WO2017169330A1 - 伝動ベルト - Google Patents

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WO2017169330A1
WO2017169330A1 PCT/JP2017/006618 JP2017006618W WO2017169330A1 WO 2017169330 A1 WO2017169330 A1 WO 2017169330A1 JP 2017006618 W JP2017006618 W JP 2017006618W WO 2017169330 A1 WO2017169330 A1 WO 2017169330A1
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WO
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rubber
mass
rubber layer
transmission belt
ethylene
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PCT/JP2017/006618
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English (en)
French (fr)
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▲高▼橋　伸治
貴幸 大久保
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Bando Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Bando Chemical Industries Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16—Ethylene-propylene or ethylene-propylene-diene copolymers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00—Driving-belts
    • F16G1/06—Driving-belts made of rubber
    • F16G1/08—Driving-belts made of rubber with reinforcement bonded by the rubber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00—Driving-belts
    • F16G1/28—Driving-belts with a contact surface of special shape, e.g. toothed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/20—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section with a contact surface of special shape, e.g. toothed

Definitions

  • the present invention relates to a transmission belt.
  • Patent Document 1 discloses a V-ribbed belt having a back rubber layer formed of a rubber composition of EPDM having a diene content of 0.2 to 7.5% by mass.
  • the present invention relates to a power transmission belt having a back rubber layer on the outer peripheral side of the belt, wherein the back rubber layer comprises EPDM having an ethylene content of 60% by mass or more and a diene content of 1% by mass or less as a main rubber component. Formed of a rubber composition.
  • FIG. 3 is a perspective view of a V-ribbed belt according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of one V-rib of the V-ribbed belt according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a longitudinal cross-sectional view of a belt shaping
  • FIG. 5 is a first explanatory view of the method for manufacturing the V-ribbed belt according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a second explanatory diagram of the method for manufacturing the V-ribbed belt according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a third explanatory diagram of the method for manufacturing the V-ribbed belt according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a first explanatory view of the method for manufacturing the V-ribbed belt according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a second explanatory diagram of the method for manufacturing the V-ribbed belt according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a fourth explanatory diagram of the method for manufacturing the V-ribbed belt according to the first embodiment. It is a figure which shows the pulley layout of the auxiliary machine drive belt transmission of a motor vehicle.
  • 6 is a perspective view of a V-ribbed belt according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of one V-rib of the V-ribbed belt according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a first explanatory view of a method for manufacturing a V-ribbed belt according to Embodiment 2.
  • FIG. 10 is a second explanatory diagram of the method for manufacturing the V-ribbed belt according to the second embodiment. It is a perspective view of the low edge type V belt concerning other embodiments. It is a perspective view of the toothed belt which concerns on other embodiment. It is a figure which shows the pulley layout of a belt running test machine.
  • the V-ribbed belt B according to the first embodiment is, for example, an endless belt used for an auxiliary machine driving belt transmission provided in an engine room of an automobile.
  • the V-ribbed belt B according to Embodiment 1 has, for example, a belt length of 700 to 3000 mm, a belt width of 10 to 36 mm, and a belt thickness of 4.0 to 5.0 mm.
  • the V-ribbed belt B according to the first embodiment is formed of a triple layer including a back rubber layer 11 on the belt outer peripheral side, an intermediate adhesive rubber layer 12 and a compression rubber layer 13 constituting a surface rubber layer on the belt inner peripheral side.
  • a ribbed belt body 10 is provided.
  • a core wire 14 is embedded in an intermediate portion in the thickness direction of the adhesive rubber layer 12 of the V-ribbed belt body 10 so as to form a spiral having a pitch in the belt width direction.
  • the thickness of the back rubber layer 11 is, for example, 0.4 to 0.8 mm.
  • the thickness of the adhesive rubber layer 12 is, for example, 1.0 to 2.5 mm.
  • the thickness of the compressed rubber layer 13 is, for example, 1.0 to 3.6 mm.
  • the back rubber layer 11 is configured in a band shape having a horizontally long cross section.
  • the surface of the back rubber layer 11, that is, the back surface of the belt, is preferably formed in a form in which the texture of the woven fabric is transferred from the viewpoint of suppressing sound generated between the flat rubber and the contacting flat pulley.
  • the back rubber layer 11 is formed of a rubber composition in which a rubber component is crosslinked by heating and pressurizing an uncrosslinked rubber composition in which various compounding agents are blended with a rubber component. Therefore, the rubber composition forming the back rubber layer 11 contains a crosslinked rubber component and various compounding agents.
  • the rubber component of the rubber composition forming the back rubber layer 11 mainly contains EPDM.
  • the content of EPDM in the rubber component is 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and further preferably 100% by mass.
  • rubber components include ethylene- ⁇ -olefin elastomers other than EPDM (eg, ethylene-propylene copolymer (EPR), ethylene-octene copolymer, ethylene-butene copolymer), chloroprene rubber (CR), chlorosulfonated Polyethylene rubber (CSM), hydrogenated acrylonitrile rubber (H-NOR) and the like may be included.
  • EPR ethylene-propylene copolymer
  • CR chloroprene rubber
  • CSM chlorosulfonated Polyethylene rubber
  • H-NOR hydrogenated acrylonitrile rubber
  • EPDM contained in the rubber component of the rubber composition forming the back rubber layer 11 has an ethylene content (A) of 60% by mass or more and a diene content (B) of 1% by mass or less.
  • the back rubber layer 11 is formed of a rubber composition mainly composed of EPDM having an ethylene content of 60% by mass or more and a diene content of 1% by mass or less. Therefore, as shown in the examples described later, adhesive wear of the back rubber layer 11 can be suppressed.
  • the ethylene content (A) of this EPDM is preferably 65% by mass or more, more preferably 68% by mass or more, and preferably 86% by mass or less, more preferably 76% by mass from the viewpoint of suppressing adhesive wear. It is as follows. The ethylene content is measured based on ASTM D3900 (the same applies hereinafter).
  • the diene content (B) of this EPDM is greater than 0, but is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.4% by mass or more, and preferably 1% from the viewpoint of suppressing adhesive wear. 0.7% by mass or less, more preferably 1.1% by mass or less.
  • the diene content is measured based on ASTM D6047 (the same applies hereinafter).
  • diene component examples include ethylidene nobornene (ENB), dicyclopentadiene, 1,4-hexadiene, and the like.
  • the diene component is preferably ethylidene nobornene.
  • the EPDM from the viewpoint of suppressing the adhesive wear, preferably 20ML 1 + 4 (125 °C) or more, more preferably 35ML 1 + 4 (125 °C) or more, and preferably 70ML 1 + 4 (125 °C ) Or less, more preferably 55 ML 1 + 4 (125 ° C.) or less.
  • Mooney viscosity is measured based on ASTM D1646 (and so on).
  • Examples of the compounding agent include reinforcing materials such as carbon black, fillers, softeners, anti-aging agents, processing aids, vulcanization aids, cross-linking agents, and co-crosslinking agents.
  • a reinforcing material for example, carbon black, channel black; furnace black such as SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF, N-234; FT, MT, etc. Thermal black; acetylene black and the like.
  • Silica is also mentioned as the reinforcing material.
  • the reinforcing material preferably contains one or more of these.
