JP4460673B2 - 高負荷伝動用ｖベルト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農業用汎用機械や自動車におけるベルト式無段変速装置等のベルト伝動装置に用いられる高負荷伝動用Ｖベルトであって、その張力帯に接着処理の施された心線が埋設されたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばコンバインやトラクタ等の農業用機械や自動車等における変速装置として、変速時の操作性や燃料消費率の向上等を図る観点から、ベルト式無段変速装置の開発が進められている。そして、この種の変速装置に用いられる高負荷伝動用Ｖベルトとしては、例えば特開昭６０−４９１５１号公報に記載されているものが知られている。
【０００３】
このものは、両側１対のエンドレス状の張力帯に、多数のブロックがベルト長さ方向に所定ピッチで且つ所定間隔をあけて係止固定されてなっており、図１６に示すように、上記各張力帯Ａの上下両面には、各々、ベルト幅方向に延びるように設けられた多数の上面溝ａ及び下面溝ｂがベルト長さ方向（同図の左右方向）に所定ピッチで且つ所定間隔をおいて配置されている。そして、上記各ブロックＢの両側部には、それぞれベルト長さ方向に貫通するスリット状の嵌合部ｃがベルト幅方向に延びるように設けられ、その嵌合部ｃの上縁部ｄが上記各張力帯Ａの上面溝ａに、また下縁部ｅが下面溝ｂにそれぞれ係合され、これらのことで、各ブロックＢは両張力帯Ａ，Ａに係止固定されている。そして、図１７に例示するように、上記各張力帯Ａは保形層ｆを有し、その保形層ｆには接着処理が施された心線ｇがベルト長さ方向に延びるように埋設され、かつ保形層ｆの上下両面は、補強布としてそれぞれ上補強布ｋ及び下補強布ｉで被覆されていて、これらのことで高負荷伝動に耐えることができるようになっている。
【０００４】
そして、上記心線ｇの繊維材料としては芳香族ポリアミド繊維が用いられているが、この芳香族ポリアミド繊維は繊維表面が不活性なためゴムへの接着が難しいものである。そこで、特開平５−３３９５４８号公報には、芳香族ポリアミド繊維に対する親和性が強く、濡れ性にも優れるということから２，３−ジクロロ−１，３−ブタジエン含有ポリマー（以下「２，３−ＤＣＢ」という）のラテックスを含むレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（以下「ＲＦＬ」という）溶液により芳香族ポリアミド繊維を接着処理することが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２，３−ＤＣＢ自体は硬いポリマーであるため、接着処理された心線ｇは非常に硬く、剛性の高いものとなる。従って、上記Ｖベルトがプーリに巻き掛けられて張力帯Ａが曲げられると、張力帯Ａ内部で心線ｇが多段に屈折した形態をとり、その屈折部分から心線ｇが破断に至るという問題がある。また、張力帯Ａの係止部で係止固定されているブロックＢが張力帯Ａの長さ方向に揺動すると、ブロックＢの上縁部ｄと下縁部ｅとにより張力帯Ａが厚み方向にせん断力を受け、これによって心線ｇに曲げ変形が加わって上記問題が発生する場合もある。さらに、心線を覆うＲＦＬ被膜が硬いと、ＲＦＬ被膜が激しい屈曲変形を受けるゴムの歪に対応できず、ＲＦＬ被膜の割れ等を生じるという問題もある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、心線の接着処理を改善することにより高負荷伝動用Ｖベルトの耐久性向上を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、心線の接着処理に用いられるＲＦＬのラテックスとしてカルボキシル化水素化ニトリルゴムのラテックスを用い、ＲＦＬ溶液のレゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂の重量に対するラテックスの重量の比を所定の範囲とし且つＲＦＬ溶液の固形分の濃度を所定の範囲としたものである。
【０００８】
具体的に請求項１記載の発明は、有機過酸化物によって架橋反応した水素化ニトリルゴムを主成分とするゴム組成物を保形ゴムとするエンドレスの張力帯と、
前記張力帯にベルト長さ方向に所定ピッチで固定されている多数のブロックとを備え、
前記張力帯の保形ゴムの長さ方向には、有機繊維で形成され且つ接着処理の施された心線が埋設されており、
前記心線は、エポキシ化合物またはイソシアネート化合物を含む第１溶液に該心線を浸漬し、該第１溶液から引き上げて加熱する第１処理により繊維表面に形成される第１被膜と、レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物とカルボキシル化水素化ニトリルゴムのラテックスとを含む第２溶液（ＲＦＬ溶液）に浸漬し、該第２溶液（ＲＦＬ溶液）から引き上げて加熱する第２処理により第１被膜の上に形成される第２被膜と、ゴムと熱硬化性樹脂化合物とを含む第３溶液に浸漬し、該第３溶液から引き上げて加熱する第３処理により第２被膜の上に形成される第３被膜とを備えており、
