(57)【要約】      （修正有）【課題】ベルト内周面を構成する部分を高弾性率化しつつも、ベルト内周面の摩擦係数の低下抑制を図ることができる平ベルトを提供する。【解決手段】平ベルトＢは、カーボンナノチューブが配合されたゴム組成物でベルト内周面を構成する部分１４が形成されている。ベルト内周面を構成する部分１４を形成するゴム組成物のＪＩＳ Ｋ６２５３に基づいてタイプＡデュロメータにより測定されるゴム硬度が８０以上９５未満であり、ベルト内周面１４の見掛けの摩擦係数が０．６以上である。【選択図】図１
2015031315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンナノチューブが配合されたゴム組成物でベルト内周面を構成する部分が形成された平ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載された平ベルトにおいて、
前記ベルト内周面を構成する部分を形成するゴム組成物のＪＩＳ Ｋ６２５３に基づいてタイプＡデュロメータにより測定されるゴム硬度が８０以上９５未満である平ベルト。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された平ベルトにおいて、
前記ベルト内周面の見掛けの摩擦係数が０．６以上である平ベルト。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された平ベルトにおいて、
前記ベルト内周面を構成する部分を形成するゴム組成物には、カーボンブラックも配合されている平ベルト。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された平ベルトにおいて、
前記ベルト内周面を構成する部分を形成するゴム組成物には、α，β−不飽和有機酸の金属塩が配合されていない平ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は平ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブは、それが有する特有の機能に依拠して、多くの用途での適用が検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、難燃性ベルト用ゴム組成物に、ノンハロゲン系難燃剤としてカーボンナノチューブを配合することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２７０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
平ベルトは、高負荷伝動に適用する場合、高張力が負荷されて使用されることになる。そして、この高張力に耐久すると共に、ゴムの圧縮変形を抑えるためには、内周側のゴム層の弾性率（ゴム硬度）をある程度高くする必要がある。
【０００６】
ところが、内周側のゴム層の弾性率を高めるために短繊維を配合したり、或いは、補強剤のカーボンブラックを多く配合した場合、ベルト内周面の摩擦係数が低下するという問題がある。
【０００７】
また、内周側のゴム層にα，β−不飽和有機酸の金属塩が配合されて補強されたエチレン−α−オレフィンエラストマーや水素添加アクリロニトリルゴムを用いた場合、走行初期には優れた伝動能力を示すものの、長時間走行するとベルト内周面の摩擦係数が大きく低下するという問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、ベルト内周面を構成する部分を高弾性率化しつつも、ベルト内周面の摩擦係数の低下抑制を図ることができる平ベルトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、カーボンナノチューブが配合されたゴム組成物でベルト内周面を構成する部分が形成された平ベルトである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ベルト内周面を構成する部分が、カーボンナノチューブが配合されたゴム組成物で形成されているので、ベルト内周面を構成する部分を高弾性率化しつつも、ベルト内周面の摩擦係数の低下抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の平ベルトの斜視図である。
【図２】実施形態の平ベルトのベルト内周面の見掛けの摩擦係数の測定方法の説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態の平ベルトの変形例の斜視図である。
【図４】実施形態の平ベルトを用いたベルト伝動装置のプーリレイアウトの一例を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）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６】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７】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８】（ａ）及び（ｂ）は、実施形態の平ベルトの別の変形例の斜視図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、実施形態の平ベルトの補強布を有する変形例の斜視図である。
【図１０】ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は実施形態の平ベルトＢを示す。実施形態の平ベルトＢ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。実施形態の平ベルトＢは、例えば、ベルト周長が６００〜３０００ｍｍ、ベルト幅が１０〜２０ｍｍ、及びベルト厚さが２〜３．５ｍｍである。
【００１４】
実施形態の平ベルトＢは、心線保持層１１を備え、その心線保持層１１の外側に外側ゴム層１２が設けられ、且つ内側に内側中間ゴム層１３が設けられている。また、外側ゴム層１２の外周面がベルト外周面を構成する一方、内側中間ゴム層１３の内側には更に内側表面ゴム層１４が設けられており、その内側表面ゴム層１４の内周面がベルト内周面を構成している。実施形態の平ベルトＢは、これらの心線保持層１１、外側ゴム層１２、内側中間ゴム層１３、及び内側表面ゴム層１４の４層の積層構造によって平ベルト本体１０が構成されており、そして、最内層の内側表面ゴム層１４がベルト内周面を構成する部分に該当する。また、心線保持層１１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１５が埋設されている。
【００１５】
実施形態の平ベルトＢでは、内側表面ゴム層１４が、カーボンナノチューブが配合されたゴム組成物で形成されている。より具体的には、内側表面ゴム層１４は、ゴム成分にカーボンナノチューブを含む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。内側表面ゴム層１４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２．０ｍｍ以下、より好ましくは１．５ｍｍ以下である。
【００１６】
内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物のゴム成分としては、例えば、エチレン−α−オレフィンエラストマー（ＥＰＤＭ、ＥＢＭ、ＥＯＭ、ＥＰＲなど）、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。これらのうち耐熱性の観点からは、エチレン−α−オレフィンエラストマー及び水素添加アクリロニトリルゴムが好ましく、ＥＰＤＭが特に好ましい。内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物のゴム成分は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種のブレンドゴムで構成されていてもよい。
【００１７】
配合剤としては、カーボンナノチューブ（以下「ＣＮＴ」という。）、補強剤、可塑剤、プロセスオイル、加工助剤、老化防止剤、加硫促進助剤、架橋剤、共架橋剤等が挙げられる。
【００１８】
