ホーム > 特許ランキング > バンドー化学株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-17
(45)【発行日】2023-11-28
(54)【発明の名称】Ｖリブドベルト
(51)【国際特許分類】
F16G 5/20 20060101AFI20231120BHJP
F16G 5/06 20060101ALI20231120BHJP
C08L 21/00 20060101ALI20231120BHJP
C08K 5/098 20060101ALI20231120BHJP
C08K 5/3415 20060101ALI20231120BHJP
【ＦＩ】
F16G5/20 A
F16G5/06 D
C08L21/00
C08K5/098
C08K5/3415
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021035470
(22)【出願日】2021-03-05
(65)【公開番号】P2022135566
(43)【公開日】2022-09-15
【審査請求日】2022-12-09
【早期審査対象出願】
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000005061
【氏名又は名称】バンドー化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000280
【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小林 正吾
(72)【発明者】
【氏名】真銅 友哉
(72)【発明者】
【氏名】松田 和朗
(72)【発明者】
【氏名】大久保 貴幸
【審査官】小川 克久
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／０５５８５０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０２０－６３８４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１２０４０２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｇ ５／２０
Ｆ１６Ｇ ５／０６
Ｃ０８Ｌ ２１／００
Ｃ０８Ｋ ５／０９８
Ｃ０８Ｋ ５／３４１５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のＶリブを有するＶリブドベルトであって、前記複数のＶリブのそれぞれは、架橋ゴム組成物からなるＶリブ本体と、前記Ｖリブ本体の表面を被覆する繊維部材とを含み、
前記架橋ゴム組成物は、ゴム成分、架橋剤、並びに、不飽和カルボン酸金属塩及びマレイミド化合物の少なくとも一方を含有する未架橋ゴム組成物の架橋物であり、
前記不飽和カルボン酸金属塩及び前記マレイミド化合物の合計含有量は、前記ゴム成分１００質量部に対して、１０～４０質量部である、Ｖリブドベルト。
【請求項2】
前記繊維部材は、セルロース系繊維を含む、請求項１に記載のＶリブドベルト。
【請求項3】
前記繊維部材は、接着処理が施されていない、請求項１又は２に記載のＶリブドベルト。
【請求項4】
前記不飽和カルボン酸金属塩の含有量は、前記ゴム成分１００質量部に対して、１０～４０質量部である、請求項１～３のいずれかに記載のＶリブドベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、Ｖリブドベルトに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、エンジン、モーター等の回転動力を伝達する手段として、駆動側及び従動側のそれぞれの回転軸にプーリを固定させて設けると共に、それぞれのプーリにＶリブドベルト等の伝動ベルトを掛け渡す方法が広く用いられている。
Ｖリブドベルトでは、Ｖリブ表面を補強布で被覆することが行われている。このとき、補強布がＶリブ表面から脱落することを防止するために、補強布として、セルロース系繊維を含む繊維部材とイソシアネート化合物とを含む複合繊維層を用いること（例えば、特許文献１参照）や、セルロース系繊維を含む繊維部材とイソシアネート化合物と樹脂成分とを含む複合繊維層を用いること（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
Ｖリブドベルトでは、Ｖリブ表面を補強布で被覆することが行われている。このとき、補強布がＶリブ表面から脱落することを防止するために、補強布として、セルロース系繊維を含む繊維部材とイソシアネート化合物とを含む複合繊維層を用いること（例えば、特許文献１参照）や、セルロース系繊維を含む繊維部材とイソシアネート化合物と樹脂成分とを含む複合繊維層を用いること（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１９－１２０４０２号公報
【文献】特開２０２０－０６３８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１、２に記載のＶリブドベルトでは補強布の構成が制限されることになる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは、Ｖリブ表面を被覆する補強布の接着性を高めるべく鋭意検討を行い、特許文献１、２とは異なる新たな思想に基づき、補強布の接着性に優れたＶリブドベルトを見出し、本発明を完成した。
【0006】
（１）本発明のＶリブドベルトは、
複数のＶリブを有するＶリブドベルトであって、
上記複数のＶリブのそれぞれは、架橋ゴム組成物からなるＶリブ本体と、上記Ｖリブ本体の表面を被覆する繊維部材とを含み、
上記架橋ゴム組成物は、ゴム成分、架橋剤、並びに、不飽和カルボン酸金属塩及びマレイミド化合物の少なくとも一方を含有する未架橋ゴム組成物の架橋物であり、
