JP6055430B2 - 伝動用ベルト - Google Patents

Description

本発明は、Ｖベルト、Ｖリブドベルトなどの伝動用ベルトに関し、詳しくは耐久性能と伝達効率に優れた伝動用ベルトに関する。

従来、Ｖベルト、Ｖリブドベルトなどの伝動用ベルトの耐側圧性を向上させるため、圧縮ゴム層に補強剤として短繊維が配合されている。例えば、特公平５−６３６５６号公報（特許文献１）には、コードが埋設された接着弾性体層と、この接着弾性体層の上下側に位置する保持弾性体層（圧縮ゴム層）とを備えたベルトにおいて、保持弾性体層が、クロロプレンゴム、補強性充填剤、金属酸化加硫剤、ビスマレイミド及びアラミド短繊維を含み、アラミド短繊維がベルトの幅方向に配列したゴムＶベルトが開示されている。この文献には、アラミド繊維の配列により、列理方向（短繊維の配向方向）の弾性率を高くして、耐側圧性を維持し、耐久性を向上させている。

特開平１０−２３８５９６号公報（特許文献２）には、伸張ゴム層及び圧縮ゴム層の少なくとも一方のゴム硬度を９０〜９６°、接着ゴム層のゴム硬度を８３〜８９°の範囲に設定し、伸張ゴム層及び圧縮ゴム層にはアラミド短繊維をベルト幅方向に配列させた伝動用Ｖベルトが開示されている。この文献では、早期にクラックや各ゴム層及びコードのセパレーション（剥離）が発生することを防止し、耐側圧性を向上させて高負荷伝動能力を向上させている。

ところで、近年、伝動用ベルトには前記耐側圧性や耐久性以外に、ベルトの伝動ロスを低減して、燃費性を改善するため、省燃費性を向上させることが求められている。例えば、特許文献２の段落［０００５］には、ベルトのゴム硬度を上げると曲げ剛性が高くなるため、小プーリ径では伝動ロスが生じることが記載されている。このため、Ｖベルトの内周側または内周側と外周側（背面側）の両方にコグを設け、ベルトの曲げ剛性を低くして伝動ロスを抑える試みがなされている。この種のベルトとして、一般的にコグドＶベルトが知られている。

耐側圧性や耐久性の向上に対しては、前記特許文献に記載のように、アラミド繊維などの高弾性率の短繊維やカーボンブラックなどの補強剤を増量してゴム硬度を高めることが有効な手段である。しかし、ゴム硬度を高めるとベルトの曲げ剛性の上昇に繋がり、屈曲疲労性の低下や、小プーリ径においてはベルトの伝動ロスが大きくなり、省燃費性を低下させる。一方、屈曲疲労性や省燃費性を向上させるため、ゴム硬度を下げると、耐側圧性が低下してベルトが早期に寿命に達する虞がある。すなわち、耐側圧性、耐久性の一連の特性と、屈曲疲労性、省燃費性の一連の特性とは二律背反の関係にある。なお、Ｖベルトの内周側または内周側と外周側の両方にコグを設けることにより屈曲疲労性、省燃費性を向上させることができる。しかし、耐側圧性、耐久性を維持すべくゴム硬度を高くしているため、省燃費性は未だ十分ではないのが現状である。そのため、好ましいゴム組成物（特に圧縮ゴム層のゴム組成物）が望まれている。

なお、この種のＶベルトとして無段変速機に用いられる変速ベルトがある。この変速ベルトにおいて、変速比（駆動プーリと従動プーリとの回転比）を変えるためには、ベルトがそのプーリ上をプーリ半径方向に上下動（又は進退動）する。この移動がスムーズに行なわれないと、プーリからの剪断力が強く作用してゴム層間（接着ゴム層と圧縮ゴム層）や接着ゴム層と心線間とで剥離が生じたり、省燃費性（曲げ剛性に起因する省燃費性ではなく、摺動性の低下に基づく省燃費性）が低下する。これに対して、短繊維やカーボンブラックなどの補強剤を多く配合してゴム硬度を高めたり、短繊維を摩擦伝動面から突出させることにより、摩擦係数を低減させ摺動性を向上させることが試みられているが、二律背反の関係にある耐久性能（耐側圧性や耐久性）と伝達効率（省燃費性）との両立は、充分に達成されてはいない。

なお、特開２００４−３２４７９４号公報（特許文献３）には、ベルト本体がプーリに接触するように巻き掛けられて動力を伝達する摩擦伝動ベルトであって、前記ベルト本体の少なくともプーリ接触部分が、エチレン−α−オレフィンエラストマーに粉状乃至粒状のポリオレフィン樹脂を含有させたゴム組成物で形成された摩擦伝動ベルトが開示されている。この文献では、組成物の均一性や材料費の関係で多量に配合できない短繊維に対して、粉状乃至粒状のポリオレフィン樹脂を配合することにより、低発音性及び耐摩耗性を向上させることを目的としている。この文献の実施例では、クロロプレンゴム１００質量部に対して、カーボンブラック７５質量部及びナイロン短繊維２５質量部を配合したゴム組成物が調製されているが、音圧が高く、損失摩耗量も多い比較例として記載されている。

しかし、この文献には、省燃費性について記載されていない上に、このベルトを、省燃費性が要求される変速ベルトに適用しても、省燃費性は低く、耐久性も低かった。

特公平５−６３６５６号公報（特許請求の範囲、発明の効果） 特開平１０−２３８５９６号公報（特許請求の範囲、段落［０００５］） 特開２００４−３２４７９４号公報（請求項１、段落［００１０］［００１１］、実施例）

従って、本発明の目的は、省燃費性を維持しながら、耐側圧性及び耐久性を向上できる伝動用ベルトを提供することにある。

本発明の他の目的は、短繊維などの補強剤の割合が少なくても、走行後の伝達効率の変化が小さく、高温環境下での耐久性も向上できる伝動用ベルトを提供することにある。

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、伝動用ベルトの圧縮ゴム層を、クロロプレンゴム、ポリオレフィン樹脂及び短繊維を含む加硫ゴム組成物で形成することにより、省燃費性を維持しながら、耐側圧性及び耐久性を向上できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の伝動用ベルトは、ベルトの長手方向に延びる心線、この心線の少なくとも一部と接する接着ゴム層、この接着ゴム層の一方の面に形成された圧縮ゴム層、及び前記接着ゴム層の他方の面に形成された伸張ゴム層を備えた伝動用ベルトであって、前記圧縮ゴム層が、ゴム成分、ポリオレフィン樹脂及び補強剤を含む加硫ゴム組成物で形成され、前記ゴム成分がクロロプレンゴムを含み、かつ前記補強剤が短繊維を含む。前記補強剤の割合は、ゴム成分１００質量部に対して８０質量部以下であってもよい。前記ポリオレフィン樹脂の割合は、ゴム成分１００質量部に対して５〜４０質量部であってもよい。前記ポリオレフィン樹脂の割合は、補強剤１００質量部に対して１５〜５０質量部であってもよい。前記短繊維の割合は、ゴム成分１００質量部に対して１５〜２５質量部であってもよい。前記補強剤は、アラミド短繊維及びカーボンブラックを含んでいてもよい。前記ポリオレフィン樹脂の平均分子量は、ＡＳＴＭ Ｄ４０２０に準拠して測定した方法において、２０万〜６００万であってもよい。前記ポリオレフィン樹脂の原料の平均粒径は２５〜２００μｍであってもよい。前記圧縮ゴム層中でのポリオレフィン樹脂はアスペクト比１．６〜１０の長細形状であり、長軸方向がベルト幅方向に対して略平行に配向し、かつ短軸方向がベルト長手方向に対して略平行に配向していてもよい。前記ポリオレフィン樹脂は、圧縮ゴム層の表面に露出していてもよい。前記圧縮ゴム層の表面におけるポリオレフィン樹脂の占有面積は０．２〜３０％であってもよい。本発明の伝動用ベルトは、無段変速装置に用いられるベルトであってもよい。