ＣＮＴとは、炭素によって形成される六員環ネットワークが管状になった物質である。ＣＮＴの直径は一般的には１〜１００ｎｍである。ＣＮＴとしては、多層グラフェンのマルチウォールタイプのマルチウォールカーボンナノチューブ（以下「ＭＷＣＮＴ」という。）、及び単層グラフェンのシングルウォールタイプのシングルウォールカーボンナノチューブ（以下「ＳＷＣＮＴ」という。）が挙げられる。内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物には、ＭＷＣＮＴのみが配合されていても、また、ＳＷＣＮＴのみが配合されていても、さらに、それらの両方が配合されていても、いずれでもよい。なお、市販のＭＷＣＮＴは、保土谷化学社、バイエルマテリアルサイエンス社、ナノシル社等から入手可能であり、市販のＳＷＣＮＴは、日本ゼオン社からスーパーグロス法で作製されたものが入手可能である。
【００１９】
ＣＮＴは直径によって補強効果が異なることから、ＣＮＴの配合量は、直径が１〜３ｎｍのＳＷＣＮＴの場合、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１質量部以上であり、また、好ましくは５質量部以下、より好ましくは３．０質量部以下である。直径が１０ｎｍ以上２０ｎｍ未満のＭＷＣＮＴの場合、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上であり、また、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下である。直径が２０ｎｍ以上７０ｎｍ未満のＭＷＣＮＴの場合、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは１５質量部以上であり、また、好ましくは５０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下である。直径が７０ｎｍ以上のＭＷＣＮＴの場合、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは３０質量部以上であり、また、好ましくは８０質量部以下、より好ましくは６０質量部以下である。なお、比較的少ない配合量で、ベルト内周面の摩擦係数の経時変化を少なくでき、また、ゴムへの分散性に富み、さらに、コストも比較的低いという観点からは、直径が１０ｎｍ以上２０ｎｍ未満のＭＷＣＮＴが好ましい。
【００２０】
このように実施形態の平ベルトＢによれば、ベルト内周面を構成する内側表面ゴム層１４が、ＣＮＴが配合されたゴム組成物で形成されており、そのＣＮＴが少量の配合量でもゴム組成物の弾性率を著しく高める効果を発現するので、内側表面ゴム層１４を高弾性率化しつつも、ベルト内周面の摩擦係数の低下抑制を図ることができる。
【００２１】
補強剤としては、カーボンブラック、シリカ等が挙げられる。内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物には、ＣＮＴに加えて、補強剤としてカーボンブラックが配合されていることが好ましい。
【００２２】
カーボンブラックとしては、例えば、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等が挙げられる。平プーリへのゴムの粘着及びベルト走行時の発音を抑制する観点からは、これらのうち粒子径のやや大きなＦＥＦやＧＰＦが好ましい。カーボンブラックは、単一種が配合されていても、また、複数種が配合されていても、どちらでもよい。
【００２３】
カーボンブラックの配合量は、内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物の切断時伸びの低下を抑制し、しかも耐屈曲疲労性の低下をも抑制する観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは３０質量部以上であり、また、好ましくは８０質量部以下、より好ましくは７０質量部以下である。カーボンブラックのゴム成分１００質量部に対する配合量は、ＣＮＴのゴム成分１００質量部に対する配合量に対し、好ましくは２倍以上、より好ましくは３倍以上であり、また、好ましくは６０倍以下、より好ましくは１５倍以下である。ＣＮＴ及びカーボンブラックの合計の配合量は、耐屈曲疲労性の低下を抑制する観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下である。
【００２４】
可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）などのジアルキルフタレート、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）などのジアルキルアジペート、ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）などのジアルキルセバケート等が挙げられる。可塑剤は、単一種が配合されていても、また、複数種が配合されていても、どちらでもよい。可塑剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、好ましくは０．１〜４０質量部、より好ましくは０．１〜２０質量部である。
【００２５】
プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、芳香族オイル等が挙げられる。プロセスオイルは、単一種が配合されていても、また、複数種が配合されていても、どちらでもよい。プロセスオイルの配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、好ましくは０．１〜４０質量部、より好ましくは０．１〜２０質量部である。
【００２６】
加工助剤としては、例えば、ステアリン酸、ポリエチレンワックス、脂肪酸の金属塩等が挙げられる。加工助剤は、単一種が配合されていても、また、複数種が配合されていても、どちらでもよい。加工助剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、好ましくは０．１〜３質量部である。
【００２７】
老化防止剤としては、例えば、ジアミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤等が挙げられる。老化防止剤は、単一種が配合されていても、また、複数種が配合されていても、どちらでもよい。老化防止剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、好ましくは０．１〜５質量部、より好ましくは０．５〜３質量部である。
【００２８】
加硫促進助剤としては、例えば、酸化マグネシウムや酸化亜鉛（亜鉛華）などの金属酸化物、金属炭酸塩、ステアリン酸などの脂肪酸及びその誘導体等が挙げられる。加硫促進助剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。加硫促進助剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば０．５〜８質量部である。
【００２９】
架橋剤としては、有機過酸化物及び硫黄が挙げられる。耐熱性を高めると共にベルト内周面の摩擦係数の低下を抑制する観点からは、架橋剤として有機過酸化物が好ましい。
【００３０】
有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド類、ｔ−ブチルパーオキシアセテートなどのパーオキシエステル類、ジシクロヘキサノンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類等が挙げられる。有機過酸化物は、単一種が配合されていても、また、複数種が配合されていても、どちらでもよい。有機過酸化物の配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、好ましくは０．５〜１０質量部、より好ましくは１〜６質量部である。
【００３１】
架橋剤として有機過酸化物を用いる場合、架橋密度を高めることにより、ＣＮＴやカーボンブラックといった補強剤の配合量を少なくし、且つ弾性率を高める観点からは、内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物には、さらに共架橋剤が配合されていてもよい。
【００３２】
