JP2016211587A - 伝動ベルト及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト本体の少なくとも一部が多孔のゴム組成物で形成された伝動ベルトの耐久性を高める。【解決手段】伝動ベルトＢは、ベルト本体１０の少なくとも一部１１ａが多孔のゴム組成物で形成されており、その多孔のゴム組成物がセルロース系微細繊維を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、伝動ベルト及びその製造方法に関する。

Ｖリブドベルトの圧縮ゴム層を多孔のゴム組成物で形成することにより、プーリ接触部分であるＶリブの表面に多数の凹孔を設ける技術が知られている。

例えば、特許文献１〜４には、ＶリブドベルトのＶリブの少なくとも表面部を、中空粒子を配合した多孔のゴム組成物で形成することが開示されている。

ＷＯ２０１２／０５３１７６ ＷＯ２０１１／０７４１８２ ＷＯ２００９／１０１７９９ ＷＯ２００８／００７６４７

ベルト本体が多孔のゴム組成物で形成された伝動ベルトでは、材料使用量が低減されることから軽量化され、その結果、省エネルギー及び省資源が図られることとなる。一方、クラックが発生しやすくなることから耐久性が劣るという問題がある。

本発明の課題は、ベルト本体の少なくとも一部が多孔のゴム組成物で形成された伝動ベルトの耐久性を高めることである。

本発明は、ベルト本体の少なくとも一部が多孔のゴム組成物で形成された伝動ベルトであって、前記多孔のゴム組成物がセルロース系微細繊維を含む。

本発明は、ベルト本体の少なくとも一部がセルロース系微細繊維を含む多孔のゴム組成物で形成された伝動ベルトの製造方法であって、前記多孔のゴム組成物を、発泡剤又は超臨界流体若しくは亜臨界流体を用いて形成する伝動ベルトの製造方法。

本発明によれば、ベルト本体の少なくとも一部を形成する多孔のゴム組成物がセルロース系微細繊維を含むことにより、高い耐久性を得ることができる。

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リブドベルトの要部の断面図である。 実施形態１に係るＶリブドベルトを用いた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１に係るＶリブドベルトの製造方法を示す第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を示す第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を示す第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を示す第４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を示す第５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を示す第６の説明図である。 実施形態３に係るＶリブドベルトの要部の断面図である。 変形例のＶリブドベルトの斜視図である。 平ベルトの断面図である。 耐久性評価用ベルト試験走行機のプーリレイアウトを示す図である。 耐久性評価用ベルト試験走行機のプーリレイアウトを示す図である。 摩擦係数測定装置を示す図である。 被水時異音評価用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、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

［実施形態１］
（ＶリブドベルトＢ）
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ベルト伝動装置等に用いられるエンドレスの動力伝達部材である。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、ベルト内周側の圧縮ゴム層１１と中間の接着ゴム層１２とベルト外周側の背面ゴム層１３との三層構造に構成されたゴム製の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における接着ゴム層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心線１４が埋設されている。なお、背面ゴム層１３の代わりに背面補強布が設けられ、Ｖリブドベルト本体１０が圧縮ゴム層１１及び接着ゴム層１２の二重層に構成されていてもよい。

圧縮ゴム層１１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、ベルト幅方向に並列するように設けられている。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１５の数は例えば３〜６個である（図１では６個）。

圧縮ゴム層１１は、プーリ接触表面全体に沿うように層状に設けられたプーリ接触部分を構成する表面ゴム層１１ａと、その表面ゴム層１１ａよりもベルト内部側に設けられた内部ゴム層１１ｂとを有する。表面ゴム層１１ａの厚さは例えば５０〜５００μｍである。

表面ゴム層１１ａは、ゴム成分に発泡剤及びセルロース系微細繊維に加えて各種のゴム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剤により架橋したゴム組成物で形成されている。また、表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物は、発泡剤の発泡により内部に多数の中空部１６ａが形成されていると共に、表面に露出した多数の凹孔１７ａが形成された多孔のゴム組成物である。ここで、本願における「微細繊維」とは、繊維径が１．０μｍ以下の繊維を意味する。

表面ゴム層１１ａ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・プロピレンコポリマー（ＥＰＲ）、エチレン・プロピレン・ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）、エチレン・オクテンコポリマー、エチレン・ブテンコポリマーなどのエチレン−α−オレフィンエラストマー；クロロプレンゴム（ＣＲ）；クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）；水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等が挙げられる。表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物のゴム成分は、これらのうちの１種又は２種以上のブレンドゴムであることが好ましい。

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の熱分解型のものが挙げられる。発泡剤は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。なお、市販の熱分解型の発泡剤としては、例えば、三協化成社製の商品名：セルマイクシリーズ等が挙げられる。

発泡剤の分解温度は、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１４０℃以上であり、また、好ましくは２３０℃以下、より好ましくは２１０℃以下である。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質量部以上、より好ましくは４質量部以上であり、また、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは７質量部以下である。

表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物には、発泡剤が分解して発泡した後の分解残渣が含まれる。具体的には、例えば、ＡＤＣＡ系発泡剤の場合には、表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物に分解残渣としてビウレアシアヌール酸ウラゾールが含まれることとなる。ＤＰＴ系発泡剤の場合には、ヘキサメチレンテトラミンが含まれることとなる。ＯＢＳＨ系発泡剤の場合には、ポリジチオフェニルエーテル及びポリチオフェニルベンゼンスルホニルエーテルが含まれることとなる。ＨＤＣＡ系発泡剤の場合には、ウラゾールが含まれることとなる。

セルロース系微細繊維は、植物繊維を細かくほぐすことで得られる植物細胞壁の骨格成分で構成されたセルロース微細繊維を由来とする繊維材料である。セルロース系微細繊維の原料植物としては、例えば、木、竹、稲（稲わら）、じゃがいも、サトウキビ（バガス）、水草、海藻等が挙げられる。これらのうち木が好ましい。表面ゴム層１１ａを形成する多孔のゴム組成物がこのようなセルロース系微細繊維を含むことにより、その高い補強効果が発現する。

セルロース系微細繊維は、セルロース微細繊維自体であっても、また、疎水化処理された疎水化セルロース微細繊維であっても、どちらでもよい。また、セルロース系微細繊維として、セルロース微細繊維自体と疎水化セルロース微細繊維とを併用してもよい。分散性の観点からは、セルロース系微細繊維は、疎水化セルロース微細繊維を含むことが好ましい。疎水化セルロース微細繊維としては、セルロースの水酸基の一部又は全部が疎水性基に置換されたセルロース微細繊維、及び表面処理剤によって疎水化表面処理されたセルロース微細繊維が挙げられる。

セルロースの水酸基の一部又は全部が疎水性基に置換されたセルロース微細繊維を得るための疎水化としては、例えば、エステル化（アシル化）（アルキルエステル化、複合エステル化、β−ケトエステル化など）、アルキル化、トシル化、エポキシ化、アリール化等が挙げられる。これらのうちエステル化が好ましい。具体的には、エステル化された疎水化セルロース微細繊維は、セルロースの水酸基の一部又は全部が、酢酸、無水酢酸、プロピオン酸、酪酸等のカルボン酸、若しくは、そのハロゲン化物（特に塩化物）によりアシル化されたセルロース微細繊維である。表面処理剤によって疎水化表面処理されたセルロース微細繊維を得るための表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤等が挙げられる。

