JP2012041973A

JP2012041973A - 摩擦伝動ベルト

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Publication number: JP2012041973A
Application number: JP2010183330A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Shibuya; 知哉渋谷; Kenichiro Furuta; 健一郎古田
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2010-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2012-03-01

Abstract

【課題】摩擦伝動ベルトについて、長期に亘って持続する被水時の異音抑制効果を得る。
【解決手段】摩擦伝動ベルトＢはベルト本体１０にゴム組成物で形成されたプーリ接触部分１３が含まれるものであって、プーリ接触部分１３を形成するゴム組成物は、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム１００質量部に対して３質量部以上の脂肪酸誘導体が配合されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、摩擦伝動ベルトに関する。

自動車の補機駆動ベルト伝動装置等に用いられる摩擦伝動ベルトを構成するゴム材料としては、環境への負荷が小さく、耐熱性に優れ、しかも比較的安価である等の理由から、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モノマーゴム（ＥＰＤＭ）等のエチレン−α−オレフィンエラストマーが広く使用されている。

ところで、摩擦伝動ベルトのベルト表面には、エチレン−α−オレフィンエラストマーやオイル成分、カーボンブラック等の疎水性部分と短繊維等の親水性部分とが混在している。そのため、摩擦伝動ベルトが被水すると、親水性部分を中心に浸水してその部分の摩擦係数が低下することになり、ベルト表面の摩擦係数が場所によって不均一となるので、ベルト走行中に摩擦伝動ベルトとプーリとの間でスリップが生じると共にスティックスリップ音が発生する。例えば、雨天時等に自動車を走行させると補機駆動ベルト伝動装置内に雨水が入り込み、摩擦伝動ベルトが被水して異音が発生する問題がある。このような被水時の異音対策として多くの対策がなされている。

特許文献１には、圧縮ゴム層に綿短繊維及びパラ系アラミド短繊維を含有するとともにリブ側面から突出させ、さらに突出したパラ系アラミド短繊維がフィブリル化したＶリブドベルトが記載されている。

特許文献２には、エチレン含量が６０〜７５質量％のエチレン−α−オレフィンエラストマーを原料ゴムとして、原料ゴム１００質量部に対して短繊維の総添加量を１０〜４０質量部とし、該短繊維としてアラミド繊維を短繊維の総添加量の３５〜１００質量％含有させ、そしてカーボンブラックを２５〜５５質量部添加したゴム組成物で圧縮ゴム層を形成した伝動ベルトが記載されている。

特許文献３には、短繊維及びシリカを含有するエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で圧縮ゴム層が形成された摩擦伝動ベルトが記載されている。

特許文献４には、摩擦伝動ベルトの伝動面が、ゴム成分１００質量部に対して溶解度指数が８．３〜１０．７（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２）の可塑剤が１０〜２５質量部、及び無機充填材（カーボンブラック）が６０〜１１０質量部配合されたエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物で形成されており、無機充填材によって可塑剤が適度にブリードされて潤滑膜となる構成が記載されている。

特開２００１−１６５２４４号公報特開２００４−１５０５２４号公報特開２００６−１９４３２２号公報特開２００７−２３２２０５号公報

しかしながら、被水時の異音抑制のために短繊維の含有量を増やすとベルト本体の屈曲性が劣化すると共にクラックの発生が起こりやすくなり、ベルト走行やクラックの発生に伴って短繊維が抜け落ちてしまい、異音抑制効果が消失してしまう。また、被水時の異音抑制のために可塑剤を用いて伝動面に潤滑膜を形成すると、可塑剤は融点が低いので経時に伴って蒸発し、潤滑膜自体が消失してしまう可能性がある。

本発明の摩擦伝動ベルトは、長期に亘って持続する被水時の異音抑制効果を得ることを目的とする。

本発明の摩擦伝動ベルトは、ベルト本体にゴム組成物で形成されたプーリ接触部分が含まれるものであって、
上記プーリ接触部分を形成するゴム組成物は、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム１００質量部に対して３質量部以上の脂肪酸誘導体が配合されていることを特徴とする。

上記脂肪酸誘導体は、ベースゴム１００質量部に対する配合量が２０質量部以下であることが好ましい。

上記プーリ接触部分の表面には脂肪酸誘導体による潤滑膜が形成されていることが好ましい。

上記プーリ接触部分を形成するゴム組成物は、繊維長１ｍｍ以上の短繊維がベースゴム１００質量部に対して５〜３０質量部配合されていることが好ましい。

上記脂肪酸誘導体は、脂肪酸エステル化合物、脂肪酸アミド化合物、脂肪酸アルコール化合物、及び脂肪酸金属塩化合物のうち少なくとも１つであることが好ましい。

上記脂肪酸誘導体を構成する脂肪酸は、ラウリン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、リノール酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、及びリグノセリン酸のうち少なくとも１つであることが好ましい。

