JP4667956B2 - 伝動ベルトとその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、伝動ベルトとその製造方法に関し、詳しくは、圧縮ゴム層に短繊維を配合することなく、又は圧縮ゴム層への短繊維の配合量を著しく低減し、従って、製造費用を低減しながら、走行時の発音性が小さく、しかも、高温環境下での耐屈曲疲労性にすぐれる伝動ベルトと、そのような伝動ベルトの製造方法に関する。

従来、ローエッジタイプのＶベルトやＶリブドベルト等、主に自動車に用いられる伝動ベルトは、耐熱性、耐油性、耐磨耗性等にすぐれる点から、ゴム成分として、クロロプレンゴムや水添ニトリルゴムとクロロスルホン化ポリエチレンとの混合物を用い、これに短繊維を配合してなるゴム配合物の加硫物から形成されている。特に、このような伝動ベルトにおいて、短繊維をベルト幅方向に配向するように圧縮ゴム層に分散させて、ベルトの耐側圧性を高め、これによって、走行時のベルトの望ましくない変形を抑えて、伝動効率を高めると共に、プーリとの接触面を形成する圧縮ゴム層の表面に短繊維を突出させて、プーリとの摩擦による走行音（発音性）を小さくするために、そのゴム成分１００重量部に対して、２０重量部又はこれを越える量の短繊維が配合されている。しかも、自動車の走行時の静粛性の要求の高まりを背景として、上記短繊維の配合量も増加する傾向がみられる。

例えば、圧縮ゴム層がエチレン含量６０〜７５重量％のエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して繊維長０．５〜３ｍｍの短繊維を１０〜３０重量部配合してなるゴム配合物の加硫物からなり、上記短繊維をベルト幅方向に配向させた伝動ベルトが既に知られている（特許文献１参照）。

このように、エチレン−α−オレフィン−ジエンゴムに短繊維を配合したゴム配合物の加硫物から圧縮ゴム層を形成し、上記短繊維をベルト幅方向に配向させた伝動ベルトは、走行時の発音性が小さく、耐屈曲疲労性にもすぐれて、好ましいものである。

しかしながら、短繊維を分散させた圧縮ゴム層を得るには、短繊維を予め、接着処理する工程のほか、このように接着処理した短繊維を圧縮ゴム層用の未加硫ゴム配合物に均一に練り込んだ後、圧延して、圧縮ゴム層用の未加硫ゴムシートの列理方向（ベルトの長手方向）に短繊維を配向させ、この後、得られる伝動ベルトにおいて、上記短繊維がベルト幅方向に配向するように、ベルトの製造に際して、成形ドラムの周面に巻き付けた接着ゴム層用の未加硫ゴムシートの上に圧縮ゴム用の未加硫ゴムシートをその列理方向が成形ドラムの円周方向（ベルトの長手方向）と直交するように巻き付ける工程が必要である。

このように、短繊維を分散させた圧縮ゴム層を有する伝動ベルトを製造する工程は非常に煩雑であるうえに、工程数が多いことから、加工費用が嵩み、更に、短繊維も高価であるので、ベルトの製造費用が高くなるという問題がある。
特開２００３−０１２８７１号公報

本発明は、圧縮ゴム層に短繊維を分散させると共に、その短繊維をベルト幅方向に配向させた従来の伝動ベルトにおける上述した問題を解決するためになされたものであって、圧縮ゴム層への短繊維の配合なしに、又は圧縮ゴム層に短繊維を配合する場合は、その配合量を著しく低減すると共に、得られる伝動ベルトにおいて、短繊維をベルト長手方向に配向させ、更に、ベルト長手方向の圧縮ゴム層の引張弾性率をａとし、ベルト幅方向の圧縮ゴム層の引張弾性率をｂとするとき、０．９≦ａ／ｂ≦１．２とすることによって、上述した従来の伝動ベルトの製造に比べて、製造工程を簡単化し、短縮して、製造費用を低減しながら、走行時の発音性、特に、前述したプーリとの摩擦音が少なく、しかも、高温環境下での耐屈曲疲労性にすぐれ、従って、屈曲寿命の長い伝動ベルトと、そのような伝動ベルトの製造方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、圧縮ゴム層と接着ゴム層とが共にエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物の加硫物からなり、上記接着ゴム層内に心線が埋設、接着されている伝動ベルトにおいて、ベルト長手方向の圧縮ゴム層の引張弾性率をａとし、ベルト幅方向の圧縮ゴム層の引張弾性率をｂとするとき、０．９≦ａ／ｂ≦１．２であることを特徴とする伝動ベルトが提供される。

