JP5489319B2 - 伝動ベルト用ゴム組成物及び伝動ベルト - Google Patents

Description

本発明は、伝動ベルト用ゴム組成物及び伝動ベルトに関する。

従来からＶベルト、Ｖリブドベルト等の伝動ベルトが広く使用されており、このような伝動ベルトは、例えば、自動車用補機を運転する場合の補機駆動用伝動ベルト等として広く用いられている。この補機駆動用伝動ベルトは、プーリ（樹脂、アルミニウム等の絶縁物）の間で静電気が発生することにより、電子機器へ悪影響を及ぼしたり、漏電による感電事故を引き起こすおそれがある。

このため、近年、補機駆動用伝動ベルトの電気抵抗を低下させる要求があり、具体的には、５００Ｖの電圧を印加して１００ｍｍの距離間で電気抵抗を測定した時に、その値が２００ＭΩ以下であること等の性質を有するものを提供することが望まれている。従って、伝動ベルトに導電性を付与する技術が種々開発されている。

特許文献１には、ＣＲポリマー、ハードカーボン及び電導性カーボンを主成分とするゴム組成物で形成された背面ゴム層からなる外被帆布ゴム複合体が被覆されたＶリブドベルトが開示されている。特許文献２には、カーボンファイバーが混入・混紡されている伝動ベルト用帆布がベルト本体の表面に接着されてなる伝動ベルトが開示されている。

また、特許文献３には、帆布とこれに付着したゴムからなる背面に位置する帆布層を有し、ゴム中に導電性のカーボンブラック、ケッチェンブラック、金属粉末又は炭素繊維等の導電材料を分散させることによって帆布層に導電性を付与したＶリブドベルトが開示されている。これらの技術は、ベルトの背面側に導電性を付与することにより、上述した問題の発生を防止するものである。

しかしながら、このような構成からなる伝動ベルトは、新品のベルトに導電性を付与することができても、エンジンに取り付け、走行させることによってベルトの導電性が失われてしまう。従って、近年、走行後のベルトにも導電性を維持させることが必要となってきているが、このような要求に応じることが現状では困難である。また、底ゴム層面にも導電性を付与することも求められており、ベルト走行によって電気抵抗の上昇が少ないゴム配合技術を提供することも望まれている。
特開平６−３２３３６８号公報 特開平１０−３８０３３号公報 特開平１０−１８４８１２号公報

本発明は、上記現状に鑑み、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトを製造することができる伝動ベルト用ゴム組成物を提供することを目的とする。

本発明は、ゴム１００質量部に対して、ＤＢＰ吸油量３００ｃｍ^３／１００ｇ以上の導電性カーボンブラックと、窒素吸着比表面積４０〜１００ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量１００〜１６０ｃｍ^３／１００ｇのファーネスカーボンブラックとが下記式；
７０≦８Ｘ＋Ｙ≦２００、かつ、２≦Ｘ≦２０及び０＜Ｙ≦９０
〔式中、Ｘは、上記導電性カーボンブラックの含有量（質量部）を表す。Ｙは、上記ファーネスカーボンブラックの含有量（質量部）を表す。〕を満たす範囲内で配合されており、
上記ゴムは、エチレン−α−オレフィンエラストマーである
ことを特徴とする伝動ベルト用ゴム組成物である。

上記エチレン−α一オレフィンエラストマーは、ムーニー粘度ＭＬ_１＋４（１２５℃）が４０〜７０であることが好ましい。

上記エチレン−α−オレフィンエラストマーは、エチレン含量が５０〜７０質量％であることが好ましい。
上記ゴム１００質量部に対して、プロセスオイルが３０質量部以下の含有量で配合されていることが好ましい。

本発明はまた、上述の伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られることを特徴とする伝動ベルトでもある。
上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、引張モード、周波数１０Ｈｚ、静荷重３ｋｇｆ／ｃｍ^２、動歪０．６％、温度２５℃の条件下において、ベルト長手方向のｔａｎδが０．２５以下であることが好ましい。
請求項６記載の伝動ベルト。

上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、ＪＩＳ Ｋ６２２９に準じ、抽出溶剤がｎ−ヘキサン、試験方法がＡ法、抽出装置がタイプ１の条件下において、溶剤抽出量が１４％以下であることが好ましい。
上記伝動ベルトは、Ｖリブドベルト、ダブルリブドベルト又は平ベルトであることが好ましい。
以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の伝動ベルト用ゴム組成物は、伝動ベルトを製造するために使用されるゴム組成物であって、ゴム１００質量部に対して、ＤＢＰ吸油量３００ｃｍ^３／１００ｇ以上の導電性カーボンと、窒素吸着比表面積４０〜１００ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量１００〜１６０ｃｍ^３／１００ｇのファーネスカーボンブラックとが、７０≦８Ｘ＋Ｙ≦２００、かつ、２≦Ｘ≦２０及び０≦Ｙ≦９０〔式中、Ｘは、上記導電性カーボンの含有量（質量部）を表す。Ｙは、上記ファーネスカーボンブラックの含有量（質量部）を表す。〕を満たす範囲内で配合されているものである。このため、上記伝動ベルト用ゴム組成物を使用することにより、導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性のすべての特性に優れた伝動ベルトを得ることができる。ここで、本明細書において導電性とは、伝動ベルトに５００Ｖの電圧をかけた場合に、１００ｍｍの距離間で電気抵抗を測定し、その値が１０ＭΩ以下であることを導電性とする。

