JP2003501590A

JP2003501590A - 伝動ベルト

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Publication number: JP2003501590A
Application number: JP2000582723A
Authority: JP
Inventors: ケビンジェイ．エフ．ホイットフィールド，
Original assignee: Gates Corp
Current assignee: Gates Corp
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2003-01-14
Anticipated expiration: 2019-11-19
Also published as: US6358171B1; ES2216613T5; DE69915095D1; PL348465A1; HUP0104225A2; EP1129308B1; JP3842045B2; AU1917400A; HU223591B1; RU2224151C2; DE1129308T1; JP2005282861A; EP1129308A1; DE69915095T2; KR20010080511A; CA2349707A1; CA2349707C; ATE260425T1; KR100396354B1; ES2216613T3

Abstract

(57)【要約】耐熱性、良好なベルト耐久性及び低温亀裂抵抗性のバランスが良好な伝動ベルト（１０）。伝動ベルトのベルト本体部分は、少なくとも部分的に水素化されたニトリル基含有共重合体ゴム１００重量部、及び長さ対直径の比が１０：１より大きい繊維強化材をそのゴム１００重量部当り約０．５ないし約５０重量部含むエラストマー材料から製造される。ニトリル基含有共重合体ゴムは、好ましくは、（１）約５ないし約４０％の不飽和ニトリル単量体単位、（２）約１ないし約８０％の、弗素不含不飽和カルボン酸エステル単量体単位及び弗素含有ビニル単量体単位からなる群から選ばれた少なくとも１つの第二の単量体、又はゴムのガラス転移温度を低下させる特性をもつ任意の単量体の単位、（３）約２０％までの共役ジエン単量体単位及び（４）残余としての水素化された共役ジエン単量体単位を有し、好ましくは、単量体単位（１）及び（２）の合計含量が約３０ないし９０重量％であり、単量体単位（３）及び（４）の合計含量が約１０ないし約７０重量％である。ニトリル基含有高度飽和共重合体ゴムへの繊維強化材の使用は、実質的に改善された低温亀裂抵抗性をもたらし、その一方で、ベルトの耐熱性を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の背景）本発明は、一般的には、優れた耐熱性ならびに著しく改善された低温亀裂抵抗
性を有するエンドレス伝動ベルトに関するものである。より詳しくは、本発明は
、耐熱性、良好なベルト耐久性及び低温亀裂抵抗性の間で良好なバランスを示す
繊維強化ニトリル基含有高度飽和共重合体ゴムから製造されたエンドレス伝動ベ
ルト及びその製造方法に関するものである。本発明は更に、良好なベルト耐久性
および約−４０℃から約１４０℃までの実用範囲を示す繊維強化ニトリル基含有
高度飽和共重合体ゴムから製造された同期ベルトおよび摩擦伝動ベルトに関する
ものである。

【０００２】歯付プーリ（又はスプロケット又はシーブ）と共に使用される伝動ベルトは、
当該技術分野で周知である。これらの歯付きベルトのうちで、最も広く使用され
ているのはいわゆる同期又は確動ベルト(positive drive belts)と呼ばれている
ものである。２本の回転軸の同期化をもたらすために歯付きベルトを使用するこ
とは周知であり、該ベルトは背面セクション、該背面セクションの反対側に間隔
を置いて配置された複数の歯（隣接する２つの歯の間に歯底面が形成されている
）、該背面セクションと該複数の歯に接し、それらの間に挟まれている抗張力層
および好ましくは該歯の各々および該歯底面の各々のための被覆からなり、背面
および複数の歯は弾性材料からなっている。若干の用途では、例えば自動車用の
場合には、伝動ベルトに対して、高度の耐久性及び広い実用温度範囲を含めて、
高度の要求が課されている。

【０００３】運転時、伝動歯付きベルトは、動力伝達のために相補的なプーリの歯とかみ合
っているとき、各々の歯の底部で最大の応力にさらされる。この応力は実質的に
弾性材料によって支えられるので、その材料は、歯付きベルトが高い負荷に耐え
うるよう、高いモジュラスを持っていることが有利である。硬化ゴムのモジュラ
スを高めるために、ベルトエラストマー中の充填材、たとえばカーボンブラック
の量を増すことは既知である。しかし、充填材含量の増加は、高温および低温で
のベルト性能に悪影響を及ぼすことが知られている。同期ベルトにおける不十分
な耐熱老化性及び不十分な低温性能の双方が、背面セクションにおける亀裂の形
成となって現れる。

【０００４】ベルトのエラストマー成分のマトリックスに繊維強化材を添加して、歯のせん
断強度を高めることも示唆されている。この技術の実際的適用については、ベル
トの引張強度に対するそれの影響に関して、多少の批判がなされてきた。同期ベ
ルトは、典型的には、つぎの３つの方法のいずれかによって作られてきた：米国
特許第２，５０７，８５２号においてＣａｓｅによって記載されている押出歯法
(extruded tooth method)、米国特許第３，２５０，６５３号においてＧｅｉｓ
ｔらによって記載されている歯予備成形法(tooth pre-form method)または米国
特許第３，０７８，２０６号においてＳｋｕｒａによって記載されている流通法
(flow-through method)。ベルトエラストマーへの繊維の添加に関して、実際に
は、Ｓｋｕｒａの流通法によって製造された繊維強化歯付きベルトは、繊維添加
エラストマー材料が抗張力部材を通り抜けることができるように抗張力部材が繊
維無添加エラストマーベルトの場合よりもより間隔をあけて配置されていなけれ
ばならないために、低下した引張強度を示すことが認められている。

【０００５】上で言及したように、自動車用同期ベルトに代表される伝動ベルトは、一般的
に、ますます低温及び高温で動作することを要求されている。同期ベルトは例え
ば自動車の頭上カム軸を駆動するために、使用することができる。かかる用途で
は、ベルトの動作温度が１４０℃に達することも珍しくない。背面及び複数の歯
に使用されるエラストマー材料は、著しい亀裂および初期破損を生じさせうるか
かる過酷な環境下では、熱老化を起こしやすい。

【０００６】ベルトのエラストマー材料にある種の繊維を添加してその耐熱性を高めること
が提案されている。しかしながら、未硬化エラストマーに繊維を添加することは
、未硬化材料の粘度と、硬化された状態での材料のモジュラス、すなわち硬さ(h
ardness)又は弾性率(stiffness)の両者を高める効果を持つ。気候が寒冷な地域
では、外界温度が−４０℃以下に達しうる。しかし、エラストマー材料のモジュ
ラス及び硬さが大であるほど、低温可撓性及び亀裂抵抗性が悪くなる。

【０００７】ミシマらの米国特許第５，２５０，０１０号及びナカジマらの米国特許第５，
２５４，０５０号は、それぞれ−３０℃ないし１３０℃及び−３０℃ないし１２
０℃の耐熱性および耐寒性範囲を測定するためのＶリブドベルトに関する実験的
試験を示しているが、約−４０℃ないし約１４０℃の実用範囲にわたって良好な
耐久性をもつ伝動ベルトを開示してはいない。耐熱性及び良好な耐荷重性は、２
種類の単量体のみを組み込んだ通常の水素化ニトリル‐ブタジエンゴム（ＨＮＢ
Ｒ）共重合体からなるエラストマー部分を有する同期ベルトにおいて得ることが
できる。しかしながら、かかるＨＮＢＲ共重合体からなる同期ベルトが、−３０
℃又は−３５℃以下で良好な低温可撓性または亀裂抵抗性を示すことは知られて
いない。