上記脂肪酸誘導体は、融点が１００℃以下であることが好ましい。

上記短繊維は、ナイロン短繊維、メタ系アラミド短繊維、パラ系アラミド短繊維、ビニロン短繊維、ポリエステル短繊維、又はポリケトン短繊維であることが好ましい。

上記ベルト本体がＶリブドベルト本体であってもよい。

本発明の摩擦伝動ベルトによれば、プーリ接触部分を形成するゴム組成物は、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム１００質量部に対して３質量部以上の脂肪酸誘導体が配合されているので、長期に亘って持続する被水時の異音抑制効果を得ることができる。

Ｖリブドベルトの斜視図である。Ｖリブドベルトの製造方法を示す説明図である。補機駆動ベルト伝動装置のプーリのレイアウト図である。注水異音試験（Ｉ）の走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。摩擦係数測定装置を示す図である。走行耐久試験の走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。注水異音試験（ＩＩ）の走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。

以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るＶリブドベルトＢを示す。このＶリブドベルトＢは、例えば、自動車補機駆動用途に好適に用いられるものであり、ベルト周長７００〜３０００ｍｍ、ベルト幅１０〜３６ｍｍ、及びベルト厚さ４．０〜５．０ｍｍに形成されている。

このＶリブドベルトＢは、ベルト外周側の接着ゴム層１１とベルト内周側の圧縮ゴム層１２との二重層に構成されたＶリブドベルト本体１０を備えており、そのＶリブドベルト本体１０のベルト外周側表面に補強布１７が貼設されている。また、接着ゴム層１１には、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように設けられた心線１６が埋設されている。

接着ゴム層１１は、断面横長矩形の帯状に構成され、例えば、厚さ１．０〜２．５ｍｍに形成されている。接着ゴム層１１は、ベースゴムに種々の配合剤が配合されたゴム組成物で形成されている。接着ゴム層１１を構成するゴム組成物のベースゴムとしては、例えば、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等が挙げられる。これらのうち、環境に対する配慮や耐摩耗性、耐クラック性などの性能の観点から、エチレン−α−オレフィンエラストマーが好ましい。配合剤としては、例えば、架橋剤（例えば、硫黄、有機過酸化物）、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、カーボンブラックなどの補強材、充填材等が挙げられる。なお、接着ゴム層１１を形成するゴム組成物は、ベースゴムに配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたものである。

圧縮ゴム層１２は、プーリ接触部分を構成する複数のＶリブ１３がベルト内周側に垂下するように設けられている。これらの複数のＶリブ１３は、各々がベルト長さ方向に延びる断面略逆三角形の突条に形成されていると共に、ベルト幅方向に並設されている。各Ｖリブ１３は、例えば、リブ高さが２．０〜３．０ｍｍ、基端間の幅が１．０〜３．６ｍｍに形成されている。また、リブ数は、例えば、３〜６個である（図１では、リブ数が６）。

圧縮ゴム層１２は、ベースゴムであるエチレン−α−オレフィンエラストマーに種々の配合剤が配合されたゴム組成物で形成されている。圧縮ゴム層１２を構成するベースゴムのエチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、例えば、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。配合剤としては、例えば、架橋剤（例えば、硫黄、有機過酸化物）、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、炭酸カルシウムやカーボンブラックなどの補強材、充填材、短繊維１４等が挙げられる。なお、圧縮ゴム層１２を形成するゴム組成物は、ベースゴムに配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたものである。

圧縮ゴム層１２を形成するゴム組成物には脂肪酸誘導体が配合されている。脂肪酸誘導体は、ベースゴム１００質量部に対する配合量が３質量部以上であり、３〜２０質量部であることが好ましく、５〜２０質量部であることがより好ましく、５〜１５質量部であることがさらに好ましい。脂肪酸誘導体は、例えば、融点が３０〜１２０℃である。脂肪酸誘導体を構成している脂肪酸としては、例えば、炭素数が１２〜３０である。脂肪酸誘導体を構成している脂肪酸としては、例えば、飽和脂肪酸であるラウリン酸（炭素数１２）、ミリスチン酸（炭素数１４）、パルミチン酸（炭素数１６）、マルガリン酸（炭素数１７）、ステアリン酸（炭素数１８）、アラキジン酸（炭素数２０）、ベヘン酸（炭素数２２）、リグノセリン酸（炭素数２４）や、１価の不飽和脂肪酸であるオレイン酸（炭素数１８）、２価の不飽和脂肪酸であるリノール酸（炭素数１８）等が挙げられる。そして、これらの脂肪酸の誘導体としては、例えば、脂肪酸エステル化合物、脂肪酸アミド化合物、脂肪酸アルコール化合物、脂肪酸金属塩化合物等が挙げられる。これらのうち、異音抑制効果の点からは、脂肪酸誘導体としては脂肪酸エステル化合物または脂肪酸金属塩化合物であることが好ましい。

