JP2019100541A - 摩擦伝動ベルト、そのためのコード並びにそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い動的張力が発生する用途に適し、ベルト幅が小さくても耐久性に優れる摩擦伝動ベルト（Ｖリブドベルトなど）、この摩擦伝動ベルトに適したコード、並びにそれらの製造方法を提供する。【解決手段】摩擦伝動ベルトは、心線を含んでおり、この心線は、高弾性率繊維（カーボン繊維など）を含む芯糸（ストランド）の周囲に、低弾性率繊維（ガラス繊維など）を含む複数の鞘糸（ストランド）を配して上撚りして調製されるコードを含んでいる。芯糸の平均直径Ｄ１に対する鞘糸の平均直径Ｄ２の比率（Ｄ２／Ｄ１）は０．２〜０．４である。【選択図】図１

Description

本発明は、心線として所定の撚りコードを含む摩擦伝動ベルト（例えば、Ｖリブドベルト）、このような摩擦伝動ベルトに適した撚りコード、並びにそれら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Ｖリブドベルトなどの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、補機駆動ベルトに高い動的張力が発生する。例えば、ＩＳＧ非搭載の補機駆動ベルトに発生する動的張力がベルト幅１ｍｍ当たり７０Ｎ／ｍｍ程度であるとした場合、ベルト式ＩＳＧ駆動を搭載した補機駆動ベルトでは１００Ｎ／ｍｍ程度の動的張力が発生する。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ベルトには、高い動的張力が作用しても、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。従来、補機駆動に用いられるＶリブドベルトの心線としては、ポリエステル繊維やアラミド繊維といった比較的弾性率の高い繊維からなる撚りコードが用いられてきたが、動的張力の増大が続くことによって、弾性率が不足してきている。高い動的張力に対応するために、リブ数を増やす（ベルト幅を広くする）対策も考えられるが、リブ数を増やした場合にはプーリ幅も増大するため、省スペースや軽量化の観点からは好ましくない。つまり、ベルトの引張弾性率を高めることで、少ないリブ数でも耐久性の高いＶリブドベルトなどの摩擦伝動ベルトが求められている。

ベルトの引張弾性率を高めるために、心線としてアラミド繊維よりも弾性率の高いカーボン繊維からなる撚りコードを用いることが提案され、特開昭６１−１９２９４３号公報（特許文献１）には、カーボン繊維の撚糸コードを抗張体として使用した動力伝動用ベルトが開示されている。この文献には、撚糸コードを上撚り係数２〜４に調整し、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ）処理することが記載され、カーボン繊維の撚糸コードを使用することで、耐屈曲疲労性が改善され、走行中のベルト伸びが小さく、耐水性が改善されることが記載されている。

特表２００４−５３５５１７号公報（特許文献２）には、改善された伸び抵抗を有する動力伝達用ベルトとして、約５０〜３５０ＧＰａの範囲の引張弾性率を有する炭素繊維からなるヤーンを有する螺旋コードの引張部材を含み、前記炭素繊維の少なくとも一部分を、エラストマーラテックス及びレソルシノール−ホルムアルデヒド反応生成物を含むコード処理剤組成物で被覆したベルトが開示されている。この文献には、動力伝達用ベルトとして、Ｖ−ベルト、多リブ付ベルト、歯付動力伝達ベルトが例示されているものの、主に歯付きベルトについて記載されているとともに、実施例では、３９６テックスの炭素繊維コードを用いて歯付動力伝達ベルトを製造している。

しかし、カーボン繊維の撚糸コードは高い弾性率を示す一方で、耐屈曲疲労性が低いという側面を有する。すなわち、ベルトが使用中に繰り返し屈曲されると、カーボン繊維が切断し、強力が低下しやすい虞があった。このような問題に対して、ＷＯ２００４／０９０２２４（特許文献３）には、炭素繊維ストランドと、前記炭素繊維ストランドの周囲に配置された複数のガラス繊維ストランドとを含む補強用コードが開示されている。この文献には、４００ｔｅｘの炭素繊維ストランドをＲＦＬ処理液で処理し、得られた炭素繊維ストランドの周囲に、１００ｔｅｘのガラス繊維ストランドをＲＦＬ処理液で処理してＳ方向に下撚りした撚糸９本を配置して、上記下撚り方向とは逆のＺ方向に上撚りしてコードを調製し、このコードにゴム含有オーバーコート処理剤を塗布して補強用コードを調製したことが記載されている。この補強用コードは、ゴム製品の補強に十分な引張強度を有するとともに、寸法安定性および耐屈曲疲労性を高めることができることが記載されている。

また、ＷＯ２００９／０６３９５２（特許文献４）には、高弾性率繊維からなる芯繊維と、前記芯繊維の周囲に配置されたガラス繊維からなる複数本のストランドとを含むゴム補強用コードが開示されている。このコードにおいて、上撚り方向と下撚り方向が逆で、上撚り数が１〜３回／２５ｍｍで、上撚り数に対する下撚り数の比が１．５〜２．５の範囲内であることが規定されている。この文献には、炭素繊維の芯繊維と、ガラス繊維ストランドとを、処理液（ゴム、ビスマレイミド及びカーボンブラックを含む）で処理し、ガラス繊維ストランドをＳ方向に撚り数１．７〜４．６回／２５ｍｍで下撚りし、この撚糸１２本を、炭素繊維の芯繊維１本の周囲に配して、上記下撚り方向とは逆のＺ方向に上撚り数１．７回／２５ｍｍ又は２回／２５ｍｍで上撚りし、補強用コードの表面に処理液を塗布しゴム層を形成したことが記載されている。このようなゴム補強用コードは、高い耐屈曲疲労性と良好な引張特性とを両立できると記載されている。

さらに、特開２０１６−１１７３６号公報（特許文献５）には、中央に配置された芯糸と、前記芯糸の外周面の全面を覆い、前記芯糸を固定する鞘糸とを備えた心線を備え、前記心線間の間隔が前記心線の直径の４０％以下である歯付きベルトが開示されている。この文献には、炭素繊維ストランドをＲＦＬ処理して撚糸とし、この炭素繊維の芯糸１本の周囲に、３つのガラス繊維束をＲＦＬ処理して撚り合わせた鞘糸１２本を配置して上撚りし、芯鞘構造のハイブリッド心線を調製したこと、このハイブリッド心線を接着剤で被覆したことが記載されている。この歯付きベルトでは、水や油が付着する環境においても心線の屈曲疲労性が向上し、ベルト細幅化が可能であると記載されている。

前記特許文献３〜５に記載の補強用コード及びベルトでは、耐屈曲疲労性の一定の向上があるものの、それでもなお、ベルト式ＩＳＧ駆動などの近年における厳しい使用条件においては十分ではない虞がある。従って、高い動的張力が作用しても、高い耐久性を発揮できる摩擦伝動ベルト、特に、ベルト幅が小さくても動力伝達性が高く、耐久性が改善された摩擦伝動ベルトが望まれている。

特開昭６１−１９２９４３号公報（請求項１、［作用］［発明の効果］） 特表２００４−５３５５１７号公報（請求項１、［０００１］［０００５］） ＷＯ２００４／０９０２２４（請求項１、第２頁２１行〜２２行、実施例） ＷＯ２００９／０６３９５２（請求項１、［００１２］、実施例） 特開２０１６−１１７３６号公報（請求項１、［００１３］、実施例）

従って、本発明の目的は、ベルト式ＩＳＧ駆動搭載エンジンなどのように高い動的張力が発生する用途に適したコード、このコードを備え、耐久性に優れる摩擦伝動ベルト（例えば、Ｖリブドベルトなど）、並びに前記コード及び摩擦伝動ベルトの製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、引張弾性率が高く、ベルト幅が小さくても高い動力伝達性を実現できるコード、このコードを備えた摩擦伝動ベルト（Ｖリブドベルトなど）、並びにそれらの製造方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、少ないリブ数でも耐久性の高い摩擦伝動ベルト（Ｖリブドベルトなど）と、このような摩擦伝動ベルトに適したコード、並びにそれら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、高弾性率繊維を含む芯糸（又はストランド）と、この芯糸の周囲に配され、低弾性率繊維を含む複数の鞘糸（又はストランド）とを備えたコード（又は心線）において、芯糸の平均直径と鞘糸の平均直径との割合（直径比）などが、摩擦伝動ベルトの耐屈曲疲労性、ゴム組成物との接着性に大きく影響することを見いだし、本発明を完成した。

