WO2020246191A1 - 伝動ベルト - Google Patents

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WO2020246191A1
WO2020246191A1 PCT/JP2020/018377 JP2020018377W WO2020246191A1 WO 2020246191 A1 WO2020246191 A1 WO 2020246191A1 JP 2020018377 W JP2020018377 W JP 2020018377W WO 2020246191 A1 WO2020246191 A1 WO 2020246191A1
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transmission belt
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mass
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rubber composition
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PCT/JP2020/018377
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正吾 小林
秀之 加藤
貴文 升田
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バンドー化学株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a transmission belt.
  • Patent Documents 1 and 2 It is known that a rubber composition containing cellulosic fine fibers and short fibers forms a belt body of a transmission belt (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • the present invention is a transmission belt in which at least a part of the belt body is formed of a rubber composition containing a rubber component, cellulosic fine fibers, and cotton powder.
  • FIGS. 1A to 1C show the double cogged V-belt B (transmission belt) according to the embodiment.
  • the double cogged V-belt B according to the embodiment is a power transmission member used as a transmission belt in, for example, a transmission of a two-wheeled vehicle.
  • the double cogged V-belt B according to the embodiment has, for example, a belt length of 500 mm or more and 1400 mm or less, a maximum belt width of 15 mm or more and 40 mm or less, and a maximum belt thickness of 7.0 mm or more and 18.0 mm or less.
  • the double cogged V-belt B includes an endless rubber belt body 11.
  • the belt body 11 is formed so that the cross-sectional shape along the belt width direction is a combination of an isosceles trapezoid on the inner peripheral side of the belt and a horizontally long rectangle on the outer peripheral side of the belt.
  • the inclined surfaces on both sides of the belt body 11 are formed in pulley contact portions.
  • the belt main body 11 is composed of three layers: a compression rubber layer 111 on the inner peripheral side of the belt, an adhesive rubber layer 112 in the middle portion in the belt thickness direction, and an extension rubber layer 113 on the outer peripheral side of the belt.
  • the pulley contact portions on the inclined surfaces on both sides of the belt body 11 are composed of both side surfaces of the compressed rubber layer 111 and the adhesive rubber layer 112 and a part of the inner peripheral side of the belt on both side surfaces of the stretched rubber layer 113.
  • the double cogged V-belt B includes a covering cloth 12 provided so as to cover the surface of the compressed rubber layer 111 on the inner peripheral side of the belt.
  • lower cog forming portions 111a having a sine-curved cross-sectional shape along the belt length direction are arranged at a constant pitch.
  • the lower cog forming portion 111a is covered with the covering cloth 12 to form the lower cog 13.
  • the double cogged V-belt B according to the embodiment includes a core wire 14 embedded in an intermediate portion of the adhesive rubber layer 112 in the belt thickness direction.
  • the core wire 14 is provided so as to form a spiral having a pitch in the belt width direction along the circumferential direction.
  • upper cogs 15 having a rectangular cross-sectional shape along the belt length direction are arranged at a constant pitch.
  • the rubber composition A contains a rubber component, cellulosic fine fibers, and cotton powder.
  • the rubber composition A is an uncrosslinked rubber composition obtained by blending various rubber compounding agents with a rubber component in addition to cellulosic fine fibers and cotton powder, and kneading the mixture by heating and pressurizing. ..
  • the rubber composition A forming at least a part of the belt body 11 thus contains cellulosic fine fibers in addition to the cellulosic fine fibers.
  • the reinforcing effect of fibers can be enhanced. This is a good match because both the cellulosic fine fibers and the cotton powder are cellulosic materials, and as a result of the synergistic effect due to their physical entanglement, etc., the case where the cellulosic fine fibers are contained alone is compared. Therefore, it is presumed that this is because the dispersibility of the cellulosic fine fibers is enhanced.
  • the compressed rubber layer 111 forming most of the pulley contact surfaces on both side surfaces of the belt body 11 is formed of the rubber composition A.
  • the rubber composition A is preferably arranged so that the columnar direction corresponds to the belt width direction and the anti-columnar direction corresponds to the belt length direction.
  • Examples of the rubber component of the rubber composition A include chloroprene rubber (CR); ethylene-propylene copolymer (EPR), ethylene-propylene-dienter polymer (EPDM), ethylene-octene copolymer, ethylene-butene copolymer and the like. Examples thereof include ⁇ -olefin elastomer; chlorosulfonated polyethylene rubber (CSM); hydrogenated acrylonitrile rubber (H-NBR).
  • the rubber component is preferably one of these rubbers or a blended rubber of two or more, and more preferably contains chloroprene rubber (CR) from the viewpoint of obtaining a high reinforcing effect by the cellulosic fine fibers. It is more preferable to contain sulfur-modified chloroprene rubber (sulfur-modified CR).
  • Cellulose-based fine fibers are dispersed and contained in the rubber component.
  • Cellulose-based fine fibers are fiber materials derived from cellulosic fine fibers composed of skeletal components of plant cell walls obtained by finely loosening plant fibers. Examples of raw material plants for cellulosic fine fibers include trees, bamboos, rice (rice straw), potatoes, sugar cane (bagasse), aquatic plants, and seaweeds. Of these, wood is preferred.