共架橋剤としては、例えば、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリアリルイソシアヌレート、液状ポリブタジェエン、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド等が挙げられる。共架橋剤は、単一種が配合されていても、また、複数種が配合されていても、どちらでもよい。共架橋剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、好ましくは０．５〜１０質量部、より好ましくは２〜７質量部である。但し、内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物には、共架橋剤であっても、アクリル酸亜鉛やメタクリル酸亜鉛等のα，β−不飽和有機酸の金属塩は配合されていないことが好ましい。より具体的には、内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物は、α，β−不飽和有機酸の金属塩が配合されて補強されたエチレン−α−オレフィンエラストマーや水素添加アクリロニトリルゴムでないことが好ましい。α，β−不飽和有機酸の金属塩としては、例えば、アクリル酸亜鉛やメタクリル酸亜鉛等が挙げられる。
【００３３】
内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物には、ベルト内周面の摩擦係数の低下を防止する観点から、短繊維が配合されていないことが好ましい。但し、内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物には、ＣＮＴによるベルト内周面の摩擦係数の低下抑制効果を損なわない範囲で、短繊維が配合されていてもよい。また、この場合、内側表面ゴム層１４には、短繊維がベルト幅方向に配向するように含まれていることが好ましい。かかる短繊維としては、例えば、パラ系アラミド短繊維、綿短繊維などのセルロース系短繊維、ポリエステル短繊維等が挙げられる。短繊維は、単一種が配合されていても、また、複数種が配合されていても、どちらでもよい。短繊維の長さは例えば１〜６ｍｍである。短繊維の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば１〜１０質量部である。
【００３４】
内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物には、その他に、炭酸カルシウム、タルク、珪藻土などの充填剤、安定剤、着色剤等が配合されていてもよい。内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物には、セルロースナノファイバや合成繊維ナノファイバ等が配合されていてもよく、これによりベルト内周面の摩擦係数を維持しつつ、内側表面ゴム層１４の高弾性率化を図ることができる。
【００３５】
内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物のゴム硬度は、好ましくは７９以上、より好ましくは８２以上であり、また、好ましくは９５未満、より好ましくは９２以下である。このゴム硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に基づいてタイプＡデュロメータにより測定される。
【００３６】
内側表面ゴム層１４の表面、つまり、ベルト内周面の見掛けの摩擦係数μ’は、好ましくは０．５以上、より好ましくは０．６以上であり、また、好ましくは１．５以下、より好ましくは１．２以下である。この見掛けの摩擦係数μ’は、図２に示すように、平ベルト片２１を、内側表面ゴム層１４の表面、つまり、ベルト内周面が接触するように、外径が５０〜１００ｍｍの平プーリ２２に、巻き掛け角度θとして巻き掛け、平ベルト片２１の上側の端をチャッキングしてロードセル２３に接続すると共に、鉛直に垂下する下側の端をチャッキングして重錘２４を取り付け、そして、平ベルト片２１のロードセル２３から平プーリ２２までの部分の張力を高めるように平プーリ２２を２０ｍ／ｓの周速で回転させ（図２では反時計回り）、そのときの重錘２４による緩み側張力Ｔｓ及びロードセル２３により検出される張り側張力Ｔｔから、Ｅｕｌｅｒの式に基づいて下記式（１）により求められる。なお、この見掛けの摩擦係数μ’の測定方法については「ベルト伝動の実用設計  ベルト伝動技術懇話会編  株式会社養賢堂発行」の第１２２頁に記載されている。
【００３７】
【数１】
2015031315.tif 000003
【００３８】
心線保持層１１、外側ゴム層１２、及び内側中間ゴム層１３は、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。心線保持層１１の厚さは例えば０．６〜１．５ｍｍ、外側ゴム層１２の厚さは例えば０．６〜１．５ｍｍ、及び内側中間ゴム層１３の厚さは例えば０．６〜２．０ｍｍである。
【００３９】
心線保持層１１、外側ゴム層１２、及び内側中間ゴム層１３を形成するゴム組成物のゴム成分としては、内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物のゴム成分と同様、例えば、エチレン−α−オレフィンエラストマー（ＥＰＤＭやＥＰＲなど）、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。これらのうち耐熱性の観点からは、エチレン−α−オレフィンエラストマー及び水素添加アクリロニトリルゴムが好ましく、ＥＰＤＭが特に好ましい。心線保持層１１、外側ゴム層１２、及び内側中間ゴム層１３を形成するゴム組成物のゴム成分は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種のブレンドゴムで構成されていてもよい。心線保持層１１、外側ゴム層１２、及び内側中間ゴム層１３を形成するゴム組成物のゴム成分は同一であることが好ましく、内側表面ゴム層１４を形成するゴム組成物のゴム成分とも同一であることが好ましい。
【００４０】
配合剤としては、例えば、補強剤、可塑剤、プロセスオイル、加工助剤、老化防止剤、架橋剤、共架橋剤、加硫促進助剤、安定剤、着色剤、短繊維等が挙げられる。
【００４１】
心線保持層１１、外側ゴム層１２、及び内側中間ゴム層１３を形成するゴム組成物には、ＣＮＴが配合されていてもよいが、コストを低減する観点から、高価なＣＮＴが配合されていないことが好ましい。
【００４２】
心線保持層１１、外側ゴム層１２、及び内側中間ゴム層１３を形成するゴム組成物に配合される架橋剤としては、有機過酸化物及び硫黄が挙げられる。耐熱性を高める観点からは、これらのうち有機過酸化物が好ましい。
【００４３】
架橋剤として有機過酸化物を用いる場合、心線保持層１１、外側ゴム層１２、及び内側中間ゴム層１３を形成するゴム組成物には、共架橋剤として、アクリル酸亜鉛やメタクリル酸亜鉛等のα，β−不飽和有機酸の金属塩が配合されていてもよい。従って、心線保持層１１、外側ゴム層１２、及び内側中間ゴム層１３を形成するゴム組成物は、α，β−不飽和有機酸の金属塩が配合されて補強されたエチレン−α−オレフィンエラストマーや水素添加アクリロニトリルゴムであってもよい。
【００４４】
平ベルトＢが平プーリに巻き掛けられて張力を受けると、心線保持層１１の心線１５よりも内側部分及び内側中間ゴム層１３は心線１５から平プーリ側への大きな押し付け力を受ける。そして、心線保持層１１及び内側中間ゴム層１３が低弾性率であると、心線１５が内側に沈み込み、心線保持層１１及び内側中間ゴム層１３が大きな繰り返し変形で発熱して早期に破損に至る虞がある。かかる観点からは、心線保持層１１及び内側中間ゴム層１３を形成するゴム組成物には、短繊維が配合されて高弾性率化されていることが好ましい。また、この場合、心線保持層１１及び内側中間ゴム層１３には、短繊維がベルト幅方向に配向するように含まれていることが好ましい。かかる短繊維としては、例えば、ナイロン６短繊維、ナイロン６６短繊維、ポリエステル短繊維、綿短繊維、アラミド短繊維等が挙げられる。短繊維は、単一種が配合されていても、また、複数種が配合されていても、どちらでもよい。短繊維の長さは例えば１〜６ｍｍである。短繊維の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば１０〜３０質量部である。なお、外側ゴム層１２を形成するゴム組成物には、短繊維が配合されていても、また、配合されていなくても、どちらでもよい。
【００４５】
