JPWO2016031112A1 - 伝動ベルト及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

ゴム成分に未膨張の中空粒子と熱分解型発泡剤とを配合した未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧すると共に架橋させることにより前記中空粒子が膨張して形成された多数の凹孔が表面に露出したゴム組成物でプーリ接触部分を構成する伝動ベルトの製造方法である。前記中空粒子の膨張開始温度よりも前記熱分解型発泡剤の分解温度の方が高い。

Description

本発明は、伝動ベルト及びその製造方法に関する。

ゴム成分に未膨張の中空粒子や熱分解型発泡剤を配合した未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧すると共に架橋させることにより表面に多数の凹孔が形成されたゴム組成物を製造する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、ＶリブドベルトのＶリブを形成する側の表面層を、Ｖリブの表面に凹孔を形成するための中空粒子及び／又は発泡剤が配合された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋させたゴム組成物で構成することが開示されている。

ＷＯ２０１２／１７２７１７Ａ１

本発明は、ゴム成分に未膨張の中空粒子と熱分解型発泡剤とを配合した未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧すると共に架橋させることにより前記中空粒子が膨張して形成された多数の凹孔が表面に露出したゴム組成物でプーリ接触部分を構成する伝動ベルトの製造方法であって、前記中空粒子の膨張開始温度よりも前記熱分解型発泡剤の分解温度の方が高い。

本発明は、ゴム成分に未膨張の中空粒子と熱分解型発泡剤とを配合した未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧すると共に架橋させることにより前記中空粒子が膨張して形成された多数の凹孔が表面に露出したゴム組成物でプーリ接触部分が構成された伝動ベルトであって、前記中空粒子による前記多数の凹孔の平均孔径が７０〜１２０μｍであり、且つ前記中空粒子による前記多数の凹孔の孔径差が５０μｍ以下である。

実施形態１に係るＶリブドベルトの斜視図である。 表面ゴム層の断面拡大図である。 ベルト成形型の縦断面図である。 ベルト成形型の一部分の縦断面拡大図である。 積層体を形成する工程を示す説明図である。 積層体を外型にセットする工程を示す説明図である。 外型を内型の外側に設ける工程を示す説明図である。 ベルトスラブを成型する工程を示す説明図である。 自動車の補機駆動ベルト伝動装置のプーリレイアウトを示す図である。 実施形態２に係るＶリブドベルトの斜視図である。 被水時異音評価用ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。

以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
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。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ベルト伝動装置等に用いられるものである。実施形態１に係るＶリブドベルトＢは、例えば、ベルト周長が７００〜３０００ｍｍ、ベルト幅が１０〜３６ｍｍ、及びベルト厚さが４．０〜５．０ｍｍである。

実施形態１に係るＶリブドベルトＢは、ベルト内周側の圧縮ゴム層１１と中間の接着ゴム層１２とベルト外周側の背面ゴム層１３との三重層に構成されたＶリブドベルト本体１０を備える。Ｖリブドベルト本体１０の接着ゴム層１２には、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように配された心線１４が埋設されている。

圧縮ゴム層１１は、複数のＶリブ１５がベルト内周側に垂下するように設けられている。複数のＶリブ１５は、各々がベルト長さ方向に延びる断面略逆三角形の突条に形成されていると共に、ベルト幅方向に並設されている。各Ｖリブ１５は、例えば、リブ高さが２．０〜３．０ｍｍ、リブ基端間の幅が１．０〜３．６ｍｍである。リブ数は例えば３〜６個である（図１ではリブ数が６）。

圧縮ゴム層１１は、プーリ接触表面全体に沿うように層状に設けられた表面ゴム層１１ａ（プーリ接触部分）とその表面ゴム層１１ａよりもベルト内部側に設けられた内部ゴム層１１ｂとを有する。表面ゴム層１１ａの厚さは例えば５０〜５００μｍである。

表面ゴム層１１ａは、ゴム成分に未膨張の中空粒子と熱分解型発泡剤とを含むゴム配合剤を配合して混練した未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧すると共に架橋させたゴム組成物であって、それにより内部にシェルを有する多数の中空部１６が形成され且つ表面、つまり、プーリ接触表面にシェルを有する多数の凹孔１７が形成されたゴム組成物で構成されている。このシェルを有する中空部１６は中空粒子の膨張により形成されたものであり、また、シェルを有する凹孔１７は膨張した中空粒子が表面においてシェルが破れて開口することにより形成されたものである。そして、未架橋ゴム組成物に配合された中空粒子の膨張開始温度よりも、熱分解型発泡剤の分解温度の方が高い。このようにゴム成分に未膨張の中空粒子と熱分解型発泡剤とを配合した未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧すると共に架橋させたゴム組成物で構成された表面ゴム層１１ａでは、中空粒子の膨張開始温度よりも熱分解型発泡剤の分解温度の方が高いことにより、図２に示すように、表面ゴム層１１ａの表面に、中空粒子による、平均孔径が大きく、しかも、孔径のばらつきが小さい凹孔１７が形成されることとなる。ここで、膨張開始温度とは、常圧（１気圧）において未膨張の中空粒子が膨張を開始する温度である。分解温度とは、常圧（１気圧）において熱分解型発泡剤が分解を開始する温度である。