すなわち、本発明の摩擦伝動ベルトは、心線を含み、この心線が、高弾性率繊維を含む芯糸（ストランド）と、この芯糸の周囲に配され、低弾性率繊維を含む複数の鞘糸（ストランド）とを含むコードを含んでおり、芯糸の平均直径Ｄ１に対する鞘糸の平均直径Ｄ２の比率（Ｄ２／Ｄ１）が０．２〜０．４（すなわち、０．２以上０．４以下）である。前記コードは、前記芯糸と、この芯糸の周囲に配置された前記鞘糸とを含み、上撚りされた撚糸コードを形成している。

本発明において、通常、鞘糸の総繊度及び平均直径は小さく、鞘糸の総繊度は、例えば、３０〜８０ｔｅｘ程度であってもよく、鞘糸の平均直径は、例えば、０．１３〜０．２５ｍｍ程度であってもよい。芯糸及び鞘糸のうち、少なくとも鞘糸は撚りが施された（下撚りされた）撚糸であってもよく、芯糸は、撚りがなくてもよく、撚り数は１回／１０ｃｍ以下であってもよい（又は撚り数０〜１回／１０ｃｍ程度であってもよい）。コードも撚りが施された（上撚りされた）撚糸コードであってもよい。芯糸１本に対する鞘糸の数は、例えば、１１〜１９本程度であってもよい。心線は、ゴム層に所定の間隔をおいて埋設されたＳ撚りコードの心線とＺ撚りコードの心線とを含んでいてもよい。また、芯糸及び／又は鞘糸の下撚りと、コードの上撚りとの撚り方向は同じであってもよい。さらに、高弾性率繊維はカーボン繊維を含んでいてもよく、低弾性率繊維はガラス繊維を含んでいてもよい。高弾性率繊維の少なくとも一部の表面又は低弾性率繊維の少なくとも一部の表面には、接着成分が付着していてもよい。さらには、コードの少なくとも一部の表面にはゴム成分が付着していてもよい。

さらに、摩擦伝動ベルトは、圧縮ゴム層を含むベルト（例えば、Ｖリブドベルト）であってもよく、圧縮ゴム層の表面からは短繊維が突出していてもよい。摩擦伝動ベルト（例えば、Ｖリブドベルト）は、高い引張弾性率、例えば、２４０〜５００Ｎ／（ｍｍ・％）程度の引張弾性率を有していてもよい。

このような摩擦伝動ベルトは、高い動的張力が発生する動力伝達機構、例えば、ベルト式ＩＳＧ駆動搭載のエンジンに装着してもよい。このような、動力伝達機構では、ベルト１ｍｍ幅当たり、８５Ｎ／ｍｍ以上の動的張力が作用してもよい。

摩擦伝動ベルトは、前記心線（又は撚りコード）を用い、慣用の方法で製造できる。例えば、未加硫ゴム組成物で形成され、前記心線が埋設されたゴム層又はシート（例えば、接着ゴム層を含む積層体又は積層シート）を所定の形状に成形する工程と、成形された成形体を加硫する工程とを経ることにより、摩擦伝動ベルトを製造できる。

本発明は、前記コード及びその製造方法も包含する。前記コードは、前記高弾性率繊維を含む前記芯糸の周囲に、前記低弾性率繊維を含む複数の前記鞘糸が配置されて、上撚りされており、前記芯糸の平均直径に対する前記鞘糸の平均直径の比率が、０．２〜０．４である。このようなコードは、前記高弾性率繊維を含む前記芯糸の周囲に、前記低弾性率繊維を含む複数の前記鞘糸を配置して、上撚りする方法において、芯糸の平均直径に対する鞘糸の平均直径の比率を０．２〜０．４とすることにより製造できる。なお、前記芯糸及び鞘糸は、それぞれ接着処理してもよく、上撚りしたコードは、ゴム成分を含むゴム組成物でコート処理してもよい。

なお、本明細書中、ベルトのゴム層に埋設されたコードを「心線」と称するが、心線は、コードと同様に、芯糸の周囲が複数の鞘糸で取り囲まれた形態を有している。そのため、心線とコードとを同義に用いる場合がある。また、数値範囲「ＸＸ〜ＹＹ」は、数値「ＸＸ」と数値「ＹＹ」とを含む意味、すなわち、数値「ＸＸ」以上であり、かつ数値「ＹＹ」以下であることを意味する。

本発明では、高弾性率繊維の芯糸の平均直径に対する低弾性率繊維の鞘糸の平均直径の比率が小さいため、ベルト式ＩＳＧ駆動搭載エンジンなどの高い動的張力が発生する用途（動力伝達機構）においても、狭いベルト幅で動力を有効に伝達でき、耐久性も大きく向上できる。また、引張弾性率も高いため、少ないリブ数の摩擦伝動ベルト（Ｖリブドベルトなど）でも耐久性を改善できる。

図１は、心線（又は撚りコード）の形態を示す概略断面図である。 図２は、摩擦伝動ベルトとしてのＶリブドベルトの一例を示す概略断面図である。 図３は、実施例及び比較例で得られたＶリブドベルトの屈曲疲労試験に用いた試験機のレイアウトを示す概略図である。 図４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に用いた試験機のレイアウトを示す概略図である。

本発明の摩擦伝動ベルトの一例を以下に説明する。
［撚りコード又は合糸及びその製造方法］
本発明の摩擦伝動ベルトに好適に使用される心線（又は撚りコード）は、高弾性率繊維を含む芯糸と、低弾性率繊維を含む鞘糸とを含み、撚りコードの形態を有している。例えば、図１に示すように、前記心線（又は撚りコード）１は、芯糸２の周囲に複数の鞘糸３が配置され、撚りがかけられ（上撚りされ）て合糸され、芯糸２の周囲が複数の鞘糸３で取り囲まれた形態（コード１の芯部が芯糸２で形成され、鞘部が鞘糸３で形成された形態）を有している。芯糸に含まれる高弾性率繊維は、主に引張荷重に対する抵抗性を向上させるのに有効であり、そのため狭いベルト幅でも伝動が可能となり、高い動的張力が発生してもベルト伸びを小さく保つことが可能となる。鞘糸に含まれる低弾性率繊維は、主に接着性の向上やせん断応力緩和に有効であり、そのためゴム組成物と心線との界面剥離を抑制でき、ベルトの寿命を向上できる。

本発明において、これらの芯糸及び鞘糸の機能を最大限に発揮させるためには、芯糸と鞘糸との平均直径の比が重要であり、鞘糸の平均直径を細径とし、前記芯糸の平均直径Ｄ１に対する前記鞘糸の平均直径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）を小さくすることにより、芯糸及び鞘糸の機能を有効に発揮できる。前記芯糸の平均直径Ｄ１に対する前記鞘糸の平均直径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）は、０．２〜０．４（例えば、０．２３〜０．３９）である。上記比率（Ｄ２／Ｄ１）は、好ましくは０．２５〜０．３８（例えば、０．３０〜０．３７）、より好ましくは０．３２〜０．３７（例えば、０．３４〜０．３７）程度であってもよく、０．２８〜０．３８（例えば、０．３２〜０．３６）程度であってもよい。このような平均直径の比率（Ｄ２／Ｄ１）で芯糸と鞘糸とを用いると、耐屈曲疲労性やゴム組成物との接着性を高い次元で両立できる。なお、ベルトに応力が作用すると、変形しやすいゴムと変形しにくい心線との間には、せん断応力が集中して、剥離が発生しやすい。しかし、心線の外周部に弾性率の低い鞘糸が位置するため、芯糸単独に比べて心線が変形しやすくなり、せん断応力が集中するのを緩和できる。なお、上記比率（Ｄ２／Ｄ１）が０．２未満であると、接着性が低下して心線とゴム組成物との間で層間剥離が生じやすくなり、ベルトの耐久性が低下し、上記比率（Ｄ２／Ｄ１）が０．４を超えると、曲げ歪の増大により屈曲疲労が促進され、耐久性が低下する。

