JP4392563B2

JP4392563B2 - 伝動ベルト

Info

Publication number: JP4392563B2
Application number: JP17839799A
Authority: JP
Inventors: 俊通高田; 和利石田; 勲吉田
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 1999-06-24
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2019-06-24
Also published as: JP2000297847A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は動力伝動用ベルトに係り、詳しくはＶリブドベルト、カットエッジタイプのＶベルト等の摩擦伝動タイプを含む動力伝動用ベルトであり、高温雰囲気下及び低温雰囲気下でのベルト走行寿命が向上し、また耐候性にも優れ、更には背面駆動時における粘着による発音を阻止した動力伝動用ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省エネルギー化、コンパクト化の社会的要請を背景に、自動車のエンジンルーム周辺の雰囲気温度は従来に比べて上昇してきている。これにともない動力伝動用ベルトの使用環境温度も高くなってきた。従来、動力伝動用ベルトは主として天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴムが使用されてきたが、高温雰囲気下では、硬化した圧縮ゴム層で早期にクラックを生じるという問題が発生した。
【０００３】
このようなベルトの早期破壊現象に対し、クロロプレンゴムの耐熱性の改善が検討され、ある程度の改良が行なわれてきたもののクロロプレンゴムを使用している限り限界があり、現在のところ十分な効果を得るには至っていない。
【０００４】
このため、耐熱性に優れるクロロスルフォン化ポリエチレンゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム等のように主鎖が高度に飽和され、又は完全に飽和されているゴムの使用が検討されている。このうち、一般にクロロスルフォン化ポリエチレンは動的疲労性、耐摩耗性、耐油性においてはクロロプレンゴムと同等であるが、耐水性においては加硫系、特に受酸剤の影響が大きいことが知られている。通常、クロロスルフォン化ポリエチレンの受酸剤としてはＭｇＯ、ＰｂＯ等の酸化物が使用されていた。
【０００５】
しかし、ＰｂＯ、Ｐｂ₃Ｏ₄等の鉛化合物の受酸剤を使用すれば、耐水性の良好なベルトが得られるが、公害、衛生上の問題から鉛化合物の使用は好ましくない。又、ＭｇＯを受酸剤として使用した場合には、架橋反応中に生成するＭｇＣｌ₂により耐水性は著しく損なわれ、ベルトへの適応は不適当であった。一方、金属酸化物以外の受酸剤としてエポキシ系の受酸剤を使用すれば、耐水性の良好な組成物を得ることは可能であるが、臭気が生じて人体に不快感を与える問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この動力伝動用ベルトは、クロロプレンゴムを用いたベルトに比べると高温雰囲気下でのベルト走行寿命が大きく向上し優れた耐熱性を有しているが、−３０℃以下の低温雰囲気下でのベルト走行寿命が著しく劣ることが明らかになった。この理由として、従来のクロロスルフォン化ポリエチレンゴムは、ポリエチレンをクロロスルフォン化したもので、塩素を含有しているため低温下では塩素の凝集エネルギーが大きくなって低温領域でゴムの硬化が起こってゴム弾性を欠き、割れ易くなるためと推定される。
【０００７】
これに対して、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−ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）等のエチレン−アルファ−オレフィンエラストマーは、優れた耐熱性、耐寒性を有し、比較的に安価なポリマーであるが、耐油性を有していないため、油がかかる用途には積極的に使用されていない。Ｖリブドベルトのような乾式の摩擦伝動では多量の油がかかるとスリップし、伝達機能が損なわれることより従来からあまり使用されていなかったが、最近では例えば特開平６−３４５９４８号公報に開示されているように、検討されつつある。
