JP6527009B2 - 伝動ベルト - Google Patents

Description

本発明は伝動ベルトに関する。

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、耐屈曲疲労性が優れる伝動ベルトを提供することである。

本開示は、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ゴム組成物でベルト本体の少なくとも一部が形成された伝動ベルトである。

本開示の伝動ベルトによれば、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ゴム組成物でベルト本体の少なくとも一部が形成されていることにより、優れた耐屈曲疲労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Ｖリブド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Ｖリブドベルトの要部の断面図である。 図３は、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。 図４は、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。 図５は、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。 図６は、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。 図７は、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。 図８は、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。 図９は、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。 図１０は、実施形態２に係る例示的な平ベルトを模式的に示す斜視図である。 図１１は、実施形態２に係る平ベルトの製造方法を示す第１の説明図である。 図１２は、実施形態２に係る平ベルトの製造方法を示す第２の説明図である。 図１３は、実施形態２に係る平ベルトの製造方法を示す第３の説明図である。 図１４は、摩擦係数測定装置の構成を示す図である。 図１５は、耐摩耗性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。 図１６は、耐屈曲疲労性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。 図１７は、摩擦・摩耗特性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。 図１８は、耐摩耗性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、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

［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、ベルト内周側のプーリ接触部分を構成する圧縮ゴム層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１６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１６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１６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１６の数は例えば３〜６個である（図１では６個）。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。

圧縮ゴム層１１、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。圧縮ゴム層１１、接着ゴム層１２、及び背面ゴム層１３を形成するゴム組成物は、同一であっても、また、異なっていても、どちらでもよい。

圧縮ゴム層１１、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、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）等が挙げられる。ゴム成分は、これらのうち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。圧縮ゴム層１１、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同一であることが好ましい。

圧縮ゴム層１１、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うち少なくとも１つは、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。圧縮ゴム層１１、接着ゴム層１２、及び背面ゴム層１３を形成する全てのゴム組成物がかかるセルロース系微細繊維を含有することが好ましいが、少なくともプーリ接触部分を構成する圧縮ゴム層１１を形成するゴム組成物がかかるセルロース系微細繊維を含有することがより好ましい。

実施形態１に係るＶリブドベルトＢによれば、このようにＶリブドベルト本体１０を構成する圧縮ゴム層１１、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、優れた耐屈曲疲労性を得ることができる。また、特に接触部分を構成する圧縮ゴム層１１を形成するゴム組成物がかかるセルロース系微細繊維を含有する場合には、高い耐摩耗性と共に、安定な摩擦係数を得ることができる。

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、耐屈曲疲労性を高める観点から、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〜７００ｍｍを含むことが好ましく、１０ｎｍ〜１μｍを含むことがより好ましい。

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、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。

ゴム組成物におけるセルロース系微細繊維の含有量は、耐屈曲疲労性を高める観点から、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、プロセスオイル、加工助剤、加硫促進助剤、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５０〜９０質量部であることが好ましい。

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１０〜３０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、酸化マグネシウムや酸化亜鉛（亜鉛華）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。

老化防止剤としては、例えば、ベンズイミダゾール系老化防止剤、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。

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、トリメチロールプロパントリメタクリレートのもの、及び液状ゴム等が挙げられる。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０．５〜３０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１〜３質量部である。

圧縮ゴム層１１、接着ゴム層１２、及び背面ゴム層１３を形成するゴム組成物には、繊維径が１０μｍ以上の短繊維１６が含有されていてもよい。特にプーリ接触部分を構成する圧縮ゴム層１１を形成するゴム組成物には短繊維１６が含有されていることが好ましい。その場合、短繊維１６は、圧縮ゴム層１１にベルト幅方向に配向するように含有されていることが好ましく、また、圧縮ゴム層１１のＶリブ１５表面に露出する短繊維１６は、一部が表面から突出していることが好ましい。なお、短繊維１６がゴム組成物に配合された構成ではなく、圧縮ゴム層１１のＶリブ１５表面に短繊維が植毛された構成であってもよい。

短繊維１６としては、例えば、ナイロン短繊維、ビニロン短繊維、アラミド短繊維、ポリエステル短繊維、綿短繊維が挙げられる。短繊維１６は、例えばＲＦＬ水溶液等に浸漬した後に加熱する接着処理が施された長繊維を所定長に切断して製造される。短繊維１６の長さは例えば０．２〜５．０ｍｍであり、繊維径は例えば１０〜５０μｍである。