上記不飽和カルボン酸金属塩及び上記マレイミド化合物の合計含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、１～４０質量部である。
複数のＶリブを有するＶリブドベルトであって、
上記複数のＶリブのそれぞれは、架橋ゴム組成物からなるＶリブ本体と、上記Ｖリブ本体の表面を被覆する繊維部材とを含み、
上記架橋ゴム組成物は、ゴム成分、架橋剤、並びに、不飽和カルボン酸金属塩及びマレイミド化合物の少なくとも一方を含有する未架橋ゴム組成物の架橋物であり、
上記不飽和カルボン酸金属塩及び上記マレイミド化合物の合計含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、１～４０質量部である。
【0007】
上記Ｖリブドベルトでは、Ｖリブ本体を構成する架橋ゴム組成物を、ゴム成分と架橋剤と所定量の不飽和カルボン酸金属塩及び／又はマレイミド化合物とを含有する未架橋ゴム組成物の架橋物とすることで、Ｖリブ本体を被覆する繊維部材の当該Ｖリブ本体に対する接着性を良好なものにすることができる。
【0008】
（２）上記Ｖリブドベルトにおいて、上記繊維部材は、セルロース系繊維を含むことが好ましい。
セルロース系繊維は、上記組成のゴム組成物と組み合わせることによって、Ｖリブ本体との接着性が高められる繊維だからである。
セルロース系繊維は、上記組成のゴム組成物と組み合わせることによって、Ｖリブ本体との接着性が高められる繊維だからである。
【0009】
（３）上記Ｖリブドベルトにおいて、上記繊維部材は、接着処理が施されていないことが好ましい。
上記Ｖリブドベルトでは、上記繊維部材に接着処理が施されていなくても、当該繊維部材とＶリブ本体を構成するゴム組成物との接着性に優れる。
上記Ｖリブドベルトでは、上記繊維部材に接着処理が施されていなくても、当該繊維部材とＶリブ本体を構成するゴム組成物との接着性に優れる。
【発明の効果】
【0010】
本発明のＶリブドベルトは、Ｖリブ本体と繊維部材との接着性に優れる。そのため、両者の間ではく離が発生しにくく、耐久性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図2A】架橋装置の断面図である。
【図4】耐久性評価試験におけるベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
【図5】注水伝動能力試験におけるベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（Ｖリブドベルト）
図１は、本発明の一実施形態に係るＶリブドベルトＢの一部を模式的に示す図である。
この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に用いられるものであり、ベルト周長が７００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下、ベルト幅が１０ｍｍ以上３６ｍｍ以下、及びベルト厚さが３．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。
（Ｖリブドベルト）
図１は、本発明の一実施形態に係るＶリブドベルトＢの一部を模式的に示す図である。
この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に用いられるものであり、ベルト周長が７００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下、ベルト幅が１０ｍｍ以上３６ｍｍ以下、及びベルト厚さが３．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。
【0013】
このＶリブドベルトＢは、ベルト内周側の圧縮ゴム層１１と、ベルト外周側の接着ゴム層１２との二重層に構成されたベルト本体１０を備えている。ベルト本体１０のベルト外周側表面には、背面補強布１３が貼り付けられている。ベルト本体１０のリブ側の表面には、リブ側補強布１４が設けられている。また、接着ゴム層１２には、心線１６がベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように埋設されている。
【0014】
圧縮ゴム層１１には、内周側に複数のＶリブ本体１１ａが垂下するように形成されている。複数のＶリブ本体１１ａは、各々がベルト長さ方向に延びる断面略逆三角形状の突条で構成されているとともに、ベルト幅方向に並設されている。圧縮ゴム層１１の厚さは、例えば２．２ｍｍ以上３．２ｍｍ以下である。
【0015】
接着ゴム層１２は、断面横長矩形の帯状に形成されている。接着ゴム層１２の厚さは、例えば１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である。
【0016】
背面補強布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を用い、平織、綾織、朱子織等に製織した布材料、編物、不織布等により構成される。背面補強布１３は、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水溶液に浸漬して加熱する接着処理、及び／又は、接着ゴム層の外周面にゴム糊をコーティングして乾燥させる接着処理、が施されていてもよい。背面補強布１３の厚さは、例えば０．４ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。
背面補強布１３に代えて、厚さが例えば０．４ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の背面ゴム層が設けられていてもよい。背面ゴム層の表面には、背面駆動時の音発生を抑制する観点から、織布の布目が転写されていてもよい。
