JP6192641B2 - 伝動ベルト - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1に係るVリブドベルトB(伝動ベルト)を示す。この実施形態1に係るVリブドベルトBは、例えば、自動車のエンジンルーム内に設けられる補機駆動用のベルト伝動装置等に用いられるエンドレスのものである。実施形態1に係るVリブドベルトBは、例えば、ベルト長さが500〜3000mm、ベルト幅が10〜36mm、及びベルト厚さが4.0〜4.8mmである。
図4は、実施形態2に係る平ベルトCを示す。
上記実施形態1及び2では、VリブドベルトB及び平ベルトCを伝動ベルトの例としたが、特にこれに限定されるものではなく、Vベルト、歯付ベルト等であってもよい。
以下の実施例1〜12及び比較例1〜12のVリブドベルトを作製した。それぞれの特徴的構成については表1〜3にも示す。
上記実施形態1と同一の方法により実施例1のVリブドベルトを作製した。具体的には、この実施例1のVリブドベルトでは、ゴム成分をエチレンプロピレンジエンモノマーゴム(EPDM)(JSR社製 商品名:EP22)とし、そのゴム成分100質量部に対して、シリカ(エボニックデグサジャパン社製 商品名:ウルトラジルVN3、BET比表面積が175cm2/g)40質量部、FEFカーボンブラック(東海カーボン社製 商品名:シーストSO、DBP吸油量115cm3/100g)40質量部、オイル(日本サン石油社製 商品名:SUNPAR2280)15質量部、ステアリン酸(日本油脂社製 商品名:ステアリン酸つばき)1質量部、酸化亜鉛(堺化学工業社製 商品名:酸化亜鉛3種)5質量部、ジメタクリル酸亜鉛(川口化学社製 商品面:アクターZMA)2質量部、フェノール樹脂(住友ベークライト社製 商品名:スミライトレジンPR12687)1.5質量部、硫黄(日本乾溜工業社製 商品名:セイミOT)3質量部、チアゾール系加硫促進剤(大内新興化学工業社製 商品名:ノクセラーDM)1質量部、及びチウラム系加硫促進剤加硫促進材(大内新興化学工業社製 商品名:ノクセラーTBT)2質量部を配合して密閉式混練機で混練したものをカレンダーロールで圧延したシート状の未架橋ゴム組成物を用いて接着ゴム層を形成した。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して100質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して80質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー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2とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して75質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して70質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して45質量部とし、カーボンブラックの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して55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。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して82質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して100質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して60質量部とし、カーボンブラックの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して40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。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して150質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して100質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して50質量部とし、カーボンブラックの配合量をEPDMポリマー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。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して167質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して80質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して60質量部とし、カーボンブラックの配合量をEPDMポリマー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6とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して600質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して70質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して90質量部とし、カーボンブラックの配合量をEPDMポリマー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7とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して900質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して100質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のジメタクリル酸亜鉛の配合量をEPDMポリマー100質量部に対して0.5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8とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して100質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して80質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のジメタクリル酸亜鉛の配合量をEPDMポリマー100質量部に対して3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9とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して100質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して80質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のジメタクリル酸亜鉛の配合量をEPDMポリマー100質量部に対して5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10とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して100質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して80質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の硫黄の配合量をEPDMポリマー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、これを実施例11とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して100質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して80質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の硫黄の配合量をEPDMポリマー100質量部に対して4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12とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して100質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して80質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して20質量部とし、カーボンブラックの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して60質量部とし、ジメタクリル酸亜鉛の配合量をEPDMポリマー100質量部に対して0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1とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して33質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して80質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のジメタクリル酸亜鉛の配合量をEPDMポリマー100質量部に対して0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。