【０００８】特にゴムエラストマーから形成された同期および摩擦伝動ベルトの領域におい
て、耐熱性、良好なベルト耐久性および低温亀裂抵抗性の間の良好なバランスを
示す伝動ベルトがなお必要とされている。

【０００９】（発明の要約）本発明は、ベルト本体部分；該本体部分と一体のプーリ又はシーブ接触部分お
よび本体部分内に配置された抗張力部材からなる、シーブまたはプーリと係合す
るのに適合した伝動ベルトを提供する。ベルト本体部分及びプーリ接触部分の少
なくとも一方は、少なくとも部分的に水素化されたニトリル基含有共重合体ゴム
１００重量部と該ニトリル基含有共重合体ゴム１００重量部当り約０．５ないし
約５０部の繊維強化材を含む弾性材からなる。好ましい実施形態によれば、該少
なくとも部分的に水素化されたニトリル基含有共重合体ゴムは、（１）約５ない
し約４０％の不飽和ニトリル単量体単位、（２）、該ゴムのガラス転移温度を低
下させる特性をもつ少なくとも１つ（１種類）の第二（別）の単量体から約１な
いし約８０％の単量体単位、（３）約２０％までの共役ジエン単量体単位、及び
（４）残余としての水素化共役ジエン単量体ユニットからなる。好ましい実施形
態では、単量体ユニット（１）及び（２）の合計含量は約３０ないし９０重量％
であり、単量体ユニット（３）及び（４）の合計含量は約１０ないし約７０重量
％である。かかるベルトの成形方法も更に提供される。

【００１０】少なくとも部分的に水素化されたニトリル基含有共重合体ゴムへの繊維強化材
の使用は、予期しないことに、実質的に改善された低温亀裂抵抗性をもたらし、
その一方で、ベルトの耐熱性を従来のベルトと比較して維持または向上させるこ
とが見出された。本発明は、更に、約−４０℃ないし約１４０℃の実用範囲なら
びに良好なベルト耐久性をもつ伝動ベルトを提供する。

【００１１】（好ましい実施形態の説明）本明細書に組み込まれ、その一部をなす添付の図面（同じ数字は同様の部分を
示す）は、本発明の好ましい実施形態を示しており、詳細な説明とともに、本発
明の原理・原則を説明するのに役立つものである。

【００１２】図１を参照すると、本発明の一実施形態に従った同期ベルト１０が示されてい
る。ベルト１０は、ベルト本体部分、すなわち背面部分１２、及び、歯付プーリ
又はシーブとかみ合うのに適合した第二の部分からなり、後者の部分は、ここで
は、複数の歯１６及び２つの隣接する歯の間に形成されている歯底面１８からな
っている。背面部分１２と複数の歯１６との少なくとも一方は、繊維４０によっ
て強化されたエラストマー材料で作られている（概念的に示されている）。歯の
形状は図１に示されているものに限定されず、図３に示されているものを含めて
、任意の適当な歯形状を同期ベルトに使用することができる。

【００１３】背面セクション１２及び複数の歯１６と接し、これらの間に配置された抗張力
層２０は、ベルト１０を支え、これに強度を付与する。図１では、抗張力層は、
少なくとも１本の連続した螺旋状に配列された歪抵抗性コード２２が弾性材料中
に埋設され、またベルト１０の長さ方向に沿って縦に整列させられた形態となっ
ている。とはいえ、あらゆる種類の適当な又は従来の抗張力層２０を用いてもよ
いことを了解されたい。更に、歪抵抗性コード（単数または複数）２２として、
綿、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、アラミド、ガラス、炭素、鋼などの所
望されるあらゆる材料を用いてもよい。図１の好ましい実施形態においては、抗
張力層２０は、螺旋状に巻かれたコードの対から形成された複数の歪抵抗性ガラ
ス繊維連続コードの端切れで形成されている。

【００１４】本発明の好ましい実施形態によれば、強化繊維４０は、背面セクション１２及
び歯１６からなるベルト本体の実質的に隅から隅まで分布していることが好まし
い。本発明によれば、背面セクション１２の繊維４０が、背面セクションにおい
て亀裂が伝播するのを抑制するのを助けていると考えられ；背面セクションに始
まる可能性のある低温および熱経時変化による亀裂は、亀裂が繊維強化材４０に
遭遇するまで成長すると考えられる。すなわち、繊維は、亀裂の成長を阻止し、
それによって高温と低温双方におけるベルトの性能を向上させると考えられる。
更に、歯１６中の繊維４０は、歯のせん断強度を増大させ、かくして繊維強化材
なしで作られた類似のベルトよりも高い耐荷重性をもたらす。

【００１５】補強用の布被覆を形成するために、ベルト１０の複数の歯１６及び歯底面１８
に沿ってぴったりとくっついた被覆２４を利用してもよい。この被覆は、所望角
度の経糸および横糸からなる従来の織物など、所望の構成のものであってもよく
、間隔をおいて配置された横糸コード(pick cords)によってまとめられた経糸か
らなっていてもよく、あるいは編まれ、または偏組された構成、伸縮生地、不織
布などからなっていてもよい。２層以上の布を用いてもよい。綿、ポリエステル
、ポリアミド、アラミド、ナイロン、その他種々の天然繊維および合成繊維およ
びそれらの混合物を用いた従来の布を採用することができる。本発明の好ましい
実施形態においては、被覆２４はナイロン６，６からなる伸縮生地からなる。

【００１６】同期ベルト１０は、確動歯付きベルト製造のための任意の適当な方法によって
製造できる。これらとしては、Ｃａｓｅが米国特許第２，５０７，８５２号にお
いて記載しているごとき押出歯法、Ｇｅｉｓｔらが米国特許第３，２５０，６５
３号において記載しているごとき歯予備成形法あるいはＳｋｕｒａが米国特許第
３，０７８，２０６号において記載しているごとき流通法を含む。本発明の歯付
き確動ベルトの好適な製造法を記載する目的で、これら３つの米国特許第２，５
０７，８５２号、第３，２５０，６５３号及び第３，０７８，２０６号を引用に
より本明細書に挿入する。

