JP2006275191A - 動力伝動ベルト及び動力伝動ベルトの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐磨耗性、耐久性に優れた動力伝動ベルト及び動力伝動ベルトの製造方法を提供する。
【解決手段】Ｖリブドベルト１０は、カバー帆布１５からなる伸張部１２と、心線１３を埋設した接着部１４、その下側に弾性体層である圧縮部１６からなっている。前記圧縮部は、エチレン・α−オレフィンエラストマーを含有するゴム成分１００重量部に対してシリカが１０〜１００重量部、有機過酸化物が１〜８重量部配合されてなり、かつ、該シリカ１００重量部に対して沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物が１〜２０重量部配合されたゴム組成物の有機過酸化物架橋物で構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は駆動装置などの動力伝動に用いられる動力伝動ベルト及び動力伝動ベルトの製造方法に関する。

動力伝動に用いられるベルトにおいて、オゾン雰囲気下でのゴムの劣化が問題視されており、従来の天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴムなどから構成されているベルトではこのゴム劣化によって早期にクラックを生じるという問題が指摘されている。また、クロロプレンなどのハロゲンを含んだゴムはダイオキシンの発生につながることから、環境負荷物質であるハロゲンを含有しないゴムで製造されたベルトが近年求められている。

このような要求に対して、最近ではエチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ）あるいはエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）等のエチレン・α−オレフィンエラストマーが、優れた耐オゾン性、耐熱性、耐寒性を有しているとともに比較的に安価なポリマーであり、脱ハロゲンという要求を満たしていることからも有望視されている。（例えば特許文献１参照）
特開平６−３４５９４８号公報

しかしながら、エチレン−プロピレン系ゴムをはじめとするエチレン・α−オレフィンエラストマーは耐摩耗性に難があり、伝動面をエチレン・α−オレフィンエラストマーで形成した場合、摩耗によりベルト寿命が低下するという問題があった。また摩擦により伝動面が粘着摩耗を起こし、その結果付着した粘着ゴムにより騒音が発生することが指摘されていた。これらの諸問題に対して、伝動面を形成するゴム組成物に綿、ナイロン、ポリエステル等の短繊維やカーボンブラック、シリカなどの補強材を配合することが知られているが、シリカを配合させた場合、ゴム粘度が著しく上昇し、加工性が悪くなる不具合があった。

この不具合に際し、シランカップリング剤を配合して加工性の改善を図ることが考えられたが、混練や架橋などの成形加工時にシランカップリング剤が蒸発逸散してしまうことにより、加工不良や架橋物の物性低下などの不具合を引き起こすことがあった。

本発明はこのような問題点を解決するものであり、加工性に優れ、高い耐磨耗性と耐久性を備えた動力伝動ベルト及び動力伝動ベルトの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、伝動面が、エチレン・α−オレフィンエラストマーを含有するゴム成分１００重量部に対してシリカが１０〜１００重量部、有機過酸化物が１〜８重量部配合されてなり、かつ、沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物が配合されたゴム組成物の有機過酸化物架橋物で構成されることを特徴とする動力伝動ベルトである。

本発明はまた前記動力伝動ベルトにあって、シリカ１００重量部に対して沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物が配合されたゴム組成物である；ビニル系シラン化合物が、ビニルトリエトキシシラン及び／又はビニルトリエトキシシランオリゴマーである；動力伝動ベルトが、Ｖリブドベルトである；動力伝動ベルトが、歯付ベルトであることを特徴とした発明である。

更に本発明は、動力伝動ベルトの伝動面を、エチレン・α−オレフィンエラストマーを含有するゴム成分１００重量部に対してシリカが１０〜１００重量部、有機過酸化物が１〜８重量部配合されてなり、かつ、沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物が配合されたゴム組成物を架橋反応させることにより形成したことを特徴とする動力伝動ベルトの製造方法である。

本発明はまた前記動力伝動ベルトの製造方法にあって、シリカ１００重量部に対して沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物が１〜２０重量部配合されたゴム組成物である；ビニル系シラン化合物が、ビニルトリエトキシシラン及び／又はビニルトリエトキシシランオリゴマーである；動力伝動ベルトが、Ｖリブドベルトである；動力伝動ベルトが、歯付ベルトであることを特徴とした発明である。

