WO2020246190A1 - 伝動ベルト - Google Patents

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WO2020246190A1
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belt
rubber
rubber composition
mass
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正吾 小林
育人 土井
秀之 加藤
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バンドー化学株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a transmission belt.
  • Patent Document 1 discloses that an adhesive rubber layer in which a core wire is embedded in a belt body of a transmission belt is formed of a rubber composition containing cellulosic fine fibers.
  • the present invention is a transmission belt including a rubber belt body and a core wire embedded in the belt body, and a portion of the belt body in which the core wire is embedded is arranged at 25 ° C.
  • the storage longitudinal elastic modulus in the direction is 80 MPa or more, and the ratio of the storage longitudinal elastic modulus in the columnar direction to the storage longitudinal elastic modulus in the antilinear direction at 25 ° C. is 1.20 or more and 2.50 or less. It is made of a rubber composition.
  • FIGS. 1A to 1C show the double cogged V-belt B (transmission belt) according to the embodiment.
  • the double cogged V-belt B according to the embodiment is a low-edge V-belt used as a power transmission member for shifting in, for example, a transmission of a two-wheeled vehicle.
  • the double cogged V-belt B according to the embodiment has, for example, a belt length of 500 mm or more and 1400 mm or less, a maximum belt width of 15 mm or more and 40 mm or less, and a maximum belt thickness of 7.0 mm or more and 18.0 mm or less.
  • the double cogged V-belt B includes an endless rubber belt body 11.
  • the belt body 11 is formed so that the cross-sectional shape along the belt width direction is a combination of an isosceles trapezoid on the inner peripheral side of the belt and a horizontally long rectangle on the outer peripheral side of the belt.
  • the inclined surfaces on both sides of the belt body 11 are formed as pulley contact surfaces.
  • the belt main body 11 is composed of three layers: an adhesive rubber layer 111 in the middle portion in the belt thickness direction, a compression rubber layer 112 on the inner peripheral side of the belt, and an extension rubber layer 113 on the outer peripheral side of the belt.
  • the double cogged V-belt B includes a core wire 12 embedded in an intermediate portion of the adhesive rubber layer 111 in the belt thickness direction.
  • the core wire 12 is provided so as to form a spiral having a pitch in the belt width direction along the circumferential direction.
  • the double cogged V-belt B according to the embodiment includes a covering cloth 13 provided so as to cover the surface of the compressed rubber layer 112 on the inner peripheral side of the belt.
  • lower cog forming portions 112a having a sine-curved cross-sectional shape along the belt length direction are arranged at a constant pitch.
  • the lower cog forming portion 112a is covered with the covering cloth 13 to form the lower cog 14.
  • upper cogs 15 having a rectangular cross-sectional shape along the belt length direction are arranged at a constant pitch.
  • the adhesive rubber layer 111 constitutes a portion of the belt body 10 in which the core wire 12 is embedded.
  • the adhesive rubber layer 111 is formed of the rubber composition A.
  • the rubber composition A is arranged so that the columnar direction corresponds to the belt length direction and the anti-columnar direction corresponds to the belt width direction, respectively.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the columnar direction at 25 ° C. of the rubber composition A forming the adhesive rubber layer 111 is 80 MPa or more, preferably 100 MPa or more, more preferably 120 MPa or more from the viewpoint of obtaining excellent durability.
  • the above is preferably 150 MPa or less.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'of the rubber composition A at 25 ° C. in the anti-columnar direction is preferably 50 MPa or more, more preferably 60 MPa or more, still more preferably 80 MPa or more, and preferably 80 MPa or more, from the viewpoint of obtaining excellent durability. Is 100 MPa or less.
  • these storage longitudinal elastic moduli E' are measured according to JIS K6394: 2007.
  • the storage longitudinal elastic modulus E') in the anti-columnar direction at 25 ° C. is 1.20 or more and 2.50 or less, preferably 1.30 or more and 2.00 or less from the viewpoint of obtaining excellent durability. It is preferably 1.35 or more and 1.60 or less, and more preferably 1.45 or more and 1.50 or less.
  • the storage longitudinal elastic modulus in the columnar direction at 25 ° C. of the rubber composition forming the adhesive rubber layer 111 forming the portion of the belt body 11 in which the core wire 12 is embedded is determined.
  • Excellent durability can be obtained by having a high value of 80 MPa or more and a ratio of the ratio to the storage longitudinal elastic modulus in the anti-columnar direction at 25 ° C. of 1.20 or more and 2.50 or less. This occurs at the interface between the adhesive rubber layer 111 and the core wire 12 because the storage longitudinal elastic modulus of the adhesive rubber layer 111 in the columnar direction is slightly higher than the storage longitudinal elastic modulus E'in the anti-arrational direction.