前記第２溶液は、レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物１００重量部に対してラテックスの固形分が１５０重量部以上２００重量部以下となるように配合されたものであり且つ該第２溶液の固形分の濃度は１０重量％以上１５重量％以下とされていることを特徴とする高負荷伝動用Ｖベルトである。
【０００９】
上記の構成では、心線を形成する有機繊維表面にエポキシ化合物またはイソシアネート化合物を含む第１被膜が形成され、それによって繊維表面の濡れ性は改善されるため繊維上へのＲＦＬの付着が容易となる。
【００１０】
また、ＲＦＬのラテックス成分をカルボキシル化水素化ニトリルゴムのラテックスとしているので、ラテックス成分として２，３−ＤＣＢを使用する場合に比べて繊維上に形成される第２被膜（ＲＦＬ被膜）は軟らかくなる。従って、心線の曲げ剛性を低く抑えることができ、プーリにベルトを巻き掛けることによって張力帯が曲げられても、従来技術のように張力帯内部で心線が多段に屈折した形態をとることはない。また、張力帯の係止部で係止固定されているブロックが張力帯長さ方向に揺動することによって張力帯に埋設された心線に曲げ変形が加わっても、従来技術のようにその部分で心線が屈折した形態をとるということもない。さらに、第２被膜（ＲＦＬ被膜）は軟らかいので、激しい屈曲変形を受けるゴムの歪にも対応することができ、従来技術のように第２被膜（ＲＦＬ被膜）の割れ等が生じるということもない。
【００１１】
そして、レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物の重量とラテックスの固形分の重量との割合を適当な範囲とし且つ第２溶液（ＲＦＬ溶液）の固形分の濃度も適当な範囲としているので、心線への接着剤の付着量を少なく抑えられる。従って、心線の曲げ剛性を低くすることにより上記心線の屈折による破損を防止することができる。すなわち、レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物１００重量部に対してラテックスの固形分を１５０重量部より低くすると繊維表面上に形成される第２被膜（ＲＦＬ被膜）の樹脂成分が多くなり、これがベルトの走行に伴って熱硬化すると心線の剛性が高くなってしまう。また、２００重量部より高くなると第２溶液（ＲＦＬ溶液）のラテックス成分が多くなるので溶液の粘度が高くなり、それにより心線へのＲＦＬの付着量が多くなって心線の剛性も高くなる。第２溶液（ＲＦＬ溶液）の固形分の濃度を１０重量％より低くすると、心線へのＲＦＬの付着量が少なくなり、心線と張力帯の保形ゴムとの接着に支障をきたすこととなる。また、１５重量％より高くすると心線へのＲＦＬの付着量が多くなるので心線の剛性が高くなってしまう。
【００１２】
ここで、心線を形成する有機繊維としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエステル繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリベンゾビスオキサゾール繊維（ＰＢＯ）等の合成繊維を主として挙げることができる。
【００１３】
また、第１処理に用いられるイソシアネート化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、トリレンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート等のポリイソシアネートを好適に用いることができる。また、かかるポリイソシアネートにトリメチロールプロパン、ペンタンエリスリトール等のように、分子内に活性水素を２以上有する化合物を反応させて得られる多価アルコール付加ポリイソシアネートや、上記イソシアネートにフェノール類、第３級アルコール類、第２級アミン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ドポリイソシアネートもポリイソシアネート化合物として好適に用いることができる。
【００１４】
同様に、エポキシ化合物としては、分子内に２以上のエポキシ基を有するポリエポキシ化合物が好ましく、例えば、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、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ロ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）ジメチルエタン、フェノール・ホルムアミド樹脂、レゾルシン・ホルムアミド樹脂等の多価フェノール類やフェノール樹脂とエピクロロ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が好ましく用いられる。
