JP2019143813A - 歯付ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】歯付ベルトの耐久性を高める。【解決手段】歯付ベルトＢは、基部１１ａと複数の歯部１１ｂとを有するゴム組成物で形成された歯付ベルト本体１０を備える。基部１１ａを形成するゴム組成物、及び、歯部１１ｂを形成するゴム組成物のうち少なくとも１つは、繊維径の分布範囲が８３〜３９０ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有する。【選択図】図１

Description

本開示は歯付ベルトに関する。

いわゆるセルロースナノファイバを含有するゴム組成物を伝動ベルトに適用することは公知である。

例えば、特許文献１には、平均繊維径が０．１〜２００ｎｍのカルボキシ基を有するセルロース系微細繊維を疎水変性処理したものを配合したゴム組成物を伝動ベルトに適用することが開示されている。

特許文献２には、セルロースナノファイバを配合したゴム組成物を平ベルトの内側表面ゴム層に適用することが開示されている。

特開２０１４−１２５６０７号公報 特開２０１５−３１３１５号公報

本開示の課題は、歯付ベルトの耐久性を高めることである。

本開示の歯付ベルトは、平帯状の基部と前記基部の一方側の面にベルト長さ方向に間隔をおいて一体に設けられた複数の歯部とを有するゴム組成物で形成された歯付ベルト本体を備えた歯付ベルトであって、前記基部を形成するゴム組成物、及び、前記歯部を形成するゴム組成物のうち少なくとも１つは、繊維径の分布範囲が８３〜３９０ｎｍを含む。

本開示の歯付ベルトによれば、基部を形成するゴム組成物、歯部を形成するゴム組成物、及び接着層のうち少なくとも１つが、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有することにより、高い耐久性を得ることができる。

図１は、実施形態１に係る例示的な歯付ベルトを模式的に示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係る歯付ベルトの製造に用いるベルト成形型の部分的な断面図である。 図３は、実施形態１に係る歯付ベルトの製造方法の第１の説明図である。 図４は、実施形態１に係る歯付ベルトの製造方法の第２の説明図である。 図５は、実施形態１に係る歯付ベルトの製造方法の第３の説明図である。 図６は、実施形態２に係る歯付ベルトの製造方法の第１の説明図である。 図７は、実施形態２に係る歯付ベルトの製造方法の第２の説明図である。 図８は、実施形態２に係る歯付ベルトの製造方法の第３の説明図である。 図９は、実施形態４における歯部側補強布と歯付ベルト本体との界面構造を示す断面図である。 図１０は、実施形態５における歯部側補強布と歯付ベルト本体との界面構造を示す断面図である。 図１１は、歯付ベルトの耐歯欠け性及び耐摩耗性を評価するためのベルト走行試験機における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］
（歯付ベルトＢ）
図１は、実施形態１に係る歯付ベルトＢを示す。

実施形態１に係る歯付ベルトＢは、ゴム組成物で形成されたエンドレスの歯付ベルト本体１０を備えている。歯付ベルト本体１０は、平帯状の基部１１ａと、その一方側、つまり、内周側の面にベルト長さ方向に間隔をおいて一定ピッチで一体に設けられた複数の歯部１１ｂとを有する。歯付ベルト本体１０には、その歯部側表面を被覆するように歯部側補強布１２が貼設されている。また、歯付ベルト本体１０における基部１１ａの内周側には、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１３が埋設されている。実施形態１に係る歯付ベルトＢは、例えば、工作機械等におけるベルト伝動装置、特に、稼動時間が年間３〜１２０時間程度の工作機械におけるベルト伝動装置の動力伝達部材として好適に用いられる。実施形態１に係る歯付ベルトＢは、例えば、ベルト長さが５００〜３０００ｍｍ、ベルト幅が１０〜２００ｍｍ、及びベルト厚さが３〜２０ｍｍである。また、歯部１１ｂは、例えば、幅０．６３〜１６．４６ｍｍ、高さ０．３７〜９．６ｍｍ、及びピッチ１．０〜３１．７５ｍｍである。

歯付ベルト本体１０の歯部１１ｂは、側面視形状が台形である台形歯であってもよく、また、半円形である丸歯であってもよく、更には、その他の形状であってもよい。歯部１１ｂは、ベルト幅方向に延びるように形成されていても、また、ベルト幅方向に対して傾斜する方向に延びるように形成されたハス歯であっても、どちらでもよい。

歯付ベルト本体１０は、ゴム成分に、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含む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。このように歯付ベルト本体１０を形成するゴム組成物が、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有することにより、歯付ベルトＢの耐久性を向上させることができる。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。

歯付ベルト本体１０を形成するゴム組成物のゴム成分としては、例えば、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、不飽和カルボン酸金属塩で強化された水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、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）、及びクロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）等が挙げられる。歯付ベルト本体１０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。

不飽和カルボン酸金属塩で強化されたＨ−ＮＢＲでは、不飽和カルボン酸としては、例えば、メタクリル酸、アクリル酸等が挙げられ、また、金属としては、例えば、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム等が挙げられる。

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。

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、歯付ベルトＢの耐久性を向上させる観点から、繊維径の分布が広いことが好ましく、繊維径の分布範囲は５０〜５００ｎｍを含む。その繊維径の分布の下限は、その観点から、好ましくは２０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下である。上限は、同じ観点から、好ましくは７００ｎｍ以上、より好ましくは１μｍ以上である。セルロース系微細繊維の繊維径の分布範囲は、２０ｎｍ〜７００ｎｍを含むことが好ましく、１０ｎｍ〜１μｍを含むことがより好ましい。

歯付ベルト本体１０を形成するゴム組成物に含有されるセルロース系微細繊維の平均繊維径は、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上であり、また、好ましくは７００ｎｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以下である。

セルロース系微細繊維の繊維径の分布は、歯付ベルト本体１０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針状結晶のものであっても、どちらでもよい。これらのうち、機械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。

歯付ベルト本体１０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、歯付ベルトＢの耐久性を向上させる観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３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。

ゴム配合剤としては、補強材、加工助剤、加硫促進助剤、可塑剤、共架橋剤、架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤等が挙げられる。

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質量部に対して例えば２０〜６０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１種又は２種以上であることが好ましい。加工助剤の含有量は、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば０．５〜２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３〜７質量部である。

可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）などのジアルキルフタレート、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）などのジアルキルアジペート、ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）などのジアルキルセバケート等が挙げられる。可塑剤は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。可塑剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば０．１〜４０質量部である。

共架橋剤としては、例えば、液状ＮＢＲなどの液状ゴム等が挙げられる。共架橋剤は、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３〜７質量部である。

架橋剤としては、硫黄及び有機過酸化物が挙げられる。架橋剤として、硫黄が配合されていてもよく、また、有機過酸化物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、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質量部であり、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質量部である。

加硫促進剤としては、例えば、チウラム系（例えばＴＥＴＤ、ＴＴ、ＴＲＡなど）、チアゾール系（例えばＭＢＴ、ＭＢＴＳ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。