  • the rubber composition A forming the adhesive rubber layer 111 is an uncrosslinked rubber composition obtained by blending various rubber compounding agents with rubber components and kneading them, and then crosslinking them by heating and pressurizing.
  • the rubber component examples include chloroprene rubber (CR); ethylene- ⁇ -olefin elastomers such as ethylene propylene copolymer (EPR), ethylene propylene proer polymer (EPDM), ethylene octene copolymer, and ethylene butene copolymer; Chlorosulfonated polyethylene rubber (CSM); hydrogenated acrylonitrile rubber (H-NBR) and the like can be mentioned.
  • the rubber component is preferably one of these rubbers or a blended rubber of two or more, and more preferably contains chloroprene rubber (CR) from the viewpoint of obtaining excellent durability, and sulfur-modified chloroprene rubber. It is more preferable to contain (sulfur-modified CR).
  • the rubber composition A preferably contains cellulosic fine fibers dispersed in a rubber component from the viewpoint of obtaining high elasticity with appropriate anisotropy and excellent durability.
  • Cellulose-based fine fibers are fiber materials derived from cellulosic fine fibers composed of skeletal components of plant cell walls obtained by finely loosening plant fibers. Examples of raw material plants for cellulosic fine fibers include trees, bamboos, rice (rice straw), potatoes, sugar cane (bagasse), aquatic plants, and seaweeds. Of these, wood is preferred.
  • cellulosic fine fiber examples include the cellulosic fine fiber itself and the hydrophobicized cellulose fine fiber obtained by hydrophobizing the cellulosic fine fiber itself.
  • Cellulose-based fine fibers preferably contain one or both of these.
  • cellulosic fine fibers include those having a high aspect ratio produced by mechanical defibration means and those having acicular crystals produced by chemical defibration means.
  • the cellulosic fine fibers preferably contain one or both of them, and more preferably contain cellulosic fine fibers produced by mechanical defibration means from the viewpoint of obtaining excellent durability.
  • the average fiber diameter of the cellulosic fine fibers is, for example, 10 nm or more and 1000 nm or less.
  • the average fiber length of the cellulosic fine fibers is, for example, 0.1 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the content of the cellulosic fine fibers in the rubber composition A is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less, more preferably 1.5 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the rubber component, from the viewpoint of obtaining excellent durability. It is 10 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or more and 5 parts by mass or less.
  • the rubber composition A may contain carbon black dispersed in the rubber component.
  • carbon black include channel black; furnace black such as SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF, and N-234; thermal black such as FT and MT; Examples include acetylene black.
  • the carbon black preferably contains one or more of these, and more preferably contains carbon black having an arithmetic mean particle size of 50 ⁇ m or less, and contains FEF, from the viewpoint of obtaining excellent durability. Is more preferable.
  • the content of carbon black in the rubber composition A is increased with respect to 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of increasing elasticity, reducing energy loss during deformation, suppressing heat generation, and obtaining excellent durability. It is preferably 30 parts by mass or more and 80 parts by mass or less, and more preferably 50 parts by mass or more and 60 parts by mass or less.
  • the content of carbon black in the rubber composition A is preferably higher than the content of the cellulosic fine fibers from the same viewpoint.
  • the ratio of the carbon black content to the content of the cellulosic fine fibers in the rubber composition A is preferably 10 or more and 30 or less from the same viewpoint. It is preferably 15 or more and 25 or less, and more preferably 17 or more and 20 or less.
  • the rubber composition A may contain a plasticizer, a processing aid, an antiaging agent, a cross-linking agent, a co-cross-linking agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerator, and the like as other rubber compounding agents. It is preferable that the rubber composition A does not substantially contain short fibers having a fiber diameter of 10 ⁇ m or more.
  • substantially free of short fibers means that the short fibers are not contained at all, or the content of the short fibers is 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Say something.
  • the compressed rubber layer 112 and the stretched rubber layer 113 also have a rubber composition in which an uncrosslinked rubber composition obtained by blending various rubber compounding agents with a rubber component and kneading the rubber component is heated and pressed to crosslink. It is made of things.
  • the rubber composition forming the compressed rubber layer 112 and / or the stretched rubber layer 113 may be the same as the rubber composition A forming the adhesive rubber layer 111.
  • the core wire 12 is composed of twisted yarns such as polyester fiber, polyethylene naphthalate fiber, aramid fiber, and vinylon fiber. It is preferable that the core wire 12 is subjected to an adhesive treatment such as an RFL treatment for imparting adhesiveness to the adhesive rubber layer 111 of the belt body 11.
  • the covering cloth 13 is made of, for example, a woven cloth, a knitted fabric, a non-woven fabric or the like formed of threads such as cotton, polyamide fibers, polyester fibers and aramid fibers. It is preferable that the covering cloth 13 is subjected to an adhesive treatment such as an RFL treatment for imparting adhesiveness to the compressed rubber layer 112 of the belt body 11.