セルロース系微細繊維は、表面ゴム層１１ａの補強効果を高める観点から、その繊維径の分布の下限は、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上である。上限は、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは７００ｎｍ以下、更に好ましくは５００ｎｍ以下である。セルロース系微細繊維の繊維径の分布範囲は、表面ゴム層１１ａの補強効果を高める観点から、２０ｎｍ〜１μｍを含むことが好ましく、２０〜７００ｍｍを含むことがより好ましく、２０〜５００ｎｍを含むことが更に好ましい。

表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物に含まれたセルロース系微細繊維の平均繊維径は、表面ゴム層１１ａの補強効果を高める観点から、好ましくは２００ｎｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以下である。表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物に含まれたセルロース系微細繊維の平均繊維径は、好ましくは３ｎｍ以上である。

セルロース系微細繊維の繊維径の分布は、表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物の試料を凍結粉砕した後、その断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察すると共に、５０本のセルロース系微細繊維を任意に選択して繊維径を測定し、その測定結果に基づいて求められる。また、セルロース系微細繊維の平均繊維径は、その任意に選択した５０本のセルロース系微細繊維の繊維径の数平均として求められる。

セルロース系微細繊維は、機械的解繊手段によって製造された高アスペクト比のものであっても、また、化学的解繊手段によって製造されたものであっても、どちらでもよい。これらのうち化学的解繊手段によって製造されたものが好ましい。また、セルロース系微細繊維として、機械的解繊手段によって製造されたものと化学的解繊手段によって製造されたものとを併用してもよい。機械的解繊手段に用いる解繊装置としては、例えば、二軸混練機などの混練機、高圧ホモジナイザー、グラインダー、ビーズミル等が挙げられる。化学的解繊手段に用いる処理としては、例えば、酸加水分解処理等が挙げられる。

表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物におけるセルロース系微細繊維の含有量は、表面ゴム層１１ａの補強効果を高める観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１質量部以上、更に好ましくは５質量部以上であり、また、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、更に好ましくは１０質量部以下である。

表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物におけるゴム成分１００質量部に対するセルロース系微細繊維の含有量は、発泡剤の配合量よりも少なくても、また、多くても、更には、発泡剤のゴム成分１００質量部に対する含有量と同一であっても、どちらでもよい。また、発泡剤及びセルロース系微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上であり、また、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下である。

ゴム配合剤としては、補強材、オイル、加工助剤、加硫促進助剤、架橋剤、共架橋剤、加硫促進剤等が挙げられる。

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１種又は２種以上であることが好ましい。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、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上であり、また、好ましくは５０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下である。補強材がカーボンブラックの場合、そのゴム成分１００質量部に対する含有量は、セルロース系微細繊維の含有量よりも少なくても、また、多くても、更には、セルロース系微細繊維のゴム成分１００質量部に対する含有量と同一であっても、どちらでもよい。また、セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは２５質量部以上であり、また、好ましくは４５質量部以下、より好ましくは４０質量部以下である。

オイルとしては、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オイル、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、落下生油、木ろう、ロジン、パインオイルなどの植物油系オイル等が挙げられる。オイルは、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。オイルの含有量は、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば５〜１５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、金属炭酸塩、脂肪酸及びその誘導体等が挙げられる。加硫促進助剤は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。加硫促進助剤の含有量は、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば５〜１５質量部である。

架橋剤としては、有機過酸化物及び硫黄が挙げられる。架橋剤として、有機過酸化物が配合されていてもよく、また、硫黄が配合されていてもよく、更には、それらの両方が併用されていてもよい。架橋剤の配合量は、有機過酸化物の場合、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば１〜５質量部であり、硫黄の場合、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば１〜５質量部である。

共架橋剤としては、例えば、マレイミド系、ＴＡＩＣ、１，２−ポリブタジエン、オキシム類、グアニジン、及びトリメチロールプロパントリメタクリレートのもの等が挙げられる。共架橋剤は、これらのうちの１種又は２種以上であることが好ましい。共架橋剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば０．５〜１５質量部である。

加硫促進剤としては、例えば、チアゾール系（例えばＭＢＴ、ＭＢＴＳなど）、チウラム系（例えばＴＴ、ＴＲＡなど）、スルフェンアミド系（例えばＣＺなど）、ジチオカルバミン酸塩系（例えばＢＺ−Ｐなど）のもの等が挙げられる。加硫促進剤は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。加硫促進剤の含有量は、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば２〜５質量部である。

なお、表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物は、例えば、ナイロン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、綿等の短繊維を含んでいないことが好ましいが、表面ゴム層１１ａの補強効果を損なわない範囲でかかる短繊維を含んでいてもよい。

表面ゴム層１１ａの表面の凹孔１７ａの平均孔径は、表面ゴム層１１ａの表面の乾燥時及び湿潤時の摩擦係数の差を小さくし、また、経時的な摩擦係数の変動を抑制し、更に、異音、特に被水時の異音の発生及び被水時のスリップの発生を抑制する観点から、好ましくは７０μｍ以上、より好ましくは８０μｍ以上であり、また、好ましくは１２０μｍ以下、より好ましくは１１０μｍ以下である。ここで、凹孔１７ａの孔径は、表面ゴム層１１ａの表面に露出した凹孔１７ａの開口径であり、その平均孔径は、表面画像から測定される５０〜１００個の孔径の数平均として求めることができる。なお、この凹孔１７ａの平均孔径は、発泡剤の種類や配合量等によって制御することができる。

内部ゴム層１１ｂは、ゴム成分に種々のゴム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剤により架橋した中実のゴム組成物で形成されている。

内部ゴム層１１ｂを形成するゴム組成物のゴム成分としては、表面ゴム層１１ａと同様のものが挙げられる。内部ゴム層１１ｂを形成するゴム組成物のゴム成分は、表面ゴム層１１ａ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。ゴム配合剤としては、表面ゴム層１１ａと同様、補強材、オイル、加工助剤、加硫促進助剤、架橋剤、共架橋剤、加硫促進剤等が挙げられる。

内部ゴム層１１ｂを形成するゴム組成物は、表面ゴム層１１ａと同様、セルロース系微細繊維を含んでいてもよい。内部ゴム層１１ｂを形成するゴム組成物の架橋前の未架橋ゴム組成物には、発泡剤が配合されていないことが好ましいが、内部ゴム層１１ｂの強度を損なわない範囲で発泡剤が配合されていてもよい。

接着ゴム層１２は、断面横長矩形の帯状に構成されており、その厚さが例えば１．０〜２．５ｍｍである。背面ゴム層１３も、断面横長矩形の帯状に構成されており、厚さが例えば０．４〜０．８ｍｍである。背面ゴム層１３の表面には、背面駆動時の音発生を抑制する観点から、織布パターンが設けられていることが好ましい。接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３は、ゴム成分に種々のゴム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剤により架橋したゴム組成物で形成されている。

接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３を形成するゴム組成物のゴム成分としては、表面ゴム層１１ａと同様のものが挙げられる。接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３を形成するゴム組成物のゴム成分は、表面ゴム層１１ａ或いは内部ゴム層１１ｂと同一であってもよい。ゴム配合剤としては、表面ゴム層１１ａと同様、補強材、オイル、加工助剤、加硫促進助剤、架橋剤、共架橋剤、加硫促進剤等が挙げられる。

心線１４は、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維等で形成された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には、Ｖリブドベルト本体１０に対する接着性を付与するための接着処理が施されている。