【０００８】
しかしながら、エチレン−プロピレン系ゴムは引き裂き力が低く、パーオキサイド架橋系を用いると、更に引き裂き力が低下して、走行時に心線がポップアウトしやすいという問題があった。一方、硫黄架橋系を用いたものは、加硫度を十分に上げるのが困難であるため、走行時に摩耗が多くなり、特にＶリブドベルトでは、摩耗紛がリブ部間の底部で蓄積され粘着摩耗を起こしやすく、これが発音を引き起こす大きな問題になっていた。また、加硫度を上げるために、分子内の二重結合量の極めて多いＥＰＤＭを用いると、粘着摩耗はある程度改善できるが、耐熱性が低下するという不具合が発生した。
【０００９】
また通常、クロロプレンゴムを用いたベルトで実施されているようにカバー帆布にＲＦＬ処理した後、成形性及び接着ゴム層との接着性を向上させるために、更にゴムを付着させていたが、このベルトの背面を使って動力を伝達した場合には、プーリとカバー帆布の摩擦摩耗により、カバー帆布に付着させたゴムが粘着しやすいという不具合があった。
【００１０】
本発明はこのような問題に対処するものであり、耐熱性、耐寒性を向上させ高温雰囲気下及び低温雰囲気下での走行時におけるベルトの耐久性を向上せしめ、更に背面駆動時においても粘着による発音を阻止した動力伝動用ベルトを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
即ち、本願の請求項１の発明では、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層と、圧縮ゴム層を含む弾性体層からなる伝動ベルトにおいて、少なくとも圧縮ゴム層にはエチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対してＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドを０．２〜１０重量部添加し、パーオキサイド加硫したゴム層を使用し、カバー帆布としてレゾルシン−ホルマリン−ラテックス処理した帆布を使用し、更に接着ゴム層には硫黄架橋させたエチレン−アルファ−オレフィンエラストマーの加硫物を使用する伝動ベルトにある。
【００１４】
本願の請求項２の発明では、圧縮ゴム層には、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して硫黄を０．０１〜１．０重量部添加した伝動ベルトにある。
【００１６】
本願の請求項３の発明では、請求項３記載の伝動ベルトがベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴムと、ベルトの周方向に延びる複数のリブ部をもつ圧縮ゴム層からなるＶリブドベルトである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に示すＶリブドベルト１は、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維を素材とする高強度で低伸度のコードよりなる心線２を接着ゴム層３中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層４を有している。この圧縮ゴム層４にはベルト長手方向にのびる断面略三角形の複数のリブ部７が設けられ、またベルト表面には付着したカバー帆布５が設けられている。
【００１８】
他のベルトとしてカットエッジタイプのＶベルト２１にも使用される。このベルト２１は、図２に示すように心線２３を埋設した接着ゴム層２４と圧縮ゴム２６とから構成され、更に上記接着ゴム層２４及び圧縮ゴム層２６の各表面層にカバー帆布２２を積層している。
【００１９】
前記圧縮ゴム層４、２６に使用されるエチレン−α−オレフィンエラストマーは、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（ＥＰＤＭ）からなるゴムをいう。ジエンモノマーの例としては、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエンなどがあげられる。
【００２０】
上記圧縮ゴム層４、２６には、エチレン−α−オレフィンエラストマーの加硫剤としてパーオキサイドを添加する。また、共架橋剤（ｃｏ−ａｇｅｎｔ）としＴＩＡＣ、ＴＡＣ、１，２ポリブタジエン、不飽和カルボン酸の金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、Ｎ−Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、硫黄など通常パーオキサイド架橋に用いるものである。