  • the double cogged V-belt B according to the embodiment can be manufactured by a known method that has been generally used conventionally. However, at this time, the uncrosslinked rubber sheet of the rubber composition A forming the adhesive rubber layer 111 before cross-linking is arranged so that the columnar direction corresponds to the belt length direction and the anti-columnarization direction corresponds to the belt width direction. To do.
  • the uncrosslinked rubber sheet before cross-linking is placed in the columnar direction so that the belt width direction becomes more elastic in order to increase the lateral pressure resistance. Is arranged so that the belt width direction and the anisotropy direction correspond to the belt length direction, respectively.
  • the uncrosslinked rubber sheet of the rubber composition A is arranged in the opposite arrangement.
  • the double cogged V-belt B is used, but the present invention is not particularly limited, and a low-edge V-belt, a wrapped V-belt, a V-ribbed belt, a flat belt, a toothed belt, or the like may be used.
  • Example 1 Kraft pulp is added to water so that its content is 1% by mass, premixed with a stirrer, then put into a atomizing device (manufactured by Starburst Sugino Machine Limited), pressurized to 150 MPa, and ceramic balls.
  • a atomizing device manufactured by Starburst Sugino Machine Limited
  • An aqueous dispersion of cellulosic fine fibers produced by mechanical defibration means was prepared by repeating the process of colliding with the sugino machine eight times.
  • the aqueous dispersion of cellulosic fine fibers was mixed with sulfur-modified CR latex so that the content of the cellulosic fine fibers was 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the sulfur-modified CR of the rubber component of the sulfur-modified CR latex.
  • the mixture was air-dried and solidified.
  • a solid CR-cellulose fine fiber composite was put into a rubber kneader and kneaded, and 45 parts by mass of carbon black (FEF arithmetic average particle size: 43 ⁇ m) was added to 100 parts by mass of sulfur-modified CR of the rubber component. ), 5 parts by mass of plasticizer (DOS), 1 part by mass of processing aid (stearic acid), 4 parts by mass of anti-aging agent, 6 parts by mass of co-crosslinking agent (bismaleimide), and 5 parts by mass of oxidation.
  • DOS plasticizer
  • processing aid stearic acid
  • anti-aging agent stearic acid
  • 6 parts by mass of co-crosslinking agent bismaleimide
  • An uncrosslinked rubber composition was prepared by adding magnesium and kneading, and then further adding 5 parts by mass of zinc oxide and kneading, and passing the uncrosslinked rubber composition through a calender device to prepare an uncrosslinked rubber sheet 1.
  • the sheet-shaped rubber composition obtained by heating and pressurizing the uncrosslinked rubber sheet 1 to crosslink the rubber composition was measured according to JIS K6394: 2007, and the storage longitudinal elastic modulus E'in the columnar direction at 25 ° C. was 80 MPa. there were.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the anti-columnar direction at 25 ° C. was 54 MPa.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the columnar direction / the storage longitudinal elastic modulus E'in the anti-columnar direction is 1.48.
  • Example 1 A double-cogged V-belt having the same configuration as that of the embodiment was produced, and it was designated as Example 1.
  • the compressed rubber layer and the stretched rubber layer are uncrosslinked rubber sheets in which aramid short fibers are mixed with sulfur-modified CR, which is a rubber component, and the columnar direction corresponds to the belt width direction and the anti-arrangement direction corresponds to the belt length direction, respectively. It was formed of a rubber composition which was arranged so as to be crosslinked.
  • the core wire was composed of twisted yarn of para-aramid fiber subjected to RFL treatment and rubber glue treatment.
  • the covering cloth was composed of a polyester fiber woven cloth that had been subjected to RFL treatment and rubber glue treatment.
  • the belt size was 1200 mm in length, 33 mm in maximum belt width, and 16 mm in maximum belt thickness.
  • Example 2 An uncrosslinked rubber sheet 2 having the same configuration as the uncrosslinked rubber sheet 1 in Example 1 was produced except that the amount of carbon black blended was 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the sulfur-modified CR of the rubber component.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the columnar direction at 25 ° C. of the sheet-like rubber composition obtained by heating and pressurizing the uncrosslinked rubber sheet 2 to crosslink it was 102 MPa.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the anti-columnar direction at 25 ° C. was 73 MPa.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the columnar direction / the storage longitudinal elastic modulus E'in the anti-columnar direction is 1.40.
  • Example 2 a double-cogged V-belt having the same configuration as that of Example 1 was produced except that the uncrosslinked rubber sheet 2 was used instead of the uncrosslinked rubber sheet 1, and this was designated as Example 2.
  • Example 3 An uncrosslinked rubber sheet 3 having the same configuration as the uncrosslinked rubber sheet 1 in Example 1 was produced except that the blending amount of carbon black was 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the sulfur-modified CR of the rubber component.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the columnar direction at 25 ° C. of the sheet-like rubber composition obtained by heating and pressurizing the uncrosslinked rubber sheet 3 to crosslink it was 128 MPa.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the anti-columnar direction at 25 ° C. was 86 MPa.