短繊維１６の含有量は、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３０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下である。短繊維１６の含有量は、セルロース系微細繊維の含有量よりも多いことが好ましい。短繊維１６の含有量のセルロース系微細繊維の含有量に対する比（短繊維１６の含有量のセルロース系微細繊維の含有量）は、好ましくは１以上、より好ましくは２以上であり、また、好ましくは１５以下、より好ましくは５以下である。セルロース系微細繊維及び短繊維１６の総含有量は、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５質量部以上であり、また、好ましくは２５質量部以下、より好ましくは１５質量部以下である。

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。

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１６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１６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１６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１６の形状と同一の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＞
−圧縮ゴム層用、接着ゴム層用、及び背面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１’，１２’，１３’−
圧縮ゴム層用、接着ゴム層用、及び背面ゴム層用の未架橋ゴムシート１１’，１２’，１３’のうち、セルロース系微細繊維を含有させるもの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体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カレンダー成形等によってシート状に成形する。

なお、セルロース系微細繊維を含有させないものの作製は、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することにより行う。

−心線１４’−
心線１４’に対して接着処理を施す。具体的には、心線１３’に、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接着処理前にゴム糊に浸漬して乾燥させるゴム糊接着処理を施してもよい。

＜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’、及び圧縮ゴム層用の未架橋ゴムシート１１’を順に巻き付ける。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。

＜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’における未架橋ゴムシート１１’，１２’，１３’が圧縮されて進入し、また、それらの架橋が進行し、且つ心線１４’が複合一体化し、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、ベルトスラブＳを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］
（平ベルトＣ）
図１０は、実施形態２の平ベルトＣを模式的に示す。実施形態２に係る平ベルトＣは、例えば、送風機やコンプレッサーや発電機などの駆動伝達用途、自動車の補機駆動用途等の比較的高負荷条件下での使用において長寿命が要求される用途で用いられる動力伝達部材である。平ベルトＣは、例えば、ベルト長さが６００〜３０００ｍｍ、ベルト幅が１０〜２０ｍｍ、及びベルト厚さが２〜３．５ｍｍである。

実施形態２に係る平ベルトＣは、ベルト内周側の内側ゴム層２１とそのベルト外周側の接着ゴム層２２と更にそのベルト外周側の外側ゴム層２３とが積層されるように設けられて一体化した平ベルト本体２０を備えている。接着ゴム層２２には、そのベルト厚さ方向の中間部に、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２４が埋設されている。

内側ゴム層２１、接着ゴム層２２、及び外側ゴム層２３は、それぞれ断面横長矩形の帯状に形成されており、ゴム成分に種々の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ることにより架橋剤により架橋されたゴム組成物で形成されている。内側ゴム層２１の厚さは、好ましくは０．３ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上であり、また、好ましくは３．０ｍｍ以下、より好ましくは２．５ｍｍ以下である。接着ゴム層２２の厚さは例えば０．６〜１．５ｍｍである。外側ゴム層２３の厚さは例えば０．６〜１．５ｍｍである。

内側ゴム層２１、接着ゴム層２２、及び外側ゴム層２３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５０〜５００ｎｍを含むセルロース系微細繊維を含有する。内側ゴム層２１、接着ゴム層２２、及び外側ゴム層２３を形成する全てのゴム組成物がかかるセルロース系微細繊維を含有することが好ましいが、少なくとも内側ゴム層２１を形成するゴム組成物がかかるセルロース系微細繊維を含有することがより好ましい。

内側ゴム層２１、接着ゴム層２２、及び外側ゴム層２３を形成するゴム組成物は、実施形態１の圧縮ゴム層１１、接着ゴム層１２、及び背面ゴム層１３を形成するゴム組成物と同一の構成を有する。セルロース系微細繊維も実施形態１のものと同一の構成を有する。

内側ゴム層２１、接着ゴム層２２、及び外側ゴム層２３を形成するゴム組成物には、短繊維２６が含有されていてもよい。特に内ゴム層２１を形成するゴム組成物には短繊維２６が含有されていることが好ましい。その場合、短繊維２６は、内側ゴム層２１にベルト幅方向に配向するように含有されていることが好ましい。短繊維２６は、実施形態１のものと同一の構成を有する。