自動車の走行中における静音性に対するニーズが高まっているが、かかるニーズから、エンジンルーム内で走行するＶリブドベルトに対しては、被水状態でベルト走行した際のスリップ異音の発生の抑制が求められている。かかる要求に対し、実施形態１に係るＶリブドベルトＢによれば、上記の通り、圧縮ゴム層１１の表面ゴム層１１ａの表面に中空粒子による平均孔径が大きい多数の凹孔１７が形成されているので、被水状態でベルト走行した際でも、凹孔１７によりプーリ表面の水膜を効率的に破壊し、それによってスリップ異音の発生を効果的に抑制することができる。

表面ゴム層１１ａを構成するゴム組成物のゴム成分としては、例えば、エチレン・プロピレンコポリマー（ＥＰＲ）、エチレン・プロピレン・ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）、エチレン・オクテンコポリマー、エチレン・ブテンコポリマーなどのエチレン−α−オレフィンエラストマー；クロロプレンゴム（ＣＲ）；クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）；水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等が挙げられる。ゴム成分は、これらのうちの１種又は２種以上を用いることが好ましく、エチレン−α−オレフィンエラストマーを用いることがより好ましい。

表面ゴム層１１ａを構成するゴム組成物は、ゴム成分に未膨張の中空粒子と熱分解型発泡剤とが配合された未架橋ゴム組成物が架橋して形成されるが、その未膨張の中空粒子としては、例えば、熱可塑性ポリマー（例えばアクリロニトリル系ポリマー）等で形成されたシェルの内部に溶剤が封入された粒子が挙げられる。中空粒子は、単一種だけを用いても、また、複数種を用いても、どちらでもよい。未膨張の中空粒子の粒径は、表面ゴム層１１ａの表面に被水時のスリップによる異音発生抑制に好適な中空粒子による平均孔径が大きい凹孔１７を形成する観点から、好ましくは１５μｍ以上、より好ましくは２５μｍ以上であり、また、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは３５μｍ以下である。中空粒子の膨張開始温度は、表面ゴム層１１ａの表面に被水時のスリップによる異音発生抑制に好適な中空粒子による平均孔径が大きい凹孔１７を形成する観点から、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１５０℃以上であり、また、好ましくは１８０℃以下、より好ましくは１７０℃以下である。中空粒子の配合量は、表面ゴム層１１ａの表面に被水時のスリップによる異音発生抑制に好適な中空粒子による平均孔径が大きい凹孔１７を形成する観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１．０質量部以上であり、また、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５．０質量部以下である。なお、市販の中空粒子としては、例えば、積水化学工業社製の商品名：アドバンセルＥＭ４０３（粒径２６〜３４μｍ，膨張開始温度：１５０〜１７０℃）等が挙げられる。

表面ゴム層１１ａを構成するゴム組成物は、内部に膨張した中空粒子により形成された多数の中空部１６を有すると共に、表面に中空粒子のシェルが破れて開口した多数の凹孔１７が露出している。それらの凹孔１７の平均孔径は、被水時のスリップによる異音発生抑制に好適であるという観点から、好ましくは７０μｍ以上、より好ましくは８０μｍ以上であり、また、好ましくは１２０μｍ以下、より好ましくは１１０μｍ以下である。凹孔１７の孔径の最大値と最小値との差、つまり、孔径差は、凹孔１７の孔径のばらつきの指標となるが、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以下である。ここで、凹孔１７の孔径とは、表面ゴム層１１ａの表面に露出した凹孔１７の開口径であり、その平均孔径は、表面画像から測定される任意の５０〜１００個の孔径の数平均として求めることができ、また、孔径差は、表面画像から測定される任意の５０〜１００個の孔径の最大値と最小値との差として求めることができる。

未架橋ゴム組成物に配合される熱分解型発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミドを主成分とするＡＤＣＡ系発泡剤、ジニトロソペンタメチレンテトラミンを主成分とするＤＰＴ系発泡剤、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドを主成分とするＯＢＳＨ系発泡剤、ヒドラゾジカルボンアミドを主成分とするＨＤＣＡ系発泡剤などの有機系発泡剤等が挙げられる。熱分解型発泡剤は、これらのうちの１種又は２種以上を用いることが好ましく、ＡＤＣＡ系発泡剤を用いることがより好ましい。なお、市販の熱分解型発泡剤としては、例えば、三協化成社製の商品名：セルマイクシリーズ等が挙げられる。