  • the stored Young's modulus E'in the columnar direction / the stored Young's modulus E'in the anti-columnar direction is 1.49.
  • Example 3 a double-cogged V-belt having the same configuration as that of Example 1 except that the uncrosslinked rubber sheet 3 was used instead of the uncrosslinked rubber sheet 1 was produced, and this was designated as Example 3.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the columnar direction at 25 ° C. of the sheet-like rubber composition obtained by heating and pressurizing the uncrosslinked rubber sheet 4 to crosslink it was 63 MPa.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the anti-columnar direction at 25 ° C. was 56 MPa.
  • the stored Young's modulus E'in the columnar direction / the stored Young's modulus E'in the anti-columnar direction is 1.13.
  • Example 1 a double-cogged V-belt having the same configuration as that of Example 1 was produced except that the uncrosslinked rubber sheet 4 was used instead of the uncrosslinked rubber sheet 1, and this was designated as Comparative Example 1.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the columnar direction at 25 ° C. of the sheet-like rubber composition obtained by heating and pressurizing the uncrosslinked rubber sheet 5 to crosslink it was 91 MPa.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the anti-columnar direction at 25 ° C. was 79 MPa.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the columnar direction / the storage longitudinal elastic modulus E'in the anti-columnar direction is 1.15.
  • Example 2 a double-cogged V-belt having the same configuration as that of Example 1 was produced except that the uncrosslinked rubber sheet 5 was used instead of the uncrosslinked rubber sheet 1, and this was designated as Comparative Example 2.
  • a sulfur-modified CR obtained by air-drying and solidifying a sulfur-modified CR latex is used, and an RFL-treated para-aramid short fiber having a fiber length of 1 mm is used as a rubber component of sulfur.
  • An uncrosslinked rubber sheet 6 having the same configuration as the uncrosslinked rubber sheet 1 in Example 1 was produced except that 1 part by mass was blended with respect to 100 parts by mass of the modified CR.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the columnar direction at 25 ° C. of the sheet-like rubber composition obtained by heating and pressurizing the uncrosslinked rubber sheet 6 to crosslink it was 155 MPa.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the anti-columnar direction at 25 ° C. was 60 MPa.
  • the storage longitudinal elastic modulus E'in the columnar direction / the storage longitudinal elastic modulus E'in the anti-columnar direction is 2.58.
  • FIG. 2 shows the pulley layout of the belt running tester 20.
  • the belt running tester 20 includes a drive pulley 21 and a driven pulley 22 provided at intervals on the left and right sides.
  • the drive pulley 21 has a pulley diameter of 80 mm and has a V-groove on the outer periphery.
  • the driven pulley 22 has a pulley diameter of 200 mm and has a V-groove on the outer periphery.
  • the double cogged V-belts B of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were wound so as to be fitted into the V grooves of the drive pulley 21 and the driven pulley 22. Then, the drive pulley 21 is rotated at a rotation speed of 6000 rpm under an atmospheric temperature of 80 ° C., and in that state, a rotational torque load at which the input torque of the drive pulley 21 becomes 80 Nm is applied to the driven pulley 22, and the belt runs until it is cut. I let you. Then, the running time from the start of running the belt to the cutting was measured as the durable life.
  • Test results The test results are shown in Table 2. According to Table 2, it can be seen that Examples 1 to 3 are remarkably superior in durability to Comparative Examples 1 to 3. In addition, it is considered that Comparative Example 3 was damaged at an early stage because it contained short fibers.
  • the present invention is useful in the technical field of transmission belts.