実施形態の平ベルトＢは、心線保持層１１、外側ゴム層１２、及び内側中間ゴム層１３が同一のゴム組成物で形成され、従って、図３（ａ）に示すように、平ベルト本体１０が、心線保持層１１、外側ゴム層１２、及び内側中間ゴム層１３が一体に形成された一体ゴムム層１６と内側表面ゴム層１４との２層の積層構造を有していてもよい。また、実施形態の平ベルトＢは、心線保持層１１及び外側ゴム層１２が同一のゴム組成物で形成され且つ内側中間ゴム層１３がそれらとは異なるゴム組成物で形成され、従って、図３（ｂ）に示すように、平ベルト本体１０が、心線保持層１１及び外側ゴム層１２が一体に形成された一体ゴム層１６と内側中間ゴム層１３と内側表面ゴム層１４との３層の積層構造を有していてもよい。さらに、実施形態の平ベルトＢは、心線保持層１１及び内側中間ゴム層１３が同一のゴム組成物で形成され且つ外側ゴム層１２がそれらとは異なるゴム組成物で形成され、従って、図３（ｃ）に示すように、平ベルト本体１０が、外側ゴム層１２と心線保持層１１及び内側中間ゴム層１３が一体に形成された一体ゴム層１６と内側表面ゴム層１４との３層の積層構造を有していてもよい。また、実施形態の平ベルトＢは、外側ゴム層１２及び内側中間ゴム層１３が同一のゴム組成物で形成され且つ心線保持層１１がそれらとは異なるゴム組成物で形成され、従って、平ベルト本体１０が、外側ゴム層１２と心線保持層１１と内側中間ゴム層１３と内側表面ゴム層１４との４層の積層構造を有していてもよい。
【００４６】
心線１５は、ベルト厚さ方向の中央に埋設されていても、ベルト内周面側に近い側に埋設されていても、さらに、ベルト外周面側に埋設されていても、いずれでもよい。
【００４７】
心線１５は、例えば、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ）などのポリエステル繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ガラス繊維、カーボン繊維等の撚り糸で構成されている。心線１５の外径は例えば０．１〜２．０ｍｍである。心線１５には、心線保持層１１に対する接着性を付与するために、成形加工前にレゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液（以下「ＲＦＬ水溶液」という。）に浸漬し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。
【００４８】
以上の構成の実施形態の平ベルトＢは、例えば、図４に示すように、複数の平プーリ３１，３２，３３に巻き掛けられてベルト伝動装置３０を構成する。ここで、ベルト伝動装置３０に含まれる平プーリ３１，３２，３３の数は例えば３〜８個である。平プーリ３１，３２，３３の外径は例えば３０〜５００ｍｍである。また、ベルト伝動装置３０の複数の平プーリ３１，３２，３３は、平ベルトＢのベルト外周面が接触するように設けられた平プーリ３３を含んでいてもよい。
【００４９】
そして、実施形態の平ベルトＢでは、心線保持層１１及び内側中間ゴム層１３の適切な設計により、心線１５に均一に荷重分担させることができ、その結果、高負荷伝動用途においても、高い走行安定性を得ることができる。また、ベルト内周面の摩擦係数を高く設定できると共に、その高い摩擦係数を長時間走行後も維持することができる、つまり、摩擦係数の低下を抑制することができるので、平ベルトＢの初期張力を低く設定でき、その結果、平ベルトＢによる動力伝達の特徴である高効率伝動が可能となり、例えば特許第３６８００８３号公報に開示されたような蛇行防止システムとの組み合わせることで、メンテナンスフリーのベルト伝動装置を実現することができる。
【００５０】
次に、実施形態の平ベルトＢの製造方法について図５〜７に基づいて説明する。
【００５１】
実施形態の平ベルトＢの製造においては、まず、ゴム成分に各種配合剤を配合し、オープンロール、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ロール等によってシート状に成形して心線保持層１１用の未架橋ゴムシート１１’を作製する。同様に、外側ゴム層１２用、内側内部ゴム層用、及び内側表面ゴム層１４用の未架橋ゴムシート１２’，１３’，１４’も作製する。
【００５２】
ここで、内側表面ゴム層１４用の未架橋ゴムシート１４’にはＣＮＴを配合するが、ＣＮＴをゴムに分散させる観点から、この内側表面ゴム層１４用の未架橋ゴムシート１４’を作製する際には、ゴム成分に高濃度にＣＮＴを配合したマスターバッチを用いることが好ましい。マスターバッチの製造方法については特許第４１４９４１３号公報に開示されている。具体的には、第１の混練では、ゴム成分及びＣＮＴを混練機に投入し、第１の混練温度を０〜５０℃として予備混練を行う。第２の混練では、得られた混練物を別の混練機に投入し、第２の混練温度を５０〜１５０℃として混練を行う。この段階で、ゴム成分のポリマー分子が切断されてラジカルを発生し、ＣＮＴとゴム成分との濡れ性が高められる。第３の混練では、得られた混練物をオープンロールに投入し、第３の混練温度、つまり、ロール温度を０〜５０℃として０．５ｍｍ以下のロール間隙に複数回通す（薄通し）ことによりＣＮＴが開繊されてゴム成分に分散したマスターバッチが得られる。なお、第１及び第２の混練で用いる混練機は、オープンロールであってもよく、また、ニーダーやバンバリーミキサー等の密閉式混練機であってもよい。
【００５３】
また、心線１５となる撚り糸１５’をＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理を行い、必要に応じて、ゴム糊に浸漬して加熱乾燥する接着処理を行う。
【００５４】
次いで、図５（ａ）に示すように、円筒金型４１の外周に外側ゴム層１２用の未架橋ゴムシート１２’を巻き付けた後、その上に心線保持層１１用の未架橋ゴムシート１１’を巻き付ける。このとき、心線保持層１１用の未架橋ゴムシート１１’に短繊維が配合されている場合には、未架橋ゴムシート１１’の列理方向、つまり、短繊維の配向方向を円筒金型４１の軸方向に一致させる。これにより、製造される平ベルトＢは、心線保持層１１がベルト幅方向に配向した短繊維を含むこととなる。
【００５５】
次いで、図５（ｂ）に示すように、心線保持層１１用の未架橋ゴムシート１１’の上に心線１５となる撚り糸１５’を螺旋状に巻きつけた後、その上に再び心線保持層１１用の未架橋ゴムシート１１’を巻き付ける。なお、心線保持層１１用の未架橋ゴムシート１１’に短繊維が配合されている場合には、上記と同様、未架橋ゴムシート１１’の列理方向を円筒金型４１の軸方向に一致させる。
【００５６】
次いで、図５（ｃ）に示すように、心線保持層１１用の未架橋ゴムシート１１’の上に内側中間ゴム層１３用の未架橋ゴムシート１３’を巻き付けた後、その上に内側表面ゴム層１４用の未架橋ゴムシート１４’を巻き付けて円筒金型４１上に成形体Ｂ’を形成する。このとき、内側中間ゴム層１３用の未架橋ゴムシート１３’に短繊維が配合されている場合には、未架橋ゴムシート１３’の列理方向、つまり、短繊維の配向方向を円筒金型４１の軸方向に一致させる。これにより、製造される平ベルトＢは、内側中間ゴム層１３がベルト幅方向に配向した短繊維を含むこととなる。ＣＮＴが配合された内側表面ゴム層１４用の未架橋ゴムシート１４’に短繊維も配合されている場合には、未架橋ゴムシート１４’の列理方向、つまり、短繊維の配向方向を円筒金型４１の軸方向に一致させる。これにより、製造される平ベルトＢは、内側表面ゴム層１４がベルト幅方向に配向した短繊維を含むこととなる。内側表面ゴム層１４用の未架橋ゴムシート１４’に短繊維が配合されていない場合には、ＣＮＴが配合された内側表面ゴム層１４用の未架橋ゴムシート１４’は、列理方向を円筒金型４１の軸方向に一致させても、また、列理方向を円筒金型４１の周方向に一致させても、どちらでもよいが、後者が好ましい。
【００５７】
続いて、図６に示すように、円筒金型４１上の成形体Ｂ’にゴムスリーブ４２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４１を加熱すると共に、高圧をかけてゴムスリーブ４２を円筒金型４１側の半径方向に押圧する。このとき、成形体Ｂ’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、撚り糸１５’のゴムへの接着反応も進行し、これにより図７に示すように円筒金型４１上に筒状のベルトスラブＳが形成される。
【００５８】
そして、加硫缶から円筒金型４１を取り出し、円筒金型４１上に形成された円筒状のベルトスラブＳを脱型した後、その外周面及び内周面を研磨して内側及び外側の厚さを均一化させる。
