CN101238176B - 传动带用橡胶组合物以及传动带 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种传动带用橡胶组合物以及传动带，该传动带用橡胶组合物能够制造出具有优异的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性的传动带。该传动带用橡胶组合物是通过在100质量份橡胶中，在满足下述式的范围内混合DBP吸油量为300cm3/100g以上的导电性碳和氮吸附比表面积为40m2/g～100m2/g以上、DBP吸油量为100cm3/100g～160cm3/100g以下的炉法炭黑而得到的，所述式为70≤8X+Y≤200、且2≤X≤20以及0≤Y≤90，式中，X表示上述导电性碳的含量(质量份)，Y表示上述炉法炭黑的含量(质量份)。

Description

传动带用橡胶组合物以及传动带
技术领域
本发明涉及传动带用橡胶组合物以及传动带。 
背景技术
一直以来，V带、多楔带(V-ribbed belt)等传动带得到广泛使用，例如，在运转汽车用辅助设备的情况下，这样的传动带被广泛用作用于驱动辅助设备的传动带等。由于该用于驱动辅助设备的传动带在滑轮(树脂、铝等绝缘物)之间产生静电，因而给电子设备带来不良影响，或者有可能造成因漏电而引起的电击事故。 
因此，近年来，要求降低用于驱动辅助设备的传动带的电阻，具体地说，希望提供一种具有如下等性质的传动带：在施加500V的电压来测定100mm的距离之间的电阻时，该电阻值为200MΩ以下。 
因此，开发出了各种使传动带具备导电性的技术。 
专利文献1公开了一种多楔带，该多楔带上覆盖有外覆帆布橡胶复合体，该外覆帆布橡胶复合体含有以橡胶组合物形成的背面橡胶层，该橡胶组合物以CR聚合物、硬碳和导电性碳为主要成分。专利文献2公开了一种传动带，该传动带是在带主体的表面上粘接混入/混纺有碳纤维的传动带用帆布而形成的。 
此外，专利文献3公开了一种多楔带，该多楔带的背面具有帆布层，该帆布层由帆布和附着在该帆布上的橡胶构成，通过在橡胶中分散导电性的炭黑、科琴黑(Ketjen black)、金属粉末或碳纤维等导电材料，使帆布层具有导电性。这些技术是通过使带的背面侧具有导电性来防止上述问题的发生。 
但是，对于具有这种构成的传动带，即使能够使新产品的带具有导电性，但是，当安装到发动机上进行运转时，也会导致带失去导电性。 因此，近年来，需要使运转后的带仍保持导电性，但以目前现状难以应对这样的要求。并且，还要求使底橡胶层面也具有导电性，并且还希望提供一种使带运转所产生的电阻上升较少的橡胶混合技术。 
专利文献1：日本特开平6-323368号公报 
专利文献2：日本特开平10-38033号公报 
专利文献3：日本特开平10-184812号公报 
发明内容
本发明是鉴于上述现状而提出的，其目的在于，提供一种传动带用橡胶组合物，该传动带用橡胶组合物能够制造出具有优异的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性的传动带。 
本发明涉及一种传动带用橡胶组合物，其特征在于，该传动带用橡胶组合物是通过在100质量份橡胶中，在满足下述式的范围内混合DBP吸油量为300cm3/100g以上的导电性碳和氮吸附比表面积为40m2/g～100m2/g、DBP吸油量为100cm3/100g～160cm3/100g的炉法炭黑而得到的，所述式为70≤8X+Y≤200、且2≤X≤20以及0≤Y≤90，式中，X表示上述导电性碳的含量(质量份)，Y表示上述炉法炭黑的含量(质量份)。 
优选上述橡胶为乙烯-α-烯烃弹性体。 
优选上述乙烯-α-烯烃弹性体的门尼粘度ML1+4(125℃)为40～70。 
优选上述乙烯-α-烯烃弹性体的乙烯含量为50％～70％。 
优选在上述橡胶中混合有操作油(process oil)，并且相对于100质量份上述橡胶，操作油的含量为30质量份以下。 
本发明还涉及一种传动带，其特征在于，所述传动带是使用上述传动带用橡胶组合物而得到的。 
对于上述传动带，作为构成上述传动带的硫化橡胶的动态粘弹性特性，优选在拉伸模式、频率10Hz、静载荷3kgf/cm2、动态应变0.6％、温度25℃的条件下，带长度方向的tanδ为0.25以下。 