即ち、本発明で見出した重要な知見は、上記式を満たす範囲内で、上記導電性カーボンブラックと上記ファーネスカーボンブラックとを配合したゴム組成物を用いて伝動ベルトを製造した場合、特異的に、優れた導電性、走行後の導電維持特性を有し、かつ、優れた耐屈曲疲労性、耐磨耗性も有する伝動ベルトを得ることができることである。

従って、本発明の伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られる伝動ベルトは、走行後であってもベルト走行による電気抵抗の上昇を抑えることができ、優れた導電性を維持することが可能である。また、ベルト走行時に長期間の寿命を発揮させることができ、耐屈曲疲労性に優れたものである。更に、ベルト走行時の磨耗量を少なく抑えることができる。このような優れた特性を同時に獲得することは極めて困難であるが、本発明の伝動ベルト用ゴム組成物を使用すれば、同時に得ることができる。特に本発明では、ベルト走行による屈曲や摩擦摩耗等の動的刺激を受けても導電性を維持できると同時に、伝動ベルトに必要な耐屈曲疲労性や耐摩耗粘着性は従来の非導電仕様と変わらない、という点において極めて優れた特性を有している。

一般に導電性カーボンを多量に添加すると優れた導電性が得られ、導電性の維持も良好となるが、この手法を底ゴムに適用した場合、耐屈曲性や耐摩耗性が著しく悪くなるという問題がある。また逆に、必要最低量のカーボン量とすると、導電性の維持が悪くなるのは勿論のこと、カーボン量が少ないためにゴム分が多くなり、エンジンに取り付けて走行させた時に異音が発生する問題がある。これに対し、本発明では、ベルトに必要な特性をすべて満足しつつ、導電性の維持も良好なベルトを得ることができる。

上記導電性カーボンの含有量（Ｘ）が２質量部未満であると、得られる伝動ベルトの導電性が低下するおそれがある。２０質量部を超えると、耐屈曲疲労性、耐磨耗性が低下するおそれがある。９≦Ｘ≦２０であることが好ましい。

上記ファーネスカーボンブラックの含有量（Ｙ）が９０質量部を超えると、得られる伝動ベルトの耐屈曲疲労性、耐磨耗性が低下するおそれがある。５８≦Ｙ≦９０であることが好ましい。

上記伝動ベルト用ゴム組成物は、上記導電性カーボンの含有量（Ｘ）及びファーネスカーボンブラックの含有量（Ｙ）が上記範囲の量である他に、更に７０≦８Ｘ＋Ｙ≦２００の関係を満たす。この関係式を満たさない場合、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができないおそれがある。

上記導電性カーボンは、ＤＢＰ吸油量３００ｃｍ^３／１００ｇ以上のものである。３００ｃｍ^３／１００ｇ未満であると、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができないおそれがある。３５０ｃｍ^３／１００ｇ以上であることが好ましく、３５０〜５００ｃｍ^３／１００ｇであることがより好ましい。但し、５００ｃｍ^３／１００ｇを超える場合であっても、技術的に使用できる可能性はある。

なお、本明細書において、ＤＢＰ吸油量とは、カーボンブラック１００ｇあたりのＤＢＰ（フタル酸ジブチル）の吸収量であり、ＪＩＳ Ｋ６２１７に準処して測定されるものである。上記ＤＢＰ吸油量の値は、カーボンブラックの空隙率と正の相関があり、カーボンブラックの比表面積を間接的に定量するものである。

上記導電性カーボンは、導電性を有するものであって、上記特定のＤＢＰ吸油量を有するものであれば特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。
上記導電性カーボンとしては、例えば、サーマルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、カラーブラック等の導電性カーボンブラック；グラファイト等を挙げることができる。なかでも、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトが得られる点から、導電性カーボンブラックであることが好ましい。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記サーマルブラックは、天然ガスの熱分解により得られる大粒子径のカーボンであり、例えば、ＦＴカーボン、ＭＴカーボン等を挙げることができる。また、上記ケッチェンブラック、アセチレンブラックは、それぞれ天然ガス等の不完全燃焼、アセチレンの熱分解により得られるものであり、高導電性フィラーとして開発されたものである。