本発明では、伝動用ベルトの圧縮ゴム層が、クロロプレンゴム、ポリオレフィン樹脂及び短繊維を含む加硫ゴム組成物で形成されているため、省燃費性を維持しながら、耐側圧性及び耐久性を向上できる。さらに、短繊維などの補強剤の割合が少なくても、走行後の伝達効率の変化が小さく、高温環境下での耐久性も向上できる。

図１は伝動用ベルトの一例を示す概略断面図である。 図２は伝達効率の測定方法を説明するための概略図である。 図３は実施例での曲げ応力の測定方法を説明するための概略図である。 図４は実施例での摩擦係数の測定方法を説明するための概略図である。 図５は実施例での高負荷走行試験を説明するための概略図である。 図６は実施例での高速走行試験を説明するための概略図である。 図７は実施例での耐久走行試験を説明するための概略図である。 図８は実施例３で得られたベルトの圧縮ゴム層断面の走査型電子顕微鏡写真である。

［圧縮ゴム層］
本発明の伝動用ベルトは、ベルトの長手方向に延びる心線、この心線の少なくとも一部と接する接着ゴム層、この接着ゴム層の一方の面に形成された圧縮ゴム層、及び前記接着ゴム層の他方の面に形成された伸張ゴム層を備えており、前記圧縮ゴム層は、ゴム成分、ポリオレフィン樹脂及び補強剤を含む加硫ゴム組成物で形成されている。

（ゴム成分）
本発明では、耐久性を向上できる点などから、ゴム成分は、クロロプレンゴムを含む。クロロプレンゴムとしては、慣用のクロロプレンゴムを利用できる。

クロロプレンゴムは、主単位として、比較的立体規則性の高いトランス−１，４結合を含み、さらにシス−１，２結合、及び少量の１，２又は３，４結合を含んでいてもよい。トランス−１，４結合の割合は８５％以上であってもよく、シス−１，２結合の割合は１０％以上であってもよい。

クロロプレンゴムのガラス転移温度は、例えば、−５０〜−２０℃であってもよく、好ましくは−４０〜−２０℃程度である。

クロロプレンゴムは、硫黄変性タイプであってもよく、非硫黄変性タイプであってもよい。

ゴム成分は、さらに他の加硫又は架橋可能なゴム成分を含んでいてもよい。他の加硫又は架橋可能なゴム成分としては、例えば、他のジエン系ゴム（天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ニトリルゴム）、水素化ニトリルゴムなど）、エチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリル系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが例示できる。これらのゴム成分は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

ゴム成分中において、クロロプレンゴムの割合は５０質量％以上（特に８０〜１００質量％）程度であってもよく、クロロプレンゴムのみ（１００質量％）が特に好ましい。

（ポリオレフィン樹脂）
本発明では、圧縮ゴム層の加硫ゴム組成物にポリオレフィン樹脂を配合することにより、圧縮ゴム層の摩擦係数を低下してベルトの耐摩耗性を向上できる。通常、省燃費性を向上させるためには、短繊維を過度に添加することにより摩擦係数を低下させるが、ゴム成分と短繊維の界面に亀裂が入り易く、耐久性が損なわれる虞がある。これに対して、短繊維を増量する代わりに、ポリオレフィン樹脂を添加すると、ポリオレフィン樹脂は比較的比重が低く、少量の添加でも摩擦係数を低減でき、省燃費性に寄与する。特に、ベルトの走行に伴い短繊維が摩滅すると摩擦係数が上昇するが、ポリオレフィン樹脂の存在により、短繊維が摩滅しても摩擦係数の上昇を抑制でき、長期間に亘り省燃費性を維持できる。また、ポリオレフィン樹脂を適量添加することにより、耐久性に必要な適度な硬度を得られる。さらに、短繊維とポリオレフィン樹脂とを併用することにより、短繊維の体積割合が低くなり、短繊維を多量に添加したときの欠点であるゴムと短繊維との界面での亀裂も抑制できる。詳しくは、走行の発熱によりポリオレフィン樹脂が柔軟になり、ゴムと短繊維との界面で剥離（微小亀裂）が生じても、付近に分散するポリオレフィン樹脂が応力集中を緩和し（クッションの役割をし）、亀裂の成長を抑制できる。特に、ポリオレフィン樹脂は、短繊維やカーボンブラックなどの補強剤と異なり、少量の添加で補強剤の役割を果たす。本発明では、これらの作用が組み合わされることにより、省燃費性を維持しながらも耐側圧剛性を高めることができ、耐久性を向上させることができると推定される。

なお、ポリオレフィン樹脂は、長繊維をカットして製造され、さらにゴムとの接着性を付与するための接着処理を要する短繊維に比べて、比較的材料コストが安価であるため、短繊維の割合を抑制できることは、経済性の点からも優れている。

ポリオレフィン樹脂としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、２−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチルペンテン、４−メチルペンテンなどのα−オレフィン（特に、エチレン、プロピレンなどのα−Ｃ_２−６オレフィン）を主要な重合成分とする重合体であってもよい。

前記α−オレフィン以外の共重合性単量体としては、例えば、（メタ）アクリル系単量体［例えば、（メタ）アクリル酸メチルや（メタ）アクリル酸エチルなどの（メタ）アクリル酸Ｃ_１−６アルキルエステルなど］、不飽和カルボン酸類（例えば、無水マレイン酸など）、ビニルエステル類（例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなど）、ジエン類（ブタジエン、イソプレンなど）などが挙げられる。これらの単量体は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂（ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−１共重合体など）などが挙げられる。これらのポリオレフィンは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

これらのポリオレフィン樹脂のうち、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂が好ましく、摩擦係数の低減効果が大きい点から、ポリエチレン系樹脂が好ましい。

ポリエチレン系樹脂は、ポリエチレンホモポリマー（単独重合体）であってもよく、ポリエチレンコポリマー（共重合体）であってもよい。コポリマーに含まれる共重合性単量体としては、例えば、オレフィン類（例えば、プロピレン、１−ブテン、２−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチルペンテン、４−メチルペンテン、１−オクテンなどのα−Ｃ_３−８オレフィンなど）、（メタ）アクリル系単量体［例えば、（メタ）アクリル酸メチルや（メタ）アクリル酸エチルなどの（メタ）アクリル酸Ｃ_１−６アルキルエステルなど］、不飽和カルボン酸類（例えば、無水マレイン酸など）、ビニルエステル類（例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなど）、ジエン類（ブタジエン、イソプレンなど）などが挙げられる。これらの共重合性単量体は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの共重合性単量体のうち、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチルペンテン、１−オクテンなどのα−Ｃ_３−８オレフィンが好ましい。共重合性単量体の割合は好ましくは３０モル％以下（例えば、０．０１〜３０モル％）、より好ましくは２０モル％以下（例えば、０．１〜２０モル％）、さらに好ましくは１０モル％以下（例えば、１〜１０モル％）程度である。コポリマーは、ランダム共重合体、ブロック共重合体などであってもよい。