熱分解型発泡剤の分解温度は、中空粒子の膨張開始温度よりも高いが、具体的には、表面ゴム層１１ａの表面に被水時のスリップによる異音発生抑制に好適な中空粒子による平均孔径が大きい凹孔１７を形成する観点から、好ましくは１５０℃以上、より好ましくは１６０℃以上であり、また、好ましくは２３０℃以下、より好ましくは２１０℃以下である。中空粒子の膨張開始温度と熱分解型発泡剤の分解温度との温度差は、表面ゴム層１１ａの表面に被水時のスリップによる異音発生抑制に好適な平均孔径が大きい凹孔１７を形成する観点から、好ましくは１０℃以上、より好ましくは２０℃以上、更に好ましくは３５℃以上であり、また、好ましくは８０℃以下、より好ましくは６０℃以下である。

熱分解型発泡剤の配合量は、表面ゴム層１１ａの表面に被水時のスリップによる異音発生抑制に好適な中空粒子による平均孔径が大きい凹孔１７を形成する観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは４質量部以上であり、また、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは７質量部以下である。熱分解型発泡剤のゴム成分１００質量部に対する配合量は、未膨張の中空粒子のゴム成分１００質量部に対する配合量よりも多いことが好ましい。熱分解型発泡剤のゴム成分１００質量部に対する配合量の未膨張の中空粒子のゴム成分１００質量部に対する配合量に対する質量比（熱分解型発泡剤のゴム成分１００質量部に対する配合量／未膨張の中空粒子のゴム成分１００質量部に対する配合量）は、表面ゴム層１１ａの表面に被水時のスリップによる異音発生抑制に好適な中空粒子による平均孔径が大きい凹孔１７を形成する観点から、好ましくは１以上、より好ましくは２．５以上であり、また、好ましくは１０以下、より好ましくは８以下である。

表面ゴム層１１ａを構成するゴム組成物は、熱分解型発泡剤の発泡により内部に形成されたシェルを有さない多数の中空部１８を有すると共に、表面に形成されたシェルを有さない多数の凹孔１９が露出している。凹孔１９の孔径の最大値と最小値との差、つまり、孔径差は、中空粒子により形成された凹孔１７の孔径差よりも大きく、従って、孔径のばらつきが大きい。ここで、シェルを有さない凹孔１９の孔径とは、表面ゴム層１１ａの表面に露出したその開口径である。

表面ゴム層１１ａを構成するゴム組成物には、熱分解型発泡剤が分解して発泡した後の分解残渣が含まれる。具体的には、例えば、ＡＤＣＡ系発泡剤の場合には、表面ゴム層１１ａを構成するゴム組成物に分解残渣としてビウレアシアヌール酸ウラゾールが含まれることとなる。ＤＰＴ系発泡剤の場合には、表面ゴム層１１ａを構成するゴム組成物に分解残渣としてヘキサメチレンテトラミンが含まれることとなる。ＯＢＳＨ系発泡剤の場合には、表面ゴム層１１ａを構成するゴム組成物に分解残渣としてポリジチオフェニルエーテル及びポリチオフェニルベンゼンスルホニルエーテルが含まれることとなる。ＨＤＣＡ系発泡剤の場合には、表面ゴム層１１ａを構成するゴム組成物に分解残渣としてウラゾールが含まれることとなる。

表面ゴム層１１ａを構成するゴム組成物に配合されるその他のゴム配合剤としては、例えば、カーボンブラックなどの補強材、オイル、加工助剤、加硫助剤、架橋剤、加硫促進剤等が挙げられる。表面ゴム層１１ａを構成するゴム組成物には短繊維が配合されていてもよい。表面ゴム層１１ａを構成するゴム組成物は、架橋剤として硫黄が用いられた硫黄架橋系ゴム組成物であっても、また、架橋剤として有機過酸化物が用いられた有機過酸化物架橋系ゴム組成物であっても、更に、それらを併用した併用架橋系ゴム組成物であっても、いずれでもよい。

内部ゴム層１１ｂは、ゴム成分にゴム配合剤を配合して混練した未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧すると共に架橋させたゴム組成物で構成されている。

内部ゴム層１１ｂを構成するゴム組成物のゴム成分としては、表面ゴム層１１ａの場合と同様、例えば、エチレン−α−オレフィンエラストマー等が挙げられる。内部ゴム層１１ｂを構成するゴム組成物のゴム成分は、表面ゴム層１１ａを構成するゴム組成物のゴム成分と同一であることが好ましい。

