WO2018235560A1 - 伝動ベルト - Google Patents

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WO2018235560A1
WO2018235560A1 PCT/JP2018/021052 JP2018021052W WO2018235560A1 WO 2018235560 A1 WO2018235560 A1 WO 2018235560A1 JP 2018021052 W JP2018021052 W JP 2018021052W WO 2018235560 A1 WO2018235560 A1 WO 2018235560A1
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mass
rubber
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rubber layer
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正吾 小林
博之 橘
大樹 土屋
圭一郎 松尾
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バンドー化学株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a transmission belt.
  • Patent Document 1 discloses that at least a compressed layer of a V-ribbed belt is composed of a rubber composition containing carbon black and short fibers.
  • the present disclosure describes techniques for improving transmission resistance and temperature rise for transmission belts manufactured using rubber compositions.
  • the transmission belt of the present disclosure is at least partially made of a rubber composition.
  • the rubber composition comprises a rubber component, cellulose nanofibers and carbon black.
  • the compounding quantity of the cellulose nanofiber with respect to 100 mass parts of rubber components is 0.1 mass part or more and 20 mass parts or less.
  • the compounding quantity of carbon black with respect to 100 mass parts of rubber components is 5 mass parts or more and 80 mass parts or less.
  • the total value of 3 times the compounding amount of cellulose nanofibers and the compounding amount of the carbon black is 15 or more and 90 or less
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a V-ribbed belt according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of the V-ribbed belt of the embodiment.
  • FIG. 3 is a first explanatory view showing a method of manufacturing the V-ribbed belt of the embodiment.
  • FIG. 4 is a second explanatory view showing the method of manufacturing the V-ribbed belt of the embodiment.
  • FIG. 5 is a third explanatory view showing the method of manufacturing the V-ribbed belt of the embodiment.
  • FIG. 6 is a fourth explanatory view showing the method of manufacturing the V-ribbed belt of the embodiment.
  • FIG. 7 is a fifth explanatory view showing the method of manufacturing the V-ribbed belt of the embodiment.
  • FIG. 8 is a sixth explanatory view showing the method of manufacturing the V-ribbed belt of the embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing the flat belt of the embodiment.
  • FIG. 10 is 1st explanatory drawing which shows the manufacturing method of the flat belt of embodiment.
  • FIG. 11 is a second explanatory view showing the method of manufacturing the flat belt of the embodiment.
  • FIG. 12 is a third explanatory view showing the method of manufacturing the flat belt of the embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view schematically showing a single cogged V-belt of the embodiment.
  • FIG. 14 is a view schematically showing a wrapped V-belt, a low edge V-belt and a toothed belt according to the embodiment.
  • FIG. 15 is a view schematically showing a traveling test apparatus for evaluating the abrasion resistance of the belt and the belt temperature.
  • the rubber composition according to the present embodiment is an uncrosslinked rubber composition in which cellulose nanofibers (hereinafter referred to as "CNF") and carbon black (hereinafter referred to as "CB”) are dispersed and contained in a rubber component. Is the one in which the rubber component is crosslinked by heating and pressure.
  • the content of CNF is preferably 0.1 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, and more preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the content of CB is preferably 5 parts by mass or more and 80 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or more and 40 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the total value of 3 times the content (parts by mass) of CNF per 100 parts by mass of the rubber component and the content (parts by mass) of CB per 100 parts by mass of the rubber component is preferably 15 or more and 90 or less. More preferably, it is 25 or more and 70 or less.
  • ethylene- ⁇ -olefin elastomers such as ethylene-propylene copolymer (EPR), ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), ethylene-octene copolymer, ethylene-butene copolymer, etc .; chloroprene rubber (CR) Chlorosulfonated polyethylene rubber (CSM); hydrogenated acrylonitrile rubber (H-NBR) and the like.
  • the rubber component is preferably one or two or more of these blended rubbers. In particular, chloroprene rubber (CR) is preferred.
  • CR is the main component
  • the content of CR in the rubber component is preferably more than 50% by mass.
  • the content is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and most preferably 100% by mass.
  • Examples of CR include G type sulfur modified CR, W type mercaptan modified CR, A type high crystalline CR, low viscosity CR, carboxylated CR and the like.
  • the CR contained in the rubber component preferably contains one or more of these, and from the viewpoint of suppressing heat generation in dynamic use and obtaining excellent abrasion resistance, containing sulfur-modified CR Is more preferable, it is further preferable to contain sulfur-modified CR as a main component, and it is even more preferable to be composed of only sulfur-modified CR. Most preferably, the rubber component is composed only of sulfur-modified CR.
  • CNF is composed of a skeletal component of a plant cell wall obtained by finely loosening a plant fiber.
  • a raw material pulp of CNF for example, pulp such as wood, bamboo, rice (rice straw), potato, sugar cane (bagasse), aquatic plant, seaweed and the like can be mentioned. Among these, wood pulp is preferred.
  • CNF TEMPO oxidation CNF and mechanical disintegration CNF are mentioned.
  • CNF preferably contains one or two of them, more preferably TEMPO-oxidized CNF, still more preferably TEMPO-oxidized CNF as a main component, and only TEMPO-oxidized CNF Even more preferable.
  • TEMPO oxidized CNF selectively oxidizes the hydroxyl group at the C6 position in the cellulose molecule to a carboxyl group by causing the cellulose contained in the raw material pulp to act as a co-oxidant with the N-oxyl compound as a catalyst to mechanically convert it.
  • CNF obtained by micronization to Examples of the N-oxyl compound include free radicals of 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl (TEMPO) and 4-acetamido-TEMPO.
  • the co-oxidant include hypohalous acids and salts thereof, halogenous acids and salts thereof, perhalogen acids and salts thereof, hydrogen peroxide, and perorganic acids.
  • Mechanical disintegration CNF is CNF obtained by pulverizing raw material pulp, for example, using a kneader such as a twin-screw kneader, or a disintegration device such as a high pressure homogenizer, a grinder, or a bead mill.
  • a kneader such as a twin-screw kneader
  • a disintegration device such as a high pressure homogenizer, a grinder, or a bead mill.
  • the fiber diameter of TEMPO oxidized CNF is, for example, 1 nm or more and 10 nm or less, and its distribution is narrow.
  • the fiber diameter of mechanically fibrillated CNF is several tens nm to several hundreds nm, and its distribution is wide. Therefore, TEMPO oxidized CNF and mechanically fibrillated CNF can be clearly distinguished by such fiber diameter size and its distribution.
  • the average fiber diameter of CNF contained in the rubber composition of the present embodiment is 1 nm or more and 200 nm or less. More preferably, it is 1 nm or more and 50 nm or less, and more preferably 1 nm or more and 20 nm or less.
  • CNF may contain hydrophobized hydrophobized CNF.
  • the hydrophobized CNF includes CNF in which part or all of hydroxyl groups of cellulose are substituted by hydrophobic groups, and CNF hydrophobized by a surface treatment agent.
  • Examples of hydrophobization to obtain CNF in which part or all of hydroxyl groups of cellulose are substituted by hydrophobic groups include esterification, alkylation, tosylation, epoxidation, arylation and the like. Of these, esterification is preferred.
  • the esterified hydrophobized CNF is a CNF in which part or all of the hydroxyl groups of cellulose are acylated with acetic acid, acetic anhydride, propionic acid, carboxylic acids such as butyric acid, or their halides. is there.
  • a surface treatment agent for obtaining CNF hydrophobized by the surface treatment agent a silane coupling agent etc. are mentioned, for example.
  • an iodine adsorption specific surface area shall be 120 or less. Further, one having an iodine adsorption specific surface area of 80 or less is more preferable, and one having 50 or less is still more preferable.
  • channel black for example, channel black; furnace black such as ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, etc .; thermal black such as FT, MT etc .; acetylene black etc. It is preferable that CB contains one or more of these. Furthermore, it is more preferable to include FEF, it is further preferable to include FEF as a main component, and it is even more preferable to include only FEF.
  • short fibers may be dispersed and contained.
  • short fibers include para-aramid short fibers, meta-aramid short fibers, nylon 6 short fibers, nylon 6,6 short fibers, nylon 4,6 short fibers, polyethylene terephthalate short fibers, polyethylene naphthalate short fibers, etc. It can be mentioned.
  • the short fiber preferably contains one or more of these, more preferably contains a para-aramid short fiber, still more preferably contains a para-aramid short fiber as a main, and the para-aramid short It is even more preferable to be composed of fibers only.