ポリエチレン系樹脂としては、例えば、低、中又は高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体、エチレン−（４−メチルペンテン−１）共重合体などが挙げられる。これらのポリエチレン系樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのポリオレフィン樹脂のうち、ベルトの耐久性を向上できる点から、超高分子量ポリエチレンが特に好ましい。

ポリオレフィン樹脂（特にポリエチレン系樹脂）の平均分子量は、ＡＳＴＭ Ｄ４０２０に準拠して測定した方法において、例えば、１万〜１２００万程度の範囲から選択でき、下限値としては、例えば、５万以上や１０万以上であってもよく、好ましくは２０万以上、さらに好ましくは５０万以上、特に好ましくは１００万以上程度である。平均分子量の上限値としては、例えば、１０００万以下や８５０万以下であってもよく、好ましくは８００万以下、より好ましくは７５０万以下、さらに好ましくは７００万以下、特に好ましくは６００万以下程度である。分子量が小さすぎると、機械的特性及び耐熱性が低下するとともに、摩擦係数が大きくなりすぎて、摩耗量が増加するとともに、耐久性が低下する虞がある。一方、大きすぎると、ベルトの屈曲性が低下して耐久性が低下するとともに、摩擦係数が小さくなりすぎて、ベルトがスリップし易くなる。

ポリオレフィン樹脂は、所定のサイズで加硫ゴム組成物中に略均一に分散しているのが好ましい。加硫ゴム組成物中でのポリオレフィン樹脂の形状は、球状、もしくは長細形状（棒状又は繊維状）であり、長軸の平均径は、例えば、５〜５００μｍ（例えば、１０〜５００μｍ）であってもよく、好ましくは２０〜５００μｍ（例えば、３０〜５００μｍ）、さらに好ましくは１００〜３００μｍ（特に１５０〜２５０μｍ）程度であり、短軸の平均径は、例えば、３０〜５００μｍ（例えば、３０〜４００μｍ）であってもよく、好ましくは３０〜３５０μｍ（例えば、３０〜３００μｍ）、さらに好ましくは５０〜２００μｍ（特に７０〜１５０μｍ）程度である。また、アスペクト比（長軸の平均径／短軸の平均径）は、例えば、１〜１６（例えば、１．４〜１４）であってもよく、好ましくは１．６〜１２（例えば、１．６〜１０）、さらに好ましくは１.７〜５（例えば、１．８〜３）程度である。本発明では、圧縮ゴム層において、ポリオレフィン樹脂がゴム中に長細く変形した状態（例えば、ジャガイモ形状に類似の形状）で、アンカー効果を利用して強固に埋まって分散している場合、圧縮ゴム層表面からポリオレフィン樹脂が脱落するのがより抑制され、より長期間に亘り省燃費性を維持でき、好ましい。

このような長細形状のポリオレフィン樹脂は、略等方形状（略球状、多角体形、不定形状など）の粒状のポリオレフィン重合体が、ゴム組成物中で混練りされる過程で、ゴム組成物の発熱により軟化した状態でせん断力を受けて長細く変形することで得られる。変形前の原料の平均粒径（一次粒径）は、例えば、１０〜３００μｍであってもよく、好ましくは２０〜２５０μｍ、さらに好ましくは２５〜２００μｍ（特に５０〜１５０μｍ）程度である。粒径が小さすぎると、経済性が低下し、大きすぎると、組成物中での均一な分散が困難となり、耐摩耗性の低下により耐久性が低下する。

長細形状のポリオレフィン樹脂は、長軸方向がベルト幅方向に対して略平行に配向し、かつ短軸方向がベルト長手方向（周方向）に対して略平行に配向して埋設するのが好ましい。ベルトは長手方向の屈曲性を要求されため、ベルトの屈曲性を低下させるポリオレフィン樹脂の長軸方向をベルト幅方向に配向することにより、ベルトの屈曲性の低下を抑制できる。さらに、短軸方向をベルト長手方向に配向することにより、圧縮ゴム層表面（摩擦伝動面）において、ポリオレフィン樹脂の短軸側（長軸方向の端部）が露出するため、ポリオレフィン樹脂が層中で強固に埋設し、摩擦伝動面がプーリと摺動してもポリオレフィン樹脂が脱落しにくい。ポリオレフィン樹脂の長軸方向をベルト幅方向に配向させる方法としては、例えば、ロールによって圧延する方法が一般的である。

なお、本発明では、長軸及び短軸の平均径、平均粒径は、走査型電子顕微鏡で観察した画像から、計測ソフト（Ｓｏｆｔ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ社製「ａｎａｌｙＳＩＳ」）により測定できる。

ポリオレフィン樹脂の融点（又は軟化点）は、例えば、１０〜３００℃であってもよく、好ましくは２０〜２７５℃、さらに好ましくは３０〜２５０℃程度である。融点が高すぎると、混練過程で長細形状に変形し難くなり、逆に低すぎると、耐久性が低下する虞がある。

ポリオレフィン樹脂は、摩擦係数を低下し、省燃費性を向上させるために、圧縮ゴム層表面（摩擦伝動面）に露出しているのが好ましい。摩擦伝動面に対してポリオレフィン樹脂の占める面積は、例えば、０．１〜４０％（例えば、０．２〜３０％）であってもよく、好ましくは０．５〜２５％（例えば、１〜２０％）〜、さらに好ましくは３〜１５％（特に５〜１０％）程度である。ポリオレフィン樹脂の占める面積が小さすぎると、摩擦係数を低減する効果が小さく、逆に大きすぎると、摩擦係数が低下し過ぎて、スリップし易くなる。なお、本発明では、ポリオレフィン樹脂の占める面積の割合も走査型電子顕微鏡で摩擦伝動面の表面を観察し、ゴムとポリオレフィン樹脂との相分離構造を確認し、ポリオレフィン樹脂で形成された相について、計測ソフト（Ｓｏｆｔ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ社製「ａｎａｌｙＳＩＳ」）により、ポリオレフィン樹脂で形成された相の占有面積を計算する。

ポリオレフィン樹脂の摩擦伝動面における相構造は、前記面積割合で付着していればよく、特に限定されないが、島相がポリオレフィン樹脂及び短繊維で形成された海島相分離構造、島相がゴム成分及び短繊維で形成された海島相分離構造のいずれであってもよい。これらの相分離構造は、主として、ポリオレフィン樹脂の割合を調整することにより制御できるが、適度な摩擦係数に調整できる点から、ポリオレフィン樹脂を島相とする海島相分離構造が好ましい。

ポリオレフィン樹脂の割合は、耐側圧性などの力学特性と省燃費性とを両立できる点から、ゴム成分１００質量部に対して０．１〜５０質量部程度の範囲から選択でき、下限値としては、例えば、１質量部以上であってもよく、好ましくは３質量部以上、さらに好ましくは５質量部以上、特に好ましくは１０質量部以上程度である。ポリオレフィン樹脂の割合の上限値は、ゴム成分１００質量部に対して、例えば、４５質量部以下であってもよく、好ましくは４０質量部以下、さらに好ましくは３５質量部以下、特に好ましくは３０質量部以下程度である。

また、ポリオレフィン樹脂の割合は、下記補強剤１００質量部に対して１〜１００質量部程度の範囲から選択でき、例えば、５〜９０質量部であってもよく、好ましくは１０〜８０質量部、さらに好ましくは１５〜５０質量部（特に２０〜４０質量部）程度である。