内部ゴム層１１ｂを構成するゴム組成物に配合されるゴム配合剤としては、表面ゴム層１１ａの場合と同様、例えば、カーボンブラックなどの補強材、軟化剤、加工助剤、加硫助剤、架橋剤、加硫促進剤、ゴム配合用樹脂、老化防止剤等が挙げられる。内部ゴム層１１ｂを構成するゴム組成物の架橋前の未架橋ゴム組成物には、未膨張の中空粒子及び熱分解型発泡剤が配合されていないことが好ましい。つまり、内部ゴム層１１ｂを構成するゴム組成物は中実であることが好ましい。内部ゴム層１１ｂを構成するゴム組成物には短繊維が配合されていないことが好ましい。内部ゴム層１１ｂを構成するゴム組成物は、架橋剤として硫黄が用いられた硫黄架橋系ゴム組成物であっても、また、架橋剤として有機過酸化物が用いられた有機過酸化物架橋系ゴム組成物であっても、更に、それらを併用した併用架橋系ゴム組成物であっても、いずれでもよい。内部ゴム層１１ｂの架橋系は、表面ゴム層１１ａの架橋系と同一であっても、また、異なっていても、どちらでもよい。

接着ゴム層１２は、断面横長矩形の帯状に形成されており、厚さが例えば１．０〜２．５ｍｍである。背面ゴム層１３も、断面横長矩形の帯状に形成されており、厚さが例えば０．４〜０．８ｍｍである。背面ゴム層１３の表面は、ベルト背面が接触する平プーリとの間で生じる音を抑制する観点から、織布の布目が転写された形態に形成されていることが好ましい。

接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３のそれぞれは、ゴム成分にゴム配合剤を配合して混練した未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧すると共に架橋させたゴム組成物で構成されている。

接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３を構成するゴム組成物のゴム成分としては、表面ゴム層１１ａの場合と同様、例えば、エチレン−α−オレフィンエラストマー等が挙げられる。接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３を構成するゴム組成物のゴム成分は、表面ゴム層１１ａ及び／又は内部ゴム層１１ｂを構成するゴム組成物のゴム成分と同一であることが好ましい。

接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３を構成するゴム組成物に配合されるゴム配合剤としては、表面ゴム層１１ａの場合と同様、例えば、カーボンブラックなどの補強材、軟化剤、加工助剤、加硫助剤、架橋剤、加硫促進剤、ゴム配合用樹脂、老化防止剤等が挙げられる。接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３を構成するゴム組成物の架橋前の未架橋ゴム組成物には、未膨張の中空粒子及び熱分解型発泡剤が配合されていないことが好ましい。つまり、接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３を構成するゴム組成物は中実であることが好ましい。接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３を構成するゴム組成物には短繊維が配合されていてもよい。接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３を構成するゴム組成物は、架橋剤として硫黄が用いられた硫黄架橋系ゴム組成物であっても、また、架橋剤として有機過酸化物が用いられた有機過酸化物架橋系ゴム組成物であっても、更に、それらを併用した併用架橋系ゴム組成物であっても、いずれでもよい。接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３の架橋系は、表面ゴム層１１ａ及び／又は内部ゴム層１１ｂの架橋系と同一であっても、また、異なっていても、どちらでもよい。

圧縮ゴム層１１の内部ゴム層１１ｂ、接着ゴム層１２、及び背面ゴム層１３は、別配合のゴム組成物で形成されていても、また、同じ配合のゴム組成物で形成されていても、どちらでもよい。

心線１４は、ポリエステル繊維（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ）、アラミド繊維、ビニロン繊維等の撚り糸で構成されている。心線１４は、Ｖリブドベルト本体１０に対する接着性を付与するために、成形加工前にＲＦＬ水溶液に浸漬された後に加熱される接着処理及び／又はゴム糊に浸漬された後に乾燥される接着処理が施されている。

次に、実施形態１に係るＶリブドベルトＢの製造方法について説明する。

実施形態１に係るＶリブドベルトＢの製造では、図３及び４に示すように、同心状に設けられた、各々、円筒状の内型２１及び外型２２からなるベルト成形型２０を用いる。

このベルト成形型２０では、内型２１はゴム等の可撓性材料で形成されている。外型２２は金属等の剛性材料で形成されている。外型２２の内周面は成型面に構成されており、その外型２２の内周面には、Ｖリブ形成溝２３が軸方向に一定ピッチで設けられている。また、外型２２には、水蒸気等の熱媒体や水等の冷媒体を流通させて温調する温調機構が設けられている。更に、このベルト成形型２０では、内型２１を内部から加圧膨張させるための加圧手段が設けられている。

実施形態１に係るＶリブドベルトＢの製造において、まず、ゴム成分に各ゴム配合剤を配合し、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機で混練し、得られた未架橋ゴム組成物をカレンダー成形等によってシート状に成形して圧縮ゴム層１１の表面ゴム層用及び内部ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’，１１ｂ’を作製する。同様に、接着ゴム層用及び背面ゴム層用の未架橋ゴムシート１２’，１３’も作製する。また、心線用の撚り糸１４’をＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理を行い、必要に応じて、その後、ゴム糊に浸漬して加熱乾燥する接着処理を行う。