本発明によれば、上記圧縮ゴム層のゴム成分である上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴムは、そのエチレン含量が５５〜８５重量％の範囲にあることが好ましく、６０〜８０重量％の範囲にあることがより好ましい。

本発明によれば、上記圧縮ゴム層は、短繊維を含むエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物の加硫物からなってもよく、この場合には、上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物中の上記短繊維の含量は、上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して５重量部以下の範囲にあることが好ましい。

本発明によれば、一つの好ましい態様として、上記圧縮ゴム層が超高分子量ポリエチレンを含むエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物の加硫物からなり、上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴムのエチレン含量が５５重量％以上であって、６０重量％よりも少なく、上記配合物中の上記超高分子量ポリエチレンの含量が上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲にある伝動ベルトが提供される。

更に、本発明によれば、円筒状の成形ドラムの外周面にゴム引き帆布と第１の接着ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物からなるシートをその長手方向が上記成形ドラムの円周方向と一致するように巻き付け、この上に心線を螺旋状にスピニングした後、第２の接着ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物からなるシートをその長手方向が上記成形ドラムの円周方向と一致するように巻き付け、この上に圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物からなるシートをその長手方向が上記成形ドラムの円周方向と一致するように巻き付けて、積層円筒体を形成し、これを加圧加熱して、上記第１と第２の接着ゴム層用未加硫ゴム配合物からなるシートと圧縮ゴム層用未加硫ゴム配合物からなるシートを加硫一体化する伝動ベルトの製造方法において、上記圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物のエチレン−α−オレフィン−ジエンゴムのエチレン含量が５５〜８５重量％の範囲にあり、好ましくは、６０〜８０重量％の範囲にあることを特徴とする伝動ベルトの製造方法が提供される。

本発明によれば、上記圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物は、上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して短繊維を５重量部以下の範囲で含んでいてもよい。

このような伝動ベルトの製造方法において、一つの好ましい態様によれば、圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物が超高分子量ポリエチレンを含み、上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴムのエチレン含量が５５重量％以上であって、６０重量％よりも少なく、上記配合物中の上記超高分子量ポリエチレンの含量が上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲である方法が提供される。

本発明によれば、圧縮ゴム層に短繊維を配合せずに、又は短繊維の配合量を著しく低減し、従って、製造費用を低減しながら、走行時の発音性が小さく、しかも、高温環境下での耐屈曲疲労性にすぐれる伝動ベルトを得ることができる。

本発明において、伝動ベルトは、Ｖリブドベルト及びＶリブドベルトを含むものとする。図１は、伝動ベルトの一例であるＶリブドベルトの横断面図を示し、ベルトの上面は、単層又は複数層のゴム引き帆布１にて形成されており、これに隣接して、接着ゴム層２が積層されている。この接着ゴム層には、複数の心線３が間隔を置いてベルト長手方向に延びるように埋設されている。更に、この接着ゴム層に隣接して、圧縮ゴム層４が積層されている。この圧縮ゴム層には、ベルト長手方向に延びるように相互に間隔を有するリブ５を有する。本発明によれば、上記圧縮ゴム層には、前述したように、エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して０〜５重量部の範囲で短繊維（図示せず）が分散されていてもよい。

本発明による伝動ベルトにおいては、圧縮ゴム層と接着ゴム層とが共にエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物の加硫物からなり、上記接着ゴム層内に心線が埋設、接着されている。

本発明においては、上記心線として、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等を素材とする高強度で低伸度のコードよりなるものが好ましく用いられる。このような心線は、通常、接着処理を施して用いられる。この接着処理は、通常、心線をレゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ）に浸漬した後、加熱乾燥して、心線の表面に均一な接着処理層を形成する。必要に応じて、この接着処理の前に、心線を多官能イソシアネートや多官能エポキシ化合物の溶液に浸漬した後、加熱乾燥する前処理を施してもよい。