ポリオレフィン樹脂の割合が少なすぎると、ポリオレフィン樹脂のゴム層表面への突出が少なくなり摩擦係数の低減効果が小さくなる。

一方、ポリオレフィン樹脂の割合が多すぎると、摩擦係数が極端に低下し、ベルトがスリップしたり、圧縮ゴム層の屈曲疲労性が低下するため（圧縮ゴム層が硬くなり、曲げ応力が大きくなるため）、ベルト巻き付き径の小さい状態では屈曲による損失が大きくなり、省燃費性が低下する。また、ポリオレフィン樹脂の分散性が低下して分散不良が生じ、その箇所を起点にして圧縮ゴム層に亀裂が早期に発生する虞がある。

（補強剤）
補強剤は、少なくとも短繊維を含む。短繊維としては、ポリオレフィン繊維（ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維など）、ポリアミド繊維（ポリアミド６繊維、ポリアミド６６繊維、ポリアミド４６繊維など）、ポリアルキレンアリレート繊維［ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維などのＣ_２−４アルキレンＣ_６−１４アリレート系繊維など］、ビニロン繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維などの合成繊維；綿、麻、羊毛などの天然繊維；炭素繊維などの無機繊維などが挙げられる。これらの短繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの短繊維のうち、合成繊維や天然繊維、特に合成繊維（ポリアミド繊維、ポリアルキレンアリレート系繊維など）、中でも、屈曲性、耐側圧性を維持して、摩擦係数を低減できる点から、少なくともアラミド繊維を含む短繊維が好ましい。

アラミド短繊維としては、例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（例えば、帝人（株）製「トワロン（登録商標）」、東レ・デュポン（株）製「ケブラー（登録商標）」など）、ポリパラフェニレンテレフタルアミドと３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミドとの共重合体繊維（例えば、帝人（株）製「テクノーラ（登録商標）」）、メタ型であるポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（例えば、帝人（株）製「コーネックス（登録商標）」、デュポン（株）製「ノーメックス（登録商標）」など）などが挙げられる。これらのアラミド短繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

短繊維は、プーリからの押圧に対するベルトの圧縮変形を抑制するため、ベルト幅方向に配向して圧縮ゴム層中に埋設される。短繊維をベルト幅方向に配向させる方法としては、例えば、ロールによって圧延する方法が一般的である。また、圧縮ゴム層の表面より短繊維を突出させることにより、表面の摩擦係数を低下させてノイズ（発音）を抑制したり、プーリとの擦れによる摩耗を低減ができる。短繊維の平均長さは、例えば、１〜２０ｍｍであってもよく、好ましくは２〜１５ｍｍ、より好ましくは３〜１０ｍｍであり、１〜５ｍｍ（例えば、２〜４ｍｍ）程度であってもよい。短繊維の平均長さが短すぎると、列理方向の力学特性（例えばモジュラスなど）を十分に高めることができず、一方、長すぎると、ゴム組成物中の短繊維の分散不良が生じ、ゴムに亀裂が発生してベルトが早期に損傷する虞がある。平均繊維径は、例えば、５〜５０μｍであってもよく、好ましくは７〜４０μｍ、さらに好ましくは１０〜３５μｍ程度である。

短繊維の割合は、ゴム成分１００質量部に対して、例えば、１０〜４０質量部であってもよく、好ましくは１２〜３５質量部、さらに好ましくは１３〜３０質量部（特に１５〜２５質量部）程度である。短繊維の割合が少なすぎると、圧縮ゴム層の力学特性が不十分であり、多すぎると、圧縮ゴム層の屈曲疲労性が低下（圧縮ゴム層が硬くなり、曲げ応力が大きくなる）するため、ベルト巻き付き径の小さい状態では屈曲による損失が大きくなり、省燃費性が低下する。また、短繊維の割合が多すぎると、短繊維のゴム組成物中の分散性が低下して分散不良が生じ、その箇所を起点にして圧縮ゴム層に亀裂が早期に発生する虞がある。本発明では、ポリオレフィン樹脂の配合により、短繊維の割合を前記範囲（特にゴム成分１００質量部に対して１５〜２５質量部）に抑制できるため、ベルトの力学的特性と省燃費性とを両立できる。

短繊維は、ゴム成分との接着性を改善するため、種々の接着処理、例えば、フェノール類とホルマリンとの初期縮合物（ノボラック又はレゾール型フェノール樹脂のプレポリマーなど）を含む処理液、ゴム成分（又はラテックス）を含む処理液、前記初期縮合物とゴム成分（ラテックス）とを含む処理液、シランカップリング剤、エポキシ化合物（エポキシ樹脂など）、イソシアネート化合物などの反応性化合物（接着性化合物）を含む処理液などで処理することができる。好ましい接着処理では、短繊維は、前記初期縮合物とゴム成分（ラテックス）とを含む処理液、特に、少なくともレゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ）液で接着処理してもよい。接着処理では、一般的に、繊維をＲＦＬ液に浸漬後、加熱乾燥して表面に均一に接着層を形成することを行うことができる。ＲＦＬ液のラテックスとしては、例えば、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などが例示できる。このような処理液は組み合わせて使用してもよく、例えば、短繊維を、慣用の接着性成分、例えば、エポキシ化合物（エポキシ樹脂など）、イソシアネート化合物などの反応性化合物（接着性化合物）で前処理（プレディップ）や、ＲＦＬ処理後にゴム糊処理（オーバーコーティング）などの接着処理した後、さらにＲＦＬ液で処理してもよい。

補強剤は、短繊維に加えて、慣用の補強剤、例えば、カーボンブラックなどの炭素材料、含水シリカなどの酸化ケイ素、クレー、炭酸カルシウム、タルク、マイカなどを含んでいてもよい。これらの補強剤のうち、カーボンブラックが汎用される。

補強剤（短繊維を含む補強剤の総量）の割合は、ゴム成分１００質量部に対して９０質量部以下であってもよく、例えば、８０質量部以下（例えば、１０〜８０質量部）、好ましくは２０〜７０質量部、さらに好ましくは３０〜６０質量部（特に４０〜５５質量部）程度である。補強剤の割合が少なすぎると、圧縮ゴム層の力学特性が低下する虞がある。一方で、補強剤の割合が多すぎると、ポリオレフィン樹脂の体積割合が減少するため、ポリオレフィン樹脂が圧縮ゴム層表面で所定の面積で露出させるのが困難となり、ベルトの摩擦係数を低減できない虞がある。

（加硫剤などの添加剤）
ゴム組成物には、必要により、加硫剤又は架橋剤（又は架橋剤系）、共架橋剤、加硫助剤、加硫促進剤、加硫遅延剤、金属酸化物（例えば、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化鉄、酸化銅、酸化チタン、酸化アルミニウムなど）、軟化剤（パラフィンオイル、ナフテン系オイルなどのオイル類など）、加工剤又は加工助剤（ステアリン酸、ステアリン酸金属塩、ワックス、パラフィンなど）、老化防止剤（酸化防止剤、熱老化防止剤、屈曲き裂防止材、オゾン劣化防止剤など）、着色剤、粘着付与剤、可塑剤、カップリング剤（シランカップリング剤など）、安定剤（紫外線吸収剤、熱安定剤など）、難燃剤、帯電防止剤などを含んでいてもよい。なお、金属酸化物は架橋剤として作用してもよい。