このとき、表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’の作製においては、ゴム成分に未膨張の中空粒子１６’と熱分解型発泡剤とを配合する。

次いで、図５に示すように、表面が平滑な円筒ドラム２４上にゴムスリーブ２５を被せ、その上に、背面ゴム層用の未架橋ゴムシート１３’、及び接着ゴム層用の未架橋ゴムシート１２’を順に巻き付けて積層し、その上から心線用の撚り糸１４’を円筒状の内型２１に対して螺旋状に巻き付け、更にその上から接着ゴム層用の未架橋ゴムシート１２’、並びに圧縮ゴム層１１における内部ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ｂ’、及び表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’を順に巻き付けて積層体１０’を形成する。

次いで、積層体１０’を設けたゴムスリーブ２５を円筒ドラム２４から外し、図６に示すように、それを外型２２の内周面側に内嵌め状態にセットする。

次いで、図７に示すように、内型２１を外型２２にセットされたゴムスリーブ２５内に位置付けて密閉する。

続いて、外型２２を加熱すると共に、内型２１の密封された内部に高圧空気等を注入して加圧する。

このとき、図８に示すように、内型２１が膨張し、外型２２の成型面に積層体１０’が圧接される。未架橋ゴムシート１１ａ’，１１ｂ’，１２’，１３’は、加熱及び加圧されると共に架橋して一体化し、また、撚り糸１４’と複合化した円筒状のベルトスラブＳが成型される。表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’は、中空粒子１６’が膨張することにより、内部にシェルを有する多数の中空部１６を形成すると共に、表面に中空粒子１６’のシェルが破れて開口した多数の凹孔１７が露出し、また、それと共に、熱分解型発泡剤が分解することにより、内部にシェルを有さない中空部１８を形成すると共に、表面にシェルを有さない凹孔１９が露出した表面ゴム層１１ａを構成する。ベルトスラブＳの成型温度は例えば１００〜１８０℃、成型圧力は例えば０．５〜２．０ＭＰａ、及び成型時間は例えば１０〜６０分である。

この実施形態１に係るＶリブドベルトＢの製造方法によれば、既述の通り、プーリ接触部分を構成する表面ゴム層１１ａの表面には、中空粒子による平均孔径が大きく、且つ孔径のばらつきが小さい凹孔１７が形成される。これは、中空粒子１６’の膨張開始温度よりも熱分解型発泡剤の分解温度の方が高いことにより、まず中空粒子１６’が膨張した後、熱分解型発泡剤が分解して発泡することから、膨張した中空粒子１６’の内部に熱分解型発泡剤による発泡気体が導入され、その結果、どの中空粒子１６’の膨張もが助長されるためではないかと考えられる。

また、通常、ベルト成型時の成型圧力は高いため、中空粒子１６’の膨張が規制され、中空粒子１６’を十分に膨張させることは困難である。しかしながら、この実施形態１に係るＶリブドベルトＢの製造方法によれば、熱分解型発泡剤が分解して発泡することにより中空粒子１６’の膨張が助長されるので、ベルト成型時の高い成型圧力の下でも、中空粒子１６’を十分に大きく膨張させることができる。かかる観点からは、この中空粒子１６’の膨張助長の作用効果は、成型圧力が０．７ＭＰａ以上の場合、特には０．９ＭＰａ以上の場合に顕著に得ることができる。

なお、熱分解型発泡剤による発泡気体は、例えば、ＡＤＣＡ系発泡剤では窒素、ＤＰＴ系発泡剤では窒素、一酸化炭素、及び二酸化炭素、ＯＢＳＨ系発泡剤では窒素及び水蒸気、ＨＤＣＡ系発泡剤では窒素及びアンモニアである。

そして、内型２１の内部を減圧して密閉を解き、内型２１と外型２２との間でゴムスリーブ２５を介して成型されたベルトスラブＳを取り出し、ベルトスラブＳを所定幅に輪切りして表裏を裏返すことによりＶリブドベルトＢが得られる。なお、必要に応じて、ベルトスラブＳの外周側、つまり、Ｖリブ１５側の表面を研磨してもよい。

図９は、実施形態１に係るＶリブドベルトＢを用いた自動車の補機駆動ベルト伝動装置３０のプーリレイアウトを示す。この補機駆動ベルト伝動装置３０は、ＶリブドベルトＢが４つのリブプーリ及び２つの平プーリの６つのプーリに巻き掛けられて動力を伝達するサーペンタインドライブ方式のものである。