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Abstract

伝動ベルト（Ｂ）は、ゴム製のベルト本体（１０）と、ベルト本体（１０）に埋設された心線（１２）とを備える。ベルト本体（１０）における心線（１２）が埋設された部分（１１）は、２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数が８０ＭＰａ以上であるとともに、その２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数の２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数に対する比が１．２０以上２．５０以下であるゴム組成物で形成されている。このゴム組成物は、列理方向がベルト長さ方向及び反列理方向がベルト幅方向にそれぞれ対応するように配置されている。

Description

伝動ベルト
　本発明は、伝動ベルトに関する。
　伝動ベルトを形成するゴム組成物にセルロース系微細繊維を含有させることが知られている。例えば、特許文献１には、伝動ベルトのベルト本体における心線が埋設された接着ゴム層を、セルロース系微細繊維を含有するゴム組成物で形成することが開示されている。
特許第６４８７０３７号公報
　本発明は、ゴム製のベルト本体と、前記ベルト本体に埋設された心線と、を備えた伝動ベルトであって、前記ベルト本体における前記心線が埋設された部分は、２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数が８０ＭＰａ以上であるとともに、前記２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数の２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数に対する比が１．２０以上２．５０以下であるゴム組成物で形成されている。
実施形態に係るダブルコグドＶベルトの一片の斜視図である。 実施形態に係るダブルコグドＶベルトのベルト幅方向に沿った断面図である。 実施形態に係るダブルコグドＶベルトのベルト長さ方向に沿った断面図である。 ベルト走行試験機のプーリレイアウト図である。
　以下、実施形態について詳細に説明する。
　図１Ａ～Ｃは、実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢ（伝動ベルト）を示す。実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、例えば２輪車の変速装置における変速用の動力伝達部材として用いられるローエッジＶベルトである。実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、例えば、ベルト長さが５００ｍｍ以上１４００ｍｍ以下、ベルト最大幅が１５ｍｍ以上４０ｍｍ以下、及びベルト最大厚さが７．０ｍｍ以上１８．０ｍｍ以下である。
　実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、エンドレスのゴム製のベルト本体１１を備える。ベルト本体１１は、ベルト幅方向に沿った断面形状が、ベルト内周側の等脚台形とベルト外周側の横長矩形とが積層されるように組み合わされた形状に形成されている。ベルト本体１１の両側の傾斜面は、プーリ接触面に構成されている。ベルト本体１１は、ベルト厚さ方向の中間部の接着ゴム層１１１と、ベルト内周側の圧縮ゴム層１１２と、ベルト外周側の伸張ゴム層１１３との３層で構成されている。
　実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、接着ゴム層１１１のベルト厚さ方向の中間部に埋設された心線１２を備える。心線１２は、周方向に沿ってベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成して延びるように設けられている。実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、圧縮ゴム層１１２のベルト内周側の表面を被覆するように設けられた被覆布１３を備える。圧縮ゴム層１１２の内周には、ベルト長さ方向に沿った断面形状がサインカーブ状に形成された下コグ形成部１１２ａが一定ピッチで配設されている。そして、この下コグ形成部１１２ａが被覆布１３で被覆されて下コグ１４が構成されている。一方、伸張ゴム層１１３の外周には、ベルト長さ方向に沿った断面形状が矩形状に形成された上コグ１５が一定ピッチで配設されている。
　接着ゴム層１１１は、ベルト本体１０における心線１２が埋設された部分を構成する。接着ゴム層１１１は、ゴム組成物Ａで形成されている。このゴム組成物Ａは、列理方向がベルト長さ方向及び反列理方向がベルト幅方向にそれぞれ対応するように配置されている。
　接着ゴム層１１１を形成するゴム組成物Ａの２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は、８０ＭＰａ以上であり、優れた耐久性を得る観点から、好ましくは１００ＭＰａ以上、より好ましくは１２０ＭＰａ以上であり、好ましくは１５０ＭＰａ以下である。ゴム組成物Ａの２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は、優れた耐久性を得る観点から、好ましくは５０ＭＰａ以上、より好ましくは６０ＭＰａ以上、更に好ましくは８０ＭＰａ以上であり、好ましくは１００ＭＰａ以下である。ここで、これらの貯蔵縦弾性係数Ｅ’は、ＪＩＳ Ｋ６３９４：２００７に準じて測定されるものである。
　ゴム組成物Ａの２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’の２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’に対する比（２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’／２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’）は、１．２０以上２．５０以下であって、優れた耐久性を得る観点から、好ましくは１．３０以上２．００以下、より好ましくは１．３５以上１．６０以下、更に好ましくは１．４５以上１．５０以下である。
　実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢによれば、ベルト本体１１における心線１２が埋設された部分を構成する接着ゴム層１１１を形成するゴム組成物の２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数が８０ＭＰａ以上と高く、また、それの２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数に対する比が１．２０以上２．５０以下であることにより、優れた耐久性を得ることができる。これは、接着ゴム層１１１の列理方向の貯蔵縦弾性係数が反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’に比べてわずかに高いことにより、接着ゴム層１１１と心線１２との界面に発生する剪断負荷に対する耐久性が高まる一方、反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’が低いことにより接着ゴム層１１１と圧縮ゴム層１１２との間に発生するベルト幅方向の弾性率差が緩和されるためであると推測される。