  • cellulosic fine fiber examples include the cellulosic fine fiber itself and the hydrophobicized cellulose fine fiber obtained by hydrophobizing the cellulosic fine fiber itself.
  • Cellulose-based fine fibers preferably contain one or both of these.
  • cellulosic fine fibers include those having a high aspect ratio produced by mechanical defibration means and those having acicular crystals produced by chemical defibration means.
  • the cellulosic fine fibers preferably contain one or both of them, and more preferably contain cellulosic fine fibers produced by mechanical defibration means from the viewpoint of obtaining a high reinforcing effect by the cellulosic fine fibers. preferable.
  • the average fiber diameter of the cellulosic fine fibers is, for example, 10 nm or more and 1000 nm or less.
  • the average fiber length of the cellulosic fine fibers is, for example, 0.1 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the content of the cellulosic fine fibers in the rubber composition A is preferably 0.1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of obtaining a high reinforcing effect by the cellulosic fine fibers. It is preferably 1.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and more preferably 2 parts by mass or more and 5 parts by mass or less.
  • Cotton powder is dispersed and contained in the rubber component.
  • the cotton flour is recovered, for example, by sieving a crushed cotton cloth.
  • the fiber length of the cotton powder is preferably 500 ⁇ m or less, more preferably 250 ⁇ m or less, still more preferably 177 ⁇ m or less, from the viewpoint of obtaining a high reinforcing effect by the cellulosic fine fibers.
  • the average fiber diameter of cotton powder is, for example, 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the content of cotton powder in the rubber composition A is preferably 0.1 part by mass or more and 20 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the rubber component, from the viewpoint of obtaining a high reinforcing effect by the cellulosic fine fibers. It is 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less. From the same viewpoint, the content of cotton powder in the rubber composition A is preferably the same as or higher than the content of cellulosic fine fibers.
  • the ratio of the cotton powder content to the cellulosic fine fiber content in the rubber composition A is preferably 1.0 or more from the same viewpoint. It is 0 or less, more preferably 1.5 or more and 4.5 or less, and further preferably 2.5 or more and 3.5 or less. From the same viewpoint, the sum of the content of cotton powder and the content of cellulosic fine fibers in the rubber composition A is preferably 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, more preferably, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Is 7 parts by mass or more and 18 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 15 parts by mass or less.
  • the rubber composition A may contain carbon black dispersed in the rubber component.
  • carbon black include channel black; furnace black such as SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF, and N-234; thermal black such as FT and MT; Examples include acetylene black.
  • the carbon black preferably contains one or more of these, and from the viewpoint of obtaining a high reinforcing effect, it is more preferable to contain carbon black having an arithmetic mean particle diameter of 50 ⁇ m or less, and it may contain FEF. More preferred.
  • the content of carbon black in the rubber composition A is preferably 5 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, and more preferably 8 parts by mass or more and 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of obtaining its effective reinforcing effect. It is 10 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 15 parts by mass or less.
  • the content of carbon black in the rubber composition A is preferably higher than the content of the cellulosic fine fibers.
  • the ratio of the carbon black content to the cellulosic fine fiber content in the rubber composition A is preferably 2.0 or more and 8.0 or less, more preferably. Is 2.5 or more and 6.0 or less, more preferably 3.0 or more and 5.0 or less.
  • the content of carbon black in the rubber composition A is preferably higher than the content of cotton powder.
  • the ratio of the carbon black content to the cotton powder content in the rubber composition A is preferably 0.5 or more and 8.0 or less, more preferably 0.8. It is 6.0 or more, more preferably 1.0 or more and 2.0 or less.
  • the content of carbon black in the rubber composition A is preferably the same as or greater than the sum of the contents of the cellulosic fine fibers and the cotton powder.
  • the ratio of the carbon black content in the rubber composition A to the sum of the contents of the cellulosic fine fibers and the cotton powder is preferably 1. It is 0.0 or more and 5.0 or less, more preferably 1.0 or more and 3.0 or less, and further preferably 1.0 or more and 1.5 or less.
  • the rubber composition A may contain short fibers (hereinafter, simply referred to as "short fibers") other than cotton powder dispersed in the rubber component.
  • the short fibers are preferably oriented in the belt width direction from the viewpoint of obtaining the effective reinforcing effect. It is preferable that the short fibers are subjected to an adhesive treatment such as an RFL treatment for imparting adhesiveness to rubber.
  • the short fibers include para-aramid short fibers (polyparaphenylene terephthalamide short fibers, copolyparaphenylene-3,4'-oxydiphenylene terephthalamide short fibers), meta-aramid short fibers, nylon 66 short fibers, and the like.
  • para-aramid short fibers polyparaphenylene terephthalamide short fibers, copolyparaphenylene-3,4'-oxydiphenylene terephthalamide short fibers
  • meta-aramid short fibers nylon 66 short fibers, and the like.