なお、芯糸及び鞘糸の平均直径Ｄ１及びＤ２は、芯糸及び鞘糸の断面若しくはベルトの幅方向の断面の顕微鏡写真において、ランダムに芯糸及び鞘糸３０本を選択し、それぞれの糸について長径及び短径を測定して加算平均径を算出し、このようにして算出した平均径の合計値を３０で除して平均することにより求めることができる。

（芯糸）
芯糸の高弾性率繊維は、引張弾性率の高い無機又は有機繊維であればよく、高弾性率繊維の引張弾性率は、例えば、２００〜９００ＧＰａ（例えば、２００〜８００ＧＰａ）、好ましくは２１０〜５００ＧＰａ（例えば、２２０〜３００ＧＰａ）、さらに好ましくは２２０〜２７０ＧＰａ（例えば、２２０〜２５０ＧＰａ）程度であってもよい。なお、繊維の引張弾性率は、ＪＩＳ Ｌ １０１３（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（以下、同じ）。芯糸が高弾性率繊維を含むため、ベルトの引張弾性率を向上でき、高い動的張力が発生する用途においても、狭いベルト幅で動力伝達が可能となる。繊維の引張弾性率が低すぎると、ベルト伸びが大きくなってスリップが大きくなり、動力伝達不良、異音の発生、発熱による耐久性の低下が生じる虞がある。逆に繊維の引張弾性率が高すぎると、ベルトの張力変動が大きくなり、耐久性が低下する虞がある。

このような高弾性率繊維としては、例えば、カーボン繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維などが例示できる。そ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。高弾性率繊維としては、特に高い弾性率を有することから、カーボン繊維が好ましい。カーボン繊維を用いると、高い動的張力が発生する用途においても、より小さなベルト幅で耐久性を向上できる。

原糸のカーボン繊維（炭素繊維）としては、例えば、ピッチ系カーボン繊維、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系カーボン繊維、フェノール樹脂系カーボン繊維、セルロース系カーボン繊維、ポリビニルアルコール系カーボン繊維などが挙げられる。カーボン繊維の市販品としては、例えば、東レ（株）製「トレカ（登録商標）」、東邦テナックス（株）製「テナックス（登録商標）」、三菱ケミカル（株）製「ダイアリード（登録商標）」などを利用できる。これらのカーボン繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのカーボン繊維のうち、ピッチ系カーボン繊維、ＰＡＮ系カーボン繊維が好ましく、ＰＡＮ系カーボン繊維が特に好ましい。

原糸であるカーボン繊維は、通常、カーボン繊維を含むカーボンマルチフィラメント糸である。カーボンマルチフィラメント糸は、カーボン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、カーボン繊維以外の繊維（例えば、ガラス繊維などの無機繊維やアラミド繊維などの有機繊維など）のモノフィラメント糸を含んでいてもよい。カーボン繊維の割合は、モノフィラメント糸全体（マルチフィラメント糸）中、５０質量％以上（５０〜１００質量％）であればよく、好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上であり、通常、１００質量％であり、全モノフィラメント糸がカーボン繊維で構成されている。カーボン繊維の割合が少なすぎると、ベルト伸びが大きくなり、高い動的張力が発生すると、耐久性が低下する虞がある。

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１００〜５００００本、好ましくは１０００〜３００００本、さらに好ましくは５０００〜２００００本（特に１００００〜１５０００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０．１〜５ｄｔｅｘ、好ましくは０．３〜３ｄｔｅｘ、さらに好ましくは０．５〜１ｄｔｅｘ程度であってもよい。

芯糸の総繊度は、所望の心線径が得られる範囲で選定でき、例えば、１００〜１０００ｔｅｘ（例えば、１２０〜８００ｔｅｘ）、好ましくは１５０〜７００ｔｅｘ（例えば、２００〜６００ｔｅｘ）、さらに好ましくは２５０〜５００ｔｅｘ（例えば、３００〜４５０ｔｅｘ）程度であってもよく、３００〜６００ｔｅｘ（例えば、３５０〜５５０ｔｅｘ）程度であってもよい。芯糸の総繊度をこのような範囲に調整すると、心線径を適切な範囲にコントロールでき、ベルトの引張弾性率を十分に高めることができる。総繊度が小さすぎると、心線径が細くなり過ぎてベルトの引張弾性率や引張強力が低下する虞がある。総繊度が大きすぎると、心線径が太くなり過ぎて耐屈曲疲労性が低下する虞がある。

芯糸の平均直径（平均線径）は、例えば、０．２〜１ｍｍ（例えば、０．２５〜０．９５ｍｍ）、好ましくは０．３〜０．８ｍｍ（例えば、０．３５〜０．７５ｍｍ）、さらに好ましくは０．４〜０．７ｍｍ（例えば、０．４〜０．６５ｍｍ）程度であってもよく、０．３５〜０．６５ｍｍ（例えば、０．３７〜０．６３ｍｍ）程度であってもよい。芯糸の線径が小さすぎると、ベルトの引張弾性率が低下する虞があり、芯糸の線径が大きすぎると、ベルトの耐屈曲疲労性が低下する虞がある。

合糸（上撚り）前の芯糸は、撚糸であってもよく、無撚糸の繊維束であってもよいが、引張弾性率を高め、高い動的張力が発生する用途でもベルトを好適に用いるためには、無撚糸の繊維束または撚り数が１回／１０ｃｍ以下の撚糸（又は撚り数０〜１回／１０ｃｍの無撚糸又は撚糸）、好ましくは無撚糸の繊維束である。なお、無撚糸とは、撚り数が０．１回／１０ｃｍ以下の実質的に無撚りの糸又は繊維束を含む。このような無撚り又は撚り数が少ない芯糸では、ベルトの伸びを小さく抑えることができ、高い動的張力が発生する用途にベルトを好適に使用できる。芯糸の撚り数が多いと、ベルトの伸びが大きくなり、高い動的張力が発生する用途への適用が難しくなる。

（鞘糸）
鞘糸を形成する低弾性率繊維は、引張弾性率の低い繊維、例えば、引張弾性率が、５０〜１５０ＧＰａ（例えば、５５〜１２０ＧＰａ）、好ましくは６０〜１００ＧＰａ（例えば、６０〜８０ＧＰａ）程度の繊維であってもよい。低弾性率繊維の鞘糸を芯糸の周囲に配することにより、耐屈曲疲労性、ゴム組成物との接着性、せん断応力緩和効果が高まり、ベルトの耐久性を向上できる。

低弾性率繊維としては、例えば、ガラス繊維、有機繊維（アラミド繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、セルロース繊維など）が例示できる。これら繊維は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。低弾性率繊維としては、接着性、引張強度、弾性率、コストのバランスからガラス繊維が好ましい。ガラス繊維は、ゴム組成物との接着性が比較的高いため、ベルトの耐久性を向上する効果が高いだけでなく、弾性率も比較的高いため、ベルトの弾性率を向上できる。

原糸のガラス繊維としては、例えば、無アルカリガラス（Ｅガラス）、ケイ素Ｓｉ成分の多い高強度ガラス（Ｋ、Ｕ、Ｓガラス）などが挙げられる。ガラス繊維の市販品としては、例えば、Ｋガラス繊維、Ｕガラス繊維（共に日本板硝子社製）、Ｔガラス繊維（日東紡績社製）、Ｒガラス繊維（Vetrotex社製）、Ｓガラス繊維、Ｓ−２ガラス繊維、ＺＥＮＴＲＯＮガラス繊維（すべてOwens Corning Fiberglass社製）等があげられる。これらのガラス繊維の中でも、撚りコードの引張強度及び弾性率を高くできる点から、高強度ガラス（Ｋガラス繊維）が最も好ましい。また、ガラス繊維は、接着性の点からシランカップリング剤で表面処理されていてもよい。

原糸であるガラス繊維は、通常、ガラス繊維を含むガラスマルチフィラメント糸である。ガラスマルチフィラメント糸は、ガラス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、ガラス繊維以外の繊維（例えば、カーボン繊維などの無機繊維やアラミド繊維などの有機繊維など）のモノフィラメント糸を含んでいてもよい。ガラス繊維の割合は、モノフィラメント糸全体（マルチフィラメント糸）中、５０質量％以上（５０〜１００質量％）であればよく、好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上であり、通常、１００質量％であり、全モノフィラメント糸がガラス繊維で構成されている。ガラス繊維の割合が少なすぎると、接着性やせん断応力緩和効果が低下し、ベルトの耐久性が低下する虞がある。