また、心線２４は、実施形態１のものと同一の構成を有する。

実施形態２に係る平ベルトＣによれば、このように平ベルト本体２０を構成する内側ゴム層２１、接着ゴム層２２、及び外側ゴム層２３を形成するゴム組成物のうち少なくとも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、優れた耐屈曲疲労性を得ることができる。また、特に接触部分を構成する内側ゴム層２１を形成するゴム組成物がかかるセルロース系微細繊維を含有する場合には、高い耐摩耗性と共に、安定な摩擦係数を得ることができる。

（平ベルトＣの製造方法）
実施形態２に係る平ベルトＣの製造方法について、図１１〜１３に基づいて説明する。

実施形態２に係る平ベルトＣ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＞
内側ゴム層用、接着ゴム層用、及び外側ゴム層用の未架橋ゴムシート２１’，２２’，２３’のうち、セルロース系微細繊維を含有させるものを、実施形態１と同様にして作製する。なお、セルロース系微細繊維を含有させないものの作製は、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することにより行う。

また、心線２４’に対して実施形態１と同様にして接着処理を施す。

＜成形工程＞
図１１（ａ）に示すように、円筒金型３０の外周に内側ゴム層用の未架橋ゴムシート１３’を巻き付けた後、その上に接着ゴム層用の未架橋ゴムシート２２’を巻き付ける。

次いで、図１１（ｂ）に示すように、接着ゴム層用の未架橋ゴムシート２２’の上に心線２４’を螺旋状に巻きつけた後、その上に再び接着ゴム層用の未架橋ゴムシート２２’を巻き付ける。

次いで、図１１（ｃ）に示すように、接着ゴム層用の未架橋ゴムシート２２’の上に外側ゴム層用の未架橋ゴムシート２３’を巻き付ける。これにより円筒金型３０上に積層成形体Ｃ’が形成される。

＜架橋工程＞
続いて、図１２に示すように、円筒金型３０上の積層成形体Ｃ’にゴムスリーブ３１を被せた後、それを加硫缶にセットして密閉し、高熱の水蒸気などにより円筒金型３０を加熱すると共に、高圧をかけてゴムスリーブ３１を円筒金型３０側の半径方向に押圧する。このとき、積層成形体Ｃ’の未架橋ゴム組成物が流動すると共にゴム成分の架橋反応が進行し、加えて、心線２４’の接着反応も進行し、これにより図１３に示すように円筒金型３０上に筒状のベルトスラブＳが形成される。

＜研磨・仕上げ工程＞
研磨・仕上げ工程では、加硫缶から円筒金型３０を取り出し、円筒金型３０上に形成された円筒状のベルトスラブＳを脱型した後、その外周面及び／又は内周面を研磨して厚さを均一化させる。

最後に、ベルトスラブＳを所定幅に幅切りすることにより平ベルトＣが作製される。

［その他の実施形態］
実施形態１ではＶリブドベルトＢ及び実施形態２では平ベルトＣをそれぞれ示したが、特にこれらに限定されるものではなく、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ゴム組成物でベルト本体の少なくとも一部が形成されていれば、ローエッジＶベルトやラップドＶベルト等の他の摩擦伝動ベルト、或いは、噛み合い伝動ベルトの歯付ベルトであってもよい。

［Ｖリブドベルト］
以下の実施例１-１〜１-９及び比較例１のＶリブドベルトを作製した。それぞれの詳細については表１にも示す。

＜実施例１-１＞
トルエンに木材を原料とする粉末セルロース（日本製紙社製 商品名：ＫＣフロック Ｗ−５０ＧＫ）を分散させた分散体を調製し、高圧ホモジナイザーを用い、その分散体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体を得た。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、トルエンにエチレンプロピレンジエンモノマー（ＪＳＲ社製 商品名：ＥＰ３３、以下「ＥＰＤＭ」という。）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。

続いて、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１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、ＨＡＦカーボンブラック（三菱化学社製 商品名：ダイヤブラックＨ）を６０質量部、プロセスオイル（サン石油社製 商品名：サンパー２２８０）を１５質量部、加工助剤としてのステアリン酸（新日本理化社製 商品名：ステアリン酸５０Ｓ）を１質量部、加硫促進助剤としての酸化亜鉛（堺化学社製 商品名：酸化亜鉛３種）を５質量部、ベンズイミダゾール系老化防止剤（大内新興化学工業社製 商品名：ノクラックＭＢ）を２．５質量部、架橋剤としての硫黄（細井化学社製 商品名：オイル硫黄）を２．３質量部、及びチウラム系加硫促進剤（大内新興化学工業社製 商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ）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。