以上の構成の実施形態１に係るＶリブドベルトＢによれば、表面ゴム層１１ａを形成する多孔のゴム組成物がセルロース系微細繊維を含むことにより、その高補強効果が発現し、耐クラック性及び耐摩耗性が改善され、その結果、高い耐久性を得ることができる。また、経時的な摩擦係数の変動を抑制することができる。更に、表面ゴム層１１ａの表面の乾燥時及び湿潤時の摩擦係数の差を小さく維持することができ、被水時の異音の発生や被水時のスリップの発生を抑制することができる。これは、親水性のセルロース微細繊維が水分を吸収することにより、摩擦係数の低下が抑制されるためであると考えられる。

図３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２０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２０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２０では、最上位置にリブプーリのパワーステアリングプーリ２１が設けられ、そのパワーステアリングプーリ２１の下方にリブプーリのＡＣジェネレータプーリ２２が設けられている。また、パワーステアリングプーリ２１の左下方には平プーリのテンショナプーリ２３が設けられており、そのテンショナプーリ２３の下方には平プーリのウォーターポンププーリ２４が設けられている。更に、テンショナプーリ２３の左下方にはリブプーリのクランクシャフトプーリ２５が設けられており、そのクランクシャフトプーリ２５の右下方にリブプーリのエアコンプーリ２６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、或いは、ナイロン樹脂、フェノール樹脂等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。

そして、この補機駆動ベルト伝動装置２０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２１に巻き掛けられ、次いで、ベルト背面が接触するようにテンショナプーリ２３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２５及びエアコンプーリ２６に順に巻き掛けられ、更に、ベルト背面が接触するようにウォーターポンププーリ２４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２２に巻き掛けられ、最後にパワーステアリングプーリ２１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。

（ＶリブドベルトＢの製造方法）
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、図４〜９に基づいて説明する。

図４及び５は、実施形態１に係るＶリブドベルトＢの製造に用いるベルト成形型３０を示す。

このベルト成形型３０は、同心状に設けられた、各々、円筒状の内型３１及び外型３２を備えている。

内型３１はゴム等の可撓性材料で形成されている。外型３２は金属等の剛性材料で形成されている。外型３２の内周面は成型面に構成されており、その外型３２の内周面には、Ｖリブ１５と同一形状のＶリブ形成溝３３が軸方向に一定ピッチで設けられている。外型３２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。また、内型３１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の製造方法は、材料準備工程、成形工程、架橋工程、及び仕上げ工程を有する。

＜材料準備工程＞
―表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’―
まず、素練りしているゴム成分にセルロース系微細繊維を投入して混練することにより分散させる。

ここで、ゴム成分へのセルロース系微細繊維の分散方法としては、例えば、セルロース系微細繊維を水に分散させた分散体（ゲル）を、オープンロールで素練りしているゴム成分に投入し、それらを混練しながら水分を気化させる方法、セルロース系微細繊維を水に分散させた分散体（ゲル）とゴムラテックスとを混合して水分を気化させて得られたセルロース系微細繊維／ゴムのマスターバッチを、素練りしているゴム成分に投入する方法、セルロース系微細繊維を溶剤に分散させた分散液とゴム成分を溶剤に溶解させた溶液とを混合して溶剤を気化させて得られたセルロース系微細繊維／ゴムのマスターバッチを、素練りしているゴム成分に投入する方法、セルロース系微細繊維を水に分散させた分散体（ゲル）を凍結乾燥させて粉砕したものを、素練りしているゴム成分に投入する方法、疎水化したセルロース系微細繊維を素練りしているゴム成分に投入する方法等が挙げられる。

次いで、ゴム成分とセルロース系微細繊維とを混練しながら、発泡剤及び各種のゴム配合剤を投入して混練を継続する。

そして、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表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’を作製する。

−内部ゴム層用、接着ゴム層用、及び背面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ｂ’１２’，１３’−
ゴム成分に各種のゴム配合剤を配合し、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機で混練し、得られた未架橋ゴム組成物をカレンダー成形等によってシート状に成形して内部ゴム層用、接着ゴム層用、及び背面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ｂ’，１２’，１３’を作製する。

−心線１４’−
心線１４’に対して接着処理を施す。具体的には、心線１４’に、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液（以下「ＲＦＬ水溶液」という。）に浸漬して加熱するＲＦＬ接着処理を施す。また、必要に応じて、ＲＦＬ接着処理前に下地接着処理液に浸漬して加熱する下地接着処理、及び／又は、ＲＦＬ接着処理後にゴム糊に浸漬して乾燥させるゴム糊接着処理を施す。

＜成形工程＞
図６に示すように、表面が平滑な円筒ドラム３４上にゴムスリーブ３５を被せ、その外周上に、背面ゴム層用の未架橋ゴムシート１３’、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１４’を円筒状の内型３１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’、及び内部ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ｂ’を順に巻き付け、更にその上から表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’を巻き付ける。このとき、ゴムスリーブ３５上には積層成形体Ｂ’が形成される。なお、表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’は、列理方向がベルト長さ方向に対応するように使用しても、また、列理方向がベルト幅方向に対応するように使用しても、どちらでもよい。

＜架橋工程＞
積層成形体Ｂ’を設けたゴムスリーブ３５を円筒ドラム３４から外し、図７に示すように、それを外型３２の内周面側に内嵌め状態にセットした後、図８に示すように、内型３１を外型３２にセットされたゴムスリーブ３５内に位置付けて密閉する。

次いで、外型３２を加熱すると共に、内型３１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、内型３１が膨張し、外型３２の成型面に、積層成形体Ｂ’における表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’が沿うように設けられると共に、それ以外の未架橋ゴムシート１１ｂ’，１２’，１３’が圧縮されて進入し、また、それらの架橋が進行して一体化し、且つ心線１４’も複合一体化し、更には、表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’において発泡剤が発泡し、最終的に、図９に示すように、円筒状のベルトスラブＳが成型される。なお、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、及び成型時間は例えば１０〜６０分である。

＜仕上げ工程＞
内型３１の内部を減圧して密閉を解き、内型３１と外型３２との間でゴムスリーブ３５を介して成型されたベルトスラブＳを取り出し、必要に応じてベルトスラブＳのＶリブ１５側の表面を研削し、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が製造される。

［実施形態２］
（ＶリブドベルトＢ）
実施形態２に係るＶリブドベルトＢ（伝動ベルト）は、外観構成が実施形態１と同一であるので、以下では図１及び２に基づいて説明する。

実施形態２に係るＶリブドベルトＢでは、表面ゴム層１１ａは、ゴム成分にセルロース系微細繊維に加えて各種のゴム配合剤が配合され、超臨界流体又は亜臨界流体の存在下におい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剤により架橋したゴム組成物で形成されている。また、表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物は、含浸した超臨界流体又は亜臨界流体が減圧により気体に相変化して内部に多数の中空部１６ａが形成されていると共に、表面に露出した多数の凹孔１７ａが形成された多孔のゴム組成物である。

表面ゴム層１１ａの表面の凹孔１７ａの平均孔径は、表面ゴム層１１ａの表面の乾燥時及び湿潤時の摩擦係数の差を小さくし、また、経時的な摩擦係数の変動を抑制し、更に、異音、特に被水時の異音の発生及び被水時のスリップの発生を抑制する観点から、好ましくは７０μｍ以上、より好ましくは８０μｍ以上であり、また、好ましくは１２０μｍ以下、より好ましくは１１０μｍ以下である。ここで、凹孔１７ａの孔径は、表面ゴム層１１ａの表面に露出した凹孔１７ａの開口径であり、その平均孔径は、表面画像から測定される５０〜１００個の孔径の数平均として求めることができる。なお、この凹孔１７ａの平均孔径は、超臨界流体又は亜臨界流体発泡剤を用いた表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物の調製条件によって制御することができる。