加硫剤又は架橋剤としては、ゴム成分の種類に応じて慣用の成分が使用でき、例えば、前記金属酸化物（酸化マグネシウム、酸化亜鉛など）、有機過酸化物（ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアルキルパーオキサイドなど）、硫黄系加硫剤などが例示できる。硫黄系加硫剤としては、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、塩化硫黄（一塩化硫黄、二塩化硫黄など）などが挙げられる。これらの架橋剤又は加硫剤は単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。ゴム成分がクロロプレンゴムである場合、加硫剤又は架橋剤として金属酸化物（酸化マグネシウム、酸化亜鉛など）を使用してもよい。なお、金属酸化物は他の加硫剤（硫黄系加硫剤など）と組合せて使用してもよく、金属酸化物及び／又は硫黄系加硫剤は単独で又は加硫促進剤と組み合わせて使用してもよい。

加硫剤の使用量は、加硫剤及びゴム成分の種類に応じて、ゴム成分１００質量部に対して、１〜２０質量部程度の範囲から選択できる。例えば、加硫剤としての有機過酸化物の使用量は、ゴム成分１００質量部に対して、１〜８質量部であってもよく、好ましくは１．５〜５質量部、さらに好ましくは２〜４．５質量部程度の範囲から選択でき、金属酸化物の使用量は、ゴム成分１００質量部に対して、１〜２０質量部であってもよく、好ましくは３〜１７質量部、さらに好ましくは５〜１５質量部（例えば、７〜１３質量部）程度の範囲から選択できる。

共架橋剤（架橋助剤、又は共加硫剤co-agent）としては、公知の架橋助剤、例えば、多官能（イソ）シアヌレート［例えば、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリアリルシアヌレート（ＴＡＣ）など］、ポリジエン（例えば、１，２−ポリブタジエンなど）、不飽和カルボン酸の金属塩［例えば、（メタ）アクリル酸亜鉛、（メタ）アクリル酸マグネシウムなど］、オキシム類（例えば、キノンジオキシムなど）、グアニジン類（例えば、ジフェニルグアニジンなど）、多官能（メタ）アクリレート［例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなど］、ビスマレイミド類（脂肪族ビスマレイミド、例えば、Ｎ，Ｎ’−１，２−エチレンビスマレイミド、１，６’−ビスマレイミド−（２，２，４−トリメチル）シクロヘキサンなど；アレーンビスマレイミド又は芳香族ビスマレイミド、例えば、Ｎ−Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、４−メチル−１，３−フェニレビスマレイミド、４，４’−ジフェニルメタンビスマレイミド、２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、４，４’−ジフェニルエーテルビスマレイミド、４，４’−ジフェニルスルフォンビスマレイミド、１，３−ビス（３−マレイミドフェノキシ）ベンゼンなど）などが挙げられる。これらの架橋助剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの架橋助剤のうち、ビスマレイミド類（Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドなどのアレーンビスマレイミド又は芳香族ビスマレイミド）が好ましい。ビスマレイミド類の添加により架橋度を高め、粘着摩耗などを防止できる。

共架橋剤（架橋助剤）の割合は、固形分換算で、ゴム成分１００質量部に対して、例えば、０．０１〜１０質量部程度の範囲から選択でき、例えば、０．１〜５質量部（例えば、０．３〜４質量部）であってもよく、好ましくは０．５〜３質量部（例えば、０．５〜２質量部）程度であってもよい。

加硫促進剤としては、例えば、チウラム系促進剤［例えば、テトラメチルチウラム・モノスルフィド（ＴＭＴＭ）、テトラメチルチウラム・ジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラム・ジスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチウラム・ジスルフィド（ＴＢＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルチウラム・ジスルフィドなど］、チアゾ−ル系促進剤［例えば、２−メルカプトベンゾチアゾ−ル、２−メルカプトベンゾチアゾ−ルの亜鉛塩、２−メルカプトチアゾリン、ジベンゾチアジル・ジスルフィド、２−（４’−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾールなど）など］、スルフェンアミド系促進剤［例えば、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミドなど］、ビスマレイミド系促進剤（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など）、グアニジン類（ジフェニルグアニジン、ジｏ−トリルグアニジンなど）、ウレア系又はチオウレア系促進剤（例えば、エチレンチオウレアなど）、ジチオカルバミン酸塩類、キサントゲン酸塩類などが挙げられる。これらの加硫促進剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの加硫促進剤のうち、ＴＭＴＤ、ＤＰＴＴ、ＣＢＳなどが汎用される。

加硫促進剤の割合は、固形分換算で、ゴム成分１００質量部に対して、例えば、０．１〜１５質量部であってもよく、好ましくは０．３〜１０質量部、さらに好ましくは０．５〜５質量部程度であってもよい。

軟化剤（ナフテン系オイルなどのオイル類）の使用量は、ゴム成分の総量１００質量部に対して、例えば、１〜３０質量部であってもよく、好ましくは３〜２０質量部（例えば、５〜１０質量部）程度であってもよい。老化防止剤の使用量は、ゴム成分の総量１００質量部に対して、例えば、０．５〜１５質量部であってもよく、好ましくは１〜１０質量部、さらに好ましくは２．５〜７．５質量部（例えば、３〜７質量部）程度であってもよい。

［ベルトの構造］
伝動用ベルトの構造は特に制限されず、プーリと接触可能な前記圧縮ゴム層を有するベルトであればよい。伝動用ベルトは、ベルトの長手方向に延びる心線、この心線の少なくとも一部と接する接着ゴム層、この接着ゴム層の一方の面に形成された圧縮ゴム層、及び前記接着ゴム層の他方の面に形成された伸張ゴム層を備えている。

図１は伝動用ベルトの一例を示す概略断面図である。この例では、接着ゴム層１内に心線２が埋設されており、接着ゴム層１の一方の表面には圧縮ゴム層３が積層され、接着ゴム層１の他方の表面には伸張ゴム層４が積層されている。なお、心線２は一対の接着ゴムシートに挟持された形態で一体に埋設されている。さらに、圧縮ゴム層３には補強布５が積層され、コグ付き成形型によりコグ部６が形成されている。圧縮ゴム層３と補強布５との積層体は、補強布と圧縮ゴム層用シート（未加硫ゴムシート）との積層体を加硫することにより一体に形成されている。

なお、前記の例では、コグドＶベルトの例が図示されているが、前記構造に限らず、前記圧縮ゴム層を有する種々のベルト（例えば、ローエッジベルト、Ｖリブドベルトなど）に適用できる。

［伸張ゴム層］
伸張ゴム層は、圧縮ゴム層で例示されたゴム成分を含む加硫ゴム組成物で形成されていてもよく、圧縮ゴム層と同様に補強剤及びポリオレフィン樹脂が含まれていてもよい。さらに、伸張ゴム層は、圧縮ゴム層と同一の加硫ゴム組成物で形成された層であってもよい。