この未架橋ゴム組成物を用い、列理方向がベルト幅方向となるように圧縮ゴム層を形成した実施形態１と同様の構成の実施例１-１のＶリブドベルトを作製した。

実施例１-１のＶリブドベルトは、ベルト長さが１４００ｍｍ、ベルト幅が２．２ｍｍ、ベルト厚さが４．５ｍｍ、及びＶリブ数が３個とした。なお、接着ゴム層及び背面ゴム層は、セルロース微細繊維及び短繊維を含有しないゴム組成物で形成し、心線は、接着処理を施したポリエステル繊維製の撚り糸で形成した。

＜実施例１-２＞
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実施例１-１と同様にして実施例１-２のＶリブドベルトを作製した。

＜実施例１-３＞
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実施例１-１と同様にして実施例１-３のＶリブドベルトを作製した。

＜実施例１-４＞
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実施例１-１と同様にして実施例１-４のＶリブドベルトを作製した。

＜実施例１-５＞
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実施例１-１と同様にして実施例１-５のＶリブドベルトを作製した。

＜実施例１-６＞
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実施例１-１と同様にして実施例１-６のＶリブドベルトを作製した。

＜実施例１-７＞
圧縮ゴム層用の未架橋ゴム組成物に、ゴム成分１００質量部に対してナイロン短繊維（帝人社製 商品名：ＣＦＮ３０００ 繊維径：２６μｍ 繊維長：３ｍｍ）１４質量部を含有させたことを除いて実施例１-１と同様にして実施例１-７のＶリブドベルトを作製した。短繊維の含有量のセルロース系微細繊維の含有量に対する比（表１の“Ｂ／Ａ”）は１４である。セルロース系微細繊維及び短繊維の総含有量（表１の“Ａ＋Ｂ”）は、ゴム成分１００質量部に対して１５質量部である。

＜実施例１-８＞
圧縮ゴム層用の未架橋ゴム組成物に、ゴム成分１００質量部に対してナイロン短繊維１２質量部を含有させたことを除いて実施例１-２と同様にして実施例１-８のＶリブドベルトを作製した。短繊維の含有量のセルロース系微細繊維の含有量に対する比（Ｂ／Ａ）は４である。セルロース系微細繊維及び短繊維の総含有量（Ａ＋Ｂ）は、ゴム成分１００質量部に対して１５質量部である。

＜実施例１-９＞
圧縮ゴム層用の未架橋ゴム組成物に、ゴム成分１００質量部に対してナイロン短繊維１０質量部を含有させたことを除いて実施例１-３と同様にして実施例１-９のＶリブドベルトを作製した。短繊維の含有量のセルロース系微細繊維の含有量に対する比（短繊維の含有量のセルロース系微細繊維の含有量）は３である。セルロース系微細繊維及び短繊維の総含有量は、ゴム成分１００質量部に対して１５質量部である。

＜比較例１＞
圧縮ゴム層用の未架橋ゴム組成物に、セルロース微細繊維を含有させず、且つゴム成分１００質量部に対してナイロン短繊維１５質量部を含有させたことを除いて実施例１-１と同様にして比較例のＶリブドベルトを作製した。

（試験評価方法）
＜平均繊維径・繊維径分布＞
実施例１-１〜１-９のそれぞれのＶリブドベルトの圧縮ゴム層を形成するゴム組成物について採取した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。

＜摩擦係数測定試験＞
図１４は摩擦係数測定装置４０を示す。

この摩擦係数測定装置４０は、プーリ径７５ｍｍのリブプーリからなる試験プーリ４１とその側方に設けられたロードセル４２とからなる。試験プーリ４１は、鉄系の材料Ｓ４５Ｃで構成されている。Ｖリブドベルトの試験片４３は、ロードセル４２から水平に延びた後に試験プーリ４１に巻き掛けられる、つまり、試験プーリ４１への巻き付け角度が９０°となるように設けられる。

実施例１-１〜１-９及び比較例１のそれぞれのＶリブドベルトについて、切断して帯状の試験片４３を作製し、その一端をロードセル４２に固定して試験プーリ４１に巻き掛け、他端に分銅４４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４４を引き下げようとする方向に試験プーリ４１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４２で試験片４３における試験プーリ４１とロードセル４２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４３の試験プーリ４１と分銅４４との垂直部分に負荷される張力Ｔｓは、分銅４４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）により圧縮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、試験プーリ４１上に水を介在させ、その乾き際に同様の試験を実施し、そして、乾き際における摩擦係数から乾燥時における摩擦係数を引いた差を求めた。