  • para-aramid short fibers short fibers of polyparaphenylene terephthalamide (for example, Kevlar manufactured by DuPont, Towalon manufactured by Teijin Ltd.) and short fibers of copoly paraphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide ( For example, Technora manufactured by Teijin Limited can be mentioned.
  • polyparaphenylene terephthalamide for example, Kevlar manufactured by DuPont, Towalon manufactured by Teijin Ltd.
  • copoly paraphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide For example, Technora manufactured by Teijin Limited can be mentioned.
  • the para-aramid short fibers preferably contain one or two of them, more preferably copoly-para-phenylene-3,4'-oxydiphenylene terephthalamide staple fibers, copoly-para-phenylene- It is more preferable to mainly contain short fibers of 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide, and it is even more preferable to be composed of only short fibers of copoly paraphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide.
  • the fiber length of the short fiber is preferably 0.5 mm or more and 5.0 mm or less, more preferably 1.0 mm or more and 3.0 mm or less.
  • the fiber diameter of the short fibers is preferably 5.0 to 70 ⁇ m, more preferably 10 to 30 ⁇ m.
  • a CR crosslinking agent is blended.
  • the crosslinking agent include metal oxides such as zinc oxide and magnesium oxide.
  • zinc oxide and magnesium oxide are used in combination as the crosslinking agent.
  • the blending amount of zinc oxide is preferably 3 parts by mass or more and 7 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or more and 6 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the compounding amount of magnesium oxide is preferably 3 parts by mass or more and 7 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or more and 6 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the rubber composition according to the embodiment may further contain a rubber compounding agent such as a plasticizer, a processing aid, a vulcanization acceleration aid, and a vulcanization accelerator.
  • a rubber compounding agent such as a plasticizer, a processing aid, a vulcanization acceleration aid, and a vulcanization accelerator.
  • a CR latex is mixed with CNF, and a solvent is removed to prepare a master batch in which CNF is dispersed in CR, or in the master batch or in the master batch
  • An uncrosslinked rubber composition is obtained by mixing and diluting rubber components such as CR with rubber compounding agents containing CB to obtain an uncrosslinked rubber composition, and the uncrosslinked rubber composition is heated and pressurized to obtain rubber It can be obtained by crosslinking the components.
  • the rubber composition according to the embodiment can be suitably used as a material forming at least a part of a transmission belt, in particular, a belt body of a transmission belt, because it can suppress heat generation in dynamic use and is excellent in wear resistance. be able to.
  • V-ribbed belt B Next, a V-ribbed belt B will be described as a transmission belt formed using at least a part of the rubber composition of the present embodiment.
  • the V-ribbed belt B according to the embodiment is, for example, an endless power transmission member used for an accessory drive belt transmission and the like provided in an engine room of a car.
  • the V-ribbed belt B according to the embodiment has, for example, a belt length of 700 to 3000 mm, a belt width of 10 to 36 mm, and a belt thickness of 4.0 to 5.0 mm.
  • the V-ribbed belt B is a rubber having a three-layer structure of the compression rubber layer 11 constituting the pulley contact portion on the inner circumferential side of the belt, the adhesive rubber layer 12 in the middle, and the back rubber layer 13 on the outer circumferential side of the belt.
  • a V-ribbed belt body 10 is provided.
  • a core 14 is embedded at an intermediate portion in the thickness direction of the adhesive rubber layer 12 in the V-ribbed belt main body 10 so as to form a spiral having a pitch in the belt width direction.
  • a back reinforcing cloth may be provided instead of the back rubber layer 13, and the V-ribbed belt main body 10 may be configured as a double layer of the compression rubber layer 11 and the adhesive rubber layer 12.
  • the compression rubber layer 11 is provided such that a plurality of V-ribs 15 hang down on the inner circumferential side of the belt.
  • the plurality of V-ribs 15 are each formed in a ridge of a substantially inverted triangle in cross section extending in the belt length direction, and are provided in parallel in the belt width direction.
  • Each V rib 15 has, for example, a rib height of 2.0 to 3.0 mm and a width between proximal ends of 1.0 to 3.6 mm.
  • the number of V ribs 15 is, for example, three to six (six in FIG. 1).
  • the adhesive rubber layer 12 is formed in a strip shape having a rectangular cross section, and its thickness is, for example, 1.0 to 2.5 mm.
  • the rear rubber layer 13 is also formed in a strip shape having a rectangular cross section, and has a thickness of, for example, 0.4 to 0.8 mm. It is preferable that a woven fabric pattern be provided on the surface of the back rubber layer 13 from the viewpoint of suppressing the generation of sound at the time of back drive.
  • the compressed rubber layer 11, the adhesive rubber layer 12, and the back rubber layer 13 are rubbers obtained by heating and pressing an uncrosslinked rubber composition in which various rubber compounding agents are blended with a rubber component and kneaded, and crosslinked by a crosslinking agent. It is formed of a composition.
  • the rubber composition forming the compression rubber layer 11, the adhesive rubber layer 12, and the back rubber layer 13 may be the same or different.
  • At least one of the compression rubber layer 11, the adhesive rubber layer 12, and the back rubber layer 13 is formed of the rubber composition of the present embodiment.
  • At least the compressed rubber layer 11 is preferably formed by the rubber composition of the present embodiment, and the compressed rubber layer 11, the adhesive rubber layer 12 and the back rubber layer 13 are all formed by the rubber composition of the present embodiment. Is more preferred.
  • the core wire 14 is made of a wire such as twisted yarn or braid of polyethylene terephthalate (PET) fiber, polyethylene naphthalate (PEN) fiber, para-aramid fiber, vinylon fiber and the like.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • para-aramid fiber para-aramid fiber
  • vinylon fiber vinylon fiber and the like.
  • the core wire 14 is subjected to an adhesion treatment in which the core wire 14 is immersed in an RFL aqueous solution and then heated before being molded and / or an immersion treatment in which it is immersed in rubber paste and then dried.
  • the adhesion process of heating after being immersed in the adhesive agent solution which consists of solutions, such as an epoxy resin and a polyisocyanate resin, as needed is performed, before the adhesion process by RFL aqueous solution and / or a rubber paste.
  • the diameter of the core wire 14 is, for example, 0.5 to 2.5 mm, and the dimension between the centers of the core wires 14 adjacent to each other in the cross section is, for example, 0.05 to 0.20 mm.
  • V-ribbed belt B A method of manufacturing the V-ribbed belt B according to the embodiment will be described based on FIGS. 3 to 8.
  • FIGS. 3 and 4 show a belt forming die 30 used for manufacturing the V-ribbed belt B according to the embodiment.
  • the belt molds 30 are provided with concentric inner molds 31 and outer molds 32, respectively.
  • the inner mold 31 is formed of a flexible material such as rubber.
  • the outer mold 32 is formed of a rigid material such as metal.
  • the inner peripheral surface of the outer mold 32 is a molding surface, and on the inner peripheral surface of the outer mold 32, V-rib forming grooves 33 having the same shape as the V rib 15 are provided at a constant pitch in the axial direction There is.
  • the outer mold 32 is provided with a temperature control mechanism for controlling the temperature by circulating a heat medium such as water vapor or a coolant such as water.
  • pressure means is provided for pressurizing and expanding the inner mold 31 from the inside.
  • the method of manufacturing the V-ribbed belt B according to the embodiment includes a material preparation step, a forming step, a crosslinking step, and a finishing step.
  • the non-crosslinked rubber sheets 11 ′, 12 ′, 13 ′ for the compression rubber layer, the adhesive rubber layer, and the back rubber layer the one containing the cellulose nanofibers is produced as follows.
  • cellulose nanofibers are added to the masticated rubber component and dispersed by kneading.
  • a dispersion (gel) in which cellulose nanofibers are dispersed in water is introduced into a rubber component masticated with an open roll, and they are A method of vaporizing water while kneading, mixing a dispersion (gel) in which cellulose nanofibers are dispersed in water and rubber latex, and vaporizing the water are used as a master batch of cellulose nanofibers / rubber.
  • an uncrosslinked rubber composition is prepared by adding various rubber compounding agents and continuing the kneading.
  • the uncrosslinked rubber composition is formed into a sheet by calendar molding or the like.
  • the bonding process is performed on the core wire 14 '.
  • the core 14 ' is subjected to an RFL bonding process in which the core 14' is immersed and heated in an RFL aqueous solution.
  • a rubber sleeve 35 is placed on a cylindrical drum 34 having a smooth surface, and on the outer periphery thereof, an uncrosslinked rubber sheet 13 'for the back rubber layer and an uncrosslinked rubber sheet 12 for the adhesive rubber layer.