伝動面を特定のゴム組成物で構成することで、高い耐磨耗性、耐久性を備えた動力伝動ベルトとすることができる。そして、ビニル系シラン化合物の配合量を特定範囲とすることで、加工成形性や架橋物の強度を優れたものとすることができ、またビニル系シラン化合物として特定の化合物を用いることで、より耐磨耗性、耐久性に優れた構成とすることができる。またＶリブドベルトに適用することで、ベルト耐久性が向上し、また摩擦伝動面の粘着摩耗を抑制でき、ひいては耐発音性の向上が期待できる。そしてまた歯付ベルトに適用することで、歯部の損傷を抑制し、ベルトを長寿命化することができる。

そしてまた本発明は、伝動面を、特定のゴム組成物を架橋反応させることにより形成することで、高い耐磨耗性、耐久性を備えた動力伝動ベルトを製造することができる。そして、ビニル系シラン化合物の配合量を特定範囲とすることで、加工性や架橋物の強度が優れたものとすることができ、またビニル系シラン化合物として特定の化合物を用いることで、より耐磨耗性、耐久性に優れた動力伝動ベルトを製造することができる。またＶリブドベルトに適用することで、ベルト耐久性が向上し、また摩擦伝動面の粘着摩耗を抑制でき、ひいては耐発音性を向上させたＶリブドベルトの製造方法を提供できる。そしてまた歯付ベルトに適用することで、歯部の損傷を抑制し、ベルトを長寿命化した歯付ベルトの製造方法を提供できる。

本発明に係る動力伝動ベルトの一例として、噛合伝動するベルトと摩擦伝動するベルトを例示し、具体的には歯付ベルト１の断面斜視図を図１に、Ｖリブドベルト１０の断面斜視図を図２示す。

図１の歯付ベルト１は、ベルト長手方向（図中矢印）に沿って複数の歯部２と、心線３を埋設した背部４から構成されるベルト本体を有し、前記歯部２の表面には必要に応じて歯布５が貼着されている。ここで、伝動面とは歯部２を構成するゴム層をいう。

尚、歯付ベルト１が圧入成形方法によって作製される場合、歯部２および背部４は同一のゴム組成物シートから形成されるため、背部４もまた歯部２と同一のゴム層となる。

図２のＶリブドベルト１０は、カバー帆布１５からなる伸張部１２と、心線１３を埋設した接着部１４、その下側に弾性体層である圧縮部１６からなっている。この圧縮部１６は、ベルト長手方向に延びる断面略三角形である台形の複数のリブを有している。ここで、伝動面は圧縮部１６を構成するゴム層をいう。

本発明で使用する心線３，１３は、例えばポリアリレート繊維、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）繊維、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、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維などのポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などのコードを用いることができる。ガラス繊維の組成は、Ｅガラス、Ｓガラス（高強度ガラス）のいずれでもよく、フィラメントの太さ及びフィラメントの集束本数及びストランド本数に制限されない。

心線３，１３にはゴムとの接着性を向上させるべく接着処理を施すのが好ましい。例えば（１）未処理コードをエポキシ化合物やイソシアネート化合物などを含有する前処理液を入れたタンクに含浸してプレディップした後、（２）１６０〜２００°Ｃに温度設定した乾燥炉に３０〜６００秒間通して乾燥し、（３）続いてＲＦＬ溶液からなる接着液を入れたタンクに浸漬し、（４）２１０〜３５０°Ｃに温度設定した延伸熱固定処理機に３０〜６００秒間通して−１〜３％延伸して延伸処理コードとし、（５）更にゴム糊を入れたタンクに浸漬し、（６）１３０〜１７０°Ｃに温度設定した乾燥炉に１２０〜３００秒間通して乾燥する、方法などがある。尚、（１）〜（６）の全工程を行う必要はなく、所望に応じて（１）〜（４）のみ行うことなども可能である。

この前処理液で使用するイソシアネート化合物としては、例えば４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレン２，４−ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリアリールポリイソシアネート（例えば商品名としてＰＡＰＩがある）等がある。このイソシアネート化合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。

また、上記イソシアネート化合物にフェノール類、第３級アルコール類、第２級アルコール類等のブロック化剤を反応させてポリイソシアネートのイソシアネート基をブロック化したブロック化ポリイソシアネートも使用可能である。

エポキシ化合物としては、例えばエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールや、ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコールとエピクロルヒドリンのようなハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物や、レゾルシン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメチルメタン、フェノール．ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン．ホルムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類やハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物などである。上記エポキシ化合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。