背面補強布１３に代えて、厚さが例えば０．４ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の背面ゴム層が設けられていてもよい。背面ゴム層の表面には、背面駆動時の音発生を抑制する観点から、織布の布目が転写されていてもよい。
【0017】
圧縮ゴム層１１及び接着ゴム層１２は、それぞれ架橋ゴム組成物からなる。この架橋ゴム組成物は、ゴム成分に架橋剤と不飽和カルボン酸金属塩及び／又はマレイミド化合物とを含む種々のゴム配合剤が配合され混練された未架橋ゴム組成物（原料組成物）が加熱及び加圧され、ゴム成分が架橋剤によって架橋した架橋物である。
圧縮ゴム層１１及び接着ゴム層１２は、同一の架橋ゴム組成物で構成されていてもよいし、異なる架橋ゴム組成物で構成されていてもよい。
圧縮ゴム層１１及び接着ゴム層１２は、同一の架橋ゴム組成物で構成されていてもよいし、異なる架橋ゴム組成物で構成されていてもよい。
【0018】
また、背面ゴム層を設ける場合、当該背面ゴム層は、圧縮ゴム層１１及び接着ゴム層１２の一方又は両方と同一の架橋ゴム組成物で構成されていてもよいし、圧縮ゴム層１１及び接着ゴム層１２のいずれとも異なる架橋ゴム組成物で構成されていてもよい。ＶリブドベルトＢが背面ゴム層を有する場合、当該背面ゴム層は、ベルト背面と平プーリとの接触により粘着が生じるのを抑制する観点から、接着ゴム層１２よりもやや硬めのゴム組成物で構成されていることが好ましい。
【0019】
上記原料組成物に含まれるゴム成分としては、例えば、エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、エチレン－プロピレンコポリマー（ＥＰＭ）、エチレン－ブテンコポリマー（ＥＤＭ）、エチレン－オクテンコポリマー（ＥＯＭ）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。上記ゴム成分は、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く、ＥＰＤＭを用いることが更に好ましい。
【0020】
上記原料組成物に含まれる架橋剤としては、硫黄及び有機過酸化物が挙げられる。
架橋剤以外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、充填剤、老化防止剤、軟化剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等が挙げられる。
また、上記原料組成物には短繊維が含まれていてもよいが、接着ゴム層１２を形成する原料組成物には、心線１６との接着性の点から短繊維が含まれていないことが好ましい。
架橋剤以外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、充填剤、老化防止剤、軟化剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等が挙げられる。
また、上記原料組成物には短繊維が含まれていてもよいが、接着ゴム層１２を形成する原料組成物には、心線１６との接着性の点から短繊維が含まれていないことが好ましい。
【0021】
圧縮ゴム層１１の形成に用いられる原料組成物は、更に、不飽和カルボン酸金属塩及びマレイミド化合物の少なくとも一方を含有する。
不飽和カルボン酸金属塩及びマレイミド化合物の合計含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、１～４０質量部である。
このような所定量の不飽和カルボン酸金属塩及び／又はマレイミド化合物を含む原料組成物（未架橋ゴム組成物）の架橋物からなる圧縮ゴム層１１は、リブ側補強布１４との密着性に優れる。
不飽和カルボン酸金属塩及びマレイミド化合物の合計含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、１～４０質量部である。
このような所定量の不飽和カルボン酸金属塩及び／又はマレイミド化合物を含む原料組成物（未架橋ゴム組成物）の架橋物からなる圧縮ゴム層１１は、リブ側補強布１４との密着性に優れる。
【0022】
上記不飽和カルボン酸金属塩は、不飽和カルボン酸と金属とからなる。上記不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和モノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸、マレイン酸モノメチル、イタコン酸モノエチルなどが挙げられる。
上記金属としては、不飽和カルボン酸と塩を形成するものであれば特に制限されないが、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、クロム、モリブデン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、錫、鉛、水銀、アンチモンなどを使用することができる。
上記不飽和カルボン酸金属塩は、１種類のみを使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。
これらのなかでは、ジアクリル酸亜鉛又はジメタクリル酸亜鉛が好ましい。
上記金属としては、不飽和カルボン酸と塩を形成するものであれば特に制限されないが、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、クロム、モリブデン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、錫、鉛、水銀、アンチモンなどを使用することができる。
上記不飽和カルボン酸金属塩は、１種類のみを使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。
これらのなかでは、ジアクリル酸亜鉛又はジメタクリル酸亜鉛が好ましい。
【0023】