【００５９】
最後に、ベルトスラブＳを所定幅に幅切りし、それぞれの表裏を反対にすることにより平ベルトＢが得られる。
【００６０】
なお、上記実施形態では、内側表面ゴム層１４を、心線保持層１１、外側ゴム層１２、及び内側中間ゴム層１３を形成するゴム組成物とは異なるＣＮＴが配合されたゴム組成物で形成した構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、図８（ａ）に示すように、内側中間ゴム層１３及び内側表面ゴム層１４が同一のＣＮＴが配合されたゴム組成物で形成され、従って、平ベルト本体１０が、外側ゴム層１２と心線保持層１１と内側中間ゴム層１３及び内側表面ゴム層１４が一体に形成された一体ゴム層１６との３層の積層構造を有していてもよく、また、図８（ｂ）に示すように、心線保持層１１、内側中間ゴム層１３、及び内側表面ゴム層１４が同一のＣＮＴが配合されたゴム組成物で形成され、従って、平ベルト本体１０が、外側ゴム層１２と心線保持層１１、内側中間ゴム層１３、及び内側表面ゴム層１４が一体に形成された一体ゴム層１６との２層の積層構造を有していてもよい。
【００６１】
上記実施形態では、最外層に外側ゴム層１２が設けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、図９（ａ）に示すように、外側ゴム層１２の外側に補強布１７が設けられた構成であってもよく、また、図９（ｂ）に示すように、外側ゴム層１２の代わりに補強布１７が設けられた構成であってもよい。なお、補強布を設ける場合、平ベルトＢの製造時に、ＲＦＬ水溶液及び／又はゴム糊による接着処理を施した織布や編布を用いればよい。
【実施例】
【００６２】
（マスターバッチ）
以下の第１〜第７マスターバッチを準備した。それぞれの構成について表１にも示す。
【００６３】
ゴム-Ａ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製ＥＰＤＭ  商品名：Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ ４６４０）とゴム-Ａ１００質量部に対して６０質量部のＣＮＴ-Ａ（保土谷化学社製ＭＷＣＮＴ  商品名：ＮＴ−７Ｂ、平均直径６７ｎｍ）とをオープンロールに投入し、ロールを冷却状態として３ｍｍのロール間隙に通して予備混練を行った。次いで、ロール温度を１１０℃として２ｍｍのロール間隙に通して約１０分間混練を行った。そして、ロールを冷却状態として０．５ｍｍのロール間隙に１０回通して第１マスターバッチを調製した。
【００６４】
同様に、ゴム-Ａとゴム-Ａ１００質量部に対して５０質量部のＣＮＴ-Ｂ（バイエルマテリアルサイエンス社製ＭＷＣＮＴ  商品名：Ｂｙｔｕｂｅｓ Ｃ７０−Ｐ、直径１３〜１６ｎｍ）とから第２マスターバッチを調製した。
【００６５】
ゴム-Ａとゴム-Ａ１００質量部に対して４０質量部のＣＮＴ-Ｃ（Ｎａｎｏｃｙｌ ＳＡ社製ＭＷＣＮＴ  商品名：ＮＣ−７０００、直径９．７ｎｍ）とから第３マスターバッチを調製した。
【００６６】
ゴム-Ａとゴム-Ａ１００質量部に対して５質量部のＣＮＴ-Ｄ（日本ゼオン社製ＳＷＣＮＴ、直径３ｎｍ）とから第４マスターバッチを調製した。
【００６７】
ゴム-Ｂ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製ＥＢＭ  商品名：Ｅｎｇａｇｅ ＥＮＲ７３８０）とゴム-Ｂ１００質量部に対して５０質量部のＣＮＴ-Ｂとから第５マスターバッチを調製した。
【００６８】
ゴム-Ｃ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製ＥＯＭ  商品名：Ｅｎｇａｇｅ ８１８０）とゴム-Ｃ１００質量部に対して５０質量部のＣＮＴ-Ｂとから第６マスターバッチを調製した。
【００６９】
ゴム-Ｄ（日本ゼオン社製Ｈ−ＮＢＲ  商品名：Ｚｅｔｐｏｌ ２０１０Ｌ）とゴム-Ｄ１００質量部に対して５０質量部のＣＮＴ-Ｂとから第７マスターバッチを調製した。
【００７０】
【表１】
2015031315.tif 000004
【００７１】
（ゴム組成物）
以下のゴム組成物１〜１８を調製した。それぞれの構成について表２にも示す。
【００７２】
＜ゴム組成物１＞
第１マスターバッチを用い、ゴム-Ａをゴム成分とし、ゴム-Ａ１００質量部に対して、ＣＮＴ-Ａ２０質量部、カーボンブラック（東海カーボン社製  ＦＥＦ  商品名：シーストＳＯ）６０質量部、プロセスオイル（サン石油社製  商品名：サンパー２２８０）１０質量部、加工助剤のステアリン酸（新日本理化社製  商品名：ステアリン酸５０Ｓ）１質量部、老化防止剤-Ａ（大内新興化学興業社製  商品名：ノクラックＭＢ）２質量部、加硫促進助剤としての酸化亜鉛（堺化学社製  商品名：酸化亜鉛３種）５質量部、架橋剤としての有機過酸化物（日本油脂社製  商品名：パークミルＤ（ジクミルパーオキサイド））３質量部、及び共架橋剤-Ａとしてのエチレングリコールジメタクリレート（三新化学工業社製  商品名：サンエステルＥＧ）３質量部を配合し、密閉式混練機であるバンバリーミキサーを用いて混練した後にカレンダロールにより厚さ０．６〜１．０ｍｍのシート状に成形した未架橋のゴム組成物１を調製した。
【００７３】
ゴム組成物１では、カーボンブラックのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量は、ＣＮＴ-Ａのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量に対し３倍である。ＣＮＴ-Ａ及びカーボンブラックの合計の配合量は、ゴム-Ａ１００質量部に対して８０質量部である。ＪＩＳ Ｋ６２５３に基づいてタイプＡデュロメータにより測定した架橋したゴム組成物１のゴム硬度は８２であった。
【００７４】
＜ゴム組成物２＞
第２マスターバッチを用い、ゴム-Ａをゴム成分とし、ゴム-Ａ１００質量部に対して、ＣＮＴ-Ａの代わりに、ＣＮＴ-Ｂ１０質量部を配合したことを除いてゴム組成物１と同様の未架橋のゴム組成物２を調製した。
【００７５】
ゴム組成物２では、カーボンブラックのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量は、ＣＮＴ-Ｂのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量に対し６倍である。ＣＮＴ-Ｂ及びカーボンブラックの合計の配合量は、ゴム-Ａ１００質量部に対して７０質量部である。架橋したゴム組成物２のゴム硬度は８３であった。
【００７６】
＜ゴム組成物３＞
第２マスターバッチを用い、ゴム-Ａをゴム成分とし、ゴム-Ａ１００質量部に対して、さらにパラ系アラミド短繊維（帝人社製  商品名：テクノーラカットファイバーＣＦＨ３０５０、繊維長３ｍｍ）５質量部を配合したことを除いてゴム組成物２と同様の未架橋のゴム組成物３を調製した。
【００７７】
ゴム組成物３では、カーボンブラックのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量は、ＣＮＴ-Ｂのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量に対し６倍である。ＣＮＴ-Ｂ及びカーボンブラックの合計の配合量は、ゴム-Ａ１００質量部に対して７０質量部である。架橋したゴム組成物３のゴム硬度は８８であった。
【００７８】
＜ゴム組成物４＞
第３マスターバッチを用い、ゴム-Ａをゴム成分とし、ゴム-Ａ１００質量部に対して、ＣＮＴ-Ａの代わりに、ＣＮＴ-Ｃ５質量部を配合したことを除いてゴム組成物１と同様の未架橋のゴム組成物４を調製した。
【００７９】
ゴム組成物４では、カーボンブラックのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量は、ＣＮＴ-Ｃのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量に対し１２倍である。ＣＮＴ-Ｃ及びカーボンブラックの合計の配合量は、ゴム-Ａ１００質量部に対して６５質量部である。架橋したゴム組成物４のゴム硬度は８２であった。
【００８０】
＜ゴム組成物５＞
第４マスターバッチを用い、ゴム-Ａをゴム成分とし、ゴム-Ａ１００質量部に対して、ＣＮＴ-Ａの代わりに、ＣＮＴ-Ｄ５質量部を配合したことを除いてゴム組成物１と同様の未架橋のゴム組成物５を調製した。
【００８１】