ＲＦＬ処理液はレゾルシンとホルムアルデヒドの初期縮合物をゴムラテックスと混合したものであり、この場合レゾルシンとホルムアルデヒドのモル比は１：２〜２：１にすることが接着力を高める上で好適である。モル比が１／２未満では、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂の三次元化反応が進み過ぎてゲル化し、一方２／１を超えると、逆にレゾルシンとホルムアルデヒドの反応があまり進まないため、接着力が低下する。またゴムラテックスとしては、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴムなどがあげられる。

尚、レゾルシン−ホルムアルデヒドの初期縮合物と上記ゴムラテックスの固形分重量比は１：２〜１：８が好ましく、この範囲を維持すれば接着力を高める上で好適である。上記の比が１／２未満の場合には、レゾルシン−ホルムアルデヒドの樹脂分が多くなり、ＲＦＬ皮膜が固くなり動的な接着が悪くなり、他方１／８を超えると、レゾルシン−ホルムアルデヒドの樹脂分が少なくなるため、ＲＦＬ皮膜が柔らかくなり、接着力が低下する。

更に、上記ＲＦＬ液には架橋促進剤や架橋剤を添加してもよく、添加する架橋促進剤は、含硫黄架橋促進剤であり、具体的には２−メルカプトベンゾチアゾール（Ｍ）やその塩類（例えば、亜鉛塩、ナトリウム塩、シクロヘキシルアミン塩等）ジベンゾチアジルジスルフィド（ＤＭ）等のチアゾール類、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＺ）等のスルフェンアミド類、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＴ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＴＲＡ）等のチウラム類、ジ−ｎ−ブチルジチオカルバミン酸ナトリウム（ＴＰ）、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＰＺ）ジエチルジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＥＺ）等のジチオカルバミン酸塩類等がある。

また、架橋剤としては、硫黄、金属酸化物（酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化鉛）、過酸化物等があり、上記架橋促進剤と併用する。

本発明においては、伝動面を、エチレン・α−オレフィンエラストマーを含有するゴム成分１００重量部に対してシリカが１０〜１００重量部、有機過酸化物が１〜８重量部配合されてなり、かつ、沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物が配合されたゴム組成物の有機過酸化物架橋物で構成する。

エチレン・α−オレフィンエラストマーとしては、エチレンとα−オレフィン（プロピレン、ブテン、ヘキセン、あるいはオクテン）の共重合体、あるいは、エチレンと上記α−オレフィンと非共役ジエンの共重合体であり、具体的にはエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）やエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）からなるゴムをいう。上記ジエン成分としては、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネンなどの炭素原子数５〜１５の非共役ジエンが挙げられる。

シリカの配合量はエチレン・α−オレフィンエラストマーを含有するゴム成分１００重量部に対して１０〜１００重量部である。配合量が１０重量部未満の場合、耐磨耗性の改善効果がなく、一方１００重量部を超えると、ゴム層の剛性が高くなるためにベルトの屈曲性に問題がある。

沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シランなどのモノマーやそのオリゴマーを挙げることができる。なかでも、ビニルトリエトキシシラン及び／又はビニルトリエトキシシランオリゴマーが好ましく用いられる。以下に、ビニルトリエトキシシランオリゴマーの一般式を示す。

（式中、Ｒはエチル基を表し、そしてＲ’はビニル基を表す）

沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物は、分子中にビニル基を含有するため、有機過酸化物架橋により、エチレン・α−オレフィンエラストマーとシリカが強接着できるといった効果がある。尚、沸点が１５０°Ｃ未満であると、ビニル系シラン化合物が混合などの加工成形時に蒸発逸散してしまったり、また架橋反応前に揮発してしまったりするなど、本発明で所望するベルト物性を得られない恐れがある。一方、３５０°Ｃを超えるものは上市されていない。

前記ビニル系シラン化合物の配合量は、シリカ１００重量部に対して沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物が１〜２０重量部であることが望ましい。１重量部未満であると粘度低下の効果に乏しく、一方、２０重量部を超えると、加硫ゴムが硬くなり伸びが急激に減少するため、強度が低下するなどの不具合がある。