老化防止剤としては、例えば、アミン−ケトン系老化防止剤、ジアミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤等が挙げられる。老化防止剤は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。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０．１〜５質量部である。

なお、歯付ベルト本体１０を形成するゴム組成物には、繊維径が１０μｍ以上の短繊維が含まれていてもよい。

歯部側補強布１２は、例えば、綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の糸で形成された織布、編物、不織布等の布材で構成されている。歯部側補強布１２は伸性を有することが好ましい。歯部側補強布１２の厚さは例えば０．３〜２．０ｍｍである。歯部側補強布１２には、歯付ベルト本体１０との接着のための接着処理が施されている。

心線１３は、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維等で形成された撚り糸で構成されている。心線１３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中心間の寸法は例えば０．０５〜０．２０ｍｍである。心線１３には、歯付ベルト本体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に係る歯付ベルトＢによれば、基部１１ａ及び歯部１１ｂを含む歯付ベルト本体１０を形成するゴム組成物が、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有することにより、その優れた補強効果が得られ、特に歯部１１ｂの欠けが抑止され、また、優れた耐油性を得ることもでき、その結果、高い耐久性を得ることができる。

（歯付ベルトＢの製造方法）
実施形態１に係る歯付ベルトＢの製造方法について、図２〜５に基づいて説明する。

図２は、実施形態１に係る歯付ベルトＢの製造に用いるベルト成形型２０を示す。

このベルト成形型２０は、円筒状であって、その外周面に、軸方向に延びる歯部形成溝２１が周方向に間隔をおいて一定ピッチで形成されている。

実施形態１に係る歯付ベルトの製造方法は、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＞
―基部及び歯部用の未架橋ゴムシート１１’―
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、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基部及び歯部用の未架橋ゴムシート１１’を作製する。

―歯部側補強布１２’―
歯部側補強布１２’に対して接着処理を施す。具体的には、歯部側補強布１２’に、ＲＦＬ水溶液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を施す。また、必要に応じて、ＲＦＬ接着処理後にゴム糊に浸漬して乾燥させるソーキングゴム糊接着処理、及び／又は、歯付ベルト本体１０側となる面にゴム糊をコーティングして乾燥させるコーティングゴム糊接着処理を施す。

次いで、接着処理を施した歯部側補強布１２’の両端を接合して筒状に形成する。

−心線１３’−
心線１３’に対して接着処理を施す。具体的には、心線１３’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３に示すように、ベルト成形型２０の外周に筒状の歯部側補強布１２’を被せ、その上から心線１３’を螺旋状に巻き付け、更にその上から未架橋ゴムシート１１’を巻き付ける。このとき、ベルト成形型２０上には積層成形体Ｂ’が形成される。なお、未架橋ゴムシート１１’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＞
図４に示すように、積層成形体Ｂ’の外周に離型紙２２を巻き付けた後、その上からゴムスリーブ２３を被せ、それを加硫缶内に配置して密閉すると共に、加硫缶内に高温及び高圧の蒸気を充填して所定の成型時間だけ保持する。このとき、積層成形体Ｂ’における未架橋ゴムシートが歯部側補強布１２’を押圧しながら流動してベルト成形型２０の歯部形成溝２１に流入し、また、その架橋が進行し、且つそれと歯部側補強布１２’及び心線１３’とが複合一体化し、最終的に、図５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＞
加硫缶の内部を減圧して密閉を解き、ベルト成形型２０とゴムスリーブ２３との間に成型されたベルトスラブＳを取り出して脱型し、その背面側を研磨して厚さ調整を行った後、所定幅に輪切りすることにより歯付ベルトＢが製造される。

［実施形態２］
（歯付ベルトＢ）
実施形態２に係る歯付ベルトＢ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に基づいて説明する。

実施形態２に係る歯付ベルトＢでは、歯付ベルト本体１０における基部１１ａを形成するゴム組成物は、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有している。一方、歯部１１ｂを形成するゴム組成物は、かかるセルロース系微細繊維を含有していない。なお、歯部１１ｂを形成するゴム組成物は、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含まないセルロース系微細繊維を含有していてもよい。

その他の構成は実施形態１と同一である。

以上の構成の実施形態２に係る歯付ベルトＢによれば、基部１１ａを形成するゴム組成物が、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有することにより、その優れた補強効果が得られ、また、優れた耐油性を得ることもでき、その結果、高い耐久性を得ることができる。

（歯付ベルトＢの製造方法）
実施形態２に係る歯付ベルトＢの製造方法では、材料準備工程において、実施形態１と同様、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有する基部用の未架橋ゴムシート１１ａ’を作製する。また、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て得られた繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有しない未架橋ゴム組成物を、ベルト成形型２０の歯部形成溝２１の形状に形成した歯部用の未架橋ゴム１１ｂ’を作製する。

そして、成形工程において、図６に示すように、ベルト成形型２０の外周に筒状の歯部側補強布１２’を被せると共に歯部形成溝２１に沿わせた後、図７に示すように、各歯部形成溝２１に歯部用の未架橋ゴム１１ｂ’を嵌め入れ、図８に示すように、その上から心線１３’を螺旋状に巻き付け、更にその上から基部用の未架橋ゴムシート１１ａ’を巻き付けことにより積層成形体Ｂ’を形成する。架橋工程では、積層成形体Ｂ’における歯部用の未架橋ゴム１１ｂ’及び基部用の未架橋ゴムシート１１ａ’の架橋が進行し、且つそれと歯部側補強布１２’及び心線１３’とが複合一体化し、最終的に、実施形態１における図５に示すのと同様の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。

［実施形態３］
（歯付ベルトＢ）
実施形態３に係る歯付ベルトＢ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に基づいて説明する。

実施形態３に係る歯付ベルトＢでは、歯付ベルト本体１０における歯部１１ｂを形成するゴム組成物は、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有している。一方、基部１１ａを形成するゴム組成物は、かかるセルロース系微細繊維を含有していない。なお、基部１１ａを形成するゴム組成物は、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含まないセルロース系微細繊維を含有していてもよい。

その他の構成は実施形態１と同一である。

以上の構成の実施形態３に係る歯付ベルトＢによれば、歯部１１ｂを形成するゴム組成物が、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有することにより、その優れた補強効果が得られ、特に歯部１１ｂの欠けが抑止され、また、優れた耐油性を得ることもでき、その結果、高い耐久性を得ることができる。

（歯付ベルトＢの製造方法）
実施形態３に係る歯付ベルトＢの製造方法では、材料準備工程において、実施形態１と同様、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有する歯部用の未架橋ゴム組成物を混練し、それをベルト成形型２０の歯部形成溝２１の形状に形成した歯部用の未架橋ゴム１１ｂ’を作製する。また、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て得られたかかるセルロース系微細繊維を含有しない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基部用の未架橋ゴムシート１１ａ’を作製する。