【００２１】
この中でもＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドが好ましく、これを添加することによって架橋度を上げて粘着摩耗等を防止することができる。Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドの添加量はエチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して０．２〜１０重量部であり、０．２重量部未満の場合には、架橋密度が小さくなり耐摩耗性、耐粘着摩耗性の改善効果が小さく、一方１０重量部を越えると加硫ゴムの伸びの低下が著しく、耐屈曲性に問題が生じる。
更に、上記圧縮ゴム層４、２６には、硫黄をエチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して０．０１〜１重量部添加することにより、加硫ゴムの伸びの低下を制御することができる。１重量部を越えると、架橋度が期待できる程に向上しないため、加硫ゴムの未耐摩耗性、耐粘着摩耗性も向上しなくなる。
【００２２】
上記有機過酸化物としては、通常、ゴム、樹脂の架橋に使用されているジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアリルパーオキサイド、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、ジクミルパーオキサイド、２・５−ジメチル−２・５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキサン−３，１・３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−イソプロピル）ベンゼン、１・１−ジ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等があり、熱分解による１分間の半減期が１５０〜２５０°Ｃのものが好ましい。
【００２３】
その添加量はエチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して約１〜８重量部であり、好ましくは１．５〜４重量部である。
【００２４】
また、圧縮ゴム層４、２６には、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミドからなる短繊維を混入して圧縮ゴム層４の耐側圧性を向上させるとともに、プーリと接する面になる圧縮ゴム層４の表面をグラインダーによって研磨加工して該短繊維を突出させる。圧縮ゴム層４の表面の摩擦係数は低下して、ベルト走行時の騒音を軽減する。これらの短繊維のうち、剛直で強度を有し、しかも耐磨耗性を有するアラミド短繊維が最も効果がある。
【００２５】
上記アラミド短繊維が前述の効果を充分に発揮するためには、アラミド繊維の繊維長さは１〜２０ｍｍで、その添加量はエチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して１〜３０重量部である。このアラミド繊維は分子構造中に芳香環をもつアラミド、例えば商品名コーネックス、ノーネックス、ケブラー、テクノーラ、トワロン等である。
【００２６】
また、圧縮ゴム層４、２６には、マトリクスゴムであるエチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して、エチレン−α−オレフィンエラストマーと繊維径１．０μｍ以下、好ましくは０．０５〜０．８μｍの微小短繊維とをグラフト結合した微小短繊維強化ゴムを繊維分で１〜５０重量部、好ましくは５〜２５重量部含有してもよい。上記微小短繊維強化ゴムの配合量が１重量部未満では耐摩耗性が充分でなく、また５０重量部を越えるとゴム組成物の伸びが低下し、耐熱性、耐屈曲性が低下する。
【００２７】
この微小短繊維強化ゴムは、これを構成しているエチレン−α−オレフィンエラストマーが圧縮ゴム層４、２６のマトリクスゴムのエチレン−α−オレフィンエラストマーと全く同質かもしくは類似しているため、マトリクスゴムと良好に接合する。このため、微小短繊維強化ゴムとマトリクスゴムとの間、あるいは微小短繊維強化ゴム中でもエチレン−α−オレフィンエラストマーと微小短繊維とが化学結合しているため、圧縮ゴム層４、２６では亀裂が入りにくく、たとえ亀裂が発生しても伝播しにくい。