前記ゴム組成物には架橋剤として有機過酸化物が配合される。有機過酸化物としては、例えばジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、２，５−ジメチル−２，５−（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−モノ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等を挙げることができる。この有機過酸化物は、単独もしくは混合物として、ゴム成分１００重量部に対して１〜８重量部であり、好ましくは１．５〜４重量部である。

また前記ゴム組成物は、ポリマー成分１００重量部に対して、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドが０．５〜１０重量部配合されることが望ましい。Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドは共架橋剤として作用し、０．５重量部未満では添加による効果が顕著でなく、１０重量部を超えると引裂き力や接着力が急激に低下する。

そして、それ以外に必要に応じてカーボンブラックのような増強剤、炭酸カルシウム、タルクのような充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤のような通常のゴム配合物に使用されるものが使用される。

尚、動力伝動ベルトの伝動面となるゴム層を該ゴム組成物で構成することについて述べたが、いうまでもなく動力伝動ベルト本体を構成するゴム組成物全てを該ゴム組成物で構成することが可能である。

図１で示す歯付ベルト１においては、伝動面となるゴム層は歯部２であるが、背部４も該ゴム組成物で構成することができる。また、歯部２を該ゴム組成物、背部４を別のゴム組成物で構成することも可能である。また例えば、歯部２を複層構成とし、表面層を該ゴム組成物で構成することも可能である。

図２に示すＶリブドベルト１０においては、伝動面となるゴム層は圧縮部１６であるが、接着部１２も該ゴム組成物で構成することができる。また、圧縮部１６を該ゴム組成物、接着部１２を別のゴム組成物で構成することも可能である。また例えば、圧縮部１６を複層構成とし、表面層を該ゴム組成物で構成することも可能である。

ベルト本体に上記ゴム組成物以外のゴム組成物を使用する場合は、例えばゴム成分としてエチレン・α−オレフィンエラストマー単独またはその他の種類ゴムからなる相手ゴムを混ぜ合わせたブレンドゴムなどが挙げられる。エチレン・α−オレフィンエラストマーにブレンドする相手ゴムとしては、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）のゴムを挙げることができる。

歯付ベルト１の歯部表面を被覆する歯布５としては、平織物、綾織物、朱子織物などからなる帆布が用いられる。これらの織物のベルト長手方向に配置される緯糸としては、例えば０．３〜１．２デニールのパラ系アラミド繊維のフィラメント原糸を収束したマルチフィラメント糸をベルト長手方向の緯糸全量の２０〜８０重量％含んだものが好ましい。

即ち、緯糸はパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸を含んだ糸であり、このパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸にメタ系アラミド繊維からなる糸とを含めることができる。具体的な緯糸の構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸、メタ系アラミド繊維からなる紡績糸、そしてウレタン弾性糸の３種の糸を合撚したものである。

また、他の具体的な緯糸の構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸、脂肪族繊維糸（６ナイロン、６６ナイロン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等）、そしてウレタン弾性糸の３種の糸を合撚したものであってもよい。

歯布５の経糸としては、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維からなるアラミド繊維のフィラメント糸、６ナイロン、６．６ナイロン、１２ナイロン等のポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル等のフィラメント糸からなる。好ましくは、アラミド繊維のフィラメント糸が緯糸５にパラ系アラミド繊維のフィラメント原糸を収束したマルチフィラメント糸を使用すれば、剛性のバランスが取れ、均一な厚みの歯布になる。

しかし、上記経糸と緯糸の材質はこれらに限定されるものではなく、またその他の形態としてはコード、不織布、編布などが挙げられ特に限定されるものではない。また歯布はソーキング、スプレディング、コーチングなどにより接着ゴムを付着することが望ましい。

Ｖリブドベルト１０に用いるカバー帆布１５は、織物、編物、不織布などから選択される繊維基材である。構成する繊維素材としては、公知公用のものが使用できるが、例えば綿、麻等の天然繊維や、金属繊維、ガラス繊維等の無機繊維、そしてポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリフロルエチレン、ポリアクリル、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリエステル、アラミド等の有機繊維が挙げられる。織物の場合は、これらの糸を平織、綾織、朱子織等することにより製織される。

上記カバー帆布１５は、公知技術に従ってＲＦＬ液に浸漬することが好ましい。またＲＦＬ液に浸漬後、未架橋ゴムをカバー帆布１５に擦り込むフリクションを行ったり、ゴムを溶剤に溶かしたソーキング液に浸漬処理することができる。尚、ＲＦＬ液には適宜カーボンブラック液を混合して処理反を黒染めしたり、公知の界面活性剤を０．１〜５．０重量％加えてもよい。