その他の構成及び作用効果は、実施形態１と同一である。

（ＶリブドベルトＢの製造方法）
実施形態２に係るＶリブドベルトＢの製造方法では、材料準備工程における表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’の作製を以下のようにして行う。

まず、超臨界流体又は亜臨界流体の存在下において、ゴム成分とセルロース系微細繊維及び各種のゴム配合剤とを混練し、しかる後に減圧して未架橋ゴム組成物を得る。このとき、未架橋ゴム組成物に含浸した超臨界流体又は亜臨界流体が減圧により気体に相変化して多孔の未架橋ゴム組成物が得られる。

ここで、「超臨界流体」とは、超臨界状態の流体をいう。「超臨界状態」とは、温度が流体の臨界温度（Ｔｃ）以上で且つ圧力が流体の臨界圧力（Ｐｃ）以上である状態をいう。

「亜臨界流体」とは、亜臨界状態の流体をいう。「亜臨界状態」とは、温度及び圧力の一方のみが臨界状態に達し且つ他方が臨界状態に達していない状態、或いは、温度及び圧力の両方が臨界状態に達していないが、温度及び圧力の少なくとも一方が常温常圧より十分高く臨界状態に近い状態をいう。本願において、「亜臨界状態」とは、温度をＴ（摂氏）及び圧力をＰとしたとき、０．５＜Ｔ／Ｔｃ＜１．０且つ０．５＜Ｐ／Ｐｃ、又は、０．５＜Ｔ／Ｔｃ且つ０．５＜Ｐ／Ｐｃ＜１．０の条件を満たす状態をいう。好ましい亜臨界状態は、０．６＜Ｔ／Ｔｃ＜１．０且つ０．６＜Ｐ／Ｐｃ、又は、０．６＜Ｔ／Ｔｃ且つ０．６＜Ｐ／Ｐｃ＜１．０の条件を満たす状態である。なお、臨界温度Ｔｃ（摂氏）がマイナスである場合には温度条件は満たされるものとし、超臨界状態の条件が満たされず且つ０．５＜Ｐ／Ｐｃの圧力条件が満たされれば亜臨界状態にあるものとする。

超臨界流体又は亜臨界流体を生じる物質としては、例えば、二酸化炭素、窒素、水素、キセノン、エタン、アンモニア、メタノール、水等が挙げられる。これらのうち二酸化炭素及び窒素が好ましい。

二酸化炭素の臨界温度（Ｔｃ）は３１．１℃であり、臨界圧力（Ｐｃ）は７．３８ＭＰａである。従って、超臨界二酸化炭素は、温度Ｔが３１．１℃以上であり且つ圧力Ｐが７．３８ＭＰａ以上である状態の二酸化炭素である。亜臨界二酸化炭素は、１５．６℃＜Ｔ＜３１．１℃且つ３．６９ＭＰａ＜Ｐ、又は、１５．５５℃＜Ｔ且つ３．６９ＭＰａ＜Ｐ＜７．３８ＭＰａの条件を満たす状態の二酸化炭素である。

窒素の臨界温度（Ｔｃ）は−１４７．０℃であり、臨界圧力（Ｐｃ）は３．４０ＭＰａである。従って、超臨界窒素は、温度Ｔが−１４７．０℃以上であり且つ圧力Ｐが３．４０ＭＰａ以上である状態の窒素である。亜臨界窒素は、超臨界窒素の条件を満たさず且つ１．７０ＭＰａ＜Ｐの条件を満たす状態の窒素である。

減圧速度は例えば５〜１０ＭＰａ／ｓである。

超臨界流体又は亜臨界流体の存在下での混練は、耐熱性及び耐圧性に優れた密閉式のゴム混練室内にローターやスクリュー等の混練部材が設けられた混練装置を用いることにより行うことができる。混練装置は、材料供給及び混練物回収を連続的に行う連続方式のものであっても、また、材料供給及び混練物回収を単回で行うバッチ方式のものであっても、どちらでもよい。前者としては、例えば、特開２００２−３５５８８０号公報に開示されている２軸押出混練装置等が挙げられる。また、後者としては、例えば、ニーダー、バンバリーミキサー等が挙げられる。

なお、混練装置において、セルロース系微細繊維をゴム成分に混練して分散させる際には、セルロース系微細繊維水に分散させた分散体（ゲル）を、オープンロールで素練りしているゴム成分に投入し、それらを混練しながら水分を気化させたマスターバッチ、セルロース系微細繊維を水に分散させた分散体（ゲル）とゴムラテックスとを混合して水分を気化させて得られたセルロース系微細繊維／ゴムのマスターバッチ、セルロース系微細繊維を溶剤に分散させた分散液とゴム成分を溶剤に溶解させた溶液とを混合して溶剤を気化させて得られたセルロース系微細繊維／ゴムのマスターバッチ、セルロース系微細繊維を水に分散させた分散体（ゲル）を凍結乾燥させて粉砕したもの、セルロース系微細繊維を疎水化したもの等を用いてもよい。

そして、得られた多孔の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表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’を作製する。

その他の方法は実施形態１と同一である。

［実施形態３］
（ＶリブドベルトＢ）
図１０は、実施形態３に係るＶリブドベルトＢ（伝動ベルト）を示す。

実施形態３に係るＶリブドベルトＢでは、表面ゴム層１１ａは、ゴム成分に未膨張の中空粒子及びセルロース系微細繊維に加えて各種のゴム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剤により架橋したゴム組成物で形成されている。また、表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物は、中空粒子の膨張により内部にシェルを有する多数の中空部１６ｂが形成されていると共に、表面に露出したシェルを有する多数の凹孔１７ｂが形成された多孔のゴム組成物である。なお、シェルを有する凹孔１７ｂは膨張した中空粒子が表面においてシェルが破れて開口することにより形成されたものである。

表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物の架橋前の未架橋ゴム組成物に配合され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が挙げられる。中空粒子は、単一種が配合されていても、また、複数種が配合されていても、どちらでもよい。未膨張の中空粒子の粒径は、好ましくは１５μｍ以上、より好ましくは２５μｍ以上であり、また、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは３５μｍ以下である。中空粒子の膨張開始温度は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１５０℃以上であり、また、好ましくは１８０℃以下、より好ましくは１７０℃以下である。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質量部以上、より好ましくは１．０質量部以上であり、また、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５．０質量部以下である。なお、市販の中空粒子としては、例えば、積水化学工業社製の商品名：アドバンセルＥＭ４０３（粒径２６〜３４μｍ，膨張開始温度：１５０〜１７０℃）等が挙げられる。

セルロース系微細繊維は、実施形態１と同様の構成である。表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物におけるゴム成分１００質量部に対するセルロース系微細繊維の含有量は、中空粒子の配合量よりも多くても、また、少なくてもよく、更には、中空粒子の配合量と同じであってもよい。

表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物の架橋前の未架橋ゴム組成物には、未膨張の中空粒子に加えて、実施形態１において用いた発泡剤も配合されていてもよい。つまり、表面ゴム層１１ａを形成するゴム組成物は、中空粒子の膨張により内部にシェルを有する多数の中空部１６ｂが形成されていると共に、表面に露出したシェルを有する多数の凹孔１７ｂが形成され、また、発泡剤の発泡により内部にシェルを有さない多数の中空部が形成されていると共に、表面に露出したシェルを有さない多数の凹孔が形成された多孔のゴム組成物であってもよい。