脂肪酸エステル化合物としては、例えば、ｎ−ブチルステアレート、多価アルコール脂肪酸エステル等の物質が挙げられ、市販品として、ラインケミー社製のアフラックス５４、花王製のエキセパールＢＳ，旭電化製のアデカプルーバー等が挙げられる。

脂肪酸アミド化合物としては、例えば、オレイルアミド、ラウリルアミド等の物質が挙げられ、市販品として、扶桑化学工業製のプラストロジンＳ、日本精化製のニュートロン、日本化成製のダイヤミッドＹ等が挙げられる。

脂肪酸アルコール化合物としては、例えば、ステアリルアルコール、ココナットアルコール等の物質が挙げられ、市販品として、花王製のカルコール、新日本理化製のリカフロー、日本油脂製のＮＡＡ等が挙げられる。

脂肪酸金属塩化合物としては、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等の物質が挙げられ、市販品として、ストラクトール社製のストラクトールＡ６０、ラインケミー社製のアクチプラスト、テクニカルプロセッシング社製のＴＥ−８０等が挙げられる。

圧縮ゴムに配合された脂肪酸誘導体は、一部がプーリ接触表面にブリードされ、潤滑膜が形成されていることが好ましい。潤滑膜は、例えば厚さ０．１〜１μｍである。潤滑膜は、プーリ接触表面に均一に形成されていることが好ましい。この潤滑膜は融点が３０〜１２０℃の脂肪酸誘導体で形成されているので、長時間経過しても蒸発して消失してしまう可能性が低くなる。

このように、本実施形態に係るＶリブドベルトＢでは、プーリ接触部分であるＶリブ１３を含む圧縮ゴム層１２を形成するゴム組成物が、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム１００質量部に対して３質量部以上の脂肪酸誘導体が配合されているので、プーリ接触部分の表面の親水性・疎水性の状態が均一に保たれる。このため、ＶリブドベルトＢが被水した場合でも、プーリ接触部分の表面の水濡れ状態が不均一な状態になることがなく、プーリ接触部分の摩擦係数が均一な状態に保たれ、ベルト走行中の被水時のスリップによる異音の発生が抑制される。

また、このＶリブドベルトＢによれば、圧縮ゴム層１２を形成しているゴム組成物に脂肪酸誘導体が含まれているので、カーボンの凝集が解裂することによりゴム組成物中のカーボンブラックの分散性を高めることができ、その結果としてＶリブドベルトＢの屈曲性及び耐久性が優れたものとなる。

圧縮ゴム層１２に配合される短繊維１４としては、例えば、ナイロン短繊維、ビニロン短繊維、綿短繊維、ポリエステル短繊維、ポリケトン短繊維、メタアラミド短繊維、パラアラミド短繊維等が挙げられる。なお、短繊維１４は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。短繊維１４は、ベルト幅方向に配向するように設けられていることが好ましい。短繊維１４のうち一部分は、プーリ接触表面、つまり、Ｖリブ１３表面に露出している。Ｖリブ１３表面に露出した短繊維１４は、Ｖリブ１３表面から突出していてもよい。

短繊維１４は、ベースゴム１００質量部に対する含有量が５〜３０質量部であることが好ましい。短繊維１４の含有量が５質量部未満では摩擦係数が大きくなり、耐摩耗性が劣化する。また、短繊維１４の含有量が３０質量部を超えるとベルト屈曲性が低下してクラックが生じやすくなり、ベルト寿命が短くなってしまう。

短繊維１４は、例えば、長さが０．２〜５．０ｍｍであり、摩擦係数の安定化の観点から１．０ｍｍ以上であることが好ましい。短繊維１４は、例えば、繊維径が１０〜５０μｍである。なお、短繊維１４は、例えば、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液（以下「ＲＦＬ水溶液」という）等に浸漬した後に加熱する接着処理が施された長繊維を長さ方向に沿って所定長に切断して製造される。