上記導電性カーボンのなかでも、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトが得られる点から、ケッチェンブラックを用いることが特に好ましい。
上記ケッチェンブラックは、平均一次粒子径が１〜５０ｎｍ、比表面積（ＢＥＴ）７００〜１３００ｍ^２／ｇであることが好ましい。これにより、本発明の効果をより効果的に得ることができる。

上記ケッチェンブラックの市販品としては、例えば、「ケッチェンＥＣ」、「ケッチェンＥＣ−６００ＪＤ」（商品名、ケッチェンブラック・インターナショナル社製）等を挙げることができる。

上記ファーネスカーボンブラックは、窒素吸着比表面積が４０〜１００ｍ^２／ｇのものである。窒素吸着比表面積が上記範囲内であると、少量の添加量で導電性を得ることが可能となることにより、上記式を満たす範囲内で配合したゴム組成物を用いて伝動ベルトを製造した場合、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性、耐磨耗性を得ることができる。４０ｍ^２／ｇ未満であると、得られる伝動ベルトの導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性、耐磨耗性が低下するおそれがある。

上記窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８８ “Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｃａｒｂｏｎ Ｂｌａｃｋ−ＳｕｒｆａｃｅＡｒｅａ ｂｙ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ”ＭｅｔｈｏｄＢによって測定される値である。この方法によるＩＲＢ＃６の測定値は、７６ｍ^２／ｇである。

上記ファーネスカーボンブラックは、ＤＢＰ吸油量１００〜１６０ｃｍ^３／１００ｇのものである。１６０ｃｍ^３／１００ｇを超えると、優れた耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができないおそれがある。

上記ファーネスカーボンブラックは、炭化水素油や天然ガスの不完全燃焼により得られるフィラーであって、上記特定の窒素吸着比表面積及びＤＢＰ吸油量を有するものであれば、特に限定されず、例えば、粒径に応じて、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＩＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＦ、ＦＥＦ、ＭＡＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＣＦ等を挙げることができる。上記ファーネスカーボンブラックのなかでも、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトが得られる点から、ＨＡＦ、ＦＥＦが好ましい。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記ファーネスカーボンブラックの市販品としては、例えば、Ｎ５５０（東海カーボン社製）、Ｎ３３０（東海カーボン社製）等を挙げることができる。

上記伝動ベルト用ゴム組成物に含まれるゴムとしては、例えば、クロロプレンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−α−オレフィンエラストマー、エチレン・プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、水素添加アクリロニトリルゴム等を挙げることができる。

なかでも、エチレン−α−オレフィンエラストマーが好ましい。ゴムとしてエチレン−α−オレフィンエラストマーを使用し、かつ、上記式を満たす範囲内で導電性カーボンとファーネスカーボンブラックとを配合することにより、より良好な導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性、耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができる。また、環境面からも好ましい。

上記エチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、例えば、エチレンを除くα−オレフィンとエチレンとジエン（非共役ジエン）との共重合体からなるゴム、エチレンを除くα−オレフィンとエチレンとの共重合体からなるゴム、それらの一部ハロゲン置換物、又は、これらの２種以上の混合物が用いられる。上記エチレンを除くα−オレフィンとしては、好ましくは、プロピレン、ブテン、ヘキセン及びオクテンからなる群より選択される少なくとも１種が用いられる。なかでも、エチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム（以下、ＥＰＤＭともいう）、エチレン−プロピレンコポリマー（ＥＰＭ）、エチレン−ブテンコポリマー（ＥＢＭ）、エチレン−オクテンコポリマー（ＥＯＭ）、これらのハロゲン置換物（特に、塩素置換物）、これらの２種以上の混合物が好ましく用いられる。

上記エチレン−α−オレフィンエラストマーにおいて、上記エチレンの含量は、上記エチレン−α−オレフィンエラストマーを構成するエチレン、α−オレフィン及びジエンの合計量１００質量％中に、５０〜７０質量％であることが好ましい。これにより、良好な導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性、耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができる。

上記ジエン成分としては、通常、１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン又はエチリデンノルボルネン等の非共役ジエンが適宜に用いられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記エチレン−α−オレフィンエラストマーにおいて、上記非共役ジエンがエラストマーのヨウ素価として５０以下であることが好ましく、４〜４０であることがより好ましい。上記エチレン−α−オレフィンエラストマーは、ムーニー粘度ＭＬ_１＋４（１２５℃）が４０〜７０のものであることが好ましい。これにより、良好な導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性、耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができる。

上記エチレン−α−オレフィンエラストマーの市販品としては、例えば、エスプレン３０１（商品名、住友化学社製）、Ｘ−３０１２Ｐ、３０８５（商品名、三井化学社製）、ＥＰ２１、ＥＰ６５（商品名、ＪＳＲ社製）、５７５４、５８２Ｆ（商品名、住友化学社製）等を挙げることができる。