  • the reinforcing material preferably contains ISAF or FEF.
  • the content of the reinforcing material is, for example, 30 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component of the rubber composition.
  • the filler examples include magnesium carbonate, calcium carbonate, layered silicate, and the like. One or both of these are preferably used as the filler, and magnesium carbonate is more preferably used.
  • the content of the filler is preferably 5 to 20 parts by mass, more preferably 5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the softener examples include petroleum-based softeners; mineral oil-based softeners such as paraffin wax; castor oil, cottonseed oil, sesame oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut oil, waxy wax, rosin, And vegetable oil softeners such as pine oil. It is preferable to use one or more of these softeners. It is preferable to use paraffin wax as the softening agent.
  • the content of the softening agent is, for example, 5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • Antiaging agents include amines such as aromatic secondary amines, quinoline, hydroquinone, phenols, and phosphites. It is preferable that an anti-aging agent contains 1 type, or 2 or more types of these. It is preferable to use an aromatic secondary amine-based antioxidant.
  • the content of the anti-aging agent is, for example, 0.1 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • processing aids include stearic acid, polyethylene wax, and fatty acid metal salts. It is preferable to use one or more of these processing aids.
  • stearic acid is preferably used as the processing aid.
  • the content of the processing aid is, for example, 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • vulcanization acceleration aid examples include metal oxides such as zinc oxide (zinc white) and magnesium oxide. It is preferable to use one or more of these vulcanization aids. Zinc oxide is preferably used as the vulcanization aid.
  • the content of the vulcanization aid is, for example, 3 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the crosslinking agent examples include organic peroxides.
  • the rubber composition forming the back rubber layer 11 is preferably crosslinked with an organic oxide.
  • an organic peroxide may be used alone, or an organic peroxide and sulfur may be used in combination.
  • the compounding amount of the organic peroxide is, for example, 0.5 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the compounding amount of sulfur is the rubber component. For example, 0.5 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass.
  • co-crosslinking agent examples include triallyl isocyanurate, trimethylolpropane trimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, liquid polybutadiene, N, N′-m-phenylenebismaleimide and the like. It is preferable to use one or more of these co-crosslinking agents.
  • triallyl isocyanurate is preferably used as the co-crosslinking agent.
  • the content of the co-crosslinking agent is preferably 1 to 5 parts by mass, more preferably 1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the adhesive rubber layer 12 is formed in a strip shape having a horizontally long cross section, like the back rubber layer 11.
  • the compression rubber layer 13 is provided such that a plurality of V ribs 15 hang down to the belt inner peripheral side.
  • the plurality of V ribs 15 are each formed in a ridge having a substantially inverted triangular cross section extending in the belt length direction, and arranged in parallel in the belt width direction.
  • the surfaces of the plurality of V ribs 15 in the compressed rubber layer 13 constitute a pulley contact surface as a power transmission surface.
  • Each V-rib 15 has, for example, a rib height of 2.0 to 3.0 mm and a width between base ends of 1.0 to 3.6 mm.
  • the number of V ribs is, for example, 3 to 6 (6 in FIG. 1).
  • Each of the adhesive rubber layer 12 and the compressed rubber layer 13 is formed of a rubber composition that is cross-linked by heating and pressurizing an uncrosslinked rubber composition in which various compounding agents are blended with a rubber component. Therefore, each of the compressed rubber layer 13 and the adhesive rubber layer 12 contains a crosslinked rubber component and various compounding agents.
  • Examples of the rubber component of the rubber composition forming the compression rubber layer 13 and the adhesive rubber layer 12 include ethylene- ⁇ -olefin elastomer, chloroprene rubber (CR), chlorosulfonated polyethylene rubber (CSM), hydrogenated acrylonitrile rubber ( H-NBR) and the like. These rubber components are preferably the same as the rubber components of the rubber composition forming the back rubber layer 11.
  • the ethylene content (C) of the EPDM is preferably 45% by mass or more, more preferably 50% by mass or more. , Preferably 65% by mass or less, more preferably 60% by mass or less.
  • the ethylene content (C) is preferably smaller than the ethylene content (A) of EPDM contained in the rubber component of the rubber composition forming the back rubber layer 11.
  • Ratio of ethylene content (A) of EPDM contained in the rubber component of the rubber composition forming the back rubber layer 11 to ethylene content (C) of EPDM contained in the rubber component of the rubber composition forming the compressed rubber layer 13 is preferably 1.02 or more, more preferably 1.13 or more, and preferably 1.91 or less, more preferably 1.52 or less.
  • the diene content (D) of EPDM is preferably 3.5% by mass or more, more preferably 4.0% by mass or more, and preferably 8.0% by mass or less, more preferably 6.0% by mass or less. It is. This diene content (D) is preferably larger than the diene content (B) of EPDM contained in the rubber component of the rubber composition forming the back rubber layer 11.
  • Ratio of the diene content (B) of EPDM contained in the rubber component of the rubber composition forming the back rubber layer 11 to the diene content (D) of EPDM contained in the rubber component of the rubber composition forming the compressed rubber layer 13 ( B / D) is preferably 0.0125 or more, more preferably 0.10 or more, and is preferably less than 1, more preferably 0.50 or less, still more preferably 0.20 or less, and even more. Preferably it is 0.15 or less.
  • the diene component examples include ethylidene nobornene (ENB), dicyclopentadiene, 1,4-hexadiene, and the like.
  • the diene component is preferably ethylidene nobornene.
  • This diene component is preferably the same as the diene component of EPDM contained in the rubber component of the rubber composition forming the back rubber layer 11.
  • the Mooney viscosity at 125 ° C. of EPDM is preferably 10 ML 1 + 4 (125 ° C.) or more, more preferably 15 ML 1 + 4 (125 ° C.) or more, preferably 70 ML 1 + 4 (125 ° C.) or less, more preferably 50 ML 1 + 4 ( 125 ° C.) or less.
  • the EPDM contained in the rubber component of the rubber composition forming the compressed rubber layer 13 may be crosslinked with an organic peroxide, crosslinked with sulfur, or further crosslinked with a combination thereof. Or any of them.
  • the core wire 14 is composed of twisted yarns such as polyester fiber (PET), polyethylene naphthalate fiber (PEN), aramid fiber, vinylon fiber and the like.
  • the diameter of the core wire 14 is, for example, 0.5 to 2.5 mm, and the dimension between the centers of the adjacent core wires 14 in the cross section is, for example, 0.05 to 0.20 mm.
  • the core wire 14 is dried after being dipped in an adhesive treatment and / or rubber paste that is heated after being immersed in an RFL aqueous solution before molding to give adhesion to the adhesive rubber layer 12 of the V-ribbed belt body 10. Bonding treatment is applied.
  • a belt forming die 20 having a cylindrical inner die 21 and an outer die 22 provided concentrically is used.
  • the inner mold 21 is formed of a flexible material such as rubber.
  • the outer mold 22 is made of a rigid material such as metal.
  • the inner peripheral surface of the outer mold 22 is formed as a molding surface, and V rib forming grooves 23 are provided on the inner peripheral surface of the outer mold 22 at a constant pitch in the axial direction.
  • the outer mold 22 is provided with a temperature control mechanism that controls the temperature by circulating a heat medium such as water vapor or a coolant such as water.