なお、圧縮ゴム層１２は、短繊維１４を含まない構成であってもよく、また、Ｖリブ１３表面に短繊維１４が植毛等されて付着した構成であってもよい。

接着ゴム層１１と圧縮ゴム層１２とは、別々のゴム組成物で形成されていても、また、全く同じゴム組成物で形成されていてもいずれでもよい。

補強布１７は、例えば、綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の糸で形成された平織、綾織、朱子織等に製織した織布１７’で構成されている。補強布１７は、Ｖリブドベルト本体１０に対する接着性を付与するために、成形加工前にＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理及び／又はＶリブドベルト本体１０側となる表面にゴム糊をコーティングして乾燥させる接着処理が施されている。なお、補強布１７の代わりにベルト外周側表面部分がゴム組成物で構成されていてもよい。また、補強布１７は、編物で構成されていてもよい。さらに、補強布１７を設けずに、ベルト背面が露出したゴム組成物で構成されていてもよい。

心線１６は、ポリエステル繊維（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ）、アラミド繊維、ビニロン繊維等の撚り糸１６’で構成されている。心線１６は、Ｖリブドベルト本体１０に対する接着性を付与するために、成形加工前にＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理及び／又はゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理が施されている。

次に、上記ＶリブドベルトＢの製造方法を、図２に基づいて説明する。

ＶリブドベルトＢの製造では、外周にベルト背面を所定形状に形成する成形面を有するゴムスリーブと、内周にベルト内側をリブ形状に形成する複数のリブ溝が設けられた成形面を有する円筒状金型と、が用いられる。このゴムスリーブは円筒状金型の筒内部空間に挿入して用いられる。

まず、ゴムスリーブの外周に各ベルト材料を順に巻き付ける。ゴムスリーブの外周を補強布１７となる織布１７’で被覆した後、その上に、接着ゴム層１１の外側部分１１ｂを形成するための未架橋ゴムシート１１ｂ’を巻き付ける。次いで、その上に、心線１６となる撚り糸１６’を螺旋状に巻き付けた後、その上に、接着ゴム層１１の内側部分１１ａを形成するための未架橋ゴムシート１１ａ’を巻き付け、さらにその上に、圧縮ゴム層１２を形成するための未架橋ゴムシート１２’を巻き付ける。このとき、圧縮ゴム層１２を形成するための未架橋ゴムシート１２’として、巻付方向に直交する方向に配向した短繊維１４が配合されたものを用いる。

しかる後、ベルト材料を巻き付けたゴムスリーブを円筒状金型に挿入してセットし、円筒状金型の内部のゴムスリーブを加熱すると共に水蒸気などによってゴムスリーブを膨張させ、ゴムスリーブを半径方向外方に押圧する。このとき、ベースゴムが流動すると共に架橋反応が進行し、撚り糸１６’及び織布１７’のゴムへの接着反応も進行し、加えて、
円筒状金型の内周のリブ形状によって、ベルト材料の外周部分にＶリブ１３が成形される。このときの加熱温度は例えば１５０〜１９０℃であり、圧縮ゴム層１２を形成するための未架橋ゴムシート１２’に含まれている脂肪酸誘導体の融点は例えば３０〜１２０℃であるので、これらの架橋反応、接着反応、Ｖリブ１３の成形と同時に、脂肪酸誘導体の一部が加熱されて溶融し、Ｖリブ１３表面にブリードして潤滑膜が形成される。こうして、筒状のベルトスラブ（ベルト本体前駆体）が成形される。成形釜を冷却した後、ゴムスリーブを円筒状金型から抜き取ってからベルトスラブを取り外す。

最後に、分割されて外周にＶリブ１３が形成されたベルトスラブを所定幅に幅切りし、それぞれの表裏を裏返すことによりＶリブドベルトＢが得られる。

なお、ここでは、複数のリブ溝が設けられた成形面を有する円筒状金型を用いてＶリブドベルトを形成するとして説明したが、特にこれに限られない。例えば、表面にリブ溝が設けられていないベルトスラブを研磨することによりＶリブドベルト形成してもよい。

本発明のＶリブドベルトＢによれば、圧縮ゴム層１２を形成しているゴム組成物に脂肪酸誘導体が含まれているので、ベルトスラブを円筒状金型から取り外すときの離型性がよく点や、ゴム組成物の粘度が低くなって未架橋ゴム組成物の状態での加工性がよくなる点て、ＶリブドベルトＢの製造が容易になる。

次に、上記ＶリブドベルトＢを用いた自動車のエンジンルームに設けられる補機駆動ベルト伝動装置３０について説明する。

図３は、その補機駆動ベルト伝動装置３０のプーリレイアウトを示す。この補機駆動ベルト伝動装置３０は、４つのリブプーリ及び２つのフラットプーリの６つのプーリに巻き掛けられたサーペンタインドライブ方式のものである。