　接着ゴム層１１１を形成するゴム組成物Ａは、ゴム成分に各種のゴム配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物が加熱及び加圧されて架橋したものである。
　ゴム成分としては、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）；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種のゴム又は２種以上のブレンドゴムであることが好ましく、優れた耐久性を得る観点から、クロロプレンゴム（ＣＲ）を含むことがより好ましく、硫黄変性クロロプレンゴム（硫黄変性ＣＲ）を含むことが更に好ましい。
　ゴム組成物Ａは、適度な異方性で高弾性化し、優れた耐久性を得る観点から、ゴム成分に分散したセルロース系微細繊維を含有することが好ましい。セルロース系微細繊維は、植物繊維を細かくほぐすことで得られる植物細胞壁の骨格成分で構成されたセルロース微細繊維を由来とする繊維材料である。セルロース系微細繊維の原料植物としては、例えば、木、竹、稲（稲わら）、じゃがいも、サトウキビ（バガス）、水草、海藻等が挙げられる。これらのうち木が好ましい。
　セルロース系微細繊維としては、セルロース微細繊維自体及びそれを疎水化処理した疎水化セルロース微細繊維が挙げられる。セルロース系微細繊維は、これらのうちの一方又は両方を含むことが好ましい。
　セルロース系微細繊維としては、機械的解繊手段によって製造された高アスペクト比のもの及び化学的解繊手段によって製造された針状結晶のものが挙げられる。セルロース系微細繊維は、これらのうちの一方又は両方を含むことが好ましく、優れた耐久性を得る観点から、機械的解繊手段によって製造されたセルロース系微細繊維を含むことがより好ましい。
　セルロース系微細繊維の平均繊維径は、例えば１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。セルロース系微細繊維の平均繊維長は、例えば０．１μｍ以上１０００μｍ以下である。ゴム組成物Ａにおけるセルロース系微細繊維の含有量は、優れた耐久性を得る観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上２０質量部以下、より好ましくは１．５質量部以上１０質量部以下、更に好ましくは２質量部以上５質量部以下である。
　ゴム組成物Ａは、ゴム成分に分散したカーボンブラックを含有していてもよい。カーボンブラックとしては、例えば、チャネルブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、Ｎ－３３９、ＨＡＦ、Ｎ－３５１、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＥＣＦ、Ｎ－２３４などのファーネスブラック；ＦＴ、ＭＴなどのサーマルブラック；アセチレンブラック等が挙げられる。カーボンブラックは、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましく、優れた耐久性を得る観点から、算術平均粒子径が５０μｍ以下のカーボンブラックを含むことがより好ましく、ＦＥＦを含むことが更に好ましい。
　ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラックの含有量は、高弾性化する一方、変形時のエネルギーロスを小さくして発熱を抑制し、優れた耐久性を得る観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは３０質量部以上８０質量部以下、より好ましくは５０質量部以上６０質量部以下である。ゴム組成物Ａがセルロース系微細繊維及びカーボンブラックの両方を含有する場合、ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラックの含有量は、同様の観点から、セルロース系微細繊維の含有量よりも多いことが好ましい。ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラックの含有量のセルロース系微細繊維の含有量に対する比（カーボンブラックの含有量／セルロース系微細繊維の含有量）は、同様の観点から、好ましくは１０以上３０以下、より好ましくは１５以上２５以下、更に好ましくは１７以上２０以下である。
　ゴム組成物Ａは、その他のゴム配合剤として、可塑剤、加工助剤、老化防止剤、架橋剤、共架橋剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等を含有していてもよい。なお、ゴム組成物Ａは、繊維径が１０μｍ以上の短繊維を実質的に含有していないことが好ましい。ここで、「短繊維を実質的に含有していない」とは、短繊維を全く含有していないこと、又は、短繊維の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して３質量部以下であることをいう。
　圧縮ゴム層１１２及び伸張ゴム層１１３も、接着ゴム層１１１と同様に、ゴム成分に各種のゴム配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物が加熱及び加圧されて架橋したゴム組成物で形成されている。圧縮ゴム層１１２及び／又は伸張ゴム層１１３を形成するゴム組成物は、接着ゴム層１１１を形成するゴム組成物Ａと同一であってもよい。
　心線１２は、ポリエステル繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維等の撚糸で構成されている。心線１２には、ベルト本体１１の接着ゴム層１１１に対する接着性を付与するためのＲＦＬ処理等の接着処理が施されていることが好ましい。
　被覆布１３は、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ている。被覆布１３には、ベルト本体１１の圧縮ゴム層１１２に対する接着性を付与するためのＲＦＬ処理等の接着処理が施されていることが好ましい。
実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、従来から一般的に行われている公知の方法で製造することができる。但し、このとき、接着ゴム層１１１を形成するゴム組成物Ａの架橋前の未架橋ゴムシートを、列理方向がベルト長さ方向及び反列理方向がベルト幅方向にそれぞれ対応するように配置する。通常、異方性の高いゴム組成物で接着ゴム層を形成する場合、耐側圧性を高めるため、ベルト幅方向がより高弾性となるように、架橋前の未架橋ゴムシートを、列理方向がベルト幅方向及び反列理方向がベルト長さ方向にそれぞれ対応するように配置する。しかしながら、実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢの製造においては、ゴム組成物Ａの未架橋ゴムシートを、それとは逆の配置にする。