この場合、発泡剤の分解温度は、中空粒子の膨張開始温度よりも高いことが好ましい。具体的には、発泡剤の分解温度は、中空粒子の膨張開始温度よりも、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１４０℃以上高いのがよく、また、好ましくは２３０℃以下、より好ましくは２１０℃以下高いのがよい。中空粒子の膨張開始温度と熱分解型発泡剤の分解温度との温度差は、好ましくは１０℃以上、より好ましくは２０℃以上であり、また、好ましくは８０℃以下、より好ましくは６０℃以下である。

発泡剤のゴム成分１００質量部に対する配合量は、中空粒子の配合量よりも多いことが好ましい。発泡剤の配合量の中空粒子の配合量に対する質量比（発泡剤の配合量／中空粒子の配合量）は、好ましくは１以上、より好ましくは２．５以上であり、また、好ましくは１０以下、より好ましくは８以下である。

表面ゴム層１１ａの表面の凹孔１７ｂの平均孔径は、表面ゴム層１１ａの表面の乾燥時及び湿潤時の摩擦係数の差を小さくし、また、経時的な摩擦係数の変動を抑制し、更に、異音、特に被水時の異音の発生及び被水時のスリップの発生を抑制する観点から、好ましくは７０μｍ以上、より好ましくは８０μｍ以上であり、また、好ましくは１２０μｍ以下、より好ましくは１１０μｍ以下である。ここで、凹孔１７ｂの孔径は、表面ゴム層１１ａの表面に露出した凹孔１７ｂの開口径であり、その平均孔径は、表面画像から測定される５０〜１００個の孔径の数平均として求めることができる。なお、この凹孔１７ｂの平均孔径は、中空粒子の種類や配合量等によって制御することができる。

その他の構成及び作用効果は、実施形態１と同一である。

（ＶリブドベルトＢの製造方法）
実施形態３に係るＶリブドベルトＢの製造方法では、材料準備工程における表面ゴム層用の１１ａ’の作製を以下のようにして行う。

まず、素練りしているゴム成分にセルロース系微細繊維を投入して混練することにより分散させる。

ここで、ゴム成分へのセルロース系微細繊維の分散方法としては、例えば、セルロース系微細繊維を水に分散させた分散体（ゲル）を、オープンロールで素練りしているゴム成分に投入し、それらを混練しながら水分を気化させる方法、セルロース系微細繊維を水に分散させた分散体（ゲル）とゴムラテックスとを混合して水分を気化させて得られたセルロース系微細繊維／ゴムのマスターバッチを、素練りしているゴム成分に投入する方法、セルロース系微細繊維を溶剤に分散させた分散液とゴム成分を溶剤に溶解させた溶液とを混合して溶剤を気化させて得られたセルロース系微細繊維／ゴムのマスターバッチを、素練りしているゴム成分に投入する方法、セルロース系微細繊維を水に分散させた分散体（ゲル）を凍結乾燥させて粉砕したものを、素練りしているゴム成分に投入する方法、疎水化したセルロース系微細繊維を素練りしているゴム成分に投入する方法等が挙げられる。

次いで、ゴム成分とセルロース系微細繊維とを混練しながら、中空粒子及び各種のゴム配合剤を投入して混練を継続する。

そして、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表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’を作製する。

架橋工程では、内型３１が膨張し、外型３２の成型面に、積層成形体Ｂ’における表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’が沿うように設けられると共に、それ以外の未架橋ゴムシート１１ｂ’，１２’，１３’が圧縮されて進入し、また、それらの架橋が進行して一体化し、且つ心線１４’も複合一体化し、更には、表面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１ａ’において中空粒子が膨張し、最終的に、円筒状のベルトスラブＳが成型される。

その他の方法は実施形態１と同一である。

［その他の実施形態］
上記実施形態１〜３では、圧縮ゴム層１１を多孔のゴム組成物で形成された表面ゴム層１１ａと中実のゴム組成物で形成された内部ゴム層１１ｂとの二層構造を有する構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、図１１に示すように、圧縮ゴム層１１の全体が多孔のゴム組成物で形成された単一層で構成されていてもよい。

上記実施形態１〜３では、ＶリブドベルトＢとしたが、ベルト本体の少なくとも一部が多孔のゴム組成物で形成された伝動ベルトであれば、特にこれに限定されるものではなく、それ以外のローエッジＶベルト、ラップドＶベルト、平ベルト、歯付ベルト等であってもよい。

［試験評価１］
（平ベルト）
図１２に示すようなベルト本体１０が内側ゴム層１０ａ、接着ゴム層１０ｂ、及び外側ゴム層１０ｃの三層構造を有し、接着ゴム層１０ｂに心線１４が埋設された試験評価用の以下の実施例１-１〜１-６及び比較例１-１〜１-４の平ベルトＢを作製した。なお、それぞれの構成は表１にも示す。

＜実施例１-１＞
ＣＲラテックス（昭和電工社製 商品名：ショウプレン８４２Ａ）と機械的解繊手段によって製造された木材を原料とするセルロース微細繊維（大王製紙社製）の水分散体とを混合し、水を気化させてセルロース微細繊維／ＣＲのマスターバッチを作製した。

続いて、ＣＲ（昭和電工社製 商品名：ショウプレンＧＳ）を素練りすると共に、そこにマスターバッチを投入して混練した。マスターバッチの投入量は、トータルのＣＲを１００質量部としたときのセルロース微細繊維の含有量が５質量部となる量とした。

そして、ＣＲとセルロース微細繊維とを混練すると共に、そこに、ＣＲ１００質量部に対し、発泡剤（三協化成社製 商品名：セルマイクＣＥ 分解温度：２０８℃）を６質量部、補強材のカーボンブラック（東海カーボン社製 商品名：シースト３）を４０質量部、オイル（日本サン石油社製 商品名：サンパー２２８０）を５質量部、加硫促進助剤の酸化亜鉛（堺化学工業社製）を５質量部、酸化マグネシウム（協和化学工業社製 キョウワマグ１５０）を４質量部それぞれ投入して混練を継続することにより未架橋ゴム組成物を作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は１１質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は４５質量部である。

この未架橋ゴム組成物をシート状に成形して内側ゴム層用の未架橋ゴムシートとし、実施例１-１の平ベルトを作製した。

なお、接着ゴム層及び外側ゴム層をＣＲゴム組成物で形成し、また、接着処理を施したアラミド繊維製の撚り糸で心線を形成した。

＜実施例１-２＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、カーボンブラック及びセルロース微細繊維の含有量をそれぞれゴム成分１００質量部に対して１０質量部及び２０質量部としたことを除いて実施例１-１と同様の構成の実施例１-２の平ベルトを作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２６質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は３０質量部である。

＜実施例１-３＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、セルロース微細繊維として、化学的解繊手段（ＴＥＭＰＯ酸化処理）によって製造された木材を原料とするセルロース微細繊維（第一工業製薬社製）を用い、セルロース微細繊維の含有量をゴム成分１００質量部に対して１質量部としたことを除いて実施例１-１と同様の構成の実施例１-３の平ベルトを作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は７質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は４１質量部である。

＜実施例１-４＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、カーボンブラック及びセルロース微細繊維の含有量をそれぞれゴム成分１００質量部に対して２０質量部及び５質量部としたことを除いて実施例１-３と同様の構成の実施例１-４の平ベルトを作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は１１質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２５質量部である。