この補機駆動ベルト伝動装置３０のレイアウトは、最上位置のパワーステアリングプーリ３１、そのパワーステアリングプーリ３１の下方に配置されたＡＣジェネレータプーリ３２、パワーステアリングプーリ３１の左下方に配置された平プーリのテンショナプーリ３３と、そのテンショナプーリ３３の下方に配置された平プーリのウォーターポンププーリ３４と、テンショナプーリ３３の左下方に配置されたクランクシャフトプーリ３５と、そのクランクシャフトプーリ３５の右下方に配置されたエアコンプーリ３６とにより構成されている。これらのうち、平プーリであるテンショナプーリ３３及びウォーターポンププーリ３４以外は全てリブプーリである。そして、ＶリブドベルトＢは、Ｖリブ１３側が接触するようにパワーステアリングプーリ３１に巻き掛けられ、次いで、ベルト背面が接触するようにテンショナプーリ３３に巻き掛けられた後、Ｖリブ１３側が接触するようにクランクシャフトプーリ３５及びエアコンプーリ３６に順に巻き掛けられ、さらに、ベルト背面が接触するようにウォーターポンププーリ３４に巻き掛けられ、そして、Ｖリブ１３側が接触するようにＡＣジェネレータプーリ３２に巻き掛けられ、最後にパワーステアリングプーリ３１に戻るように設けられている。

以上のような構成の補機駆動ベルト伝動装置３０では、上記ＶリブドベルトＢを用いているので、ベルト走行時の被水による異音の発生が抑制される。しかも、長時間に亘って補機駆動ベルト伝動装置３０を運転した場合でも、被水による異音発生の抑制効果が持続される。

なお、本実施形態では、ＶリブドベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、ベルト本体のプーリ接触部分がゴム組成物で形成された摩擦伝動ベルトであれば、Ｖベルトであってもよく、背面側にもリブ部を有するダブルＶリブドベルトであってもよく、また、その他の種類の摩擦伝動ベルトであってもよい。

また、本実施形態では、圧縮ゴム層１２全体を単一のゴム組成物で形成したが、特にこれに限定されるものではなく、Ｖリブ１３表面の少なくともプーリ接触部分が上記ゴム組成物で形成されていればよい。

また、本実施形態では、４つのリブプーリを有する補機駆動ベルト伝動装置３０としたが、一対のリブプーリを含む３つ以上であれば特にこれに限定されるものではなく、さらに多くのリブプーリを有するものであってもよい。

Ｖリブドベルトについて行った試験評価について説明する。

（試験評価用ベルト）
以下の実施例１〜５及び比較例１，２のＶリブドベルトを作製した。それぞれの構成は表１及び２にも示す。

＜実施例１＞
ＥＰＤＭ（デュポンダウエラストマー社製、商品名：ノーデルＩＰ４７２５）をベースゴムとして、ベースゴム１００質量部に対して、カーボンブラック（東海カーボン社製、商品名：シーストＳＯ）６０質量部、ステアリン酸（日本油脂社製、商品名：ビーズステアリン酸椿）１質量部、酸化亜鉛（堺化学工業社製、商品名：亜鉛華２号）５質量部、硫黄（鶴見化学工業社製、商品名：オイル硫黄）１．６質量部、架橋促進剤（大内新興化学工業社製、商品名：ノクセラーＭＳＡ）３質量部、プロセスオイル（日本サン石油社製、商品名：サンパー２２８０）８質量部、ナイロン短繊維（旭化成社製、商品名：レオナ６６１ｍｍカット品）１５質量部、綿短繊維５質量部、及び、脂肪酸エステル化合物（ラインケミー社製、商品名：アフラックス５４）５質量部を配合して混練機で混練し、未架橋ゴム組成物を得た。この未架橋ゴム組成物で圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを作製し、これを実施例１とした。

なお、接着ゴム層をＥＰＤＭのゴム組成物で構成した。そして、ベルト周長を１２００ｍｍ、ベルト幅を１０．６８ｍｍ、及びベルト厚さを４．８ｍｍとし、そして、リブ数を３とした。

＜実施例２＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の脂肪酸エステル化合物の配合量をベースゴム１００質量部に対して１０質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例２とした。

＜実施例３＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の脂肪酸エステル化合物の配合量をベースゴム１００質量部に対して１５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例３とした。

＜実施例４＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の脂肪酸エステル化合物の配合量をベースゴム１００質量部に対して２０質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例４とした。

＜実施例５＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の脂肪酸エステル化合物の配合量をベースゴム１００質量部に対して３０質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例５とした。

＜比較例１＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物に脂肪酸エステル化合物を配合しなかったことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例１とした。

＜比較例２＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の脂肪酸エステル化合物の配合量をベースゴム１００質量部に対して２質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例２とした。