【００１５】
さらに、上記イソシアネート化合物とエポキシ化合物を混合したものであってもよく、ゴムラテックスを混合したものであってもよい。
【００１６】
また、レゾルシンとホルムアルデヒドとのモル比は、１：０．５〜３の範囲とするのが好ましく、心線の剛性と接着性とのバランスを考慮すると１：１〜１．５の範囲とするのがより好ましい。
【００１７】
そして、ＲＦＬのラテックス成分として用いられるカルボキシル化水素化ニトリルゴムは、不飽和ニトリル−共役ジエン−エチレン型不飽和単量体三次元共重合ゴムや不飽和ニトリル−エチレン型不飽和単量体系共重合ゴムの共役ジエン単位部分を水素化したものである。これらのニトリル基含有高飽和ゴムは通常の重合方法及び通常の水素化方法を用いることにより得られるが、本発明では特にその製造方法を限定するものではない。
【００１８】
なお、張力帯を構成する保形ゴムのゴム種は特に限定されるものではないが、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム及びエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系重合体からなる水素化ゴムにメタクリル酸亜鉛を混合したゴム等を挙げることができる。そして、これらのゴムには種々の補強性充填剤、老化防止剤、可塑剤、加硫助剤、加工助剤等が配合される。
【００１９】
また、上記の構成により、第３被膜に含まれる樹脂成分とＲＦＬのレゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂とが反応することにより、第３被膜と第２被膜（ＲＦＬ被膜）とは強固に密着する。また、第３被膜に含まれるゴム成分は張力帯を形成する保形ゴム層に拡散することにより、第３被膜と保形ゴム層とは強固に密着する。従って、第３被膜を設けることにより、張力帯の保形ゴムに対する心線の接着性の向上が図られる。
【００２０】
また、心線の第２被膜（ＲＦＬ被膜）上に第３被膜が形成されているので、第２被膜（ＲＦＬ被膜）はこの第３被膜によって保護され、保形ゴムに含まれる有機過酸化物により劣化させられるということがない。
【００２１】
ここで、有機過酸化物としては特に限定されるものではなく、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、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、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン等を挙げることができる。
【００２２】
また、第３溶液に含まれるゴムとしては、特に限定されるものではなく、ニトリルゴム、クロロプレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等が好適に用いられる。
【００２３】
そして、第３溶液に含まれる熱硬化性樹脂化合物の初期縮合物としては 、特に限定されるものではなく、フェノール樹脂、イソシアネート樹脂、エポキシ樹脂等が好適に用いられる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明では、心線を形成する有機繊維表面にエポキシ化合物またはイソシアネート化合物を含む第１被膜が形成され、それによって繊維表面の濡れ性は改善されるため繊維上へのＲＦＬの付着が容易となる。また、ＲＦＬのラテックス成分をカルボキシル化水素化ニトリルゴムのラテックスとしているので、繊維上に形成されるＲＦＬの被膜は軟らかくなる。従って、心線の曲げ剛性を低く抑えることができ、プーリにベルトを巻き掛けることによって張力帯が曲げられても、張力帯内部で心線が多段に屈折した形態をとることはない。さらに、張力帯の係止部で係止固定されているブロックが張力帯長さ方向に揺動することにより張力帯に埋設された心線に曲げ変形が加わっても、その部分で心線が屈折した形態をとるということもない。そして、第２被膜（ＲＦＬ被膜）は軟らかいので、激しい屈曲変形を受けるゴムの歪にも対応することができ、第２被膜（ＲＦＬ被膜）の割れ等が生じるということもない。また、レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物の重量とラテックスの固形分の重量との割合を適当な範囲とし且つ第２溶液（ＲＦＬ溶液）の固形分の濃度も適当な範囲としているので、心線への接着剤の付着量が少なく抑えられ、心線の曲げ剛性を低くすることにより心線の屈折による破損が防止される。以上のことから高負荷伝動用Ｖベルトの耐久性の向上が図られる。
【００２５】