上記伝動ベルト用ゴム組成物は、上記ゴム１００質量部に対して、プロセスオイルが３０質量部以下の含有量で配合されているものであることが好ましい。上記伝動ベルト用ゴム組成物にプロセスオイルを配合することにより、伝動ベルトの製造の際の加工性を向上させることが可能となる。しかし、例えば、ベルトの背面ゴム層をプロセスオイルを含有するゴム組成物を用いて製造した場合、プーリーとベルト背面との接触時に、ベルト背面での背面ゴム層の摩耗が生じ、平プーリからの離間時におけるベルトの剥離音や平プーリとの接触時にベルトがプーリをたたく音が発生する場合がある。

本発明の伝動ベルト用ゴム組成物は、プロセスオイルの添加量が少ない場合であっても加工性を向上させることができ、また、上記問題が生じることを抑制することができる。上記配合量が３０質量部を超えると、加工性が低下したり、耐屈曲疲労性、耐磨耗性が低下するおそれがある。５〜２５質量部であることがより好ましい。

上記プロセスオイルとしては、一般にゴムに使用されるものであれば特に限定されず、例えば、パラフィン系、ナフテン系、芳香族系等のプロセスオイル等を挙げることができる。なかでも、良好な音特性、耐屈曲疲労性、耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができる点から、パラフィン系プロセスオイルを使用することが好ましい。

上記伝動ベルト用ゴム組成物は、硫黄又は有機過酸化物によって架橋することができるものである。
上記有機過酸化物としては特に限定されず、例えば、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジ−ｔ−アミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、１，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルベンゼン、１，３−ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルベンゼン、２，２−ジ−ｔ−ブチルパーオキシブタン、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ｎ−ブチル−４，４−ジ−ｔ−ブチルバレレート、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン等のジアルキルパーオキサイド類；ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシマレート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシフタレート、ｔ−ブチルパーオキシジラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ベンゾイルパーオキシ）へキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシエステル類；ジシクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類；これらの混合物等を挙げることができる。なかでも、半減期１分を与える温度が１３０〜２００℃の範囲にある有機過酸化物が好ましく、特に、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジ−ｔ−アミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンを好適に用いることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記伝動ベルト用ゴム組成物において、上記有機過酸化物の配合量は、上記ゴム１００質量部（固形分）に対して、０．００１〜０．１モルであることが好ましい。０．００１モル未満であると、架橋が充分進行せず、機械的強度を発現しないおそれがある。０．１モルを超えると、加硫物のスコーチ安全性又は加硫物の伸びが実用的な範囲を逸脱するおそれがある。より好ましくは、０．００５〜０．０５モルである。

上記過酸化物架橋の場合はまた、架橋助剤を配合してもよい。架橋助剤を配合することによって、架橋度を上げて接着力を更に安定させ、粘着摩耗性等の問題を防止することができる。上記架橋助剤としては、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）、１，２ポリブタジエン、不飽和カルボン酸の金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンビスマレイミド、硫黄等通常パーオキサイド架橋に用いるものを挙げることができる。

上記硫黄加硫の場合、硫黄の添加量は、上記ゴム１００質量部に対して１〜３質量部であることが好ましい。
硫黄加硫の場合はまた、加硫促進剤を配合してもよい。加硫促進剤を配合することによって、加硫度を上げて粘着摩耗等の問題を防止することができる。上記加硫促進剤としては、一般的に加硫促進剤として使用されるものであればよく、例えば、Ｎ−オキシジエチレンベンゾチアゾール−２−スルフェンアミド（ＯＢＳ）、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）、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＭＤＣ）、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＥＤＣ）、Ｎ−シクロヘキシルベンゾチアゾール−２−スルフェンアミド、２−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアゾリルジスルフィド等を挙げることができる。

上記伝動ベルト用ゴム組成物は、短繊維を含むものであってもよい。上記短繊維としては特に限定されず、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミド等からなる短繊維を挙げることができる。上記短繊維を適宜選択することによって、耐摩耗性、異音防止性、耐屈曲疲労性等の性能を向上させることができる。上記短繊維の長さ又は形状等を適宜調整することにより、耐摩耗性、異音防止性等の性能を向上させることができるが、通常、上記短繊維の長さは、０．１〜３．０ｍｍであることが好ましい。

上記伝動ベルト用ゴム組成物は、上述した成分と共に、必要に応じて、シリカ等の増強剤、炭酸カルシウム、タルク等の充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤等の通常のゴム工業で用いられる種々の薬剤を含有するものであってもよい。

上記伝動ベルト用ゴム組成物は、上記ゴム、導電性カーボン、ファーネスカーボンブラック、必要に応じて、上述したような成分と共に、ロール、バンバリー等、通常の混合手段を用いて均一に混合することによって製造することができる。