  • 'Is wound and laminated in order, and from above the core wire 14' is wound helically around the cylindrical inner die 31, and from above the non-crosslinked rubber sheet 12 'for the adhesive rubber layer, and the compressed rubber layer
  • the uncrosslinked rubber sheet 11 'for use is wound in order.
  • a laminated molded body B ′ is formed on the rubber sleeve 35.
  • the outer mold 32 is heated, and high pressure air or the like is injected into the sealed interior of the inner mold 31 to pressurize.
  • the inner mold 31 expands, and the non-crosslinked rubber sheets 11 ', 12', 13 'in the laminated molded product B' are compressed and enter the molding surface of the outer mold 32, and their crosslinking progresses And the core wires 14 'are combined and integrated, and finally, as shown in FIG. 8, a cylindrical belt slab S is formed.
  • the molding temperature of the belt slab S is, for example, 100 to 180 ° C.
  • the molding pressure is, for example, 0.5 to 2.0 MPa
  • the molding time is, for example, 10 to 60 minutes.
  • ⁇ Finish process> Depressurize the inside of the inner mold 31 to release the seal, take out the belt slab S molded between the inner mold 31 and the outer mold 32 through the rubber sleeve 35, cut the belt slab S into a predetermined width, and cut the front and back
  • the V-ribbed belt B is manufactured by turning over.
  • FIG. 9 schematically shows a flat belt C of the present embodiment.
  • Flat belt C is, for example, a power transmission member used in applications requiring long life in use under relatively high load conditions such as drive transmission applications such as blowers, compressors and generators, and auxiliary drive applications of automobiles. It is.
  • the flat belt C has, for example, a belt length of 600 to 3000 mm, a belt width of 10 to 20 mm, and a belt thickness of 2 to 3.5 mm.
  • a flat belt C is provided and integrated so that the inner rubber layer 121 on the inner circumferential side of the belt, the adhesive rubber layer 122 on the outer circumferential side of the belt, and the outer rubber layer 123 on the outer circumferential side of the belt are further laminated.
  • a main body 120 is provided.
  • a core wire 124 is embedded at an intermediate portion in the belt thickness direction so as to form a spiral having a pitch in the belt width direction.
  • the inner rubber layer 121, the adhesive rubber layer 122, and the outer rubber layer 123 are each formed in a strip shape having a rectangular cross section, and the uncrosslinked rubber composition, in which various compounding agents are blended in the rubber component and kneaded, is heated. And a rubber composition which is crosslinked by a crosslinking agent by being pressurized.
  • the thickness of the inner rubber layer 121 is preferably 0.3 mm or more, more preferably 0.5 mm or more, and preferably 3.0 mm or less, more preferably 2.5 mm or less.
  • the thickness of the adhesive rubber layer 122 is, for example, 0.6 to 1.5 mm.
  • the thickness of the outer rubber layer 123 is, for example, 0.6 to 1.5 mm.
  • At least one of the rubber composition forming the inner rubber layer 121, the adhesive rubber layer 122, and the outer rubber layer 123 is made of the rubber composition of the present embodiment. It is more preferable that at least the inner rubber layer 121 be made of the rubber composition of the present embodiment, and it is more preferable that all of the inner rubber layer 121, the adhesive rubber layer 122 and the outer rubber layer 123 be made of the rubber composition of the present embodiment. .
  • the core wire 124 has the same configuration as the core wire 14 of the V-ribbed belt of this embodiment.
  • At least one of the rubber composition constituting the inner rubber layer 121, the adhesive rubber layer 122, and the outer rubber layer 123 constituting the flat belt main body 120 in this manner has a fiber diameter
  • cellulose nanofibers having a distribution range of 50 to 500 nm
  • excellent bending fatigue resistance can be obtained.
  • the rubber composition which forms the inner rubber layer 121 which comprises a contact part contains such a cellulose nanofiber, a stable friction coefficient can be obtained with high abrasion resistance.
  • the method of manufacturing the flat belt C includes a material preparation step, a forming step, a crosslinking step, and a finishing step.
  • ⁇ Material preparation process> Of the uncrosslinked rubber sheets 121 ', 122' and 123 'for the inner rubber layer, the adhesive rubber layer, and the outer rubber layer, one containing cellulose nanofibers is prepared in the same manner as the V-ribbed belt. Do. In addition, preparation of what does not contain a cellulose nanofiber mix
  • the bonding process is performed on the core wire 124 'in the same manner as in the case of the V-ribbed belt.
  • an uncrosslinked rubber sheet 123 'for the outer rubber layer is wound on the uncrosslinked rubber sheet 122' for the adhesive rubber layer.
  • a laminated molded body C ' is formed on the cylindrical mold 145.
  • a rubber sleeve 146 is put on the laminated molded body C ′ on the cylindrical mold 145, and then it is set in a vulcanized can and sealed, and the cylindrical mold is heated by steam of high heat or the like. While heating 145, a high pressure is applied to press the rubber sleeve 146 in the radial direction on the cylindrical mold 145 side. At this time, the uncrosslinked rubber composition of the laminated molded body C 'flows and the crosslinking reaction of the rubber component progresses, and additionally, the adhesion reaction of the core wire 124' also progresses, thereby the cylinder as shown in FIG. A cylindrical belt slab S is formed on the mold 145.
  • the cylindrical mold 145 is taken out of the vulcanized can, the cylindrical belt slab S formed on the cylindrical mold 145 is removed, and then the outer peripheral surface and / or the inner peripheral surface is polished. Make the thickness uniform.
  • the flat belt C is manufactured by cutting the belt slab S to a predetermined width.
  • FIG. 13 is a view schematically showing a low-edge single-cogged V-belt 301 according to the present embodiment.
  • Such single cogged V-belts are used, for example, as speed change belts for small scooters and agricultural machines.
  • the single cogged V-belt 300 is formed integrally by laminating a compression rubber layer 311 on the inner circumferential side of the belt, an extension rubber layer 312 on the outer circumferential side of the belt, and an adhesive rubber layer 313 therebetween, and has a trapezoidal cross section. It has a rubber belt body 10. In the middle portion in the thickness direction of the adhesive rubber layer 313, a core wire 314 disposed to form a spiral having a pitch in the belt width direction is embedded. An inner reinforcing cloth 315 is pasted on the surface of the compression rubber layer 311 constituting the inner circumferential surface of the belt, and an outer reinforcing cloth 316 is pasted on the surface of the stretch rubber layer 312 constituting the outer circumferential surface of the belt. ing.
  • the inner cogs 317 are disposed on the inner peripheral side of the belt at a constant pitch in the belt length direction, while the outer peripheral side of the belt is configured as a flat back surface of the belt.
  • At least one of the compression rubber layer 311, the stretch rubber layer 312, and the adhesive rubber layer 313 that constitute the belt main body 310 is made of the rubber composition of the present embodiment. It is more preferable that at least the compressed rubber layer 311 be made of the rubber composition of the present embodiment, and it is further preferable that all of the compressed rubber layer 311, the stretch rubber layer 312 and the adhesive rubber layer 313 be made of the rubber composition of the present embodiment. .
  • the core wire 314 has the same configuration as the core wire 14 of the V-ribbed belt of this embodiment.
  • At least one of the compression rubber layer 311, the extension rubber layer 312, and the adhesive rubber layer 313 contains cellulose nanofibers having a fiber diameter distribution range of 50 to 500 nm.
  • excellent bending fatigue resistance can be obtained.
  • FIG. 14 shows, by way of example, a low edge V-belt 401 and a wrapped V-belt 402 which are friction transmission belts, and a toothed belt 403 which is a meshing transmission belt.
  • Each of these belts includes a belt body 410, a cord 414 and a reinforcing cloth 415. A part or all of the belt body 410 may be made of the rubber composition of the present embodiment.
  • the belt of each example and comparative example was produced using the rubber composition of the embodiment which makes chloroprene rubber (CR) a rubber ingredient.
  • the type of belt is a low-edge single-cogged V-belt shown in FIG.
  • TEMPO oxidized cellulose nanofibers were prepared.
  • TEMPO oxidation was performed. Specifically, the soft bleached kraft pulp was washed with a sufficient amount of HCl (0.1 M) and ion-exchanged water. 400 g of the washed pulp (solid content 13%) thus obtained was mixed with 4000 ml of deionized water. To the mixture, 0.78 g of 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl (TEMPO) (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 5.0 g of NaBr were added and stirred for 1 hour.