【００１７】エラストマー材料への繊維の添加は、通常、材料の粘度上昇をもたらす。Ｗｅ
ｔｚｅｌの米国特許第４，２３５，１１９号は、Ｓｋｕｒａの流通法によって製
造された繊維強化同期ベルトにおいて良好な歯の輪郭をうるためには、非繊維強
化ベルトにおける間隔よりも大きい間隔で抗張力層内に螺旋状に巻かれた歪抵抗
性連続コード（単数または複数）を配置しなければならないと報告している。例
えば、歯ピッチが８ｍｍと１０ｍｍとの間であり、少なくとも１本の直径約１．
５ｍｍの螺旋状に配置された歪抵抗性ガラス繊維連続コードをもつ歯付き同期ベ
ルトには、ベルト幅１インチ当り１８ないし２０線（７ないし８線／ｃｍ）の標
準的コード間隔が用いられるであろう。しかし、繊維強化エラストマー材料など
の高粘度配合物からベルトを製造するときには、巻コードの数を１インチ当り約
２線（０．８線／ｃｍ）だけ減少し、螺旋状に巻かれた歪抵抗性コードをより間
隔をおいて配置することが必要となるであろう。しかし、歪抵抗性巻コードをよ
り間隔をおいて配置することは、一般に、ベルトの引張強さを低下させることに
なる。逆に、本発明を実施するときには、驚くべきことに、螺旋状に巻かれた歪
抵抗性コードをＳｋｕｒａの流通法を用いるときよりも間隔をあけて配置しなく
てもよいことが見出された。繊維強化エラストマー材料に対して標準的コード配
置間隔を利用することは思いがけないことではあるが、本発明の好ましい実施形
態は、標準的コード配置間隔を利用する。この標準的コード配置によって、同期
ベルトの引張強さが低下することにはならない。好ましい実施形態では、歯ピッ
チが８ｍｍから１０ｍｍの間、より好ましくは約９．５ｍｍで、直径約１．１５
ｍｍの螺旋状に配置された歪抵抗性連続ガラス繊維コードの一対を備えた同期ベ
ルトに、ベルト幅１インチ当り１８ないし２０線（７ないし８線／ｃｍ）という
標準的コード間隔を利用する。

【００１８】図２を参照して、本発明の一実施形態に従ったＶリブドベルト３２について説
明する。Ｖリブドベルト３２は、ベルトのプーリ又はシーブ接触面を形成する圧
縮層１４、及び、ベルトの本体部分を形成する抗張力層１２を有する。抗張力層
１２及び圧縮層１４の少なくともひとつは、図１の同期ベルト１０の背面セクシ
ョン１２および複数の歯１６について記載したのと同様の繊維強化エラストマー
材料から形成されている。隣接するリブ３６との間を溝３８に仕切られた複数の
Ｖ字形リブ３６は、組み合わせられるプーリ（図示せず）に適合するために、圧
縮層１４に形成されている。エラストマー材料中に少なくとも１本の抗張力コー
ド２２が埋設されていて、抗張力層１２と圧縮層１４との間に連続した螺旋状に
、Ｖリブドベルトの長さ方向にのびている。抗張力コード２２は、上述の図１の
歪抵抗性コード（単数または複数）として用いられたものと同様の材料で形成さ
れている。

【００１９】図１および図２に示した形態に加えて、本開示において用いた「伝動ベルト」
なる用語は、平ベルト；両面Ｖリブドベルト（図２に対し上記したごときＶリブ
がベルトの第一および第二の面に沿ってのびている）；両面同期または歯付ベル
ト（図１に対して上で述べたごとき互い違いの歯および歯底面がベルトの第一お
よび第二の面を規定している）；および上記の混成物、例えば歯付Ｖリブドベル
ト（図２に対し上記したごときＶリブがベルトの第一の面に沿ってのびており、
図１に対して上記したごとき互い違いの歯および歯底面部分がベルトの第二の面
に沿って延びている）を含めて、あらゆる従来の又は好適な伝動ベルト形態を包
含するものである。

【００２０】例として図１及び２に示したように、好ましい実施形態においてベルト材料は
、その本体部分として、下記のエラストマー材料を組み入れる。そのエラストマ
ー材料は、少なくとも部分的に水素化されたニトリル基含有共重合体ゴム１００
重量部及び該ニトリル基含有共重合体ゴム１００重量部当り約０．５ないし約５
０部の繊維強化材４０からなる。本開示の文脈において、「共重合体」なる語は
、２種以上の異なる単量体の重合によって製造されたエラストマーを表すために
使用する。

【００２１】本発明の好ましい実施形態に従った少なくとも部分的に水素化されたニトリル
共重合体ゴムは、例えば次の３つの米国特許に開示されている：米国特許第４，
９５６，４１７号、米国特許第５，０１３，７９６号及び米国特許第５，０１３
，７９７号。

【００２２】好ましい一実施形態では、該少なくとも部分的に水素化されたニトリル基含有
共重合体ゴムは、高度に飽和されており、（１）約５ないし約４０％の不飽和ニ
トリル単量体単位、（２）該ゴムのガラス転移温度を低下させる特性を有する少
なくとも１つの第二の単量体から約１ないし約８０％の単量体単位、（３）約２
０％までの共役ジエン単量体単位、及び（４）残余としての水素化された共役ジ
エン単量体単位からなる。好ましい一実施形態では、単量体単位（１）及び（２
）の合計含量が約３０ないし９０重量％であり、単量体単位（３）及び（４）の
合計含量が約１０ないし約７０重量％である。

【００２３】また別の好ましい実施形態においては、上記少なくとも１つの第二の単量体か
らの単量体単位（２）は、弗素不含不飽和カルボン酸エステル単量体単位及び弗
素含有ビニル単量体単位からなる群（group）から選ばれる。

【００２４】弗素不含不飽和カルボン酸エステル単量体を該第二の単量体として用いるさら
なる好ましい一実施形態においては、ニトリル基含有高度飽和共重合体ゴムは、
（１）約１０ないし約３５％の不飽和ニトリル単量体単位、（２）約１５ないし
約６０％の弗素不含不飽和カルボン酸エステル単量体単位、（３）約１５％まで
の共役ジエン単量体単位および（４）残余としての水素化された共役ジエン単量
体単位からなり、単量体単位（１）および（２）の合計含量は約４０ないし９０
重量％、最も好ましくは約５５ないし９０重量％であり、単量体単位（３）およ
び（４）の合計含量は約１０ないし約６０重量％、最も好ましくは約１０ないし
約４５重量％である。

【００２５】弗素含有ビニル単量体を該第二の単量体として使用する他の好ましい実施形態
においては、ニトリル基含有高度飽和共重合体ゴムは、（１）約１０ないし約３
５％の不飽和ニトリル単量体単位、（２）約５％ないし約６０％の弗素含有ビニ
ル単量体単位、（３）約１５％までの共役ジエン単量体単位、及び（４）残余と
しての水素化された共役ジエン単量体単位からなり、単量体単位（１）及び（２
）の合計含量は約４０ないし９０重量％であり、単量体単位（３）及び（４）の
合計含量は約１０ないし約６０重量％である。

【００２６】この発明において有用な不飽和ニトリル単量体としては、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル及びα‐クロロアクリロニトリルが挙げられるが、これらに
限定されるものではない。