本発明において、接着ゴム層と圧縮ゴム層を形成するためのゴム成分であるエチレン−α−オレフィン−ジエンゴムとしては、エチレンを除くα−オレフィンとエチレンとジエン（非共役ジエン）の共重合体からなるゴムが用いられ、上記エチレンを除くα−オレフィンとしては、好ましくは、プロピレン、ブテン、ヘキセン及びオクテンから選ばれる少なくとも１種が用いられる。なかでも、好ましいエチレン−α−オレフィン−ジエンゴムは、エチレン−プロピレン−ジエンゴムである。このようなエチレン−α−オレフィン−ジエンゴムにおいて、ジエン成分は、特に、限定されるものではないが、通常、1,４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン又はエチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）等の非共役ジエンが適宜に用いられる。エチレン−α−オレフィン−ジエンゴムにおいて、このジエン成分は、通常、０．１〜５．０重量％の範囲である。

本発明においては、接着ゴム層用のエチレン−プロピレン−ジエンゴムとしては、特に限定されるものではないが、通常、エチレン含量が５０〜６０重量％の範囲のものが用いられる。他方、本発明によれば、圧縮ゴム層用のエチレン−プロピレン−ジエンゴムとしては、エチレン含量が５５〜８５重量％の範囲にあるものが用いられ、特に、圧縮ゴム層への短繊維の配合をなくし、又は短繊維の配合量を著しく低減した伝動ベルトがその走行時、発音性が低いと共に、強度と硬度にすぐれるように、エチレン含量６０〜８０重量％の範囲のものが好ましく用いられる。

しかし、圧縮ゴム層用のエチレン−α−オレフィン−ジエンゴムとして、エチレン含量が５５重量％以上であって、６０重量％よりも少ないものを用いるときは、圧縮ゴム層用のエチレン−α−オレフィン−ジエンゴムとして、エチレン含量が６０重量％以上のものを用いる場合に比べれば、得られる伝動ベルトは、発音性が尚も、比較的高い。そこで、圧縮ゴム層用のエチレン−α−オレフィン−ジエンゴムとして、エチレン含量が５５重量％以上であって、６０重量％よりも少ないものを用いるときは、本発明に従って、そのようなエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して、超高分子量ポリエチレンを１〜５０重量部、好ましくは、５〜２０重量部の範囲で用いることが好ましい。

このように、圧縮ゴム層用のエチレン−α−オレフィン−ジエンゴムとして、エチレン含量が５５重量％以上であって、６０重量％よりも少ないものを用いるとき、超高分子量ポリエチレンを併用することによって、得られる伝動ベルトの望ましい特性に有害な影響を与えることなく、エチレン含量が６０重量％以上のエチレン−α−オレフィン−ジエンゴムを用いる場合とほぼ同等の水準にまで、得られる伝動ベルトの走行時の発音性を低下させることができる。このように、圧縮ゴム層用のエチレン−α−オレフィン−ジエンゴムとして、エチレン含量が５５重量％以上であって、６０重量％よりも少ないものに超高分子量ポリエチレンを併用する場合にも、エチレン−プロピレン−ジエンゴム１００重量部に対して、短繊維を０〜５重量部の範囲で用いてもよい。ここに、超高分子量ポリエチレンとは、既によく知られているように、重量平均分子量が１００〜５００万程度のポリエチレンである。

しかし、超高分子量ポリエチレンの配合量がエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して５０重量部を越えるときは、そのような割合で超高分子量ポリエチレンを含むエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物は、これを圧延（シーティング）すれば、得られるシートの表面の平滑性が悪くなるおそれがあるほか、そのようなエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物から得られる圧縮ゴム層を有する伝動ベルトは耐屈曲疲労性に劣るものである。

本発明においては、エチレン−プロピレン−ジエンゴムの加硫剤として、有機パーオキサイド（有機過酸化物）が好ましく用いられ、必要に応じて、共架橋剤が用いられる。この有機パーオキサイドとしては、例えば、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、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を挙げることができる。このような有機パーオキサイドは、エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して、通常、１〜１０重量部の範囲で用いられ、好ましくは、１．５〜５重量部の範囲で用いられる。

また、上記共架橋剤としては、ＴＡＣ、１，２−ポリブタジエン、不飽和カルボン酸金属塩、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、Ｎ，Ｎ−ｍ−フェニレンビスマレイミド、硫黄等が用いられる。共架橋剤の使用量は、共架橋剤の種類にもよるので，一概に定めることはできないが、例えば、Ｎ，Ｎ−ｍ−フェニレンビスマレイミドであれば、エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して、通常、０．２〜１０重量部の範囲で用いられ、他方、硫黄の場合であれば、エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して、通常、０．０１〜１重量部の範囲で用いられる。