また、以下の実施例６〜１１及び比較例３，４のＶリブドベルトを作製した。それぞれの構成は表３及び４にも示す。

＜実施例６＞
ＥＰＤＭ（デュポンダウエラストマー社製、商品名：ノーデルＩＰ４７２５）をベースゴムとして、ベースゴム１００質量部に対して、カーボンブラックＨＡＦ（東海カーボン社製、商品名：シースト３）６５質量部、ステアリン酸（日本油脂社製、商品名：ビーズステアリン酸椿）１質量部、酸化亜鉛（堺化学工業社製、商品名：亜鉛華２号）５質量部、硫黄（鶴見化学工業社製、商品名：オイル硫黄）１．６質量部、架橋促進剤（大内新興化学工業社製、商品名：ノクセラーＭＳＡ）４質量部、ナイロン短繊維（旭化成社製、商品名：レオナ６６１ｍｍカット品）１５質量部、プロセスオイル（日本サン石油社製、商品名：サンパー２２８０）８質量部、及び、脂肪酸エステル化合物（ラインケミー社製、商品名：アフラックス５４）３質量部を配合して混練機で混練し、未架橋ゴム組成物を得た。この未架橋ゴム組成物で圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを作製し、これを実施例６とした。

なお、接着ゴム層をＥＰＤＭのゴム組成物で構成した。そして、ベルト周長を１１６０ｍｍ、ベルト幅を１７．８ｍｍ、及びベルト厚さを４．３ｍｍとし、そして、リブ数を５とした。

＜実施例７＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の脂肪酸エステル化合物の配合量をベースゴム１００質量部に対して１０質量部としたことを除いて実施例６と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例７とした。

＜実施例８＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の脂肪酸エステル化合物の配合量をベースゴム１００質量部に対して２０質量部としたことを除いて実施例６と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例８とした。

＜実施例９＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物に、脂肪酸エステル化合物の代わりに脂肪酸アミド化合物（扶桑化学工業社製、商品名：プラストロジンＳ）を配合し、その配合量をベースゴム１００質量部に対して５質量部としたことを除いて、実施例６と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例９とした。

＜実施例１０＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物に、脂肪酸エステル化合物の代わりに脂肪酸アルコール化合物（花王社製、商品名：カルコール）を配合し、その配合量をベースゴム１００質量部に対して５質量部としたことを除いて、実施例６と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例１０とした。

＜実施例１１＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物に、脂肪酸エステル化合物の代わりに脂肪酸金属塩化合物（ストラクトール社製、商品名：ストラクトールＡ６０）を配合し、その配合量をベースゴム１００質量部に対して５質量部としたことを除いて、実施例６と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例１１とした。

＜比較例３＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物に脂肪酸エステル化合物を配合しなかったことを除いて実施例６と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例３とした。

＜比較例４＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の脂肪酸エステル化合物の配合量をベースゴム１００質量部に対して２質量部としたことを除いて実施例６と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例４とした。

（試験評価方法）
＜注水走行試験（Ｉ）＞
図４は、注水走行試験（Ｉ）の走行試験機４０のプーリレイアウトを示す。このベルト走行試験機４０は、最下位置に設けられた大径の駆動リブプーリ４１（プーリ径１４０ｍｍ）と、その右方に設けられた第１従動リブプーリ４２（プーリ径１００ｍｍ）と、第１従動リブプーリ４２の上方に設けられた大径の第２従動リブプーリ４３（プーリ径１１０ｍｍ）と、駆動リブプーリ４１の上方であって第２従動リブプーリ４３の左方に設けられた小径のアイドラプーリ４４（プーリ径８０ｍｍ）と、アイドラプーリ４４の左方に設けられた小径の第３従動リブプーリ４５（プーリ径６０ｍｍ）と、からなる。そして、ＶリブドベルトＢは、Ｖリブ１３側が接触するように駆動リブプーリ４１、第１従動リブプーリ４２、第２従動リブプーリ４３、及び第３従動リブプーリ４５に順に巻き掛けられた後、ベルト背面が接触するようにアイドラプーリ４４に巻き掛けられて駆動リブプーリ４１に戻るように設けられている。

実施例１〜５及び比較例１，２のＶリブドベルトのそれぞれを走行試験機４０に巻き掛け、注水走行試験（Ｉ）を行った。１リブ当たり１００Ｎの張力が負荷されるように設定し、駆動リブプーリ４１を反時計回りに２０００ｒｐｍで回転させてベルト走行させた。このとき、Ｖリブドベルトの駆動リブプーリ４１に巻き掛かる直前位置に１分当たり１００ｍｌの水をかけた。このときの雰囲気温度は２５℃であった。そして、駆動リブプーリ４１の位置において聴感で異音の発生状態を観測し、異音が断続的に観測されたときを「異音有り」、それ以外のときを「異音無し」として評価した。