  • TEMPO 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl
  • pulp (washed filtrate) obtained by the above-mentioned TEMPO oxidation and ion exchange water were mixed to make the solid content 1 wt%, and predispersion was performed by a bead mill.
  • the obtained dispersion was subjected to disintegration treatment four times at 150 MPa using Starburst (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.), which is a wet micronization apparatus.
  • Starburst manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.
  • the fiber diameter of the obtained CNF was in the range of about 2 nm to 7 nm, and the average was about 3.2 nm.
  • Example 1 The TEMPO-oxidized CNF obtained above and sulfur-modified CR latex (manufactured by Tosoh Corporation) were mixed and placed in a beaker, and stirred at 600 rpm for about 4 hours by a propeller type stirrer of 6 paddle blades of ⁇ 100. . The dispersion after stirring was naturally dried in an atmosphere of 50 ° C. to prepare a master batch.
  • CR sulfur-modified chloroprene
  • the compounding agent was carbon black FEF (made by Tokai Carbon Co., Ltd .: Seat SO. Nitrogen adsorption specific surface area 42 m 2 / g) 40 parts by mass, plasticizer 5 parts by mass, aramid short fiber (Technola Teijin Ltd.) relative to 100 parts by mass Product, a fiber length of 3.0 mm and a fiber diameter of about 12 ⁇ m, 16 parts by mass, stearic acid of 1 part by mass, zinc oxide of 5 parts by mass, and magnesium oxide of 5 parts by mass. An uncrosslinked rubber composition was obtained by such kneading.
  • This uncrosslinked rubber composition was formed into a sheet to form a non-crosslinked rubber sheet for constituting a belt main body (compressed rubber layer, adhesive rubber layer and stretch rubber layer), and a single cogged V-belt of Example 1 was produced.
  • a polyester fiber twisted yarn subjected to an adhesion treatment was used for the core wire.
  • Example 2 The amount of carbon black FEF is 80 parts by mass (based on 100 parts by mass of the rubber component. In each of the following examples and comparative examples, parts by mass to 100 parts by mass of the rubber component in each rubber composition) In the same manner as in Example 1, a single cogged V-belt of Example 2 was produced.
  • Example 3 A single cogged V-belt of Example 3 was produced in the same manner as Example 1, except that the compounding amount of TEMPO oxidized CNF was 5 parts by mass and the compounding amount of carbon black FEF was 5 parts by mass.
  • Example 4 A single cogged V-belt of Example 4 was produced in the same manner as Example 1 except that the compounding amount of TEMPO oxidized CNF was 5 parts by mass and the compounding amount of carbon black FEF was 10 parts by mass.
  • Example 5 A single cogged V-belt of Example 5 was produced in the same manner as Example 1, except that the compounding amount of TEMPO oxidized CNF was 5 parts by mass, and the compounding amount of carbon black FEF was 40 parts by mass.
  • Example 6 A single cogged V-belt of Example 6 was produced in the same manner as Example 1 except that the blending amount of TEMPO oxidized CNF was 20 parts by mass, and the blending amount of carbon black FEF was 5 parts by mass.
  • Example 7 A single cogged V-belt of Example 7 was produced in the same manner as Example 1, except that the amount of TEMPO oxidized CNF was 20 parts by mass, and the amount of carbon black FEF was 10 parts by mass.
  • Example 8 Except that the blending amount of TEMPO oxidized CNF is 5 parts by mass, and 10 parts by mass of carbon black ISAF (Siest 6, manufactured by Tokai Carbon Co., nitrogen adsorption specific surface area 120 m 2 / g) is used instead of carbon black FEF, In the same manner as in Example 1, a single cogged V-belt of Example 8 was produced.
  • ISAF Silicon 6, manufactured by Tokai Carbon Co., nitrogen adsorption specific surface area 120 m 2 / g
  • Comparative Example 1 A single-cogged V-belt of Comparative Example 1 was produced in the same manner as Example 1, except that the blending amount of TEMPO oxidized CNF was 0 parts by mass (that is, no blending) and the blending amount of carbon black FEF was 10 parts by mass.
  • Comparative Example 2 A single-cogged V-belt of Comparative Example 2 was produced in the same manner as Example 1, except that the blending amount of TEMPO oxidized CNF was 0 parts by mass (that is, no blending) and the blending amount of carbon black FEF was 40 parts by mass.
  • Comparative Example 3 A single-cogged V-belt of Comparative Example 3 was produced in the same manner as Example 1, except that the blending amount of TEMPO oxidized CNF was 0 parts by mass (that is, no blending) and the blending amount of carbon black FEF was 80 parts by mass.
  • Comparative Example 4 A single-cogged V-belt of Comparative Example 4 was produced in the same manner as Example 1, except that the blending amount of TEMPO oxidized CNF was 0 parts by mass (that is, no blending) and the blending amount of carbon black FEF was 100 parts by mass.
  • Comparative Example 5 A single cogged V-belt of Comparative Example 5 was produced in the same manner as Example 1 except that the compounding amount of carbon black FEF was changed to 5 parts by mass.
  • Comparative Example 6 A single cogged V-belt of Comparative Example 6 was produced in the same manner as Example 1 except that the compounding amount of carbon black FEF was 10 parts by mass.
  • Comparative Example 7 A single cogged V-belt of Comparative Example 7 was produced in the same manner as Example 1 except that the compounding amount of carbon black FEF was changed to 100 parts by mass.
  • Comparative Example 8 A single cogged V-belt of Comparative Example 8 was produced in the same manner as Example 1, except that the compounding amount of TEMPO oxidized CNF was 5 parts by mass, and the compounding amount of carbon black FEF was 80 parts by mass.
  • Comparative Example 9 A single cogged V-belt of Comparative Example 9 was produced in the same manner as Example 1, except that the amount of TEMPO oxidized CNF was 20 parts by mass.
  • Comparative Example 10 A single cogged V-belt of Comparative Example 10 was produced in the same manner as Example 1, except that the blending amount of TEMPO oxidized CNF was 30 parts by mass and the blending amount of carbon black FEF was 5 parts by mass.
  • Comparative Example 11 Except that the blending amount of TEMPO oxidized CNF is 5 parts by mass, and 10 parts by mass of carbon black SAF (Siest 9, manufactured by Tokai Carbon Co., nitrogen adsorption specific surface area 142 m 2 / g) is used instead of carbon black FEF, In the same manner as in Example 1, a single cogged V-belt of Comparative Example 11 was produced.
  • SAF Silicon 9, manufactured by Tokai Carbon Co., nitrogen adsorption specific surface area 142 m 2 / g
  • FIG. 15 shows a running tester 40 for testing for wear resistance and belt temperature when running.
  • the traveling test machine 40 includes a drive pulley 41 with a pulley diameter of 40 mm and a driven pulley 42 provided on the right side with a pulley diameter of 40 mm.
  • the driven pulley 42 is provided movably to the left and right so as to apply an axial load (dead weight DW) and apply tension to the single cogged V-belt B.
  • the belts of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 11 are wound between the drive pulley 41 and the driven pulley 42 of the traveling test machine 40, and an axial load of 600 N is applied to the right side of the driven pulley 42.
  • the belt was tensioned and the belt was run by rotating the drive pulley 41 at a rotational speed of 3000 rpm under an ambient temperature of 40 ° C.
  • the temperature of the belt and the amount of wear were measured. Lower belt temperatures are desirable. With regard to the amount of wear, the smaller the wear resistance, the smaller the better.
  • Tables 1 and 2 show the evaluation results of each belt.
  • the amount of wear is indicated as an index based on the result of the belt of Example 1 as 100.
  • the measured temperature is indicated.
  • the blending amount of cellulose nanofibers is in the range of 0.1 parts by mass or more and 20 parts by mass or less (with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The same applies to the following).
  • the compounding amount is 5 parts by mass or more and 80 parts by mass or less.
  • the value which totaled 3 times of the compounding quantity of CNF and the compounding quantity of CB is the range of 15 or more and 90 or less.
  • Comparative Examples 1 to 4 CNF is not blended, and in Comparative Example 10, the blending amount of CNF is 30 parts by mass, which is out of the above range of CNF. Moreover, the compounding quantity of CB is 100 mass parts, and the comparative example 4 and 6 is out of the range of the regulations regarding CB. Furthermore, for Comparative Examples 1 and 5 to 10, the value obtained by totaling 3 times the compounding amount of CNF and the compounding amount of CB is less than 15 or more than 90.