［接着ゴム層］
接着ゴム層を形成するための加硫ゴム組成物は、圧縮ゴム層の加硫ゴム組成物と同様に、ゴム成分（クロロプレンゴムなど）、加硫剤又は架橋剤（酸化マグネシウム、酸化亜鉛などの金属酸化物、硫黄などの硫黄系加硫剤など）、共架橋剤又は架橋助剤（Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドなどのマレイミド系架橋剤など）、加硫促進剤（ＴＭＴＤ、ＤＰＴＴ、ＣＢＳなど）、増強剤（カーボンブラック、シリカなど）、軟化剤（ナフテン系オイルなどのオイル類）、加工剤又は加工助剤（ステアリン酸、ステアリン酸金属塩、ワックス、パラフィンなど）、老化防止剤、接着性改善剤［レゾルシン−ホルムアルデヒド共縮合物、アミノ樹脂（窒素含有環状化合物とホルムアルデヒドとの縮合物、例えば、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサアルコキシメチルメラミン（ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサブトキシメチルメラミンなど）などのメラミン樹脂、メチロール尿素などの尿素樹脂、メチロールベンゾグアナミン樹脂などのベンゾグアナミン樹脂など）、これらの共縮合物（レゾルシン−メラミン−ホルムアルデヒド共縮合物など）など］、充填剤（クレー、炭酸カルシウム、タルク、マイカなど）、着色剤、粘着付与剤、可塑剤、カップリング剤（シランカップリング剤など）、安定剤（紫外線吸収剤、熱安定剤など）、難燃剤、帯電防止剤などを含んでいてもよい。なお、接着性改善剤において、レゾルシン−ホルムアルデヒド共縮合物及びアミノ樹脂は、レゾルシン及び／又はメラミンなどの窒素含有環状化合物とホルムアルデヒドとの初期縮合物（プレポリマー）であってもよい。

なお、このゴム組成物において、ゴム成分としては、前記圧縮ゴム層の加硫ゴム組成物のゴム成分と同系統（ジエン系ゴムなど）又は同種（クロロプレンゴムなど）のゴムを使用する場合が多い。また、加硫剤又は架橋剤、共架橋剤又は架橋助剤、加硫促進剤、増強剤、軟化剤及び老化防止剤の使用量は、それぞれ、前記圧縮ゴム層のゴム組成物と同様の範囲から選択できる。また、接着ゴム層の加硫ゴム組成物において、加工剤又は加工助剤（ステアリン酸など）の使用量は、ゴム成分１００質量部に対して、例えば、０．１〜１０質量部であってもよく、好ましくは０．５〜５質量部、さらに好ましくは１〜３質量部程度であってもよい。また、接着性改善剤（レゾルシン−ホルムアルデヒド共縮合物、ヘキサメトキシメチルメラミンなど）の使用量は、ゴム成分１００質量部に対して、例えば、０．１〜２０質量部であってもよく、好ましくは１〜１０質量部、さらに好ましくは２〜８質量部程度であってもよい。

［心線］
心線は、ベルトの長手方向に延びて配設され、通常、ベルトの長手方向に平行に所定のピッチで並列的に延びて配設されている。心線は、少なくともその一部が接着ゴム層と接していればよく、接着ゴム層が心線を埋設する形態、接着ゴム層と伸張ゴム層との間に心線を埋設する形態、接着ゴム層と圧縮ゴム層との間に心線を埋設する形態のいずれの形態であってもよい。これらのうち、耐久性を向上できる点から、接着ゴム層が心線を埋設する形態が好ましい。

心線を構成する繊維としては、前記短繊維と同様の繊維が例示できる。前記繊維のうち、高モジュラスの点から、エチレンテレフタレート、エチレン−２，６−ナフタレートなどのＣ_２−４アルキレンアリレートを主たる構成単位とするポリエステル繊維（ポリアルキレンアリレート系繊維）、アラミド繊維などの合成繊維、炭素繊維などの無機繊維などが汎用され、ポリエステル繊維（ポリエチレンテレフタレート系繊維、エチレンナフタレート系繊維）、ポリアミド繊維が好ましい。繊維はマルチフィラメント糸であってもよい。マルチフィラメント糸の繊度は、例えば、２０００〜１００００デニール（特に４０００〜８０００デニール）程度であってもよい。マルチフィラメント糸は、例えば、１００〜５，０００本であってもよく、好ましくは５００〜４，０００本、さらに好ましくは１，０００〜３，０００本程度のモノフィラメント糸を含んでいてもよい。

心線としては、通常、マルチフィラメント糸を使用した撚りコード（例えば、諸撚り、片撚り、ラング撚りなど）を使用できる。心線の平均線径（撚りコードの繊維径）は、例えば、０．５〜３ｍｍであってもよく、好ましくは０．６〜２ｍｍ、さらに好ましくは０．７〜１．５ｍｍ程度であってもよい。

心線は、ゴム成分との接着性を改善するため、短繊維と同様の方法で接着処理（又は表面処理）されていてもよい。心線も短繊維と同様に、少なくともＲＦＬ液で接着処理するのが好ましい。

［伝達効率］
前記圧縮ゴム層を備えた伝動用ベルトを用いると、伝達効率を大きく向上できる。伝達効率とは、ベルトが駆動プーリからの回転トルクを従動プーリに伝える指標であり、この伝達効率が高いほどベルトの伝動ロスが小さく、省燃費性に優れることを意味する。図２に示す駆動プーリ（Dr.）１２と従動プーリ（Dn.）１３との二つのプーリにベルト１１を掛架した二軸レイアウトにおいて、伝達効率は以下のようにして求めることができる。

駆動プーリの回転数をρ_１、プーリ半径をｒ_１としたとき、駆動プーリの回転トルクＴ_１は、ρ_１×Ｔｅ×ｒ_１で表すことができる。Ｔｅは張り側張力（ベルトが駆動プーリに向かう側の張力）から緩み側張力（ベルトが従動プーリに向かう側の張力）を差し引いた有効張力である。同様に、従動プーリの回転数をρ_２、プーリ半径をｒ_２としたとき、従動プーリの回転トルクＴ_２は、ρ_２×Ｔｅ×ｒ_２で示される。そして、伝達効率Ｔ_２／Ｔ_１は、従動プーリの回転トルクＴ_２を駆動プーリの回転トルクＴ_１で除して算出され、次式で表すことができる。

Ｔ_２／Ｔ_１＝（ρ_２×Ｔe×ｒ_２）／（ρ１×Ｔe×ｒ_１）＝（ρ_２×ｒ_２）／（ρ_１×ｒ_１）
なお、実際は伝達効率が１以上の値になることはないが、１に近いほどベルトの伝動ロスが小さく、省燃費性に優れていることを表す。

ベルトの製造方法は、特に制限されず、慣用の方法が採用できる。例えば、前記図１に示すベルトは、心線が埋設され、かつ前記形態の未加硫ゴム層の積層体を成形型で形成し、加硫してベルトスリーブを成形し、この加硫ベルトスリーブを所定サイズにカッティングすることにより形成できる。

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。以下の例において、実施例に用いた原料を以下に示す。

［原料］
（アラミド短繊維）
アラミド短繊維（平均繊維長３ｍｍ、帝人テクノプロダクツ（株）製「コーネックス短繊維」）を、ＲＦＬ液（レゾルシン及びホルムアルデヒドと、ラテックスとしてのビニルピリジン−スチレン−ブタジエンゴムラテックスとを含有）で接着処理し、固形分の付着率６質量％の短繊維を用いた。ＲＦＬ液として、レゾルシン２．６質量部、３７％ホルマリン１．４質量部、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（日本ゼオン（株）製）１７．２質量部、水７８．８質量部を用いた。

（ポリオレフィン）
使用したポリオレフィンを以下の表１に示す。

（他の添加剤）
エーテルエステル系オイル：（株）ＡＤＥＫＡ製「ＲＳ７００」
カーボンブラック：東海カーボン（株）製「シースト３」
老化防止剤：精工化学（株）製「ノンフレックスＯＤ３」
シリカ：東ソー・シリカ（株）製「Ｎｉｐｓｉｌ ＶＮ３」
加硫促進剤：テトラメチルチウラム・ジスルフィド（ＴＭＴＤ）。