　なお、上記実施形態では、ダブルコグドＶベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、ローエッジＶベルト、ラップドＶベルト、Ｖリブドベルト、平ベルト、歯付ベルト等であってもよい。
　（ダブルコグドＶベルト）
　以下の実施例１～３及び比較例１～３のダブルコグドＶベルトを作製した。それぞれの接着ゴム層を形成するゴム組成物の構成は表１にも示す。
　＜実施例１＞
　クラフトパルプを、その含有量が１質量％となるように水に加えて攪拌機で予備混合した後、それを微粒化装置（スターバースト　スギノマシン社製）に投入し、１５０ＭＰａに加圧してセラミックスボールに衝突させる処理を８回繰り返すことにより、機械的解繊手段によって製造されたセルロース系微細繊維の水分散体を調製した。
　セルロース系微細繊維の水分散体を、硫黄変性ＣＲラテックスに、セルロース系微細繊維の含有量が硫黄変性ＣＲラテックスのゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して３質量部となるように混合し、その混合液を風乾して固形化させた。
　固体のＣＲ-セルロース系微細繊維複合体をゴム混練機に投入して混練し、そこに、ゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して、４５質量部のカーボンブラック（ＦＥＦ　算術平均粒子径：４３μｍ）、５質量部の可塑剤（ＤＯＳ）、１質量部の加工助剤（ステアリン酸）、４質量部の老化防止剤、６質量部の共架橋剤（ビスマレイミド）、及び５質量部の酸化マグネシウムを投入して混練し、その後、更に５質量部の酸化亜鉛を投入して混練することにより未架橋ゴム組成物を調製し、それをカレンダ装置に通して未架橋ゴムシート１を作製した。
　この未架橋ゴムシート１を加熱及び加圧して架橋させたシート状のゴム組成物について、ＪＩＳ Ｋ６３９４：２００７に準じて測定したところ、２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は８０ＭＰａであった。２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は５４ＭＰａであった。列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’／反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’が１．４８である。
　そして、この未架橋ゴムシート１を、列理方向がベルト長さ方向及び反列理方向がベルト幅方向にそれぞれ対応するように配置して架橋させたゴム組成物で接着ゴム層を形成した上記実施形態と同様の構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例１とした。
　なお、圧縮ゴム層及び伸張ゴム層は、ゴム成分の硫黄変性ＣＲにアラミド短繊維を配合した未架橋ゴムシートを、列理方向がベルト幅方向及び反列理方向がベルト長さ方向にそれぞれ対応するように配置して架橋させたゴム組成物で形成した。心線は、ＲＦＬ処理及びゴム糊処理を施したパラ系アラミド繊維の撚糸で構成した。被覆布は、ＲＦＬ処理及びゴム糊処理を施したポリエステル繊維の織布で構成した。ベルトサイズは、ベルト長さが１２００ｍｍ、ベルト最大幅が３３ｍｍ、及びベルト最大厚さが１６ｍｍとした。
　＜実施例２＞
　カーボンブラックの配合量を、ゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して５０質量部としたことを除いて実施例１における未架橋ゴムシート１と同一構成の未架橋ゴムシート２を作製した。
　この未架橋ゴムシート２を加熱及び加圧して架橋させたシート状のゴム組成物の２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は１０２ＭＰａであった。２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は７３ＭＰａであった。列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’／反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’が１．４０である。
　そして、未架橋ゴムシート１に代えて、この未架橋ゴムシート２を用いたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例２とした。
　＜実施例３＞
　カーボンブラックの配合量を、ゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して５５質量部としたことを除いて実施例１における未架橋ゴムシート１と同一構成の未架橋ゴムシート３を作製した。
　この未架橋ゴムシート３を加熱及び加圧して架橋させたシート状のゴム組成物の２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は１２８ＭＰａであった。２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は８６ＭＰａであった。列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’／反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’が１．４９である。
　そして、未架橋ゴムシート１に代えて、この未架橋ゴムシート３を用いたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例３とした。
　＜比較例１＞
　ＣＲ-セルロース系微細繊維複合体に代えて、硫黄変性ＣＲラテックスを風乾して固形化させた硫黄変性ＣＲを用いたことを除いて実施例１における未架橋ゴムシート１と同一構成の未架橋ゴムシート４を作製した。
　この未架橋ゴムシート４を加熱及び加圧して架橋させたシート状のゴム組成物の２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は６３ＭＰａであった。２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は５６ＭＰａであった。列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’／反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’が１．１３である。
　そして、未架橋ゴムシート１に代えて、この未架橋ゴムシート４を用いたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例１とした。
　＜比較例２＞
　ＣＲ-セルロース系微細繊維複合体に代えて、硫黄変性ＣＲラテックスを風乾して固形化させた硫黄変性ＣＲを用い、カーボンブラックの配合量を、ゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して６０質量部としたことを除いて実施例１における未架橋ゴムシート１と同一構成の未架橋ゴムシート５を作製した。