ゴム組成物５では、カーボンブラックのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量は、ＣＮＴ-Ｄのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量に対し６０倍である。ＣＮＴ-Ｄ及びカーボンブラックの合計の配合量は、ゴム-Ａ１００質量部に対して６１質量部である。架橋したゴム組成物５のゴム硬度は８３であった。
【００８２】
＜ゴム組成物６＞
第２マスターバッチを用い、カーボンブラックを配合せずに、ＣＮＴ-Ｂの配合量をゴム-Ａ１００質量部に対して４０質量部としたことを除いてゴム組成物２と同様の未架橋のゴム組成物６を調製した。架橋したゴム組成物６のゴム硬度は８４であった。
【００８３】
＜ゴム組成物７＞
第２マスターバッチを用い、ゴム-Ａをゴム成分とし、ゴム-Ａ１００質量部に対して、共架橋剤-Ａの代わりに、共架橋剤-Ｂとしてエチレングリコールジメタクリレート（三新化学工業社製  商品名：サンエステルＴＭＰ）５質量部を配合したことを除いてゴム組成物２と同様の未架橋のゴム組成物７を調製した。
【００８４】
ゴム組成物７では、カーボンブラックのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量は、ＣＮＴ-Ｂのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量に対し６倍である。ＣＮＴ-Ｂ及びカーボンブラックの合計の配合量は、ゴム-Ａ１００質量部に対して７０質量部である。架橋したゴム組成物７のゴム硬度は８１であった。
【００８５】
＜ゴム組成物８＞
第２マスターバッチを用い、ゴム-Ａをゴム成分とし、ゴム-Ａ１００質量部に対して、共架橋剤-Ａの代わりに、共架橋剤-ＣとしてＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド（三新化学工業社製  商品名：サンフェルＢＭ−Ｇ）５質量部を配合したことを除いてゴム組成物２と同様の未架橋のゴム組成物８を調製した。
【００８６】
ゴム組成物８では、カーボンブラックのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量は、ＣＮＴ-Ｂのゴム-Ａ１００質量部に対する配合量に対し６倍である。ＣＮＴ-Ｂ及びカーボンブラックの合計の配合量は、ゴム-Ａ１００質量部に対して７０質量部である。架橋したゴム組成物８のゴム硬度は８２であった。
【００８７】
＜ゴム組成物９＞
ゴム-Ａをゴム成分とし、ＣＮＴ-Ａを配合せずに、ゴム-Ａ１００質量部に対して、共架橋剤-Ａの代わりに、共架橋剤-Ｄとしてメタクリル酸亜鉛（川口化学工業社製  商品名：アクターＺＭＡ）１０質量部を配合したことを除いてゴム組成物１と同様の未架橋のゴム組成物９を調製した。架橋したゴム組成物９のゴム硬度は８５であった。
【００８８】
＜ゴム組成物１０＞
ゴム-Ａをゴム成分とし、ＣＮＴ-Ａを配合せずに、ゴム-Ａ１００質量部に対して、カーボンブラック４５質量部、及び共架橋剤-Ａの代わりに、共架橋剤-Ｄ２５質量部を配合したことを除いてゴム組成物１と同様の未架橋のゴム組成物１０を調製した。架橋したゴム組成物１０のゴム硬度は９２であった。
【００８９】
＜ゴム組成物１１＞
第５マスターバッチを用い、ゴム-Ｂをゴム成分としたことを除いてゴム組成物２と同様の未架橋のゴム組成物１１を調製した。
【００９０】
ゴム組成物１１では、カーボンブラックのゴム-Ｂ１００質量部に対する配合量は、ＣＮＴ-Ｂのゴム-Ｂ１００質量部に対する配合量に対し６倍である。ＣＮＴ-Ｂ及びカーボンブラックの合計の配合量は、ゴム-Ｂ１００質量部に対して７０質量部である。架橋したゴム組成物１１のゴム硬度は８２であった。
【００９１】
＜ゴム組成物１２＞
第６マスターバッチを用い、ゴム-Ｃをゴム成分としたことを除いてゴム組成物２と同様の未架橋のゴム組成物１２を調製した。
【００９２】
ゴム組成物１２では、カーボンブラックのゴム-Ｃ１００質量部に対する配合量は、ＣＮＴ-Ｂのゴム-Ｃ１００質量部に対する配合量に対し６倍である。ＣＮＴ-Ｂ及びカーボンブラックの合計の配合量は、ゴム-Ｃ１００質量部に対して７０質量部である。架橋したゴム組成物１２のゴム硬度は８１であった。
【００９３】
＜ゴム組成物１３＞
ゴム-Ａをゴム成分とし、ＣＮＴ-Ａを配合せずに、ゴム-Ａ１００質量部に対して、カーボンブラック９０質量部を配合したことを除いてゴム組成物２と同様の未架橋のゴム組成物１３を調製した。架橋したゴム組成物１３のゴム硬度は８４であった。
【００９４】
＜ゴム組成物１４＞
第７マスターバッチを用い、ゴム-Ｄをゴム成分とし、ゴム-Ｄ１００質量部に対して、老化防止剤-Ａの配合量を０．５質量部とし、プロセスオイルの代わりに、可塑剤としてＤＯＳ（新日本理化社製  商品名：サンサイザーＤＯＳ）５質量部、及びさらに老化防止剤-Ｂ（大内新興化学工業社製  商品名：ノクラック２２４）１質量部を配合したことを除いてゴム組成物２と同様の未架橋のゴム組成物１４を調製した。
【００９５】
ゴム組成物１４では、カーボンブラックのゴム-Ｄ１００質量部に対する配合量は、ＣＮＴ-Ｂのゴム-Ｄ１００質量部に対する配合量に対し６倍である。ＣＮＴ-Ｂ及びカーボンブラックの合計の配合量は、ゴム-Ｄ１００質量部に対して７０質量部である。架橋したゴム組成物１４のゴム硬度は７９であった。
【００９６】
＜ゴム組成物１５＞
ゴム-Ｄをゴム成分とし、ＣＮＴ-Ｂを配合せず、カーボンブラックの配合量をゴム-Ｄ１００質量部に対して９０質量部としたことを除いてゴム組成物１４と同様の未架橋のゴム組成物１５を調製した。架橋したゴム組成物１５のゴム硬度は８６であった。
【００９７】
＜ゴム組成物１６＞
ゴム-Ｄ３０質量％及びゴム-Ｅ（日本ゼオン社製  商品名：Ｚｅｏｆｏｒｔｅ ＺＳＣ ２２９５Ｎ（Ｈ−ＮＢＲ／メタクリル酸亜鉛＝５５／４５））７０質量％のブレンドゴムをゴム成分とし、カーボンブラックを配合していないことを除いてゴム組成物１５と同様の未架橋のゴム組成物１６を調製した。架橋したゴム組成物１６のゴム硬度は８３であった。
【００９８】
＜ゴム組成物１７＞
ゴム-Ａをゴム成分とし、ＣＮＴ-Ａを配合せず、ゴム-Ａ１００質量部に対し、さらにパラ系アラミド短繊維２０質量部を配合したことを除いてゴム組成物１と同様の未架橋のゴム組成物１７を調製した。架橋したゴム組成物１７のゴム硬度は９０であった。
【００９９】
＜ゴム組成物１８＞
ゴム-Ｄ２０質量％及びゴム-Ｅ８０質量％のブレンドゴムをゴム成分とし、ゴム成分１００質量部に対し、さらにパラ系アラミド短繊維１０質量部を配合したことを除いてゴム組成物１６と同様の未架橋のゴム組成物１８を調製した。架橋したゴム組成物１８のゴム硬度は９６であった。
【０１００】
【表２】
2015031315.tif 000005
【０１０１】
＊１：Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製ＥＰＤＭ  商品名：Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ ４６４０
＊２：Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製ＥＢＭ  商品名：Ｅｎｇａｇｅ ＥＮＲ７３８０
＊３：Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製ＥＯＭ  商品名：Ｅｎｇａｇｅ ８１８０
＊４：      日本ゼオン社製Ｈ−ＮＢＲ  商品名：Ｚｅｔｐｏｌ ２０１０Ｌ
＊５：日本ゼオン社製  商品名：Ｚｅｏｆｏｒｔｅ ＺＳＣ ２２９５Ｎ（Ｈ−ＮＢＲ／メタクリル酸亜鉛＝５０／５０）
＊６：      保土谷化学社製ＭＷＣＮＴ  商品名：ＮＴ−７Ｂ、平均直径６７ｎｍ
＊７：      バイエルマテリアルサイエンス社製ＭＷＣＮＴ  商品名：Ｂｙｔｕｂｅｓ Ｃ７０−Ｐ、直径１３〜１６ｎｍ
＊８：Ｎａｎｏｃｙｌ ＳＡ社製ＭＷＣＮＴ  商品名：ＮＣ−７０００、直径９．７ｎｍ
＊９：日本ゼオン社製  ＳＷＣＮＴ、直径３ｎｍ
＊１０：東海カーボン社製カーボンブラックＦＥＦ  商品名：シーストＳＯ    
＊１１：サン石油社製  商品名：サンパー２２８０
＊１２：新日本理化社製  商品名：サンサイザーＤＯＳ
＊１３：新日本理化社製  商品名：ステアリン酸５０Ｓ
＊１４：大内新興化学工業社製  商品名：ノクラックＭＢ
＊１５：大内新興化学工業社製  商品名：ノクラック２２４      
＊１６：堺化学工業社製  酸化亜鉛３種      
