、3中，在抗噪声产生性提高剂为少量(5质量份)的比较例2中，效果小，在这方面较差。
(2)在实施例1中，即使在走行而热老化的状态下，抗噪声产生效果也持续，在比较例2～3中，在走行而热老化的状态下，效果大幅衰减，持续性差。
在实施例1的构成中添加聚乙烯醇粒子作为抗噪声产生性提高剂的比较例4中，结果为：发现了与实施例1类似的倾向，但是，在耐久走行试验中，带的橡胶层产生龟裂而在达到400小时前达到寿命，在这方面与实施例1相比耐龟裂性较差。
将组合PVP和尼龙短纤维的实施例1与组合PVP和聚芳酰胺短纤维的实施例3进行比较，实施例3的作为机械强度的指标的弹性特性大，但相反，实施例1的带的抗噪声产生性在干燥时和沾水时均优良。另外，在不含PVP的组合物中，将使用了尼龙短纤维的比较例1与使用了聚芳酰胺短纤维的比较例6进行比较，比较例6的抗噪声产生性比比较例1差，可以说是短纤维本身的影响。根据这些结果发现，在抗噪声产生性的方面，尼龙短纤维比聚芳酰胺短纤维更优越。此外，从PVP的添加效果的方面来看，在比较例1的组成中添加了PVP的实施例1中，抗噪声产生性提高至高水平，与此相对，在比较例6的组成中添加了PVP的实施例3中，抗噪声产生性没有提高至高水准。因此，对于聚芳酰胺短纤维而言，不能得到像尼龙短纤维那样的与PVP的合用效果，可以说通过组合PVP和尼龙短纤维能够高度地兼顾带性能和抗噪声产生性。
根据表4的结果明显可知，比较例7～12是使用以往以来作为沾水时的抗噪声产生对策而常识性地使用的棉短纤维(吸水性短纤维)作为短纤维的例子。
在实施例1和后述的实施例7(相对于实施例1而增加了PVP的例子)的构成中使短纤维为棉短纤维的比较例8、9中，结果为：在大部分项目中发现了与实施例1和7类似的倾向，但是，在耐久走行试验中，带的橡胶层产生龟裂在到达400小时前达到寿命，相对于实施例1和7，耐龟裂性较差。
作为与该棉短纤维的使用有关的比较数据，在比较例7中示出了不添加抗噪声产生性提高剂的例子，在比较例10～11中示出了使用表面活性剂作为抗噪声产生性提高剂的例子。使用了棉短纤维的比较例7～11均以高水准发挥了沾水时的抗噪声产生性的效果。另一方面，在使用了PVP的实施例1～2中，即使添加量为少量(5质量份)，也同样以高水准发挥了抗噪声产生性的效果。即可以说，如果组合使用PVP和特定的非吸水性纤维，则不需要棉短纤维的吸水。相反，相对于实施例1～2，在比较例7～11中，因棉短纤维而阻碍了耐久寿命(耐龟裂性)，在这方面可以说优选不使用棉。
此外，在比较例12中，合用尼龙短纤维10质量份和棉短纤维15质量份。在专利文献6的实施例中，相对于EPDM，与纤维素类纤维一起配合聚芳酰胺纤维，因此，组合吸水性纤维和非吸水性纤维的比较例12相当于专利文献6的实施例。比较例12中，在大部分项目中发现与实施例1类似的倾向，但是，在耐久走行试验中，带的橡胶层产生龟裂而在达到400小时前达到寿命。因此，在纤维素类纤维与聚芳酰胺短纤维的组合中，因棉短纤维而阻碍了耐久寿命(耐龟裂性)，可以说优选不含吸水性纤维。
根据表5的结果明显可知，相对于实施例1的聚乙烯吡咯烷酮1(K值27.0～33.0)，在使用K值88.0～96.0的聚乙烯吡咯烷酮2(实施例4)、K值22.5～27.0的聚乙烯吡咯烷酮3(实施例5)的情况下，也得到了与实施例1同等的效果。
另外，在表5中，对于实施例1的组成，将尼龙短纤维的比例设为恒定(30质量份)，使PVP的比例从1质量份到25质量份变化，对相对于实施例1(5质量份)减少了PVP的比例的实施例6(1质量份)、增加了PVP的比例的实施例7(15质量份)、实施例8(20质量份)、实施例9(25质量份)进行比较。