この補機駆動ベルト伝動装置３０は、最上位置にリブプーリのパワーステアリングプーリ３１が設けられ、そのパワーステアリングプーリ３１の下方にリブプーリのＡＣジェネレータプーリ３２が設けられている。また、パワーステアリングプーリ３１の左下方には平プーリのテンショナプーリ３３が設けられており、そのテンショナプーリ３３の下方には平プーリのウォーターポンププーリ３４が設けられている。更に、テンショナプーリ３３の左下方にはリブプーリのクランクシャフトプーリ３５が設けられており、そのクランクシャフトプーリ３５の右下方にリブプーリのエアコンプーリ３６が設けられている。これらのプーリは、例えば、金属のプレス加工品や鋳物、ナイロン樹脂、フェノール樹脂などの樹脂成形品で構成されており、また、プーリ径がφ５０〜１５０ｍｍである。

そして、この補機駆動ベルト伝動装置３０では、ＶリブドベルトＢは、Ｖリブ１５側が接触するようにパワーステアリングプーリ３１に巻き掛けられ、次いで、ベルト背面が接触するようにテンショナプーリ３３に巻き掛けられた後、Ｖリブ１５側が接触するようにクランクシャフトプーリ３５及びエアコンプーリ３６に順に巻き掛けられ、更に、ベルト背面が接触するようにウォーターポンププーリ３４に巻き掛けられ、そして、Ｖリブ１５側が接触するようにＡＣジェネレータプーリ３２に巻き掛けられ、最後にパワーステアリングプーリ３１に戻るように設けられている。プーリ間で掛け渡されるＶリブドベルトＢの長さであるベルトスパン長は例えば５０〜３００ｍｍである。プーリ間で生じ得るミスアライメントは０〜２°である。

（実施形態２）
図１０は、実施形態２に係るＶリブドベルトＢ（伝動ベルト）を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は、実施形態１と同一符号を用いて示す。

実施形態２に係るＶリブドベルトＢでは、圧縮ゴム層１１が実施形態１に係るＶリブドベルトＢにおける表面ゴム層１１ａと同様のゴム組成物で構成されている。すなわち、圧縮ゴム層１１は、ゴム成分に未膨張の中空粒子と熱分解型発泡剤とを含むゴム配合剤を配合して混練した未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧すると共に架橋させたゴム組成物であって、それにより内部にシェルを有する中空粒子による多数の中空部が形成され且つ表面、つまり、プーリ接触表面にシェルを有する中空粒子による多数の凹孔１７が形成されたゴム組成物で構成されている。

また、実施形態２に係るＶリブドベルトＢを製造においては、圧縮ゴム層用の未架橋ゴムシートとして、実施形態１に係るＶリブドベルトＢにおける表面ゴム層用の未膨張の中空粒子及び熱分解型発泡剤が配合された未架橋ゴムシートと同様の未架橋ゴムシートを用いればよい。

その他の構成及び作用効果については実施形態１と同一である。

（その他の実施形態）
実施形態１及び２では、摩擦伝動ベルトとしてＶリブドベルトＢを示したが、特にこれに限定されるものではなく、ローエッジタイプのＶベルト等であってもよい。

実施形態１及び２では、圧縮ゴム層１１、接着ゴム層１２、及び背面ゴム層１３によりＶリブドベルト本体１０が構成されたものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、圧縮ゴム層１１及び接着ゴム層１２によりＶリブドベルト本体１０が構成され、背面ゴム層１３の代わりに、例えば、綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の糸で形成された織布、編物、不織布等で構成された補強布が設けられたものであってもよい。

実施形態１及び２では、ベルト伝動装置として自動車の補機駆動ベルト伝動装置２０を示したが、特にこれに限定されるものではなく、一般産業用等のベルト伝動装置であってもよい。

（ゴム組成物）
以下の実施例１〜３並びに比較例１及び２の未架橋ゴム組成物を調製した。それぞれの構成については表１にも示す。

＜実施例１＞
密閉式のバンバリーミキサーのチャンバーにゴム成分としてのＥＰＤＭ（ＪＳＲ社製 商品名：ＥＰ２２）を投入して素練りし、次いで、このゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラック（東海カーボン社製 商品名：シースト３）５０質量部、ステアリン酸（花王社製 商品名：ルナック）１質量部、オイル（日本サン石油社製 商品名：サンパー２２８０）８質量部、及び酸化亜鉛（堺化学工業社製 商品名：酸化亜鉛３種）５質量部を投入配合して混練することによりマスターバッチを調製した。

マスターバッチを室温まで冷却した後、密閉式のバンバリーミキサーのチャンバーにそのマスターバッチを投入して再び混練すると共に、そこに、ゴム成分１００質量部に対して、硫黄（日本乾溜工業社製 商品名：セイミＯＴ）１．７質量部、加硫促進剤（大内新興化学社製 商品名：ＭＳＡ）４質量部、中空粒子（積水化学工業社製 商品名：アドバンセルＥＭ４０３ 膨張開始温度Ｔａ：１５０〜１７０℃）２．３質量部、及び熱分解型発泡剤１（三協化成社製 商品名：セルマイクＣＥ ＡＤＣＡ系発泡剤 分解温度Ｔｂ：２０８℃）６．９質量部を投入配合して混練を継続し、チャンバー内の温度が１１０℃に達した時点で混練した未架橋ゴム組成物を放出した。そして、この未架橋ゴム組成物を実施例１とした。