【００２８】
前記微小短繊維強化ゴムにおいて、この微小短繊維とエチレン−α−オレフィンエラストマーとの界面はカップリング剤、例えばビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートを始めとするチタネート系カップリング剤、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸、あるいはノボラック型フェノール樹脂等の接着剤を介してグラフトしているものであり、エチレン−α−オレフィンエラストマーと微小短繊維、そしてカップリング剤等の接着剤を上記短繊維が溶融する温度以上で混練し押出して得たものである。
【００２９】
この微小短繊維強化ゴムはゴム成分を連続相とし、その中に微小短繊維が微細な形態で分散し、微小短繊維はその界面でゴム成分と強固な化学結合、あるいは相互作用している。このため、これを含んだゴム層には亀裂が入りにくく、しかも亀裂が入っても伝播しにくい。しかも、これを使用したベルトも耐熱性、耐寒性、耐屈曲性、耐摩耗性に優れる。
【００３０】
更に、圧縮ゴム層４、２６には、必要に応じてカーボンブラック、シリカなどの補強剤、クレー、炭酸カルシウムなどの充填剤、軟化剤、加工助剤、老化防止剤、ＴＡＩＣなどの共架橋剤などの各種薬剤を添加してもよい。
【００３１】
また、上記圧縮ゴム層４、２６には、エチレン−α−オレフィンエラストマーとともにニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を添加したもの、クロロスルフォン化ポリエチレン、クロロプレン、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、天然ゴム、ＣＳＭ、ＡＣＳＭ、ＳＢＲが使用される。
【００３２】
水素化ニトリルゴムは水素添加率８０％以上で、耐熱性及び耐オゾン性の特性を発揮するために、好ましくは９０％以上が良い。水素添加率８０％未満の水素化ニトリルゴムは、耐熱性及び耐オゾン性は極度に低下する。耐油性及び耐寒性を考慮すると、結合アクリロニトリル量は２０〜４５％の範囲が好ましい。
【００３３】
クロロスルフォン化ポリエチレンは塩素含有量１５〜３５重量％、好ましくは２５〜３２重量％で、かつ硫黄含有量が０．５〜２．５重量％の範囲になるようにクロロスルフォン化した直鎖状低密度ポリエチレンである。
【００３４】
前記接着ゴム層３、２４にも圧縮ゴム層４、２６と同様のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物が使用される。しかし、心線であるポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等と良好に接着するために、パーオキサイドを含まない硫黄加硫によるエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物や、クロロスルフォン化ポリエチレン組成物もしくは水素化ニトリルゴム組成物を使用することもできる。
【００３５】
心線２、２３にはポリエチレンテレフタレート繊維、エチレン−２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエステル繊維、ポリアミド繊維からなるロープが使用され、ゴムとの接着性を改善する目的で接着処理が施される。このような接着処理としては繊維をレゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ液）に浸漬後、加熱乾燥して表面に均一に接着層を形成するのが一般的である。しかし、これに限ることなくエポキシ又はイソシアネート化合物で前処理を行なった後に、ＲＦＬ液で処理する方法等もある。
【００３６】
本発明で使用するエチレン−２，６−ナフタレートは、通常ナフタレン−２，６−ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を触媒の存在下に適当な条件のもとにエチレングリコールと縮重合させることによって合成させる。このとき、エチレン−２，６−ナフタレートの重合完結前に適当な１種または２種以上の第３成分を添加すれば、共重合体ポリエステルが合成される。
【００３７】
