摩擦传动带的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及摩擦传动带，具体涉及具备安静性、省燃料性这两种性能的摩擦传动 带。
【背景技术】
[0002] 橡胶工业领域中，特别是对于汽车用部件期望高功能、高性能化。作为这样的汽车 用部件中使用的橡胶制品之一，有摩擦传动带，该摩擦传动带广泛用于例如汽车的空气压 缩机、交流发电机等辅机驱动的动力传动。
[0003] 作为这种带，已知沿带长度方向设置有肋的V型肋带。而且，近年来，作为该V型 肋带，要求具备安静性（干燥时和注水时的抗噪声产生性）或省燃料性、特别是兼具这两种 性能的V型肋带。
[0004] 关于安静性（静音性），例如在专利文献1中公开了一种传动带，其中，在压缩层中 使用乙烯_a-烯烃共聚橡胶作为基体橡胶，相对于基体橡胶100重量份含有50重量份以 上（50~100重量份）的炭黑，该炭黑中含有相对于橡胶100重量份为30重量份以上的碘 吸附量为40mg/g以下的大粒子炭黑。专利文献1的传动带特别针对干燥时的安静性，完全 没有考虑注水时的安静性，具有在注水时产生噪声的缺点。
[0005] 在专利文献2中公开了一种摩擦传动带，其中，至少摩擦传动面由相对于乙 烯-a-烯烃弹性体100重量份配合有1~25重量份的表面活性剂的橡胶组合物构成。 该专利文献2的摩擦传动带通过配合表面活性剂，能够提高形成摩擦传动面的橡胶（乙 烯-a-烯烃弹性体）与水的亲和性，能够减少由跑偏（S7yy卜）这样的摩擦引 起的异响而提高安静性。然而，即使提高与水的亲和性，也会在摩擦传动面与皮带轮之间持 续地形成水膜，因此，带仍然处于容易打滑的状态，作为注水时的安静性、传递性能不能说 是充分的。
[0006] 在专利文献3中公开了一种V型肋带，其中，使压缩层中含有棉短纤维和对位芳族 聚酰胺短纤维并且使其从肋侧面突出，而且突出的对位芳族聚酰胺纤维发生了原纤化。对 于该专利文献3中的V型肋带而言，在包埋于压缩层中的棉短纤维将夹在皮带轮表面与压 缩橡胶面之间的水吸收的同时，原纤化的对位芳族聚酰胺短纤维将夹在皮带轮表面与压缩 橡胶面之间的水扫走，由此，这两种短纤维将水除去而抑制注水时的微小滑动。然而，棉短 纤维本身经过天然加捻，因此，存在难以分散在橡胶组合物中的倾向，特别是在大量配合棉 短纤维时，有可能产生分散不良，以该部分为起点而产生裂缝。另外，这样的棉短纤维分散 不良导致产生橡胶组合物中的内部发热的偏差（在棉短纤维的凝聚部分和发生了分散的 部分，内部发热不同），带走行时的省燃料性也有可能降低。针对这样的问题，以往已知延长 混炼时间的方法，例如，如专利文献4所记载的那样，将棉短纤维投入到以0. 5~15重量％ 的范围在水中含有表面活性剂的分散液中并进行搅拌，然后脱水干燥，将所得到的纤维配 合到橡胶中并使其分散的方法。该文献中记载了优选阴离子系表面活性剂。然而，这些方 法需要时间和劳力，导致生产率显著降低。
[0007] 关于省燃料性，例如在专利文献5中公开了一种V型肋带，其中，形成压缩层的橡 胶组合物以乙烯-a-烯烃弹性体作为主要成分，具有在初始应变0. 1%、频率10Hz、应变 0.5%的条件下测定动态粘弹性时40°C下的TanS(损耗角正切）小于〇. 150的压缩层。专 利文献5的V型肋带中，使用乙烯-a-烯烃弹性体的含有比率为45质量％以上、炭黑的含 有比率低于35质量％的橡胶组合物来形成压缩层，由此，能够降低40°C下的Tan S而降低 内部损耗，从而提高省燃料性。然而，在提高聚合物百分率时，压缩层的摩擦传动面的摩擦 系数有增高的倾向，有可能产生粘滑而产生噪声（干燥时、注水时）。
[0008] 这样，专利文献1~3和5的摩擦传动带虽然满足安静性和省燃料性中的任一特 性，但不能兼具这两种特性。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本特开2006-316812号公报
[0012] 专利文献2 :日本特开2008-185162号公报
[0013] 专利文献3:日本特开2001-165244号公报
[0014] 专利文献4:日本特开2008-274466号公报
[0015] 专利文献5:日本特开2010-276127号公报
【发明内容】
[0016] 发明所要解决的问题
[0017]因此，本发明的目的在于提供能够兼顾安静性（静音性）和省燃料性这两种特性 的摩擦传动带。
[0018] 本发明的另一目的在于提供即使在橡胶层中直接添加短纤维也能够高效地分散、 且安静性（静音性）和省燃料性高的摩擦传动带。
[0019] 本发明的另一目的在于提供即使压缩层中的聚合物成分的含量高（例如即使为 45重量％以上）也能够提高安静性（静音性）的摩擦传动带。
[0020] 本发明的另一目的在于提供不会产生裂缝和不均匀的内部发热、耐久性高的摩擦 传动带。
[0021] 用于解决问题的方法