权利要求6所述的传动带。 
对于上述传动带，作为构成上述传动带的硫化橡胶的动态粘弹性特性，优选在依照JIS K6229、萃取溶剂为正己烷、试验方法为A法、萃取装置为类型1的条件下，溶剂萃取量为14％以下。 
优选上述传动带为多楔带、双楔带(double-ribbed belt)或平带。 
下面，详细说明本发明。 
本发明的传动带用橡胶组合物是用于制造传动带的橡胶组合物，该传动带用橡胶组合物是通过在100质量份橡胶中，在满足下述式的范围内混合DBP吸油量为300cm3/100g以上的导电性碳和氮吸附比表面积为40m2/g～100m2/g、DBP吸油量为100cm3/100g～160cm3/100g的炉法炭黑而得到的，所述式为70≤8X+Y≤200、且2≤X≤20以及0≤Y≤90，式中，X表示上述导电性碳的含量(质量份)，Y表示上述炉法炭黑的含量(质量份)。因此，通过使用上述传动带用橡胶组合物，能够得到导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性的全部特性优异的传动带。在此，在本说明书中，导电性是指，在对传动带施加500V电压的情况下，测定100mm的距离之间的电阻，该电阻值为10MΩ以下。 
即，在本发明中所发现的重要的认识在于，使用在满足上述式的范围内混合上述导电性碳和上述炉法炭黑而成的橡胶组合物制造传动带时，能够特殊地得到具有优异的导电性、运转后的导电维持特性、且还具有优异的耐弯曲疲劳性、耐磨损性的传动带。 
因此，使用本发明的传动带用橡胶组合物得到的传动带即使在运转后，也能够抑制因带运转所导致的电阻上升，从而可以维持优异的导电性。并且，能够在带运转时显示出长时间的寿命，耐弯曲疲劳性优异。此外，能够将带运转时的磨损量抑制到较少水平。虽然同时获得这样优异的特性非常困难，但只要使用本发明的传动带用橡胶组合物，就能够同时获得这样优异的特性。尤其是在本发明中，在下述方面具有非常优异的特性：即使受到带运转引起的弯曲或摩擦磨损等动态刺激，也能够维持导电性，同时，传动带所需的耐弯曲疲劳性或耐磨损粘合性与现有的非导电规格相比没有改变。 
通常，若添加大量导电性碳，则能够得到优异的导电性，导电性的 维持也良好，但是，将该手法应用于底橡胶时，存在耐弯曲性和耐磨损性显著变差的问题。另外，反之，当碳量为所需最低量时，存在如下问题：导电性的维持必然变差，而且，由于碳量较少，橡胶成分增多，安装到发动机上进行运转时，产生异常声音。相对于此，在本发明中能够得到在满足传动带所需的全部特性的同时，导电性的维持也良好的传动带。 
当上述导电性碳的含量(X)小于2质量份时，所得到的传动带的导电性有可能下降。当上述导电性碳的含量(X)大于20质量份时，耐弯曲疲劳性、耐磨损性有可能下降。优选9≤X≤20。 
当上述炉法炭黑的含量(Y)大于90质量份时，所得到的传动带的耐弯曲疲劳性、耐磨损性有可能下降。优选58≤Y≤90。 
在上述传动带用橡胶组合物中，上述导电性碳的含量(X)和炉法炭黑的含量(Y)为上述范围的量，除此之外，还满足70≤8X+Y≤200的关系。在不满足该关系式的情况下，有可能无法得到具有优异的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性的传动带。 
上述导电性碳的DBP吸油量为300cm3/100g以上。若上述导电性碳的DBP吸油量小于300cm3/100g，则有可能无法得到具有优异的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性的传动带。优选上述导电性碳的DBP吸油量为350cm3/100g以上，更优选为350cm3/100g～500cm3/100g。但是，即使在上述导电性碳的DBP吸油量大于500cm3/100g的情况下，在技术上也存在能够使用的可能性。 
此外，在本说明书中，DBP吸油量是指，每100g炭黑的DBP(邻苯二甲酸二丁酯)的吸收量，该DBP吸油量是依照JIS K6217测定的。上述DBP吸油量的值与炭黑的空隙率之间存在正相关，该值间接定量炭黑的比表面积。 