また、第３被膜に含まれる樹脂成分とＲＦＬのレゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂とが反応することにより、第３被膜と第２被膜（ＲＦＬ被膜）とは強固に密着し、また、第３被膜に含まれるゴム成分は張力帯を形成する保形ゴム層に拡散することにより、第３被膜と保形ゴム層とは強固に密着する。従って、第３被膜を設けることにより、張力帯の保形ゴムに対する心線の接着性の向上が図られる。また、心線の第２被膜（ＲＦＬ被膜）上に第３被膜が形成されているので、第２被膜（ＲＦＬ被膜）はこの第３被膜によって保護され、保形ゴムに含まれる有機過酸化物により劣化させられるということがない。以上のことから高負荷伝動用Ｖベルトの耐久性のさらなる向上が図られる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る高負荷伝動用ＶベルトＡを示す。このＶベルトＡは、図示は省略するが、各々、固定シーブ及び可動シーブからなる駆動側及び従動側の２つの変速プーリ間に巻き掛けられてなるベルト式無段変速装置を構成する際に用いられるものであり、両側一対のエンドレスの張力帯１，１に多数のブロック８，８，…がベルト長さ方向に所定ピッチで且つ所定間隔をあけて係止固定されてなっている。
【００２８】
上記各張力帯１は、保形ゴム２と、この保形ゴム２に張力帯１の幅方向に所定ピッチで且つ所定間隔をあけて並んだ状態で埋設され且つ張力帯１の長さ方向にスパイラル状に巻かれた心線３，３，…と、保形ゴム２上面を被覆する上補強布４と、保形ゴム２下面を被覆する下補強布５とによりなる。
【００２９】
前記保形ゴム２は、ジクミルパーオキサイドを架橋剤とする水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）を主成分とするゴム組成物からなり、前記上補強布４及び下補強布５はウーリー加工されたナイロン織布であり、ゴム糊による接着処理が施されている。
【００３０】
そして、前記心線３は、１０００ｄｅのアラミド繊維（帝人社商品名：テクノーラ）４本を１０ｃｍあたり３０回の組目ができるように構成された組紐心線であり、諸物性は表１に示すとおりである。そして、心線３は以下の接着処理が施されている。
【００３１】
【表１】

【００３２】
まず、表２に示す配合となるようにポリグリセリンポリグリシジルエーテル（エポキシ樹脂化合物）と１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール（触媒）とを溶媒のトルエンに混合した第１溶液に、上記心線３を浸漬して引き上げた後、２５０℃の温度雰囲気下で７２秒間保持し、芳香族ポリアミド繊維表面にエポキシ樹脂化合物による被膜（第１被膜）を形成させる。
【００３３】
【表２】

【００３４】
次に、表３に示す配合となるようにレゾルシン−ホルムアルデヒドの初期縮合物（レゾルシンとホルマリンを水に溶かし、水酸化ナトリウムを触媒として調合する）と固形分が４０％のカルボキシル化水素化ニトリルゴムラテックスとジアルキルスルホコハク酸ナトリウム（界面活性剤）とを溶媒の水に混合した第２溶液（ＲＦＬ溶液）に上記心線３を浸漬して引き上げた後、２４５℃の温度雰囲気下で７２秒間保持し、第１被膜の上に第２被膜（ＲＦＬ被膜）を形成させる。なお、繊維へのＲＦＬの付着むらを無くすため、この第２溶液（ＲＦＬ溶液）への浸漬及び加熱の処理は２度行う。
【００３５】
【表３】

【００３６】
最後に、表４に示す配合となるようにフェノール樹脂とエポキシ樹脂とニトリルゴムとを含む接着剤（東洋化学研究所社製：メタロックＮ２０）をメチルエチルケトンで希釈した第３溶液に心線３を浸漬して引き上げた後、１００℃の温度雰囲気下で７２秒間保持し、溶剤を飛散させる。
【００３７】
【表４】

【００３８】
このとき、第１溶液に浸漬後の加熱処理温度は２４０℃以上２６０℃以下とするのがよい。加熱処理温度が２４０℃より低いと繊維表面への第１被膜の形成が十分になされず、また２６０℃より高いとエポキシ樹脂化合物が熱により分解してしまうからである。かかる観点から加熱処理温度を２４５℃以上２５０℃以下とすることがさらに好ましい。そして、加熱処理時間は６０秒以上８０秒以下とするのがよい。加熱処理時間が６０秒より短いと繊維表面への第１被膜の形成が十分になされず、また８０秒より長いとエポキシ樹脂化合物の反応が過剰に進行し、繊維表面の活性化という効果が弱くなるからである。また、第２溶液（ＲＦＬ溶液）に浸漬後の加熱処理温度は２３５℃以上２５５℃以下とするのがよい。加熱処理温度が２３５℃より低いと第２被膜（ＲＦＬ被膜）の樹脂成分の架橋反応が十分に進行せず、また２５５℃より高いと第２被膜（ＲＦＬ被膜）のゴム成分が熱により劣化してしまうからである。かかる観点から加熱処理温度を２４０℃以上２５０℃以下とすることがさらに好ましい。そして、加熱処理時間は６０秒以上８０秒以下とするのがよい。