  • polyester short fibers ultrahigh molecular weight polyolefin short fibers, polyparaphenylene benzobisoxazole short fibers, polyarylate short fibers, cotton, glass short fibers, carbon short fibers and the like.
  • the short fibers preferably contain one or more of these, and from the viewpoint of obtaining a high reinforcing effect, preferably contain para-aramid short fibers, and copolyparaphenylene-3,4'-oxydi. More preferably, it contains phenylene terephthalamide short fibers.
  • the fiber length of the short fiber is preferably 1 mm or more and 5 mm or less, more preferably 2 mm or more and 4 mm or less, from the viewpoint of obtaining the effective reinforcing effect.
  • the fiber diameter of the short fiber is preferably 5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and more preferably 10 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the content of the short fibers in the rubber composition A is preferably 3 parts by mass or more and 40 parts by mass or less, and more preferably 5 parts by mass or more and 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of obtaining its effective reinforcing effect. It is 10 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 20 parts by mass or less.
  • the content of the short fibers in the rubber composition A is preferably higher than the content of the cellulosic fine fibers.
  • the ratio of the short fiber content to the cellulosic fine fiber content in the rubber composition A is preferably 2.0 or more and 8.0 or less, more preferably. Is 3.0 or more and 7.0 or less, more preferably 4.0 or more and 6.0 or less.
  • the content of the short fibers in the rubber composition A is preferably higher than the content of the cotton powder.
  • the ratio of the short fiber content to the cotton powder content in the rubber composition A is preferably 1.1 or more and 10 or less, and more preferably 1.3 or more and 5 or less. It is 0.0 or less, more preferably 1.5 or more and 2.0 or less.
  • the content of the short fibers in the rubber composition A is preferably larger than the sum of the contents of the cellulosic fine fibers and the cotton powder.
  • the ratio of the content of the short fibers in the rubber composition A to the sum of the contents of the cellulosic fine fibers and the cotton powder is preferably 1. .1 or more and 5.0 or less, more preferably 1.1 or more and 2.0 or less, still more preferably 1.2 or more and 1.5 or less.
  • the rubber composition A may contain a plasticizer, a processing aid, an antiaging agent, a cross-linking agent, a co-cross-linking agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerator, and the like as other rubber compounding agents.
  • the covering cloth 12 is made of, for example, a woven cloth, a knitted fabric, a non-woven fabric or the like formed of threads such as cotton, polyamide fibers, polyester fibers and aramid fibers. It is preferable that the covering cloth 12 is subjected to an adhesive treatment such as an RFL treatment for imparting adhesiveness to the compressed rubber layer 111 of the belt body 11.
  • the core wire 14 is composed of twisted yarns such as polyester fiber, polyethylene naphthalate fiber, aramid fiber, and vinylon fiber. It is preferable that the core wire 14 is subjected to an adhesive treatment such as an RFL treatment for imparting adhesiveness to the adhesive rubber layer 112 of the belt body 11.
  • the double cogged V-belt B according to the embodiment can be manufactured by a known method that has been generally used conventionally.
  • the double cogged V-belt B is used, but the present invention is not particularly limited to this, and a single cogged V-belt having a lower cog provided only on the inner peripheral side of the belt may be used. It may be a low-edge V-belt that is not provided. Further, other types of transmission belts such as flat belts, toothed belts, V-ribbed belts, and wrapped V-belts may be used.
  • the cover cloth 12 for covering the surface on the inner peripheral side of the belt is provided, but the present invention is not particularly limited to this, and in addition to the cover cloth 12 for covering the surface on the inner peripheral side of the belt.
  • a covering cloth that covers the surface on the outer peripheral side of the belt may be provided, or on the inner peripheral side of the belt and the outer peripheral side of the belt.
  • the configuration may not have a covering cloth for covering the surface.
  • Example 1 Kraft pulp is added to water so that its content is 1% by mass, premixed with a stirrer, then put into a atomizing device (manufactured by Starburst Sugino Machine Limited), pressurized to 150 MPa, and ceramic balls.
  • a atomizing device manufactured by Starburst Sugino Machine Limited
  • An aqueous dispersion of cellulosic fine fibers produced by mechanical defibration means was prepared by repeating the process of colliding with the sugino machine eight times.
  • the aqueous dispersion of cellulosic fine fibers was mixed with sulfur-modified CR latex so that the content of the cellulosic fine fibers was 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the sulfur-modified CR of the rubber component of the sulfur-modified CR latex.
  • the mixture was air-dried and solidified.
  • a solid CR-cellulose fine fiber composite was put into a rubber kneader and kneaded, and 3 parts by mass of cotton powder (fiber length 250 ⁇ m or less), 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of sulfur-modified CR of the rubber component.
  • Parts of carbon black FEF arithmetic average particle size: 43 ⁇ m
  • 5 parts by mass of plastic DOS
  • 1 part of processing aid stearic acid
  • 2.3 parts by mass of anti-aging agent stearic acid
  • anti-aging agent stearic acid
  • anti-aging agent stearic acid
  • anti-aging agent stearic acid
  • anti-aging agent stearic acid
  • anti-aging agent 2.3 parts by mass of anti-aging agent
  • 5 parts by mass Part of magnesium oxide was added and kneaded, and then 5 parts by mass of zinc oxide and 16 parts by mass of RFL treatment were applied to the para-aramid short fibers (copolyparaphenylene-3,4'-oxydiphenylene terephthalamide).