【００２７】弗素不含不飽和カルボン酸エステル単量体及び弗素含有ビニル単量体からなる
群から選ばれる第二の単量体としては、下記のものが挙げられるが、これらに限
定されるものではない：（ａ）弗素不含不飽和カルボン酸エステル単量体：（i）アルキル基中の炭素原子数が１ないし１８のアクリル酸アルキル及び
メタクリル酸アルキル、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸プロピル、アクリル酸ｎ‐ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル。（ii）アルコキシアルキル基中の炭素原子数が２ないし１２のアクリル酸ア
ルコキシアルキル、例えばアクリル酸メトキシメチル、アクリル酸メトキシエチ
ル、アクリル酸エトキシエチル、アクリル酸ブトキシエチル。（iii）シアノアルキル基中の炭素原子数が２ないし約１２のアクリル酸シ
アノアルキル、例えばアクリル酸α‐及びβ‐シアノエチル、アクリル酸α‐、
β‐及びγ‐シアノプロピル、アクリル酸シアノブチル。（iv）ヒドロキシアルキル基中の炭素原子数が１ないし１８のアクリル酸ヒ
ドロキシアルキル、例えばアクリル酸２‐ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロ
キシプロピル。（v）アミノアルキル基中の炭素原子数が１ないし１２のエチレン性不飽和
カルボン酸アミノアルキルエステル、例えばアクリル酸メチルアミノエチル、ア
クリル酸ｔ−ブチルアミノエチル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル
酸ジメチルアミノプロピル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル。（vi）アルキル基中の炭素原子数が１ないし８の不飽和カルボン酸モノ及び
ジアルキルエステル、例えばマレイン酸モノエチル、マレイン酸ジメチル、フマ
ル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、
イタコン酸ジ‐ｎ‐ブチル。（ｂ）弗素含有ビニル単量体：（i）フルオロアルキル基中の弗素原子数が３ないし２１であるアクリル酸
フルオロアルキル及びメタクリル酸フルオロアルキル、例えばアクリル酸トリフ
ルオロエチル、アクリル酸テトラフルオロプロピル、アクリル酸ペンタフルオロ
プロピル、アクリル酸オクタフルオロペンチル、メタクリル酸トリフルオロエチ
ル、メタクリル酸テトラフルオロプロピル。（ii）アクリル酸弗素置換ベンジル及びメタクリル酸弗素置換ベンジル、例
えばアクリル酸フルオロベンジル、アクリル酸ジフルオロベンジル、メタクリル
酸フルオロベンジル。（iii）フルオロアルキル基中の炭素原子数が１ないし８のフルオロアルキ
ルビニルエーテル、例えばフルオロエチルビニルエーテル、フルオロプロピルビ
ニルエーテル、トリフルオロメチルビニルエーテル。（iv）ｏ‐及びｐ‐トリフルオロメチルスチレン、ペンタフルオロ安息香酸
ビニル、ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン。この発明において有用な共役ジエン単量体としては、１，３‐ブタジエン、２，
３‐ジメチルブタジエン、イソプレン及び１，３‐ペンタジエンが挙げられるが
、これらに限定されるものではない。

【００２８】本発明の実施に当って好ましいニトリル基含有高度飽和共重合体ゴムの例は、
バイエルから商標ＴＨＥＲＢＡＮの下に、等級番号ＸＮ５３５Ｃのものが、また
日本ゼオンから商標ＺＥＴＰＯＬの下に、等級番号４１１０、４１２０、３１１
０及び３１２０のものが、入手可能である。

【００２９】本発明のエラストマー材料を形成するにあたって、ニトリル基含有高度飽和共
重合体ゴムは、約−４０℃ないし約１４０℃又はそれ以上の実用範囲において、
耐熱性、良好なベルト耐久性及び低温亀裂抵抗性の間で良好なバランスを有する
伝動ベルトを提供するために、混合物の総エラストマー含有量に対して、好まし
くは５０重量％未満の、より好ましくは約２５重量％までの、最も好ましくは約
１０重量％までの、第二のエラストマー材料と随意に混合してもよい。第二のエ
ラストマー材料としては、エチレン‐α‐オレフィン共重合体及びターポリマー
、ニトリル‐ブタジエン共重合体、エピクロロヒドリンゴム、エチレン‐酢酸ビ
ニル共重合体、トランスポリオクテナマー、ポリアクリルゴム、ポリブタジエン
、イソブテン‐イソプレン共重合体、ハロゲン化イソブテン‐イソプレン共重合
体、エチレン‐アクリルエラストマー、ポリイソプレンゴム（天然又は合成）、
シリコーンゴム、ポリクロロプレン、ポリウレタンエラストマー及びこれらの混
合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

【００３０】ベルトエラストマーの強化材として有利に使用できる繊維４０のタイプとして
は、メタアラミド、パラアラミド、ポリエステル、ポリアミド、綿、レーヨン及
びガラス並びにこれらの２種以上の組合せが挙げられるが、好ましいのはパラア
ラミドである。繊維は、周知のように、所与の繊維タイプについて可能ならば、
それらの表面積を増すために、フィブリル化されていても、パルプ化されていて
もよく、あるいは切断された形態、またはステープルファイバーの形態であって
もよい。本開示の目的のために、「フィブリル化」及び「パルプ化」なる語は、
互換的に、同じ既知の特性を示すために用いるものとし、「切断」又は「ステー
プル」なる語は、互換的に、別個の既知の特性を示すために用いるものとする。
繊維４０は、約０．１ないし約１０ｍｍの長さを有することが好ましい。それら
繊維は、所望により、ある程度繊維の種類に基づいて、エラストマーへのそれら
の密着性を向上させるために、随意に処理されていてもよい。繊維処理剤の一例
は、任意の適当なレソルシノール‐ホルムアルデヒド・ラテックス（ＲＦＬ）で
ある。

【００３１】繊維がステープル又は切断された種類のものであるところの好ましい一実施形
態では、繊維４０がポリアミド、レーヨン又はガラスからなっていてもよく、好
ましくは１０以上のアスペクト比又は“Ｌ／Ｄ”（繊維長の直径に対する比）を
もつ。更に、繊維は、約０．１ないし約５ｍｍの長さをもっていることが好まし
い。

【００３２】繊維がパルプ化又はフィブリル化された種類であるところの別の好ましい実施
形態では、繊維は好ましくはパラアラミドから形成されており、約１ｍ²／ｇな
いし約１５ｍ²／ｇ、より好ましくは約３ｍ²／gないし約１２ｍ²／ｇ、最も好ま
しくは約６ｍ²／ｇないし約８ｍ²／ｇの比表面積を有し、及び／又は約０．１ｍ
ｍないし約５．０ｍｍ、より好ましくは約０．３ｍｍないし約３．５ｍｍ、最も
好ましくは約０．５ｍｍないし約２．０ｍｍの平均繊維長を有する。

【００３３】本発明の好ましい一実施形態において使用されるフィブリル化パラアラミド繊
維４０の量は、有利には、ニトリルゴム１００重量部当り約０．５ないし約２０
重量部であってよく、好ましくはニトリルゴム１００重量部当り約０．９ないし
約１０．０重量部、より好ましくはニトリルゴム１００重量部当り約１．０ない
し約５．０重量部であり、最も好ましくはニトリルゴム１００重量部当り約２．
０ないし約４．０重量部である。当業者ならば、相対的に高い繊維添加濃度では
、硬化エラストマーの過度の硬さを防止するために、エラストマーは可塑剤等の
添加剤を含ませて加減されるのが好ましいであろうことに気づくであろう。