上記心線の接着処理は、まず（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から選ばれた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液からなる接着液を入れたタンクに浸漬し、（４）２１０〜２６０°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する。
【００３８】
ＲＦＬ液はレゾルシンとホルマリンとの初期縮合体をラテックスに混合したものであり、ここで使用するラテックスとしてはクロロプレン、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、ＮＢＲ等である。
【００３９】
上記カバー帆布５、２２は図３、図４に示すように綿、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、アラミド繊維からなる糸を用いて、平織、綾織、朱子織等に製織した布を用意する。その後、該布をＲＦＬ処理にて接着処理して厚みを硬くし、スピニング工程で筒状のベルト帆布のしわ発生を阻止する。ＲＦＬ処理はＲＦＬ液に０．１〜２０秒間浸漬した後、１００〜２００℃で３０〜６００秒にて乾燥させる。
【００４０】
ここで使用するＲＦＬ液はレゾルシンとホルマリンの初期縮合物とゴムラテックスとを混合したものであり、この場合レゾルシンとホルマリンのモル比は１：０．５〜３にすることが接着力を高める上で好適である。また、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、これをラテックスのゴム分１００重量部に対してその樹脂分が１０〜１００重量部になるようにラテックスと混合した上、全固形分濃度が５〜４０％濃度になるように調節される。
【００４１】
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する場合もある。綿織物の場合には、ＲＦＬ液に公知の界面活性剤を０．１〜１．０重量％加えるとよい。
【００４２】
上記ラテックスはスチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体、クロロスルフォン化ポリエチレン、水素化ニトリルゴム、エピクロルヒドリン、天然ゴム、ＳＢＲ、クロロプレンゴム、オレフィン−ビニルエステル共重合体等のラテックスである。
【００４３】
続いて、図５に示すように、裏表に関係なく上記帆布１０の幅端を突き合わせ、長手方向（イ）に沿って、例えば綿糸、ナイロン、ビニロン、ポリエステル等のモノフィラメント、マルチフィラメントを用いたオーバーロックなどのミシンがけ縫製により１つのジョイント部１３を有する筒状帆布１４にする。
【００４４】
図６と図７に示すように、筒状帆布１４を長手方向（イ）に対して４５°方向にスパイラルに切断線１５に示すように切断して経糸１２ａと緯糸１２ｂとが長手方向（イ）に対して互いに等角度で配置した連続した開反帆布１７を作製し、リール１６に巻き付ける。この開反帆布１７は経糸１２ａと緯糸１２ｂの交叉角度を９０°に維持しているが、各糸１２ａ、１２ｂは長手方向（イ）に対して４５°方向に、またジョイント部１３も所定間隔で４５°方向に配置している。
【００４５】
図８は経糸１２ａと緯糸１２ｂの交叉角度が９０°の開反帆布１７から筒状のベルト帆布１８を作製する工程を示すものであり、開反帆布１７を所定長さに切断した後、切断端部をジョイントして１カ所の直角接合線とバイヤス接合線のジョイント部１９、１３を具備した筒状のベルト帆布１８に作製できる。
【００４６】
尚、図９は長手方向（イ）と平行に位置している経糸１２ａと、これに対して交叉角度が１２０°になるように配した緯糸１２ｂからなる細長い広角度の帆布１０になっている。この広角度の帆布１０は経糸１２ａと緯糸１２ｂの交叉角度を強制的に大きくするテンター処理を施して得られたものである。この帆布１０を用いた場合でも、図５〜図８に示す方法のように該広角度の帆布１０の幅端を突き合わせミシンジョイントして細長い筒状帆布４０を作製した後、これを長手方向に対して６０°方向にスパイラルに切断して経糸１２ａと緯糸１２ｂとが長手方向の軸に対して互いに等角度で配置した開反帆布１７を作製した後、該開反帆布１７を所定長さに切断し、該帆布の切断端部をジョイントしてカバー帆布１８に作製することができる。
【００４７】
Ｖリブドベルト１の製造方法の一例は以下の通りである。まず、円筒状の成形ドラムの周面に１〜複数枚のカバー帆布とクッションゴム層とを巻き付けた後、この上にロープからなる心線を螺旋状にスピニングし、更に圧縮ゴム層を順次巻き付けて積層体を得た後、これを加硫して加硫スリーブを得る。