  • the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black SAF is 142 m 2 / g.
  • the single cogged V-belts of Comparative Examples 1-11 do not satisfy at least one of the conditions satisfied by the belts of the embodiment.
  • the belt temperature is in the range of 78 ° C. (Example 4) to 91 ° C. (Example 2).
  • the temperature is higher than these ranges, that is, from 92 ° C. (Comparative Example 2) to 101 ° C. (Comparative Example 7).
  • the highest belt temperature is 91 ° C. in Example 2, and the lowest belt temperature in Comparative Example is 92 ° C. in Comparative Example 2. Therefore, the difference in belt temperature is not as large as 1 ° C. .
  • the wear amount is 82 in Example 2 and is significantly smaller than 111 in Comparative Example 2.
  • Example 2 is the smallest at 82 in terms of the amount of wear.
  • the amount of wear of the example belts is in the range 82 (Example 2) to 125 (Example 3).
  • Comparative Examples 7, 8 and 11 since they are 64, 73 and 71 in order, these belts are excellent in terms of the amount of wear.
  • the belt temperature is as high as 101 ° C., 94 ° C. and 96 ° C., respectively.
  • the wear amounts are 102 and 91, which are in the same range as in the example.
  • the belt temperatures are 96 ° C. and 98 ° C., again above the range of the example.
  • Comparative Examples 1, 5, 6 and 10 are inferior to the Examples in both the amount of wear and the belt temperature.
  • the amount of wear is 125 and 109, the larger of which is relatively low at 85 ° C. and 86 ° C. at the belt temperature.
  • the belt temperature is particularly low, and the amount of wear is also moderate and generally excellent among the examples.
  • the belt temperatures of Examples 5 and 8 are slightly higher than these, but the amount of wear is smaller, and these may serve the purpose depending on the conditions used.
  • the transmission belt of this embodiment is excellent in both the belt temperature and the amount of wear.
  • the transmission belt of the present disclosure is excellent in both the belt temperature and the wear resistance, it is useful as various transmission belts and materials thereof.

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Abstract

伝動ベルトは、少なくとも一部がゴム組成物からなる。ゴム組成物は、ゴム成分、セルロースナノファイバー及びカーボンブラックを含む。ゴム成分１００質量部に対するセルロースナノファイバーの配合量は、０．１質量部以上で且つ２０質量部以下である。ゴム成分１００質量部に対する前記カーボンブラックの配合量は、５質量部以上で且つ８０質量部以下である。セルロースナノファイバーの配合量の３倍と、カーボンブラックの前記配合量とを合計した値は、１５以上で且つ９０以下である。

Description

伝動ベルト
　本開示は、伝動ベルトに関する。
　伝動ベルトを構成するゴム組成物には、目的とする特性を得るために多様な物質が配合されている。例えば特許文献１において、Ｖリブドベルトの少なくとも圧縮層を、カーボンブラック及び短繊維を含有するゴム組成物によって構成することが開示されている。
特開２０１４－１６７３４７号公報
　ゴム組成物を用いた伝動ベルトには、様々な特性について要求がある。本開示では、ゴム組成物を用いて製造された伝動ベルトについて、耐摩耗性及び温度上昇に関して改善する技術を説明する。
　本開示の伝動ベルトは、少なくとも一部がゴム組成物からなる。ゴム組成物は、ゴム成分、セルロースナノファイバー及びカーボンブラックを含む。ゴム成分１００質量部に対するセルロースナノファイバーの配合量は、０．１質量部以上で且つ２０質量部以下である。ゴム成分１００質量部に対するカーボンブラックの配合量は、５質量部以上で且つ８０質量部以下である。セルロースナノファイバーの配合量の３倍と、前記カーボンブラックの配合量とを合計した値は、１５以上で且つ９０以下である
　本開示の伝動ベルトによると、耐摩耗性向上及び温度上昇の抑制が実現される。
図１は、本開示の一実施形態のＶリブドベルトを模式的に示す斜視図である。 図２は、実施形態のＶリブドベルトの要部の断面図である。 図３は、実施形態の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４は、実施形態の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５は、実施形態の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６は、実施形態の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７は、実施形態の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８は、実施形態の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９は、実施形態の平ベルトを模式的に示す斜視図である。 図１０は、実施形態の平ベルトの製造方法を示す第１の説明図である。 図１１は、実施形態の平ベルトの製造方法を示す第２の説明図である。 図１２は、実施形態の平ベルトの製造方法を示す第３の説明図である。 図１３は、実施形態のシングルコグドＶベルトを模式的に示す斜視図である。 図１４は、実施形態のラップドＶベルト、ローエッジＶベルト及び歯付ベルトを模式的に示す図である。 図１５は、ベルトの耐摩耗性及びベルト温度に関して評価するための走行試験装置を模式的に示す図である。
　以下、本開示の実施形態について説明する。
　　（ゴム組成物）
　本実施形態に係るゴム組成物は、ゴム成分に、セルロースナノファイバ（以下、「ＣＮＦ」という。）及びカーボンブラック（以下、「ＣＢ」という。）が分散して含有された未架橋ゴム組成物が加熱及び加圧されてゴム成分が架橋したものである。ＣＮＦの含有量はゴム成分１００質量部に対して好ましくは０．１質量部以上で且つ２０質量部以下であり、より好ましくは１質量部以上で且つ１０質量部以下である。また、ＣＢの含有量はゴム成分１００質量部に対して好ましくは５質量部以上で且つ８０質量部以下であり、より好ましく１０質量部以上で且つ４０質量部以下である。
　また、ゴム成分１００質量部に対するＣＮＦの含有量（質量部）の３倍と、ゴム成分１００質量部に対するＣＢの含有量（質量部）とを合計した値は、好ましくは１５以上で且つ９０以下であり、より好ましくは２５以上で且つ７０以下である。
　このような実施形態に係るゴム組成物によれば、動的使用において、発熱を抑制することができ、しかも優れた耐摩耗性を得ることができる。
　ここで、ゴム成分としては、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。特に、クロロプレンゴム（ＣＲ）が好ましい。
　ゴム成分としてＣＲを用いる場合、ＣＲが主成分であって、ゴム成分におけるＣＲの含有量は５０質量％よりも多いのが好ましい。更に、発熱を抑制し且つ優れた耐摩耗性を得る観点から、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、最も好ましくは１００質量％である。
　ＣＲとしては、Ｇタイプの硫黄変性ＣＲ、Ｗタイプのメルカプタン変性ＣＲ、Ａタイプの高結晶ＣＲ、低粘度ＣＲ、カルボキシル化ＣＲ等が挙げられる。ゴム成分に含有されるＣＲは、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましく、動的使用における発熱を抑制し且つ優れた耐摩耗性を得る観点から、硫黄変性ＣＲを含むことがより好ましく、硫黄変性ＣＲを主体として含むことが更に好ましく、硫黄変性ＣＲのみで構成されることがより更に好ましい。最も好ましいのは、ゴム成分が硫黄変性ＣＲのみで構成されることである。
　ＣＮＦ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ている。ＣＮＦの原料パルプとしては、例えば、木材、竹、稲（稲わら）、じゃがいも、サトウキビ（バガス）、水草、海藻等のパルプが挙げられる。これらのうち木材パルプが好ましい。
　ＣＮＦとしては、ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦ及び機械解繊ＣＮＦが挙げられる。ＣＮＦは、これらのうちの１種又は２種を含むことが好ましく、ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦを含むことがより好ましく、ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦを主体として含むことが更に好ましく、ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦのみで構成されることがより更に好ましい。