本発明の伝動ベルトは、上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものである。従って、上記伝動ベルトは、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有するものであり、好適に使用することができる。

上記伝動ベルトとしては、ベルトを構成する少なくとも一部のゴム要素が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるもの等を挙げることができる。上記伝動ベルトとして、例えば、Ｖリブドベルト、ダブルリブドベルト又は平ベルト等を挙げることができる。

図１に、Ｖリブドベルトの一例を示す。図１は、Ｖリブドベルトの一例の横断面図（ベルト長手方向に直角な面）を示した概略図である。
図１のＶリブドベルト１は、背面ゴム層２及び底ゴム層３と、上記背面ゴム層２及び底ゴム層３の間に接着ゴム層４とを備えたものであり、ベルト長手方向に配設された心線５が上記接着ゴム層４によって固定されている。更に、上記底ゴム層３には、複数の断面Ｖ形溝（リブ）がベルト長手方向に連続して形成されている。多くの場合、底ゴム層３には、その耐側圧性を高めるために、ベルトの幅方向に配向して短繊維（図示せず）が分散されている。

上記Ｖリブドベルト１は、ベルトを構成する少なくとも一部のゴム要素が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものであるが、ここで、上記ゴム要素は、背面ゴム層２、底ゴム層３、接着ゴム層４である。上記ゴム要素のうち、背面ゴム層２又は底ゴム層３が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものであることが好ましく、背面ゴム層２及び底ゴム層３の両方が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものであることがより好ましい。この場合、上記Ｖリブドベルト１は、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有するものとなる。なお、背面ゴム層２又は底ゴム層３が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものでない場合は、そのゴム層は、例えば、上述したゴム、必要に応じて従来公知の他の成分を含む組成物を使用することにより得ることができる。

上記接着ゴム層４は、従来公知の組成物により得ることができ、例えば、上述したゴムを含むゴム組成物を用いて得ることができる。上記接着ゴム層４を得るためのゴム組成物は、ゴムとしてエチレン−α−オレフィンエラストマーを使用するものであることが好ましい。これにより、本発明の効果を得ることができる。また、ゴム組成物は、従来公知の他の成分を含むものであってもよい。

上記心線５としては、ポリエステル心線、ナイロン心線、ビニロン心線、アラミド心線等が好適に用いられる。上記ポリエステル心線としてはポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等が、上記ナイロン心線としては６，６−ナイロン（ポリヘキサメチレンアジパミド）、６ナイロンが好適に用いられる。上記アラミド心線としてはコポリパラフェニレン・３，４′オキシジフェニレン・テレフタルアミドやポリパラフェニレンテレフタルアミドやポリメタフェニレンイソフタルアミド等が好適に用いられる。これらの心線は、一般に、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス接着剤組成物（ＲＦＬ接着剤）等で接着処理されて、上記接着ゴム層４内に埋設されている。

図２に、平ベルトの一例を示す。図２は、平ベルトの一例の横断面図（ベルト長手方向に直角な面）を示した概略図である。
図２の平ベルト６は、背面ゴム層２及び底ゴム層３と、上記背面ゴム層２及び底ゴム層３の間に接着ゴム層４とを備えたものであり、ベルト長手方向に配設された心線５が上記接着ゴム層４によって固定されている。多くの場合、底ゴム層３には、その耐側圧性を高めるために、ベルトの幅方向に配向して短繊維（図示せず）が分散されている。

上記平ベルト６は、ベルトを構成する少なくとも一部のゴム要素が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものである。上記平ベルト６における背面ゴム層２、底ゴム層３、接着ゴム層４、心線５は、上記Ｖリブドベルト１と同様のものを使用することができる。また、背面ゴム層２、底ゴム層３が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られる形態が好ましい点も同様であり、この場合、上記平ベルト６は、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有するものとなる。

図３に、ダブルリブドベルトの一例を示す。図３は、ダブルリブドベルトの一例の横断面図（ベルト長手方向に直角な面）を示した概略図である。
図３のダブルリブドベルト７は、底ゴム層３と、上記底ゴム層３の間に接着ゴム層４とを備えたものであり、ベルト長手方向に配設された心線５が上記接着ゴム層４によって固定されている。更に、上記底ゴム層３には、複数の断面Ｖ形溝（リブ）がベルト長手方向に連続して形成されている。多くの場合、底ゴム層３には、その耐側圧性を高めるために、ベルトの幅方向に配向して短繊維（図示せず）が分散されている。

上記ダブルリブドベルト７は、ベルトを構成する少なくとも一部のゴム要素が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものである。上記ダブルリブドベルト７における底ゴム層３、接着ゴム層４、心線５は、上記Ｖリブドベルト１と同様のものを使用することができる。また、底ゴム層３が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られる形態が好ましい点も同様であり、この場合、上記ダブルリブドベルト７は、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有するものとなる。