[0022] 本发明人为了实现上述课题而进行了深入研究，结果发现，使构成摩擦传动带的 压缩层的橡胶组合物中含有吸水性纤维的短纤维和表面活性剂时，能够利用短纤维的吸水 性来提高注水时的安静性，并且能够利用表面活性剂的作为润滑剂的作用来提高干燥时的 安静性，从而完成了本发明。
[0023]S卩，本发明的摩擦传动带具备形成带背面的延伸层、形成于该延伸层的一个面上 且具有至少一部分可与皮带轮接触的传动面的压缩层、和在上述延伸层与上述压缩层之间 沿带长度方向埋设的芯线，至少上述压缩层由含有聚合物成分、短纤维和表面活性剂的橡 胶组合物构成，上述短纤维至少包含吸水性纤维的短纤维。
[0024] 在这种形成压缩层的橡胶组合物中含有表面活性剂时，能够在压缩层（例如以乙 烯-a-烯烃弹性体作为主要聚合物成分的压缩层）的摩擦传动面提高与水的亲和性而提 高注水时的安静性，并且表面活性剂也作为润滑剂发挥作用，因此，能够降低摩擦传动面的 摩擦系数，能够提高干燥时的安静性。另外，在形成压缩层的橡胶组合物中含有吸水性纤 维的短纤维时，上述短纤维对随着注水而夹在摩擦传动面与皮带轮之间的水膜进行吸水， 因此能够除去水膜，能够维持带的传递性能。此外，通过将表面活性剂与上述短纤维组合， 能够提高上述短纤维在橡胶组合物中的分散性，能够抑制上述短纤维的分散不良，从而提 高带的耐久性。另外，通过如此提高分散性，能够使突出于摩擦传动面的上述短纤维均匀分 布，能够在整个摩擦传动面除去水膜。此外，能够减少短纤维的凝聚（块）而抑制橡胶组合 物中的内部发热，能够抑制局部性的内部发热的偏差而提高省燃料性。此外，本发明中，通 过投入表面活性剂和短纤维并在橡胶中进行混炼，能够在不降低生产率的情况下将上述短 纤维高度分散于橡胶组合物中，并且能够利用表面活性剂对短纤维进行处理。因此，本发明 中，即使不预先用表面活性剂对短纤维进行处理，也能够以实用水平改善橡胶组合物的生 产率。
[0025] 上述短纤维可以进一步包含增强纤维。另外，上述吸水性纤维的短纤维可以包含 纤维素类纤维，上述增强纤维可以包含选自聚酯类纤维和聚酰胺类纤维中的至少一种纤 维。例如，短纤维可以以吸水性纤维/增强纤维=10/90~50/50的重量比例包含吸水性 纤维和增强纤维。另外，表面活性剂可以包含非离子表面活性剂（例如聚乙二醇型非离子 表面活性剂）。表面活性剂的HLB值可以为8. 7~17。更具体而言，表面活性剂可以包含 选自聚氧乙烯C1(] 26烷基醚、烷基酚-环氧乙烷加成物和多元醇C1(] 26脂肪酸酯-环氧乙烷 加成物且HLB值为9~15的非离子表面活性剂。
[0026] 此外，表面活性剂可以熔点为20°C以下且沸点为180°C以上。表面活性剂的熔点 为20°C以下时，例如在带的保管温度（例如20°C)下，表面活性剂通常为液体，因此，与为 固体的情况不同，容易渗出至摩擦传动面。另外，表面活性剂容易附着于从摩擦传动面突 出的短纤维的至少一部分的表面，能够提高短纤维的吸水性。另外，表面活性剂的沸点为 180°C以上时，在混炼时表面活性剂不会气化，即使是加捻的短纤维（多条单丝被捻成一体 后的捻丝），表面活性剂也会浸渗于单丝间而容易拆解成短纤维，能够进一步提高橡胶组合 物中的短纤维的分散性。另外，通过使用沸点高于带制造时的硫化温度（例如180°C)的表 面活性剂，在硫化时表面活性剂不会气化，能够残留于橡胶组合物中（压缩层）。
[0027] 相对于橡胶组合物的聚合物成分100重量份，表面活性剂的比例可以相对于橡胶 组合物的聚合物成分100重量份为约0. 1重量份~约12重量份，吸水性纤维的短纤维的比 例可以相对于橡胶组合物的聚合物成分100重量份为约1重量份~约20重量份。另外，为 了能够提高吸水性纤维的短纤维的分散性而提高省燃料性并且进一步提高干燥时和注水 时的安静性，吸水性纤维的短纤维与表面活性剂的重量比例可以为前者/后者=15/1~ 0. 8/1 (例如10/1~1/1)左右。
[0028] 本发明的摩擦传动带中，可以在传动面的至少一部分的表面上露出地存在（或突 出）有吸水性纤维的短纤维和表面活性剂，并且在露出的短纤维的至少一部分的表面上附 着有上述表面活性剂。这样的方式中，通过使表面活性剂附着在突出于摩擦传动面的短纤 维的至少一部分的表面上，能够进一步提高吸水性纤维的短纤维的亲水性，能够进一步提 高吸水性短纤维的吸水性。因此，能够进一步提高吸水性纤维的短纤维所带来的水膜除去 效果，能够在短时间内除去水膜。
[0029] 发明效果
[0030] 本发明中，在压缩层中组合含有吸水性纤维的短纤维和表面活性剂，因此，能够兼 顾安静性（静音性）和省燃料性这两种特性。另外，即使在橡胶层中直接添加短纤维，也能 够高效地分散，能够改善摩擦传动带的安静性（静音性）和省燃料性。此外，即使压缩层中 的聚合物成分的含量高（例如即使为45重量％以上），也能够提高安静性（静音性）。此 外，能够使短纤维均匀分散，因此，不会产生