加熱処理時間が６０秒より短いと第２被膜（ＲＦＬ被膜）の樹脂成分の架橋反応が十分に進行せず、また８０秒より長いと第２被膜（ＲＦＬ被膜）のゴム成分が熱により劣化してしまうからである。さらに、第３溶液に浸漬後の加熱処理温度は９０℃以上１１０℃以下とするのがよい。加熱処理温度が９０℃より低いと第３被膜の形成が十分になされず、また１１０℃より高いと第３被膜の樹脂成分の架橋反応が過剰に進行してゴムとの接着性能が低下するからである。かかる観点から加熱処理温度を９５℃以上１０５℃以下とすることがさらに好ましい。そして、加熱処理時間は６０秒以上８０秒以下とするのがよい。加熱処理時間が６０秒より短いと第３被膜の形成が十分になされず、また８０秒より短いと第３被膜の樹脂成分の架橋反応が過剰に進行してゴムとの接着性能が低下するからである。
【００３９】
上記各張力帯１の上面には、各々、断面凹字状をなす係止部としての多数の上面溝６，６，…が、また下面には、各々、上記上面溝６，６，…に上下に対応して断面円弧状をなす係止部としての多数の下面溝７，７，…がそれぞれベルト長さ方向に所定ピッチで且つ所定間隔でベルト幅方向に延びるように設けられている。
【００４０】
一方、上記各ブロック８は略逆台形板状をなしていて、その両側面は、変速プーリの溝面に摺接する摺接部９，９とされている。また、各ブロック８の両側部には、各々、ベルト長さ方向に貫通し且つベルト幅方向に延びるスリット状の嵌合部１０，１０が、側方に向けて開放された状態に設けられている。この各嵌合部１０の上縁部は、下方に向けて突出する断面凸字状をなしていて、上記張力帯１の上面溝６に係合する係合部としての下向き突条１１とされている。また、上記各嵌合部１０の下縁部は、上方に向けて隆起する断面円弧状をなしていて、上記張力帯１の下面溝７に係合する係合部としての上向き突条１２とされている。
【００４１】
次に、作用・効果について説明する。
【００４２】
心線３を形成する芳香族ポリアミド繊維は繊維表面が不活性であるためＲＦＬ溶液等への親和性に乏しい。従って、繊維表面にエポキシ化合物を含む第１被膜が形成されることによって繊維表面の濡れ性は改善され、ＲＦＬの付着が容易となる。
【００４３】
また、第２溶液であるＲＦＬ溶液のラテックス成分をカルボキシル化水素化ニトリルゴムのラテックスとしているので、ラテックス成分として２，３−ＤＣＢを使用する場合に比べて繊維上に形成される第２被膜（ＲＦＬ被膜）は軟らかくなる。従って、心線３の曲げ剛性を低く抑えることができ、プーリにベルトを巻き掛けることによって張力帯１が曲げられても、従来技術のように張力帯１内部で心線３が多段に屈折した形態をとることはない。また、張力帯１の係止部で係止固定されているブロック８が張力帯１長さ方向に揺動することにより張力帯１に埋設された心線３に曲げ変形が加わっても、従来技術のようにその部分で心線３が屈折した形態をとるということもない。そして、第２被膜（ＲＦＬ被膜）は軟らかいので、激しい屈曲変形を受ける保形ゴム２の歪にも対応することができ、従来技術のように第２被膜（ＲＦＬ被膜）の割れ等が生じるということもない。
【００４４】
さらに、レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物１００重量部に対してラテックスの固形分は１５８重量部としており且つ第２溶液（ＲＦＬ溶液）の固形分の濃度は１１．２％としているので、心線３の保形ゴム２への接着性を損なわない範囲で心線３へのＲＦＬの付着量は低減される。従って、心線３の曲げ剛性は低くなり、心線３が折れ曲って破損するということがない。
【００４５】
また、第３被膜に含まれるフェノール樹脂成分とＲＦＬのレゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂とが反応することにより第３被膜と第２被膜（ＲＦＬ被膜）とは強固に密着する。また、第３被膜に含まれるニトリルゴム成分は張力帯１を形成する保形ゴム２層に拡散することにより、第３被膜と保形ゴム２層とは強固に密着する。従って、第３被膜によって、張力帯１の保形ゴム２に対する心線３の接着性の向上が図られる。
【００４６】
そして、心線３の第２被膜（ＲＦＬ被膜）上に第３被膜が形成されているので、第２被膜（ＲＦＬ被膜）はこの第３被膜によって保護され、保形ゴム２に含まれる有機過酸化物により劣化されにくくなる。
【００４７】
以上の心線３の接着処理の改善により、高負荷伝動用ＶベルトＡは耐久性に優れたものとなる。
【００４８】
＜実施例＞
上記実施形態１に係る高負荷伝動用ＶベルトＡを実施例１とし、心線の接着処理の第２溶液（ＲＦＬ溶液）のラテックス成分を固形分４０％の水素化ニトリルゴムのラテックスとした以外は実施例１と同一構成とした高負荷伝動用ＶベルトＢを参考例とした（表５，６，７参照）。また、心線の接着処理の第１溶液及び第２溶液（ＲＦＬ溶液）の配合をそれぞれ表５及び６に示す処理液とした以外は実施例１と同一構成とした高負荷伝動用ＶベルトＣを比較例とした（表５，６，７参照）。