上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、引張モード、周波数１０Ｈｚ、静荷重３ｋｇｆ／ｃｍ^２、動歪０．６％、温度２５℃の条件下において、ベルト長手方向（反列理方向）のｔａｎδが０．２５以下であることが好ましい。この場合、上記伝動ベルトは、導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性のすべてに優れたものとなる。上記ｔａｎδは、０．１０〜０．２０であることがより好ましい。

また、上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、上記条件下において、貯蔵弾性率Ｅ′が２０〜５０ＭＰａであることが好ましい。この場合、上記伝動ベルトは、導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性のすべてに優れたものとなる。本明細書において、上記ｔａｎδ、Ｅ′は、Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ社のＲＳＡＩＩを用いて、上記条件下でかつ試験片形状が厚さ１ｍｍ、幅５ｍｍ及び長さ６０ｍｍでチャック間距離が２２．７ｍｍの条件下において、動的粘弾性を測定することにより得られる値である。

上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、ＪＩＳ Ｋ６２２９に準じ、抽出溶剤がｎ−ヘキサン、試験方法がＡ法、抽出装置がタイプ１の条件下において、溶剤抽出量が１４％以下であることが好ましい。この場合、上記伝動ベルトは、導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性のすべてに優れたものとなる。上記溶剤抽出量は、５〜１４％であることがより好ましい。

上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準じたタイプＡデュロメーターによる硬度が８０〜９５であることが好ましい。また、上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準じた引張試験において、引張強さ５〜２０ＭＰａ、伸び１５０〜２５０％、Ｍ１００（伸び１００％時の引張応力）４．０〜１０．０ＭＰａであることが好ましい。上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムがこのような動的粘弾性特性を有するものである場合、伝動ベルトに要求される特性に優れたものとなる。また、導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性も優れたものとなる。

上記ｔａｎδ、Ｅ′、溶剤抽出量、硬度、引張強さ、伸び、Ｍ１００の加硫ゴム特性を有する伝動ベルトは、上述した伝動ベルト用ゴム組成物を適当に選択して用いることによって得ることが可能となる。

本発明の伝動ベルトは、従来より知られている通常の方法によって製造することができる。例えば、Ｖリブドベルトは、以下の製造方法により製造することができる。ゴム等の成分を含む組成物を密閉式混練機を用いて混練し、得られたゴム組成物をオープンロールにて圧延し、未加硫シートを製造する。得られた未加硫シートを底ゴム層や背面ゴム層に用い、ポリエステル心線等の心線が埋設された接着ゴム層と、底ゴム層とを積層させた後、背面ゴム層を接着させることにより、Ｖリブドベルトを得ることができる。

本発明の伝動ベルト用ゴム組成物は、ゴム１００質量部に対して、ＤＢＰ吸油量３００ｃｍ^３／１００ｇ以上の導電性カーボンと、窒素吸着比表面積４０〜１００ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量１００〜１６０ｃｍ^３／１００ｇのファーネスカーボンブラックとが上記式を満たす範囲内で配合されているものである。このような特定の関係を満たすように配合したゴム組成物であるため、これを使用することにより、導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性のすべての特性に優れた伝動ベルトを得ることができる。

以下に本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。また実施例中、「部」、「％」は特に断りのない限り「質量部」、「質量％」を意味する。

実施例１〜４、６〜１０、１６〜１７、１９〜２１、参考例１〜３、比較例１〜１３
伝動ベルトの底ゴム層、背面ゴム層の形成に使用したゴム組成物の配合を表１に示した。
また、接着ゴム層の形成に使用したゴム組成物の配合を表２に示した。

使用した市販品のエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）は、以下のものである。
エチレン含量６３質量％、プロピレン含量３４質量％、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）含量３質量％
ムーニー粘度ＭＬ_１＋４（１２５℃）４０

（伝動ベルトの製造）
底ゴム層、背面ゴム層の形成に使用したゴム組成物は、密閉式混練機を用いて混練し、得られたゴム組成物をオープンロールにて圧延し、未加硫シートとした。この未加硫シートを底ゴム層、背面ゴム層に用いた。また、接着ゴム層の形成に使用したゴム組成物を用いて同様に未加硫シートを作成し、接着ゴム層に用いた。ポリエステル心線が埋設された接着ゴム層と底ゴム層を積層させた後、背面ゴム層を接着させてＶリブドベルトを得た。

（加硫ゴム特性測定用の加硫ゴムシートの作成）
底ゴム層、背面ゴム層の形成に使用したゴム組成物を用い、上記伝動ベルトの製造と同様の方法で未加硫シートを得、更に加硫することによって加硫ゴム特性測定用の加硫ゴムシートを得た（加硫条件：１７０℃×２０分）。
上記で得られた加硫ゴムシートのベルト長手方向（反列理方向）のｔａｎδ、Ｅ′、溶剤抽出量、ゴム硬度、引張強さ、伸び、Ｍ１００を表３に示した。なお、これらの値は、上述した方法により測定した値である。