  • a non-crosslinked rubber composition was prepared by adding short fibers (fiber length 3 mm, fiber diameter 12 ⁇ m) and kneading.
  • Example 1 A double-cogged V-belt having the same configuration as that of the embodiment was produced, and this was designated as Example 1.
  • the adhesive rubber layer and the stretched rubber layer were formed of a rubber composition having a sulfur-modified CR rubber component.
  • the covering cloth was composed of a polyester fiber woven cloth that had been subjected to RFL treatment and rubber glue treatment.
  • the core wire was composed of twisted yarn of polyester fiber subjected to RFL treatment and rubber glue treatment.
  • the belt size was 800 mm in length, 24 mm in maximum belt width, and 10.0 mm in maximum belt thickness.
  • Example 2 The content of cotton powder in the rubber composition forming the compressed rubber layer is 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of sulfur-modified CR of the rubber component, and the content of carbon black is set to 100 parts by mass of sulfur-modified CR of the rubber component.
  • a double-cogged V-belt having the same configuration as that of Example 1 was produced except that the weight was 16 parts by mass, and this was designated as Example 2.
  • Example 3 The content of cotton powder in the rubber composition forming the compressed rubber layer is 9 parts by mass with respect to 100 parts by mass of sulfur-modified CR of the rubber component, and the content of carbon black is set to 100 parts by mass of sulfur-modified CR of the rubber component.
  • a double-cogged V-belt having the same configuration as that of Example 1 was produced except that the weight was 12 parts by mass, and this was designated as Example 3.
  • FIG. 2 shows the pulley layout of the belt running tester 20.
  • the belt running tester 20 includes a drive pulley 21 and a driven pulley 22 provided at intervals on the left and right sides.
  • the drive pulley 21 has a pulley diameter of 60 mm and has a V-groove on the outer periphery.
  • the driven pulley 22 has a pulley diameter of 130 mm and has a V-groove on the outer periphery.
  • the double cogged V-belts B of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were wound so as to be fitted into the V grooves of the drive pulley 21 and the driven pulley 22. Then, under an atmospheric temperature of 80 ° C., a torque of 8 Nm was applied to the drive shaft to which the drive pulley 21 was attached, and the drive pulley 21 was rotated to cause the belt to travel.
  • the slip ratios of the drive pulley 21 at rotation speeds of 3000 rpm, 5000 rpm, and 7000 rpm were measured. Then, the average of those slip rates was taken as the average slip rate.
  • the slip ratio is N r0 : the rotation speed of the drive pulley 21 when there is no load, N rt : the rotation speed of the drive pulley 21 when there is a load, N n 0 : the rotation speed of the driven pulley 22 when there is no load, and N nt. : Calculated based on the following formula when the shaft rotation speed of the driven pulley 22 under load is used.