そして、成形工程において、実施形態２における図６に示すのと同様に、ベルト成形型２０の外周に筒状の歯部側補強布１２’を被せると共に歯部形成溝２１に沿わせた後、図７に示すのと同様に、各歯部形成溝２１に歯部用の未架橋ゴム１１ｂ’を嵌め入れ、図８に示すのと同様に、その上から心線１３’を螺旋状に巻き付け、更にその上から基部用の未架橋ゴムシート１１ａ’を巻き付けことにより積層成形体Ｂ’を形成する。架橋工程では、積層成形体Ｂ’における歯部用の未架橋ゴム１１ｂ’及び基部用の未架橋ゴムシート１１ａ’の架橋が進行し、且つそれと歯部側補強布１２’及び心線１３’とが複合一体化し、最終的に、実施形態１における図５に示すのと同様の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。

［実施形態４］
（歯付ベルトＢ）
実施形態４に係る歯付ベルトＢ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に基づいて説明する。

実施形態４に係る歯付ベルトＢでは、歯部側補強布１２に、ＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱するＲＦＬ接着処理が施されている。これにより、歯部側補強布１２は、図９に示すように、ＲＦＬ接着処理により形成されたＲＦＬ接着層１４を介して歯付ベルト本体１０に接着されている。なお、ＲＦＬ接着処理の前には、エポキシ樹脂やイソシアネート樹脂（ブロックイソシアネート）等の下地接着処理剤をトルエン等の溶剤に溶解させた溶液、或いは、水に分散させた分散液からなる下地接着処理液に浸漬して加熱する下地接着処理が施され、ＲＦＬ接着層１４の下に下地接着層が設けられていることが好ましい。また、ＲＦＬ接着処理の後に、ゴム糊に浸漬して乾燥させるソーキングゴム糊接着処理、及び歯付ベルト本体１０側となる面にゴム糊をコーティングして乾燥させるコーティングゴム糊接着処理のうち１種又は２種のゴム糊接着処理が施され、ＲＦＬ接着層１４の上にゴム糊接着層が設けられていてもよい。

ＲＦＬ接着層１４は、ＲＦＬ水溶液に含まれる固形分により形成されており、レゾルシン・ホルマリン樹脂（ＲＦ樹脂）とゴムラテックス由来のゴム成分とを含む。また、ＲＦＬ接着層１４は、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有する。ＲＦＬ接着層１４に含まれるセルロース系微細繊維は、実施形態１における歯付ベルト本体１０に含まれるのと同一の構成である。このようにＲＦＬ接着層１４が、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有することにより、歯部側補強布１２の歯付ベルト本体１０への高い接着力を得ることができる。

ＲＦＬ接着層１４では、セルロース系微細繊維は特定の方向に配向しておらず、無配向である。

ＲＦＬ接着層１４におけるセルロース系微細繊維の含有量は、歯部側補強布１２の歯付ベルト本体１０への高い接着性を得る観点から、好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは１．０質量％以上、更に好ましくは２．０質量％以上であり、また、好ましくは１２質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、更に好ましくは８質量％以下である。

ＲＦＬ接着層１４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、歯部側補強布１２の歯付ベルト本体１０への高い接着性を得る観点から、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３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。

なお、ＲＦＬ接着層１４には、繊維径が１０μｍ以上の短繊維が含まれていないことが好ましいが、歯部側補強布１２の歯付ベルト本体１０への接着性を阻害しない範囲でかかる短繊維が含まれていてもよい。

なお、歯付ベルト本体１０の基部１１ａを形成するゴム組成物には、実施形態１及び２と同様にセルロース系微細繊維を含んでいても、また、セルロース系微細繊維を含んでいなくても、どちらでもよい。歯付ベルト本体１０の歯部１１ｂを形成するゴム組成物には、実施形態１及び３と同様にセルロース系微細繊維を含んでいても、また、セルロース系微細繊維を含んでいなくても、どちらでもよい。

その他の構成は実施形態１と同一である。

以上の構成の実施形態４に係る歯付ベルトＢによれば、歯部側補強布１２と歯付ベルト本体１０との間に設けられたＲＦＬ接着層１４が、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有していることにより、歯部側補強布１２の歯付ベルト本体１０への高い接着力を得ることができることから、その優れた補強効果が得られ、特に歯部１１ｂの欠けが抑止され、その結果、高い耐久性を得ることができる。

（歯付ベルトＢの製造方法）
実施形態４に係る歯付ベルトＢの製造方法では、材料準備工程において、歯部側補強布１２’の作製の際に、歯部側補強布１２’に対して接着処理を施す。具体的には、歯部側補強布１２’に対して、ＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱するＲＦＬ接着処理を施す。また、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を施すことが好ましい。なお、ＲＦＬ接着処理後に、ゴム糊に浸漬して乾燥させるソーキングゴム糊接着処理、及び歯付ベルト本体１０側となる面にゴム糊をコーティングして乾燥させるコーティングゴム糊接着処理のうち１種又は２種のゴム糊接着処理を施してもよい。

《下地接着処理》
下地接着処理液は、例えば、エポキシ樹脂やイソシアネート樹脂（ブロックイソシアネート）等の下地接着処理剤をトルエン等の溶剤に溶解させた溶液、或いは、水に分散させた分散液である。下地接着処理液の液温は例えば２０〜３０℃である。下地接着処理液の固形分濃度は、好ましくは２０質量％以下である。

下地接着処理液への浸漬時間は例えば１〜３秒である。下地接着処理液への浸漬後の加熱温度（炉温度）は例えば２００〜２５０℃である。加熱時間（炉内滞在時間）は例えば１〜３分である。下地接着処理の回数は、１回のみであっても、また、２回以上であっても、どちらでもよい。歯部側補強布１２’には下地接着処理剤が付着するが、その付着量（目付量）は、歯部側補強布１２’を形成する繊維材料の質量を基準として例えば０．５〜８質量％である。

《ＲＦＬ接着処理》
ＲＦＬ水溶液は、レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物にゴムラテックスと共にセルロース系微細繊維を水に分散させた分散体（ゲル）を混合した水溶液である。ＲＦＬ水溶液の液温は例えば２０〜３０℃である。

レゾルシン（Ｒ）とホルマリン（Ｆ）とのモル比は例えばＲ／Ｆ＝１／１〜１／２である。ゴムラテックスとしては、例えば、ビニルピリジン・スチレン・ブタジエンゴムラテックス（Ｖｐ・Ｓｔ・ＳＢＲ）、クロロプレンゴムラテックス（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴムラテックス（ＣＳＭ）等が挙げられる。レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物（ＲＦ）とゴムラテックス（Ｌ）の固形分質量比は例えばＲＦ／Ｌ＝１／５〜１／２０である。

ＲＦＬ水溶液の固形分濃度は、好ましくは６．０質量％以上、より好ましくは９．０質量％以上であり、また、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下である。