尚、動力伝動ベルトは上述した歯付ベルト、Ｖリブドベルトに限定されるものではなく、Ｖベルト、平ベルトなども本発明の技術範囲に属するものである。

また、Ｖリブドベルトは、図２のような構成に限定されず、例えば接着部を配置しないＶリブドベルトや、圧縮部を２層構成にしたＶリブドベルト、背面にカバー帆布を貼着せずゴム層を設けたＶリブドベルトなども本発明の技術範囲に属する。以下、これらの実施形態を図面をもとに説明する。

図３に示すＶリブドベルト２１は、背面が短繊維を含有するゴム組成物で形成された伸張部２５と、該伸張部２５の下層に圧縮部２６を配置した構成を有する。心線２３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されてなり、その一部が伸張部２５に接し、残部が圧縮部２６に接した状態となっている。そして、前記圧縮部２５にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブが設けられており、該リブ表面には短繊維が植毛されている。ここで、伸張部２５に含有される短繊維はベルト幅方向に配向している。

図４に示すＶリブドベルト３１は、背面が短繊維を含有するゴム組成物で形成された伸張部３５と、該伸張部３５の下層に接着部３４が配設され、更にその下層に圧縮部３６を配置した構成を有する。心線３３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されてなり、その一部が伸張部３５に接し、残部が接着部３４に接した状態となっている。そして前記圧縮部３６はベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブが設けられている。ここで、伸張部３５に含有される短繊維はベルト幅方向に配向しており、また圧縮部３６に含有される短繊維はリブ形状に沿った流動状態を呈し、表面近傍の短繊維はリブ形状に沿って配向している。

図３，４では、伸張部をカバー帆布で構成せず、短繊維を含有するゴム組成物で形成した構成を示したが、この際、背面駆動時の異音を抑制すべく、背表面に凹凸パターンを設けることができる。凹凸パターンとしては、編布パターン、織布パターン、スダレ織布パターンなどを挙げることができるが、最も好ましくは織物パターンである。また短繊維としては、ポリエステル、アラミド、ナイロン、綿などを所望に応じて配合することができ、好ましくはベルト幅方向に配向させることが望ましい。ベルトを構成するゴム組成物、心線などは上述と同様のものが使用できる。

尚、図３のように接着部を配置しない構成の場合、心線２３は伸張部２５と圧縮部２６の境界領域でベルト本体に埋設されることになる。この時、心線２３とベルト本体との接着性を考慮すると、圧縮部は短繊維を含有しないゴム組成物で構成することが望ましい。また図３では圧縮部表面に植毛を施した構成を示したが、圧縮部を表層と内層の２層とし、表層のみ短繊維を混入した構成としてもよい。このとき、圧縮部の表層を本発明のゴム組成物で構成すればよい。

また図４では圧縮部６に含有される短繊維はリブ形状に沿った流動状態を呈しているが、短繊維が幅方向に配向した構成としてもかまわない。

また該ベルトを背面走行させる用途に用いる場合、伸張部が伝動面ともなるため、伸張部を該ゴム組成物で構成することもできる。

次に、これらＶリブドベルトの製造方法を説明する。製造方法としては限定されるものではないが例えば以下のような方法がある。

第１の方法としては、まず、円筒状の成形ドラムの周面に伸張部を構成する部材と接着部を構成する接着ゴムシートとを巻き付けた後、この上にコードからなる心線を螺旋状にスピニングし、更に圧縮部（動力伝動部）を構成する圧縮ゴムシートを順次巻き付けて未架橋スリーブを形成した後、架橋して架橋スリーブを得る。次に、架橋スリーブを駆動ロールと従動ロールに掛架され所定の張力下で走行させ、更に回転させた研削ホイールを走行中の該架橋スリーブに当接するように移動してスリーブの圧縮部表面に３〜１００個の複数の溝状部を一度に研磨して摩擦伝動面を形成する。このようにして得られたスリーブを駆動ロールと従動ロールから取り外し、該スリーブを他の駆動ロールと従動ロールに掛架して走行させ、カッターによって所定に幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げる。