（心線）
１，０００デニールのＰＥＴ繊維を２×３の撚り構成で、上撚り係数３．０、下撚り係数３．０で緒撚りしたトータルデニール６，０００のコードを接着処理した繊維。

実施例１〜９及び比較例１〜２
（ゴム層の形成）
表２（圧縮ゴム層、伸張ゴム層）及び表３（接着ゴム層）のゴム組成物は、それぞれ、バンバリーミキサーなど公知の方法を用いてゴム練りを行い、この練りゴムをカレンダーロールに通して圧延ゴムシート（圧縮ゴム層用シート、伸張ゴム層用シート、接着ゴム層用シート）を作製した。

（ベルトの製造）
補強布と圧縮ゴム層用シート（未加硫ゴム）との積層体を、補強布を下にして歯部と溝部とを交互に配した平坦なコグ付き型に設置し、７５℃でプレス加圧することによってコグ部を型付けしたコグパッド（完全には加硫しておらず、半加硫状態にある）を作製した。次に、このコグパッドの両端をコグ山部の頂部から垂直に切断した。

円筒状の金型に歯部と溝部とを交互に配した内母型を被せ、この歯部と溝部に係合させてコグパッドを巻き付けてコグ山部の頂部でジョイントし、この巻き付けたコグパッドの上に第一の接着ゴム層用シート（未加硫ゴム）を積層した後、心線を螺旋状にスピニングし、この上に第二の接着ゴム層用シート（上記第一の接着ゴム層用シートと同じ）と伸張ゴム層用シート（未加硫ゴム）を順次巻き付けて成形体を作製した。その後、ジャケットを被せて金型を加硫缶に設置し、温度１６０℃、時間２０分で加硫してベルトスリーブを得た。このスリーブをカッターでＶ状に切断して、図１に示す構造のベルト、すなわち、ベルト内周側にコグを有する変速ベルトであるローエッジコグドＶベルト（サイズ：上幅２２．０ｍｍ、厚み１１．０ｍｍ、外周長８００ｍｍ）を作製した。

(加硫ゴム物性の測定)
(１）硬度
圧縮ゴム層用シートを温度１６０℃、時間２０分でプレス加硫し、加硫ゴムシート（長さ１００ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚み２ｍｍ）を作製した。硬度はＪＩＳ Ｋ６２５３（２０１２）に準じ、加硫ゴムシートを３枚重ね合わせた積層物を試料とし、デュロメータＡ形硬さ試験機を用いて硬度を測定した。

（２）摩耗量
圧縮ゴム層用シートを温度１６０℃、時間２０分でプレス加硫して作製した加硫ゴムシート（５０ｍｍ×５０ｍｍ×８ｍｍ厚）より、内径１６．２±０．０５ｍｍの中空ドリルで切り抜いて、直径１６．２±０．２ｍｍ、厚さ６〜８ｍｍの円筒状の試料を作製した。ＪＩＳ Ｋ６２６４（２００５）に準じ、研磨布を巻きつけた回転円筒ドラム装置（ＤＩＮ摩耗試験機）を用いて加硫ゴムの摩減量を測定した。

（３）圧縮応力
圧縮ゴム層用シートを温度１６０℃、時間２０分でプレス加硫し、加硫ゴム成形体（長さ２５ｍｍ、幅２５ｍｍ、厚み１２．５ｍｍ）を作製した。短繊維は圧縮面に対して垂直方向（厚み方向）に配向させた。この加硫ゴム成形体を２枚の金属製の圧縮板で上下に挟み込み（加硫成形体が圧縮板で押圧されていない挟み込み状態で、上側の圧縮板の位置を初期位置とする）、上側の圧縮板を１０ｍｍ／分の速度で加硫ゴム成形体に押圧（押圧面２５ｍｍ×２５ｍｍ）して加硫ゴム成形体を２０％歪ませ、この状態で１秒間保持した後、圧縮板を上方に初期位置まで戻した（予備圧縮）。この予備圧縮を３回繰り返した後、４回目の圧縮試験（条件は予備圧縮と同じ）で測定される応力−歪み曲線より、加硫ゴム成形体の厚み方向の歪が１０％となったときの応力を圧縮応力として測定した。なお、測定データのバラツキを小さくするため予備圧縮を３回行なった。

（４）曲げ応力
圧縮ゴム層用シートを温度１６０℃、時間２０分でプレス加硫し、加硫ゴム成形体（長さ６０ｍｍ、幅２５ｍｍ、厚み６．５ｍｍ）を作製した。短繊維は加硫ゴム成形体の幅と平行方向に配向させた。図３に示すように、この加硫ゴム成形体２１を、２０ｍｍの間隔を空けて回転可能な一対のロール（６ｍｍφ）２２ａ，２２ｂ上に置いて支持し、加硫ゴム成形体の上面中央部において幅方向（短繊維の配向方向）に金属製の押さえ部材２３を載せた。押さえ部材２３の先端部は、１０ｍｍφの半円状の形状を有しており、その先端部で加硫ゴム成形体２１をスムーズに押圧可能である。また、押圧時には加硫ゴム成形体２１の圧縮変形に伴って、加硫ゴム成形体２１の下面とロール２２ａ，２２ｂとの間に摩擦力が作用するが、ロール２２ａ，２２ｂを回転可能とすることにより、摩擦による影響を小さくしている。押さえ部材２３の先端部が加硫ゴム成形体２１の上面に接触し、かつ押圧していない状態を「０」とし、この状態から押さえ部材２３を下方に１００ｍｍ／分の速度で加硫ゴム成形体２１の上面を押圧し、加硫ゴム成形体２１の厚み方向の歪が１０％となったときの応力を曲げ応力として測定した。

（ベルトの圧縮ゴム層におけるポリオレフィンの形状及び面積）
ベルトの圧縮ゴム層におけるポリオレフィンについて、ベルトの幅方向に沿って切断し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した画像に基づいて、計測ソフト（Ｓｏｆｔ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ社製「ａｎａｌｙＳＩＳ」）により、ポリオレフィン（ポリオレフィン粒子）の長軸の平均径（長径）及び短軸の平均径（短径）を測定した。さらに、ベルト１周内の摩擦伝動面（圧縮ゴム層の表面）について、任意の３箇所［面積１．２ｍｍ^２（１．０ｍｍ×１．２ｍｍ）］で、走査型電子顕微鏡の画像に基づいて、前記計測ソフトにより、摩擦伝動面に対するポリオレフィン粒子（ポリオレフィン相）の占有面積を算出した。

（ベルト物性の測定）
（１）摩擦係数測定
ベルトの摩擦係数は、図４に示すように、切断したベルト３１の一方の端部をロードセル３２に固定し、他方の端部に３ｋｇｆの荷重３３を載せ、プーリ３４へのベルトの巻き付け角度を４５°にしてベルト３１をプーリ３４に巻き付けた。そして、ロードセル３２側のベルト３１を３０ｍｍ／分の速度で１５秒程度引張り、摩擦伝動面の平均摩擦係数を測定した。なお、測定に際して、プーリ３４は回転しないように固定した。

（２）高負荷走行試験
この走行試験では、ベルトが大きく曲げられた状態（小プーリに巻き付いた状態）で走行させたときのベルトの伝達効率を評価した。

高負荷走行試験は、図５に示すように、直径５０ｍｍの駆動（Ｄｒ．）プーリ４２と、直径１２５ｍｍの従動（Ｄｎ．）プーリ４３とからなる２軸走行試験機を用いて行なった。各プーリ４２，４３にローエッジコグドＶベルト４１を掛架し、駆動プーリ４２の回転数３０００ｒｐｍで、従動プーリ４３に３Ｎ・ｍの負荷を付与し、室温雰囲気下にてベルト４１を走行させた。そして、走行させて直ちに従動プーリ４３の回転数を検出器より読取り、前記計算式より伝達効率を求めた。表４では、比較例１の伝達効率を「１」とし、各実施例及び比較例の伝達効率を相対値で示しており、この値が１より大きければベルト４１の伝達効率、すなわち省燃費性が高いと判断した。