＜実施例１-５＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、カーボンブラック及びセルロース微細繊維の含有量をそれぞれゴム成分１００質量部に対して１０質量部及び１０質量部としたことを除いて実施例１-３と同様の構成の実施例１-４の平ベルトを作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は１６質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２０質量部である。

＜実施例１-６＞
二軸押出混練装置（日本製鋼社製 型番：ＴＥＸ３０α）を用い、温度１００℃及び圧力２０ＭＰａの超臨界二酸化炭素の存在下において、ＣＲと、そのＣＲ１００質量部に対し、化学的解繊手段（ＴＥＭＰＯ酸化処理）によって製造された木材を原料とするセルロース微細繊維を５質量部、補強材のカーボンブラックを２０質量部、オイルを５質量部、加硫促進助剤の酸化亜鉛を５質量部、及び酸化マグネシウムを４質量部とを混練し、しかる後に減圧速度を７ＭＰａ／ｓとして減圧して未架橋ゴム組成物を作製した。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２５質量部である。

内側ゴム層用の未架橋ゴムシートとして、この未架橋ゴム組成物を用いたことを除いて実施例１-１と同様の構成の実施例１-６の平ベルトを作製した。

＜比較例１-１＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、セルロース微細繊維を含有させていないことを除いて実施例１-１と同様の構成の比較例１-１の平ベルトを作製した。

＜比較例１-２＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、発泡剤を含有させていないことを除いて実施例１-１と同様の構成の比較例１-２の平ベルトを作製した。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は４５質量部である。

＜比較例１-３＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、発泡剤を含有させていないことを除いて実施例１-４と同様の構成の比較例２-３の平ベルトを作製した。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２５質量部である。

＜比較例１-４＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、セルロース微細繊維を含有させていないことを除いて実施例１-６と同様の構成の比較例１-４の平ベルトを作製した。

（試験評価方法）
＜ベルト質量＞
実施例１-１〜１-６及び比較例１-１〜１-４のそれぞれの平ベルトについてベルト質量を測定し、最も重かった比較例２のベルト質量を１としたときの相対値を算出した。

＜平均繊維径・繊維径分布＞
実施例１-１〜１-６のそれぞれの平ベルトの内側ゴム層の試料を凍結粉砕した後、その断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察すると共に、５０本のセルロース微細繊維を任意に選択して繊維径を測定し、その数平均を求めて平均繊維径とした。また、５０本のセルロース微細繊維のうち繊維径の最大値及び最小値を求めた。

＜耐クラック性評価ベルト走行試験＞
図１３は、耐クラック性評価用ベルト走行試験機４０を示す。

耐クラック性評価用ベルト走行試験機４０は、プーリ径φ３０ｍｍの駆動平プーリ４１とその右側方に設けられたプーリ径３０ｍｍの従動平プーリ４２とを備えている。従動平プーリ４２は、軸荷重（デッドウェイトＤＷ）を負荷して平ベルトＢに張力を付与できるように左右に可動に設けられている。

実施例１-１〜１-６及び比較例１-１〜１-４のそれぞれの平ベルトＢについて、耐クラック性評価用ベルト走行試験機４０の駆動平プーリ４１及び従動平プーリ４２間に巻き掛け、従動平プーリ４２に対して右側方に６００Ｎの軸荷重を負荷して平ベルトＢに張力を与えると共に、１００℃の雰囲気温度下において駆動平プーリ４１を３０００ｒｐｍの回転数で回転させることによりベルト走行させた。そして、定期的にベルト走行を停止すると共に、平ベルトＢにクラックが発生しているか否かを目視確認し、クラックの発生が確認されるまでのベルト走行時間をクラック発生寿命とした。なお、２００時間を越えてもクラックの発生が認められない場合には、その時点で試験を打ち切った。

＜高張力ベルト走行試験＞
図１４は、高張力ベルト走行試験機５０を示す。

高張力ベルト走行試験機５０は、プーリ径φ５０ｍｍの駆動平プーリ５１とその右側方に設けられたプーリ径４０ｍｍの従動平プーリ５２とを備えている。従動平プーリ５２は、軸荷重（デッドウェイトＤＷ）を負荷して平ベルトＢに張力を付与できるように左右に可動に設けられている。

実施例１-１〜１-６及び比較例１-１〜１-４のそれぞれの平ベルトＢについて、高張力ベルト走行試験機５０の駆動平プーリ５１及び従動平プーリ５２間に巻き掛け、従動平プーリ５２に対して右側方に５００Ｎの軸荷重を負荷して平ベルトＢに張力を与えると共に、１００℃の雰囲気温度下において駆動平プーリ５１を３０００ｒｐｍの回転数で回転させることによりベルト走行させた。そして、走行開始から１００時間後にベルト走行を停止し、平ベルトのベルト質量を測定すると共に、質量減量を百分率で求めた。

＜摩擦係数測定試験＞
図１５は摩擦係数測定装置６０を示す。

この摩擦係数測定装置６０は、プーリ径６０ｍｍの平プーリ６１とその側方に設けられたロードセル６２とからなる。平プーリ６１は、鉄系の材料Ｓ４５Ｃで構成されている。平ベルトの試験片６３は、ロードセル６２から水平に延びた後に平プーリ６１に巻き掛けられる、つまり、平プーリ６１への巻き付け角度が９０°となるように設けられる。

実施例１-１〜１-６及び比較例１-１〜１-４のそれぞれの未走行の平ベルトについて、切断して帯状の試験片６３を作製し、その一端をロードセル６２に固定して平プーリ６１に巻き掛け、他端に分銅６４を取り付けて吊した。それに続いて、雰囲気温度２５℃において、分銅６４を引き下げようとする方向に平プーリ６１を４３ｒｐｍの回転数で回転させ、回転開始後６０秒の時点で、ロードセル６２で試験片６３における平プーリ６１とロードセル６２との間の水平部分に負荷される張力Ｔｔを計測した。なお、試験片６３の平プーリ６１と分銅６４との垂直部分に負荷される張力Ｔｓは、分銅６４の重さ分の１７．１５Ｎであった。そして、Ｅｕｌｅｒの式に基づいて下記式（１）により内側ゴム層の表面の乾燥時の摩擦係数μを求めた。なお、θ＝π／２である。

また、高張力ベルト走行試験後の平ベルトについても同様の試験を実施して内側ゴム層の表面の乾燥時の摩擦係数を求めた。

更に、高張力ベルト走行試験後の平ベルトについて、平プーリ６１上に５ｍｌの水を介在させて同様の試験を実施し、回転開始から６０秒間における摩擦係数の最小値を求めた。

そして、未走行の乾燥時における摩擦係数に対する走行後の乾燥時における摩擦係数の比（摩擦係数（走行後）／摩擦係数（未走行））、及び走行後の乾燥時における摩擦係数に対する走行後の水介在時における摩擦係数の比（摩擦係数（水介在）／摩擦係数（乾燥））を求めた。

＜被水時異音評価ベルト走行試験＞
図１６は被水時異音評価用ベルト走行試験機７０のプーリレイアウトを示す。

被水時異音評価用ベルト走行試験機７０は、プーリ径が１４０ｍｍの駆動平プーリ７１と、その駆動平プーリ７１の右方に設けられたプーリ径が７５ｍｍの第１従動平プーリ７２と、第１従動平プーリ７２の上方で駆動平プーリ７１の右斜め上方に設けられたプーリ径が５０ｍｍの第２従動平プーリ７３と、駆動平プーリ７１と第２従動平プーリ７３との中間に設けられたプーリ径が７５ｍｍのアイドラプーリ７４とを備えている。そして、この被水時異音評価用ベルト走行試験機７０は、平ベルトＢの内側ゴム層が駆動平プーリ７１、第１及び第２従動平プーリ７２，７３に接触すると共に、外側ゴム層がアイドラプーリ７４に接触して巻き掛けられるように構成されている。