上記マレイミド化合物としては、分子内に２個のマレイミド基を有するビスマレイミド化合物が好ましい。上記ビスマレイミド化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ’－ｍ－フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’－１，２－エチレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’－１，２－プロピレンビスマレイミド、４，４’－ビスマレイミドジフェニルメタン、Ｎ，Ｎ′－（４，４－ジフェニル－メタン）ビスマレイミド、ビス（３－エチル－５－メチル－４－マレイミドフェニル）メタン、２，２′－ビス〔４－（４－マレイミドフェノキシ）フェニル〕プロパン、ｍ－フェニレンビス（メチレン）ビスマレイミド、ｍ－フェニレンビス（メチレン）ビスシトラコンイミド、１，１’－（メチレンジ－４，１－フェニレン）ビスマレイミド等が挙げられる。
上記ビスマレイミド化合物は、１種類のみを使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。
これらのなかでは、Ｎ，Ｎ’－ｍ－フェニレンビスマレイミドが好ましい。
上記ビスマレイミド化合物は、１種類のみを使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。
これらのなかでは、Ｎ，Ｎ’－ｍ－フェニレンビスマレイミドが好ましい。
【0024】
不飽和カルボン酸金属塩及びマレイミド化合物の合計含有量は、上述した通り、上記ゴム成分１００質量部に対して、１～４０質量部である。
上記合計含有量が１質量部未満では、圧縮ゴム層１１とリブ側補強布１４との接着性が不十分になる。
一方、上記合計含有量が４０質量部を超えると、圧縮ゴム層が硬くなり、Ｖリブドベルトの耐クラック性能が低下することがある。
上記合計含有量が１質量部未満では、圧縮ゴム層１１とリブ側補強布１４との接着性が不十分になる。
一方、上記合計含有量が４０質量部を超えると、圧縮ゴム層が硬くなり、Ｖリブドベルトの耐クラック性能が低下することがある。
【0025】
上記不飽和カルボン酸金属塩の含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、５～２０質量部が好ましい。
この場合、必要な接着力を確保しながら、材料原価の上昇を抑制できる。
この場合、必要な接着力を確保しながら、材料原価の上昇を抑制できる。
【0026】
上記マレイミド化合物の含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、３～１０質量部が好ましい。
この場合、必要な接着力を確保しながら、材料原価の上昇を抑制できる。
この場合、必要な接着力を確保しながら、材料原価の上昇を抑制できる。
【0027】
接着ゴム層１２の形成に用いられる原料組成物は、圧縮ゴム層１１の形成に用いられる原料組成物と組成が異なっていてよい。接着ゴム層１２の形成に用いられる原料組成物は、不飽和カルボン酸金属塩及びマレイミド化合物を含有していなくてもよい。
【0028】
圧縮ゴム層１１の複数のＶリブ本体１１ａの表面は、リブ側補強布１４で被覆されている。リブ側補強布１４の厚さは、例えば０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。そして、リブ側補強布１４で被覆されたＶリブ本体１１ａによってＶリブ１５が構成されている。このリブ側補強布１４で被覆されたＶリブ１５の表面がプーリ接触面となる。各Ｖリブ１５は、例えば、リブ高さが２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、及び基端間の幅が１．０ｍｍ以上３．６ｍｍ以下である。Ｖリブ１５の個数は、例えば３個以上１０個以下である（図１では６個）。
【0029】
リブ側補強布１４は、織布で構成されていても、編布で構成されていても、どちらでもよい。織布の織物組織としては、例えば、平織、斜文織、朱子織、及びこれらの変化組織等が挙げられる。編布の編物組織としては、例えば、よこ編みでは、平編、ゴム編、パール編、その他の変化組織等、たて編みでは、シングルデンビー編、シングルバンダイク編、その他の変化組織等が挙げられる。
圧縮ゴム層１１の複数のＶリブ本体１１ａを被覆する観点から、リブ側補強布１４は、伸縮性の高い編布で構成されていることが好ましい。
圧縮ゴム層１１の複数のＶリブ本体１１ａを被覆する観点から、リブ側補強布１４は、伸縮性の高い編布で構成されていることが好ましい。
【0030】
リブ側補強布１４は、接着処理が施されていないことが好ましい。
ＶリブドベルトＢは、圧縮ゴム層１１が上述した架橋ゴム組成物からなるため、リブ側補強布１４に接着処理が施されていなくても、圧縮ゴム層１１とリブ側補強布１４とは充分な接着力で接着している。
また、接着処理が施されていないリブ側補強布１４を備えたＶリブドベルトＢは、接着処理が施されたリブ側補強布を備えたＶリブドベルトに比べて、注水時の異音耐久性に優れる。これは接着処理が施されていないリブ側補強布は、接着処理が施されたリブ側補強布に比べて吸水特性に優れる傾向にあるためと推測される。また、接着処理が施されていないリブ側補強布１４としては、接着処理が施されないことによって優れた吸水特性を確保するのに好適であることから、セルロース系繊維を含むリブ側補強布が好ましい。
また、優れた吸水特性を確保する観点から、リブ側補強布１４は、表面（ＶリブドベルトＢの内周面）にセルロース系繊維が露出していることが好ましい。
なお、本発明の実施形態において、リブ側補強布１４は、接着処理が施されていてもよい。
ＶリブドベルトＢは、圧縮ゴム層１１が上述した架橋ゴム組成物からなるため、リブ側補強布１４に接着処理が施されていなくても、圧縮ゴム層１１とリブ側補強布１４とは充分な接着力で接着している。