（３）高速走行試験
この走行試験では、ベルトがプーリ上をプーリ半径方向外側に摺動させた状態で走行させたときのベルトの伝達効率を評価した。特に、駆動プーリの回転数が大きくなると、ベルトに遠心力が強く作用する。また、駆動プーリの緩み側（図６参照）の位置ではベルト張力が低く作用しており、上記遠心力との複合作用により、この位置でベルトはプーリ半径方向外側に飛び出そうとする。この飛び出しがスムーズに行なわれない、すなわちベルトの摩擦伝動面とプーリとの間に摩擦力が強く作用すると、その摩擦力によりベルトの伝動ロスが生じ、伝達効率が低下することになる。

高速走行試験は、図６に示すように、直径９５ｍｍの駆動（Ｄｒ．）プーリ５２と、直径８５ｍｍの従動（Ｄｎ．）プーリ５３とからなる２軸走行試験機を用いて行なった。次に、各プーリ５２，５３にローエッジコグドＶベルト５１を掛架し、駆動プーリ５２の回転数５０００ｒｐｍ、従動プーリ５３に３Ｎ・ｍの負荷を付与し、室温雰囲気下にてベルト５１を走行させた。そして、走行させて直ちに従動プーリ５２の回転数を検出器より読取り、前記計算式より伝達効率を求めた。表３では、比較例１の伝達効率を「１」とし、各実施例及び比較例の伝達効率を相対値で示しており、この値が１より大きければ伝達効率、すなわち省燃費性が高いと判断した。

（４）耐久走行試験
耐久走行試験は、図７に示すように、直径５０ｍｍの駆動（Ｄｒ．）プーリ６２と、直径１２５ｍｍの従動（Ｄｎ．）プーリ６３とからなる２軸走行試験機を用いて行なった。各プーリ６２，６３にローエッジコグドＶベルト６１を掛架し、駆動プーリ６２の回転数５０００ｒｐｍ、従動プーリ６３に１０Ｎ・ｍの負荷を付与し、雰囲気温度８０℃にてベルト６１を最大６０時間走行させた。ベルト６１が６０時間走行すれば耐久性は問題ないと判断した。また、走行後のベルト側面（プーリと接する面）をマイクロスコープで観察して心線の剥離の有無を調べ、剥離部位については剥離の深さをマイクロスコープで測定した。また、走行後の圧縮ゴム側面（プーリと接する面）を目視観察して亀裂の有無を調べた。さらに、高負荷耐久性走行後のベルトについて、摩擦係数及び伝動効率を測定した。

加硫ゴム物性及びベルト物性を表４に示す。

表４から明らかなように、実施例と比較例とを比較すると、ポリオレフィンを添加することにより、圧縮応力は向上（増加）し、心線剥離及び亀裂が改善されていることが分かる。これは、ポリオレフィンが補強材としての役割を果たし、かつ短繊維の体積分率が低下したことにより耐久性が向上したと推定できる。また、ポリオレフィンを添加することにより耐久前と耐久後の摩擦係数の変化も少なく、伝達効率も向上していることが分かる。これは、短繊維が摩滅しても、ベルト表面にポリオレフィンが突出していることにより摩擦係数の低減が図られるためであると推定できる。さらに、ポリエチレンとポリプロピレンとを比較すると、ポリエチレンの方が若干優れた耐久性を示した。

さらに、実施例について、圧縮ゴム層中でのポリオレフィンの形状をＳＥＭで観察した結果、いずれもジャガイモ形状に類似の長細形状であり、長軸方向がベルトの幅方向に沿って配向した状態で分散していた。図８に実施例３で得られたベルト断面（ベルト幅方向に切断された断面）のＳＥＭ写真（画像）を示す。図中で分散している粒子（分散相）のうち、大粒子がポリエチレンであり、小粒子がアラミド短繊維である。

本発明の伝動用ベルトは、伝動ロスが求められる種々のベルトとして利用でき、摩擦伝動用ベルトであるのが好ましい。摩擦伝動用ベルトとしては、例えば、断面がＶ字形状のローエッジベルト、ローエッジベルトの内周側又は内周側及び外周側の両方にコグを設けたローエッジコグドＶベルト、Ｖリブドベルトなどが例示できる。特に、ベルト走行中に変速比が無段階で変わる変速機に使用されるベルト（変速ベルト）、例えば、自動２輪車やＡＴＶ（四輪バギー）、スノーモービルなどのローエッジコグドＶベルト、ローエッジダブルコグドＶベルトに適用するのが好ましい。

１…接着ゴム層
２…心線
３…圧縮ゴム層
４…伸張ゴム層

Claims (11)

1. ベルトの長手方向に延びる心線、この心線の少なくとも一部と接する接着ゴム層、この接着ゴム層の一方の面に形成された圧縮ゴム層、及び前記接着ゴム層の他方の面に形成された伸張ゴム層を備えた伝動用ベルトであって、
   前記圧縮ゴム層が、ゴム成分、ポリオレフィン樹脂及び補強剤を含む加硫ゴム組成物で形成され、
   前記ゴム成分がクロロプレンゴムを含み、
   前記ポリオレフィン樹脂がポリエチレン系樹脂及び／又はポリプロピレン系樹脂を含み、
   前記補強剤が短繊維を含み、かつ
   前記補強剤の割合が、ゴム成分１００質量部に対して８０質量部以下である伝動用ベルト。
2. ポリオレフィン樹脂の割合が、ゴム成分１００質量部に対して５〜４０質量部である請求項１記載の伝動用ベルト。
3. ポリオレフィン樹脂の割合が、補強剤１００質量部に対して１５〜５０質量部である請求項１又は２記載の伝動用ベルト。
4. 短繊維の割合が、ゴム成分１００質量部に対して１５〜２５質量部である請求項１〜３のいずれかに記載の伝動用ベルト。
5. ポリオレフィン樹脂の平均分子量は、ＡＳＴＭ Ｄ４０２０に準拠して測定した方法において、２０万〜６００万である請求項１〜４のいずれかに記載の伝動用ベルト。
6. ポリオレフィン樹脂の原料の平均粒径が２５〜２００μｍである請求項１〜５のいずれかに記載の伝動用ベルト。
7. 圧縮ゴム層中でのポリオレフィン樹脂がアスペクト比１．６〜１０の長細形状であり、長軸方向がベルト幅方向に対して略平行に配向し、かつ短軸方向がベルト長手方向に対して略平行に配向している請求項１〜６のいずれかに記載の伝動用ベルト。
8. 補強剤が、アラミド短繊維及びカーボンブラックを含む請求項１〜７のいずれかに記載の伝動用ベルト。
9. ポリオレフィン樹脂が圧縮ゴム層の表面に露出している請求項１〜８のいずれかに記載の伝動用ベルト。
10. 圧縮ゴム層の表面におけるポリオレフィン樹脂の占有面積が０．２〜３０％である請求項１〜９のいずれかに記載の伝動用ベルト。
11. 無段変速装置に用いられる請求項１〜１０のいずれかに記載の伝動用ベルト。