本発明においては、加硫剤として硫黄も用いられる。この場合において、硫黄は、エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して、通常、１．５〜１０重量部の範囲で用いられる。必要に応じて、加硫促進剤がエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して、１．５〜１０重量部の範囲で用いられる。

短繊維としては、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミド等からなるものが用いられる。このような短繊維は、通常、繊維径が１０〜１００μｍ、好ましくは、２０〜６０μｍの範囲にあり、繊維長が０．１〜５ｍｍ、好ましくは、０．５〜３ｍｍである。本発明によれば、前述したように、圧縮ゴム層に短繊維を配合してもよく、この場合には、エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して、５重量部以下の範囲で用いられる。

圧縮ゴム層への短繊維の配合量がエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して５重量部を越えると共に、短繊維がベルト長手方向に配向せしめられているときは、得られる伝動ベルトにおいて、短繊維とゴムの弾性率が大幅に相違するので、ベルトの走行時、曲げ応力がベルトに加わるときに、短繊維とゴムの界面に応力が集中し、亀裂の起点となり、生じた亀裂が速やかに成長し、かくして、圧縮ゴム層に割れが生じるので、耐屈曲疲労性に劣り、得られる伝動ベルトは屈曲寿命が短い。

圧縮ゴム層に短繊維をベルト長手方向に配向、分散させてなる伝動ベルトにおいて、圧縮ゴム層へのこの短繊維の配合量は、得られる伝動ベルトの長手方向の圧縮ゴム層の引張弾性率をａとし、ベルト幅方向の圧縮ゴム層の引張弾性率をｂとするとき、ａ／ｂ比と相関しており、このａ／ｂ比は、得られる伝動ベルトの高温環境下での耐屈曲疲労性と相関している。即ち、本発明によれば、圧縮ゴム層への短繊維の配合量が増えるに従って、上記ａ／ｂ比も大きくなり、ここに、このａ／ｂ比が所定の範囲にあるとき、即ち、０．９≦ａ／ｂ≦１．２であるとき、得られる伝動ベルトは、発音性が低いと共に、耐屈曲疲労性にすぐれており、従って、長い屈曲寿命を有し、他方、ａ／ｂ比が１．２を越えれば、圧縮ゴム層のベルト長手方向の引張弾性率がベルト幅方向の引張弾性率よりも著しく大きくなり、伝動ベルトが高温環境下での耐屈曲疲労性に劣ることとなる。

特に、本発明によれば、圧縮ゴム層がエチレン含量が６０〜８０重量％の範囲にあるエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物の加硫物からなり、圧縮ゴム層に短繊維が配合されておらず、０．９５≦ａ／ｂ≦１．１５であるとき、得られる伝動ベルトは、走行時、発音性が低いのみならず、圧縮ゴム層に短繊維を配合し、短繊維をベルト幅方向に配向させてなる従来の伝動ベルトよりも、一層、高温環境下での耐屈曲疲労性にすぐれ、従って、従来の伝動ベルトよりも、一層、長い屈曲寿命を有する。

本発明によれば、接着ゴム層と圧縮ゴム層のための未加硫ゴム配合物からなる未加硫ゴムシートはいずれも、上述したようなエチレン−α−オレフィン−ジエンゴムに加硫剤のほか、必要に応じて、カーボンブラック、加硫促進剤、促進活性剤、軟化剤、老化防止剤等、通常の薬剤と、圧縮ゴム層のためのゴム配合物の場合には、必要に応じて、短繊維を混合して、ゴム配合物を調製し、これを適宜の混練手段、例えば、バンバリーミキサーにて混練した後、カレンダーロールで所要の厚みに圧延（シーティング）して得ることができる。

本発明において、圧縮ゴム層用未加硫ゴム配合物からなる未加硫ゴムシートが短繊維を含んでいるとき、上述したように、短繊維はその未加硫ゴム配合物の圧延方向、従って、得られる未加硫ゴムシートの長手方向に配向しており、この未加硫ゴムシートの長手方向は、得られる伝動ベルトの長手方向と同じである。即ち、本発明による伝動ベルトにおいて、圧縮ゴム層が短繊維を含んでいるとき、その短繊維は、ベルトの長手方向に配合している。