また、接着処理が施されていないリブ側補強布１４を備えたＶリブドベルトＢは、接着処理が施されたリブ側補強布を備えたＶリブドベルトに比べて、注水時の異音耐久性に優れる。これは接着処理が施されていないリブ側補強布は、接着処理が施されたリブ側補強布に比べて吸水特性に優れる傾向にあるためと推測される。また、接着処理が施されていないリブ側補強布１４としては、接着処理が施されないことによって優れた吸水特性を確保するのに好適であることから、セルロース系繊維を含むリブ側補強布が好ましい。
また、優れた吸水特性を確保する観点から、リブ側補強布１４は、表面（ＶリブドベルトＢの内周面）にセルロース系繊維が露出していることが好ましい。
なお、本発明の実施形態において、リブ側補強布１４は、接着処理が施されていてもよい。
【0031】
本発明のＶリブドベルトにおいて、リブ側補強布に接着処理が施されていないとは、リブ側補強布を接着剤に浸漬する接着処理が施されておらず、リブ側補強布の表面に接着剤が付着していないことを意味する。
本発明において「接着剤に浸漬する接着処理」は、エポキシ樹脂溶液又はイソシアネート樹脂溶液に浸漬して加熱する処理、ＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する処理、及びゴム糊に浸漬して乾燥させる処理である。
本発明において「接着剤に浸漬する接着処理」は、エポキシ樹脂溶液又はイソシアネート樹脂溶液に浸漬して加熱する処理、ＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する処理、及びゴム糊に浸漬して乾燥させる処理である。
【0032】
リブ側補強布１４は、セルロース系繊維を含んで形成されている。つまり、リブ側補強布１４は、織布の経糸及び緯糸として、或いは、編布の編糸として、このセルロース系繊維が用いられている。
上記セルロース系繊維としては、例えば、針葉樹や広葉樹の木材パルプ、竹繊維、サトウキビ繊維、綿繊維やカポックの種子毛繊維、麻やコウゾやミツマタのジン皮繊維、マニラ麻やニュージーランド麻の葉繊維などの天然植物由来のセルロース繊維；ホヤセルロースなどの動物由来のセルロース繊維；バクテリアセルロース繊維；藻類のセルロース繊維；セルロースエステル繊維；レーヨンやキュプラやリヨセルなどの再生セルロース繊維等が挙げられる。
これらのなかでは、繊維材料としての実用性の観点から綿繊維が好ましい。
上記セルロース系繊維としては、例えば、針葉樹や広葉樹の木材パルプ、竹繊維、サトウキビ繊維、綿繊維やカポックの種子毛繊維、麻やコウゾやミツマタのジン皮繊維、マニラ麻やニュージーランド麻の葉繊維などの天然植物由来のセルロース繊維；ホヤセルロースなどの動物由来のセルロース繊維；バクテリアセルロース繊維；藻類のセルロース繊維；セルロースエステル繊維；レーヨンやキュプラやリヨセルなどの再生セルロース繊維等が挙げられる。
これらのなかでは、繊維材料としての実用性の観点から綿繊維が好ましい。
【0033】
リブ側補強布１４を構成する繊維に占めるセルロース系繊維の割合は、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、１００質量％であってもよい。
【0034】
接着ゴム層１２のベルト厚さ方向の中間部には、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１６が埋設されている。
心線１６は、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維等の撚り糸で構成されている。心線１６の直径は例えば０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、断面における相互に隣接する心線１６中心間の寸法は例えば０．０５ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である。
心線１６には、エポキシ樹脂溶液又はイソシアネート樹脂溶液に浸漬して加熱する接着処理、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理、及びゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理のうちの１種又は２種以上の接着処理が施されていることが好ましい。
心線１６は、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維等の撚り糸で構成されている。心線１６の直径は例えば０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、断面における相互に隣接する心線１６中心間の寸法は例えば０．０５ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である。
心線１６には、エポキシ樹脂溶液又はイソシアネート樹脂溶液に浸漬して加熱する接着処理、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理、及びゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理のうちの１種又は２種以上の接着処理が施されていることが好ましい。
【0035】
次に、ＶリブドベルトＢの製造方法について、図面を参照して説明する。
図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造で用いる架橋装置４０を示す図である。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃは、本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造方法を説明するための図である。