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦは、原料パルプに含まれるセルロースにＮ－オキシル化合物を触媒として共酸化剤を作用させることにより、セルロース分子中のＣ６位の水酸基を選択的にカルボキシル基に酸化し、それを機械的に微細化して得られるＣＮＦである。Ｎ－オキシル化合物としては、例えば、２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－１－オキシル（ＴＥＭＰＯ）のフリーラジカルや４－アセトアミド－ＴＥＭＰＯ等が挙げられる。共酸化剤としては、例えば、次亜ハロゲン酸及びその塩、亜ハロゲン酸及びその塩、過ハロゲン酸及びその塩、過酸化水素、並びに過有機酸等が挙げられる。機械解繊ＣＮＦは、原料パルプを、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、ビーズミル等の解繊装置により粉砕して得られるＣＮＦである。
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの繊維径は例えば１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、また、その分布が狭い。一方、機械解繊ＣＮＦの繊維径は数十ｎｍ～数百ｎｍであり、その分布が広い。従って、ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦ及び機械解繊ＣＮＦは、このような繊維径の大きさ及びその分布により明確に区別することができる。
　本実施形態のゴム組成物が含有するＣＮＦの平均繊維径は、１ｎｍ以上で且つ２００ｎｍ以下である。より好ましくは、１ｎｍ以上で且つ５０ｎｍ以下であり、更に好ましくは１ｎｍ以上で且つ２０ｎｍ以下である。
　ＣＮＦは、疎水化処理された疎水化ＣＮＦを含んでいてもよい。疎水化ＣＮＦ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ＣＮＦ、及び表面処理剤によって疎水化表面処理されたＣＮＦ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ＣＮＦを得るための疎水化としては、例えば、エステル化、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ＣＮＦ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、そのハロゲン化物によりアシル化されたＣＮＦである。表面処理剤によって疎水化表面処理されたＣＮＦ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。
　ＣＢとしては、ヨウ素吸着比表面積が１２０以下のものとする。また、ヨウ素吸着比表面積が８０以下のものがより好ましく、５０以下のものが更に好ましい。例えば、チャネルブラック；ＩＳＡＦ、Ｎ－３３９、ＨＡＦ、Ｎ－３５１、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ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。ＣＢは、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましい。更に、ＦＥＦを含むことがより好ましく、ＦＥＦを主体として含むことが更に好ましく、ＦＥＦのみで構成されることがより更に好ましい。
　実施形態に係るゴム組成物は、短繊維が分散して含有されていてもよい。短繊維としては、例えば、パラ系アラミド短繊維、メタ系アラミド短繊維、ナイロン６短繊維、ナイロン６，６短繊維、ナイロン４，６短繊維、ポリエチレンテレフタレート短繊維、ポリエチレンナフタレート短繊維等が挙げられる。短繊維は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましく、パラ系アラミド短繊維を含むことがより好ましく、パラ系アラミド短繊維を主体として含むことが更に好ましく、パラ系アラミド短繊維のみで構成されることがより更に好ましい。
　パラ系アラミド短繊維としては、ポリパラフェニレンテレフタルアミドの短繊維（例えば、デュポン社製のケブラー、帝人社製のトワロン）及び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の短繊維（例えば帝人社製のテクノーラ）が挙げられる。パラ系アラミド短繊維は、これらのうちの１種又は２種を含むことが好ましく、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の短繊維を含むことがより好ましく、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の短繊維を主体として含むことが更に好ましく、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の短繊維のみで構成されることがより更に好ましい。
　短繊維の繊維長は、好ましくは０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。短繊維の繊維径は、好ましくは５．０μｍ以上７０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下である。
　実施形態に係るゴム組成物を形成する未架橋ゴム組成物には、ＣＲの架橋剤が配合されている。その架橋剤としては、例えば、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の金属酸化物が挙げられる。架橋剤は、酸化亜鉛及び酸化マグネシウムを併用することが好ましい。酸化亜鉛の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは３質量部以上７質量部以下、より好ましくは４質量部以上６質量部以下である。酸化マグネシウムの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは３質量部以上７質量部以下、より好ましくは４質量部以上６質量部以下である。
　実施形態に係るゴム組成物は、その他に、可塑剤、加工助剤、加硫促進助剤、加硫促進剤等のゴム配合剤を含有していてもよい。
　以上の構成の実施形態に係るゴム組成物は、ＣＲラテックスにＣＮＦを混合し、溶媒を除去することによりＣＲにＣＮＦが分散したマスターバッチを作製し、そのマスターバッチに、或いは、そのマスターバッチにＣＲ等のゴム成分を混練して希釈したものに、ＣＢを含むゴム配合剤を配合して混練することにより未架橋ゴム組成物を得て、その未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧してゴム成分を架橋させることにより得ることができる。
　実施形態に係るゴム組成物は、動的使用における発熱を抑制するができ且つ耐摩耗性に優れることから、伝動ベルト、特には変速ベルトのベルト本体の少なくとも一部を形成する材料として好適に用いることができる。
　　（ＶリブドベルトＢ）
　次に、本実施形態のゴム組成物を少なくとも一部に用いて形成される伝動ベルトとして、ＶリブトベルトＢを説明する。
　図１及び図２は、実施形態に係るＶリブドベルトＢを示す。実施形態に係る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）。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の少なくとも一つは、本実施形態のゴム組成物により形成される。少なくとも圧縮ゴム層１１は本実施形態のゴム組成物により形成されることが好ましく、圧縮ゴム層１１、接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３がいずれも本実施形態のゴム組成物により形成されることが更に好ましい。
　心線１４は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維、パラ系アラミド繊維、ビニロン繊維等の撚り糸や組紐等の線材で構成されている。心線１４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に、成形前にＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理及び／又はゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理が施されている。なお、心線１４は、ＲＦＬ水溶液及び／又はゴム糊による接着処理の前に、必要に応じてエポキシ樹脂やポリイソシアネート樹脂等の溶液からなる接着剤溶液に浸漬した後に加熱する接着処理が施されていてもよい。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。
　　（ＶリブドベルトＢの製造方法）
　実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造方法について、図３～図８に基づいて説明する。
　図３及び図４は、実施形態に係る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、セルロースナノファイバー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ナノファイバー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ナノファイバーの分散方法としては、例えば、セルロースナノファイバー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、セルロースナノファイバー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ナノファイバー／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、セルロースナノファイバー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ナノファイバー／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、セルロースナノファイバー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ナノファイバー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ナノファイバーとを混練しながら、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、セルロースナノファイバー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１４’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５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６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７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８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。
　　（平ベルトＣ）
　次に、本実施形態のゴム組成物を少なくとも一部に用いて形成される他の伝動ベルトとして、平ベルトを説明する。
　図９は、本実施形態の平ベルトＣを模式的に示す。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。
　平ベルトＣは、ベルト内周側の内側ゴム層１２１とそのベルト外周側の接着ゴム層１２２と更にそのベルト外周側の外側ゴム層１２３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１２０を備えている。接着ゴム層１２２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１２４が埋設されている。