本発明による伝動ベルトは、上述したような圧縮ゴム層用未加硫ゴム配合物からなるシートを用いて、以下のようにして、得ることができる。即ち、表面が平滑な円筒状の成形ドラムの表面にゴム引き帆布と心線を埋設した接着ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物からなるゴムシートを巻き付けた後、この上に上記圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物からなるゴムシートをその長手（圧延）方向が上記成形ドラムの円周方向と一致するように巻き付けて、これら接着ゴム層と圧縮ゴム層用の未加硫ゴムシートを一体に加硫接着することによって、伝動ベルトを得ることができる。

より詳細には、例えば、Ｖリブドベルトに例をとれば、上述したような円筒状の成形ドラムの周面に１枚又は複数枚のゴム引き帆布を巻き付け、この上に第１の接着ゴム層用未加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴム配合物からなるシートをその長手（圧延）方向が上記成形ドラムの円周方向と一致するように巻き付けた後、この上に心線を螺旋状にスピニングし、更に、その上に第２の接着ゴム層用未加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴム配合物からなるシートをその長手（圧延）方向が上記成形ドラムの円周方向と一致するように巻き付けた後、圧縮ゴム層用未加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴム配合物からなるシートをその長手（圧延）方向が上記成形ドラムの円周方向と一致するように巻き付けて積層体とし、これを加硫缶中にて加熱加圧し、加硫して、環状物を得る。

次に、この環状物を駆動ロールと従動ロールとの間に掛け渡して、所定の張力の下で走行させながら、これに研削ホイールにて表面に複数のリブを形成する。この後、この環状物を更に別の駆動ロールと従動ロールとの間に掛け渡して走行させながら、所定の幅に裁断すれば、製品としてのＶリブドベルトを得ることができる。

これに対して、従来の短繊維を配合した未加硫ゴム配合物からなるシートを用いて圧縮ゴム層を形成する場合には、上記未加硫ゴム配合物からなる未加硫ゴムシートは、その圧延（長手）方向に強い列理を有し、前述したように、圧縮ゴム層において短繊維がベルトの幅方向に配向するように、円筒状の成形ドラムの表面にゴム引き帆布と心線を埋設した接着ゴム層用ゴムシートを巻き付けた後、この上に圧縮ゴム層用ゴムシートをその列理（圧延）方向が成形ドラムの円周方向と直交するように巻き付けて、圧縮ゴム層を形成することが必要である。

このように、本発明による伝動ベルトは、その製造において、従来の圧縮ゴム層に短繊維を分散させた伝動ベルトの製造の場合と異なり、圧縮ゴム層用未加硫ゴムシートをその長手（圧延又は列理）方向と直交する方向に巻き付ける必要がない。

前述したように、本発明においては、圧縮ゴム層用未加硫ゴム配合物からなるシートが短繊維を含んでいるとしても、その配合量は限られているので、そのような圧縮ゴム層用未加硫ゴム配合物からなるシートを用いて得られる本発明による伝動ベルトにおいては、圧縮ゴム層のベルトの長手方向と幅方向との間の引張特性の差は小さい。

ここで、本発明によれば、圧縮ゴム層に短繊維を配合せず、又は圧縮ゴム層に短繊維を配合する場合は、その配合量を前述したように限られた範囲とすると共に、圧縮ゴム層において、短繊維をベルト長手方向に配向させ、更に、伝動ベルトの長手方向の圧縮ゴム層の引張弾性率をａとし、ベルト幅方向の圧縮ゴム層の引張弾性率をｂとするとき、０．９≦ａ／ｂ≦１．２とすることによって、ベルト走行時の発音性を低くすることができると共に、高温環境下での耐屈曲疲労性を向上させることができる。本発明においては、伝動ベルトの長手方向の圧縮ゴム層の引張弾性率ａは、通常、２０〜１００ＭＰａの範囲であり、好ましくは、３０〜６０ＭＰａの範囲である。

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。以下の各実施例及び比較例においては、接着ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物からなるシートは、下記ゴム配合物をカレンダーロールにてシートに圧延したものを用いた。

（接着ゴム層用未加硫ゴム配合物）
エチレン−プロピレン−ジエンゴム（エチレン含量５６重量％） １００ 重量部
ＨＡＦカーボン ５０ 重量部
シリカ ２０ 重量部
パラフィン油 ２０ 重量部
加硫剤（オイル硫黄） ３ 重量部
加硫促進剤ＤＭ １．４重量部
加硫促進剤ＥＺ ０．６重量部
加硫促進剤ＴＴ ０．６重量部
加硫助剤（ステアリン酸） １ 重量部
加硫助剤（酸化亜鉛） ５ 重量部
老化防止剤２２４ ２ 重量部
老化防止剤ＭＢ １ 重量部
粘着付与剤（石油樹脂） ５ 重量部