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して100質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して80質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して20質量部とし、カーボンブラックの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して50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3とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して40質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して70質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して30質量部とし、カーボンブラックの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して70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4とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して43質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して100質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して100質量部とし、カーボンブラックの配合量をEPDMポリマー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、これを比較例5とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して1000質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して110質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して80質量部とし、カーボンブラックの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して0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6とした。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して60質量部とし、カーボンブラックの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して60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7とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して100質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して120質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して80質量部とし、カーボンブラックの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して40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8とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して200質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して120質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のシリカの配合量をEPDMポリマー100質量部に対して30質量部とし、カーボンブラックの配合量をEPDMポリマー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、これを比較例9とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して100質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して60質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のジメタクリル酸亜鉛の配合量をEPDMポリマー100質量部に対して7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10とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して100質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して80質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の硫黄の配合量をEPDMポリマー100質量部に対して1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11とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して100質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して80質量部である。
接着ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の硫黄の配合量をEPDMポリマー100質量部に対して5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12とした。従って、シリカの配合量は、カーボンブラックの配合量に対して100質量%である。また、FEFカーボンブラック及びシリカの合計配合量は、ゴム成分100質量部に対して80質量部である。
<動的粘弾性測定>
実施例1〜12及び比較例1〜12のそれぞれのVリブドベルトの接着ゴム層を形成するゴム組成物について、プレス成形により同じ組成のゴムシートを作製し、そして、そこからベルト長さ方向に対応する列理方向を長さ方向とする短冊状のテストピースを切り出し、JIS K6394に準じて、動的粘弾性測定装置(DMA)(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製;RSAIII)を用いて動的粘弾性を測定して複素弾性率を求めた。測定条件は、120℃の温度雰囲気、引張りモード、周波数10Hz、動歪1.0%、及び静荷重0.294MPaとした。
実施例1〜12及び比較例1〜12のそれぞれのVリブドベルトについて、図6に示すように、幅方向に切断して長さ150mmに切り出した短冊状ベルト片から補強布を剥離して心線側面を露出させたテストピースTを作成した。このテストピースTの長さ方向の一端の中央付近から、心線1本を他端の方に約80mm剥離した。そして、120℃の雰囲気下において、テストピースTの一端と剥離した心線端とをそれぞれ引張試験機のチャックに固定し、引張速度50mm/minで心線の剥離接着力の測定を行い、比較例1の接着力を1.00とし、実施例1〜12、比較例2〜12のそれぞれの接着力の相対値を算出した。なお、テストチャートは、図7のように得られ、このうちピーク値を低いものから5つ選び、それらの平均値を剥離接着力とした。また、各ベルトで2つのテストピースTについて試験を行い、データは剥離接着力の低い方のデータを採用した。
図8は、Vリブドベルトにおける耐久性試験用のベルト走行試験機60を示す。
試験評価結果を表4〜6に示す。
B’ ベルトスラブ
C 平ベルト(伝動ベルト)
T テストピース
10 Vリブドベルト本体
11 接着ゴム層
11’,12’ 未架橋ゴムシート
12 圧縮ゴム層
13 補強布
13’ 織布
14 心線
14’ 撚り糸
15 Vリブ
16 短繊維
20 補機駆動ベルト伝動装置
21 パワーステアリングプーリ
22 ACジェネレータプーリ
23 テンショナプーリ
24 ウォーターポンププーリ
25 クランクシャフトプーリ
26 エアコンプーリ
30 内金型
41a 接着ゴム部
41b 底ゴム部
42 心線
43 補強布
50 ベルト伝動装置
51 駆動プーリ
52 従動プーリ
60 ベルト走行試験機
61 テンションプーリ
61 駆動プーリ
62 アイドラープーリ
63 従動プーリ
64 テンションプーリ
Claims (5)
- ゴム組成物で形成されたベルト本体に心線が埋設された伝動ベルトであって、
上記ベルト本体のうち少なくとも上記心線が接触する部分は、エチレン−α−オレフィンエラストマーをゴム成分とし、前記ゴム成分に対してα,β−不飽和脂肪酸金属塩が配合されると共に硫黄により架橋されたゴム組成物で形成されており、
前記α,β−不飽和脂肪酸金属塩の配合量が、前記ゴム成分100質量部に対して0.5〜5質量部であり、
前記硫黄の配合量が、前記ゴム成分100質量部に対して2〜4質量部であり、
前記ベルト本体のうち少なくとも前記心線が接触する部分を形成するゴム組成物には、カーボンブラック及びシリカがさらに配合されており、
前記カーボンブラックの配合量が、前記ゴム成分100質量部に対して10〜60質量部であり、
前記シリカの配合量が、前記ゴム成分100質量部に対して20〜90質量部であり、且つ前記カーボンブラックの配合量に対して75質量%以上であり、
前記カーボンブラック及び前記シリカの合計配合量が、前記ゴム成分100質量部に対して70〜100質量部である伝動ベルト。 - 請求項1に記載された伝動ベルトにおいて、
前記α,β−不飽和脂肪酸金属塩がジメタクリル酸亜鉛である伝動ベルト。 - 請求項1又は2に記載された伝動ベルトにおいて、
前記カーボンブラックがFEFカーボンブラックである伝動ベルト。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
前記ゴム組成物の120℃における複素弾性率が20〜30MPaである伝動ベルト。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
前記ベルト本体が、Vリブドベルト本体又は平ベルト本体である伝動ベルト。
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