  • the belt mold 20 is provided with a pressurizing means for pressurizing and expanding the inner mold 21 from the inside.
  • each compounding agent is blended with the rubber component and kneaded by a kneader such as a kneader or a Banbury mixer.
  • a kneader such as a kneader or a Banbury mixer.
  • uncrosslinked rubber sheets 12 'and 13' for the adhesive rubber layer and the compressed rubber layer are also produced.
  • the adhesion process which immerses and heats the strand 14 'for core wires in RFL aqueous solution the adhesion process which immerses in rubber paste and heat-drys is performed.
  • a rubber sleeve 25 is placed on a cylindrical drum 24 having a smooth surface, and an uncrosslinked rubber sheet 11 ′ for the back rubber layer and an uncrosslinked rubber sheet for the adhesive rubber layer are formed thereon.
  • 12 ′ are wound in order and laminated, and then a strand 14 ′ for a core wire is spirally wound around the cylindrical inner mold 21, and further, an uncrosslinked rubber sheet 12 ′ for an adhesive rubber layer is further formed thereon.
  • uncrosslinked rubber sheet 13 'for compression rubber layers is wound in order, and uncrosslinked slab S' is formed.
  • the rubber sleeve 25 provided with the uncrosslinked slab S ' is removed from the cylindrical drum 24, and it is set in an internally fitted state on the inner peripheral surface side of the outer mold 22 as shown in FIG.
  • the inner mold 21 is positioned and sealed in the rubber sleeve 25 set on the outer mold 22.
  • the outer mold 22 is heated, and high-pressure air or the like is injected into the sealed interior of the inner mold 21 to pressurize it.
  • the inner mold 21 expands, and the uncrosslinked rubber sheets 11 ′, 12 ′, and 13 ′ for forming the belt of the uncrosslinked slab S ′ are compressed on the molding surface of the outer mold 22.
  • the cross-linking of these rubber components proceeds to be integrated and combined with the twisted yarn 14 ′, and finally, a cylindrical belt slab S is formed.
  • the molding temperature of the belt slab S is, for example, 100 to 180 ° C.
  • the molding pressure is, for example, 0.5 to 2.0 MPa
  • the molding time is, for example, 10 to 60 minutes.
  • the inside of the inner mold 21 is decompressed to release the seal, the belt slab S molded between the inner mold 21 and the outer mold 22 is taken out via the rubber sleeve 25, and the belt slab S is cut into a predetermined width.
  • the V-ribbed belt B is obtained by turning the front and back. If necessary, the outer peripheral side of the belt slab S, that is, the surface on the V rib 15 side may be polished.
  • FIG. 9 shows a pulley layout of the auxiliary drive belt transmission device 30 for an automobile using the V-ribbed belt B according to the first embodiment.
  • This accessory drive belt transmission device 30 is of a serpentine drive type in which a V-ribbed belt B is wound around six pulleys, four rib pulleys and two flat pulleys, to transmit power.
  • the auxiliary drive belt transmission device 30 is provided with a power steering pulley 31 of a rib pulley at the uppermost position, and an AC generator pulley 32 of a rib pulley is provided below the power steering pulley 31.
  • a flat pulley tensioner pulley 33 is provided at the lower left of the power steering pulley 31, and a flat pulley water pump pulley 34 is provided below the tensioner pulley 33.
  • a ribshaft crankshaft pulley 35 is provided on the lower left side of the tensioner pulley 33, and a rib pulley air conditioner pulley 36 is provided on the lower right side of the crankshaft pulley 35.
  • These pulleys are made of, for example, a metal stamped product, a molded product such as a casting, nylon resin, or phenol resin, and have a pulley diameter of 50 to 150 mm.
  • the V-ribbed belt B is wound around the power steering pulley 31 so that the V-rib 15 side contacts, and then wound around the tensioner pulley 33 so that the back side of the belt contacts. Further, the crankshaft pulley 35 and the air conditioner pulley 36 are wound around in order so that the V rib 15 side comes into contact, and further, they are wound around the water pump pulley 34 so that the back side of the belt comes into contact, and the V rib 15 side comes into contact. Is wound around an AC generator pulley 32 and finally returned to the power steering pulley 31.
  • the belt span length which is the length of the V-ribbed belt B spanned between the pulleys, is, for example, 50 to 300 mm. Misalignment that can occur between pulleys is 0-2 °.
  • the V-ribbed belt B according to the first embodiment is wound so that the back rubber layer 11 on the back surface of the belt is in contact with the tensioner pulley 33 and the water pump pulley 34.
  • the back rubber layer 11 is formed of a rubber composition mainly composed of a rubber component of EPDM having an ethylene content of 60% by mass or more and a diene content of 1% by mass or less. Adhesive wear can be suppressed.
  • Embodiment 2 10 and 11 show a V-ribbed belt B according to the second embodiment.
  • the part of the same name as Embodiment 1 is shown using the same code
  • the compression rubber layer 13 includes a surface rubber layer 13a and a core rubber layer 13b.
  • the surface rubber layer 13a is made of porous rubber, and is provided in layers so as to extend along the entire surface of the V-rib 15, and constitutes a pulley contact surface on the belt inner peripheral side.
  • the thickness of the surface rubber layer 13a is, for example, 50 to 500 ⁇ m.
  • the core rubber layer 13b is made of solid rubber, is provided inside the surface rubber layer 13a, and constitutes a portion of the compressed rubber layer 13 other than the surface rubber layer 13a.
  • the “porous rubber” in the present application means a crosslinked rubber composition having a number of hollow portions inside and a number of recessed holes 16 on the surface, and the hollow portions and the recessed holes 16 are dispersed. And a structure in which the hollow portion and the recessed hole 16 communicate with each other are included.
  • the “solid rubber” in the present application means a crosslinked rubber composition that does not include a hollow portion other than the “porous rubber” and the concave hole 16.
  • the surface rubber layer 13a and the core rubber layer 13b are formed of a rubber composition that is crosslinked by heating and pressurizing an uncrosslinked rubber composition in which various compounding agents are blended in a rubber component. Therefore, the surface rubber layer 13a and the core rubber layer 13b contain a crosslinked rubber component and various compounding agents. Since the surface rubber layer 13a is additionally a porous rubber, unexpanded hollow particles and / or a foaming agent for constituting the porous rubber are blended in the uncrosslinked rubber composition before the formation.
  • the unexpanded hollow particles include particles in which a solvent is enclosed in a shell formed of a thermoplastic polymer (for example, acrylonitrile-based polymer).
  • the hollow particles may be used alone or in combination of two or more.
  • the blending amount of the hollow particles is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the foaming agent for example, an ADCA foaming agent containing azodicarbonamide as a main component, a DPT foaming agent containing dinitrosopentamethylenetetramine as a main component, and p, p′-oxybisbenzenesulfonylhydrazide as a main component.
  • Examples thereof include organic foaming agents such as OBSH foaming agents and HDCA foaming agents mainly composed of hydrazodicarbonamide. It is preferable to use 1 type, or 2 or more types of these as a foaming agent.
  • the blending amount of the foaming agent is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the core rubber layer 13b is formed of a rubber composition containing a crosslinked rubber component and various compounding agents.