鞘糸（ガラスマルチフィラメント糸など）は、複数のモノフィラメント糸を含んでいればよい。鞘糸を形成するモノフィラメントの平均径（直径）は特に制限されず、通常、６〜９μｍ程度である。鞘糸（ガラスマルチフィラメント糸など）の総繊度は、耐屈曲疲労性及び接着性を両立できる範囲で適宜選択でき、例えば、２０〜１００ｔｅｘ（例えば、２５〜９０ｔｅｘ）、好ましくは３０〜８０ｔｅｘ（例えば、３０〜７５ｔｅｘ）、さらに好ましくは３５〜７０ｔｅｘ（例えば、５０〜７０ｔｅｘ）程度であってもよい。このような総繊度の鞘糸を用いると、耐屈曲疲労性やゴム組成物との接着性を高い次元で両立できる。鞘糸の総繊度が小さすぎると、接着性が低下して心線とゴム組成物との間で層間剥離が起こりやすくなるとともに、せん断応力緩和効果の低下によりベルトの耐久性が低下する虞がある。鞘糸の総繊度が大きすぎると、曲げ歪の増大により屈曲疲労が促進され、ベルトの耐久性が低下する。

鞘糸の平均直径は、例えば、０．１３〜０．２５ｍｍ（例えば、０．１４〜０．２４ｍｍ）、好ましくは０．１５〜０．２３ｍｍ（例えば、０．１５〜０．２２ｍｍ）、さらに好ましくは０．１９〜０．２２ｍｍ程度であってもよく、０．１７〜０．２４ｍｍ（例えば、０．１８〜０．２３ｍｍ）程度であってもよい。このような平均直径の鞘糸を用いると、上記繊度と同様に、耐屈曲疲労性とゴム組成物との接着性を高い次元で両立できる。

鞘糸は、無撚糸（無撚りの繊維束）であってもよいが、耐屈曲疲労性及びせん断応力緩和効果を高めるため、芯糸及び鞘糸のうち、少なくとも鞘糸が下撚りされた撚糸であるのが好ましい。すなわち、コードの外周部に位置する鞘糸は、屈曲時においてコードの中心部に位置する芯糸よりも大きな歪み応力を受けることになる。そのため、コード全体としての撚り（上撚り）と合わせて、鞘糸単独でも下撚りすることにより、屈曲時の歪み応力を吸収でき、耐屈曲疲労性及びせん断応力緩和効果を向上できる。鞘糸の下撚り数は、上記効果が十分に発揮される範囲で適宜選択でき、通常、３〜１５回／１０ｃｍ（例えば、５〜１５回／１０ｃｍ）、好ましくは５〜１２回／１０ｃｍ（例えば、６〜１０回／１０ｃｍ）程度であってもよい。

（接着処理）
前記芯糸（高弾性率繊維）及び鞘糸（低弾性率繊維）は、必ずしも必要ではないが、上撚り前にそれぞれ接着処理を施し、前記芯糸（高弾性率繊維）及び鞘糸（低弾性率繊維）の少なくとも一部（好ましくはほぼ全体）の表面に、接着成分を付着（又は被覆）させるのが好ましい。接着成分は、高弾性率繊維及び／又は低弾性率繊維の少なくとも一部の表面、前記芯糸及び／又は鞘糸の少なくとも一部の表面に付着させればよく、例えば、高弾性率繊維及び低弾性率繊維のほぼ全体、又は前記芯糸及び鞘糸のほぼ全体に付着させてもよい。接着処理を施すと、芯糸及び鞘糸中の繊維同士の集束性が向上して、ベルトの幅カット断面に露出する心線のホツレを抑制でき、耐久性を向上できる。また、芯糸及び鞘糸を同じ接着剤で処理すると、ベルトの加硫時に芯糸と鞘糸を一体化でき、せん断応力緩和効果を高めることができる。

接着処理としては、慣用の方法が利用でき、例えば、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ）処理液や、ポリイソシアネート化合物を含む処理液で処理（例えば、浸漬処理）し、乾燥することにより行うことができる。ＲＦＬ処理液は、例えば、レゾルシン−ホルマリン樹脂、ビスマレイミド化合物、ポリイソシアネート化合物などを含むラテックス系接着剤であってもよい。また、ラテックスのゴムは、カルボキシル基などの官能基を有するゴム、例えば、カルボキシル基を有するニトリルゴム又は水素化ニトリルゴムなどであってもよい。

［心線（又は撚りコード又は合糸）の形態］
心線を形成する撚りコードは、芯糸の周囲に、複数の鞘糸が配置され、上撚りされた形態を有している。芯糸の周囲に配される鞘糸の本数は、芯糸１本に応じて、１０〜２０本程度の範囲から選択でき、耐屈曲疲労性やゴム組成物との接着性を高い次元で両立するためには、１１〜１９本（例えば、１２〜１９本）、好ましくは１３〜１８本（例えば、１４〜１６本）程度であってもよく、１２〜１８本（例えば、１３〜１７本）程度であってもよい。鞘糸の本数が少なすぎると、接着性が低下して心線とゴム組成物との間で層間剥離が起こりやすくなり、ベルトの耐久性が低下する。鞘糸の本数が多すぎると、鞘糸同士が乗り上げて心線の形状が歪になったり、曲げ歪の増大により屈曲疲労が促進され、耐久性が低下する。

心線を形成する撚りコード（又は上撚りコード）は、芯糸の無撚りの繊維束の周囲に、鞘糸の無撚りの繊維束を配置して一方向に撚った片撚りであってもよい。また、芯糸及び／又は鞘糸として、下撚りした撚糸（特に、少なくとも鞘糸の撚糸）を用い、芯糸の周囲に鞘糸を配置して、下撚り方向と同じ方向に上撚りしたラング撚り、下撚り方向と反対方向に上撚りした諸撚り、さらには、下撚りと上撚りに加えて、中撚りしたコードであってもよい。好ましい心線（撚りコード）は、下撚り方向と同じ方向又は反対方向に上撚りした撚りコード、特に、下撚り方向と同じ方向に上撚りした撚りコードである。上撚り方向と下撚り方向とが逆である撚りコードと比較して、下撚り方向と同じ方向に上撚りした撚りコードでは、耐屈曲疲労性が向上する。

心線（又は上撚りコード）の上撚り数は、例えば、３〜１５回／１０ｃｍ程度の範囲から選択でき、通常、５〜１５回／１０ｃｍ（例えば、５〜１４回／１０ｃｍ）、さらに好ましくは６〜１２回／１０ｃｍ（例えば、６〜１０回／１０ｃｍ）程度であってもよい。このような撚り数の心線（又は撚りコード）は、耐屈曲疲労性を保ったまま伸びを小さくすることができる。心線（又は撚りコード）の撚り数を多くすると、せん断応力に対する緩和効果を高めることができ、耐屈曲疲労性を改善できる。心線（又は撚りコード）の撚り数が少なすぎると、耐屈曲疲労性が低下してベルトの耐久性が低下する虞があり、心線（又は撚りコード）の撚り数が多すぎると、耐屈曲疲労性には優れるものの、引張弾性率や引張強力が低下するとともに、伸びも大きくなる虞がある。

心線（又は上撚りコード）の平均直径（平均線径又は心線径）は、例えば、０．３〜１．５ｍｍ（例えば、０．４〜１．４ｍｍ）、好ましくは０．５〜１．３ｍｍ（例えば、０．６〜１．２ｍｍ）、さらに好ましくは０．７〜１．２ｍｍ（例えば、０．７５〜１．２ｍｍ）程度であってもよく、０．６５〜１．２５ｍｍ（例えば、０．７５〜１．１５ｍｍ）程度であってもよい。心線径（又は撚りコード径）が小さすぎると、ベルトの引張弾性率が低下する虞があり、心線径（又は撚りコード径）が大きすぎると、ベルトの耐屈曲疲労性が低下する虞がある。