ＲＦＬ水溶液への浸漬時間は例えば１〜３秒である。ＲＦＬ水溶液への浸漬後の加熱温度（炉温度）は例えば１００〜１８０である。加熱時間（炉内滞在時間）は例えば１〜５分である。ＲＦＬ接着処理の回数は、１回のみであっても、また、２回以上であっても、どちらでもよい。歯部側補強布１２’にはＲＦＬ接着層１４が付着するが、その付着量（目付量）は、歯部側補強布１２’を形成する繊維材料の質量を基準として例えば２〜５質量％である。

その他の方法は実施形態１と同一である。

［実施形態５］
実施形態５に係る歯付ベルトＢ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に基づいて説明する。

実施形態５に係る歯付ベルトＢでは、歯部側補強布１２に、ＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱するＲＦＬ接着処理、並びにゴム糊に浸漬して乾燥させるソーキングゴム糊接着処理、及び歯付ベルト本体１０側となる面にゴム糊をコーティングして乾燥させるコーティングゴム糊接着処理のうち１種又は２種のゴム糊接着処理が施されている。これにより、歯部側補強布１２は、図１０に示すように、ＲＦＬ接着処理により形成されたＲＦＬ接着層１４及びゴム糊接着処理により形成されたゴム糊接着層１５を介して歯付ベルト本体１０に接着されている。なお、ＲＦＬ接着処理の前には、エポキシ樹脂やイソシアネート樹脂（ブロックイソシアネート）等の下地接着処理剤をトルエン等の溶剤に溶解させた溶液、或いは、水に分散させた分散液からなる下地接着処理液に浸漬して加熱する下地接着処理が施され、ＲＦＬ接着層１４の下に下地接着層が設けられていることが好ましい。

ＲＦＬ接着層１４は、実施形態１と同様に繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有していても、また、かかるセルロース系微細繊維を含有していなくても、どちらでもよい。

ゴム糊接着層１５は、ゴム糊に含まれる固形分のゴム組成物により形成されており、そして、ゴム糊接着層１５を形成するゴム組成物は、ゴム成分に、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含む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ものである。このようにゴム糊接着層１５が、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有していることにより、歯部側補強布１２の歯付ベルト本体１０への高い接着力を得ることができる。

ゴム糊接着層１５を形成するゴム組成物のゴム成分としては、例えば、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、不飽和カルボン酸金属塩で強化された水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、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）、及びクロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）等が挙げられる。歯付ベルト本体１０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。ゴム糊接着層１５を形成するゴム組成物のゴム成分は、歯付ベルト本体１０を形成するゴム組成物のゴム成分と同一であっても、また、異なっていても、どちらでもよい。

ゴム糊接着層１５を形成するゴム組成物に含まれるセルロース系微細繊維は、実施形態１における歯付ベルト本体１０に含まれるのと同一の構成である。ゴム糊接着層１５では、セルロース系微細繊維は特定の方向に配向しておらず、無配向である。

ゴム糊接着層１５におけるセルロース系微細繊維の含有量は、歯部側補強布１２の歯付ベルト本体１０への高い接着性を得る観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３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。

ゴム配合剤としては、補強材、摩擦係数低減材、架橋剤、老化防止剤等が挙げられる。

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、歯付ベルト本体１０を形成するゴム組成物における補強材の含有量よりも少ないことが好ましく、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば１０〜３０質量部である。

摩擦係数低減材としては、例えば、超高分子量ポリエチレン樹脂粉、フッ素樹脂粉、モリブデン等が挙げられる。摩擦係数低減材は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。摩擦係数低減材の含有量は、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば５〜１５質量部である。

架橋剤としては、硫黄及び有機過酸化物が挙げられる。架橋剤として、硫黄が配合されていてもよく、また、有機過酸化物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、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０．３〜５質量部であり、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０．３〜５質量部である。

加硫促進剤としては、例えば、チウラム系（例えばＴＥＴＤ、ＴＴ、ＴＲＡなど）、チアゾール系（例えばＭＢＴ、ＭＢＴＳ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１〜３質量部である。

老化防止剤としては、例えば、アミン−ケトン系老化防止剤、ジアミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤等が挙げられる。老化防止剤は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。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１〜３質量部である。

なお、ゴム糊接着層１５を形成するゴム組成物には、繊維径が１０μｍ以上の短繊維が含まれていないことが好ましいが、歯部側補強布１２の歯付ベルト本体１０への接着性を阻害しない範囲でかかる短繊維が含まれていてもよい。

なお、歯付ベルト本体１０の基部１１ａを形成するゴム組成物には、実施形態１及び２と同様にセルロース系微細繊維を含んでいても、また、セルロース系微細繊維を含んでいなくても、どちらでもよい。歯付ベルト本体１０の歯部１１ｂを形成するゴム組成物には、実施形態１及び３と同様にセルロース系微細繊維を含んでいても、また、セルロース系微細繊維を含んでいなくても、どちらでもよい。

以上の構成の実施形態５に係る歯付ベルトＢによれば、歯部側補強布１２と歯付ベルト本体１０との間に設けられたゴム糊接着層１５が、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有していることにより、歯部側補強布１２の歯付ベルト本体１０への高い接着力を得ることができることから、その優れた補強効果が得られ、特に歯部１１ｂの欠けが抑止され、また、優れた耐油性を得ることもできる。更に、ゴム糊接着層１５が、繊維径の分布範囲が５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有していることにより、歯部側表面の高い耐摩耗性を得ることができる。その結果、高い耐久性を得ることができる。

（歯付ベルトＢの製造方法）
実施形態５に係る歯付ベルトＢの製造方法では、材料準備工程において、歯部側補強布１２’の作製の際に、歯部側補強布１２’に対して接着処理を施す。具体的には、歯部側補強布１２’に対して、ＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱するＲＦＬ接着処理に加えて、ゴム糊に浸漬して乾燥させるソーキングゴム糊接着処理、及び歯付ベルト本体１０側となる面にゴム糊をコーティングして乾燥させるコーティングゴム糊接着処理のうち１種又は２種のゴム糊接着処理を施す。なお、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を施すことが好ましい。

下地接着処理は、実施形態４と同一である。

《ＲＦＬ接着処理》
ＲＦＬ水溶液は、レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物にゴムラテックスを混合した水溶液である。なお、ＲＦＬ接着層１４にセルロース系微細繊維を含める場合には、実施形態４と同様、ＲＦＬ水溶液にセルロース系微細繊維を水に分散させた分散体（ゲル）を含めればよい。ＲＦＬ水溶液の液温は例えば２０〜３０℃である。ＲＦＬ水溶液の固形分濃度は、好ましくは３０質量％以下である。

レゾルシン（Ｒ）とホルマリン（Ｆ）とのモル比は例えばＲ／Ｆ＝１／１〜１／２である。ゴムラテックスとしては、例えば、ビニルピリジン・スチレン・ブタジエンゴムラテックス（Ｖｐ・Ｓｔ・ＳＢＲ）、クロロプレンゴムラテックス（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴムラテックス（ＣＳＭ）等が挙げられる。レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物（ＲＦ）とゴムラテックス（Ｌ）の固形分質量比は例えばＲＦ／Ｌ＝１／５〜１／２０である。