  • Test results The test results are shown in Table 2. According to Table 2, Examples 1 to 3 in which the rubber composition forming the compressed rubber layer contains cellulosic fine fibers and cotton powder are Comparative Example 1 in which both of them are not contained, and only one of them. It can be seen that the average slip ratio is lower than that of Comparative Examples 2 and 3 containing.
  • the present invention is useful in the technical field of transmission belts.

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Abstract

伝動ベルト（Ｂ）は、ベルト本体（１１）の少なくとも一部が、ゴム成分と、セルロース系微細繊維と、綿粉とを含有するゴム組成物で形成されている。

Description

伝動ベルト
　本発明は、伝動ベルトに関する。
　セルロース系微細繊維及び短繊維を含有するゴム組成物で伝動ベルトのベルト本体を形成することが知られている（例えば特許文献１及び２）。
特許第６４８７１２４号公報 特許第６４２７３０２号公報
　本発明は、ベルト本体の少なくとも一部が、ゴム成分と、セルロース系微細繊維と、綿粉とを含有するゴム組成物で形成された伝動ベルトである。
実施形態に係るダブルコグドＶベルトの一片の斜視図である。 実施形態に係るダブルコグドＶベルトのベルト幅方向に沿った断面図である。 実施形態に係るダブルコグドＶベルトのベルト長さ方向に沿った断面図である。 ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
　以下、実施形態について詳細に説明する。
　図１Ａ～Ｃは、実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢ（伝動ベルト）を示す。実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、例えば２輪車の変速装置における変速ベルトとして用いられる動力伝達部材である。実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、例えば、ベルト長さが５００ｍｍ以上１４００ｍｍ以下、ベルト最大幅が１５ｍｍ以上４０ｍｍ以下、及びベルト最大厚さが７．０ｍｍ以上１８．０ｍｍ以下である。
　実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、エンドレスのゴム製のベルト本体１１を備える。ベルト本体１１は、ベルト幅方向に沿った断面形状が、ベルト内周側の等脚台形とベルト外周側の横長矩形とが積層されるように組み合わされた形状に形成されている。ベルト本体１１の両側の傾斜面は、プーリ接触部に構成されている。ベルト本体１１は、ベルト内周側の圧縮ゴム層１１１と、ベルト厚さ方向の中間部の接着ゴム層１１２と、ベルト外周側の伸張ゴム層１１３との３層で構成されている。ベルト本体１１の両側の傾斜面のプーリ接触部は、圧縮ゴム層１１１及び接着ゴム層１１２の両側面並びに伸張ゴム層１１３の両側面のベルト内周側の一部分で構成されている。
　実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、圧縮ゴム層１１１のベルト内周側の表面を被覆するように設けられた被覆布１２を備える。圧縮ゴム層１１１の内周には、ベルト長さ方向に沿った断面形状がサインカーブ状に形成された下コグ形成部１１１ａが一定ピッチで配設されている。そして、この下コグ形成部１１１ａが被覆布１２で被覆されて下コグ１３が構成されている。実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、接着ゴム層１１２のベルト厚さ方向の中間部に埋設された心線１４を備える。心線１４は、周方向に沿ってベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成して延びるように設けられている。伸張ゴム層１１３の外周には、ベルト長さ方向に沿った断面形状が矩形状に形成された上コグ１５が一定ピッチで配設されている。
　ベルト本体１１の少なくとも一部、したがって、圧縮ゴム層１１１、接着ゴム層１１２、及び伸張ゴム層１１３のうちの少なくとも１つは、ゴム組成物Ａで形成されている。ゴム組成物Ａは、ゴム成分と、セルロース系微細繊維と、綿粉とを含有する。ゴム組成物Ａは、ゴム成分に、セルロース系微細繊維及び綿粉に加えて、各種のゴム配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物が加熱及び加圧されて架橋したものである。
　実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢによれば、このようにベルト本体１１の少なくとも一部を形成するゴム組成物Ａが、セルロース系微細繊維に加えて、綿粉を含有することにより、セルロース系微細繊維による補強効果を高めることができる。これは、セルロース系微細繊維及び綿粉が、いずれもセルロース系材料であるため相性がよく、それらの物理的な絡み合い等による相乗効果の結果、セルロース系微細繊維が単独で含有される場合と比較して、セルロース系微細繊維の分散性が高まるためであると推測される。
　特に、この補強効果によりプーリから受ける側圧への抵抗力を高める観点からは、ベルト本体１１の両側面のプーリ接触面の大部分を構成する圧縮ゴム層１１１がゴム組成物Ａで形成されていることが好ましい。ベルトがプーリから側圧を受けてベルト幅方向に圧縮変形すると、ベルトのプーリへの圧接力が低下し、それによってベルトがプーリ上でスリップし易くなる。しかしながら、プーリから受ける側圧への抵抗力が高ければ、ベルトのベルト幅方向の圧縮変形が抑えられ、かかるスリップの発生を抑制することができる。また、ゴム組成物Ａは、同様の観点から、列理方向がベルト幅方向及び反列理方向がベルト長さ方向にそれぞれ対応するように配置されていることが好ましい。
　ゴム組成物Ａのゴム成分としては、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）；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、これらのうちの１種のゴム又は２種以上のブレンドゴムであることが好ましく、セルロース系微細繊維による高い補強効果を得る観点から、クロロプレンゴム（ＣＲ）を含むことがより好ましく、硫黄変性クロロプレンゴム（硫黄変性ＣＲ）を含むことが更に好ましい。
　セルロース系微細繊維は、ゴム成分に分散して含有されている。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としては、セルロース微細繊維自体及びそれを疎水化処理した疎水化セルロース微細繊維が挙げられる。セルロース系微細繊維は、これらのうちの一方又は両方を含むことが好ましい。
　セルロース系微細繊維としては、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及び化学的解繊手段によって製造された針状結晶のものが挙げられる。セルロース系微細繊維は、これらのうちの一方又は両方を含むことが好ましく、セルロース系微細繊維による高い補強効果を得る観点から、機械的解繊手段によって製造されたセルロース系微細繊維を含むことがより好ましい。