  • the rubber composition for forming the core rubber layer 13b may be the same as the rubber composition for forming the surface rubber layer 13a excluding the hollow portion and the concave hole 16.
  • the surface rubber layer 13a is a porous rubber, a large number of concave holes 16 are formed on the surface thereof.
  • the average hole diameter of the concave holes 16 is preferably 10 to 150 ⁇ m.
  • the average hole diameter of the concave holes 16 is determined by the number average of 50 to 100 measured by the surface image.
  • uncrosslinked rubber sheets 13a 'and 13b' for the surface rubber layer and the core rubber layer of the compressed rubber layer 13 are produced.
  • the uncrosslinked rubber sheet 13a 'for the surface rubber layer is blended with unexpanded hollow particles and / or a foaming agent.
  • the uncrosslinked rubber sheet 11 ′ for the back rubber layer and the adhesive rubber are formed on the rubber sleeve 25 covered on the cylindrical drum 24 having a smooth surface as shown in FIG.
  • the uncrosslinked rubber sheet 12 ′ for the layers is wound in order and laminated, and the twisted wire 14 ′ for the core wire is spirally wound around the cylindrical inner mold 21 from above, and the adhesive rubber layer is further wound thereon.
  • the uncrosslinked rubber sheet 12 ′, the uncrosslinked rubber sheet 13b ′ for the core rubber layer in the compressed rubber layer 13, and the uncrosslinked rubber sheet 13a ′ for the surface rubber layer are wound in order to form an uncrosslinked slab S ′. Then, a cylindrical belt slab S as shown in FIG. 13 is formed by the uncrosslinked slab S ′.
  • the V-ribbed belt B is shown, but is not particularly limited thereto, and is not particularly limited as long as it is a transmission belt having a back rubber layer on the belt outer peripheral side.
  • a low-edge type V-belt B as shown in FIG. 14A or a toothed belt as shown in FIG. 14B may be used.
  • V-ribbed belt V-ribbed belts of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 below were produced. Each configuration is also shown in Table 1.
  • EPDM as a rubber component (1) (trade name: Nordel 3745P, manufactured by Dow, ethylene content (A): 70% by mass, diene content (B) (ethylidene norbornene content (ENB content)): 0.5 mass%, Mooney viscosity: 45 ML 1 + 4 (125 ° C.) was added and masticated, and then carbon black ISAF (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) as a reinforcing material for 100 parts by mass of this rubber component Name: Seast 6) 50 parts by mass, softener paraffin wax (trade name: Sunflex 2280, manufactured by Nippon San Oil Co., Ltd.), aromatic secondary amine type anti-aging agent (produced by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) Name: Nocrack CD) 0.5 part by mass, processing aid stearic acid (manufactured by NOF Corporation, trade name: bead stearic acid ⁇ ) 0.5 mass ,
  • the surface rubber layer of the compression rubber layer was formed of porous rubber of another rubber composition containing EPDM as a rubber component.
  • the rubber component of the rubber composition forming the surface rubber layer is mainly composed of ethylene content (C): 67 mass%, diene content (D): 4.5 mass%, Mooney viscosity: 27 ML 1 + 4 (125 ° C.).
  • EPDM was used.
  • the core rubber layer and the adhesive rubber layer of the compression rubber layer were formed of another rubber composition containing EPDM as a rubber component.
  • the core wire was composed of a twisted yarn made of polyethylene terephthalate fiber. Further, the compressed rubber layer was subjected to surface polishing.
  • the belt length was 1100 mm
  • the belt width was 21.36 mm
  • the belt thickness was 4.3 mm
  • the number of ribs was six.
  • Example 2 In place of ISAF of carbon black, FEF (trade name: Seast SO manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) is used, and triallyl isocyanurate (trade name: Nippon Chemical Co., Ltd. manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.) is used for 100 parts by mass of the rubber component.
  • FEF trade name: Seast SO manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
  • triallyl isocyanurate trade name: Nippon Chemical Co., Ltd. manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.
  • a V-ribbed belt having the same configuration as in Example 1 was produced except that 2 parts by mass was used. This was designated Example 2.
  • Example 3 A V-ribbed belt having the same configuration as in Example 1 was produced except that 10 parts by mass of magnesium carbonate (trade name: Venus, manufactured by Kamishima Chemical Industry Co., Ltd.) as a filler was used with respect to 100 parts by mass of the rubber component. This was designated Example 3.
  • magnesium carbonate trade name: Venus, manufactured by Kamishima Chemical Industry Co., Ltd.
  • Example 4 FEF is used in place of the ISAF of carbon black, the filler magnesium carbonate is used in an amount of 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and the co-crosslinking agent triallyl isocyanurate is 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • a V-ribbed belt having the same configuration as that of Example 1 except that the mass part was used was produced. This was designated Example 4.
  • EPDM (2) (trade name: Nordel 3720P, manufactured by Dow, ethylene content (A): 69 mass%, diene content (B): 0.5 mass%, Mooney viscosity: 20 ML 1 + 4 (125 ° C.)) is used as a rubber component.
  • a V-ribbed belt having the same configuration as that of Example 1 was prepared except that 10 parts by mass of magnesium carbonate as a filler was used with respect to 100 parts by mass of the rubber component. This was designated Example 5.
  • EPDM (3) (trade name: EP22, manufactured by JSR, ethylene content (A): 54 mass%, diene content (B): 4.5 mass%, Mooney viscosity: 27 ML 1 + 4 (125 ° C.)) is used as a rubber component.
  • insoluble sulfur (trade name: Seimi OT, manufactured by Nippon Kiboshi Kogyo Co., Ltd.) is used in place of 100 parts by mass of the rubber component instead of the organic peroxide of the crosslinking agent, and sulfenamide-based vulcanization is accelerated.
  • Comparative Example 2 A V-ribbed belt having the same configuration as that of Comparative Example 1 was produced except that 10 parts by mass of magnesium carbonate as a filler was used with respect to 100 parts by mass of the rubber component. This was designated as Comparative Example 2.
  • EPDM (4) (trade name: Nordel 3640, manufactured by Dow, ethylene content (A): 55 mass%, diene content (B): 1.8 mass%, Mooney viscosity: 40 ML 1 + 4 (125 ° C.)) is used as a rubber component.
  • a V-ribbed belt having the same configuration as that of Example 4 was prepared except that the above-described cases were observed. This was designated as Comparative Example 3.
  • EPDM (5) (trade name: EP43, manufactured by JSR, ethylene content (A): 54 mass%, diene content (B): 4.5 mass%, Mooney viscosity: 27 ML 1 + 4 (125 ° C.)) is used as a rubber component.
  • a V-ribbed belt having the same configuration as that of Example 1 was prepared except that FEF was used instead of carbon black ISAF. This was designated as Comparative Example 4.
  • Comparative Example 5 A V-ribbed belt having the same configuration as that of Comparative Example 4 was produced except that 2 parts by mass of triallyl isocyanurate as a co-crosslinking agent was used based on 100 parts by mass of the rubber component. This was designated as Comparative Example 5.
  • FIG. 15 shows a pulley layout of the belt running test machine 40.
  • a driving pulley 41 and a driven pulley 42 which are flat pulleys each having a pulley diameter of 70 mm and a surface roughness of 12.5Z (according to TSZ2301G), are provided on the left and right sides.