第２の方法としては、周面にリブ刻印を設けた円筒状の成形ドラムに、圧縮部を構成する圧縮ゴムシート、接着部を構成する接着ゴムシートを巻き付けた後、心線をスピニングし、伸張部を構成する部材を巻き付けて未架橋スリーブを配置する。その後、該未架橋スリーブを成形ドラムに押圧しながら架橋することで、圧縮部にリブを型付けする。得られた架橋スリーブにはリブが形成されてなるが、必要に応じてリブ表面を研磨し、所定幅に切断して個々のＶリブドベルトとする。

第３の方法としては、円筒状の成形ドラムに装着された可撓性ジャケットの上に伸張部を構成する部材、接着部を構成する接着ゴムシートを巻き、その上に心線をスピニングした後、さらに圧縮部を構成する圧縮ゴムシートを順次無端状に捲き付けて未架橋スリーブを形成する。そして、可撓性ジャケットを膨張させて、未架橋スリーブをリブ部に対応した刻印を有する外型に押圧して架橋成形する。得られた架橋スリーブにはリブが形成されてなるが、必要に応じてリブ表面を研磨し、所定幅に切断して個々のＶリブドベルトとする。

第４の方法としては、円筒状の成形ドラムに装着された可撓性ジャケットの上に圧縮部を構成する圧縮ゴムシートを配置した第１未架橋スリーブを形成した後、可撓性ジャケットを膨張させて、該第１未架橋スリーブをリブ部に対応した刻印を有する外型に押圧して、リブ部を有する予備成型体を作製する。そして、前記予備成型体を密着させた外型から、内型を離間させ、次いで、内型に伸張部を構成する部材、接着部を構成する接着ゴムシートを配置し、心線をスピニングして第２未架橋スリーブを形成する。そして、可撓性ジャケットを膨張させて、前記予備成型体を密着させた外型に、該第２未架橋スリーブを内周側から押圧して予備成型体と一体的に架橋する。得られた架橋ベルトスリーブにはリブが形成されてなるが、必要に応じてリブ表面を研磨し、所定幅に切断し

尚、Ｖリブドベルトの圧縮部を表層と内層の２層からなる構成とする場合、表層と内層の２層構成を有する圧縮ゴムシートを巻き付ける、もしくは表層用圧縮ゴムシートと内層用圧縮ゴムシートを順次巻き付けるなどにより、表層と内層の２層構成を有する圧縮部を配置した未架橋スリーブを形成する必要がある。このとき、第１の方法では研磨によりリブを形成するため、得られたＶリブドベルトのリブ山には表層が存在するがリブ側面やリブ底には内層が露出することが考えられる。そのため、表層と内層の２層からなるＶリブドベルトは、第２の方法、第３の方法、もしくは第４の方法で製造することが望ましい。

また図３のような接着部を配置しないＶリブドベルトは、上記方法において接着ゴムシートを配置せずに製造することで得ることができる。更に図４のように圧縮部に含有される短繊維はリブ形状に沿った流動状態を呈しているＶリブドベルトは、例えば第２の方法、第３の方法、もしくは第４の方法で製造することで得られる。そして、圧縮部に含有される短繊維が幅方向に配向したＶリブドベルトは、例えば第１の方法で製造することで得られる。

上記方法において、エチレン・α−オレフィンエラストマーを含有するゴム成分１００重量部に対してシリカが１０〜１００重量部、有機過酸化物が１〜８重量部配合されてなり、かつ、沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物が配合されたゴム組成物にて圧縮ゴムシートを作製し、このゴムシートを用いて形成した未架橋スリーブを架橋反応させることにより、伝動面（ここでは圧縮部）を該ゴム組成物の有機過酸化物架橋物で形成することができる。

また以下に、歯付ベルトの製造方法を説明する。製造方法としては限定されるものではないが例えば以下のような方法がある。

まず歯付ベルトの歯部に対応する複数の凹条を有する円筒状モールドに、歯布を形成する帆布を巻き付ける。続いて、帆布が巻き付けられた円筒状モールドに心線を構成する抗張体を円筒状モールドの長手方向に所定のピッチを有するように巻き付ける。次に、背部及び歯部を形成するゴムシートを巻き付けて未架橋スリーブを形成する。そして前記未架橋スリーブが巻き付けられた円筒状モールドを架橋缶内に移し、加熱・加圧することにより、上記ゴムシートをモールド溝部に圧入させ、歯部を形成する。得られたスリーブ状の成形体を所定のカット幅に従ってカッターで輪切りにすることにより個々の歯付ベルトが得られる。