＜摩擦係数測定試験＞
図５は、摩擦係数測定装置５０を示す。この摩擦係数測定装置５０は、プーリ径６０ｍｍのリブプーリ５１とその側方に設けられたロードセル５２とからなる。なお、ロードセル５２は、後述の試験片がリブプーリ５１に向かって水平に延びた後に巻き掛けられる、つまり、巻き付け角度が９０°となるように設けられている。

この摩擦係数測定装置５０のロードセル５２に、各試験片（Ｖリブドベルト）の一端を、リブ側が下側となるようにして固定し、リブ側が接触するようにリブプーリ５１に巻き掛け、他端に１．７５ｋｇの分銅５３を取り付けて吊した。それに続いて、分銅５３を引き上げようとする方向にリブプーリ５１を４８ｒｐｍの回転速度で回転させ、ロードセル５２で試験片のロードセル５２とリブプーリ５１との間の水平部分に負荷される張力Ｔ１を計測した。このとき、試験片のリブプーリ５１と分銅との垂直部分に負荷される張力Ｔ２は分銅の重さ分の１７．１５Ｎであった。

試験片としては、実施例１〜５及び比較例１，２のＶリブドベルトのそれぞれについて、３ＰＫの形状のものを用いた。そして、摩擦係数測定装置５０を用いて、雰囲気温度２５℃においてこれらの乾燥時及び被水時の摩擦係数μ’を測定した。ここで、被水時の摩擦係数とは、霧吹きでプーリ表面が濡れた程度に被水した試験片について試験を行ったときの摩擦係数である。なお、摩擦係数μ’は数１の式に基づいて算出した。数１中のθは試験片のリブプーリ５１への巻き付け角であり、ここでは、θ＝π／２である。

＜走行耐久試験＞
図６は、走行耐久試験の走行試験機６０のプーリレイアウトを示す。このベルト走行試験機６０は、最上位置に配された大径の第１従動リブプーリ６１（プーリ径１２０ｍｍ）と、それと上下方向に並ぶように配された大径の駆動リブプーリ６２（プーリ径１２０ｍｍ）と、それらの上下方向中間に設けられたアイドラプーリ６３（プーリ径８０ｍｍ）と、アイドラプーリ６３の右方に配された小径の第２従動リブプーリ６４（プーリ径５５ｍｍ）と、からなる。そして、ＶリブドベルトＢは、Ｖリブ１３側が第１従動リブプーリ６１、駆動リブプーリ６２、及び第２従動リブプーリ６４に、並びに、ベルト背面がアイドラプーリ６３に接触するようにして巻き掛けられている。

実施例１〜５及び比較例１，２のＶリブドベルトのそれぞれを走行試験機６０に巻き掛け、走行耐久試験を行った。第２従動リブプーリ６４を側方に引っ張るように４９０Ｎのデッドウェイトを負荷すると共に第１従動リブプーリ６１に８．８ｋｗの負荷を与え、８５℃の雰囲気温度下で駆動リブプーリ６２を反時計回りに４８００ｒｐｍで回転させた。Ｖリブドベルトのリブ表面にクラックが生じてベルト走行不可となるまでベルト走行させ、そのときの走行時間をベルトクラック寿命とした。

＜注水走行試験（ＩＩ）＞
図７は、注水走行試験（ＩＩ）の走行試験機７０のプーリレイアウトを示す。このベルト走行試験機７０は、自動車の補機駆動ベルト伝動装置であって、クランクシャフトプーリ７１（プーリ径１５０ｍｍ）と、その右方に設けられたウォーターポンププーリ７２（プーリ径１００ｍｍ）と、それらの左右方向中間のやや上方に設けられたオートテンショナプーリ７３（プーリ径６０ｍｍ）と、ウォーターポンププーリ７２の上方に設けられたＡＣジェネレータプーリ７４（プーリ径５０ｍｍ）と、ウォーターポンププーリ７２の下方に設けられたエアコンコンプレッサプーリ７５（プーリ径７０ｍｍ）と、からなる。これらのうち、ウォーターポンププーリ７２及びオートテンショナプーリ７３は平プーリであり、それ以外は全てリブプーリである。そして、ＶリブドベルトＢは、Ｖリブ１３側が接触するようにクランクシャフトプーリ７１、エアコンコンプレッサプーリ７５に巻き掛けられ、ベルト背面が接触するようにウォーターポンププーリ７２に巻き掛けられた後、Ｖリブ１３側が接触するようにＡＣジェネレータプーリ７４に巻き掛けられ、次いでベルト背面が接触するようにオートテンショナプーリ７３に巻き掛けられ、最後にクランクシャフトプーリ７１に戻るように設けられている。ウォーターポンププーリ７２がＶリブドベルトＢに接している場所から側方に１０ｃｍ離れた位置に騒音計が設置されている。