【００３４】繊維は、エラストマー組成物に任意の適当な手法、及び／又は、従来の手法に
よって添加できる。例えば第１にフィブリル化繊維を適当な第一のエラストマー
組成物に配合して、最終繊維含有量約５０重量％、又はこれ以外の任意の適当な
量を有する繊維配合マスターバッチ(fiber-loaded master batch)を形成し、次
に繊維配合マスターバッチをベルトエラストマー組成物に加え、かくしてベルト
エラストマー組成物中での繊維の適当な分布を可能ならしめ、次にこのように繊
維を配合したエラストマー組成物を用い、任意の適当な、及び／又は従来の手法
によってベルトを成形することによって、添加できる。

【００３５】Ｓｋｕｒａの米国特許第３，０７８，２０６号中に述べられているように、歯
付きベルトの長さ（又は走行）方向の好ましい繊維配向を容易にする一つの方法
は、ノッチ付き型内(notched mold)に抗張力部材を配置し、型内の抗張力部材の
まわりに隣接して繊維配合歯成形用ゴムを配置し、エラストマー組成物をして抗
張力部材を通って型のノッチの中へ入り込ませ、ベルトの歯を形成させるのに十
分な熱及び圧を加え、その後、ベルトを型から取り出す各工程を包含するもので
ある。布製歯ジャケット(fabric tooth jacket)を利用する場合には、まずかか
るジャケットを抗張力部材とノッチを含む型の表面との間に挿入し、その後は上
に概略を述べた各工程に従うことになるであろう。

【００３６】繊維４０は、伝動ベルト中のエラストマー材料の全体にわたってランダムに分
散させてもよい。例えば図３に示したように、繊維４０を伝動ベルト中のエラス
トマー材料の全体にわたって配向させることも可能であり、本発明にしたがって
製造される歯付きベルトにとっては好ましいことである。図３の好ましい実施形
態に示したように、背面セクション１２中の繊維４０は、長さ方向に、すなわち
ベルトの走行方向に、歪抵抗性コード（単数または複数）２２に対して総じて平
行に配向させられる。この特徴は、以下により詳しく説明する上記のＳｋｕｒａ
の流通法にしたがってベルトを成形することによって容易に達成できる。

【００３７】歯１６中の繊維４０も、歯の断面の全域で、長さ方向に配向されていることが
好ましい。しかし、歯１６中の繊維４０は、歪抵抗性コード２２に対してすべて
が平行なわけではない；歯中の繊維４０は、長さ方向に配置されるが、それでも
、ベルト流通法に従って成形されるときに歯成形中に弾性材料が流れる方向に従
う。その結果、繊維４０が、ベルト歯１６中で、長さ方向に、歯１６の輪郭に合
った総じて正弦波パターンの形で、配向されることとなる。図３に更に示された
ように、Ｓｋｕｒａの流通法にしたがって成形するとき、少なくとも全ての歯１
６の反対側領域にくるベルトの背面セクション１２中の繊維部分も、わずかに沈
下して、わずかに曲線をなす形状をとりうる。これは、歯成形の間に繊維がエラ
ストマーの流れ方向に追随する結果であり、ベルトの性能に悪影響を及ぼすとは
認められていない。

【００３８】この繊維の方向が総じて歯付きベルトの走行方向をとるように配向されるよう
な好ましい形態で配向されているとき、ベルトの背面セクション１２に位置する
繊維４０が、さもなければ通常ベルトの走行方向に垂直な方向に拡がる亀裂、と
くに過度の高温または低温での運転により惹起される亀裂がベルト背面表面で拡
がるのを阻止することが見出されている。しかしながら、繊維４０は、特定の方
向に配向されている必要はなく、あるいは説明したのとは異なる一つ以上の方向
に配向されていてもよいことを了解されたい。

【００３９】本発明を図１ないし３に示した実施形態について説明しているが、本発明は、
これら図示したとおりの特定の実施形態又は形状に限定されるものではなく、別
記請求項の範囲内で、あらゆる積極的に代替し得る応用、構成に適用できるもの
であることを了解されたい。

【００４０】本発明において有用なニトリル基含有共重合体ゴム組成物は、硫黄、有機過酸
化物又は他のフリーラジカル促進物質を用いて硬化させうる。該エラストマー材
料は、硫黄、有機過酸化物または他のフリーラジカル促進物質の組合せを用いる
混合硬化法で硬化させることもできる。本発明の好ましい一実施形態においては
、ニトリル基含有高度飽和共重合体ゴムを硫黄で硬化させる。硬化のための使用
可能な硫黄供与体としては、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチル
チウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド、ジペンタメチ
レンチウラムテトラスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド、
ジチオジモルホリン、ジチオジカプロラクタム及び２‐（４‐モルホリニルジチ
オ‐）ベンゾトリアゾールが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ニトリルゴムを有機過酸化物により硬化させ、かつ本発明に従って繊維で強化す
るならば、伝動ベルトの耐熱性は、類似の硫黄硬化ゴムよりもさらに高くなり、
１６０℃ないし１６５℃またはより高いピーク動作温度に達するであろうと、思
われる。

【００４１】周知のゴム加工の慣行にしたがって、従来の別のエラストマー添加剤、プロセ
ス油及びエクステンダー油、酸化防止剤、ワックス、顔料、可塑剤、軟化剤など
を、本発明から逸脱することなく、添加することができる。例えば、本発明の好
ましい一実施形態では、エラストマー材料は、カーボンブラック、エラストマー
１００重量部当り好ましくは約２０重量部までの可塑剤、酸化防止剤、硬化促進
剤及び硬化遅延剤も含有する。

【００４２】（比較実施例）実施例１−１２Ｓｋｕｒａが米国特許第３，０７８，２０６号で記載している流通法によって
同期ベルトを製造し、実質的に図１に示した例にしたがって成形した。従来のＨ
ＮＢＲ共重合体（２種の重合体のみを含有）から、繊維強化材を用い又は用いず
に、異なる２つのカーボンブラックレベルで、ベルトは製造された（比較試料１
及び３ならびに試料２及び４）。別の１群のベルトは、少なくとも上記のごとく
ゴムのガラス転移温度を低下させる特性を有する第三の単量体を含むニトリル基
含有高度飽和共重合体ゴムから、繊維強化材を用い又は用いずに、異なる3つの
カーボンブラック強化レベルで、硫黄で硬化させて、作成された（比較試料５，
７及び９ならびに試料６、８及び１０）。最後に、第三群のベルトは、上記の、
同じ付加単量体含有(additional-monomer-containing)、ニトリル基含有高度飽
和共重合体ゴムから、繊維強化材を用い又は用いずに、単一カーボンブラック強
化レベルで、過酸化物により硬化させて、作成された（比較試料１１及び試料１
２）。