（圧縮ゴム層用未加硫ゴム配合物）
実施例及び比較例のそれぞれにおいて、圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物からなるシートはいずれも、それぞれ表１に示すゴム配合物をカレンダーロールにてシートに圧延したものである。

（ＲＦＬの調製）
レゾルシン７．３１重量部とホルマリン（３７重量％濃度）１０．７７重量部を混合、攪拌し、これに水酸化ナトリウム水溶液（固形分０．３３重量部）を加えて、混合、攪拌した。これに水１６０．９１重量部を加え、５時間熟成して、固形分濃度６．４０重量％のレゾルシン・ホルマリン樹脂（レゾルシン・ホルマリン初期縮合物、ＲＦ）水溶液を得た。このＲＦ水溶液にクロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）ラテックスを加え、１２時間熟成して、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）を得た。

（アラミド心線の接着処理）
アラミド心線として、アラミドフィラメントを下撚りしてストランドとし、これを上撚りしてなるアラミド心線（１０００ｄｅ／１×３、上撚係数８５９．９、下撚係数８６３．３）を用いた。このアラミド心線をイソシアネート（ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート）のトルエン溶液（イソシアネート固形分１６重量％）に浸漬した後、２５０℃で４０秒間加熱乾燥して、前処理を施した。

次に、このように前処理したアラミド心線を、最初のＲＦＬ処理として、上記ＲＦＬに浸漬し、２５０℃で８０秒間加熱乾燥させ、次に、２回目のＲＦＬ処理として、上記ＲＦＬに浸漬し、２５０℃で８０秒間加熱乾燥させた。この後、このようにＲＦＬ処理したアラミド心線を前記接着ゴム層用エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物をトルエンに溶解してなる接着溶液（ゴム糊）に浸漬した後、６０℃で４０秒間加熱乾燥して、接着処理を施した。

実施例１
（圧縮ゴム層の引張弾性率の測定）
表１に示す圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物を混練し、カレンダーロールにて圧延して、厚み０．６ｍｍのシートとし、このシートを２枚重ねて温度１６０℃で２５分間、加熱加圧し、加硫して、厚み１ｍｍの加硫ゴムシートを得た。この加硫ゴムシートからＪＩＳ Ｋ ６３０１の加硫ゴムに関する試験法に従ってダンベルＡ型の試料を打抜き、この試料について粘弾性試験機（レオロジー社製ＦＴレオスペクトラー）を用いて、動的歪み１．０％、周波数１０Ｈｚで荷重を加えて測定した。上記加硫ゴムシートの長手方向（ベルト長手方向）の引張弾性率をａとし、加硫ゴムシートの幅方向（ベルト幅方向、上記長手方向と直交する方向）の引張弾性率をｂとして、上記加硫ゴムシートの長手方向（ベルト長手方向）の引張弾性率ａと共に、ａ／ｂの値を表１に示す。

（Ｖリブドベルトの製造）
前述したように、表面が滑らかな円筒状の成形ドラムの周囲にゴム引き帆布と表１の接着ゴム層用未加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴム配合物からなるシートを巻き付けた後、この上に上記接着処理した前記アラミド心線を螺旋状にスピニングし、更に、その上に上記と同じ第２の接着ゴム層用未加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴム配合物からなるシートを巻き付けた。

次いで、この上に圧縮ゴム層用未加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴム配合物からなるシートをその長手方向が成形ドラムの円周方向と一致するように巻き付けて、積層体を形成した後、これを加硫缶中にて内圧６ｋｇｆ／ｃｍ²、外圧６ｋｇｆ／ｃｍ²、温度１６５℃で３５分間、加圧加熱し、蒸気加硫して、環状の加硫物を得た。この環状の加硫物を前述したように加工して、接着ゴム層に上記心線が埋設されており、この接着ゴム層の上面に帆布が接着されていると共に、接着ゴム層の下面に３つのリブが形成された圧縮ゴム層を有する周長１０００ｍｍのＶリブドベルトを得た。