　セルロース系微細繊維の平均繊維径は、例えば１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。セルロース系微細繊維の平均繊維長は、例えば０．１μｍ以上１０００μｍ以下である。ゴム組成物Ａにおけるセルロース系微細繊維の含有量は、セルロース系微細繊維による高い補強効果を得る観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上２０質量部以下、より好ましくは１．５質量部以上１０質量部以下、更に好ましくは２質量部以上５質量部以下である。
　綿粉は、ゴム成分に分散して含有されている。綿粉は、例えば綿布の粉砕物を篩にかけることにより回収されるものである。綿粉の繊維長は、セルロース系微細繊維による高い補強効果を得る観点から、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは２５０μｍ以下、更に好ましくは１７７μｍ以下である。繊維長が５００μｍ以下、２５０μｍ以下、及び１７７μｍ以下の綿粉は、それぞれ３０メッシュ（目開き５００μｍ）の篩、６０メッシュ（目開き２５０μｍ）の篩、及び８０メッシュ（目開き１７７μｍ）の篩を用いて得られる。綿粉の平均繊維径は、例えば５μｍ以上２０μｍ以下である。
　ゴム組成物Ａにおける綿粉の含有量は、セルロース系微細繊維による高い補強効果を得る観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上２０質量部以下、より好ましくは１質量部以上１５質量部以下、更に好ましくは２質量部以上１０質量部以下である。ゴム組成物Ａにおける綿粉の含有量は、同様の観点から、セルロース系微細繊維の含有量と同一又はそれよりも多いことが好ましい。ゴム組成物Ａにおける綿粉の含有量のセルロース系微細繊維の含有量に対する比（綿粉の含有量／セルロース系微細繊維の含有量）は、同様の観点から、好ましくは１．０以上５．０以下、より好ましくは１．５以上４．５以下、更に好ましくは２．５以上３．５以下である。ゴム組成物Ａにおける綿粉の含有量とセルロース系微細繊維の含有量との和は、同様の観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上２０質量部以下、より好ましくは７質量部以上１８質量部以下、更に好ましくは１０質量部以上１５質量部以下である。
　ゴム組成物Ａは、ゴム成分に分散したカーボンブラックを含有していてもよい。カーボンブラックとしては、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。カーボンブラックは、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、高い補強効果を得る観点から、算術平均粒子径が５０μｍ以下のカーボンブラックを含むことがより好ましく、ＦＥＦを含むことが更に好ましい。
　ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラックの含有量は、その有効な補強効果を得る観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上３０質量部以下、より好ましくは８質量部以上２０質量部以下、更に好ましくは１０質量部以上１５質量部以下である。
　ゴム組成物Ａがカーボンブラックを含有する場合、ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラックの含有量は、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。ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラックの含有量のセルロース系微細繊維の含有量に対する比（カーボンブラックの含有量／セルロース系微細繊維の含有量）は、好ましくは２．０以上８．０以下、より好ましくは２．５以上６．０以下、更に好ましくは３．０以上５．０以下である。
　ゴム組成物Ａがカーボンブラックを含有する場合、ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラックの含有量は、綿粉の含有量よりも多いことが好ましい。ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラックの含有量の綿粉の含有量に対する比（カーボンブラックの含有量／綿粉の含有量）は、好ましくは０．５以上８．０以下、より好ましくは０．８以上６．０以下、更に好ましくは１．０以上２．０以下である。
　ゴム組成物Ａがカーボンブラックを含有する場合、ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラックの含有量は、セルロース系微細繊維及び綿粉の含有量の和と同一又はそれよりも多いことが好ましい。ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラックの含有量のセルロース系微細繊維及び綿粉の含有量の和に対する比（カーボンブラックの含有量／セルロース系微細繊維及び綿粉の含有量の和）は、好ましくは１．０以上５．０以下、より好ましくは１．０以上３．０以下、更に好ましくは１．０以上１．５以下である。
　ゴム組成物Ａは、ゴム成分に分散した綿粉以外の短繊維（以下単に「短繊維」という。）を含有していてもよい。短繊維は、その有効な補強効果を得る観点から、ベルト幅方向に配向していることが好ましい。短繊維には、ゴムへの接着性を付与するためのＲＦＬ処理等の接着処理が施されていることが好ましい。
　短繊維としては、例えば、パラ系アラミド短繊維（ポリパラフェニレンテレフタルアミド短繊維、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短繊維）、メタ系アラミド短繊維、ナイロン６６短繊維、ポリエステル短繊維、超高分子量ポリオレフィン短繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール短繊維、ポリアリレート短繊維、綿、ガラス短繊維、炭素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、高い補強効果を得る観点から、パラ系アラミド短繊維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短繊維を含むことがより好ましい。
　短繊維の繊維長は、その有効な補強効果を得る観点から、好ましくは１ｍｍ以上５ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以上４ｍｍ以下である。短繊維の繊維径は、同様の観点から、好ましくは５μｍ以上３０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上１５μｍ以下である。
　ゴム組成物Ａにおける短繊維の含有量は、その有効な補強効果を得る観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは３質量部以上４０質量部以下、より好ましくは５質量部以上３０質量部以下、更に好ましくは１０質量部以上２０質量部以下である。