図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造で用いる架橋装置４０を示す図である。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃは、本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造方法を説明するための図である。
【0036】
この架橋装置４０は、基台４１と、その上に立設された円柱状の膨張ドラム４２と、その外側に設けられた円筒状の円筒金型４３とを備えている。
【0037】
膨張ドラム４２は、中空円柱状に形成されたドラム本体４２ａと、その外周に外嵌めされた円筒状のゴム製の膨張スリーブ４２ｂとを有する。ドラム本体４２ａの外周部には、各々、内部に連通した多数の通気孔４２ｃが形成されている。膨張スリーブ４２ｂの両端部は、それぞれドラム本体４２ａとの間で固定リング４４，４５によって封止されている。架橋装置４０には、ドラム本体４２ａの内部に高圧空気を導入して加圧する加圧手段（図示せず）が設けられている。架橋装置４０は、上記加圧手段によりドラム本体４２ａの内部に高圧空気が導入されると、高圧空気が通気孔４２ｃを通ってドラム本体４２ａと膨張スリーブ４２ｂとの間に入って膨張スリーブ４２ｂを径方向外向きに膨張させるように構成されている。
【0038】
円筒金型４３は、基台４１に脱着可能に構成されている。基台４１に取り付けられた円筒金型４３は、膨張ドラム４２との間に間隔をおいて同心状に設けられる。円筒金型４３は、内周面に、各々、周方向に延びる複数のＶリブ形成溝４３ａが軸方向（溝幅方向）に連設されている。各Ｖリブ形成溝４３ａは、溝底側に向かうに従って幅狭に形成されており、具体的には、断面形状が、製造するＶリブドベルトＢのＶリブ１５と同一形状に形成されている。架橋装置４０には、円筒金型４３の加熱手段及び冷却手段（いずれも図示せず）が設けられており、これらの加熱手段及び冷却手段により円筒金型４３の温度制御が可能となるように構成されている。
【0039】
実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造方法では、まず、ゴム成分に、架橋剤と不飽和カルボン酸金属塩及び／又はマレイミド化合物とを含む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用の未架橋ゴムシート１１’を作製する。同様に、接着ゴム層１２用の未架橋ゴムシート１２’も作製する。また、リブ側補強布１４及び背面補強布１３を準備し、必要に応じて接着処理を施す。接着処理は背面補強布１３には施し、リブ側補強布１４には施さないことが好ましい。背面補強布１３及びリブ側補強布１４は、予め筒状に形成しておいてもよい。さらに、心線１６を準備し、必要に応じて心線１６に接着処理を施す。
【0040】
次いで、図３Ａに示すように、表面が平滑な円筒ドラム４６上にゴムスリーブ４７を被せ、その上に、背面補強布１３、及び接着ゴム層１２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１６を螺旋状に巻き付け、更にその上から接着ゴム層１２用の未架橋ゴムシート１２’、及び圧縮ゴム層１１用の未架橋ゴムシート１１’を順に巻き付ける。最後に、未架橋ゴムシート１１’の上にリブ側補強布１４を巻き付けて未架橋スラブＳ’を成形する。
【0041】
次いで、円筒ドラム４６から未架橋スラブＳ’を設けたゴムスリーブ４７を外し、図３Ｂに示すように、円筒金型４３の内周面側に内嵌めした後、その未架橋スラブＳ’を設けた円筒金型４３を、膨張ドラム４２を覆うように設けて基台４１に取り付ける。
【0042】
続いて、円筒金型４３を加熱すると共に、図３Ｃに示すように、膨張ドラム４２のドラム本体４２ａと膨張スリーブ４２ｂとの間に通気孔４２ｃを介して高圧空気を注入して膨張スリーブ４２ｂを膨張させる。このとき、未架橋スラブＳ’が円筒金型４３に対して押し付けられ、未架橋ゴムシート１１’，１２’がリブ側補強布１４を押圧して伸張させながらＶリブ形成溝４３ａに流入するとともに、それらのゴム成分の架橋が進行して一体化し、かつリブ側補強布１４、心線１６、及び背面補強布１３と複合し、最終的に、円筒状のベルトスラブＳが成型される。このベルトスラブＳの成型温度は例えば１００℃以上１８０℃以下、成型圧力は例えば０．５ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下、成型時間は例えば１０分以上６０分以下である。
【0043】
そして、膨張ドラム４２のドラム本体４２ａと膨張スリーブ４２ｂとの間から高圧空気を抜いた後、円筒金型４３の内周面上に成型されたベルトスラブＳを取り出し、ベルトスラブＳを所定のＶリブ１５の個数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。
【実施例】
【0044】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
ここでは、実施例１～９及び比較例１、２のＶリブドベルトを作製し、評価した。
ここでは、実施例１～９及び比較例１、２のＶリブドベルトを作製し、評価した。
【0045】
＜圧縮ゴム材料＞
圧縮ゴム層を形成するためのゴム材料として、ＥＰＤＭ（ＪＳＲ社製 商品名：ＥＰ２２）をゴム成分とし、このゴム成分１００質量部に対し、所定量のＨＡＦカーボンブラック（東海カーボン社製 商品名：シースト３）、可塑剤（日本サン石油社製 商品名：サンフレックス２２８０）８質量部、硫黄（細井化学社製 商品名：オイルサルファー）１．５質量部、加硫促進剤（１）（大内新興化学社製 商品名：ノクセラーＭＳＡ－Ｇ）１質量部、加硫促進剤（２）（三新化学社製 商品名：サンセラーＥＭ－２）３質量部、加硫促進助剤としての酸化亜鉛（堺化学工業社製 商品名：亜鉛華２号）５質量部、所定量のメタクリル酸亜鉛（川口化学社製 商品名：アクターＺＭＡ）、及び所定量のマレイミド化合物（大内新興化学社製 商品名：バルノックＰＭ）を配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダーロールで圧延して、厚さ１．０ｍｍのシートを作製した。