在实施例1中，作为组合使用作为抗噪声产生性提高剂的PVP、作为短纤维的非吸水性短纤维的效果，基于抓着力(摩擦系数的大小)的传递性能、μ-V特性(伴随滑动速度的增加的μ的变化)、内部发热和弹性特性的平衡优良，其结果是，作为带性能，沾水时的抗噪声产生性、传递性能、传递效率(转矩损耗)、耐久寿命(耐龟裂性)全部确保高水准。
与此相对，在减少了PVP的实施例6中，由于μ-V特性降低的影响，抗噪声产生性降低，但是，各特性的平衡优良，是实用上没有问题的水平。另一方面，在增加了PVP的实施例7(15质量份)、实施例8(20质量份)中，相对于实施例1，发现了抓着力略降低、内部发热略增大的倾向，但是，结果与实施例1同样地各特性的平衡优良。在进一步增加的实施例9(25质量份)中，虽然抗噪声产生性优良，但内部发热略增大，传递效率(转矩损耗)与其他实施例相比略降低。根据这些结果，可以说从各特性的平衡的观点考虑PVP的比例优选为1～20质量份。
根据表6的结果明显可知，即使在将尼龙短纤维减少至10质量份的情况下，相对于不使用PVP的比较例13，在使用PVP的实施例10(5质量份)、实施例11(10质量份)中，在基于高抓着性(摩擦系数)的高传递性能、弹性特性、传递效率(转矩损耗)、耐久性的方面没有降低，作为PVP的效果，μ-V特性、抗噪声产生性提高。
另外，如果观察尼龙短纤维的减少的影响，相对于添加30质量份尼龙短纤维的情况(实施例1、比较例1等)，在将尼龙短纤维减少至10质量份的情况下，抓着性(摩擦系数)和与其相伴的传递性能变高，另一方面，抗噪声产生性、传递效率(转矩损耗)降低。
此外，关于PVP与尼龙短纤维的比率，在PVP的比例少的实施例6、PVP的比例多的实施例11的任一例中，各特性的平衡都优良。
验证了根据本发明的构成能够在不阻碍耐久寿命(耐龟裂性)的情况下得到沾水时的抗噪声产生性的效果。
详细且参考特定的实施方式对本发明进行了说明，但对于本领域技术人员明显可知的是，在不脱离本发明的精神和范围内能够进行各种变更、修正。
本申请基于2019年9月25日提出的日本专利申请2019-174609和2020年9月14日提出的日本专利申请2020-153926，其内容以参照的方式引入于此。
产业上的可利用性
本发明的橡胶组合物能够用作各种成形体，特别是能够优选用作平带；包布V带、切边V带、切边齿形V带、多楔带等摩擦传动带。

Claims (6)

1.一种橡胶组合物，其包含弹性体成分、聚乙烯吡咯烷酮类树脂和非吸水性短纤维，并且实质上不含吸水性纤维，
所述弹性体成分包含乙烯-α-烯烃弹性体，
所述聚乙烯吡咯烷酮类树脂的比例是相对于所述弹性体成分100质量份为1～20质量份，
所述聚乙烯吡咯烷酮类树脂的K值为10～100，
所述非吸水性短纤维为选自脂肪族聚酰胺短纤维、芳香族聚酰胺纤维和聚亚烷基芳酯短纤维中的一种或两种以上，
所述非吸水性短纤维的比例是相对于所述弹性体成分100质量份为10～50质量份。
2.如权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述非吸水性短纤维为脂肪族聚酰胺短纤维。
3.如权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中，所述聚乙烯吡咯烷酮类树脂的比例是相对于所述非吸水性短纤维100质量份为3～100质量份。
4.如权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中，所述非吸水性短纤维的比例是相对于所述弹性体成分100质量份为15～50质量份。
5.如权利要求1或2所述的橡胶组合物，其不含纤维素类纤维。
6.一种摩擦传动带，其具有由权利要求1～5中任一项所述的橡胶组合物的固化物形成的摩擦传动面。
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