＊１７：日本油脂社製  商品名：パークミルＤ（ジクミルパーオキサイド）
＊１８：三新化学工業社製  商品名：サンエステルＥＧ
＊１９：三新化学工業社製  商品名：サンエステルＴＭＰ
＊２０：三新化学工業社製  商品名：サンフェルＢＭ−Ｇ
＊２１：川口化学工業社製  商品名：アクターＺＭＡ      
＊２２：帝人社製パラ系アラミド短繊維  商品名：テクノーラカットファイバーＣＦＨ３０５０、繊維長３ｍｍ
（平ベルト）
以下の実施例１〜１１及び比較例１〜５の平ベルトを作製した。それぞれの構成について表３にも示す。
【０１０２】
＜実施例１＞
内側表面ゴム層をゴム組成物１で形成し、且つ心線保持層、外側ゴム層、及び内側中間ゴム層をゴム組成物１７で形成すると共に、心線をＲＦＬ水溶液及びゴム糊による接着処理を施したパラ系アラミド繊維（帝人社製  商品名：テクノーラ）の外径０．７ｍｍの撚り糸で形成した平ベルトを、上記実施形態と同様の方法により作製し、それを実施例１とした。なお、心線保持層、外側ゴム層、及び内側中間ゴム層は、短繊維がベルト幅方向に配向するように作製した。
【０１０３】
この実施例１の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物１は、ゴム-Ａをゴム成分とし、直径７０ｎｍのＣＮＴ-Ａ、カーボンブラック、及び共架橋剤-Ａが配合されている。
【０１０４】
なお、実施例１の平ベルトのベルト周長は６５０ｍｍ、ベルト幅は２０ｍｍ、及びベルト厚さは３．０ｍｍであった。内側表面ゴム層の厚さは０．６ｍｍであった。
【０１０５】
＜実施例２＞
内側表面ゴム層をゴム組成物２で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを実施例２とした。
【０１０６】
この実施例２の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物２は、ゴム-Ａをゴム成分とし、直径１３〜１６ｎｍのＣＮＴ-Ｂ、カーボンブラック、及び共架橋剤-Ａが配合されている。
【０１０７】
＜実施例３＞
内側表面ゴム層をゴム組成物３で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを実施例３とした。なお、内側表面ゴム層は、短繊維がベルト幅方向に配向するように作製した。
【０１０８】
この実施例３の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物３は、ゴム-Ａをゴム成分とし、直径１３〜１６ｎｍのＣＮＴ-Ｂ、カーボンブラック、及び共架橋剤-Ａが配合されているのに加え、ベルト幅方向に配向したパラ系アラミド短繊維が配合されている。
【０１０９】
＜実施例４＞
内側表面ゴム層をゴム組成物４で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを実施例４とした。
【０１１０】
この実施例４の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物４は、ゴム-Ａをゴム成分とし、直径９．７ｎｍのＣＮＴ-Ｃ、カーボンブラック、及び共架橋剤-Ａが配合されている。
【０１１１】
＜実施例５＞
内側表面ゴム層をゴム組成物５で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを実施例５とした。
【０１１２】
この実施例５の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物５は、ゴム-Ａをゴム成分とし、直径３ｎｍのＣＮＴ-Ｄ、カーボンブラック、及び共架橋剤-Ａが配合されている。
【０１１３】
＜実施例６＞
内側表面ゴム層をゴム組成物６で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを実施例６とした。
【０１１４】
この実施例６の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物６は、ゴム-Ａをゴム成分とし、ＣＮＴ-Ｂ及び共架橋剤-Ａが配合されているが、カーボンブラックが配合されていない。
【０１１５】
＜実施例７＞
内側表面ゴム層をゴム組成物７で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを実施例７とした。
【０１１６】
この実施例７の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物７は、ゴム-Ａをゴム成分とし、ＣＮＴ-Ｂ、カーボンブラック、及び共架橋剤-Ｂが配合されている。
【０１１７】
＜実施例８＞
内側表面ゴム層をゴム組成物８で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを実施例８とした。
【０１１８】
この実施例８の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物８は、ゴム-Ａをゴム成分とし、ＣＮＴ-Ｂ、カーボンブラック、及び共架橋剤-Ｃが配合されている。
【０１１９】
＜実施例９＞
内側表面ゴム層をゴム組成物１１で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを実施例９とした。
【０１２０】
この実施例９の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物１１は、ゴム-Ｂをゴム成分とし、ＣＮＴ-Ｂ、カーボンブラック、及び共架橋剤-Ａが配合されている。
【０１２１】
＜実施例１０＞
内側表面ゴム層をゴム組成物１２で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを実施例１０とした。
【０１２２】
この実施例１０の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物１２は、ゴム-Ｃをゴム成分とし、ＣＮＴ-Ｂ、カーボンブラック、及び共架橋剤-Ａが配合されている。
【０１２３】
＜実施例１１＞
内側表面ゴム層をゴム組成物１４で形成し、且つ心線保持層、外側ゴム層、及び内側中間ゴム層をゴム組成物１８で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを実施例１１とした。
【０１２４】
この実施例１１の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物１４は、ゴム-Ｄをゴム成分とし、ＣＮＴ-Ｂ、カーボンブラック、及び共架橋剤-Ａが配合されている。
【０１２５】
＜比較例１＞
内側表面ゴム層をゴム組成物９で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを比較例１とした。
【０１２６】
この比較例１の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物９は、ゴム-Ａをゴム成分とし、カーボンブラック及び共架橋剤-Ｄ（メタクリル酸亜鉛）が配合されて高弾性率化されているが、ＣＮＴが配合されていない。
【０１２７】
＜比較例２＞
内側表面ゴム層をゴム組成物１０で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを比較例２とした。
【０１２８】
この比較例２の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物１０は、ゴム-Ａをゴム成分とし、カーボンブラック及び共架橋剤-Ｄ（メタクリル酸亜鉛）が配合されて高弾性率化されているが、ＣＮＴが配合されていない。
【０１２９】
＜比較例３＞
内側表面ゴム層をゴム組成物１３で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを比較例３とした。
【０１３０】
この比較例３の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物１３は、ゴム-Ａをゴム成分とし、多量のカーボンブラック及び共架橋剤-Ａが配合されて高弾性率化されているが、ＣＮＴが配合されていない。
【０１３１】
＜比較例４＞
内側表面ゴム層をゴム組成物１５で形成し、且つ心線保持層、外側ゴム層、及び内側中間ゴム層をゴム組成物１８で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを比較例４とした。