（コート処理）
前記のように、芯糸及び／又は鞘糸の接着処理により、繊維間、芯糸−鞘糸間、及び心線とゴムとの接着性を改善できるため、コード（撚りコード）には、必ずしも接着処理を施す必要はないが、鞘糸と芯糸とを合わせて上撚りした前記撚りコードの少なくとも一部（好ましくはほぼ全体）の表面に、ゴム成分（例えば、後述する接着ゴム層のゴム成分など）を付着（又は被覆）させるのが好ましい。このゴム成分の付着（又は被覆）は、ゴム成分を含むゴム組成物（例えば、ゴム成分をトルエンなどの溶媒に溶解したゴム糊など）を用いて、前記コードを、コート（又はオーバーコート）処理することにより行うことができる。例えば、撚りコードをゴム含有組成物（ゴム糊）に浸漬した後、乾燥して熱処理してコート処理してもよい。このようなコート処理が施された前記撚りコードでは、前記芯糸及び／又は鞘糸に接着処理だけを施した心線に比べて、ゴムとの接着性をさらに高めることができ、せん断応力に対する緩和効果を高め、ベルトの耐久性を向上できる。

［摩擦伝動ベルト］
本発明では、高い引張弾性率及び耐屈曲疲労性、並びに耐久性を実現できるため、摩擦伝動ベルト、例えば、平ベルト、Ｖベルト（ラップドＶベルト、ローエッジＶベルト、ローエッジコグドＶベルト、Ｖリブドベルトなど（特に、Ｖリブドベルトなど））に好適に適用される。特に、高い動的張力が発生する用途では、Ｖリブドベルトが好ましい。なお、前記特許文献２には、動力伝達用ベルトとして、Ｖ−ベルト、多リブ付ベルト、歯付動力伝達ベルトが例示されているものの、Ｖリブドベルトについては具体的な検討がなされていない。また、具体的に検討されている歯付動力伝達ベルトは、Ｖリブドベルトとは動力伝達機構が大きく異なる。そのため、歯付きベルトと摩擦伝動ベルト（Ｖリブドベルトなど）とは、用途や課題、要求される強度レベルが異なり、歯付きベルトの構成は、摩擦伝動ベルトではあまり参考にならない。

Ｖリブドベルトなどの摩擦伝動ベルトは前記心線（又は撚りコード）を含んでいればよく、通常、複数の前記コードが、摩擦伝動ベルトのゴム層（例えば、接着ゴム層）に埋設されている。複数のコードは、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。

（心線ピッチ）
心線ピッチ（ベルト中で隣り合う２本のコードの中心間の距離）は、ベルトの引張強力や引張弾性率を高めることができるため、小さい方が好ましい。ただし、心線ピッチが小さすぎると、隣接する心線が一部重複し（乗り上げ）易くなったり、心線間にゴムが流れ込みにくくなるので接着力が低下する虞がある。また、ベルトの屈曲に伴って心線同士が接触して擦れることにより、耐屈曲疲労性の低下を招く虞がある。そのため、心線ピッチは心線径よりも少しだけ大きいのが望ましい。

心線ピッチは、心線径よりも０．０１〜１ｍｍ程度大きい範囲から選択でき、心線ピッチは、心線径よりも、０．０５〜０．８ｍｍ（例えば、０．１〜０．５ｍｍ）、さらに好ましくは０．２〜０．４ｍｍ（特に０．２〜０．３ｍｍ）程度大きくてもよい。具体的には、心線ピッチは、例えば、０．５〜２ｍｍ（例えば、０．６〜１．８ｍｍ）、好ましくは０．７〜１．７ｍｍ（例えば、０．８〜１．６ｍｍ）、さらに好ましくは０．８〜１．５ｍｍ（例えば、０．９〜１．４ｍｍ）、特に０．８５〜１．５ｍｍ（例えば、０．９〜１．３５ｍｍ）程度であってもよい。心線ピッチが小さすぎると、ベルトの屈曲に伴って心線同士が擦れてベルト強力が低下したり、製造時に心線乗り上げなどの不具合が発生する虞があり、心線ピッチが大きすぎると、引張弾性率の高い繊維（カーボン繊維など）を使用してもベルトの引張弾性率は低くなる虞がある。

なお、複数の心線は、同じ方向に上撚りされたコード（例えば、Ｓ方向に上撚りされたＳ撚りコード、Ｚ方向に上撚りされたＺ撚りコード）の心線を所定の間隔（又は所定のピッチ）で埋設してもよく、Ｓ撚りコードの心線とＺ撚りコードの心線とを組み合わせて埋設してもよい。例えば、Ｓ撚りコードの心線とＺ撚りコードの心線とを、所定の間隔毎に規則的（例えば、等間隔毎）に又は不規則的に埋設してもよく、通常、規則的に、例えば、交互に埋設してもよい。Ｓ撚りコードの心線とＺ撚りコードの心線とを埋設すると、ベルトの直進性を高めることができる。すなわち、心線として、Ｓ撚りコードの心線のみ、又はＺ撚りコードの心線のみを埋設すると、心線の解撚トルクにより、ベルトが走行方向に対して左右いずれか一方に片寄る性質が強くなり、片寄り走行になると、摩擦伝動面やベルト端面の摩耗が促進されて、耐久性が低下する。これに対して、Ｓ撚りコードの心線とＺ撚りコードの心線とを埋設（特に交互に配置して埋設）すると、心線の解撚トルクが相殺されて、ベルトの直進性が高まり、耐久性を向上できる。

前記摩擦伝動ベルトの詳細を、Ｖリブドベルトを例にとって説明すると、以下の通りである。

［Ｖリブドベルト］
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に延びる複数のＶリブ部を有していれば、特に制限されず、例えば、図２に示す形態が例示される。図２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１２、ベルト長手方向に心線（又は撚りコード）１を埋設した接着ゴム層１４、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１５を積層した形態を有している。圧縮ゴム層１２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１３（図２に示す例では４個）が形成されており、このＶリブ部１３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。接着ゴム層１４内には、複数の心線（又は撚りコード）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。

Ｖリブドベルトの形態は図２に示す形態に限定されず、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（又は撚りコード）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１４を設けることなく伸張層１５と圧縮ゴム層１２との間に心線（又は撚りコード）１を埋設してもよい。さらに、接着ゴム層１４を圧縮ゴム層１２又は伸張層１５のいずれか一方に設け、心線（又は撚りコード）１を接着ゴム層１４（圧縮ゴム層１２側）と伸張層１５との間、もしくは接着ゴム層１４（伸張層１５側）と圧縮ゴム層１２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１２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１４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１５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１２と同一のゴム組成物で形成されていなくてもよい。

Ｖリブドベルトにおいて、Ｖリブの数（リブ数）は、図２では４個であり、２〜６個程度の範囲から選択できるが、本発明では、リブ数が少なくても、ベルトの耐久性を向上できることが大きな特徴であり、リブ数は、３〜５個、好ましくは４個である。本発明では、３〜５個程度の少ないリブ数とすることにより、省スペースや軽量化の要求に応えることができる。リブ数が少なすぎると、カーボン繊維を用いても引張弾性率や引張強力が不足する虞があり、逆に多すぎると、省スペースや軽量化の要求を十分に満足できない虞がある。

Ｖリブドベルトは、高い動的張力が発生する用途に適しており、例えば、ベルト式ＩＳＧ駆動を搭載したエンジンでは、エンジンの始動でベルトに高い動的張力が作用し、しかもこのような始動が頻繁に繰り返される。そのため、Ｖリブドベルトには、通常のベルトよりも高い引張強力が要求される。このような用途において、Ｖリブドベルトの引張強力は、ベルト幅１ｍｍ当たりの値として、４２０Ｎ／ｍｍ以上（例えば４２０〜１０００Ｎ／ｍｍ）であってもよく、好ましくは５６０Ｎ／ｍｍ以上、さらに好ましくは６２０Ｎ／ｍｍ以上（特に６８０Ｎ／ｍｍ以上）であってもよく、特に高い動的張力発生する用途では、好ましくは７５０〜１０００Ｎ／ｍｍ（特に８００〜９００Ｎ／ｍｍ）であってもよい。ベルトの引張強力がこのような範囲に調整されていると、ベルトに高い動的張力が作用しても、切断することなく十分な耐久性を示す。