【００４９】
【表５】

【００５０】
【表６】

【００５１】
【表７】

【００５２】
−心線の曲げ剛性テスト−
実施例１、参考例及び比較例に用いた接着処理済みの心線についての曲げ剛性を測定した（カトーテック社製の純曲げ試験機ＫＥＳ使用）。なお、測定は（ａ）熱処理を行わないもの、（ｂ）１２０℃で１６８時間の熱処理を行ったもの、（ｃ）１５０℃で１６８時間の熱処理を行ったものそれぞれについて行った。その結果を図２に示す。
【００５３】
図２より明らかなように、実施例１及び参考例の心線は、比較例の心線に比べて心線の剛性が低いことがわかる。すなわち、心線の接着処理の第１溶液をエポキシ樹脂化合物の溶液とし、第２溶液（ＲＦＬ溶液）のラテックス成分をカルボキシル化水素化ニトリルゴムまたは水素化ニトリルゴムのラテックスとした方が、第１溶液を溶剤系のイソシアネート樹脂化合物溶液とし、第２溶液（ＲＦＬ溶液）のラテックス成分を２，３−ＤＣＢとするよりも心線の剛性を低くできることが確認できた。また、実施例１及び参考例の心線は、熱処理を施すことにより剛性を増すものの比較例の心線の剛性に比べると絶対値は低く抑えることができることも確認された。
【００５４】
−心線引抜接着テスト−
実施例１、参考例及び比較例に使用されている各心線について引抜接着テストを行った。なお、被着ゴムはジクミルパーオキサイドを架橋剤とする水素化ニトリルゴムの配合物を用いた。図３に示すように、ゴム充填用の矩形溝１３，１３と該各矩形溝１３の両側に心線セット用の細溝１４，１４，…とが形成された金型１５を四つ用意した。矩形金型枠１６の一方の向かい合う側枠に設けられたスリット状の多数の溝に接着処理を施した心線を掛け渡し、図４に示すように矩形金型枠１６にセットされた心線を一対の金型１５，１５で挟み込んだ。このとき、一対の金型１５，１５のそれぞれの細溝１４，１４が対向するようにし、形成される穴に心線が通るようにセットした。そして、矩形溝１３，１３に未加硫の水素化ニトリルゴム組成物を充填し、これら全体を一対の板状の金型で挟んで１６０℃で２５分間のプレス加硫を行った。続いて、上記各金型１５を金型枠１６から外し、図５（ａ）に示すように、複数本の心線１７，１７，…が貫くように埋設された直方体の試験片１８（１１ｃｍ×２ｃｍ×１ｃｍ）を得た。そして、図５（ｂ）に示すように、この試験片１１の片側に突出する心線１７，１７，…を切り落とした後、上記試験片１８からの突出長さを７ｃｍに揃えた。このようにして得た試験片１８を図６に示すように引抜用治具１９にセットし、引抜用治具１９の上端と心線１７とを引張試験機の上下チャックでそれぞれ挟み、引張スピード５０ｍｍ／ｍｉｎとして心線をゴム片から引き抜いた。このときの最大張力が、試験片１８の厚みである１ｃｍあたりの心線１７のせん断接着力となる。なお、測定は２５℃温度雰囲気下で１０回、１２０℃温度雰囲気下で１０回の測定を行い、その平均値をデータとした。その結果を図７に示す。
【００５５】
図７によると心線引抜接着力は、２５℃または１２０℃のいずれの雰囲気温度下においても実施例１の心線、参考例の心線、比較例の心線のいずれもほぼ同水準の接着力を示すことが確認された。
【００５６】
−平ベルト走行テスト−
上記実施例１、参考例及び比較例に係る各高負荷伝動用Ｖベルトの心線を埋設した同一構成の平ベルトを作成し、以下の３条件の走行試験を実施した（図８参照）。なお、平ベルトのマトリックスゴムはジクミルパーオキサイドを架橋剤とした水素化ニトリルゴムのゴム組成物とし、心線はベルト幅方向にピッチ０．７５ｍｍで３本が埋設されたものを用いた。
【００５７】
条件（ａ）：平ベルトを径４０ｍｍの２つのプーリに巻き掛け、従動プーリに１３７３Ｎで引っ張ることによりベルトに張力をかけ、雰囲気温度を２５℃としてベルトが切断するまで走行させる。
【００５８】
条件（ｂ）：平ベルトを径６０ｍｍの２つのプーリに巻き掛け、従動プーリに１１７７Ｎで引っ張ることによりベルトに張力をかけ、雰囲気温度を１１０℃としてベルトが切断するまで走行させる。なお、１１０℃の雰囲気温度は高負荷伝動用Ｖベルトの実使用条件に近いものである。
【００５９】
条件（ｃ）：平ベルトを径６０ｍｍの２つのプーリに巻き掛け、従動プーリに９８１Ｎで引っ張ることによりベルトに張力をかけ、雰囲気温度を１１０℃として１００時間走行させた後、ベルトの残存強力を測定する。なお、この条件は、上記条件（ａ）、（ｂ）よりも高負荷伝動用Ｖベルトの実使用条件に近いものである。
【００６０】
条件（ａ）及び条件（ｂ）のベルトの走行寿命についての結果を図９に示す。これによると条件（ａ）では、実施例１、参考例及び比較例ともにベルト走行寿命はほぼ同じ水準を示している。これは、雰囲気温度を２５℃としているので、平ベルトのマトリックスゴムの熱による軟化が生じず、心線の接着処理の相異がベルト走行寿命を支配する因子とならなかったためである。