　ゴム組成物Ａが短繊維を含有する場合、ゴム組成物Ａにおける短繊維の含有量は、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。ゴム組成物Ａにおける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／セルロース系微細繊維の含有量）は、好ましくは２．０以上８．０以下、より好ましくは３．０以上７．０以下、更に好ましくは４．０以上６．０以下である。
　ゴム組成物Ａが短繊維を含有する場合、ゴム組成物Ａにおける短繊維の含有量は、綿粉の含有量よりも多いことが好ましい。ゴム組成物Ａにおける短繊維の含有量の綿粉の含有量に対する比（短繊維の含有量／綿粉の含有量）は、好ましくは１．１以上１０以下、より好ましくは１．３以上５．０以下、更に好ましくは１．５以上２．０以下である。
　ゴム組成物Ａが短繊維を含有する場合、ゴム組成物Ａにおける短繊維の含有量は、セルロース系微細繊維及び綿粉の含有量の和よりも多いことが好ましい。ゴム組成物Ａにおける短繊維の含有量のセルロース系微細繊維及び綿粉の含有量の和に対する比（短繊維の含有量／セルロース系微細繊維及び綿粉の含有量の和）は、好ましくは１．１以上５．０以下、より好ましくは１．１以上２．０以下、更に好ましくは１．２以上１．５以下である。
　ゴム組成物Ａは、その他のゴム配合剤として、可塑剤、加工助剤、老化防止剤、架橋剤、共架橋剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等を含有していてもよい。
　被覆布１２は、例えば、綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の糸で形成された織布、編物、不織布等で構成されている。被覆布１２には、ベルト本体１１の圧縮ゴム層１１１に対する接着性を付与するためのＲＦＬ処理等の接着処理が施されていることが好ましい。
　心線１４は、ポリエステル繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維等の撚糸で構成されている。心線１４には、ベルト本体１１の接着ゴム層１１２に対する接着性を付与するためのＲＦＬ処理等の接着処理が施されていることが好ましい。
　実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、従来から一般的に行われている公知の方法で製造することができる。
　なお、上記実施形態では、ダブルコグドＶベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、ベルト内周側のみに下コグが設けられたシングルコグドＶベルトであってもよく、また、コグが設けられていないローエッジＶベルトであってもよい。さらに、平ベルト、歯付ベルト、Ｖリブドベルト、ラップドＶベルト等の他の種類の伝動ベルトであってもよい。
　上記実施形態では、ベルト内周側の表面を被覆する被覆布１２を備えた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、ベルト内周側の表面を被覆する被覆布１２に加えて、又は、ベルト内周側の表面を被覆する被覆布１２に代えて、ベルト外周側の表面を被覆する被覆布を備えた構成であってもよく、また、ベルト内周側及びベルト外周側の表面を被覆する被覆布を有さない構成であってもよい。
　（ダブルコグドＶベルト）
　以下の実施例１～３及び比較例１～３のダブルコグドＶベルトを作製した。それぞれの圧縮ゴム層を形成するゴム組成物の構成は表１にも示す。
　＜実施例１＞
　クラフトパルプを、その含有量が１質量％となるように水に加えて攪拌機で予備混合した後、それを微粒化装置（スターバースト　スギノマシン社製）に投入し、１５０ＭＰａに加圧してセラミックスボールに衝突させる処理を８回繰り返すことにより、機械的解繊手段によって製造されたセルロース系微細繊維の水分散体を調製した。
　セルロース系微細繊維の水分散体を、硫黄変性ＣＲラテックスに、セルロース系微細繊維の含有量が硫黄変性ＣＲラテックスのゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して３質量部となるように混合し、その混合液を風乾して固形化させた。
　固体のＣＲ-セルロース系微細繊維複合体をゴム混練機に投入して混練し、そこに、ゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して、３質量部の綿粉（繊維長２５０μｍ以下）、２０質量部のカーボンブラック（ＦＥＦ　算術平均粒子径：４３μｍ）、５質量部の可塑剤（ＤＯＳ）、１質量部の加工助剤（ステアリン酸）、２．３質量部の老化防止剤、及び５質量部の酸化マグネシウムを投入して混練し、その後、更に５質量部の酸化亜鉛及び１６質量部のＲＦＬ処理を施したパラ系アラミド短繊維（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短繊維、繊維長３ｍｍ、繊維径１２μｍ）を投入して混練することにより未架橋ゴム組成物を調製した。
　そして、この未架橋ゴム組成物を、列理方向が幅方向及び反列理方向がベルト長さ方向にそれぞれ対応するように配置して架橋させたゴム組成物で圧縮ゴム層を形成した上記実施形態と同様の構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例１とした。
　なお、接着ゴム層及び伸張ゴム層は、ゴム成分が硫黄変性ＣＲのゴム組成物で形成した。被覆布は、ＲＦＬ処理及びゴム糊処理を施したポリエステル繊維の織布で構成した。心線は、ＲＦＬ処理及びゴム糊処理を施したポリエステル繊維の撚糸で構成した。ベルトサイズは、ベルト長さが８００ｍｍ、ベルト最大幅が２４ｍｍ、及びベルト最大厚さが１０．０ｍｍとした。
　＜実施例２＞
　圧縮ゴム層を形成するゴム組成物における綿粉の含有量を、ゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して６質量部とし、カーボンブラックの含有量を、ゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して１６質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例２とした。
　＜実施例３＞
　圧縮ゴム層を形成するゴム組成物における綿粉の含有量を、ゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して９質量部とし、カーボンブラックの含有量を、ゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して１２質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例３とした。
　＜比較例１＞
　圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラックの含有量を、ゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して４８質量部とし、セルロース系微細繊維及び綿粉を含有させなかったことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例１とした。
　＜比較例２＞
　圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラックの含有量を、ゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して２４質量部とし、綿粉を含有させなかったことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例２とした。
　＜比較例３＞
　圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラックの含有量を、ゴム成分の硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して４４質量部とし、セルロース系微細繊維を含有させなかったことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例３とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　（試験方法）
　図２は、ベルト走行試験機２０のプーリレイアウトを示す。
　このベルト走行試験機２０は、左右に間隔をおいて設けられた駆動プーリ２１及び従動プーリ２２を備える。駆動プーリ２１は、プーリ径が６０ｍｍであり、外周にＶ溝を有する。従動プーリ２２は、プーリ径が１３０ｍｍであり、外周にＶ溝を有する。
　実施例１～３及び比較例１～３のそれぞれのダブルコグドＶベルトＢについて、駆動プーリ２１及び従動プーリ２２のＶ溝に嵌め入れるように巻き掛けた。そして、雰囲気温度８０℃の下、駆動プーリ２１が取り付けられた駆動軸に８Ｎ・ｍのトルクを負荷するとともに駆動プーリ２１を回転させることによりベルト走行させた。駆動プーリ２１を回転数３０００ｒｐｍ、５０００ｒｐｍ、及び７０００ｒｐｍとしたときのそれぞれのスリップ率を測定した。そして、それらのスリップ率の平均を平均スリップ率とした。なお、スリップ率は、Ｎｒ０：無負荷時の駆動プーリ２１の回転数、Ｎｒｔ：負荷時の駆動プーリ２１の回転数、Ｎｎ０：無負荷時の従動プーリ２２の回転数、及びＮｎｔ：負荷時の従動プーリ２２の軸回転数としたとき、下記式に基づいて算出した。
　スリップ率＝（（Ｉ０－Ｉｔ）／Ｉ０）×１００（％）
　（Ｉ０＝Ｎｎ０／Ｎｒ０，Ｉｔ＝Ｎｎｔ／Ｎｒｔ）
　（試験結果）
　試験結果を表２に示す。この表２によれば、圧縮ゴム層を形成するゴム組成物がセルロース系微細繊維及び綿粉を含有する実施例１～３は、それらの両方を含有しない比較例１並びにそれらのうちの一方のみを含有する比較例２及び３に比べて、平均スリップ率が低いことが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　本発明は、伝動ベルトの技術分野について有用である。
Ｂ　ダブルコグドＶドベルト（伝動ベルト）
１１　ベルト本体
１１１　圧縮ゴム層
１１１ａ　下コグ形成部
１１２　接着ゴム層
１１３　伸張ゴム層
１２　被覆布
１３　下コグ
１４　心線
１５　上コグ
２０　ベルト走行試験機
２１　駆動プーリ
２２　従動プーリ

Claims (16)

  1. 　ベルト本体の少なくとも一部が、ゴム成分と、セルロース系微細繊維と、綿粉と、を含有するゴム組成物で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、
    　前記ゴム成分がクロロプレンゴムを含む伝動ベルト。
  3. 　請求項１又は２に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記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セルロース系微細繊維を含む伝動ベルト。
  4. 　請求項１乃至３のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記セルロース系微細繊維の含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して０．１質量部以上２０質量部以下である伝動ベルト。
  5. 　請求項１乃至４のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記綿粉の繊維長が５００μｍ以下である伝動ベルト。
  6. 　請求項１乃至５のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記綿粉の含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して０．１質量部以上２０質量部以下である伝動ベルト。
  7. 　請求項１乃至６のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記綿粉の含有量が、前記セルロース系微細繊維の含有量と同一又はそれよりも多い伝動ベルト。
  8. 　請求項７に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記綿粉の含有量の前記セルロース系微細繊維の含有量に対する比が１．０以上５．０以下である伝動ベルト。
  9. 　請求項１乃至８のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記綿粉及び前記セルロース系微細繊維の含有量の和が、前記ゴム成分１００質量部に対して５質量部以上２０質量部以下である伝動ベルト。
  10. 　請求項１乃至９のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物が前記綿粉以外の短繊維を含有するとともに、前記短繊維がパラ系アラミド短繊維を含み、且つ前記ゴム組成物における前記短繊維の含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して３質量部以上４０質量部以下である伝動ベルト。
  11. 　請求項１０に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記短繊維の含有量が前記セルロース系微細繊維の含有量よりも多い伝動ベルト。
  12. 　請求項１１に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記短繊維の含有量の前記セルロース系微細繊維の含有量に対する比が２．０以上８．０以下である伝動ベルト。
  13. 　請求項１０乃至１２のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記短繊維の含有量が前記綿粉の含有量よりも多い伝動ベルト。
  14. 　請求項１３に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記短繊維の含有量の前記綿粉の含有量に対する比が１．１以上１０以下である伝動ベルト。
  15. 　請求項１０乃至１４のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記短繊維の含有量が、前記セルロース系微細繊維及び前記綿粉の含有量の和よりも多い伝動ベルト。
  16. 　請求項１５に記載された伝動ベルトにおいて、
    　前記ゴム組成物における前記短繊維の含有量の前記セルロース系微細繊維及び前記綿粉の含有量の和に対する比が１．１以上５．０以下である伝動ベルト。
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