得られたＶリブドベルトの性能を下記のようにして評価した。各性能評価において、ベルトに対応したＶリブ溝を有する材質Ｓ４５Ｃのプーリを用いた。

（走行時の発音性の測定）
図２に示すように、それぞれ直径１２０ｍｍの駆動プーリ１１と従動プーリ１２に上記Ｖリブドベルト１３を巻き掛けると共に、中間にベルト走行方向がほぼ直角に変化するように直径７０ｍｍのアイドラープーリ１４と直径５０ｍｍのテンションプーリ１５を配設し、上記アイドラープーリの近傍にＶリブドベルトの内側に騒音計１６を配設した。このようなベルト走行試験装置を用い、上記テンションプーリに水平方向にセット荷重９７９Ｎを与え、従動プーリに加える負荷はなしとして、駆動プーリを４９００ｒｐｍで駆動して、ベルトを３００時間走行させたときの音圧（ｄＢ）を測定して、走行時の発音性を調べた。結果を表１に示す。上記実験条件下においては、音圧が８０ｄＢ以下であるとき、実際の走行時の発音性が低いということができる。７５ｄＢ以下であれば、一層、好ましい。

（ベルトの高温走行時の屈曲寿命の測定）
前述した図２に示すベルト走行試験装置を用いて、雰囲気温度１２０℃において、テンションプーリ１５に水平方向にセット荷重９７９Ｎを与えると共に、従動プーリ１２に４９００ｒｐｍにて２ｋＷ／リブの負荷がかかるようにして走行させ、一定時間ごとに走行を停止し、ベルトのリブ表面を調べて、割れが目視で認められるまでの走行時間を屈曲寿命とした。結果を表１に示す。

実施例２〜７
表１中の実施例２〜７に示す圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、加硫ゴムシートを得、その引張弾性率を測定すると共に、実施例１と同様にして、Ｖリブドベルトを製造して、走行時の発音性とベルトの屈曲寿命を測定した。結果を表１に示す。

比較例１及び２
表１中の比較例１及び２に示す圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物をそれぞれ用いた以外は、実施例１と同様にして、それぞれ加硫ゴムシートを得、それらの引張弾性率を測定すると共に、実施例１と同様にして、それぞれＶリブドベルトを製造して、それらについて、走行時の発音性と屈曲寿命を測定した。結果を表１に示す。

比較例３
実施例１と同様にして、表面が滑らかな円筒状の成形ドラムの周囲にゴム引き帆布と第１の接着ゴム層用未加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴム配合物からなるシートを巻き付けた後、この上に上記接着処理した前記アラミド心線を螺旋状にスピニングし、更に、その上に上記と同じ第２の接着ゴム層用未加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴム配合物からなるシートを巻き付けた。

次いで、この上に表１中の比較例３に示す圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物からなるシートをその長手方向が成形ドラムの円周方向と直交するように巻き付けて、積層体を形成した後、これを加硫缶中にて内圧６ｋｇｆ／ｃｍ²、外圧６ｋｇｆ／ｃｍ²、温度１６５℃で３５分間、加圧加熱し、パーオキサイド加硫して、環状の加硫物を得た。以下、実施例１と同様にして、Ｖリブドベルトを製造して、実施例１と同様にして、走行時の発音性とベルトの屈曲寿命を測定した。

また、表１中の比較例３に示す圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物を混練し、カレンダーロールにて圧延して、厚み０．６ｍｍのシートとし、このシート２枚を温度１６０℃で２５分間、加熱加圧し、パーオキサイド加硫して、厚み１ｍｍの加硫ゴムシートを得た。この加硫ゴムシートについて、実施例１と同様にして、その列理方向（ベルト長手方向）の引張弾性率をａとし、加硫ゴムシートの幅方向（ベルト幅方向、上記列理方向と直交する方向）の引張弾性率をｂとして、上記加硫ゴムシートの長手方向（ベルト長手方向）の引張弾性率ａと共に、ａ／ｂの値を表１に示す。

表１に示す結果から明らかなように、本発明によれば、圧縮ゴム層に短繊維を配合することなしに、又は圧縮ゴム層に短繊維を配合する場合には、その配合量をゴム成分１００重量部に対して５重量部以下とすると共に、得られる伝動ベルトにおいて、その短繊維をベルト長手方向に配向させることによって、走行時の発音性を、短繊維をベルト幅方向に配向させて分散させた従来の伝動ベルト（比較例３）とほぼ同等の水準にすることができる。