圧縮ゴム材料の組成は表１にも示した。
圧縮ゴム層を形成するためのゴム材料として、ＥＰＤＭ（ＪＳＲ社製 商品名：ＥＰ２２）をゴム成分とし、このゴム成分１００質量部に対し、所定量のＨＡＦカーボンブラック（東海カーボン社製 商品名：シースト３）、可塑剤（日本サン石油社製 商品名：サンフレックス２２８０）８質量部、硫黄（細井化学社製 商品名：オイルサルファー）１．５質量部、加硫促進剤（１）（大内新興化学社製 商品名：ノクセラーＭＳＡ－Ｇ）１質量部、加硫促進剤（２）（三新化学社製 商品名：サンセラーＥＭ－２）３質量部、加硫促進助剤としての酸化亜鉛（堺化学工業社製 商品名：亜鉛華２号）５質量部、所定量のメタクリル酸亜鉛（川口化学社製 商品名：アクターＺＭＡ）、及び所定量のマレイミド化合物（大内新興化学社製 商品名：バルノックＰＭ）を配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダーロールで圧延して、厚さ１．０ｍｍのシートを作製した。
圧縮ゴム材料の組成は表１にも示した。
【0046】
【表1】
【0047】
＜接着ゴム材料＞
接着ゴム層を形成するための接着ゴム材料としては、各実施例及び比較例において、圧縮ゴム材料と同様の組成で配合原料を配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダーロールで圧延したものを準備した。
接着ゴム層を形成するための接着ゴム材料としては、各実施例及び比較例において、圧縮ゴム材料と同様の組成で配合原料を配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダーロールで圧延したものを準備した。
【0048】
＜心線＞
心線としては、ポリエステル繊維の撚り糸を準備し、これをＲＦＬ水溶液に浸漬し、その後、加熱乾燥する接着処理を行ったものを用意した。
心線としては、ポリエステル繊維の撚り糸を準備し、これをＲＦＬ水溶液に浸漬し、その後、加熱乾燥する接着処理を行ったものを用意した。
【0049】
＜リブ側補強布＞
リブ側補強布として、綿繊維を用いた平編（天竺編）のニット布を用意した。
上記ニット布に接着処理を施さなかったものをニット１とした。
上記ニット布にＲＦＬ水溶液に浸漬し、その後、加熱乾燥する接着処理を行ったものをニット２とした。
リブ側補強布として、綿繊維を用いた平編（天竺編）のニット布を用意した。
上記ニット布に接着処理を施さなかったものをニット１とした。
上記ニット布にＲＦＬ水溶液に浸漬し、その後、加熱乾燥する接着処理を行ったものをニット２とした。
【0050】
＜背面補強布＞
リブ側補強布として用意した、ＲＦＬ処理が施されたニット２を背面補強布とした。
リブ側補強布として用意した、ＲＦＬ処理が施されたニット２を背面補強布とした。
【0051】
（実施例１）
上記実施形態と同様の構成を有し、リブ側補強布としてニット１を使用し、圧縮ゴム材料、接着ゴム材料、心線及び背面補強布として上述したものを使用したＶリブドベルトを、図２Ａ～図３Ｃを参照しながら説明した製造方法で作製し、実施例１のＶリブドベルトとした。ここでは、Ｖリブの個数が６個のＶリブドベルトと３個のＶリブドベルトとを作製した。
上記実施形態と同様の構成を有し、リブ側補強布としてニット１を使用し、圧縮ゴム材料、接着ゴム材料、心線及び背面補強布として上述したものを使用したＶリブドベルトを、図２Ａ～図３Ｃを参照しながら説明した製造方法で作製し、実施例１のＶリブドベルトとした。ここでは、Ｖリブの個数が６個のＶリブドベルトと３個のＶリブドベルトとを作製した。
【0052】
また、実施例１で採用した圧縮ゴム層とリブ側補強布との接着力を測定するための評価サンプルを別途作製した。
ここでは、カレンダーロールで圧延した未架橋の圧縮ゴム材料からなるシートをカットし、積層して、長さ１８０ｍｍ×幅４０ｍｍ×厚さ６ｍｍの積層体を作製した。この積層体の上に綿繊維の編物であるニット１を載せ、１６０℃で３０分間プレスして評価サンプルを作製した。
ここでは、カレンダーロールで圧延した未架橋の圧縮ゴム材料からなるシートをカットし、積層して、長さ１８０ｍｍ×幅４０ｍｍ×厚さ６ｍｍの積層体を作製した。この積層体の上に綿繊維の編物であるニット１を載せ、１６０℃で３０分間プレスして評価サンプルを作製した。
【0053】
（実施例２～９及び比較例１）
表１に示した圧縮ゴム材料を用いた以外は、実施例１と同様にして、Ｖリブの個数が６個のＶリブドベルトと３個のＶリブドベルトとを作製した。
また、実施例１と同様の手法を用いて、実施例２～９及び比較例１のそれぞれで採用した圧縮ゴム層とリブ側補強布との接着力を測定するための評価サンプルを作製した。
表１に示した圧縮ゴム材料を用いた以外は、実施例１と同様にして、Ｖリブの個数が６個のＶリブドベルトと３個のＶリブドベルトとを作製した。
また、実施例１と同様の手法を用いて、実施例２～９及び比較例１のそれぞれで採用した圧縮ゴム層とリブ側補強布との接着力を測定するための評価サンプルを作製した。
【0054】
（比較例２）
表１に示した圧縮ゴム材料を使用し、リブ側補強布としてニット２を採用した以外は、実施例１と同様にして、Ｖリブの個数が６個のＶリブドベルトと３個のＶリブドベルトとを作製した。
また、実施例１と同様の手法を用いて、比較例２で採用した圧縮ゴム層とリブ側補強布との接着力を測定するための評価サンプルを作製した。
表１に示した圧縮ゴム材料を使用し、リブ側補強布としてニット２を採用した以外は、実施例１と同様にして、Ｖリブの個数が６個のＶリブドベルトと３個のＶリブドベルトとを作製した。
また、実施例１と同様の手法を用いて、比較例２で採用した圧縮ゴム層とリブ側補強布との接着力を測定するための評価サンプルを作製した。
【0055】
実施例及び比較例で作製したＶリブドベルト及び評価サンプルに対して下記の評価を行った。結果を表２に示した。