上記方法において、エチレン・α−オレフィンエラストマーを含有するゴム成分１００重量部に対してシリカが１０〜１００重量部、有機過酸化物が１〜８重量部配合されてなり、かつ、沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物が配合されたゴム組成物にて歯部及び背部を形成するゴムシートを作製し、このゴムシートを用いて形成した未架橋スリーブを架橋反応させることにより、伝動面（ここでは歯部）を該ゴム組成物の有機過酸化物架橋物で形成することができる。

以下、具体的な実施例を伴って説明する。

表１に示す配合のゴム組成物のムーニー粘度をＪＩＳ Ｋ６３００−１に準じて測定した。また１６５℃で３０分間プレス架橋した架橋ゴム物性を評価した。得られた架橋ゴムの硬度（ＪＩＳ−Ａ）をＪＩＳ Ｋ６２５３に、切断時の伸びＥＢ（短繊維の配向方向に対して直角方向）をＪＩＳ Ｋ６２５１に、１００％伸張時の応力Ｍ１００をＪＩＳ Ｋ６２５１に準じて測定した。ＤＩＮ摩耗試験はＪＩＳ Ｋ ６２６４により試験し、短繊維を含有するサンプルは摩耗面に対し垂直に短繊維が配向するよう作製した。これらの結果を表２に記す。

比較例１，２は未架橋ゴムの粘度が高く、ゴムシート粘着性、表面状態ともに悪く、加工性に問題があった。比較例３ではシート粘着性、シート表面状態は若干改善されたが不十分であった。また比較例１〜３ともに耐摩耗性が充分とは言えなかった。一方、実施例では粘度が適度に低く、加工性には問題がなく、また耐磨耗性についても優れていることが判る。尚、実施例４と５を比較すると、ビニルトリエトキシシランよりビニルトリエトキシシランオリゴマーのほうが、加工性、耐磨耗性の効果が高いことが確認できた。

＜Ｖリブドベルト＞
また実施例１〜３，比較例１に示すゴム配合のゴムシートを用いてＶリブドベルトを作製した。本実施例で作製したＶリブドベルトでは、伸張部と圧縮部との間にポリエステル繊維のロープからなる心線を埋設し、圧縮部には複数のリブをベルト長手方向に配したものである。

ここで伸張部、圧縮部を表１に示すゴム組成物から調製し、バンバリーミキサーで混練後、カレンダーロールで圧延したものを用いた。伸張部、圧縮部には短繊維が含まれ、ベルト幅方向に配向している。

ベルトの製造方法は公知の方法であり、まずフラットな円筒モールドに伸張部を構成する伸張ゴムシートを巻いた後、心線をスピニングする。そして圧縮部を構成する圧縮ゴムシートを配置した後、該圧縮ゴムシートの上に架橋用ジャケットを挿入する。次いで、成形モールドを架橋缶内に入れ、架橋した後、筒状の架橋スリーブをモールドから取り出し、該スリーブの圧縮ゴム層をグラインダーによってリブに成形し、成形体から個々のベルトに切断する工程からなっている。

このようにして得られたＶリブドベルトの耐熱屈曲性試験および６％スリップ摩耗試験の結果を表３に示す。

耐熱屈曲試験の評価は６ＰＫ１１００サイズのベルトについて行い、用いた走行試験機は図５に示すレイアウトである。試験機の各プーリにＶリブドベルトを掛架し、ベルトのアイドラープーリへの巻き付け角度を９０°にし、雰囲気温度１３０℃、駆動プーリの回転数が３３００ｒｐｍ、ベルト張力が８００Ｎ／６リブになるように駆動プーリに荷重を付与した後、走行させ、心線に達する亀裂が６個発生するまでの時間を調べた。尚、試験は５００時間で打ち切りとした。

更に、６％スリップ摩耗試験の評価は３ＰＫ１１００サイズのベルトについて行い、用いた走行試験機は図６に示すレイアウトである。６％のスリップを強制的に与えて２４時間走行試験し、走行前と走行後のベルト重量を測定して摩耗率を算出した。

比較例１では、リブ磨耗が激しく、粘着摩耗による発音が確認された。また耐熱屈曲試験においても早期にクラックの発生が確認され、耐久性も不十分であった。一方、実施例はリブ磨耗が抑制されており、耐熱耐久性についても問題なかった。