【００６１】
一方、条件（ｂ）では、実施例１の心線を用いた平ベルト及び参考例の心線を用いた平ベルトとは比較例の心線を用いた平ベルトに比べて走行寿命が著しく長い。すなわち、高負荷伝動用Ｖベルトの実使用温度雰囲気下において、接着力は同水準であっても心線の剛性を低く抑えることにより、ベルトの耐屈曲疲労性の著しい向上が図られることが確認された。
【００６２】
条件（ｃ）のベルト走行前後のベルトの強力についての結果を図１０に示す。なお、強力は心線１本あたりの強力に換算しており、走行後のベルトの残存強力率を算出し併記した。図１０に示されるように、比較例の心線を用いた平ベルトでは残存強力率が７２．０％であるのに対し、実施例１の心線を用いた平ベルトでは残存強力率が９７．５％、参考例の心線を用いた平ベルトでは８２．４％と著しく高い。すなわち、上記条件（ｂ）での平ベルト走行試験の結果が条件（ｃ）においても成立することが確認された。
【００６３】
なお、条件（ｂ）及び（ｃ）において、参考例の心線を用いた平ベルトより実施例１の心線を用いた平ベルトの方が耐屈曲疲労性が優れる。これは、カルボキシル化水素化ニトリルゴムは極性を示すカルボキシル基を含んでいるので水素化ニトリルゴムに比べて繊維側及び第３被膜層側のいずれ側にも親和性が高く、接着性が高いためである。
【００６４】
−高負荷伝動用Ｖベルト走行テスト−
実施例１に係るＶベルトＡ、参考例に係るＶベルトＢ及び比較例に係るＶベルトＣについてベルト走行テストを行った。ベルト走行試験機は、図１１に示すように直径１１８．７ｍｍの駆動プーリ２０と直径６７．７ｍｍの従動プーリ２１を備えている。また、従動プーリには水平方向に負荷がかかるようにされており、これによってベルトに張力がかけられる。そして、これらの両プーリは恒温槽２２に収められており、この恒温槽には直径４０ｍｍの送風口２３と直径９０ｍｍの排風口２４が設けられている。走行試験は、Ｖベルト２５を両プーリに巻き掛け、従動プーリに１１０８Ｎの負荷をかけ、ベルトが切断するまで走行させることによって行った。なお、駆動軸の回転数は６０００ｒｐｍとし、ベルト温度が１３０℃となるように送風口から１４５〜１５０℃の空気を恒温槽内に送り込んだ。図１２に各ベルトの走行寿命を示す。
【００６５】
図１２より明らかなように、実施例１及び参考例は比較例よりもベルト走行寿命が著しく長いことが分かる。すなわち、接着力は同水準であっても心線の剛性を低く抑えることにより、高負荷伝動用Ｖベルトとしても耐久性の向上が図られることが確認された。
【００６６】
なお、参考例より実施例１の方が耐屈曲疲労性が優れるのは、上記平ベルトの結果の場合と同様の理由によるものである。
【００６７】
（実施形態２）
図１３は、実施形態２に係る歯付ベルトＤを示す。歯付ベルトＤは、ベルト内側に等ピッチで配設された歯ゴム３１、ベルト外側の背ゴム３２、ベルト長手方向に埋設されている心線３３、歯ゴム３１及び歯底３２を被覆する補強布３４とからなる。
【００６８】
ここで、歯ゴム３１及び背ゴム３２としてジクミルパーオキサイドを架橋剤とする水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）を主体とするゴム配合物が使用されている。また、補強布３４はウーリー加工されたナイロン織布であり、ＲＦＬ及びゴム糊による接着処理が施されたものが使用されている。そして、心線３３として１５００ｄｅ／２構成の芳香族ポリアミド繊維（帝人社商品名：テクノーラ）で形成され、実施形態１と同様の接着処理が施されている。
【００６９】
次に作用・効果について説明する。
【００７０】
心線３３を形成する芳香族ポリアミド繊維は繊維表面が不活性であるためＲＦＬ溶液等への親和性に乏しい。従って、繊維表面にエポキシ化合物を含む第１被膜が形成されることによって繊維表面の濡れ性は改善され、ＲＦＬの付着が容易となる。
【００７１】
また、心線３３の接着処理において、ＲＦＬのラテックス成分をカルボキシル化水素化ニトリルゴムのラテックスとしているので繊維上に形成されるＲＦＬの被膜は軟らかいものとなる。従って、心線３３の曲げ剛性を低く抑えることができ、プーリにベルトを巻き掛けられて曲げられても、ベルト内部で心線３３が多段に屈折した形態をとることはない。また、第２被膜（ＲＦＬ被膜）は軟らかいので、激しい屈曲変形を受ける歯ゴム３１及び背ゴム３２の歪にも対応することができ、第２被膜（ＲＦＬ被膜）の割れ等が生じるということもない。
【００７２】
そして、レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物１００重量部に対してラテックスの固形分は１７０重量部としており、第２溶液（ＲＦＬ溶液）の固形分の濃度は１０．８％としているので、心線３３の歯ゴム３１及び背ゴム３２への接着性を損なわない範囲で心線３３へのＲＦＬの付着量が低減される。従って、心線３３の曲げ剛性は低くなり、心線３３が屈折して破損するということがない。 すなわち、実施形態１の高負荷伝動用Ｖベルトが奏する作用・効果を歯付ベルトＤも同様に奏する。従って、心線３３の接着処理の改善により、歯付ベルトＤは耐久性に優れたものとなる。