【0056】
（試験方法）
＜接着力試験＞
実施例及び比較例のそれぞれで作製した、架橋した圧縮ゴム材料とリブ側補強布との接着力を測定するための評価サンプルに、２５．４ｍｍ幅で切れ目を入れ、ゴムと編物の端をチャックして、剥離速度５０ｍｍ／分の条件で剥離試験を行い、上記接着力を測定した。結果を表２に示した。
＜接着力試験＞
実施例及び比較例のそれぞれで作製した、架橋した圧縮ゴム材料とリブ側補強布との接着力を測定するための評価サンプルに、２５．４ｍｍ幅で切れ目を入れ、ゴムと編物の端をチャックして、剥離速度５０ｍｍ／分の条件で剥離試験を行い、上記接着力を測定した。結果を表２に示した。
【0057】
＜耐久性評価試験＞
図４は、耐久性評価試験のベルト走行試験機５０のプーリレイアウトを示す。
図４は、耐久性評価試験のベルト走行試験機５０のプーリレイアウトを示す。
【0058】
ベルト走行試験機５０は、各々、プーリ径が１２０ｍｍのリブプーリである大径従動プーリ５１及び駆動プーリ５２が上下に間隔をおいて設けられ、また、それらの上下方向中間にプーリ径が７０ｍｍの平プーリであるアイドラプーリ５３が設けられ、更に、アイドラプーリ５３の右方にプーリ径が５５ｍｍのリブプーリである小径従動プーリ５４が設けられている。そして、このベルト走行試験機５０は、ＶリブドベルトＢのＶリブ側がリブプーリである大径従動プーリ５１、駆動プーリ５２、及び小径従動プーリ５４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５３に接触して巻き掛けられるように構成されている。なお、小径従動プーリ５４はＶリブドベルトＢの巻き掛け角度が９０°となるように位置付けられている。
【0059】
実施例及び比較例のそれぞれのＶリブの個数が３個のＶリブドベルトＢについて、ベルト走行試験機５０にセットし、大径従動プーリ５１に１１．８ｋＷの回転負荷を与え、ベルト張力が負荷されるように小径従動プーリ５４に側方に６８６Ｎのデッドウェイトを負荷し、雰囲気温度１２０℃の下、駆動プーリ５２を４９００ｒｐｍの回転数で回転させてベルト走行させた。そして、１６８時間走行後、ＶリブドベルトＢのリブ側補強布１４の圧縮ゴム層からの剥離の有無を確認した。結果を表２に示した。
【0060】
＜注水伝動能力試験＞
図５は、注水伝動能力試験のベルト走行試験機６０のプーリレイアウトを示す。
図５は、注水伝動能力試験のベルト走行試験機６０のプーリレイアウトを示す。
【0061】
このベルト走行試験機６０は、向かって左下にプーリ径が１２１．６ｍｍのリブプーリの第１駆動プーリ６１が設けられ、その右方にプーリ径が１４１．５ｍｍのリブプーリの第２駆動プーリ６２が設けられている。第２駆動プーリ６２の右斜め上方にはプーリ径が７７．０ｍｍのリブプーリの第１従動プーリ６３が設けられ、第２駆動プーリ６２の上方にはプーリ径が６１．０ｍｍのリブプーリの第２従動プーリ６４が設けられている。第１駆動プーリ６１と第２従動プーリ６４との間にはプーリ径が７６．２ｍｍの平プーリの第１アイドラプーリ６５が設けられ、第１従動プーリ６３と第２従動プーリ６４との間にはプーリ径が７６．２ｍｍの平プーリの第２アイドラプーリ６６が設けられている。第２従動プーリ６４は、上下に可動に設けられており、軸荷重を負荷できるように構成されている。
【0062】
実施例及び比較例のそれぞれのＶリブの個数が６個のＶリブドベルトＢについて、Ｖリブ側が接触するように、第１及び第２駆動プーリ６１，６２並びに第１及び第２従動プーリ６３，６４に巻き掛けるとともに、背面補強布側が接触するように、第１及び第２アイドラプーリ６５，６６に巻き掛け、第２従動プーリ６４に上方に７０６Ｎの軸荷重（ＤＷ）をかけてベルト張力を与えた。ＶリブドベルトＢの第２駆動プーリ６２への巻き掛かり角度は３９°であった。次いで、２１℃の温度雰囲気下、第１駆動プーリ６１を８００ｒｐｍ及び第２駆動プーリ６２を９３１ｒｐｍのそれぞれの回転数で同一方向に回転させ、それにより第２駆動プーリ６２上においてＶリブドベルトＢを強制的にスリップさせた。また、第１駆動プーリ６１の右側のＶリブドベルトＢの巻き掛かり始めの部分のＶリブ表面には１分間に３００ｍｌの割合で水滴を滴下した。そして、第２駆動プーリ６２に設けたトルクメータにより、発生トルクの最大値を計測した。
また、注水伝動能力試験と同時に異音の発生の有無を確認し、異音を聴覚によって観測されなかった場合をＡ、異音が聴覚によって観測された場合をＢと評価した。結果を表２に示した。
また、注水伝動能力試験と同時に異音の発生の有無を確認し、異音を聴覚によって観測されなかった場合をＡ、異音が聴覚によって観測された場合をＢと評価した。結果を表２に示した。
【0063】
【表2】
【0064】
表２に示した通り、本発明の実施形態に係るＶリブドベルトによれば、圧縮ゴム層とリブ側補強布との密着性を確保することができる。
また、接着処理が施されていないリブ側補強布を採用することにより、注水時の異音耐久性の向上を図ることができる。
また、接着処理が施されていないリブ側補強布を採用することにより、注水時の異音耐久性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0065】
本開示のＶリブドベルトは、例えば、自動車の補機構駆動ベルト伝動装置等に有用である。
【符号の説明】
【0066】
１０ ベルト本体
１１ 圧縮ゴム層
１１ａ Ｖリブ本体
１２ 接着ゴム層
１３ 背面補強布
１４ リブ側補強布
１５ Ｖリブ
１６ 心線
４０ 架橋装置
５０、６０ 走行試験機
１１’、１２’ 未架橋ゴムシート
Ｂ Ｖリブドベルト
１１ 圧縮ゴム層
１１ａ Ｖリブ本体
１２ 接着ゴム層
１３ 背面補強布
１４ リブ側補強布
１５ Ｖリブ
１６ 心線
４０ 架橋装置
５０、６０ 走行試験機
１１’、１２’ 未架橋ゴムシート
Ｂ Ｖリブドベルト
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】