得られたＶリブドベルトについて、以下に述べるベルト台上試験を行い、それぞれ、電気抵抗特性、耐熱屈曲走行寿命、２４時間ベルト走行による摩耗量について調べた。その結果を表４に示した。電気抵抗測定の方法については、真鍮製ベースの上に、測定面を下にしてベルトを置き、その上に１ｋｇの重りを載せ、電気抵抗計の端子を真鍮製ベースに当てて５００Ｖの電圧をかけ、電気抵抗値の測定を行った（図４に、電気抵抗測定の概略図を示した）。

（ベルト走行による電気抵抗特性）
図５に示すような５軸のレイアウトにベルトを設置し、走行前の電気抵抗と２００時間走行後の電気抵抗の測定を行った。

（耐熱屈曲走行試験）
図５に示すような５軸のレイアウトにベルトを設置し、走行開始時からＶリブドベルトにクラックが発生するまでの時間にて評価した。表４に示した結果は、クラック発生に至るまでの時間を、比較例１を１００として指数換算することによって求めたものである。

（摩耗試験）
図６に示すような２軸のレイアウトにベルト設置し、ベルト走行前と２４時間走行後のベルト重量の差から重量摩耗率を評価した。表４に示した結果は、重量摩耗率を、比較例１を１００として指数換算することによって求めたものである。
また、粘着の有無についても評価した。摩耗試験を行ったベルトにおける粘着物の発生の有無を目視によって判定した。

比較例１（既存の一般的な配合の場合）には、２００時間走行後の電気抵抗が１０００ＭΩ以上であり、目標の１０ＭΩに及ばなかった。比較例２（ファーネスカーボンブラックのみ多量配合）は、２００時間走行後の電気抵抗が０．８ＭΩとなり、比較例１と比べると格段に良くなっているが、耐熱屈曲走行寿命が比較例１の８０％で、２４時間後の摩耗量も２．５倍多くなっていた。比較例３（導電性カーボンのみ多量配合）は、電気抵抗特性及び耐摩耗性は良いが、耐熱屈曲走行寿命が比較例１の４０％しかないものであった。

比較例４（導電性カーボン５部＋ファーネスカーボンブラック２０部）は、耐熱屈曲性、耐摩耗性には優れていたが、電気抵抗特性に劣っていた。比較例５、６（比較例２＋導電性カーボン）は、比較例２よりも耐摩耗性が良くなっていたが、耐熱屈曲性に劣っていた。比較例７（導電性カーボン１６部＋ファーネスカーボンブラック９０部）は、摩耗性１．５倍、耐熱屈曲性７０％であってこれらの特性に劣っていた。比較例８（導電性カーボン２０部＋ファーネスカーボンブラック６０部）は、耐熱屈曲性が比較例１の８０％であった。比較例９（導電性カーボン２２部＋ファーネスカーボン４０部）は、耐熱屈曲性７０％であった。また、上記式の範囲外である他の例（比較例１０〜１１）でも、すべての性能に優れたものは得られなかった。

実施例で得られたものは、耐熱屈曲走行寿命、耐摩耗性が比較例１とほぼ同等で、電気抵抗特性は格段に良いものであった。また比較例、実施例の結果からわかるように、ｔａｎδ（２５℃）が低くなると耐摩耗性が良くなっている。また、ヘキサン抽出量が多く（１４％以上）、またプロセスオイル量が多くなると摩耗特性が著しく悪化している。更に、粘着物も発生している。

図７に、実施例１〜１１、１６〜１８及び比較例１〜１１の導電性カーボン、ファーネスカーボンブラックの配合の関係を示した。図７に示したグラフから、耐熱屈曲走行寿命、耐摩耗性、電気抵抗特性のすべてに優れた伝動ベルトを得るためには、上記式の範囲に導電性カーボン、ファーネスカーボンブラックの配合を調整することが極めて重要であることが判る。

図８は、ファーネスカーボンブラックの特性とベルト諸特性の関係を示した図である。また、図９は、導電性カーボンの特性とベルト諸特性の関係を示した図である。これらの図の結果により、本発明における配合量範囲であり、かつ、ＤＢＰ吸油量及び窒素吸着比表面積を満たしていれば、カーボン種を変更しても走行後の電気抵抗やその他物性に差はなく、同様の結果が得られることが証明されている。逆に、本発明におけるＤＢＰ吸油量や窒素吸着比表面積の規定範囲から外れるカーボンを使用すると、導電性又はその他物性を満足することができないことが示されている。

図１０は、導電性カーボン、ファーネスカーボンブラックの配合量の関係を示したものであり、図中の数値はベルトの各特性値を示している。この結果により、本発明における上記式、ＤＢＰ吸油量、窒素吸着比表面積の重要な意義が証明されている。