＜耐摩耗性評価ベルト走行試験＞
図１５は、耐摩耗性評価用ベルト走行試験機５０のプーリレイアウトを示す。

耐摩耗性評価用ベルト走行試験機５０は、プーリ径φ６０ｍｍの駆動リブプーリ５１とその右側方に設けられたプーリ径６０ｍｍの従動リブプーリ５２とを備えている。従動リブプーリ５２は、軸荷重（デッドウェイトＤＷ）を負荷してＶリブドベルト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１-１〜１-９及び比較例１のそれぞれのＶリブドベルトについて、ベルト質量を測定した後、耐摩耗性評価用ベルト走行試験機５０の駆動リブプーリ５１及び従動リブプーリ５２間に巻き掛け、従動リブプーリ５２に対して右側方に４９０Ｎの軸荷重を負荷してＶリブドベルトＢに張力を与えると共に、５．９ｋＷ（８ＰＳ）の回転負荷をかけ、常温雰囲気下において駆動リブプーリ５１を３５００ｒｐｍの回転数で回転させてベルト走行させた。そして、走行開始から２４時間後にベルト走行を停止し、Ｖリブド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。

＜耐屈曲疲労性評価ベルト走行試験＞
図１６は、耐屈曲疲労性評価用ベルト走行試験機６０のプーリレイアウトを示す。

耐屈曲疲労性評価用ベルト走行試験機６０は、プーリ径がφ６０ｍｍの駆動リブプーリ６１と、その上方に設けられたプーリ径がφ６０ｍｍの第１従動リブプーリ６２１と、駆動リブプーリ６１及び第１従動リブプーリ６２１の中間部の右方に設けられたプーリ径がφ６０ｍｍの第２従動リブプーリ６２２と、駆動リブプーリ６１及び第１従動リブプーリ６２１の中間部の右側に上下に間隔をおいて設けられた、各々、プーリ径がφ５０ｍｍの一対のアイドラプーリ６３とを備えている。第１従動リブプーリ６２１は、軸荷重（デッドウェイトＤＷ）を負荷してＶリブドベルトＢに張力を付与できるように上下に可動に設けられている。なお、この耐屈曲疲労性評価用ベルト走行試験機６０では、ＶリブドベルトＢを背面側に曲げることにより、Ｖリブ先端に発生する歪みを大きくして屈曲疲労を加速させる。

実施例１-１〜１-９及び比較例１のそれぞれのＶリブドベルトについて、耐屈曲疲労性評価用ベルト走行試験機６０に、圧縮ゴム層が駆動リブプーリ６１並びに第１及び第２従動リブプーリ６２１，６２２に、また、背面ゴム層がアイドラプーリ６３に、それぞれ接触するように巻き掛け、また、第１従動リブプーリ６２１に対して上方に５８８Ｎの軸荷重を負荷してＶリブドベルトＢに張力を与え、７０℃の雰囲気温度下において、駆動リブプーリ６１を５１００ｒｐｍの回転数で回転させてベルト走行させた。そして、定期的にベルト走行を停止すると共に、圧縮ゴム層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。

（試験評価結果）
試験結果を表１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。

＜平均繊維径・繊維径分布＞
実施例１-１〜１-９のそれぞれのＶリブドベルトの圧縮ゴム層を形成する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。

＜摩擦係数＞
比較例１の摩擦係数が０．６であったのに対し、実施例１-１〜１-９の摩擦係数は０．６〜１．１の範囲であり、比較例１と同等又は比較例１よりも幾分大きいことが分かる。しかしながら、全ての実施例１-１〜１-９について、乾燥時の摩擦係数と乾き際の摩擦係数との変化量（増加量）は、比較例１の場合の０．９よりも小さいことが分かる。特に、セルロース微細繊維の含有量が５質量部以上である実施例１-３〜１-６、及びセルロース微細繊維とナイロン短繊維との両方を含む実施例１-７〜１-９では、増加量が−０．０５〜０．０５と０に近く、従って、被水後の乾き際の摩擦係数の増加が抑制されていることが分かる。セルロース微細繊維の含有量が最も少ない（１質量部）実施例１-１の場合でも、摩擦係数の変化は０．５であり、比較例１に比べれば半分近い値であることが分かる。