実施例１では、中空粒子の膨張開始温度と熱分解型発泡剤１の分解温度との温度差（Ｔｂ−Ｔａ）が３８〜５８℃、及び熱分解型発泡剤の配合量の中空粒子の配合量に対する質量比が３．０である。

＜実施例２＞
中空粒子及び熱分解型発泡剤１の配合量を、ゴム成分１００質量部に対して、それぞれ１．２質量部及び８．７質量部としたことを除いて、実施例１と同一構成の未架橋ゴム組成物を実施例２とした。実施例２では、中空粒子の膨張開始温度と熱分解型発泡剤１の分解温度との温度差（Ｔｂ−Ｔａ）が３８〜５８℃、及び熱分解型発泡剤の配合量の中空粒子の配合量に対する質量比が７．３である。

＜実施例３＞
中空粒子の配合量をゴム成分１００質量部に対して３．５質量部とし、熱分解型発泡剤１の代わりに熱分解型発泡剤２（三協化成社製 商品名：セルマイクＡ ＤＰＴ系発泡剤 分解温度Ｔｂ：２０５℃）をゴム成分１００質量部に対して４．１質量部配合したことを除いて、実施例１と同一構成の未架橋ゴム組成物を実施例３とした。実施例３では、中空粒子の膨張開始温度と熱分解型発泡剤２の分解温度との温度差（Ｔｂ−Ｔａ）が３５〜５５℃、及び熱分解型発泡剤の配合量の中空粒子の配合量に対する質量比が１．２である。

＜比較例１＞
熱分解型発泡剤１を配合せず、中空粒子の配合量をゴム成分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と同一構成の未架橋ゴム組成物を比較例１とした。

＜比較例２＞
中空粒子を配合せず、熱分解型発泡剤１の配合量をゴム成分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と同一構成の未架橋ゴム組成物を比較例２とした。

（試験評価方法）
＜平均孔径＞
実施例１〜３並びに比較例１及び２の未架橋ゴム組成物のそれぞれについて、ロールミルにより厚さ２ｍｍのシート状に圧延し、それを用いてプレス成型することにより長さ７５ｍｍ、幅２５ｍｍ、及び厚さ５ｍｍの架橋したゴム組成物の板状の試験片を作製した。成型条件は、成型温度を１７０℃、成型圧力を０．９ＭＰａ、及び成型時間を３０分とした。

そして、試験片の表面形態をマイクロスコープ（キーエンス社製 型番：ＶＨＸ−２０００）で２００倍に拡大して観察し、実施例１〜３及び比較例１では、中空粒子によるシェルを有する凹孔について、また、比較例２では、熱分解型発泡剤によるシェルを有さない凹孔について、任意の１００個の孔径を測定し、それらの数平均を平均孔径とした。

＜孔径差＞
実施例１〜３並びに比較例１及び２の架橋したゴム組成物のそれぞれについて、マイクロスコープ（キーエンス社製 型番：ＶＨＸ−２０００）で２００倍に拡大して観察し、任意の１００個の孔径を測定し、孔径の最大値と最小値との差を孔径のばらつき（孔径差）とした。

＜異音評価＞
図１１は被水時異音評価用ベルト走行試験機４０のプーリレイアウトを示す。

被水時異音評価用ベルト走行試験機４０は、プーリ径が１４０ｍｍのリブプーリである駆動プーリ４１を備え、その駆動プーリ４１の右方にプーリ径が７５ｍｍのリブプーリである第１従動プーリ４２が設けられ、また、第１従動プーリ４２の上方で駆動プーリ４１の右斜め上方にプーリ径が５０ｍｍのリブプーリである第２従動プーリ４３が設けられ、さらに、駆動プーリ４１と第２従動プーリ４３との中間にプーリ径が７５ｍｍの平プーリであるアイドラプーリ４４が設けられている。そして、この被水時異音評価用ベルト走行試験機４０は、ＶリブドベルトＢのＶリブ側がリブプーリである駆動プーリ４１、第１及び第２従動プーリ４２，４３に接触すると共に、背面側が平プーリであるアイドラプーリ４４に接触して巻き掛けられるように構成されている。

実施例１〜３並びに比較例１及び２のそれぞれの未架橋ゴム組成物により圧縮ゴム層を形成した５種のＶリブドベルトを製作し、各ＶリブドベルトＢについて、上記被水時異音評価用ベルト走行試験機４０にセットし、１リブ当たり４９Ｎのベルト張力が負荷されるようにプーリ位置決めを行い、第２従動プーリ４３にそれが取り付けられたオルタネータに６０Ａの電流が流れるように抵抗を与え、常温下、駆動プーリ４１を８００ｒｐｍの回転数で回転させると共に、ＶリブドベルトＢの駆動プーリ４１への進入部においてＶリブドベルトＢのＶリブ側に毎分１０００ｍｌの割合で水を滴下した。そして、ベルト走行時の異音発生状況を、大、小、微小、及び無の四段階で評価した。