  • the belt run was performed up to 60 minutes, and the adhesive wear situation at the time of 30 minutes and the adhesive wear situation of the surface of the back rubber layer at the time of 60 minutes were visually confirmed and evaluated. Evaluation was carried out in five stages of adhesive wear: none, minute, small, medium and large.
  • Test results The test results are shown in Table 1.
  • Examples 1 to 5 in which the back rubber layer was formed of an EPDM rubber composition having an ethylene content of 60% by mass or more and a diene content of 1% by mass or less were obtained after 30 minutes of running.
  • Comparative Examples 1 to 5 having an ethylene content of less than 60% by mass or a diene content of 1% by mass or more are small to large after 30 minutes of running, and are medium to large after 60 minutes of running.
  • Examples 1 to 5 have better adhesive wear resistance than Comparative Examples 1 to 5.
  • the present invention is useful in the technical field of transmission belts.

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Abstract

伝動ベルト（Ｂ）は、ベルト外周側の背面ゴム層（１１）を有する。背面ゴム層（１１）は、エチレン含量が６０質量％以上で且つジエン含量が１質量％以下であるエチレン－プロピレン－ジエンターポリマーをゴム成分の主体とするゴム組成物で形成されている。

Description

伝動ベルト
　本発明は伝動ベルトに関する。
　エチレン－プロピレン－ジエンターポリマー（以下「ＥＰＤＭ」という。）をゴム成分とするゴム組成物で背面ゴム層が形成された伝動ベルトは公知である。例えば、特許文献１には、ジエン含量が０．２～７．５質量％のＥＰＤＭのゴム組成物で背面ゴム層が形成されたＶリブドベルトが開示されている。
特開２０１３－１７７９６７号公報
　本発明は、ベルト外周側の背面ゴム層を有する伝動ベルトであって、前記背面ゴム層は、エチレン含量が６０質量％以上で且つジエン含量が１質量％以下であるＥＰＤＭをゴム成分の主体とするゴム組成物で形成されている。
実施形態１に係るＶリブドベルトの斜視図である。 実施形態１に係るＶリブドベルトのＶリブ１個分の断面図である。 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。 実施形態１に係るＶリブドベルトの製造方法の第１の説明図である。 実施形態１に係るＶリブドベルトの製造方法の第２の説明図である。 実施形態１に係るＶリブドベルトの製造方法の第３の説明図である。 実施形態１に係るＶリブドベルトの製造方法の第４の説明図である。 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。 実施形態２に係るＶリブドベルトのＶリブ１個分の断面図である。 実施形態２に係るＶリブドベルトの製造方法の第１の説明図である。 実施形態２に係るＶリブドベルトの製造方法の第２の説明図である。 その他の実施形態に係るローエッジ型Ｖベルトの斜視図である。 その他の実施形態に係る歯付ベルトの斜視図である。 ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
　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及び２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、ベルト外周側の背面ゴム層１１と中間の接着ゴム層１２とベルト内周側の表面ゴム層を構成する圧縮ゴム層１３との三重層に構成されたＶリブドベルト本体１０を備えている。Ｖリブドベルト本体１０の接着ゴム層１２の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１４が埋設されている。背面ゴム層１１の厚さは例えば０．４～０．８ｍｍである。接着ゴム層１２の厚さは例えば１．０～２．５ｍｍである。圧縮ゴム層１３の厚さは例えば１．０～３．６ｍｍである。
　背面ゴム層１１は、断面横長矩形の帯状に構成されている。背面ゴム層１１の表面、つまり、ベルト背面は、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。
　背面ゴム層１１は、ゴム成分に、種々の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ゴム成分が架橋したゴム組成物で形成されている。従って、背面ゴム層１１を形成するゴム組成物は、架橋したゴム成分と、各種の配合剤とを含有する。
　背面ゴム層１１を形成するゴム組成物のゴム成分は、ＥＰＤＭを主体として含む。ゴム成分におけるＥＰＤＭの含有量は５０質量％以上であるが、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは１００質量％である。ゴム成分は、ＥＰＤＭの他に、ＥＰＤＭ以外のエチレン－α－オレフィンエラストマー（例えば、エチレン－プロピレンコポリマー（ＥＰＲ）、エチレン－オクテンコポリマー、エチレン－ブテンコポリマー等）、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－ＮＯＲ）等を含んでいてもよい。
　背面ゴム層１１を形成するゴム組成物のゴム成分に含まれるＥＰＤＭは、エチレン含量（Ａ）が６０質量％以上で且つジエン含量（Ｂ）が１質量％以下である。実施形態１に係るＶリブドベルトＢによれば、エチレン含量が６０質量％以上で且つジエン含量が１質量％以下であるＥＰＤＭをゴム成分の主体とするゴム組成物で背面ゴム層１１が形成されているので、後述の実施例で示すように、背面ゴム層１１の粘着摩耗を抑制することができる。
　このＥＰＤＭのエチレン含量（Ａ）は、粘着摩耗を抑制する観点から、好ましくは６５質量％以上、より好ましくは６８質量％以上であり、また、好ましくは８６質量％以下、より好ましくは７６質量％以下である。エチレン含量は、ＡＳＴＭ　Ｄ３９００に基づいて測定される（以下同様）。
　このＥＰＤＭのジエン含量（Ｂ）は、０よりも大きいが、粘着摩耗を抑制する観点から、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．４質量％以上であり、また、好ましくは１．７質量％以下、より好ましくは１．１質量％以下である。ジエン含量は、ＡＳＴＭ　Ｄ６０４７に基づいて測定される（以下同様）。
　ジエン成分としては、例えば、エチリデンノボルネン（ＥＮＢ）、ジシクロペンタジエン、１，４－ヘキサジエン等が挙げられる。ジエン成分は、これらのうちエチリデンノボルネンが好ましい。
　このＥＰＤＭの１２５℃におけるムーニー粘度は、粘着摩耗を抑制する観点から、好ましくは２０ＭＬ１＋４（１２５℃）以上、より好ましくは３５ＭＬ１＋４（１２５℃）以上であり、また、好ましくは７０ＭＬ１＋４（１２５℃）以下、より好ましくは５５ＭＬ１＋４（１２５℃）以下である。ムーニー粘度は、ＡＳＴＭ　Ｄ１６４６に基づいて測定される（以下同様）。
　配合剤としては、カーボンブラックなどの補強材、充填材、軟化剤、老化防止剤、加工助剤、加硫助剤、架橋剤、共架橋剤等が挙げられる。
　補強材としては、カーボンブラックでは、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。補強材としてはシリカも挙げられる。補強材は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましい。補強材はＩＳＡＦ又はＦＥＦを含むことが好ましい。補強材の含有量は、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば３０～７０質量部である。