【００４８】
次に、加硫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加硫スリーブに当接するように移動して加硫スリーブの圧縮ゴム層表面に３〜１００個の複数の溝状部を一度に研削する。
【００４９】
このようにして得られた加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールから取り外し、該加硫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。
【００５０】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。
【００５１】
実施例１〜３、比較例１〜３
本実施例で製造したＶリブドベルトでは、ポリエステル繊維のロープからなる心線を接着ゴム層内に埋設し、その上側にＲＦＬ液（スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体１００重量部、レゾルシン１４．６重量部、ホルマリン９．２重量部、苛性ソーダ１．５重量部、水２６２．５重量部）のみで処理した綿帆布を１プライ積層し、他方接着ゴム層の下側には圧縮ゴム層があって３個のリブをベルト長手方向に有している。得られたＶリブドベルトはＲＭＡ規格による長さ９７５ｍｍのＫ型３リブドベルトであり、リブピッチ３．５６ｍｍ、リブ高さ２．９ｍｍ、ベルト厚さ５．３ｍｍ、リブ角度４０°である。
【００５２】
ここで圧縮ゴム層及び接着ゴム層を、それぞれ表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。圧縮ゴム層には短繊維が含まれベルト幅方向に配向している。
【００５３】
また、比較例３のカバー帆布処理では、上記のＲＦＬ液したカバー帆布をＣ１配合ゴムをトルエンで１０％希釈したゴム糊に浸けた後、充分に絞り、８０℃のオーブン中で乾燥させたものである。ゴムの付着量は３０ｇ／ｍ²であった。
【００５４】
【表１】

【００５５】
ベルトの製造方法は通常の方法であり、まず平滑な円筒モールドに１プライのミシンジョイントしたＲＦＬ液でのみ処理した綿製の筒状のカバー帆布を挿入した後、接着ゴム層を巻き付けて、心線をスピニングし、更に圧縮ゴム層を配置した後、圧縮ゴム層の上に架橋用ジャケットを挿入する。次いで、モールドを加硫缶内に入れ、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。
【００５６】
このようにして得られたＶリブドベルトの接着ゴムと心線の剥離試験、耐熱走行試験、そして室温下での走行試験によるリブ部の粘着摩耗の有無評価、背面粘着の有無評価を行った。この結果は表２および表３に示される。
【００５７】
まず、剥離試験は、ストログラフＴを用いて２３℃および１２０℃の雰囲気温度下で上記Ｖリブドベルトの心線２本を５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で剥離させた。
【００５８】
耐熱走行試験の評価に用いた走行試験機は、駆動プーリ（直径１２０ｍｍ）、従動プーリ（直径１２０ｍｍ）、これにアイドラープーリ（直径７０ｍｍ）とテンションプーリ（直径４５ｍｍ）とを組み合わせて配置したものである。試験機の各プーリにベルトを掛架し、雰囲気温度１２０℃、駆動プーリの回転数４９００ｒｐｍ、従動プーリの負荷１２馬力とし、テンションプーリに５７ｋｇｆの初張力をかけて走行させた。
【００５９】
また、アイドラープーリはＶリブドベルト１の背面で係合し、その巻き付き角度は約９０度である。この走行試験方法によって、ベルトのリブ部に亀裂が発生するまでの時間を測定し、耐熱性能を比較した。
【００６０】
室温下での走行試験によるリブ部の粘着摩耗の有無評価では、走行試験機として駆動プーリ（直径１２０ｍｍ）、従動プーリ（直径１２０ｍｍ）、これにテンションプーリ（直径４５ｍｍ）とを組み合わせて配置したものを使用し、従動プーリに負荷１２馬力をかけ、駆動プーリの回転数４９００ｒｐｍ、テンションプーリに８５ｋｇｆの初張力をかけて走行させた。
【００６１】