ＲＦＬ水溶液への浸漬時間は例えば１〜３秒である。ＲＦＬ水溶液への浸漬後の加熱温度（炉温度）は例えば１００〜１８０℃である。加熱時間（炉内滞在時間）は例えば１〜５分である。ＲＦＬ接着処理の回数は、１回のみであっても、また、２回以上であっても、どちらでもよい。歯部側補強布１２’にはＲＦＬ接着層１４が付着するが、その付着量（目付量）は、歯部側補強布１２’を形成する繊維材料の質量を基準として例えば２〜５質量％である。

《ゴム糊接着処理》
ゴム糊は、ゴム糊接着層１５を形成するセルロース系微細繊維を含有するゴム組成物の架橋前の未架橋ゴム組成物をトルエン等の溶剤に溶解させた溶液である。ゴム糊の作製は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、疎水化したセルロース系微細繊維を溶剤に分散させた分散体とゴム成分を溶剤に溶解させた溶液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、各種のゴム配合剤を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する。

そして、その未架橋ゴム組成物を溶剤に投入し、均一な溶液となるまで攪拌することによりゴム糊を作製する。ゴム糊の液温は例えば２０〜３０℃である。

ゴム糊の固形分濃度は、ソーキングゴム糊接着処理用では、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上であり、また、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下である。コーティングゴム糊接着処理用では、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上であり、また、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。

ソーキングゴム糊接着処理の場合、ゴム糊への浸漬時間は例えば１〜３秒である。ゴム糊への浸漬後の乾燥温度（炉温度）は例えば５０〜１００℃である。乾燥時間（炉内滞在時間）は例えば１〜３分である。ソーキングゴム糊接着処理の回数は、１回のみであっても、また、２回以上であっても、どちらでもよい。歯部側補強布１２’にはゴム糊接着層１５が付着するが、その付着量（目付量）は、歯部側補強布１２’を形成する繊維材料の質量を基準として例えば２〜５質量％である。

コーティングゴム糊接着処理の場合、コーティング後の乾燥温度（炉温度）は例えば５０〜１００℃である。乾燥時間（炉内滞在時間）は例えば１〜３分である。コーティングゴム糊接着処理の回数は、１回のみであっても、また、２回以上であっても、どちらでもよい。歯部側補強布１２’にはゴム糊接着層１５が付着するが、その付着量（目付量）は、歯部側補強布１２’を形成する繊維材料の質量を基準として例えば２〜５質量％である。

その他の方法は実施形態１と同一である。

（未架橋ゴム組成物）
以下の歯付ベルト本体形成用の未架橋ゴム組成物のゴム１〜７及び歯部側補強布のゴム糊接着層用の未架橋ゴム組成物のゴム８〜１４を作製した。各配合については、表１及び２にも示す。

＜ゴム１＞
まず、トルエンに粉末セルロース（日本製紙社製 商品名：ＫＣフロック Ｗ−ＧＫ）を分散させた分散液を調製し、高圧ホモジナイザーを用い、その分散液同士を衝突させて粉末セルロースをセルロース微細繊維に解繊して、トルエンにセルロース微細繊維が分散した分散液を得た。従って、セルロース微細繊維は、機械的解繊手段によって製造され、また、疎水化処理されていないものである。

次いで、そのトルエンにセルロース微細繊維が分散した分散体と、トルエンにＨ−ＮＢＲ（日本ゼオン社製 商品名：Zetpol 2020）を溶解させると共に可塑剤（ＤＩＣ社製 商品名：Ｗ−２６０）を添加した溶液とを混合し、トルエン及び可塑剤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。なお、マスターバッチにおける各成分の含有量は、セルロース系微細繊維が２５質量％、可塑剤が２５質量％、及びＨ−ＮＢＲが５０質量％であった。

続いて、Ｈ−ＮＢＲ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。Ｈ−ＮＢＲ及びマスターバッチの混合質量比を９８：４とし、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１質量部となるようにした。

そして、Ｈ−ＮＢＲ、セルロース微細繊維、及び可塑剤を混練すると共に、そこに、Ｈ−ＮＢＲ１００質量部に対し、補強材のＦＥＦカーボンブラック（東海カーボン社製 商品名：シーストＳＯ）を４０質量部、加工助剤のステアリン酸（日油社製 商品名：ステアリン酸つばき）を１質量部、加硫促進助剤の酸化亜鉛（堺化学工業社製 商品名：酸化亜鉛２種）を５質量部、可塑剤を２４質量部、共架橋剤の液状ＮＢＲ（日本ゼオン社製、商品名：Nipol 1312）を５質量部、架橋剤の硫黄（日本乾溜工業社製 商品名：オイルサルファー）を０．５質量部、チウラム系加硫促進剤（大内新興化学社製、商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ）を２質量部、及びアミン−ケトン系老化防止剤（大内新興株式会社製、商品名：ノクラック２２４）を２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。その未架橋ゴム組成物をゴム１とした。なお、ゴム１における可塑剤の含有量は、マスターバッチに含まれていたものと、後に添加したものとを合わせてＨ−ＮＢＲ１００質量部に対して２５質量部である。

＜ゴム２＞
セルロース微細繊維の含有量がＨ−ＮＢＲ１００質量部に対して３質量部となるようにしたことを除いてゴム１と同様に作製した未架橋ゴム組成物をゴム２とした。

＜ゴム３＞
セルロース微細繊維の含有量がＨ−ＮＢＲ１００質量部に対して５質量部となるようにしたことを除いてゴム１と同様に作製した未架橋ゴム組成物をゴム３とした。

＜ゴム４＞
セルロース微細繊維の含有量がＨ−ＮＢＲ１００質量部に対して１０質量部となるようにしたことを除いてゴム１と同様に作製した未架橋ゴム組成物をゴム４とした。

＜ゴム５＞
セルロース微細繊維の含有量がＨ−ＮＢＲ１００質量部に対して１５質量部となるようにしたことを除いてゴム１と同様に作製した未架橋ゴム組成物をゴム５とした。

＜ゴム６＞
セルロース微細繊維の含有量がＨ−ＮＢＲ１００質量部に対して２５質量部となるようにしたことを除いてゴム１と同様に作製した未架橋ゴム組成物をゴム６とした。

＜ゴム７＞
Ｈ−ＮＢＲを素練りすると共に、そこに、Ｈ−ＮＢＲ１００質量部に対し、補強材のＦＥＦカーボンブラックを４０質量部、加工助剤のステアリン酸を１質量部、加硫促進助剤の酸化亜鉛を５質量部、可塑剤を１０質量部、共架橋剤の液状ＮＢＲを５質量部、架橋剤の硫黄を０．５質量部、チウラム系加硫促進剤を２質量部、及びアミン−ケトン系老化防止剤を２質量部それぞれ投入して混練することにより未架橋ゴム組成物を作製した。その未架橋ゴム組成物をゴム７とした。従って、ゴム７は、セルロース微細繊維を含まない。