【００７３】
（その他の実施形態）
高負荷伝動用Ｖベルトとしては上記実施形態１に係るものに限定されるものではなく、図１４に示すようなブロック４１の一方の側面に張力帯４２を嵌め込むための嵌合溝４３を設けた多数のＣ字状のブロックを張力帯４２に所定ピッチで係止固定した高負荷伝動用ＶベルトＤ４０や、図１５に示すように張力帯５１の上下にそれぞれ上ブロック５２と下ブロック５３を配置してボルトやリベット等の締付材５４で固定した高負荷伝動用ＶベルトＥ５０も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１に係る高負荷伝動用ＶベルトＡの斜視図である。
【図２】 心線の曲げ剛性テストの結果を示す図である。
【図３】 心線引抜接着テストに用いる試験片を得るための金型の斜視図である。
【図４】 心線引抜接着テストに用いる試験片を得るための金型を金型枠にセットし、且つ心線をセットした状態を示す平面図である。
【図５】 図５（ａ）は、ゴム片の両側に心線が突出した状態の心線接着試験用試験片の斜視図であり、図５（ｂ）は、片側の心線を切り落とした状態の心線接着用試験片の斜視図である。
【図６】 心線接着用試験片を試験用治具に装着したところを示す斜視図である。
【図７】 心線引抜接着テストの接着力の結果を示す図である。
【図８】 平ベルトの走行試験機のレイアウトを示す図である。
【図９】 平ベルト走行テストの条件（ａ）及び条件（ｂ）におけるベルト走行寿命の結果を示す図である。
【図１０】 平ベルト走行テストの条件（ｃ）におけるベルト残存強力の結果を示す図である。
【図１１】 図１１（ａ）は高負荷伝動用Ｖベルトの走行試験機のレイアウトを示す上面図であり、図１１（ｂ）は同側面図である。
【図１２】 高負荷伝動用Ｖベルト走行テストのベルト走行寿命の結果を示す図である。
【図１３】 実施形態２に係る歯付ベルトＤの斜視図である。
【図１４】 高負荷伝動用ＶベルトＤの斜視図である。
【図１５】 高負荷伝動用ＶベルトＥの断面図である。
【図１６】 張力帯の下面溝に加わるブロックの力の状態を示す側面図である。
【図１７】 従来の張力帯の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 張力帯
２ 保形ゴム
３ 心線
４ 上補強布
５ 下補強布
６ 上面溝
７ 下面溝
８ ブロック
９ 摺接部
１０ 嵌合部
１１ 下向き突条
１２ 上向き突条
１３ 矩形溝
１４ 細溝
１５ 金型
１６ 矩形金型枠
１７ 心線
１８ 試験片
１９ 試験用治具
２０ 駆動プーリ
２１ 従動プーリ
２２ 恒温槽
２３ 送風口
２４ 排風口
２５ Ｖベルト
３１ 歯ゴム
３２ 背ゴム
３３ 心線
３４ 補強布
４０ 高負荷伝動用ＶベルトＤ
４１ ブロック
４２ 張力帯
４３ 嵌合溝
５０ 高負荷伝動用ＶベルトＥ
５１ 張力帯
５２ 上ブロック
５３ 下ブロック
５４ 締付材
ａ 上面溝
ｂ 下面溝
ｃ 嵌合部
ｄ 上縁部
ｅ 下縁部
ｆ 保形層
ｇ 心線
ｉ 下補強布
ｋ 上補強布

Claims (1)

1. 有機過酸化物によって架橋反応した水素化ニトリルゴムを主成分とするゴム組成物を保形ゴムとするエンドレスの張力帯と、
   前記張力帯にベルト長さ方向に所定ピッチで固定されている多数のブロックとを備え、
   前記張力帯の保形ゴムの長さ方向には、有機繊維で形成され且つ接着処理の施された心線が埋設されており、
   前記心線は、エポキシ化合物またはイソシアネート化合物を含む第１溶液に該心線を浸漬し、該第１溶液から引き上げて加熱する第１処理により繊維表面に形成される第１被膜と、レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物とカルボキシル化水素化ニトリルゴムのラテックスとを含む第２溶液に浸漬し、該第２溶液から引き上げて加熱する第２処理により第１被膜の上に形成される第２被膜と、ゴムと熱硬化性樹脂化合物とを含む第３溶液に浸漬し、該第３溶液から引き上げて加熱する第３処理により第２被膜の上に形成される第３被膜とを備えており、
   前記第２溶液は、レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物１００重量部に対してラテックスの固形分が１５０重量部以上２００重量部以下となるように配合されたものであり且つ該第２溶液の固形分の濃度は１０重量％以上１５重量％以下とされていることを特徴とする高負荷伝動用Ｖベルト。

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