以上より、圧縮ゴム層を形成するゴム組成物にセルロース微細繊維を含有させることにより、被水後の摩擦係数の変化を抑制することができることが分かる。この効果は、ナイロン短繊維を含有させず、且つセルロース微細繊維のみを含有させた場合でも、また、ナイロン短繊維及びセルロース系微細繊維の両方を含有させた場合でも、どちらでも発揮されるものである。

＜耐摩耗性＞
比較例１の質量減量が摩耗率３．２％に対し、セルロース微細繊維の含有量が１質量部である実施例１-１でも２．８％と改善しており、セルロース微細繊維の含有量が増加するほど耐摩耗性が向上することが分かる（実施例１-２〜１-６において、順に２．７、２．１、１．９、１．８、及び１．７）。但し、セルロース微細繊維の含有量が１０質量部を越えると、それ以上に含有量を増やしても改善は小さいことが分かる（実施例１-４〜１-６）。

また、ナイロン短繊維が１５質量部含有された比較例１の質量減量は３．２％であり、また、セルロース微細繊維の含有量が１質量部である実施例１-１では２．８％であるのに比べ、ナイロン短繊維の含有量が１４質量部及びセルロース微細繊維の含有量が１質量部である実施例１-７では２．３％である。つまり、ナイロン短繊維及びセルロース微細繊維の両方を含有させることにより、耐摩耗性はより一層向上することが分かる。実施例１-７〜１-９では、セルロース微細繊維及びナイロン短繊維の含有量の合計は同じであるが、セルロース微細繊維の含有量の割合が増えるほど耐摩耗性が向上することが分かる。

＜耐屈曲疲労性＞
ナイロン短繊維の含有量が１５質量部である比較例１では、クラック発生寿命が５２０時間であったのに対し、セルロース微細繊維の含有量が１質量部である実施例１-１では、クラック発生寿命が１２０５時間であり、２倍以上に改善されているのが分かる。セルロース微細繊維の含有量を３質量部に増やすことで更にクラック発生寿命は改善されるが（実施例１-２）、それ以上増やすとむしろクラック発生寿命は短くなることが分かる（実施例１-３〜１-６）。但し、セルロース微細繊維の含有量が２５質量部である実施例１-６でもクラック発生寿命は９００時間であり、比較例１に比べれば大幅に改善している。

セルロース微細繊維及びナイロン短繊維を併用する場合でも、比較例１よりも耐屈曲疲労性は向上することが分かる。また、セルロース微細繊維の含有量の割合が増える程耐屈曲疲労性が向上することが分かる（実施例１-７〜１-９）。

以上のように、圧縮ゴム層を形成するゴム組成物にセルロース微細繊維を含有させることにより、摩擦係数の安定性（被水による変化の抑制）、耐摩耗性、耐屈曲疲労性等が改善したＶリブドベルトを作製することができる。

［試験評価２］
以下の実施例２-１〜２-６及び比較例２-１〜２-２の平ベルトを作製した。それぞれの詳細については表２にも示す。

＜実施例２-１＞
実施例１-１と同様にしてセルロース微細繊維／ＥＰＤＭのマスターバッチを作製した。

続いて、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１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、ＨＡＦカーボンブラック（三菱化学社製 商品名：ダイヤブラックＨ）を４０質量部、プロセスオイル（サン石油社製 商品名：サンパー２２８０）を５質量部、加工助剤としてのステアリン酸（新日本理化社製 商品名：ステアリン酸５０Ｓ）を０．５質量部、加硫促進助剤としての酸化亜鉛（堺化学社製 商品名：酸化亜鉛３種）を５質量部、ベンズイミダゾール系老化防止剤（大内新興化学工業社製 商品名：ノクラックＭＢ）を２質量部、及び架橋剤としての有機過酸化物（日油社製 商品名：ペロキシモンＦ−４０ 純度４０質量％）を６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。

この未架橋ゴム組成物を用い、列理方向がベルト幅方向となるように内側ゴム層を形成した実施形態２と同様の構成の実施例２-１の平ベルトを作製した。

実施例２-１のＶリブドベルトは、ベルト長さが１１１８ｍｍ、ベルト幅が１０ｍｍ、及びベルト厚さが２．８ｍｍとした。なお、接着ゴム層及び外側ゴム層は、セルロース微細繊維及び短繊維を含有しないゴム組成物で形成し、心線は、接着処理を施したポリエステル繊維製の撚り糸で形成した。

＜実施例２-２＞
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実施例２-１と同様にして実施例２-２の平ベルトを作製した。