（試験評価結果）
表１に試験結果を示す。

表１によれば、中空粒子及び熱分解型発泡剤を併用した実施例１〜３では、中空粒子による凹孔の平均孔径が９２μｍ、１０９μｍ、及び７８μｍと比較的大きいのに対し、中空粒子のみを用いた比較例１では、中空粒子による凹孔の平均孔径が５０μｍであり、実施例１〜３の中空粒子による凹孔に比べると小さいことが分かる。

また、表面形態の観察によれば、中空粒子及び熱分解型発泡剤を併用した実施例１〜３では、中空粒子による凹孔の孔径差が小さい、つまり、凹孔の孔径のばらつきが小さいのに対し、熱分解型発泡剤のみを用いた比較例２では、凹孔の平均孔径は大きいものの、実施例１〜３の中空粒子による凹孔に比べると、孔径差が大きい、つまり、凹孔の孔径のばらつきが明らかに大きいことが分かる。

更に、実施例１〜３では、比較例１及び２に比べ、ベルト走行時の異音抑制効果が高いことが分かる。

本発明は、伝動ベルト及びその製造方法について有用である。

Claims (13)

1. ゴム成分に未膨張の中空粒子と熱分解型発泡剤とを配合した未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧すると共に架橋させることにより前記中空粒子が膨張して形成された多数の凹孔が表面に露出したゴム組成物でプーリ接触部分を構成する伝動ベルトの製造方法であって、
   前記中空粒子の膨張開始温度よりも前記熱分解型発泡剤の分解温度の方が高い伝動ベルトの製造方法。
2. 請求項１に記載された伝動ベルトの製造方法において、
   前記中空粒子の膨張開始温度が１４０〜１８０℃である伝動ベルトの製造方法。
3. 請求項１又は２に記載された伝動ベルトの製造方法において、
   前記熱分解型発泡剤の分解温度が１５０〜２３０℃である伝動ベルトの製造方法。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された伝動ベルトの製造方法において、
   前記中空粒子の膨張開始温度と前記熱分解型発泡剤の分解温度との温度差が１０〜８０℃である伝動ベルトの製造方法。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載された伝動ベルトの製造方法において、
   前記未膨張の中空粒子の前記ゴム成分１００質量部に対する配合量が０．５〜１０質量部である伝動ベルトの製造方法。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載された伝動ベルトの製造方法において、
   前記熱分解型発泡剤の前記ゴム成分１００質量部に対する配合量が０．５〜１０質量部である伝動ベルトの製造方法。
7. 請求項１乃至３のいずれかに記載された伝動ベルトの製造方法において、
   前記未膨張の中空粒子の前記ゴム成分１００質量部に対する配合量よりも前記熱分解型発泡剤の前記ゴム成分１００質量部に対する配合量の方が多い伝動ベルトの製造方法。
   
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載された伝動ベルトの製造方法において、
   前記熱分解型発泡剤のゴム成分１００質量部に対する配合量の前記未膨張の中空粒子のゴム成分１００質量部に対する配合量に対する質量比（熱分解型発泡剤のゴム成分１００質量部に対する配合量／未膨張の中空粒子のゴム成分１００質量部に対する配合量）が１〜１０である伝動ベルトの製造方法。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載された伝動ベルトの製造方法において、
   前記熱分解型発泡剤が、ＡＤＣＡ系発泡剤、ＤＰＴ系発泡剤、ＯＢＳＨ系発泡剤、及びＨＤＣＡ系発泡剤のうちの１種又は２種以上である伝動ベルトの製造方法。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載された伝動ベルトの製造方法において、
    前記未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧するときの成型圧力を０．７ＭＰａ以上とする伝動ベルトの製造方法。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載された伝動ベルトの製造方法において、
    前記中空粒子による前記多数の凹孔の平均孔径が７０〜１２０μｍである伝動ベルトの製造方法。
12. 請求項１乃至１１のいずれかに記載された伝動ベルトの製造方法において、
    前記中空粒子による前記多数の凹孔の孔径差が５０μｍ以下である伝動ベルトの製造方法。
13. ゴム成分に未膨張の中空粒子と熱分解型発泡剤とを配合した未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧すると共に架橋させることにより前記中空粒子が膨張して形成された多数の凹孔が表面に露出したゴム組成物でプーリ接触部分が構成された伝動ベルトであって、
    前記中空粒子による前記多数の凹孔の平均孔径が７０〜１２０μｍであり、且つ前記中空粒子による前記多数の凹孔の孔径差が５０μｍ以下である伝動ベルト。