本発明の摩擦伝動ベルト（特に、Ｖリブドベルト）は、高い引張弾性率を有しており、引張弾性率は、例えば、２４０〜５００Ｎ／（ｍｍ・％）（例えば、２７０〜４９０Ｎ／（ｍｍ・％））、好ましくは３００〜４８０Ｎ／（ｍｍ・％）（例えば、３５０〜４８０Ｎ／（ｍｍ・％））、さらに好ましくは４００〜４７０Ｎ／（ｍｍ・％）（例えば、４２０〜４５０Ｎ／（ｍｍ・％））程度であってもよい。ベルトの引張弾性率が小さいと、ベルト伸びが大きくなってスリップが大きくなり、動力伝達不良、異音の発生、発熱による耐久性の低下が起こる虞がある。ベルトの引張弾性率が大きすぎると、ベルトの張力変動が大きくなり、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、Ｖリブドベルトの引張強力及び引張弾性率は、後述する実施例に記載の方法で測定できる。

摩擦伝動ベルト（特に、Ｖリブドベルト）が好適に適用（装着）されるベルト式ＩＳＧ駆動を搭載したエンジンとしては、例えば、ベルト１ｍｍ幅当たり、８５Ｎ／ｍｍ以上（例えば９０〜１２０Ｎ／ｍｍ程度）の動的張力が作用するエンジンであってもよい。このような厳しい条件下でも、本発明の摩擦伝動ベルト（特に、Ｖリブドベルト）による効果がより一層有効に発揮される。なお、ベルト式ＩＳＧ駆動を搭載したエンジンは、ベルト背面にテンショナーを備えたベルト式ＩＳＧ駆動を搭載したエンジンであってもよい。

本発明の摩擦伝動ベルトは特に、ベルト幅が小さくても、高い耐久性を有し、動力伝達性に優れている。そのため、ベルト幅は特に制限されず、例えば、０．５〜５ｃｍ（例えば、０．７〜４ｃｍ）、好ましくは０．８〜３ｃｍ（例えば、１〜２ｃｍ）程度であってもよい。

（ゴム組成物）
圧縮ゴム層１２、接着ゴム層１４及び伸張層１５は、ゴム成分を含むゴム組成物で形成できる。特に、圧縮ゴム層１２をゴム組成物で形成することにより、優れた静粛性、動力伝達性能を付与できるとともに、圧縮ゴム層１２や接着ゴム層１４をゴム組成物で形成することにより、既存の方法を用いて、心線（又は撚りコード）１との接着処理を行うことが可能となる。

ゴム成分としては、加硫又は架橋可能なゴム、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、有害なハロゲンを含まず、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組成物において、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）が好ましい。

ゴム組成物は、さらに短繊維を含んでいてもよい。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Ｃ_２−４アルキレンＣ_８−１４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、芯糸、鞘糸、コードと同様に、慣用の接着処理（又は表面処理）を施してもよい。

特に、本発明の摩擦伝動ベルト（特に、Ｖリブドベルト）は、高い動的張力が発生する用途に適用する場合、高い動的張力に対してもゴムの摩耗を抑制し、耐久性を向上できる点から、圧縮ゴム層及び伸張層は短繊維を含むのが好ましく、圧縮ゴム層及び伸張層（特に圧縮ゴム層）の表面から、短繊維が突出しているのが特に好ましい。圧縮ゴム層の表面から短繊維を突出させる方法としては、圧縮ゴム層の表面から短繊維が突出した状態で短繊維を圧縮ゴム層中に埋設させる方法、圧縮ゴム層の表面に短繊維を植毛する方法などが挙げられる。表面から短繊維が突出した圧縮ゴム層及び伸張層（特に圧縮ゴム層）を含む摩擦伝動ベルト（特に、Ｖリブドベルト）では、圧縮ゴム層の耐摩耗性を高めることができ、屈曲疲労や剥離による破損が起こる前に圧縮ゴム層が摩耗して耐久性が低下するのを防止できる。

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）、増強剤（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１４を形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１２、接着ゴム層１４及び伸張層１５を形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１２、接着ゴム層１４及び伸張層１５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１５は、カバー帆布で形成してもよい。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の積層（コーティング）をした後、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。

また、伸張層１５は、ゴム層の表面に布帛（前記カバー帆布など）で被覆された伸張層であってもよい。このような伸張層は、ベルト背面にテンショナーを備えたベルト式ＩＳＧ駆動を搭載したエンジンに適用するのが好ましい。テンショナー付きベルト式ＩＳＧ駆動を搭載したエンジンに適用する伸張層としては、表面が布帛で被覆された伸張層の他、短繊維を含む伸張層、表面が布帛で被覆され、かつ短繊維を含む伸張層も好ましい。これらの伸張層を適用すると、伸張ゴム層にも耐摩耗性が要求されるテンショナー付きベルト式ＩＳＧ駆動においても耐久性を向上できる。

［摩擦伝動ベルトの製造方法］
本発明の摩擦伝動ベルトの製造には、公知又は慣用の方法が利用でき、ゴム層に従来の心線に代えて前記心線（又は撚りコード）を埋設させればよい。すなわち、未加硫ゴム組成物で形成され、前記心線（又は撚りコード）が埋設されたゴム層又はシート（例えば、接着ゴム層を含む積層体又は積層シート）を所定の形状に成形する工程と、成形された成形体を加硫する工程とを経ることにより、摩擦伝動ベルトを製造でき、加硫工程の後、加硫成形体を加工工程（カッティング加工、リブ加工などの加工工程）で加工してもよい。例えば、前記ゴム層に前記心線（又は撚りコード）を埋設し、成形型で筒状に成形し、加硫してスリーブを形成し、このスリーブを所定幅にカッティングすることにより、摩擦伝動ベルトを製造してもよい。例えば、摩擦伝動ベルトのうち、Ｖリブドベルトは、例えば、圧縮ゴム層１２と、心線（又は撚りコード）１が埋設された接着ゴム層１４と、伸張層１５とを、それぞれ未加硫ゴム組成物で形成して積層し、この積層体を成形型で筒状に成形し、加硫してスリーブを成形し、この加硫スリーブを所定幅にカッティングすることにより形成できる。より詳細には、以下の方法でＶリブドベルトを製造できる。

（第１の製造方法）
先ず、表面が平滑な円筒状の成形モールド（金型又は成形型）に伸張層用シートを巻きつけ、このシート上に芯体を形成する心線（又は撚りコード）を螺旋状にスピニングし、さらに接着ゴム層用シート、圧縮ゴム層用シートを順次巻き付けて成形体を作製する。その後、加硫用ジャケットを成形体の上から被せた状態で成形モールドを加硫缶内に収容し、所定の加硫条件で加硫した後、成形モールドから脱型して筒状の加硫ゴムスリーブを得る。そして、この加硫ゴムスリーブの外表面（圧縮ゴム層）を研削ホイールにより研磨して複数のリブを形成した後、カッターを用いてこの加硫ゴムスリーブを所定の幅でベルト長手方向にカットしてＶリブドベルトに仕上げる。なお、カットしたベルトを反転させることにより、内周面にリブ部を有する圧縮ゴム層を備えたＶリブドベルトが得られる。

（第２の製造方法）
先ず、内型として外周面に可撓性ジャケットを装着した円筒状内型を用い、外周面の可撓性ジャケットに伸張層用シートを巻きつけ、このシート上に芯体を形成する心線（又は撚りコード）を螺旋状にスピニングし、さらに圧縮ゴム層用シートを巻き付けて積層体を作製する。次に、前記内型に装着可能な外型として、内周面に複数のリブ型が刻設された筒状外型を用い、この外型内に、前記積層体が巻き付けられた内型を、同心円状に設置する。その後、可撓性ジャケットを外型の内周面（リブ型）に向かって膨張させて積層体（圧縮ゴム層）をリブ型に圧入し、加硫する。そして、外型より内型を抜き取り、複数のリブを有する加硫ゴムスリーブを外型から脱型した後、カッターを用いて、加硫ゴムスリーブを所定の幅でベルト長手方向にカットしてＶリブドベルトに仕上げる。この第２の製造方法では、伸張層、芯体、圧縮ゴム層を備えた積層体を一度に膨張させて複数のリブを有するスリーブ（又はＶリブドベルト）に仕上げることができる。