背面粘着の有無評価では、走行試験として駆動プーリ（直径７０ｍｍ）、従動プーリ（直径１２０ｍｍ）とを組み合せて配置したものを使用し、従動プーリに１１．２馬力の負荷をかけ、デッドウエイトで１２０ｋｇｆかけることによって張力を与え、駆動プーリの回転数７００〜２０００ｒｐｍを約１５±５秒でスイープさせて走行させた。ここで使用した駆動、従動プーリとも表面形状をクラウン付きのものであり、ベルト背面がプーリと接するように取り付けた。
【００６２】
【表２】

【００６３】
【表３】

【００６４】
表２および表３の結果から明らかなように、リブ部として有機過酸化物架橋可能なエチレン−プロピレンゴムのゴム組成物を用い、また接着ゴム層に硫黄架橋可能なエチレン−プロピレンゴムのゴム組成物を本発明のベルトは、従来のベルトに比べ心線と接着ゴム層の接着力が増し、また高温雰囲気下でのベルト寿命が向上し、更にリブ部の粘着摩耗や背面粘着も発生しにくいことが判る。
【００６５】
実施例４〜７、比較例４〜１０
本実施例１〜３と同様な方法で、ポリエステル繊維のロープからなる心線を接着ゴム層内に埋設し、その上側にＲＦＬ液（スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体１００重量部、レゾルシン１４．６重量部、ホルマリン９．２重量部、苛性ソーダ１．５重量部、水２６２．５重量部）のみで処理した綿帆布を１プライ積層し、他方接着ゴム層の下側には圧縮ゴム層があって３個のリブをベルト長手方向に有するＶリブドベルトを作製した。得られたＶリブドベルトはＲＭＡ規格による長さ９７５ｍｍのＫ型３リブドベルトであり、リブピッチ３．５６ｍｍ、リブ高さ２．９ｍｍ、ベルト厚さ５．３ｍｍ、リブ角度４０°である。
【００６６】
尚、比較例１０では、ポリエステル繊維のロープからなる心線を接着ゴム層内に埋設し、その上側に上記ＲＦＬ液で処理した後、表５に示す接着ゴム配合をトルエンにて固形分濃度を１０％に希釈したものに浸漬させ、８０°Ｃのオーブンで十分に乾燥させた後のゴム付着量が３０重量％になるように調整した綿帆布を１プライ使用した。また、圧縮ゴム層は実施例４と同じものを使用した。
【００６７】
ここで圧縮ゴム層を表４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。圧縮ゴム層には短繊維が含まれベルト幅方向に配向している。
【００６８】
また、接着ゴム層として表５に示すゴム組成物を使用した。
【００６９】
【表４】

【００７０】
【表５】

【００７１】
このようにして得られたＶリブドベルトのリブ部と背面の粘着摩耗試験を前述の方法で行い、更に下記の方法で耐熱走行試験及び耐寒走行試験を行った。その結果を表４に併記する。
【００７２】
耐熱走行試験の評価に用いた走行試験機は、駆動プーリ（直径１２０ｍｍ）、従動プーリ（直径１２０ｍｍ）、これにアイドラープーリ（直径４５ｍｍ）とテンションプーリ（直径７０ｍｍ）とを組み合わせて配置したものである。試験機の各プーリにベルトを掛架し、雰囲気温度１２０℃、駆動プーリの回転数４９００ｒｐｍ、従動プーリの負荷１２馬力とし、テンションプーリに５７ｋｇｆの初張力をかけて走行させた。また、アイドラープーリはＶリブドベルトの背面で係合し、その巻き付き角度は約１２０度である。この走行試験方法によって、ベルトのリブ部に亀裂が発生するまでの時間を測定し、耐熱性能を比較した。
【００７３】
更に、耐寒走行試験の評価方法は、駆動プーリ（直径１４０ｍｍ）と従動プーリ（直径４５ｍｍ）と背面アイドラプーリ（直径７５ｍｍ）にベルトを掛架し、従動プーリに８５ｋｇｆの荷重を与て、−４０°Ｃの雰囲気下で回転数７００で１８時間放置後、１分間走行させ、その後２分間停止し、これを繰り返してベルトに亀裂が入るまでの時間を測定した。
【００７４】
表４の走行試験の結果から明らかなように、リブ部としてエチレン−プロピレンゴムのゴム組成物を用い、ベルト背面にＲＦＬ処理のみで処理したカバー帆布を用いた本実施例のベルトは、従来のベルトに比べリブ部及びカバー帆布の粘着摩耗の発生がなく、またクロロプレンゴムを用いたベルトに比べて高温雰囲気下及び低温雰囲気下でのベルト寿命が向上し、優れた耐熱性と耐寒性を兼ね備えていることが判る。
【００７５】
比較例１１
表６に示すＣＲゴム配合を用いて圧縮ゴム層を調製し、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。圧縮ゴム層には短繊維が含まれベルト幅方向に配向している。尚、接着ゴム層はこの圧縮ゴム層の配合中ナイロンカット糸とアラミドカット糸を除いたゴム配合を使用した。
【００７６】