＜ゴム８＞
メタクリル酸亜鉛強化Ｈ−ＮＢＲ（日本ゼオン社製 商品名：Zeoforte ZSC 2295）及びＨ−ＮＢＲ（日本ゼオン社製 商品名：Zetpole 2020）を、前者及び後者の混合質量比を５０：５０として素練りすると共に、そこに、これらのゴム成分１００質量部に対し、補強材のＦＥＦカーボンブラック（東海カーボン社製 商品名：シーストＳＯ）を２０質量部、摩擦係数低減材の超高分子量ポリエチレン粉末（三井化学社製 商品名：ミペロンＸＭ−２２０）を１０質量部、架橋剤の硫黄（日本乾溜工業社製 商品名：オイルサルファー）を０．５質量部、チウラム系加硫促進剤（大内新興化学社製、商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ）を２質量部、及びアミン−ケトン系老化防止剤（大内新興株式会社製、商品名：ノクラック２２４）を２質量部それぞれ投入して混練することにより未架橋ゴム組成物を作製した。その未架橋ゴム組成物をゴム８とした。従って、ゴム８は、セルロース微細繊維を含まない。

＜ゴム９＞
メタクリル酸亜鉛強化Ｈ−ＮＢＲ及びＨ−ＮＢＲ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。メタクリル酸亜鉛強化Ｈ−ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、及びマスターバッチの混合質量比を５０：４８：４とし、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１質量部となるようにした。

そして、メタクリル酸亜鉛強化Ｈ−ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、セルロース微細繊維、及び可塑剤を混練すると共に、そこに、メタクリル酸亜鉛強化Ｈ−ＮＢＲ及びＨ−ＮＢＲのゴム成分１００質量部に対し、補強材のＦＥＦカーボンブラックを２０質量部、超高分子量ポリエチレン粉末を１０質量部、架橋剤の硫黄を０．５質量部、チウラム系加硫促進剤を２質量部、及びアミン−ケトン系老化防止剤を２質量部それぞれ投入して混練することにより未架橋ゴム組成物を作製した。その未架橋ゴム組成物をゴム９とした。

＜ゴム１０＞
セルロース微細繊維の含有量がゴム成分１００質量部に対して３質量部となるようにしたことを除いてゴム９と同様に作製した未架橋ゴム組成物をゴム１０とした。

＜ゴム１１＞
セルロース微細繊維の含有量がゴム成分１００質量部に対して５質量部となるようにしたことを除いてゴム９と同様に作製した未架橋ゴム組成物をゴム１１とした。

＜ゴム１２＞
セルロース微細繊維の含有量がゴム成分１００質量部に対して１０質量部となるようにしたことを除いてゴム９と同様に作製した未架橋ゴム組成物をゴム１２とした。

＜ゴム１３＞
セルロース微細繊維の含有量がゴム成分１００質量部に対して１５質量部となるようにしたことを除いてゴム９と同様に作製した未架橋ゴム組成物をゴム１３とした。

＜ゴム１４＞
セルロース微細繊維の含有量がゴム成分１００質量部に対して２５質量部となるようにしたことを除いてゴム９と同様に作製した未架橋ゴム組成物をゴム１４とした。

（試作評価用歯付ベルト）
以下の実施例１〜１３及び比較例１の試験評価用歯付ベルト（歯部ピッチ８ｍｍ及びベルト幅１０ｍｍ）を作製した。それぞれの構成は表３にも示す。

＜実施例１＞
実施例１の歯付ベルトには、歯付ベルト本体を形成する未架橋ゴム組成物として、セルロース微細繊維を含有するゴム１を用いた。

歯部側補強布として、ウレタン糸にアラミド繊維（帝人社製、商品名：テクノーラ）を巻き付けて伸縮性を付与したカバーリング糸を緯糸、及びナイロン撚糸を経糸とした織布を用いた。この歯部側補強布の織布に対し、下地接着処理としてエポキシ樹脂溶液に浸漬した後に加熱する下地接着処理、及びＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱するＲＦＬ接着処理を施した。また、ＲＦＬ接着処理を施した歯部側補強布の織布に対し、ゴム糊に浸漬して乾燥させるソーキングゴム糊接着処理を２度繰り返して施した。ゴム糊として、セルロース微細繊維を含有しないゴム８を溶剤のトルエンに溶解させた固形分濃度が１０質量％のものを用いた。ゴム糊の液温は２５℃であった。ゴム糊への浸漬時間は５秒とした。ゴム糊への浸漬後の乾燥温度は１００℃及び乾燥時間は４０秒とした。

心線として、ガラス繊維製のものを用いた。

＜実施例２＞
歯付ベルト本体を形成する未架橋ゴム組成物として、セルロース微細繊維を含有するゴム２を用いたことを除いて実施例１と同様に実施例２の歯付ベルトを作製した。

＜実施例３＞
歯付ベルト本体を形成する未架橋ゴム組成物として、セルロース微細繊維を含有するゴム３を用いたことを除いて実施例１と同様に実施例３の歯付ベルトを作製した。

＜実施例４＞
歯付ベルト本体を形成する未架橋ゴム組成物として、セルロース微細繊維を含有するゴム４を用いたことを除いて実施例１と同様に実施例４の歯付ベルトを作製した。

＜実施例５＞
歯部側補強布のソーキングゴム糊接着処理にセルロース微細繊維を含有するゴム９のゴム糊を用いたことを除いて実施例４と同様に実施例５の歯付ベルトを作製した。

＜実施例６＞
歯部側補強布のソーキングゴム糊接着処理にセルロース微細繊維を含有するゴム１０のゴム糊を用いたことを除いて実施例４と同様に実施例６の歯付ベルトを作製した。

＜実施例７＞
歯部側補強布のソーキングゴム糊接着処理にセルロース微細繊維を含有するゴム１１のゴム糊を用いたことを除いて実施例４と同様に実施例７の歯付ベルトを作製した。

＜実施例８＞
歯部側補強布のソーキングゴム糊接着処理にセルロース微細繊維を含有するゴム１２のゴム糊を用いたことを除いて実施例４と同様に実施例８の歯付ベルトを作製した。

＜実施例９＞
歯部側補強布のソーキングゴム糊接着処理にセルロース微細繊維を含有するゴム１３のゴム糊を用いたことを除いて実施例４と同様に実施例９の歯付ベルトを作製した。

＜実施例１０＞
歯部側補強布のソーキングゴム糊接着処理にセルロース微細繊維を含有するゴム１４のゴム糊を用いたことを除いて実施例４と同様に実施例１０の歯付ベルトを作製した。

＜実施例１１＞
歯付ベルト本体を形成する未架橋ゴム組成物として、セルロース微細繊維を含有するゴム５を用いたことを除いて実施例１と同様に実施例１１の歯付ベルトを作製した。

＜実施例１２＞
歯付ベルト本体を形成する未架橋ゴム組成物として、セルロース微細繊維を含有するゴム６を用いたことを除いて実施例１と同様に実施例１２の歯付ベルトを作製した。