　充填材としては、例えば、炭酸マグネシウムや炭酸カルシウム、層状珪酸塩等が挙げられる。充填材は、これらのうちの一方又は両方を用いることが好ましく、炭酸マグネシウムを用いることがより好ましい。充填材の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５～２０質量部、より好ましくは５～１５質量部である。
　軟化剤としては、例えば、石油系軟化剤；パラフィンワックスなどの鉱物油系軟化剤；ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、木ろう、ロジン、パインオイルなどの植物油系軟化剤等が挙げられる。軟化剤は、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い。軟化剤はパラフィンワックスを用いることが好ましい。軟化剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば５～１５質量部である。
　老化防止剤としては、芳香族第二級アミン系などのアミン系、キノリン系、ヒドロキノン系、フェノール系、亜リン酸エステル系のものが挙げられる。老化防止剤は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましい。老化防止剤は、芳香族第二級アミン系のものを用いることが好ましい。老化防止剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば０．１～１．５質量部である。
　加工助剤としては、例えば、ステアリン酸、ポリエチレンワックス、脂肪酸の金属塩等が挙げられる。加工助剤は、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い。加工助剤は、ステアリン酸を用いることが好ましい。加工助剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば０．１～３質量部である。
　加硫促進助剤としては、例えば、酸化亜鉛（亜鉛華）や酸化マグネシウムなどの金属酸化物等が挙げられる。加硫助剤は、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い。加硫助剤は、酸化亜鉛を用いることが好ましい。加硫助剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば３～１５質量部である。
　架橋剤としては有機過酸化物が挙げられる。背面ゴム層１１を形成するゴム組成物は、有機化酸化物で架橋されていることが好ましい。架橋剤は、有機過酸化物を単独で用いてもよく、また、有機過酸化物と硫黄とを併用してもよい。有機過酸化物の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば０．５～８質量部であり、また、有機過酸化物と硫黄とを併用する場合、硫黄の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば０．５～４質量部である。
　共架橋剤としては、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、液状ポリブタジェエン、Ｎ，Ｎ’－ｍ－フェニレンビスマレイミド等が挙げられる。共架橋剤は、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い。共架橋剤は、トリアリルイソシアヌレートを用いることが好ましい。共架橋剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１～５質量部、より好ましくは１～２質量部である。
　接着ゴム層１２は、背面ゴム層１１と同様、断面横長矩形の帯状に形成されている。圧縮ゴム層１３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。圧縮ゴム層１３におけるこれらの複数のＶリブ１５の表面が動力伝達面としてのプーリ接触面を構成する。各Ｖリブ１５は、例えば、リブ高さが２．０～３．０ｍｍ、基端間の幅が１．０～３．６ｍｍである。Ｖリブ数は例えば３～６個である（図１では６個）。
　接着ゴム層１２及び圧縮ゴム層１３のそれぞれは、ゴム成分に種々の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。従って、圧縮ゴム層１３及び接着ゴム層１２のそれぞれは、架橋したゴム成分と各種の配合剤とを含有する。
　圧縮ゴム層１３及び接着ゴム層１２を形成するゴム組成物のゴム成分としては、例えば、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。これらのゴム成分は、背面ゴム層１１を形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。
　圧縮ゴム層１３を形成するゴム組成物のゴム成分にＥＰＤＭが含まれている場合、そのＥＰＤＭのエチレン含量（Ｃ）は、好ましくは４５質量％以上、より好ましくは５０質量％以上であり、また、好ましくは６５質量％以下、より好ましくは６０質量％以下である。このエチレン含量（Ｃ）は、背面ゴム層１１を形成するゴム組成物のゴム成分に含まれるＥＰＤＭのエチレン含量（Ａ）よりも小さいことが好ましい。
　圧縮ゴム層１３を形成するゴム組成物のゴム成分に含まれるＥＰＤＭのエチレン含量（Ｃ）に対する背面ゴム層１１を形成するゴム組成物のゴム成分に含まれるＥＰＤＭのエチレン含量（Ａ）の比（Ａ／Ｃ）は、好ましくは１．０２以上、より好ましくは１．１３以上であり、また、好ましくは１．９１以下、より好ましくは１．５２以下である。
　ＥＰＤＭのジエン含量（Ｄ）は、好ましくは３．５質量％以上、より好ましくは４．０質量％以上であり、また、好ましくは８．０質量％以下、より好ましくは６．０質量％以下である。このジエン含量（Ｄ）は、背面ゴム層１１を形成するゴム組成物のゴム成分に含まれるＥＰＤＭのジエン含量（Ｂ）よりも大きいことが好ましい。
　圧縮ゴム層１３を形成するゴム組成物のゴム成分に含まれるＥＰＤＭのジエン含量（Ｄ）に対する背面ゴム層１１を形成するゴム組成物のゴム成分に含まれるＥＰＤＭのジエン含量（Ｂ）の比（Ｂ／Ｄ）は、好ましくは０．０１２５以上、より好ましくは０．１０以上であり、また、好ましくは１よりも小さく、より好ましくは０．５０以下、更に好ましくは０．２０以下、より更に好ましくは０．１５以下である。
　ジエン成分としては、例えば、エチリデンノボルネン（ＥＮＢ）、ジシクロペンタジエン、１，４－ヘキサジエン等が挙げられる。ジエン成分は、これらのうちエチリデンノボルネンが好ましい。このジエン成分は、背面ゴム層１１を形成するゴム組成物のゴム成分に含まれるＥＰＤＭのジエン成分と同一であることが好ましい。
　ＥＰＤＭの１２５℃におけるムーニー粘度は、好ましくは１０ＭＬ１＋４（１２５℃）以上、より好ましくは１５ＭＬ１＋４（１２５℃）以上であり、また、好ましくは７０ＭＬ１＋４（１２５℃）以下、より好ましくは５０ＭＬ１＋４（１２５℃）以下である。
　圧縮ゴム層１３を形成するゴム組成物のゴム成分に含まれるＥＰＤＭは、有機過酸化物により架橋されていても、また、硫黄で架橋されていても、更に、それらの併用で架橋されていても、いずれでもよい。
　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の直径は例えば０．５～２．５ｍｍであり、断面における相互に隣接する心線１４中心間の寸法は例えば０．０５～０．２０ｍｍである。心線１４は、Ｖリブドベルト本体１０の接着ゴム層１２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を備えたベルト成形型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。そして、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背面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１’を作製する。
　同様に、接着ゴム層用及び圧縮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った後、ゴム糊に浸漬して加熱乾燥する接着処理を行う。
　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１１’、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’、及び圧縮ゴム層用の未架橋ゴムシート１３’を順に巻き付けて未架橋スラブＳ’を形成する。なお、このとき、未架橋ゴムシート１１’，１２’，１３’を、列理方向がベルト長さ方向（周方向）となるように巻き付けることが好ましい。