（第３の製造方法）
第２の製造方法に関連して、例えば、特開２００４−８２７０２号公報に開示される方法（圧縮ゴム層のみを膨張させて予備成形体（半加硫状態）とし、次いで伸張層と芯体とを膨張させて前記予備成形体に圧着し、加硫一体化してＶリブドベルトに仕上げる方法）を採用してもよい。

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。

[原料・配合]
（芯糸構成原糸）
カーボン繊維１：東レ（株）製「トレカ（登録商標）Ｔ４００ＨＢ」、引張弾性率２３０ＧＰａ、単糸繊度０．６７ｄｔｅｘ、フィラメント数６０００、総繊度４００ｔｅｘ
カーボン繊維２：東レ（株）製「トレカ（登録商標）Ｔ７００ＳＣ」、引張弾性率２３０ＧＰａ、単糸繊度０．６７ｄｔｅｘ、フィラメント数１２０００、総繊度８００ｔｅｘ
カーボン繊維３：東レ（株）製「トレカ（登録商標）Ｔ４００ＨＢ」、引張弾性率２３０ＧＰａ、単糸繊度０．６７ｄｔｅｘ、フィラメント数３０００、総繊度２００ｔｅｘ
（鞘糸構成原糸）
ガラス繊維：日本板硝子（株）製「マイクログラス（登録商標）高強度ガラス」。

（接着処理液）
カルボキシル変性水素化ニトリルゴムラテックスを主成分とし、固形分で４，４’−ビスマレイミドジフェニルメタン２５質量部／１００質量部（ｐｈｒ）、ブロックドポリイソシアネート２５質量部／１００質量部（ｐｈｒ）を含む水性混合液。全固形分濃度２０質量％。なお、「ｐｈｒ」は、固形分換算で、ゴム１００質量部に対する添加剤の質量部を示す。

（オーバーコート処理液）
ロード社製接着剤「ケムロック２３３Ｘ」のトルエン希釈液、固形分濃度１０質量％。

（ベルト構成原料）
ＥＰＤＭ：ダウ・デュポン社製「ＮＯＲＤＥＬ（登録商標）ＩＰ３６４０」、ムーニー粘度４０（１００℃）
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」
含水シリカ：東ソー・シリカ（株）製「Ｎｉｐｓｉｌ（登録商標）ＶＮ３」、ＢＥＴ比表面積２４０ｍ^２／ｇ
レゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物：INDSPEC Chemical Corporation社製「Phenacolite Resin（Ｂ−１８−Ｓ）（レゾルシノール２０質量％未満、ホルマリン０．１質量％未満）」
老化防止剤：精工化学（株）製「ノンフレックス（登録商標）ＯＤ３」
加硫促進剤ＤＭ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド
ポリアミド短繊維：旭化成（株）製「６６ナイロン」
パラフィン系軟化剤：出光興産（株）製「ダイアナ（登録商標）プロセスオイル」
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」
ゴム付綿帆布：２０番手の綿糸を糸密度７５本／５０ｍｍで平織りした帆布（目付け２８０ｇ／ｍ^２）に表１の接着ゴムをすり込んだ処理帆布。

[心線の作製]
実施例１
まず、総繊度４００ｔｅｘのカーボン繊維１を、接着処理液に１０秒間浸漬した後、１５０℃で２分間乾燥して芯糸を作製した。

また、総繊度３３ｔｅｘのガラス繊維を、接着処理液に１０秒間浸漬した後、１５０℃で１分間乾燥し、さらにＳ方向に８回／１０ｃｍの撚りをかけて（下撚りし）鞘糸を作製した。接着処理した芯糸の周囲に、鞘糸１６本を配置して、Ｓ方向に撚り数８回／１０ｃｍで撚り合わせて（上撚りして）、芯鞘構造を有するＳ撚りコードを作製した。一方、下撚り及び上撚りの撚り方向をＺ方向にする以外、上記と同様にして、Ｚ撚りコードも作製した。

得られたＳ撚り及びＺ撚りの撚りコードを、それぞれオーバーコート処理液に５秒間浸漬した後、１００℃で３分間乾燥して、それぞれ、処理コード（処理Ｓ撚りコード及び処理Ｚ撚りコード）（直径０．９９ｍｍ）を作製した。

実施例２
鞘糸を構成するガラス繊維の総繊度を６６ｔｅｘ、鞘糸の本数を１２本とする以外は、実施例１と同様にして、処理コード（処理Ｓ撚りコード及び処理Ｚ撚りコード）（直径１．１０ｍｍ）を得た。

実施例３
芯糸を構成するカーボン繊維をカーボン繊維３（総繊度２００ｔｅｘ）に変更するとともに、鞘糸の本数を１２本とする以外は、実施例１と同様にして、処理コード（処理Ｓ撚りコード及び処理Ｚ撚りコード）（直径０．７８ｍｍ）を得た。

比較例１
まず、総繊度４００ｔｅｘのカーボン繊維１を、接着処理液に１０秒間浸漬した後、１５０℃で２分間乾燥し、Ｓ方向に８回／１０ｃｍの撚りをかけて片撚りコードを作製した。

一方、撚り方向をＺ方向にする以外は上記と同様にして、Ｚ撚りの片撚りコードも作製した。

得られたＳ撚り及びＺ撚りの片撚りコードを、それぞれオーバーコート処理液に５秒間浸漬した後１００℃で３分間乾燥して、処理コード（直径０．７１ｍｍ）を作製した。

比較例２
カーボン繊維１をカーボン繊維２（総繊度８００ｔｅｘ）に変更する以外は、比較例１と同様にして、処理コード（直径１．００ｍｍ）を得た。

比較例３
鞘糸を構成するガラス繊維の総繊度を２２ｔｅｘ、鞘糸の本数を２０本とする以外は、実施例１と同様にして、処理コード（処理Ｓ撚りコード及び処理Ｚ撚りコード）（直径０．９５ｍｍ）を得た。

比較例４
鞘糸を構成するガラス繊維の総繊度を９９ｔｅｘ、鞘糸の本数を１０本とする以外は、実施例１と同様にして、処理コード（処理Ｓ撚りコード及び処理Ｚ撚りコード）（直径１．１８ｍｍ）を得た。

[ベルトの作製]
まず、表面が平滑な円筒状の成形モールドの外周に、１プライ（１枚重ね）のゴム付綿帆布を巻き付け、この綿帆布の外側に、表１に示すゴム組成物で形成された未加硫の接着ゴム層用シートを巻き付けた。次に、接着ゴム層用シートの上に、Ｓ撚りの処理コードとＺ撚りの処理コードとを表３に示す所定のピッチで並列に配置した状態で、２本の処理コード（Ｓ撚りコード、Ｚ撚りコード）をらせん状にスピニングして巻き付け、さらにこの上に、前記ゴム組成物で形成された未加硫の接着ゴム層用シート及び表２に示すゴム組成物で形成された未加硫の圧縮ゴム層用シートを順に巻き付けた。圧縮ゴム層用シートの外側に加硫用ジャケットを配置した状態で、成形モールドを加硫缶に入れて加硫した。加硫して得られた筒状の加硫ゴムスリーブを成形モールドから取り出し、加硫ゴムスリーブの圧縮ゴム層をグラインダーにより研削して複数のＶ字状溝を同時に形成した後、円筒状加硫ゴムスリーブをカッターで周方向に切断して輪切りすることによって、３つのリブを形成したＶリブドベルト（周長１１００ｍｍ）を得た。得られたベルトは、図２に示す方向の断面図では、心線としてのＳ撚りの処理コードとＺ撚りの処理コードとが交互に並列していた。

[屈曲疲労試験]
直径１２０ｍｍの駆動プーリ（Ｄｒ．）、直径４５ｍｍのテンションプーリ（Ｔｅｎ．）、直径１２０ｍｍの従動プーリ（Ｄｎ．）、直径８５ｍｍのアイドラープーリ（ＩＤＬ．）を順に配した試験機を用いて行った（図３に試験機のレイアウトを示す）。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１２０°、テンションプーリへのベルトの巻き付け角度を９０°、従動プーリの負荷を８．８ｋＷとし、一定荷重（５５９Ｎ）を付与して雰囲気温度１２０℃で２００時間ベルトを走行させた。走行前後のベルト引張強さを測定し、１リブ当たりの引張強さに変換した値と、強力保持率を表３に示す。強力保持率が高い程、耐屈曲疲労性が高いと判断できる。