実施例６〜１１及び比較例３，４のそれぞれのＶリブドベルトを走行試験機７０に巻き掛けて、注水走行試験（ＩＩ）を行った。１リブ当たり１００Ｎの張力が負荷されるように設定し、そして、クランクシャフトプーリ７１を反時計回りに８００ｒｐｍで回転させてベルト走行させた。ベルト走行中はＶリブドベルトのクランクプーリ７１に巻き掛かる直前位置に１分当たり１５００ｍｌの水をかけると共に、ＡＣジェネレータプーリ７４に回転負荷を付与して５０Ａの発電がなされるようにした。このときの雰囲気温度は２５℃であった。そして、走行試験機７０に設置された騒音計でベルト走行時に発生する異音の大きさを測定した。測定された異音が７０ｄＢ未満のときを「異音無し」、７０ｄＢ以上７５ｄＢ未満のときを「小」、７５ｄＢ以上８０ｄＢ未満のときを「中」、８０ｄＢ以上のときを「大」として評価した。

（試験評価結果）
試験評価の結果を表５及び表６に示す。

表５によれば、圧縮ゴム層のゴム組成物にベースゴム１００質量部に対する脂肪酸エステル化合物の配合量が３質量部以上である実施例１〜５と、圧縮ゴム層のゴム組成物に脂肪酸エステル化合物が配合されていない、またはベースゴム１００質量部に対する脂肪酸エステル化合物の配合量が３質量部未満である比較例１，２とを比較すると、前者の場合はＶリブドベルトの被水による異音発生が無いことが分かる。また、圧縮ゴム層のゴム組成物下の脂肪酸エステル化合物の配合量が多くなるほど、乾燥時及び被水時の摩擦係数の差が小さくなることが分かる。さらに、圧縮ゴム層のゴム組成物にベースゴム１００質量部に対する脂肪酸エステル化合物の配合量が３〜２０質量部である実施例１〜４と、３０質量部である実施例５とを比較すると、前者はベルトクラック寿命の点で優れていることが分かる。

表６によれば、圧縮ゴム層のゴム組成物にベースゴム１００質量部に対する脂肪酸誘導体の配合量が３質量部以上である実施例６〜１１と、圧縮ゴム層のゴム組成物に脂肪酸誘導体が配合されていない、またはベースゴム１００質量部に対する脂肪酸誘導体の配合量が３質量部未満である比較例３，４とを比較すると、Ｖリブドベルトの被水走行時に、後者では「中」または「大」レベルの異音が発生するのに対して前者では異音の発生が無い、或いは「小」レベルの異音であることが分かる。

以上説明したように、本発明は摩擦伝動ベルトについて有用である。

ＢＶリブドベルト（摩擦伝動ベルト）
１０Ｖリブドベルト本体（ベルト本体）
１３Ｖリブ（プーリ接触部分）
１４短繊維

Claims

ベルト本体にゴム組成物で形成されたプーリ接触部分が含まれる摩擦伝動ベルトであって、
上記プーリ接触部分を形成するゴム組成物は、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム１００質量部に対して３質量部以上の脂肪酸誘導体が配合されていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
請求項１に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記脂肪酸誘導体は、ベースゴム１００質量部に対する配合量が２０質量部以下であることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
請求項１又は２に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記プーリ接触部分の表面には脂肪酸誘導体による潤滑膜が形成されていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
請求項１〜３のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記プーリ接触部分を形成するゴム組成物は、繊維長１ｍｍ以上の短繊維がベースゴム１００質量部に対して５〜３０質量部配合されていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
請求項１〜４のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記脂肪酸誘導体が脂肪酸エステル化合物、脂肪酸アミド化合物、脂肪酸アルコール化合物、及び脂肪酸金属塩化合物のうち少なくとも１つであることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
請求項１〜５のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記脂肪酸誘導体を構成する脂肪酸がラウリン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、リノール酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、及びリグノセリン酸のうち少なくとも１つであることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
請求項１〜６のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記脂肪酸誘導体は、融点が１００℃以下であることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
請求項４〜７のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記短繊維は、ナイロン短繊維、メタ系アラミド短繊維、パラ系アラミド短繊維、ビニロン短繊維、ポリエステル短繊維、又はポリケトン短繊維であることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
請求項１〜８のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記ベルト本体がＶリブドベルト本体であることを特徴とする摩擦伝動ベルト。