　次いで、未架橋スラブＳ’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、未架橋スラブＳ’のベルト形成用の未架橋ゴムシート１１’，１２’，１３’が圧縮され、また、それらのゴム成分の架橋が進行して一体化すると共に撚り糸１４’と複合化し、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１００～１８０℃、成型圧力は例えば０．５～２．０ＭＰａ、成型時間は例えば１０～６０分である。
　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。
　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、ベルト背面側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、ベルト背面側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。
　以上の構成の補機駆動ベルト伝動装置３０では、実施形態１に係るＶリブドベルトＢが、ベルト背面の背面ゴム層１１がテンショナプーリ３３及びウォーターポンププーリ３４に接触するように巻き掛けられているが、その背面ゴム層１１が、エチレン含量が６０質量％以上で且つジエン含量が１質量％以下であるＥＰＤＭをゴム成分の主体とするゴム組成物で形成されていることにより、背面ゴム層１１の粘着摩耗を抑制することができる。
　（実施形態２）
　図１０及び１１は、実施形態２に係るＶリブドベルトＢ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１３は、表面ゴム層１３ａとコアゴム層１３ｂとを有する。表面ゴム層１３ａは、多孔ゴムで形成され、Ｖリブ１５の表面全体に沿うように層状に設けられ、ベルト内周側のプーリ接触面を構成している。表面ゴム層１３ａの厚さは例えば５０～５００μｍである。コアゴム層１３ｂは、中実ゴムで形成され、表面ゴム層１３ａの内側に設けられ、圧縮ゴム層１３における表面ゴム層１３ａ以外の部分を構成している。
　ここで、本出願における「多孔ゴム」とは、内部に多数の中空部を有すると共に表面に多数の凹孔１６を有する架橋済みのゴム組成物を意味し、中空部及び凹孔１６が分散して配された構造並びに中空部及び凹孔１６が連通した構造のいずれも含まれる。また、本出願における「中実ゴム」とは、「多孔ゴム」以外の中空部及び凹孔１６を含まない架橋済みのゴム組成物を意味する。
　表面ゴム層１３ａ及びコアゴム層１３ｂは、ゴム成分に種々の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。従って、表面ゴム層１３ａ及びコアゴム層１３ｂは、架橋したゴム成分と各種の配合剤とを含有する。表面ゴム層１３ａは、加えて多孔ゴムであることから、その形成前の未架橋ゴム組成物に、多孔ゴムを構成するための未膨張の中空粒子及び／又は発泡剤が配合されている。
　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等が挙げられる。中空粒子は、１種だけ用いても、また、２種以上を用いても、どちらでもよい。中空粒子の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５～１０質量部である。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。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い。発泡剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５～１０質量部である。
　コアゴム層１３ｂは、架橋したゴム成分と各種の配合剤とを含有するゴム組成物で形成されている。コアゴム層１３ｂを形成するゴム組成物は、中空部及び凹孔１６を除いた表面ゴム層１３ａを形成するゴム組成物と同一であってもよい。
　表面ゴム層１３ａ及びコアゴム層１３ｂを形成するゴム組成物のその他の構成は、実施形態１に係るＶリブドベルトＢの圧縮ゴム層１３を形成するゴム組成物と同一である。
　表面ゴム層１３ａは多孔ゴムであるので、その表面には多数の凹孔１６が形成されている。凹孔１６の平均孔径は、好ましくは１０～１５０μｍである。凹孔１６の平均孔径は、表面画像で測定される５０～１００個の数平均によって求められる。
　実施形態２に係るＶリブドベルトＢを製造するには、圧縮ゴム層１３の表面ゴム層用及びコアゴム層用の未架橋ゴムシート１３ａ’，１３ｂ’を作製する。表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１３ａ’には、未膨張の中空粒子及び／又は発泡剤を配合する。次いで、実施形態１と同様の方法により、図１２に示すように、表面が平滑な円筒ドラム２４上に被せたゴムスリーブ２５上に、背面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１’、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１３におけるコアゴム層用の未架橋ゴムシート１３ｂ’、及び表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１３ａ’を順に巻き付けて未架橋スラブＳ’を形成する。そして、この未架橋スラブＳ’により図１３に示すような円筒状のベルトスラブＳを成型する。
　その他の構成及び作用効果は実施形態１と同一である。
　（その他の実施形態）
　上記実施形態１及び２では、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、ベルト外周側の背面ゴム層を有する伝動ベルトであれば特にこれらに限定されるものではなく、例えば、図１４Ａに示すようなローエッジ型のＶベルトＢであってもよく、また、図１４Ｂに示すような歯付ベルトであってもよい。
　（Ｖリブドベルト）
　以下の実施例１～５及び比較例１～５のＶリブドベルトを作製した。なお、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（１）（ダウ社製　商品名：Ｎｏｒｄｅｌ３７４５Ｐ、エチレン含量（Ａ）：７０質量％、ジエン含量（Ｂ）（エチリデンノルボルネン含量（ＥＮＢ含量））：０．５質量％、ムーニー粘度：４５ＭＬ１＋４（１２５℃））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、補強材であるカーボンブラックのＩＳＡＦ（東海カーボン社製　商品名：シースト６）５０質量部、軟化剤のパラフィンワックス（日本サン石油社製　商品名：サンフレックス２２８０）８質量部、芳香族第二級アミン系老化防止剤（大内新興化学工業社製　商品名：ノクラックＣＤ）０．５質量部、加工助剤のステアリン酸（日油社製　商品名：ビーズステアリン酸　椿）０．５質量部、加硫促進助剤の酸化亜鉛（堺化学社製　商品名：酸化亜鉛３種）８質量部、架橋剤の有機過酸化物（日油社製　商品名：ペロキシモンＦ４０（純度４０質量％）、α，α’－ジ（トリ－ｔ－ブチルペロキシ）ジイソプロピルベンゼン）８質量部（３．２質量部）を投入して混練し、得られた未架橋ゴム組成物を用いて背面ゴム層を形成した上記実施形態２と同様の構成のＶリブドベルトを作製した。それを実施例１とした。
　なお、圧縮ゴム層の表面ゴム層は、ＥＰＤＭをゴム成分とする他のゴム組成物の多孔ゴムで形成した。表面ゴム層を形成するゴム組成物のゴム成分には、エチレン含量（Ｃ）：６７質量％、ジエン含量（Ｄ）：４．５質量％、ムーニー粘度：２７ＭＬ１＋４（１２５℃）を主成分とするＥＰＤＭを用いた。圧縮ゴム層のコアゴム層及び接着ゴム層は、ＥＰＤＭをゴム成分とする他のゴム組成物で形成した。また、心線をポリエチレンテレフタラート繊維製の撚り糸で構成した。更に、圧縮ゴム層には表面研磨を施した。そして、ベルト長さを１１００ｍｍ、ベルト幅を２１．３６ｍｍ、ベルト厚さを４．３ｍｍとし、リブ数を６個とした。
　＜実施例２＞
　カーボンブラックのＩＳＡＦの代わりにＦＥＦ（東海カーボン社製　商品名：シーストＳＯ）を用いると共に、共架橋剤のトリアリルイソシアヌレート（日本化成社製　商品名：タイク）をゴム成分１００質量部に対して２質量部用い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た。それを実施例２とした。
　＜実施例３＞
　充填材の炭酸マグネシウム（神島化学工業社製　商品名：金星）をゴム成分１００質量部に対して１０質量部用い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た。それを実施例３とした。