高負荷耐久試験［耐久走行試験（走行寿命）］
直径１２０ｍｍの駆動プーリ（Ｄｒ．）、直径４５ｍｍ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．）を順に配した試験機を用いて行った（図４に試験機のレイアウトを示す）。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１２０°、テンションプーリへのベルトの巻き付け角度を９０°、従動プーリの負荷を８．８ｋＷとし、一定荷重（８１０Ｎ）を付与して雰囲気温度１２０℃で３００時間を上限としてベルトを走行させた。走行後のベルトを目視及びマイクロスコープで観察し、剥離やポップアウトなどの不具合の発生がないか調べ、不具合の発生がなければ耐久性は問題なしとし、不具合が確認された場合はその不具合を表３に記した。

［引張強力］
得られたＶリブドベルトを万能試験機（（株）島津製作所製「ＵＨ−２００ｋＮＸ」）を用いて、引張速度５０ｍｍ／分の条件で引張り、Ｖリブドベルトの破断時の強力（引張強さ）を測定した。また、屈曲疲労試験後にもＶリブドベルトの破断時の強力（引張強さ）を測定し、強力の保持率を算出した。

［引張弾性率］
オートグラフ（（株）島津製作所製「ＡＧＳ−Ｊ１０ｋＮ」）の下側固定部と上側ロードセル連結部に一対の平プーリ（直径７５ｍｍ）を取り付け、Ｖリブドベルトの背面側が平プーリと接するように、Ｖリブドベルトを平プーリに掛けた。次に、上側平プーリを上昇させて、Ｖリブドベルトが緩まない程度に応力（約１４Ｎ／ｍｍ）を掛けた。この状態にある上側平プーリの位置を初期位置とし、５０ｍｍ／分の速度で上側平プーリを上昇させて、Ｖリブドベルトの応力が１７０Ｎ／ｍｍに到達後、直ちに上側平プーリを下降させて、初期位置まで戻した。この初期位置からの上昇と下降を再び行い、２回目に測定された応力−歪み曲線において比較的直線関係にある領域（８５〜１４０Ｎ／ｍｍ）の直線の傾き（平均傾斜）をＶリブドベルトの引張弾性率として算出した。

評価結果を表３に示す。

なお、実施例２で得られたＶリブドベルトの引張弾性率は３３０Ｎ／（ｍｍ・％）であった。

実施例１〜３は、比較例と比べて強力保持率が高く、高負荷耐久試験において剥離やポップアウトの発生がなく、耐久性が高かった。

一方、比較例１（カーボン繊維の単体撚糸を含むベルト）では、引張強さが低い水準であり、高負荷耐久試験において心線と接着ゴムとの界面に剥離が発生し、耐久性が低かった。また、比較例１に対してカーボン繊維の繊度を大きくした比較例２では、屈曲疲労試験前の引張強力は高いものの、強力保持率は低く、高負荷耐久試験においてベルト側面からの心線の飛び出し（ポップアウト）が発生し、耐久性が低かった。このように、カーボン繊維単体の撚糸では、耐屈曲疲労性、及び接着性の双方を改善できなかった。

比較例３（実施例と同じく芯鞘構造を備え、鞘糸の繊度が小さく、糸径比０．１８のコードの心線を含むベルト）は、強力保持率は高く耐屈曲疲労性は良好であるものの、高負荷耐久試験において心線と接着ゴム層との界面に剥離が発生し、接着性を改善できなかった。

比較例４（実施例と同じく芯鞘構造を備え、糸の繊度が大きく、糸径比０．４３のコードの心線を含むベルト）では、高負荷耐久試験においては剥離やポップアウトの発生はなく接着性は良好であるものの、強力保持率が低く耐屈曲疲労性を改善できなかった。

なお、実施例１及び２（芯糸の総繊度が４００ｔｅｘ）は、耐屈曲疲労性と接着性とが両立でき、耐久性も問題のないレベルであった。実施例３（芯糸の総繊度が２００ｔｅｘと細い）は、他の実施例と比較して屈曲疲労試験前の引張強さがやや低いものの、耐屈曲疲労性が特に優れており、屈曲疲労試験後の引張強さは、実施例１及び２と比較しても遜色のないレベルであった。そのため、芯糸の繊度は、要求される耐屈曲疲労性のレベルに応じて、適宜選択できることを示している。

本発明の摩擦伝動ベルト（Ｖリブドベルトなど）は、種々の動力伝動ベルト、例えば、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、狭いベルト幅で動力を伝達でき、耐久性に優れるため、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。

１…心線（又は撚りコード）
２…芯糸
３…鞘糸
１２…圧縮ゴム層
１３…Ｖリブ部
１４…接着ゴム層
１５…伸張層

Claims (15)

1. 心線を含む摩擦伝動ベルトであって、前記心線が、高弾性率繊維を含む芯糸と、この芯糸の周囲に配され、かつ低弾性率繊維を含む複数の鞘糸とを含むコードを含み、前記コードは上撚りされており、前記芯糸の平均直径に対する前記鞘糸の平均直径の比率が０．２〜０．４である、摩擦伝動ベルト。
2. 鞘糸の総繊度が、３０〜８０ｔｅｘである請求項１に記載の摩擦伝動ベルト。
3. 鞘糸の平均直径が、０．１３〜０．２５ｍｍである請求項１又は２に記載の摩擦伝動ベルト。
4. 前記鞘糸が下撚りされた撚糸であり、コードが、芯糸１本に対して鞘糸１１〜１９本が上撚りされた撚糸コードである請求項１〜３のいずれか一項に記載の摩擦伝動ベルト。
5. 心線が、ゴム層に所定の間隔をおいて埋設されたＳ撚りコードの心線とＺ撚りコードの心線とを含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の摩擦伝動ベルト。
6. 下撚りと上撚りとの撚り方向が同じである請求項４又は５記載の摩擦伝動ベルト。
7. 高弾性率繊維がカーボン繊維を含み、低弾性率繊維がガラス繊維を含む請求項１〜６のいずれか一項に記載の摩擦伝動ベルト。
8. 高弾性率繊維の少なくとも一部の表面又は低弾性率繊維の少なくとも一部の表面に接着成分が付着し、コードの少なくとも一部の表面にゴム成分が付着している請求項１〜７のいずれか一項に記載の摩擦伝動ベルト。
9. Ｖリブドベルトである請求項１〜８のいずれか一項に記載の摩擦伝動ベルト。
10. 引張弾性率２４０〜５００Ｎ／（ｍｍ・％）を有する請求項１〜９のいずれか一項に記載の摩擦伝動ベルト。
11. ベルト１ｍｍ幅当たり、８５Ｎ／ｍｍ以上の動的張力が作用するベルト式ＩＳＧ駆動搭載の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摩擦伝動ベルト。
12. 未加硫ゴム組成物で形成され、心線が埋設されたゴムシートを所定の形状に成形する工程と、成形された成形体を加硫する工程とを経ることにより、摩擦伝動ベルトを製造する方法であって、前記心線として、高弾性率繊維を含む芯糸の周囲に、低弾性率繊維を含む複数の鞘糸が配置されて、上撚りされており、芯糸の平均直径に対する鞘糸の平均直径の比率が０．２〜０．４であるコードを含む心線を用いる、摩擦伝動ベルトの製造方法。
13. 高弾性率繊維を含む芯糸の周囲に、低弾性率繊維を含む複数の鞘糸が配置されて、上撚りされたコードであって、芯糸の平均直径に対する鞘糸の平均直径の比率が０．２〜０．４である、コード。
14. 高弾性率繊維を含む芯糸の周囲に、低弾性率繊維を含む複数の鞘糸を配置して、上撚りしてコードを製造する方法であって、芯糸の平均直径に対する鞘糸の平均直径の比率を０．２〜０．４とする、コードの製造方法。
15. 芯糸及び鞘糸を、それぞれ接着処理し、上撚りしたコードを、ゴム成分を含むゴム組成物でコート処理する請求項１４記載のコードの製造方法。

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