＜実施例１３＞
歯付ベルト本体を形成する未架橋ゴム組成物として、セルロース微細繊維を含有しないゴム７を用い、歯部側補強布のソーキングゴム糊接着処理にセルロース微細繊維を含有するゴム１２のゴム糊を用いたことを除いて実施例１と同様に実施例１３の歯付ベルトを作製した。

＜比較例＞
歯付ベルト本体を形成する未架橋ゴム組成物として、セルロース微細繊維を含有しないゴム７を用い、歯部側補強布のソーキングゴム糊接着処理にセルロース微細繊維を含有しないゴム８のゴム糊を用いたことを除いて実施例１と同様に比較例の歯付ベルトを作製した。

（試験評価方法）
＜セルロース微細繊維の平均繊維径・繊維径分布＞
ゴム１〜６及びゴム９〜１４を架橋させたゴム組成物の試料を、実施例１〜１３の歯付ベルトの歯付ベルト本体及びゴム糊接着層から採取し、そのゴム組成物の試料を凍結粉砕した後、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察すると共に、５０本の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。

＜ベルト走行試験＞
図１１は、ベルト走行試験機３０のプーリレイアウトを示す。

このベルト走行試験機３０は、駆動プーリ３１と、従動プーリ３２と、アイドラプーリ３３とを有する。駆動プーリ３１は、プーリ周縁に２１箇所の歯部噛合溝が設けられている。従動プーリ３２は、プーリ周縁に４２箇所の歯部噛合溝が設けられている。アイドラプーリ３３は、ベルト背面を押圧するためにプーリ周縁がフラットに形成されている。駆動プーリ３１、従動プーリ３２、及びアイドラプーリ３３は、いずれも炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）製である。

実施例１〜１３及び比較例のそれぞれの歯付ベルトＢについて、このベルト走行試験機３０を用い、以下のようにして耐歯欠け性及び耐摩耗性を評価した。

−耐歯欠け性評価−
予め、歯付ベルトＢの質量を測定した。その後、ベルト走行試験機３０に歯付ベルトＢを巻き掛け、従動プーリ３２に後方向きに荷重をかけて歯付ベルトＢに２１６Ｎの張力を負荷した。そして、歯付ベルトＢに負荷される張力が５５０Ｎとなるようにし、駆動プーリ３１を３０００ｒｐｍの回転数で回転させてベルト走行させ、歯部の欠損が発生するまでの走行時間を歯部耐久寿命とした。ベルト走行試験は、実施例１〜１３及び比較例の全てについて室温雰囲気で行うと共に、実施例１〜４、１１、１２、及び比較例については８０℃雰囲気でも行った。

−耐摩耗性評価−
前記の耐摩耗性の測定と同条件にて歯付ベルトＢを３００時間ベルト走行させた。ベルト走行後、再び歯付ベルトＢの質量を測定し、走行前後の質量差を摩耗質量として算出した。

＜耐油性試験＞
実施例１〜１３及び比較例のそれぞれの歯付ベルトについて、質量を測定した後に新品のエンジンオイル中に１４０℃にて１６８時間浸漬した。その後、付着油をエアーガンにて十分に除去し、再度質量を測定した。浸漬前後の質量の変化率（％にて表記）を算出した。

（試験評価結果）
試験結果を表４及び５に示す。なお、以下、セルロース微細繊維の含有量は、特に記載しなくても、ゴム成分１００質量部に対する質量部を意味する。

＜セルロース微細繊維の平均繊維径・繊維径分布＞
表４によれば、ゴム１〜６及びゴム９〜１４を架橋させたゴム組成物に含有された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。

＜ベルト走行試験＞
−耐歯欠け性（室温）−
歯付ベルト本体及びゴム糊接着層のいずれにもセルロース微細繊維が含有されていない比較例１では、室温における歯部耐久寿命は３８４時間であった。

これに対し、歯付ベルト本体のみにセルロース微細繊維が含有されており、その含有量が、それぞれ０質量部、１質量部、３質量部、５質量部、１０質量部、１５質量部、及び２５質量部である実施例１〜４及び１１〜１２では、室温における歯部耐久寿命が順に５２８時間、６９６時間、時間７９２、８６４時間、９３６時間、及び１０５６時間であった。つまり、本実施例の範囲では、セルロース微細繊維の含有量が増えるにつれて歯部耐久寿命が長くなることが分かる。

また、歯付ベルト本体におけるセルロース微細繊維の含有量が同じ１０質量部である実施例４〜１０において、ゴム糊接着層におけるセルロース微細繊維の含有量が増えるにつれて、基本的に歯部耐久寿命が長くなっているのが分かる。具体的には、実施例４〜１０におけるゴム糊接着層におけるセルロース微細繊維の含有量が、それぞれ０質量部、１質量部、３質量部、５質量部、１０質量部、１５質量部、及び２５質量部であるのに対し、室温における歯部耐久寿命が順に８６４時間、９１２時間、９６０時間、１０３２時間、１０８０時間、１１２８時間、及び１１２８時間であった。なお、実施例９及び１０では、歯部耐久寿命が同じであることから、セルロース微細繊維の含有量が１５質量部以上では、歯部耐久性を高める効果が飽和している可能性が考えられる。

また、ゴム糊接着層のみにセルロース微細繊維を１０質量部含有させた実施例１３では、歯部耐久寿命が４５６時間であり、比較例１の３８４時間に対しては幾分長い。しかしながら、歯付ベルト本体におけるセルロース微細繊維の含有量が１０質量部である実施例８の場合、ゴム糊接着層におけるセルロース微細繊維の含有量が実施例１３と同じであるが、歯部耐久寿命が１０８０時間と大幅に優れることが分かる。

以上から、歯付ベルト本体及びゴム糊接着層のいずれにセルロース微細繊維を含有させた場合でも歯部耐久寿命は向上するものの、歯付ベルト本体に含有させる場合の方がその効果は顕著であることが分かる。

−耐歯欠け性（８０℃）−
歯付ベルト本体及びゴム糊接着層のいずれにもセルロース微細繊維が含有されていない比較例１では、８０℃における歯部耐久寿命は２４０時間であった。

これに対し、歯付ベルト本体のみにセルロース微細繊維が含有されており、その含有量が、それぞれ０質量部、１質量部、３質量部、５質量部、１０質量部、１５質量部、及び２５質量部である実施例１〜４及び１１〜１２では、８０℃における歯部耐久寿命が順に４３２時間、６２４時間、７４４時間、７９２時間、８８８時間、及び９１２６時間であった。つまり、本実施例の範囲では、セルロース微細繊維の含有量が増えるにつれて高温での歯部耐久寿命が長くなることが分かる。