　内側ゴム層１２１、接着ゴム層１２２、及び外側ゴム層１２３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１２１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１２２の厚さは例えば０．６～１．５ｍｍである。外側ゴム層１２３の厚さは例えば０．６～１．５ｍｍである。
　内側ゴム層１２１、接着ゴム層１２２、及び外側ゴム層１２３を形成するゴム組成物のうち少なくとも１つは、本実施形態のゴム組成物からなる。少なくとも内側ゴム層１２１が本実施形態のゴム組成物からなることがより好ましく、内側ゴム層１２１、接着ゴム層１２２及び外側ゴム層１２３の全てが本実施形態のゴム組成物からなることが更に好ましい。
　心線１２４については、本実施形態のＶリブドベルトの心線１４と同一の構成を有する。
　本実施形態の平ベルトＣによれば、このように平ベルト本体１２０を構成する内側ゴム層１２１、接着ゴム層１２２、及び外側ゴム層１２３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を含むセルロースナノファイバー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１２１を形成するゴム組成物がかかるセルロースナノファイバー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）
　平ベルトＣの製造方法について、図１０、図１１及び図１２に基づいて説明する。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１２１’，１２２’，１２３’のうち、セルロースナノファイバーを含有させるものを、上記Ｖリブドベルトの場合と同様にして作製する。なお、セルロースナノファイバー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１２４’に対して上記Ｖリブドベルトの場合と同様にして接着処理を施す。
　＜成形工程＞
　図１０（ａ）に示すように、円筒金型１４５の外周に内側ゴム層用の未架橋ゴムシート１２１’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１２２’を巻き付ける。
　次いで、図１０（ｂ）に示すように、接着ゴム層用の未架橋ゴムシート１２２’の上に心線１２４’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１２２’を巻き付ける。
　次いで、図１０（ｃ）に示すように、接着ゴム層用の未架橋ゴムシート１２２’の上に外側ゴム層用の未架橋ゴムシート１２３’を巻き付ける。これにより円筒金型１４５上に積層成形体Ｃ’が形成される。
　＜架橋工程＞
　続いて、図１１に示すように、円筒金型１４５上の積層成形体Ｃ’にゴムスリーブ１４６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１４５を加熱すると共に、高圧をかけてゴムスリーブ１４６を円筒金型１４５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１２４’の接着反応も進行し、これにより図１２に示すように円筒金型１４５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１４５を取り出し、円筒金型１４５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。
　　（コグドベルト）
　次に、本実施形態のゴム組成物を少なくとも一部に用いて形成される更に他の伝動ベルトとして、コグドベルトを説明する。
　図１３は、本実施形態に係るローエッジのシングルコグドＶベルト３０１を模式的に示す図である。このようなシングルコグドＶベルトは、例えば小型スクーターや農業機械の変速ベルトとして用いられる。
　シングルコグドＶベルト３００は、ベルト内周側の圧縮ゴム層３１１、ベルト外周側の伸張ゴム層３１２、及びそれらの間の接着ゴム層３１３が積層されて一体となって構成され、断面形状が台形のゴム製のベルト本体１０を有する。接着ゴム層３１３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配された心線３１４が埋設されている。ベルト内周面を構成する圧縮ゴム層３１１の表面には内側補強布３１５が貼設されており、また、ベルト外周面を構成する伸張ゴム層３１２の表面には外側補強布３１６が貼設されている。そして、ベルト内周側にはベルト長さ方向に一定ピッチで内側コグ３１７が配設されている一方、ベルト外周側は平坦なベルト背面が構成されている。
　このようなシングルコグドＶベルト３００において、ベルト本体３１０を構成する圧縮ゴム層３１１、伸張ゴム層３１２及び接着ゴム層３１３のうちの少なくとも１つは、本実施形態のゴム組成物からなる。少なくとも圧縮ゴム層３１１が本実施形態のゴム組成物からなることがより好ましく、圧縮ゴム層３１１、伸張ゴム層３１２及び接着ゴム層３１３の全てが本実施形態のゴム組成物からなることが更に好ましい。
　心線３１４については、本実施形態のＶリブドベルトの心線１４と同一の構成を有する。
　本実施形態のシングルコグドＶベルト３００によると、圧縮ゴム層３１１、伸張ゴム層３１２及び接着ゴム層３１３のうちの少なくとも１つが、繊維径の分布範囲が５０～５００ｎｍを含むセルロースナノファイバー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。
　　（その他のベルト）
　以上にＶリブドベルトＢ及び平ベルトＣを説明したが、これらに限定されることは無く、更に他の伝動ベルトであっても良い。図１４には、例として、摩擦伝動ベルトであるローエッジＶベルト４０１及びラップドＶベルト４０２と、噛み合い伝動ベルトである歯付ベルト４０３を示す。これらのベルトは、いずれもベルト本体４１０、心線４１４及び補強布４１５を備えている。ベルト本体４１０の一部又は全部が本実施形態のゴム組成物からなっていても良い。
　クロロプレンゴム（ＣＲ）をゴム成分とする実施形態のゴム組成物を用いて、各実施例及び比較例のベルトを作製した。ベルトの種類は、図１３に示すローエッジのシングルコグドＶベルトである。
　　（ＴＥＭＰＯ酸化セルロースナノファイバー調整）
　セルロースナノファイバーを調整した。まず、ＴＥＭＰＯ酸化を行った。具体的に、ソフトブリーチクラフトパルプを十分量のＨＣｌ（０．１Ｍ）及びイオン交換水により洗浄した。これにより得た洗浄パルプ（固形分１３％）４００ｇを４０００ｍｌのイオン交換水に混合した。当該混合物に、０．７８ｇの２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－１－オキシル（ＴＥＭＰＯ）（東京化成工業株式会社）と、５．０ｇのＮａＢｒとを加え、１時間攪拌した。
　続いて、ＮａＣｌＯ（２Ｍ）を１２５ｍｌを加えた。更に、ｐＨを確認しながらＮａＯＨ（０．５Ｍ）を滴下した。この際、反応により変化するｐＨをＮａＯＨの滴下によりｐＨ１０．０に維持するようにした。ｐＨの変化が無くなった時点でＮａＯＨの滴下を終了し、そのまま一時間攪拌した。その後、パルプ混合液を濾過し、濾物をイオン交換水により複数回洗浄した。
　次に、解繊を行った。上記のＴＥＭＰＯ酸化により得たパルプ（洗浄済の濾物）とイオン交換水とを混合して固形分１ｗｔ％とし、ビーズミルにより予備分散を行った。
　得られた分散液について、湿式微粒子化装置であるスターバースト（株式会社　スギノマシン製）を用いて１５０ＭＰａにて４回の解繊処理を行った。以上により、ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦを得た。得られたＣＮＦについて、繊維径は２ｎｍ～７ｎｍ程度の範囲であり、平均は３．２ｎｍ程度であった。
　（ベルトの作製）
　上記のようにして得たＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦを用い、実施例１～８及び比較例１～１１のシングルコグドＶベルトを作製した。それぞれの詳細については、表１及び表２にも示す。
　＜実施例１＞
　上記で得たＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦと、硫黄変性ＣＲラテックス（東ソー（株）製）とを混合してビーカーに入れ、φ１００の６枚パドル翼のプロペラ型の攪拌機により、６００ｒｐｍにて約４時間攪拌した。攪拌後の分散液について、５０℃の雰囲気にて自然乾燥させてマスターバッチを作製した。
　続いて、ＣＲ（硫黄変性クロロプレン）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系微細繊維の含有量が１質量部となる量とした。
　そして、密閉型のミキサーによりＣＲとセルロース系微細繊維とを混練すると共に、配合剤を混練りした。配合剤は、ゴム成分１００質量部に対し、カーボンブラックＦＥＦ（東海カーボン社製：シーストＳＯ。窒素吸着比表面積４２ｍ２／ｇ）４０質量部、可塑剤５質量部、アラミド短繊維（テクノーラ　帝人社製、繊維長３．０ｍｍ及び繊維径約１２μｍ）１６質量部、ステアリン酸１質量部、酸化亜鉛５質量部、及び酸化マグネシウム５質量部を用いた。このような混練りにより未架橋ゴム組成物を得た。
　この未架橋ゴム組成物をシート状に形成してベルト本体（圧縮ゴム層、接着ゴム層及び伸張ゴム層）を構成するための未架橋ゴムシートとし、実施例１のシングルコグドＶベルトを作製した。尚、心線には接着処理を施したポリエステル繊維製の撚り糸を用いた。
　　＜実施例２＞
　カーボンブラックＦＥＦの配合量を８０質量部（ゴム成分１００質量部に対して。以下、各実施例及び比較例において、それぞれのゴム組成物におけるゴム成分１００質量部に対する質量部）とした他は、実施例１と同様にして、実施例２のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜実施例３＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を５質量部、カーボンブラックＦＥＦの配合量を５質量部とした他は、実施例１と同様にして、実施例３のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜実施例４＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を５質量部、カーボンブラックＦＥＦの配合量を１０質量部とした他は、実施例１と同様にして、実施例４のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜実施例５＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を５質量部、カーボンブラックＦＥＦの配合量を４０質量部とした他は、実施例１と同様にして、実施例５のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜実施例６＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を２０質量部、カーボンブラックＦＥＦの配合量を５質量部とした他は、実施例１と同様にして、実施例６のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜実施例７＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を２０質量部、カーボンブラックＦＥＦの配合量を１０質量部とした他は、実施例１と同様にして、実施例７のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜実施例８＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を５質量部とし、且つ、カーボンブラックＦＥＦに代えてカーボンブラックＩＳＡＦ（シースト６、東海カーボン社製。窒素吸着比表面積１２０ｍ２／ｇ）を１０質量部配合した他は、実施例１と同様にして、実施例８のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜比較例１＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を０質量部（つまり配合しない）、カーボンブラックＦＥＦの配合量を１０質量部とした他は、実施例１と同様にして、比較例１のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜比較例２＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を０質量部（つまり配合しない）、カーボンブラックＦＥＦの配合量を４０質量部とした他は、実施例１と同様にして、比較例２のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜比較例３＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を０質量部（つまり配合しない）、カーボンブラックＦＥＦの配合量を８０質量部とした他は、実施例１と同様にして、比較例３のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜比較例４＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を０質量部（つまり配合しない）、カーボンブラックＦＥＦの配合量を１００質量部とした他は、実施例１と同様にして、比較例４のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜比較例５＞