カバー帆布としては、綿帆布をＲＦＬ液（スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体１００重量部、レゾルシン１４．６重量部、ホルマリン９．２重量部、苛性ソーダ１．５重量部、水２６２．５重量部）のみで処理した後、表３に示すＣＲゴム配合をトルエンに１０％希釈したものに浸漬させ、８０°Ｃのオーブンで十分に乾燥させ、ゴム付着量が３０重量％となるように調製したものを用いた。
【００７７】
上記材料を用いて実施例と同様の方法でＶリブドベルトを作製し、このベルトのリブ部と背面の粘着摩耗試験、耐熱走行試験及び耐寒走行試験を行った。この結果を表６に示す。
【００７８】
【表６】

【００７９】
この結果、ＣＲゴム配合を用いたベルトは粘着摩耗がないが、耐熱性と耐寒性が実施例に比べて劣っていることが判る。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本願の請求項の発明では、接着ゴム層としてエチレン−アルファ−オレフィンエラストマーを用いた硫黄架橋可能なゴム組成物の加硫物を、また圧縮ゴム層としてエチレン−アルファ−オレフィンエラストマーを用いた有機過酸化物架橋可能なゴム組成物の架橋物を、更にカバー帆布としてレゾルシン−ホルマリン−ラテックス処理した帆布を使用した動力伝動用ベルトにあり、心線と接着ゴム層の接着力が増し、また高温雰囲気下でのベルト寿命が向上し、粘着摩耗も発生しにくく、更にはカバー帆布の表面にはゴムが付着していないため、背面駆動においても粘着による発音を阻止できる効果がある。
【００８１】
また、少なくとも圧縮ゴム層にはエチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対してＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドを０．２〜１０重量部添加し、パーオキサイド加硫したゴム層を使用し，更にカバー帆布としてレゾルシン−ホルマリン−ラテックス処理した帆布を使用した伝動ベルトでは、優れた耐熱性、耐寒性を有しかつ圧縮ゴム部、カバー帆布の耐粘着摩耗を改善してベルトの耐久性を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＶリブドベルトの縦断面図である。
【図２】本発明に係るＶカットエッジタイプのＶベルトの縦断面図である。
【図３】本発明で使用する接着処理前の平織り帆布の平面図である。
【図４】図３の平織り帆布をＲＦＬ処理した後の平織り帆布の断面図である。
【図５】本発明に係る伝動ベルト用帆布の製造方法の１工程であって、平織り帆布の幅端を突き合わせジョイントして円筒状帆布を作製したところを示す図である。
【図６】筒状帆布をその長手方向に対してスパイラルに切断しているところを示す図である。
【図７】開反帆布を仕上げているところを示す図である。
【図８】開反帆布を所定長さに切断して帆布の端部をジョイントして得た伝動ベルト用帆布斜視図である。
【図９】経糸と緯糸との交叉角度が１２０°になる広角度帆布の平面図である。
【符号の説明】
１Ｖリブドベルト
２、２３心線
３、２４接着ゴム層
４、２６圧縮ゴム層
５、２２カバー帆布
７リブ部
２１Ｖベルト

Claims

ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層と、圧縮ゴム層を含む弾性体層からなる伝動ベルトにおいて、少なくとも圧縮ゴム層にはエチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対してＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドを０．２〜１０重量部添加し、パーオキサイド加硫したゴム層を使用し、カバー帆布としてレゾルシン−ホルマリン−ラテックス処理した帆布を使用し、更に接着ゴム層には硫黄架橋させたエチレン−アルファ−オレフィンエラストマーの加硫物を使用することを特徴とする伝動ベルト。
圧縮ゴム層には、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して硫黄を０．０１〜１．０重量部添加した請求項１記載の伝動ベルト。
伝動ベルトがベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴムと、ベルトの周方向に延びる複数のリブ部をもつ圧縮ゴム層からなるＶリブドベルトである請求項１または２記載の伝動ベルト。