　＜実施例４＞
　カーボンブラックのＩＳＡＦの代わりにＦＥＦを用いると共に、充填材の炭酸マグネシウムをゴム成分１００質量部に対して１０質量部用い、且つ共架橋剤のトリアリルイソシアヌレートをゴム成分１００質量部に対して２質量部用い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た。それを実施例４とした。
　＜実施例５＞
　ゴム成分としてＥＰＤＭ（２）（ダウ社製　商品名：Ｎｏｒｄｅｌ３７２０Ｐ、エチレン含量（Ａ）：６９質量％、ジエン含量（Ｂ）：０．５質量％、ムーニー粘度：２０ＭＬ１＋４（１２５℃））を用いると共に、充填材の炭酸マグネシウムをゴム成分１００質量部に対して１０質量部用い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た。それを実施例５とした。
　＜比較例１＞
　ゴム成分としてＥＰＤＭ（３）（ＪＳＲ社製　商品名：ＥＰ２２、エチレン含量（Ａ）：５４質量％、ジエン含量（Ｂ）：４．５質量％、ムーニー粘度：２７ＭＬ１＋４（１２５℃））を用いると共に、架橋剤の有機過酸化物の代わりに不溶性硫黄（日本乾溜工業社製　商品名：セイミＯＴ）をゴム成分１００質量部に対して１．７質量部用い、且つスルフェンアミド系加硫促進剤（大内新興化学工業社製　商品名：ノクセラーＭＳＡ－Ｇ）をゴム成分１００質量部に対して１．２質量部、並びにチウラム系、ジチオカーバメート系、及びチアゾール系の混合加硫促進剤（三新化学社製　商品名：サンセラーＥＭ２）をゴム成分１００質量部に対して２．８質量部用い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た。それを比較例１とした。
　＜比較例２＞
　充填材の炭酸マグネシウムをゴム成分１００質量部に対して１０質量部用いたことを除いて比較例１と同一構成のＶリブドベルトを作製した。それを比較例２とした。
　＜比較例３＞
　ゴム成分としてＥＰＤＭ（４）（ダウ社製　商品名：Ｎｏｒｄｅｌ３６４０、エチレン含量（Ａ）：５５質量％、ジエン含量（Ｂ）：１．８質量％、ムーニー粘度：４０ＭＬ１＋４（１２５℃））を用いたことを除いて実施例４と同一構成のＶリブドベルトを作製した。それを比較例３とした。
　＜比較例４＞
　ゴム成分としてＥＰＤＭ（５）（ＪＳＲ社製　商品名：ＥＰ４３、エチレン含量（Ａ）：５４質量％、ジエン含量（Ｂ）：４．５質量％、ムーニー粘度：２７ＭＬ１＋４（１２５℃））を用いると共に、カーボンブラックのＩＳＡＦの代わりにＦＥＦを用い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た。それを比較例４とした。
　＜比較例５＞
　共架橋剤のトリアリルイソシアヌレートをゴム成分１００質量部に対して２質量部用いたことを除いて比較例４と同一構成のＶリブドベルトを作製した。それを比較例５とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　（試験評価方法）
　図１５はベルト走行試験機４０のプーリレイアウトを示す。
　このベルト走行試験機４０は、各々、プーリ径が７０ｍｍで面粗度が１２．５Ｚ（ＴＳＺ２３０１Ｇによる）の平プーリである駆動プーリ４１及び従動プーリ４２が左右に間隔をおいて設けられている。
　実施例１～５及び比較例１～５のそれぞれについて、上記ベルト走行試験機４０の駆動プーリ４１及び従動プーリ４２に、各ＶリブドベルトＢの外周側の背面ゴム層が接触するように巻き掛け、従動プーリ４２に２２．５Ｎ・ｍのトルクを与えると共に、ベルト張力が負荷されるように側方（駆動プーリ４１の反対側方向）に１１７７Ｎの荷重を与え、雰囲気温度２５±７℃の下、駆動プーリ４１を３５００ｒｐｍの回転数で回転させてベルト走行させた。ベルト走行は６０分まで行い、３０分経過時点における粘着摩耗状況と、６０分経過時点における背面ゴム層の表面の粘着摩耗状況を目視で確認して評価した。評価は、粘着摩耗が、無、微小、小、中、及び大の５段階で行った。
　（試験結果）
　試験結果を表１に示す。
　この試験結果によれば、背面ゴム層が、エチレン含量が６０質量％以上で且つジエン含量が１質量％以下であるＥＰＤＭのゴム組成物で形成された実施例１～５は、走行３０分後では無乃至微小であり、走行６０分後では微小乃至小であるのに対し、
エチレン含量が６０質量％未満又はジエン含量が１質量％以上である比較例１～５は、走行３０分後では小乃至大であり、走行６０分後では中乃至大である。つまり、実施例１～５は、比較例１～５よりも耐粘着摩耗性が優れることが分かる。
　本発明は、伝動ベルトの技術分野において有用である。
Ｂ　Ｖリブドベルト，Ｖベルト，歯付ベルト（伝動ベルト）
１１　背面ゴム層
１３　圧縮ゴム層（表面ゴム層）
１３ａ　表面ゴム層

Claims (12)

  1. 　ベルト外周側の背面ゴム層を有する伝動ベルトであって、
    　前記背面ゴム層は、エチレン含量が６０質量％以上で且つジエン含量が１質量％以下であるエチレン－プロピレン－ジエンターポリマーをゴム成分の主体とするゴム組成物で形成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、
    　前記ゴム組成物が共架橋剤を含む伝動ベルト。
  3. 　請求項２に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物が前記共架橋剤としてトリアリルイソシアヌレートを含む伝動ベルト。
  4. 　請求項２又は３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共架橋剤の含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して１～５質量部である伝動ベルト。
  5. 　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、
    　前記ゴム組成物が充填材を含む伝動ベルト。
  6. 　請求項５に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物が前記充填材として炭酸マグネシウムを含む伝動ベルト。
  7. 　請求項５又は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充填材の含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して５～２０質量部である伝動ベルト。
  8. 　請求項１乃至７のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物が有機化酸化物で架橋されている伝動ベルト。
  9. 　請求項１乃至８のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    　ベルト内周側の表面ゴム層を有し、前記表面ゴム層がエチレン－プロピレン－ジエンターポリマーをゴム成分の主体とするゴム組成物で形成されており、
    　前記表面ゴム層を形成するゴム組成物に含まれるエチレン－プロピレン－ジエンターポリマーのエチレン含量が、前記背面ゴム層を形成するゴム組成物に含まれるエチレン－プロピレン－ジエンターポリマーのエチレン含量よりも小さい伝動ベルト。
  10. 　請求項９に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記表面ゴム層を形成するゴム組成物のゴム成分に含まれるエチレン－プロピレン－ジエンターポリマーのエチレン含量に対する前記背面ゴム層を形成するゴム組成物のゴム成分に含まれるエチレン－プロピレン－ジエンターポリマーのエチレン含量の比が１．０２以上である伝動ベルト。
  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、
    　ベルト内周側の表面ゴム層を有し、前記表面ゴム層がエチレン－プロピレン－ジエンターポリマーをゴム成分の主体とするゴム組成物で形成されており、
    　前記表面ゴム層を形成するゴム組成物に含まれるエチレン－プロピレン－ジエンターポリマーのジエン含量が、前記背面ゴム層を形成するゴム組成物に含まれるエチレン－プロピレン－ジエンターポリマーのジエン含量よりも大きい伝動ベルト。
  12. 　請求項１１に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記表面ゴム層を形成するゴム組成物のゴム成分に含まれるエチレン－プロピレン－ジエンターポリマーのジエン含量に対する前記背面ゴム層を形成するゴム組成物のゴム成分に含まれるエチレン－プロピレン－ジエンターポリマーのジエン含量の比が０．５０以下である伝動ベルト。
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