＜実施例２-３＞
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実施例２-１と同様にして実施例２-３の平ベルトを作製した。

＜実施例２-４＞
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実施例２-１と同様にして実施例２-４の平ベルトを作製した。

＜実施例２-５＞
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実施例２-１と同様にして実施例２-５の平ベルトを作製した。

＜実施例２-６＞
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実施例２-１と同様にして実施例２-６の平ベルトを作製した。

＜比較例２-１＞
内側ゴム層を形成するゴム組成物に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と同様にして比較例１-１の平ベルトを作製した。

＜比較例２-２＞
内側ゴム層を形成するゴム組成物にセルロース微細繊維を含有させず、且つナイロン短繊維をゴム成分１００質量部に対して５質量部含有させたことを除いて実施例２-１と同様にして比較例１-２の平ベルトを作製した。

（試験評価方法）
＜平均繊維径・繊維径分布＞
実施例２-１〜２-６のそれぞれの平ベルトの内側ゴム層を形成するゴム組成物について試料を採取し、試験評価１と同様の方法により、セルロース微細繊維の平均繊維径、並びに繊維径の最大値及び最小値を求めた。

＜摩擦・摩耗特性評価ベルト走行試験＞
図１７は、摩擦・摩耗特性評価用ベルト走行試験機７０のプーリレイアウトを示す。

摩擦・摩耗特性評価用ベルト走行試験機７０は、プーリ径φ１２０ｍｍの駆動平プーリ７１と、その上方に設けられたプーリ径１２０ｍｍの第１従動平プーリ７２と、それらの上下方向の中間位置における右方に設けられたプーリ径φ５０ｍｍの第２従動平プーリ７３とを備えている。第２従動平プーリ７３は、軸荷重（デッドウェイトＤＷ）を負荷して平ベルトＣ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２-１〜２-６及び比較例２-１〜２-２のそれぞれの平ベルトＣについて、摩擦・摩耗特性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間に巻き掛け、第２従動平プーリ７３に対して右側方に９８Ｎの軸荷重を負荷して平ベルトＣに張力を与えると共に、第１従動平プーリ７２に８．８ｋＷの回転負荷をかけ、１２０℃の雰囲気温度下において駆動平プーリ７１を４８００ｒｐｍの回転数で回転させてベルト走行させた。そして、走行開始から２４時間後にベルト走行を停止し、ベルト走行後の内側ゴム層の表面の摩擦係数を、図１４に示す摩擦係数測定装置４０を用いて試験評価１と同様の方法で求めた。なお、試験プーリ４１として、プーリ径φ６５ｍｍの平プーリを用いた。

また、ベルト走行時間を５００時間として同様の試験を実施すると共に、ベルト走行時間を２４時間とした場合との摩擦係数の変化量を算出した。

更に、２４時間のベルト走行後における駆動平プーリ７１、第１及び第２従動平プーリ７２，７３の走行面を目視観察して表面状態を官能評価し、ゴムの付着量及び質感から程度の状態の粘着摩耗発生指数を以下のように数値判定した。

粘着質の消しゴムのカス状のものが付着している場合：１００
粉状の付着物がある場合：５０、
付着物が無い場合：０
ここで、まとまり難いゴムは粉状になり、ベルト表面から脱落する傾向にある。耐摩耗性が良好であっても、摩耗粉の状態が悪いと摩耗粉が異物となり、製品価値は低く評価される。

＜耐摩耗性評価ベルト走行試験＞
図１８は、耐摩耗性評価用ベルト走行試験機８０のプーリレイアウトを示す。

耐摩耗性評価用ベルト走行試験機８０は、プーリ径φ１００ｍｍの駆動平プーリ８１とその左側方に設けられたプーリ径１００ｍｍの従動平プーリ８２とを備えている。駆動平プーリ８１は、軸荷重（デッドウェイトＤＷ）を負荷して平ベルトＣ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２-１〜２-６及び比較例２-１〜２-２のそれぞれの平ベルトＣについて、ベルト質量を測定した後、耐摩耗性評価用ベルト走行試験機８０の駆動平プーリ８１及び従動平プーリ８２間に巻き掛け、駆動平プーリ８１に対して右側方に３００Ｎの軸荷重を負荷して平ベルトＣに張力を与えると共に、従動平プーリ８２に１２Ｎ・ｍの回転トルクを負荷し、１００℃の雰囲気温度下において駆動平プーリ８１を２０００ｒｐｍの回転数で回転させてベルト走行させた。そして、走行開始から２４時間後にベルト走行を停止し、平ベルトＣのベルト質量を測定すると共に、質量減量を求め、比較例２-１の質量減量を１００として相対値を算出した。