【００４３】本発明の実施形態を例証するために示した偶数番号の試料に用いた繊維強化材
は、ゴム１００重量部当り３．０重量部の、化学名がポリパラフェニレンテレフ
タルアミドであり、以前はアクゾ・ケミカルとして知られていた会社（現トワロ
ン・プロダクツ）から商標ＴＷＡＲＯＮのもとに入手可能なパラアラミドフィブ
リル化繊維又はパルプであった。

【００４４】各々のベルトは、幅が約１９ｍｍ、歯の数９７、歯のピッチ約９．５ｍｍ（３
／８インチ）により特徴付けられた。各々の場合の抗張力層は、直径約１．１５
ｍｍで、１インチ当り撚り数２．０（０．４５ないし０．７９の撚り／ｃｍ）の
、ベルト幅１インチ当り約１８ないし２０線（７ないし８線／ｃｍ）の間隔をお
いて配置された１対のガラス繊維コードからなっていた。

【００４５】表１は、ベルト試料および比較試料１‐１２に用いたゴム配合表を示している
。それらの配合物は、内容量１．７リットルのＢバンバリーミキサー中で混合さ
れた。混合は約４０ｒｐｍで行われた。バッチは、３パス混合物（pass mixes）
として加工処理された。最初のパス（pass）において、加硫剤、促進剤及び遅延
剤以外のすべての成分がバンバリーミキサーに加えられ、４分間、又は最高温度
１４０℃まで混合された。２回目のパスで、バッチは、更に略２分間、又は温度
が１４０℃に達するまで再混合された。３回目のパスでは、残りの成分が加えら
れ、バッチ温度が１００℃に達するまで混合された。各パスの後、バッチは２本
ロール機で冷却された。つぎに、同期ベルトは、表１に見られる配合にしたがっ
て流通法によって製造された。

【００４６】

【表１】

【００４７】表１に列挙した材料に加えて、各配合は、酸化亜鉛、ステアリン酸ならびに分
解防止剤(antidegradents)、硬化剤、硬化促進剤及び硬化遅延剤の組合せを、各
々かかる用途向けのエラストマー組成物中に慣用的に用いられる量ずつ含有して
いた。比較試料１−９及び試料２−１０は硫黄で硬化され、比較試料１１および
試料１２は過酸化物で硬化された。

【００４８】表１に挙げた同期ベルトに対して様々な試験を実施した。これらの試験には、
低温亀裂試験及び耐熱試験が含まれていた。これらの試験の結果は、表２に見る
ことができる。

【００４９】低温亀裂試験は、図４に示されている。この低温亀裂試験では、１９の溝付き
の原動プーリ５０、それぞれ１９および２０の溝付きの従動プーリ５２及び５４
，２つの背面アイドラー５６（直径５０ｍｍ）及びテンショナ５８に、同期ベル
トをかけて走行させた。吊下げられた重りを用い、テンショナ５８により、２０
０Ｎの張力が加えられた。原動プーリ５０を、７２０ｒｐｍで１分間回転させ、
その後５９分間静止させた。これを１０又は５０時間（個々の試験に応じて）繰
り返したのち、同期ベルトの背面セクションに亀裂がないか点検した。同期ベル
トの背面セクションに亀裂が認められなければ、試験温度を、１０時間試験では
５℃、５０時間試験では２℃低下させ、新しいベルト試料について試験を繰り返
した。同期ベルトの背面セクションに亀裂が見られた場合には、試験温度を、１
０時間試験では５℃、５０時間試験では２℃高め、新しいベルト試料について試
験を繰り返した。同期ベルトの背面セクションに１つ以上の亀裂を生じた最低温
度を記録し、その温度で生じた亀裂のタイプ及び／又は数を定性的に記述した。
低温試験は、下記の表において“Ｌ”及び“Ｒ”として示された２つの試験装置
で実施された。それらの低温試験では、ある特定の温度で、ある特定のベルトに
亀裂の最初の徴候があったときに、両装置での試験を終了し、その温度を記録し
た。

【００５０】１０時間低温試験は、自動車用同期ベルトが極めて寒冷な気候のもとで動作す
ると予想できる条件をおおまかに近似すると思われ、それゆえ試験対象ベルトの
動作範囲内での値を反映すると思われる。５０時間低温試験は、極めて過酷な加
速試験であると考えられる。

【００５１】耐熱（すなわち、高温老化）試験は、図５に図解されている。耐熱試験用の集
成装置(arrangement)では、１９の溝をもつ原動プーリ６０が略８０００ｒｐｍ
で回転された。集成装置には、３８の溝をもつ従動プーリ６２及びテンショナ６
４をも包含されていた。テンショナ６４の直径は５０ｍｍであって、吊下げられ
た重りにより２２０Ｎの張力が加えられた。同期ベルトにより走行される図５の
集成装置は、空気温度が１４０℃に調節されたホットボックス内で運転された。
同期ベルトの歯の切断又は背面セクションに認めうる亀裂があったとき、破損ま
での時間が記録された。

【００５２】

【表２】

【００５３】表２は、１４０℃での耐熱性はもちろんのこと、各試料のモジュラス、すなわ
ち弾性率(stiffness)が、所与のエラストマー組成物に対するｐ‐アラミド繊維
の添加によって、期待通りに、大いに向上することを示している。この傾向は、
表２の水素化ニトリル‐ブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）共重合体（２種の単量体の
みを配合）試料２及び４ならびに比較試料１及び３、及びニトリル基含有高度飽
和共重合体ゴム試料６，８，１０及び１２ならびに比較試料５，７，９及び１２
の両者で見られる。対１と２、３と４、５と６，７と８、９と１０及び１１と１
２の各々において、偶数番号の繊維含有試料ベルトでより高いモジュラス及び耐
熱性が見られる。

【００５４】表２は、繊維の添加による耐寒性増大という予期しない結果をも示している。
この傾向は、共重合体が２種の単量体のみを含んでいるＨＮＢＲ共重合体を主成
分とするベルト及び共重合体がゴムのガラス転移温度を低下させる特性をもつ追
加的な単量体を含むニトリル基含有高度飽和共重合体ゴムを主成分とするベルト
の両者において見られる。ＨＮＢＲ共重合体から繊維強化なしに製造されたベル
トである比較試料１及び３は、５０時間低温亀裂試験（第二の装置）において−
２６℃で亀裂を生じたが、重合体１００重量部当り３重量部のｐ‐アラミド繊維
強化材を含むＨＮＢＲ共重合体から製造したベルト試料である試料２及び４は、
５０時間低温亀裂試験（第二の装置）において−２６℃で、それぞれ亀裂無しと
１又は２個所の亀裂を生じた。このように、ＨＮＢＲ共重合体への繊維強化材の
添加は、ベルト試料が−２６℃の低温でよりよい性能を発揮することを可能なら
しめた。