実施例１-１〜１-６及び比較例１-１〜１-４のそれぞれの平ベルトＢについて、上記被水時異音評価用ベルト走行試験機７０の駆動平プーリ７１、第１及び第２従動平プーリ７２，７３、並びにアイドラプーリ７４に巻き掛け、３００Ｎのベルト張力が負荷されるようにプーリ位置決めを行い、第２従動平プーリ７３にそれが取り付けられたオルタネータに６０Ａの電流が流れるように抵抗を与え、常温下、駆動平プーリ７１を８００ｒｐｍの回転数で回転させてベルト走行させた。また、このとき、平ベルトＢの駆動プーリ７１への進入部において平ベルトＢの内側ゴム層側に毎分１０００ｍｌの割合で水を滴下した。そして、ベルト走行時の異音発生状況を、大、小、微小、及び無の四段階で評価した。

（試験評価結果）
試験結果を表１に示す。

表１によれば、実施例１-１〜１-６のセルロース微細繊維は、いずれも繊維径の分布が広いことが分かる。

内側ゴム層がセルロース微細繊維を含む多孔のゴム組成物で形成された実施例１-１〜１-６では、多孔のゴム組成物を用いることによる軽量化が図られていると共に、内側ゴム層が中実のゴム組成物で形成された比較例１-２及び１-３と同等のクラック発生寿命を有することが分かる。また、実施例１-１〜１-６では、高張力ベルト走行試験後の質量減量が小さいことから高い耐摩耗性を有し、経時的な摩擦係数の変化が小さく且つ水介在時及び乾燥時の摩擦係数の差が小さいことから摩擦係数が安定しており、ベルト走行時に注水しても異音の発生も認められず、従って、優れたベルト性能を有することが分かる。

一方、内側ゴム層がセルロース微細繊維を含まない多孔のゴム組成物で形成された比較例１-１及び１-４では、多孔のゴム組成物を用いることによる軽量化が図られると共に、摩擦係数が安定であり、且つベルト走行時に注水しても異音の発生が認められないものの、高張力ベルト走行試験後の質量減量が大きいことから耐摩耗性が劣り、また、クラック発生寿命が著しく短いことが分かる。

また、内側ゴム層がセルロース微細繊維含む中実のゴム組成物で形成された比較例１-２及び１-３では、高い耐摩耗性を有すると共に、クラック発生寿命も長いものの、摩擦係数の安定性、及びベルト走行時に注水すると異音の発生が認められるという点で、実施例１-１〜１-６よりも劣ることが分かる。

［試験評価２］
（平ベルト）
図１２に示すようなベルト本体１０が内側ゴム層１０ａ、接着ゴム層１０ｂ、及び外側ゴム層１０ｃの三層構造を有し、接着ゴム層１０ｂに心線１４が埋設された試験評価用の以下の実施例２-１〜２-６及び比較例２-１〜２-４の平ベルトを作製した。なお、それぞれの構成は表２にも示す。

＜実施例２-１＞
Ｈ−ＮＢＲラテックス（日本ゼオン社製 商品名：ＺＬＸ−Ｂ）と機械的解繊手段によって製造された木材を原料とするセルロース微細繊維の水分散体とを混合し、水を気化させてセルロース微細繊維／Ｈ−ＮＢＲのマスターバッチを作製した。

続いて、Ｈ−ＮＢＲ（日本ゼオン社製 商品名：Zetpol 2020）を素練りすると共に、そこにマスターバッチを投入して混練した。マスターバッチの投入量は、トータルのＨ−ＮＢＲを１００質量部としたときのセルロース微細繊維の含有量が５質量部となる量とした。

そして、Ｈ−ＮＢＲとセルロース微細繊維とを混練すると共に、そこに、Ｈ−ＮＢＲ１００質量部に対し、発泡剤を７質量部、補強材のカーボンブラックを４０質量部、オイルを１０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 有効成分４０質量％）を５質量部（有効成分２質量％）、及び共架橋剤（精工化学社製 商品名：ハイクロスＭ）を１質量部それぞれ投入して混練を継続することにより未架橋ゴム組成物を作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は１２質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は４５質量部である。

この未架橋ゴム組成物をシート状に成形して内側ゴム層用の未架橋ゴムシートとし、実施例２-１の平ベルトを作製した。

なお、接着ゴム層及び外側ゴム層をＨ−ＮＢＲゴム組成物で形成し、また、接着処理を施したアラミド繊維製の撚り糸で心線を形成した。

＜実施例２-２＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、カーボンブラック及びセルロース微細繊維の含有量をそれぞれゴム成分１００質量部に対して１０質量部及び２０質量部としたことを除いて実施例２-１と同様の構成の実施例２-２の平ベルトを作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２７質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は３０質量部である。

＜実施例２-３＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、セルロース微細繊維として、化学的解繊手段（ＴＥＭＰＯ酸化処理）によって製造されたセルロース微細繊維を用い、セルロース微細繊維の含有量をゴム成分１００質量部に対して１質量部としたことを除いて実施例２-１と同様の構成の実施例２-３の平ベルトを作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は８質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は４１質量部である。

＜実施例２-４＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、カーボンブラック及びセルロース微細繊維の含有量をそれぞれゴム成分１００質量部に対して２０質量部及び５質量部としたことを除いて実施例２-３と同様の構成の実施例２-４の平ベルトを作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は１２質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２５質量部である。

＜実施例２-５＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、カーボンブラック及びセルロース微細繊維の含有量をそれぞれゴム成分１００質量部に対して１０質量部及び１０質量部としたことを除いて実施例２-３と同様の構成の実施例２-４の平ベルトを作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は１７質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２０質量部である。

＜実施例２-６＞
二軸押出混練装置を用い、温度１００℃及び圧力２０ＭＰａの超臨界二酸化炭素の存在下において、Ｈ−ＮＢＲと、そのＨ−ＮＢＲ１００質量部に対し、化学的解繊手段（ＴＥＭＰＯ酸化処理）によって製造された木材を原料とするセルロース微細繊維を５質量部、補強材のカーボンブラックを２０質量部、オイルを１０質量部、架橋剤の有機過酸化物を５質量部、及び共架橋剤を１質量部とを混練し、しかる後に減圧速度を７ＭＰａ／ｓとして減圧して未架橋ゴム組成物を作製した。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２５質量部である。

内側ゴム層用の未架橋ゴムシートとして、この未架橋ゴム組成物を用いたことを除いて実施例２-１と同様の構成の実施例２-６の平ベルトを作製した。

＜比較例２-１＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、セルロース微細繊維を含有させていないことを除いて実施例２-１と同様の構成の比較例２-１の平ベルトを作製した。

＜比較例２-２＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、発泡剤を含有させていないことを除いて実施例２-１と同様の構成の比較例２-２の平ベルトを作製した。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は４５質量部である。

＜比較例２-３＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、発泡剤を含有させていないことを除いて実施例２-４と同様の構成の比較例２-３の平ベルトを作製した。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２５質量部である。

＜比較例２-４＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、セルロース微細繊維を含有させていないことを除いて実施例２-６と同様の構成の比較例２-４の平ベルトを作製した。