　この未架橋ゴムシート５を加熱及び加圧して架橋させたシート状のゴム組成物の２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は９１ＭＰａであった。２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は７９ＭＰａであった。列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’／反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’が１．１５である。
　そして、未架橋ゴムシート１に代えて、この未架橋ゴムシート５を用いたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例２とした。
　＜比較例３＞
　ＣＲ-セルロース系微細繊維複合体に代えて、硫黄変性ＣＲラテックスを風乾して固形化させた硫黄変性ＣＲを用い、繊維長１ｍｍのＲＦＬ処理を施したパラ系アラミド短繊維を、ゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して１質量部配合したことを除いて実施例１における未架橋ゴムシート１と同一構成の未架橋ゴムシート６を作製した。
　この未架橋ゴムシート６を加熱及び加圧して架橋させたシート状のゴム組成物の２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は１５５ＭＰａであった。２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’は６０ＭＰａであった。列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’／反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’が２．５８である。
　そして、未架橋ゴムシート１に代えて、この未架橋ゴムシート６を用いたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例３とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　（試験方法）
　図２は、ベルト走行試験機２０のプーリレイアウトを示す。
　このベルト走行試験機２０は、左右に間隔をおいて設けられた駆動プーリ２１及び従動プーリ２２を備える。駆動プーリ２１は、プーリ径が８０ｍｍであり、外周にＶ溝を有する。従動プーリ２２は、プーリ径が２００ｍｍであり、外周にＶ溝を有する。
　実施例１～３及び比較例１～３のそれぞれのダブルコグドＶベルトＢについて、駆動プーリ２１及び従動プーリ２２のＶ溝に嵌め入れるように巻き掛けた。そして、雰囲気温度８０℃の下、駆動プーリ２１を回転数６０００ｒｐｍで回転させ、その状態で駆動プーリ２１の入力トルクが８０Ｎ・ｍとなる回転トルク負荷を従動プーリ２２に与え、切断するまでベルト走行させた。そして、ベルト走行開始から切断までの走行時間を耐久寿命として測定した。
　（試験結果）
　試験結果を表２に示す。この表２によれば、実施例１～３は、比較例１～３に比べて、著しく耐久性が優れることが分かる。なお、比較例３は、短繊維を含有していたため早期に破損したものと考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　本発明は、伝動ベルトの技術分野について有用である。
Ｂ　ダブルコグドＶドベルト（伝動ベルト）
Ｓ　ベルトスラブ
Ｓ’　未架橋スラブ
１１　ベルト本体
１１１　接着ゴム層
１１１’，１１２’，１１３’　未架橋ゴムシート
１１２　圧縮ゴム層
１１２ａ　下コグ形成部
１１３　伸張ゴム層
１２　心線
１３　被覆布
１４　下コグ
１５　上コグ
２０　ベルト走行試験機
２１　駆動プーリ
２２　従動プーリ

Claims (11)

  1. 　ゴム製のベルト本体と、前記ベルト本体に埋設された心線と、を備えた伝動ベルトであって、
    　前記ベルト本体における前記心線が埋設された部分は、２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数が８０ＭＰａ以上であるとともに、前記２５℃における列理方向の貯蔵縦弾性係数の２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数に対する比が１．２０以上２．５０以下であるゴム組成物で形成されており、
    　前記ゴム組成物は、列理方向がベルト長さ方向及び反列理方向がベルト幅方向にそれぞれ対応するように配置されている伝動ベルト。
  2. 　請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物のゴム成分がクロロプレンゴムを含む伝動ベルト。
  3. 　請求項１又は２に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物がセルロース系微細繊維を含有する伝動ベルト。
  4. 　請求項３に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記セルロース系微細繊維が、機械的解繊手段によって製造されたセルロース系微細繊維を含む伝動ベルト。
  5. 　請求項３又は４に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記セルロース系微細繊維の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して１質量部以上２０質量部以下である伝動ベルト。
  6. 　請求項３乃至５のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物がカーボンブラックを含有し、且つ前記カーボンブラックがＦＥＦを含む伝動ベルト。
  7. 　請求項６に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記カーボンブラックの含有量が、ゴム成分１００質量部に対して３０質量部以上８０質量部以下である伝動ベルト。
  8. 　請求項６又は７に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記カーボンブラックの含有量が前記セルロース系微細繊維の含有量よりも多い伝動ベルト。
  9. 　請求項８に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記カーボンブラックの含有量の前記セルロース系微細繊維の含有量に対する比が１０以上３０以下である伝動ベルト。
  10. 　請求項１乃至９のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物が実質的に短繊維を含有しない伝動ベルト。
  11. 　請求項１乃至１０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２５℃における反列理方向の貯蔵縦弾性係数Ｅ’が５０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下である伝動ベルト。
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