（試験評価結果）
試験結果を表２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。

＜平均繊維径・繊維径分布＞
実施例２-１〜２-６のそれぞれの平ベルトの内側ゴム層を形成する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。

＜摩擦・摩耗特性＞
―摩擦係数―
比較例２-１の２４時間ベルト走行後の摩擦係数は０．８５であったのに対し、実施例２-１及び２-２でも同じ０．８５であり、ゴム成分１００質量部に対するセルロース微細繊維の含有量が１乃至３質量部程度では、摩擦係数に変化が認められない。セルロース微細繊維の含有量を更に増やす（実施例２-３〜２-６）と幾分低下し、２５質量部（実施例２-６）では０．６となっているのが分かる。

尚、ナイロン短繊維を５質量部配合している比較例２-２の場合、摩擦係数が０．７５となっており、セルロース微細繊維の含有量が１０質量部である実施例２-４の場合と同じである。

５００時間ベルト走行後の摩擦係数は、２４時間ベルト走行後の摩擦係数と比較すると、比較例２-１及び２-２において順に０．３５及び０．２５と低下しているのに対し、実施例２-１〜２-６では最大でも０．１５の低下（実施例２-１及び２-２）である。セルロース微細繊維の含有量が多くなると低下は更に小さくなり、１０質量部以上含有されていると（実施例２-４〜２-６）、２４時間ベルト走行後及び５００時間ベルト走行後の摩擦係数は同じ値になっているのが分かる。

以上のことから、セルロース微細繊維を含有するゴム組成物により内側ゴム層を形成することにより、摩擦係数の経時変化が小さい平ベルトを得ることができることが分かる。

―粘着摩耗発生指数―
比較例２-１及び２-２の粘着摩耗発生指数は１００及び９０という評価であるのに対し、セルロース微細繊維を含有するゴム組成物を用いた場合、その含有量が最も少ない（１質量部）実施例２-１でも粘着摩耗発生指数が４５であり、顕著に改善していることが分かる。含有量を増やすことで更に粘着摩耗発生指数は改善し、セルロース微細繊維を２５質量部含有した実施例２-６では、評価は１０（ベルト表面の付着物は少なく、且つ、粘着性の低い粉体状のものが多い）となっているのが分かる。

ナイロン短繊維を含有する比較例２-２の場合、比較例２-１に比べれば改善が見られるが、顕著なものではない。

以上のことから、セルロース微細繊維を含有するゴム組成物により内側ゴム層を形成することにより、平ベルトの粘着摩耗発生指数が改善されることが分かる。

＜耐摩耗性＞
比較例２-１及び２-２の耐摩耗性の評価は１００であるのに対し、セルロース微細繊維の含有量が１質量部である実施例２-１でも６５と改善しており、含有量を更に増やすことで評価は更に改善していることが分かる。但し、セルロース微細繊維の含有量が３〜２５質量部の範囲（実施例２-２〜２-６）において評価は５０又は４５であり、セルロース微細繊維の含有量を増加させても耐摩耗性の改善は飽和する傾向が見られる。

本開示は伝動ベルトの技術分野において有用である。

Ｂ Ｖリブドベルト（伝動ベルト）
Ｃ 平ベルト（伝動ベルト）
１０ Ｖリブドベルト本体
１１ 圧縮ゴム層
１２ 接着ゴム層
１３ 背面ゴム層
１６ 短繊維
２０ 平ベルト本体
２１ 内側ゴム層
２２ 接着ゴム層
２３ 外側ゴム層
２６ 短繊維

Claims (5)

1. 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ゴム組成物でベルト本体の少なくとも一部が形成された伝動ベルト。
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が機械的解繊手段によって製造されたものである伝動ベルト。
3. 請求項１又は２に記載された伝動ベルトにおいて、
   前記セルロース系微細繊維の前記ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する含有量が１〜２５質量部である伝動ベルト。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
   前記ゴム組成物は、繊維径が１０μｍ以上の短繊維を含有する伝動ベルト。
5. 請求項４に記載された伝動ベルトにおいて、
   前記短繊維の前記ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する含有量が、前記セルロース系微細繊維の前記ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する含有量よりも多い伝動ベルト。

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