そのうえ、本発明による伝動ベルトは、高温環境下での耐屈曲疲労性にもすぐれており、好ましい態様（実施例１〜３）よれば、上記従来の伝動ベルトに比べて、耐屈曲疲労性が一層、改善されており、従って、従来の伝動ベルトよりも、一層、長い屈曲寿命を有する。しかし、圧縮ゴム層への短繊維の配合量をゴム成分１００重量部に対して５重量部を越える量とし、ベルト長手方向に配向させた伝動ベルト（比較例１及び２）はいずれも、ａ／ｂの値が１．２を越えており、高温環境下での屈曲寿命が短い。

更に、本発明による伝動ベルトは、上述したように、圧縮ゴム層に短繊維を配合することなしに製造することができ、又は圧縮ゴム層に短繊維を配合する場合には、得られる伝動ベルトにおいて、ベルト長手方向に配向させるから、従来の短繊維をベルト幅方向に配向させる場合と相違し、製造工程を簡単化し、工程数を減らして、低廉に製造することができる。

Ｖリブドベルトの一例の横断面図である。 ベルト走行時の発音性と高温走行時の屈曲寿命を調べるためのベルト走行試験機を示す図である。

符号の説明

１…ゴム引き帆布
２…接着ゴム層
３…心線
４…圧縮ゴム層
５…リブ

Claims (9)

1. 圧縮ゴム層と接着ゴム層とが共にエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物の加硫物からなり、上記圧縮ゴム層には短繊維を配合せず、又は圧縮ゴム層には圧縮ゴム層を構成するエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して短繊維を５重量部以下の範囲にて配合すると共に、圧縮ゴム層において短繊維をベルト長手方向に配向させ、上記接着ゴム層内に心線が埋設、接着されている伝動ベルトであって、ベルト長手方向の圧縮ゴム層の引張弾性率をａとし、ベルト幅方向の圧縮ゴム層の引張弾性率をｂとするとき、０．９≦ａ／ｂ≦１．２であることを特徴とする伝動ベルト。
2. 圧縮ゴム層がエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物の加硫物からなり、上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴムのエチレン含量が５５〜８５重量％の範囲にある請求項１に記載の伝動ベルト。
3. エチレン−α−オレフィン−ジエンゴムのエチレン含量が６０〜８０重量％の範囲にある請求項１に記載の伝動ベルト。
4. 圧縮ゴム層が超高分子量ポリエチレンを含むエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物の加硫物からなり、上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴムのエチレン含量が５５重量％以上であって、６０重量％よりも少なく、上記配合物中の上記超高分子量ポリエチレンの含量が上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲である請求項２に記載の伝動ベルト。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のＶリブドベルト。
6. 圧縮ゴム層と接着ゴム層とが共にエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物の加硫物からなり、上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴムのエチレン含量が５５〜８５重量％の範囲にあり、上記圧縮ゴム層には短繊維を配合せず、又は圧縮ゴム層には圧縮ゴム層を構成するエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して短繊維を５重量部以下の範囲にて配合すると共に、圧縮ゴム層において短繊維をベルト長手方向に配向させ、上記接着ゴム層内に心線が埋設、接着されている伝動ベルトの製造方法であって、円筒状の成形ドラムの外周面にゴム引き帆布を巻き付け、この上に第１の接着ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物からなるシートをその長手方向が上記成形ドラムの円周方向と一致するように巻き付け、この上に心線を螺旋状にスピニングした後、第２の接着ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物からなるシートをその長手方向が上記成形ドラムの円周方向と一致するように巻き付け、次いで、エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して５重量部以下の範囲で短繊維が圧延方向に配向して分散されている圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物からなるシートを上記第２の接着ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物からなるシートの上にその長手方向が上記成形ドラムの円周方向と一致するように巻き付けて、積層円筒体を形成し、これを加圧加熱して、上記第１と第２の接着ゴム層用未加硫ゴム配合物からなるシートと圧縮ゴム層用未加硫ゴム配合物からなるシートを加硫一体化することを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
7. 圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物におけるエチレン−α−オレフィン−ジエンゴムのエチレン含量が６０〜８０重量％の範囲にある請求項６に記載の伝動ベルトの製造方法。
8. 圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム配合物が超高分子量ポリエチレンを含み、上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴムのエチレン含量が５５重量％以上であって、６０重量％よりも少なく、上記配合物中の上記超高分子量ポリエチレンの含量が上記エチレン−α−オレフィン−ジエンゴム１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲である請求項６に記載の伝動ベルトの製造方法。
9. 請求項６から８のいずれかに記載のＶリブドベルトの製造方法。
   
   

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