【００５５】ゴムのガラス転移温度を低下させる特性をもつ少なくとも１つの単量体を含有
するニトリル基含有高度飽和共重合体ゴム試料も、繊維強化材の添加によるこの
予期しなかった低温改善傾向を示した。表２に示した１０時間低温亀裂試験の結
果から、このニトリル基含有高度飽和共重合体ゴムから繊維なしで製造されたベ
ルトである比較試料５が、１０時間低温亀裂試験において−４０℃で多くの亀裂
を示したが、繊維強化剤を含む同じニトリル基含有高度飽和共重合体ゴムから製
造されたベルトは−４０℃で亀裂を起こさなかったことを、認めることができる
。比較試料５及び試料６に対する５０時間低温亀裂試験でも、同様の結果が見ら
れた。第一の装置で試験されたそれらのベルトに対しては、繊維含有試料では１
つ又は２つの小さい亀裂しか認められなかったが、繊維を含まない試料ではより
多くの亀裂が認められた。

【００５６】カーボンブラックの配合量が相対的に低い、例えば比較試料９及び試料１０の
場合には、５０時間低温亀裂試験（第二の装置）において同様の結果が見られた
。ニトリル基含有高度飽和共重合体ゴム（ガラス転移温度低下性単量体（単数ま
たは複数）を含有）から繊維なしで製造されたベルトである比較試料９は、５０
時間低温亀裂試験において−３６℃で１つまたは２つの亀裂を示した。重合体１
００重量部当り３重量部のフィブリル化ｐ‐アラミド繊維強化材を添加した以外
は比較試料９の配合と同じベルトである試料１０は、−３６℃でなんらの亀裂も
示さなかった。

【００５７】いずれかの１つの装置において、ある所与のタイプのエラストマーについて、
ある所与のカーボンブラックレベルで、繊維添加ありとなしとの両者の観点から
低温亀裂試験データを比較することにより、各々の場合に、繊維添加物の添加が
、繊維が添加されていない例と比較して、ベルトエラストマーの低温亀裂抵抗性
を改善又は維持することが見出される。すなわち、例えば第一の装置（“Ｌ”）
での５０時間低温亀裂試験での比較試料５及び試料６の場合、試料５は、低温亀
裂抵抗性の改善を示した。このように定義される各々の試料・比較試料の対にお
いて、低温性能の向上または維持が例証されている。

【００５８】データを検討するとき、第二の装置（“Ｒ”で表した）で集められたデータが
、繊維が添加された例と繊維が添加されなかった例との間で、より高い度合いの
違いを示すことが見いだされたことに注目されたい。この違いの理由は現在のと
ころ不明であるが、それにもかかわらず、本発明が、先行技術の形態と比較して
顕著な低温性能の向上をもたらすと思われる。

【００５９】さらに、好ましいニトリル基含有共重合体に関連しての本発明のさらなる有益
な特徴は、比較試料３、比較試料７及び試料８の高温試験結果を比較すると、例
証される。各々の試料は同量のカーボンブラック充填材（すなわち５５ｐｈｒ）
を含有している。しかし、比較試料７及び試料８は、ゴムのガラス転移温度を低
下させる特性を有する単量体を含み、本発明の実施に当って好ましいニトリル基
含有高度不飽和共重合体ゴムからなるエラストマー部分を含んでおり、一方、比
較試料３は、該好ましいゴムよりも低温特性の劣るより従来の水素化ニトリル‐
ブタジエンゴムで成形されている。（表２、例えば５０時間低温亀裂試験結果、
を参照。）特に、繊維を添加していない例の場合、水素化ニトリル‐ブタジエン
ゴムから成形された試料（比較試料３）の耐熱性は、改善された低温性能を示す
ニトリルゴムから成形された試料（比較試料７）のそれを上回っていた。しかし
、試料８についてのそれぞれ低温及び高温試験の結果は、低温及び高温性能の最
適なバランスを反映している。本発明に従ったベルトのニトリル基含有高度飽和
共重合体エラストマー部分に、特にその背面領域に、繊維を配合することによっ
て、耐久性と耐熱性・耐寒性とのバランスがよく、約−４０℃から少なくとも約
１４０℃までの動作範囲を有するベルトを得られことが、見出されたのである。

【００６０】本発明の伝動ベルトの高温及び低温特性の両者の改善は、１００重量部が少な
くとも部分的に水素化されたニトリルゴム及び該ニトリル共重合体ゴム１００重
量部当り約０．５ないし約５０重量部の繊維強化材からなるエラストマー材料を
そのベルト本体部分に組み込んだことに帰すことができる。該ニトリルゴムは、
好ましくは、（１）約５ないし約４０％の不飽和ニトリル単量体単位、（２）約
１ないし約８０％の、好ましくは、弗素不含不飽和カルボン酸エステル単量体単
位及び弗素含有ビニル単量体単位からなる群(group)から選ばれ、そのゴムのガ
ラス転移温度を低下させる特性を有する少なくとも１つの第二の単量体の単位、
（３）約２０％までの共役ジエン単量体単位及び（４）残余としての水素化され
た共役ジエン単量体単位を含むニトリル基含有高度飽和共重合体ゴムであって、
単量体単位（１）及び（２）の合計含有量が約３０ないし約９０重量％であり、
単量体単位（３）及び（４）の合計含有量が約１０ないし約７０重量％である。
該ニトリル基含有高度飽和共重合体ゴムに繊維強化材を使用することが、意外に
も、実質的に改善された低温亀裂抵抗性をもたらし、その一方、ベルトの耐熱性
を向上させることが見出されたのである。

【００６１】本発明の好ましい実施形態では、繊維強化材を、ベルトが約−４０℃から少な
くとも約１４０℃までの動作温度範囲をもつように選択される。すなわち、ベル
トは好ましくは、上で定義された１０時間低温亀裂試験において−３０℃よりも
低い破損温度をもち、より好ましくは−３５℃よりも低い破損温度をもち、最も
好ましくは−４０℃よりも低い破損温度をもつ。好ましくは、ベルトは、上で定
義された５０時間低温亀裂試験において−３０℃よりも低い破損温度をもち、よ
り好ましくは−３２℃よりも低い破損温度をもち、最も好ましくは−３５℃より
も低い破損温度をもつ。ベルトは好ましくは、上で定義された１４０℃での耐熱
性試験において、破損までの時間が少なくとも２５０時間、より好ましくは少な
くとも４００時間、最も好ましくは少なくとも５００時間である。

【００６２】本発明は説明のために詳細に記述されたが、かかる詳細はあくまでも説明のた
めのものであり、請求項によって限定されうる以外には、当業者が本発明の精神
又は範囲を逸脱することなくその変形をなしうるものであることを了解されたい
。ここに開示された発明は、ここに特には開示されなかった何らかの要素がない
ときにも好適に実施できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様にしたがって構成された同期ベルトの部分的に断面を示し
た斜視図である。

【図２】本発明の他の実施態様に従って構成されたＶリブドベルトの部分的に断面を示
した斜視図である。

【図３】本発明の一実施態様にしたがって構成された同期ベルトの長さ方向の断面図で
ある。

【図４】同期ベルト低温亀裂試験のためのプーリ配置を示す概念図である。

【図５】同期ベルト耐熱性試験のためのプーリ配置を示す概念図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年５月２５日（２００１．５．２５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】削除