＜歯付ベルト＞
実施例４，５及び比較例２，３に示すゴム配合のゴムシートを用いて歯付ベルトを作製した。本実施例で作製した歯付ベルトでは、この歯付ベルトは、歯部をナイロン歯布で被覆され、本体にガラス心線を埋設してなり、ベルトサイズは、歯型：３Ｍ、歯ピッチ：５ｍｍ、歯数；６０、ベルト幅：６０ｍｍのサイズである。

ここで歯部、背部を表１に示すゴム組成物から調製し、バンバリーミキサーで混練後、カレンダーロールで圧延したものを用いた。

ベルト作製用の歯形付き金型にナイロン歯布を巻き付けた後、接着処理を施したガラス心線を所定のピッチにてスパイラルに所定の張力で巻き付けた。この心線の上に、表１のゴムシートを貼り付けた後、架橋缶に投入して通常の圧入方式により１６５°Ｃにて３０分加圧架橋して、ベルト背面を一定厚さに研磨し一定幅にカットして歯付ベルトを得た。

このようにして得られた歯付ベルトについて、耐久試験として、図７に示すレイアウトによって雰囲気温度２３°Ｃで走行試験を行った。結果を表４に記す。

比較例２，３では、歯部の摩耗が激しく、ベルト耐久性が不十分であったが、実施例４，５では摩耗も少なく、ベルト寿命が長くなっていることが判る。

本発明にかかる動力伝動用ベルトは自動車用あるいは一般産業用の駆動装置などに装着できる。

本発明に係る動力伝動ベルトである歯付ベルトの断面斜視図である。 本発明に係る動力伝動ベルトであるＶリブドベルトの断面斜視図である。 本発明に係る動力伝動ベルトである別のＶリブドベルトの断面図である。 本発明に係る動力伝動ベルトである更に別のＶリブドベルトの断面図である。 Ｖリブドベルトの耐熱屈曲試験の評価に用いた試験機のレイアウトである。 Ｖリブドベルトの６％スリップ磨耗試験の評価に用いた試験機のレイアウトである。 歯付ベルトの耐久試験の評価に用いた試験機のレイアウトである。

符号の説明

１ 歯付ベルト
２ 歯部
３ 心線
４ 背部
５ 歯布
１０ Ｖリブドベルト
１２ 伸張部
１３ 心線
１４ 接着部
１５ カバー帆布
１６ 圧縮部

Claims (10)

1. 伝動面が、エチレン・α−オレフィンエラストマーを含有するゴム成分１００重量部に対してシリカが１０〜１００重量部、有機過酸化物が１〜８重量部配合されてなり、かつ、沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物が配合されたゴム組成物の有機過酸化物架橋物で構成されることを特徴とする動力伝動ベルト。
2. シリカ１００重量部に対して、沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物が１〜２０重量部配合される請求項１記載の動力伝動ベルト。
3. ビニル系シラン化合物が、ビニルトリエトキシシラン及び／又はビニルトリエトキシシランオリゴマーである請求項１又は２記載の動力伝動ベルト。
4. 動力伝動ベルトが、Ｖリブドベルトである請求項１〜３のいずれか１項に記載の動力伝動ベルト。
5. 動力伝動ベルトが、歯付ベルトである請求項１〜３のいずれか１項に記載の動力伝動ベルト。
6. 動力伝動ベルトの伝動面を、エチレン・α−オレフィンエラストマーを含有するゴム成分１００重量部に対してシリカが１０〜１００重量部、有機過酸化物が１〜８重量部配合されてなり、かつ、沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物が配合されたゴム組成物を架橋反応させることにより形成したことを特徴とする動力伝動ベルトの製造方法。
7. シリカ１００重量部に対して沸点が１５０〜３５０°Ｃのビニル系シラン化合物が１〜２０重量部配合される請求項６記載の力伝動ベルトの製造方法。
8. ビニル系シラン化合物が、ビニルトリエトキシシラン及び／又はビニルトリエトキシシランオリゴマーである請求項６又は７記載の動力伝動ベルトの製造方法。
9. 動力伝動ベルトが、Ｖリブドベルトである請求項６〜８のいずれか１項に記載の動力伝動ベルトの製造方法。
10. 動力伝動ベルトが、歯付ベルトである請求項６〜８のいずれか１項に記載の動力伝動ベルトの製造方法。
    

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