（試験評価方法）
実施例２-１〜２-６のそれぞれの平ベルトについて、試験評価１と同様にセルロース微細繊維の平均繊維径及び繊維径分布を求めた。また、実施例２-１〜２-６及び比較例２-１〜２-４のそれぞれの平ベルトについて、試験評価１と同様に ベルト質量を測定して比較例１-２を基準として相対評価すると共に、耐クラック性評価ベルト走行試験、高張力ベルト走行試験、摩擦係数測定試験、及び被水時異音評価ベルト走行試験を実施した。なお、耐クラック性評価ベルト走行試験及び高張力ベルト走行試験では、雰囲気温度を１２０℃とした。

（試験評価結果）
試験結果を表２に示す。

表２によれば、ゴム成分をＨ−ＮＢＲとしても、試験評価１と同様の結果が得られていることが分かる。

［試験評価３］
（平ベルト）
図１２に示すようなベルト本体１０が内側ゴム層１０ａ、接着ゴム層１０ｂ、及び外側ゴム層１０ｃの三層構造を有し、接着ゴム層１０ｂに心線１４が埋設された試験評価用の以下の実施例３-１〜３-６及び比較例３-１〜３-４の平ベルトを作製した。なお、それぞれの構成は表３にも示す。

＜実施例３-１＞
トルエンに機械的解繊手段によって製造されたセルロース微細繊維を分散させた分散体と、トルエンにＥＰＤＭ（ＪＳＲ社製 商品名：ＥＰ３３）を溶解させた溶液とを混合し、トルエンを気化させてセルロース微細繊維／ＥＰＤＭのマスターバッチを作製した。

次いで、ＥＰＤＭを素練りすると共に、そこにマスターバッチを投入して混練した。マスターバッチの投入量は、トータルのＥＰＤＭを１００質量部としたときのセルロース微細繊維の含有量が５質量部となる量とした。

そして、ＥＰＤＭとセルロース微細繊維とを混練すると共に、そこに、ＥＰＤＭ１００質量部に対し、発泡剤を７質量部、補強材のカーボンブラックを４０質量部、オイルを１０質量部、架橋剤の有機過酸化物を５質量部、及び共架橋剤を１質量部それぞれ投入して混練を継続することにより未架橋ゴム組成物を作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は１２質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は４５質量部である。

この未架橋ゴム組成物をシート状に成形して内側ゴム層用の未架橋ゴムシートとし、実施例３-１の平ベルトを作製した。

なお、接着ゴム層及び外側ゴム層をＥＰＤＭゴム組成物で形成し、また、接着処理を施したアラミド繊維製の撚り糸で心線を形成した。

＜実施例３-２＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、カーボンブラック及びセルロース微細繊維の含有量をそれぞれゴム成分１００質量部に対して１０質量部及び２０質量部としたことを除いて実施例３-１と同様の構成の実施例３-２の平ベルトを作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２７質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は３０質量部である。

＜実施例３-３＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、セルロース微細繊維として、化学的解繊手段（ＴＥＭＰＯ酸化処理）によって製造されたセルロース微細繊維を用い、セルロース微細繊維の含有量をゴム成分１００質量部に対して１質量部としたことを除いて実施例３-１と同様の構成の実施例３-３の平ベルトを作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は８質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は４１質量部である。

＜実施例３-４＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、カーボンブラック及びセルロース微細繊維の含有量をそれぞれゴム成分１００質量部に対して２０質量部及び５質量部としたことを除いて実施例３-３と同様の構成の実施例３-４の平ベルトを作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は１２質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２５質量部である。

＜実施例３-５＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、カーボンブラック及びセルロース微細繊維の含有量をそれぞれゴム成分１００質量部に対して１０質量部及び１０質量部としたことを除いて実施例３-３と同様の構成の実施例３-４の平ベルトを作製した。発泡剤及びセルロース微細繊維のゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は１７質量部である。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２０質量部である。

＜実施例３-６＞
二軸押出混練装置を用い、温度１００℃及び圧力２０ＭＰａの超臨界二酸化炭素の存在下において、ＥＰＤＭと、そのＥＰＤＭ１００質量部に対し、化学的解繊手段（ＴＥＭＰＯ酸化処理）によって製造されたセルロース微細繊維を５質量部、補強材のカーボンブラックを２０質量部、オイルを１０質量部、架橋剤の有機過酸化物を５質量部、及び共架橋剤を１質量部とを混練し、しかる後に減圧速度を７ＭＰａ／ｓとして減圧して未架橋ゴム組成物を作製した。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２５質量部である。

内側ゴム層用の未架橋ゴムシートとして、この未架橋ゴム組成物を用いたことを除いて実施例３-１と同様の構成の実施例３-６の平ベルトを作製した。

＜比較例３-１＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、セルロース微細繊維を含有させていないことを除いて実施例３-１と同様の構成の比較例３-１の平ベルトを作製した。

＜比較例３-２＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、発泡剤を含有させていないことを除いて実施例３-１と同様の構成の比較例３-２の平ベルトを作製した。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は４５質量部である。

＜比較例３-３＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、発泡剤を含有させていないことを除いて実施例３-４と同様の構成の比較例３-３の平ベルトを作製した。セルロース系微細繊維及びカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対するトータルの含有量は２５質量部である。

＜比較例３-４＞
内側ゴム層用の未架橋ゴムシートについて、セルロース微細繊維を含有させていないことを除いて実施例３-６と同様の構成の比較例３-４の平ベルトを作製した。

（試験評価方法）
実施例２-１〜２-６のそれぞれの平ベルトについて、試験評価１と同様にセルロース微細繊維の平均繊維径及び繊維径分布を求めた。また、実施例２-１〜２-６及び比較例２-１〜２-４のそれぞれの平ベルトについて、試験評価１と同様に ベルト質量を測定して比較例１-２を基準として相対評価すると共に、耐クラック性評価ベルト走行試験、高張力ベルト走行試験、摩擦係数測定試験、及び被水時異音評価ベルト走行試験を実施した。なお、耐クラック性評価ベルト走行試験及び高張力ベルト走行試験では、雰囲気温度を１２０℃とした。

（試験評価結果）
試験結果を表３に示す。

表３によれば、ゴム成分をＥＰＤＭとしても、試験評価１及び２と同様の結果が得られていることが分かる。

本発明は、伝動ベルト及びその製造方法の技術分野について有用である。

Ｂ Ｖリブドベルト，平ベルト（伝動ベルト）
１０ （Ｖリブド）ベルト本体
１０ａ 内側ゴム層
１１ａ 表面ゴム層

Claims (5)

1. ベルト本体の少なくとも一部が多孔のゴム組成物で形成された伝動ベルトであって、前記多孔のゴム組成物がセルロース系微細繊維を含む伝動ベルト。
2. 請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
   前記セルロース系微細繊維の繊維径の分布範囲が２０ｎｍ〜１μｍを含む伝動ベルト。
3. 請求項１又は２に記載された伝動ベルトにおいて、
   前記多孔のゴム組成物におけるゴム成分１００質量部に対するセルロース系微細繊維の含有量が１〜２０質量部である伝動ベルト。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
   前記ベルト本体のプーリ接触部分が前記多孔のゴム組成物で形成されている伝動ベルト。
5. ベルト本体の少なくとも一部がセルロース系微細繊維を含む多孔のゴム組成物で形成された伝動ベルトの製造方法であって、
   前記多孔のゴム組成物を、発泡剤又は超臨界流体若しくは亜臨界流体を用いて形成する伝動ベルトの製造方法。
   

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