実施例１２〜１５
底ゴム層、背面ゴム層の形成に使用したゴム組成物の配合を表５に示したものに変更した以外は、同様にして伝動ベルト及び加硫ゴム特性測定用の加硫ゴムシートを製造した。また、得られた伝動ベルト及び加硫ゴム特性測定用の加硫ゴムシートを同様に評価し、結果を表６、７に示した。

使用した市販品のエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）は、以下のものである。
〔Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ ４６４０〕
エチレン含量５５質量％、プロピレン含量４０．１質量％、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）含量４．９質量％
ムーニー粘度ＭＬ_１＋４（１２５℃）４０
〔Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ ４５７０〕
エチレン含量５０質量％、プロピレン含量４５．１質量％、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）含量４．９質量％
ムーニー粘度ＭＬ_１＋４（１２５℃）７０
〔Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ ４７７０〕
エチレン含量７０質量％、プロピレン含量２５．１質量％、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）含量４．９質量％
ムーニー粘度ＭＬ_１＋４（１２５℃）７０

実施例１２〜１５では、ムーニー粘度、エチレン含量の異なるものを検討した。ムーニー粘度、エチレン含量が高くなるほど、耐摩耗性、耐熱屈曲性が良くなることが明らかとなった。

本発明の伝動ベルトは、Ｖリブドベルト、ダブルリブドベルト、平ベルト等として好適に使用することができる。また、その他用途のベルトで導電性が必要とされるものへの適用も期待できるものである。

Ｖリブドベルトの横断面図（ベルト長手方向に直角な面）の一例である。 平ベルトの横断面図の一例である。 ダブルリブドベルトの横断面図の一例である。 電気抵抗測定の概略図である。 ベルト走行による電気抵抗特性、耐熱屈曲走行試験に使用する走行試験装置の概略図である。 磨耗試験を行う装置の概略図である。 実施例１〜１１及び比較例１〜９の導電性カーボン、ファーネスカーボンブラックの配合の関係を示したグラフである。 ファーネスカーボンブラックの特性とベルト諸特性の関係を示した図である。 導電性カーボンの特性とベルト諸特性の関係を示した図である。 導電性カーボン、ファーネスカーボンブラックの配合量の関係を示した図である。

符号の説明

１、１１、３１ Ｖリブドベルト
２ 背面ゴム層
３ 底ゴム層
４ 接着ゴム層
５ 心線
６ 平ベルト
７ ダブルリブドベルト
１２ 電気抵抗計
１３ 端子（測定部）
１４ 真鍮製ベース
１５ 重り（１ｋｇ）
２１、３２ 駆動プーリ
２２、３３ 従動プーリ

Claims (8)

1. ゴム１００質量部に対して、ＤＢＰ吸油量３００ｃｍ^３／１００ｇ以上の導電性カーボンブラックと、窒素吸着比表面積４０〜１００ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量１００〜１６０ｃｍ^３／１００ｇのファーネスカーボンブラックとが下記式；
   ７０≦８Ｘ＋Ｙ≦２００、かつ、２≦Ｘ≦２０及び０＜Ｙ≦９０
   〔式中、Ｘは、前記導電性カーボンブラックの含有量（質量部）を表す。Ｙは、前記ファーネスカーボンブラックの含有量（質量部）を表す。〕
   を満たす範囲内で配合されており、
   前記ゴムは、エチレン−α−オレフィンエラストマーである
   ことを特徴とする伝動ベルト用ゴム組成物。
2. エチレン−α−オレフィンエラストマーは、ムーニー粘度ＭＬ_１＋４（１２５℃）が４０〜７０である請求項１記載の伝動ベルト用ゴム組成物。
3. エチレン−α−オレフィンエラストマーは、エチレン含量が５０〜７０質量％である請求項１又は２記載の伝動ベルト用ゴム組成物。
4. ゴム１００質量部に対して、プロセスオイルが３０質量部以下の含有量で配合されている請求項１、２又は３記載の伝動ベルト用ゴム組成物。
5. 請求項１、２、３又は４記載の伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られることを特徴とする伝動ベルト。
6. 伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、引張モード、周波数１０Ｈｚ、静荷重３ｋｇｆ／ｃｍ^２、動歪０．６％、温度２５℃の条件下において、ベルト長手方向のｔａｎδが０．２５以下である請求項５記載の伝動ベルト。
7. 伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、ＪＩＳ Ｋ６２２９に準じ、抽出溶剤がｎ−ヘキサン、試験方法がＡ法、抽出装置がタイプ１の条件下において、溶剤抽出量が１４％以下である請求項５又は６記載の伝動ベルト。
8. Ｖリブドベルト、ダブルリブドベルト又は平ベルトである請求項５、６又は７記載の伝動ベルト。

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