また、高温（８０℃）における歯部耐久寿命は、いずれも、室温における歯部耐久寿命よりも短くなっている。しかしながら、セルロース微細繊維が含有されていることにより、その劣化が軽減されていることが分かる。つまり、比較例１では、室温における歯部耐久寿命が３８４時間であったのに対し、８０℃における歯部耐久寿命が２４０時間であり、３８％程度劣化している。これに対し、歯付ベルト本体に１質量部のセルロース微細繊維を含有させた実施例１では、室温における歯部耐久寿命が５２８時間であったのに対し、８０℃における歯部耐久寿命が４３２時間であり、劣化は１８％程度である。実施例２、３、４、１１及び１２においても、その劣化は順に１０％、６％、８％、５％、及び１４％程度であり、いずれの場合も、セルロース微細繊維を含まない場合に比べると大きく軽減されていることが分かる。

このように、セルロース微細繊維が含有されていることによる高温における歯部耐久寿命の劣化が軽減される要因としては、線膨張係数の低下が考えられる。つまり、セルロース微細繊維が含有されていることにより、歯付ベルトの線膨張係数が低下する。線膨張係数が低下すると、高温における歯部の膨張が抑制される。その結果、歯部とプーリとの噛み合い精度が高温においても維持され、温度上昇に伴う歯部に対する負担の増加が抑制され、その結果、高温における歯部耐久寿命の劣化が抑制されるのではないかと推測される。

−耐摩耗性−
歯付ベルト本体及びゴム糊接着層のいずれにもセルロース微細繊維が含有されていない比較例１では摩耗質量が４．１ｇであった。また、歯付ベルト本体のみにセルロース微細繊維が含有されている実施例１〜４及び１１〜１２では、摩耗質量が３．９ｇ〜４．３ｇであった。従って、歯付ベルト本体のみにセルロース微細繊維が含有されていても、耐摩耗性の特別の向上が見られないことが分かる。

これに対し、歯付ベルト本体におけるセルロース微細繊維の含有量が同じ１０質量部である実施例４〜１０において、ゴム糊接着層におけるセルロース微細繊維の含有量は、それぞれ０質量部、１質量部、３質量部、５質量部、１０質量部、１５質量部、及び２５質量部であるのに対し、摩耗質量が順に４．２ｇ、３．３ｇ、２．５ｇ、２．１ｇ、１．８ｇ、１．４ｇ、及び１．３ｇであった。つまり、ゴム糊接着層におけるセルロース微細繊維の含有量が増えるにつれて摩耗質量が減少していることが分かる。ここで、摩耗質量が３．５ｇ以下となっていれば、従来に対して優位に改善されていると考えられる。

また、歯付ベルト本体にセルロース微細繊維が含有されていない実施例１３では、ゴム糊接着層にセルロース微細繊維が１０質量部含有されており、摩耗質量が２．０ｇであって、顕著に耐摩耗性が改善されていることが分かる。

以上から、耐摩耗性については、歯部側補強布のゴム糊接着層にセルロース微細繊維が含有されていることによって向上させる効果が発揮されると考えられる。

＜耐油性試験＞
歯付ベルト本体及びゴム糊接着層のいずれにもセルロース微細繊維が含有されていない比較例１では、耐油性の評価指標としての油膨潤前後の質量変化量が４．４％であった。

これに対し、歯付ベルト本体のみにセルロース微細繊維が含有されており、その含有量が、それぞれ０質量部、１質量部、３質量部、５質量部、１０質量部、１５質量部、及び２５質量部である実施例１〜４及び１１〜１２では、質量変化量が順に３．９％、３．７％、３．１％、２．８％、１．９％、及び１．５％であった。つまり、本実施例の範囲では、セルロース微細繊維の含有量が増えるにつれて質量変化量が小さくなっており、耐油性が向上することが分かる。

また、歯付ベルト本体におけるセルロース微細繊維の含有量が同じ１０質量部である実施例４〜１０において、ゴム糊接着層におけるセルロース微細繊維の含有量が、それぞれ０質量部、１質量部、３質量部、５質量部、１０質量部、１５質量部、及び２５質量部であるのに対し、質量変化量が順に２．８％、２．８％、２．７％、２．６％、２．３％、２．２％、及び２．１％であった。つまり、ゴム糊接着層におけるセルロース微細繊維の含有量が増えるにつれて、質量変化率が小さくなっており、耐油性は向上することが分かる。

また、ゴム糊接着層のみにセルロース微細繊維を１０質量部含有させた実施例１３では、質量変化率が４．３％であり、比較例１の４．４％に対して僅かに抑制されている。歯付ベルト本体におけるセルロース微細繊維の含有量が１０質量部である実施例８の場合、ゴム糊接着層におけるセルロース微細繊維の含有量は実施例１３同じであるが、質量変化率が２．３％である。

以上から、歯付ベルト本体にセルロース系微細繊維を含有させることにより耐油性を向上させることができ、歯部側補強布のゴム糊接着層のみにセルロース微細繊維を含有させた場合でも、効果は小さいとしても、耐油性が向上することが分かる。また、歯付ベルト本体に加えてゴム糊接着層にもセルロース微細繊維を含有させた場合には、耐油性がより顕著に向上することが分かる。

本開示は、歯付ベルトの技術分野において有用である。

Ｂ 歯付ベルト
１０ 歯付ベルト本体
１１ａ 基部
１１ｂ 歯部
１２ 心線
１３ 歯部側補強布
１４ ＲＦＬ接着層
１５ ゴム糊接着層

Claims (7)

1. 平帯状の基部と、前記基部の一方側の面にベルト長さ方向に間隔をおいて一体に設けられた複数の歯部と、を有するゴム組成物で形成された歯付ベルト本体
   を備えた歯付ベルトであって、
   前記基部を形成するゴム組成物、及び、前記歯部を形成するゴム組成物のうち少なくとも１つは、繊維径の分布範囲が８３〜３９０ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有する歯付ベルト。
2. 請求項１に記載された歯付ベルトにおいて、
   前記セルロース系微細繊維が化学的解繊手段によって製造されたものである歯付ベルト。
3. 請求項１に記載された歯付ベルトにおいて、
   前記セルロース系微細繊維が機械的解繊手段によって製造されたものである歯付ベルト。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された歯付ベルトにおいて、
   前記基部を形成するゴム組成物、及び、前記歯部を形成するゴム組成物のうち少なくとも１つにおける前記セルロース系微細繊維の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して１〜３０質量部である歯付ベルト。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載された歯付ベルトにおいて、
   前記歯付ベルト本体を形成するゴム組成物のゴム成分が水素添加アクリロニトリルゴムを含む歯付ベルト。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載された歯付ベルトにおいて、
   前記歯付ベルト本体に、ゴム成分を含む接着層を介してその歯部側表面を被覆するように貼設された歯部側補強布を備え、
   前記接着層に含まれるゴム成分が水素添加アクリロニトリルゴム及び不飽和カルボン酸金属塩で強化された水素添加アクリロニトリルゴムを含む歯付ベルト。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載された歯付ベルトにおいて、
   前記セルロース系微細繊維の繊維径の分布範囲が８３〜４００ｎｍを含むことを特徴とする歯付ベルト。

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