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｇ 1/28 Ｆ１６Ｇ 1/28 Ｆ 5/06 5/06 Ｃ 5/20 5/20 ＡＦターム(参考） 4F072 AA02 AB03 AB05 AB06 AD02 AE01 AK05 AL19 4J002 AB012 AC111 AH002 CF002 CL002 CL062 DA046 EK006 FA032 FD146 【要約の続き】された低温亀裂抵抗性をもたらし、その一方で、ベルトの耐熱性を改善する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベルト本体部分（１２）と、前記本体部分と一体のプーリ接
触部分（１６，１８）と、前記本体部分内に配置された抗張力手段（２０）とを
備え、前記本体部分と前記プーリ接触部分との少なくとも一方が、少なくとも部分的
に水素化されたニトリル基含有共重合体ゴム１００重量部と、前記共重合体１０
０重量部当り約０．５ないし約５０重量部の繊維補強材とからなるエラストマー
組成物を含み、前記共重合体ゴムが、ａ）約５ないし約４０％の不飽和ニトリル単量体単位；ｂ）約１ないし約８０％の、前記ゴムのガラス転移温度を低下させる特性を有
する少なくとも１つの単量体の単位；ｃ）約２０％までの共役ジエン単量体単位；及びｄ）残余としての水素化された共役ジエン単量体単位を含むことを特徴とするプーリとのかみ合いに適合された伝動ベルト（１０）。
【請求項２】単量体単位（ａ）及び（ｂ）の合計含量が約３０ないし９０
重量％であり、単量体単位（ｃ）及び（ｄ）の合計含量が約１０ないし約７０重
量％である請求項１に記載の伝動ベルト。
【請求項３】前記ゴムのガラス転移温度を低下させる特性を有する少なく
とも１つの単量体が、弗素不含不飽和カルボン酸エステル単量体単位及び弗素含
有ビニル単量体単位からなる群(group)から選ばれたものであることを特徴とす
る請求項２に記載の伝動ベルト。
【請求項４】前記繊維が、細断繊維及びパルプ化繊維からなる群(group)
から選ばれたものであることを特徴とする請求項１に記載の伝動ベルト。
【請求項５】前記繊維が細断繊維であり、少なくともアスペクト比が１０
で、約０．１ないし約５ｍｍの長さを有することを特徴とする請求項４に記載の
伝動ベルト。
【請求項６】前記繊維がフィブリル化されており、約３ｍ²／ｇないし約
１２ｍ²／ｇの平均表面積を有することを特徴とする請求項４に記載の伝動ベル
ト。
【請求項７】前記繊維がフィブリル化されており、約０．３ｍｍないし約
３．５ｍｍの平均繊維長さを有することを特徴とする請求項４に記載の伝動ベル
ト。
【請求項８】前記繊維の少なくとも一部が前記ベルト本体部分内に位置し
ていることを特徴とする請求項４に記載の伝動ベルト。
【請求項９】前記繊維が、パラアラミド；メタアラミド；ポリエステル；
ポリアミド；綿；レーヨン；ガラス及びこれらの２種以上の組合せからなる群(g
roup)から選ばれた材料からなっていることを特徴とする請求項１に記載の伝動
ベルト。
【請求項１０】前記ゴムが、ＴＨＥＲＢＡＮＸＮ５３５Ｃ；ＺＥＴＰＯ
Ｌ４１１０，ＺＥＴＰＯＬ４１２０；ＺＥＴＰＯＬ３１１０及びＺＥＴＰ
ＯＬ３１２０からなる群(group)から選ばれたものであることを特徴とする請
求項１に記載の伝動ベルト。
【請求項１１】前記ゴムが、硫黄、有機過酸化物、他のフリーラジカル生
成性硬化剤及びこれらの２種以上の組合せからなる群(group)から選ばれた硬化
剤を用いて硬化されていることを特徴とする請求項１に記載の伝動ベルト。
【請求項１２】ベルトの形態が、歯付きベルト、Ｖリブドベルト、両面Ｖ
リブドベルト、両面歯付きベルト、歯付きＶリブドベルト及び平ベルトからなる
群(group)から選ばれたのものであることを特徴とする請求項１に記載の伝動ベ
ルト。
【請求項１３】前記伝動ベルトが歯付きベルトの形態であり、前記繊維の
少なくとも一部が前記ベルト本体部分内に位置していて、前記伝動ベルトの走行
方向に配向されていることを特徴とする請求項１２に記載の伝動ベルト。
【請求項１４】ベルト本体部分、前記本体部分と一体の歯付プーリ接触部
分、前記本体部分内に配置された抗張力部材を備え、前記本体部分と前記プーリ接触部分との少なくとも一方がエラストマー組成物
を有し、前記エラストマー組成物が、（ａ）ＴＨＥＲＢＡＮＸＮ５３５Ｃ；ＺＥＴＰＯＬ４１１０，ＺＥＴＰＯ
Ｌ４１２０；ＺＥＴＰＯＬ３１１０およびＺＥＴＰＯＬ３１２０からなる
群(group)から選ばれたエラストマー１００重量部；及び（ｂ）平均表面積が約３ｍ²／ｇないし約１２ｍ²／ｇであり、平均繊維長が約
０．５ｍｍないし約２．０ｍｍである前記エラストマー１００重量部当り約２な
いし約４重量部のパルプ化繊維を有することを特徴とするプーリとかみ合うように適合された歯付伝動ベルト
。
【請求項１５】更にゴム１００重量部当り約２ないし約２０重量部の可塑剤を
含有することを特徴とする請求項１又は請求項１４に記載の伝動ベルト。
【請求項１６】少なくとも１つの原動プーリ及び少なくとも１つの従動プーリ
にかけられた請求項１又は請求項１４に記載の伝動ベルトを有するベルト伝動シ
ステム。
【請求項１７】少なくとも約１４０℃の耐熱性及び約−４０℃の低温亀裂抵抗
性を有し、プーリとかみ合うのに適合しており、背面セクションと、前記背面セ
クションと一体の歯付き部分と、前記背面セクションと前記歯付き部分との間に
配置された抗張力要素とを備え、前記背面セクションと前記歯付き部分との少な
くとも一方がエラストマー組成物から形成されている歯付き伝動ベルトを形成す
る方法であって、前記方法が、ａ）歯成形用エラストマー組成物を形成するステップ；ｂ）ノッチ付き歯成形型内に前記抗張力部材を配置するステップ；ｃ）前記ノッチ付き歯成形型内の前記抗張力部材の周囲に隣接して前記歯成形
用エラストマー組成物を配置するステップ；ｄ）前記歯整形用エラストマー組成物をして前記抗張力部材を通過して、前記
ノッチ付き歯成形型のノッチ内へ入らしめるのに十分な熱および圧を加えるステ
ップ、及びｅ）かくして成形されたベルトを前記ノッチ付き歯成形型から取り出すステッ
プを有し、前記方法が更に、前記エラストマー組成物を形成する間に、エラストマー組成
物１００重量部当たり約０．５ないし約５０重量部の量の繊維強化材を前記エラ
ストマー組成物に添加するステップを有することを特徴とする歯付き伝動ベルト
を形成する方法。