　カーボンブラックＦＥＦの配合量を５質量部とした他は、実施例１と同様にして、比較例５のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜比較例６＞
　カーボンブラックＦＥＦの配合量を１０質量部とした他は、実施例１と同様にして、比較例６のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜比較例７＞
　カーボンブラックＦＥＦの配合量を１００質量部とした他は、実施例１と同様にして、比較例７のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜比較例８＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を５質量部、カーボンブラックＦＥＦの配合量を８０質量部とした他は、実施例１と同様にして、比較例８のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜比較例９＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を２０質量部とした他は、実施例１と同様にして、比較例９のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜比較例１０＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を３０質量部、カーボンブラックＦＥＦの配合量を５質量部とした他は、実施例１と同様にして、比較例１０のシングルコグドＶベルトを作製した。
　　＜比較例１１＞
　ＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦの配合量を５質量部とし、且つ、カーボンブラックＦＥＦに代えてカーボンブラックＳＡＦ（シースト９、東海カーボン社製。窒素吸着比表面積１４２ｍ２／ｇ）を１０質量部配合した他は、実施例１と同様にして、比較例１１のシングルコグドＶベルトを作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　（試験評価方法）
　以下に、各ベルトの評価方法を説明する。評価結果については、表１及び表２に示している。また、表１及び表２におけるＣＮＦ×３＋ＣＢとの項目は、ゴム成分１００質量部に対するセルロースナノファイバー（ＣＮＦ）の配合量（質量部）の値の３倍と、ゴム成分１００質量部に対するカーボンブラック（ＣＢ）の配合量（質量部）の値との合計を示す。これについては後に説明する。
　＜ベルト試験方法＞
　図１５は、耐摩耗性及び走行時のベルト温度について試験するための走行試験機４０を示す。走行試験機４０は、プーリ径φ４０ｍｍの駆動プーリ４１とその右側方に設けられたプーリ径４０ｍｍの従動プーリ４２とを備える。従動プーリ４２は、軸荷重（デッドウェイトＤＷ）を負荷してシングルコグドＶ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１～８及び比較例１～１１のそれぞれのベルトについて、走行試験機４０の駆動プーリ４１及び従動プーリ４２間に巻き掛け、従動プーリ４２に対して右側方に６００Ｎの軸荷重を負荷してベルトに張力を与えると共に、４０℃の雰囲気温度下において駆動プーリ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。
　２４時間走行させた時点において、ベルトの温度と摩耗量（走行前後のベルト重量の減少量）とを測定した。ベルト温度は低い方が望ましい。摩耗量については、小さいほど摩耗しにくいのであり、小さい方が望ましい。
　（試験評価結果）
　表１及び表２に、各ベルトの評価結果を示す。ここで、摩耗量については、実施例１のベルトの結果を１００とする指数として示す。ベルト温度については、測定された温度（℃）を示す。
　実施例１～８では、いずれもセルロースナノファイバーの配合量は（ゴム成分１００質量部に対して。以下も同じ）０．１質量部以上で且つ２０質量部以下の範囲であり、カーボンブラックの配合量は５質量部以上で且つ８０質量部以下の範囲である。また、ＣＮＦの配合量の３倍とＣＢの配合量とを合計した値は、１５以上で且つ９０以下の範囲である。
　また、カーボンブラックの窒素吸着比表面積について、ＦＥＦでは４２ｍ２／ｇ、ＩＳＡＦでは１２０ｍ２／ｇである。
　これに対し、比較例１～４はＣＮＦが配合されておらず、比較例１０ではＣＮＦの配合量が３０質量部であって、ＣＮＦに関する上記の範囲を外れている。また、比較例４及び６はＣＢの配合量が１００質量部であってＣＢに関する条規の範囲を外れている。更に、比較例１及び５～１０について、ＣＮＦの配合量の３倍とＣＢの配合量とを合計した値は、１５未満又は９０を越えている。
　また、カーボンブラックＳＡＦの窒素吸着比表面積は１４２ｍ２／ｇである。
　このように、比較例１～１１のシングルコグドＶベルトは、実施形態のベルトの満たす条件の少なくとも一つを満たしていない。
　各ベルトの評価として、実施例１～９のベルトでは、ベルト温度は７８℃（実施例４）から９１℃（実施例２）の範囲である。これに対し、比較例１～１１ではこれらより高い範囲、つまり、９２℃（比較例２）から１０１℃（比較例７）になっている。
　実施例において最もベルト温度が高いのは実施例２の９１℃であり、比較例において最もベルト温度が低いのは比較例２の９２℃であるから、ベルト温度の差は１℃と大きくはない。しかし、摩耗量については、実施例２では８２であって、比較例２の１１１よりも大幅に小さい。実施例２は、摩耗量の点では８２と最も小さくなっている。
　実施例のベルトの摩耗量は、８２（実施例２）から１２５（実施例３）の範囲である。これに対し、比較例７、８、１１では順に６４、７３、７１であるから、摩耗量に関してはこれらのベルトは優れている。しかしながら、ベルト温度については順に１０１℃、９４℃、９６℃と高い。また、比較例３及び４では、摩耗量は１０２及び９１であって、実施例と同等の範囲にある。しかし、ベルト温度については９６℃及び９８℃であって、やはり実施例の範囲よりも高い。
　比較例１、５、６及び１０については、摩耗量及びベルト温度の両方について実施例よりも劣る。
　また、実施例３及び６について、摩耗量は１２５及び１０９であり、実施例の中では大きい方であるが、これらはベルト温度では８５℃及び８６℃であって比較的低い。
　実施例４及び７はベルト温度が特に低く、摩耗量も実施例の中では中程度であって総じて優れている。これらに比べると実施例５及び８は幾分ベルト温度が高くなるが摩耗量はより小さく、使用する条件等により、これらの方が目的にかなう場合もある。
　実施例１及び２と、比較例２及び３とを比べると、実施例の方では１質量部のＣＮＦを加えることでベルト温度及び摩耗量共に大きく改善されている。
　実施例４及び８と比較例１１から、ＣＢは配合量が同じであっても窒素吸着比表面積が異なると性能に差が生じている。ここでは、窒素吸着比表面積が１２０ｍ２／ｇ以下であるとベルト温度及び摩耗量の両方が望ましい範囲となる。
　以上のように、本実施形態の伝動ベルトは、ベルト温度及び摩耗量に共に優れたものとなっている。
　本開示の伝動ベルトは、ベルト温度及び耐摩耗性に共に優れるので、各種伝動ベルト及びその材料として有用である。
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
１４　　　心線
１５　　　Ｖリブ
１６　　　セルロースナノファイバー
３０　　　ベルト成形型
３１　　　内型
３２　　　外型
３３　　　Ｖリブ形成溝
３４　　　円筒ドラム
３５　　　ゴムスリーブ
１００　　　ゴム成分
１２０　　　平ベルト本体
１２１　　　内側ゴム層
１２２　　　接着ゴム層
１２３　　　外側ゴム層
１２４　　　心線
１２６　　　セルロースナノファイバー
１４５　　　円筒金型
１４６　　　ゴムスリーブ
３０１　　　シングルコグドＶベルト
３１０　　　ベルト本体
３１１　　　圧縮ゴム層
３１２　　　伸張ゴム層
３１３　　　接着ゴム層
３１４　　　心線
３１５　　　内側補強布
３１６　　　外側補強布
３１７　　　内側コグ
４０１　　　ローエッジＶベルト
４０２　　　ラップドＶベルト
４０３　　　歯付ベルト
４１０　　　ベルト本体
４１４　　　心線
４１５　　　補強布

Claims (5)

  1. 　少なくとも一部がゴム組成物からなる伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物は、ゴム成分、セルロースナノファイバー及びカーボンブラックを含み、
    　ゴム成分１００質量部に対する前記セルロースナノファイバーの配合量は、０．１質量部以上で且つ２０質量部以下であり、
    　ゴム成分１００質量部に対する前記カーボンブラックの配合量は、５質量部以上で且つ８０質量部以下であり、
    　前記セルロースナノファイバーの前記配合量の３倍と、前記カーボンブラックの前記配合量とを合計した値は、１５以上で且つ９０以下であることを特徴とする伝動ベルト。
  2. 　請求項１の伝動ベルトにおいて、
    　前記セルロースナノファイバーの平均繊維径は、１ｎｍ以上で且つ２００ｎｍ以下であることを特徴とする伝動ベルト。
  3. 　請求項１又は２の伝動ベルトにおいて、
    　前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が１２０ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする伝動ベルト。
  4. 　請求項１～３のいずれか１つの伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム成分は、エチレン・プロピレンコポリマー、エチレン・プロピレン・ジエンターポリマー、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、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム及び水素添加アクリロニトリルゴムの少なくとも一つであることを特徴とする伝動ベルト。
  5. 　請求項１～４のいずれか１つの伝動ベルトにおいて、
    　前記セルロースナノファイバーは、ＴＥＭＰＯ酸化セルロースナノファイバーを含むことを特徴とする伝動ベルト。
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