【０１３２】
この比較例４の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物１５は、ゴム-Ｄをゴム成分とし、多量のカーボンブラック及び共架橋剤-Ａが配合されて高弾性率化されているが、ＣＮＴが配合されていない。
【０１３３】
＜比較例５＞
内側表面ゴム層をゴム組成物１６で形成し、且つ心線保持層、外側ゴム層、及び内側中間ゴム層をゴム組成物１８で形成したことを除いて実施例１と同様の構成を有する平ベルトを作製し、それを比較例５とした。
【０１３４】
この比較例５の平ベルトでは、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物１６は、ゴム-Ｄ及びゴム-Ｅのブレンドゴムをゴム成分とし、ゴム成分中の多量のメタクリル酸亜鉛により高弾性率化されているが、ＣＮＴ及びカーボンブラックが配合されていない。
【０１３５】
【表３】
2015031315.tif 000006
【０１３６】
（試験評価方法）
＜ベルト内周面の見掛けの摩擦係数μ’＞
実施例１〜１１及び比較例１〜５のそれぞれの平ベルトについて、長さ２５０ｍｍの平ベルト片２１を切り出し、それを、図２に示すように、外径が７５ｍｍの平プーリ２２に、巻き掛け角度９０°として巻き掛け、平ベルト片２１の上側の端をチャッキングしてロードセル２３に接続すると共に、鉛直に垂下する下側の端をチャッキングして重錘２４を取り付け、そして、平ベルト片２１のロードセル２３から平プーリ２２までの部分の張力を高めるように平プーリ２２を２０ｍ／ｓの周速で回転させ、そのときの重錘２４による緩み側張力Ｔｓ（＝１９．６Ｎ）及びロードセル２３により検出される張り側張力Ｔｔから、Ｅｕｌｅｒの式に基づいて上記式（１）によりベルト内周面の見掛けの摩擦係数μ’を求めた。
【０１３７】
＜ベルト走行試験＞
図１０はベルト走行試験機５０を示す。
【０１３８】
このベルト走行試験機５０は、外径１００ｍｍの平プーリの駆動プーリ５１とその左側方に設けられた外径１００ｍｍの平プーリの従動プーリ５２とを備える。駆動プーリ５１は、平ベルトＢに対してデッドウエイトＤＷを負荷できるように左右に可動に設けられている。
【０１３９】
実施例１〜１１及び比較例１〜５のそれぞれの平ベルトＢについて、このベルト走行試験機５０の駆動プーリ５１及び従動プーリ５２間に巻き掛け、駆動プーリ５１に対して右側方に５００Ｎの軸荷重（デッドウエイトＤＷ）を負荷して平ベルトＢに張力を負荷すると共に、従動プーリ５２に１２Ｎ・ｍの回転トルクを負荷した状態で、１００℃の雰囲気温度下において駆動プーリ５１を２０００ｒｐｍの回転数で回転させた。そして、平ベルトＢのスリップが発生するまでの走行時間を測定した。なお、３００時間を越えてもスリップが発生しない場合には、その時点で走行を打ち切った。
【０１４０】
また、走行開始から２０時間が経過した時点で、一旦、走行を止め、内側表面ゴム層の摩耗状態を確認した。そして、厚みの変化が３０μｍ以下であり、殆ど摩耗が認められない場合をＡ、厚みの変化が３０μｍよりも大きく且つ８０μｍ以下であり、摩耗が少ない場合をＢ、及び厚みの変化が８０μｍを越える場合をＣとそれぞれ評価した。
【０１４１】
（試験評価結果）
表４は試験評価結果を示す。
【０１４２】
【表４】
2015031315.tif 000007
【０１４３】
ベルト内周面の見掛けの摩擦係数μ’は、実施例１が０．６４、実施例２が０．７３、実施例３が０．６０、実施例４が０．６７、実施例５が０．６５、実施例６が０．７０、実施例７が０．６７、実施例８が０．６５、実施例９が０．７４、実施例１０が０．７６、及び実施例１１が０．８１、並びに比較例１が０．６３、比較例２が０．６０、比較例３が０．６３、比較例４が０．７３、及び比較例５が０．７１であった。
【０１４４】
スリップ発生までの走行時間は、実施例１〜１１のいずれも３００時間を越えてもスリップが発生しなかったのに対し、比較例１では７３時間、比較例２では５４時間、比較例３では１３８時間、比較例４では１７０時間、及び比較例５では４６時間であった。
【０１４５】
走行２０時間時における摩耗状態は、実施例１がＢ、実施例２がＢ、実施例３がＡ、実施例４がＢ、実施例５がＢ、実施例６がＡ、実施例７がＢ、実施例８がＢ、実施例９がＢ、実施例１０がＢ、及び実施例１１がＡ、並びに比較例１がＢ、比較例２がＢ、比較例３がＣ、比較例４がＢ、及び比較例５がＢであった。
【０１４６】
以上の結果によれば、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物にＣＮＴを配合して高弾性率化した実施例１〜１１の平ベルトは、いずれも３００時間を越える長時間走行でもスリップを起こさずに安定して走行することが分かる。これに対して、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物に多量のカーボンブラックを配合して高弾性率化した比較例３及び４の平ベルトは、百数十時間の走行でスリップを起こした。また、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物にメタクリル酸亜鉛を配合して高弾性率化した比較例１、２、及び５は、走行開始からかなり早い段階でスリップを起こした。なお、多量のカーボンブラックを配合した場合には、メタクリル酸亜鉛を配合した場合よりもスリップが発生するまでの時間は長いが、多量のカーボンブラックを配合したＥＰＤＭでは耐摩耗性が劣る。
【０１４７】
内側表面ゴム層がＣＮＴを配合したゴム組成物で形成された平ベルトがスリップを起こさずに長時間安定して走行できるのは、その表面、つまり、ベルト内周面の摩擦係数が安定であるということである。そして、このような安定した摩擦係数は、ＣＮＴを配合したゴム組成物において形成されるセルレーション構造に起因するものであると考えられる。セルレーション構造は、ゴム分子をＣＮＴが包み込んだ生物の細胞のような構造であり、ゴム分子がＣＮＴのナノ空間に閉じ込められた構造と考えられている。ベルト内周面の摩擦係数の低下が、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物におけるゴム成分のポリマー分子の酸化劣化によるベルト内周面の硬化に起因するのだとすれば、このセルレーション構造によりポリマー分子が安定化され、その結果、ベルト内周面の摩擦係数の低下が抑制されたものであると考えられる。カーボンブラックとＣＮＴが併存する系でも、部分的なナノ空間が形成されていると思われる。
【０１４８】
以上のことから、内側表面ゴム層を形成するゴム組成物にＣＮＴを配合した平ベルトは、ベルト内周面の摩擦係数の安定性に優れ、そのため長時間走行してもスリップを起こさない伝動を期待することができる。従って、平ベルトの初期張力の設定において、摩擦係数の低下を見越した安全率を考慮する必要がなく、それ故、低張力での伝動が可能であり、また、走行ロスの低減が図られることから、低エネルギー消費の伝動も可能となる。さらに、平ベルトに付与する張力の再設定の必要がないことから、正にメンテナンスフリーの伝動システムの提供が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明は平ベルトについて有用である。
【符号の説明】
【０１５０】
Ｂ  平ベルト
Ｂ’  成形体
Ｓ  ベルトスラブ
１０  平ベルト本体
１１  心線保持層
１１’，１２’，１３’，１４’  未架橋ゴムシート
１２  外側ゴム層
１３  内側中間ゴム層
１４  内側表面ゴム層
１５  心線
１５’  撚り糸
１６  一体ゴム層
１７  補強布
２１  平ベルト片
２２  平プーリ
２３  ロードセル
２４  重錘
３０  ベルト伝動装置
３１，３２，３３  平プーリ
４１  円筒金型
４２  ゴムスリーブ
５０  ベルト走行試験機  
５１  駆動プーリ
５２  従動プーリ
【図１】
2015031315.tif 000008
【図２】
2015031315.tif 000009
【図３】
2015031315.tif 000010
【図４】
2015031315.tif 000011
【図５】
2015031315.tif 000012
【図６】
2015031315.tif 000013
【図７】
2015031315.tif 000014
【図８】
2015031315.tif 000015
【図９】
2015031315.tif 000016
【図１０】
2015031315.tif 000017