对上述导电性碳没有特别限定，只要是具有导电性、且具有上述特定的DBP吸油量的碳即可，可以使用现有公知的碳。 
作为上述导电性碳，可以举出例如热裂炭黑(thermal black)、科琴黑、乙炔黑、槽法炭黑(channel black)、色素炭黑等导电性炭黑；石墨等。其 中，从得到具有优异的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性的传动带的方面考虑，优选导电性炭黑。这些导电性碳可以单独使用或2种以上组合使用。 
上述热裂炭黑是通过天然气体的热分解得到的大粒径的碳，可以举出例如FT碳、MT碳等。另外，上述科琴黑、乙炔黑分别通过天然气等的不完全燃烧、乙炔的热分解来获得，是作为高导电性填料被开发的。 
在上述导电性碳之中，从得到具有优异的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性的传动带的方面考虑，特别优选使用科琴黑。 
优选上述科琴黑的平均一次粒径为1nm～50nm、比表面积(BET)为700m2/g～1300m2/g。由此能够更有效地获得本发明的效果。 
作为上述科琴黑的市售品，可以举出例如“Ketjen EC”、“KetjenEC-600JD”(商品名，Ketjen Black International公司制造)等。 
上述炉法炭黑的氮吸附比表面积为40m2/g～100m2/g。若氮吸附比表面积在上述范围内，则可以以较少的添加量得到导电性，从而在使用以满足上述式的范围内混合而成的橡胶组合物来制造传动带的情况下，能够得到优异的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性、耐磨损性。若上述炉法炭黑的氮吸附比表面积小于40m2/g，则所得到的传动带的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性、耐磨损性有可能下降。 
上述氮吸附比表面积(N2SA)是通过ASTM D3037-88“Standard TestMethod for Carbon Black-Surface Area by Nitrogen Absorption”方法B测定的值。通过该方法获得的IRB#6的测定值为76m2/g。 
上述炉法炭黑的DBP吸油量为100cm3/100g～160cm3/100g。若上述炉法炭黑的DBP吸油量大于160cm3/100g，则有可能无法得到具有优异的耐弯曲疲劳性和耐磨损性的传动带。 
对上述炉法炭黑没有特别限定，只要是通过烃油或天然气的不完全燃烧得到的填料、且具有上述特定的氮吸附比表面积和DBP吸油量的炉法炭黑即可，例如可以根据粒径举出SAF、ISAF、IISAF、HAF、FF、 FEF、MAF、GPF、SRF、CF等。在上述炉法炭黑之中，从得到具有优异的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性的传动带的方面考虑，优选HAF、FEF。这些炉法炭黑可以单独使用或2种以上组合使用。 
作为上述炉法炭黑的市售品，可以举出例如N550(东海碳素公司制造)、N330(东海碳素公司制造)等。 
作为上述传动带用橡胶组合物所含有的橡胶，可以举出例如氯丁二烯橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、乙烯-α-烯烃弹性体、乙烯-丙烯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、氢化丙烯腈橡胶等。 
其中，优选乙烯-α-烯烃弹性体。使用乙烯-α-烯烃弹性体作为橡胶，并在满足上述式的范围内混合导电性碳和炉法炭黑，由此能够得到具有更加良好的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性、耐磨损性的传动带。而且，从环境方面考虑也优选乙烯-α-烯烃弹性体。 
作为上述乙烯-α-烯烃弹性体，可以使用例如由乙烯以外的α-烯烃和乙烯以及二烯(非共轭二烯)的共聚物形成的橡胶、由乙烯以外的α-烯烃和乙烯的共聚物形成的橡胶、它们的部分卤素取代物、或者这些物质的2种以上的混合物。作为上述的乙烯以外的α-烯烃，优选使用选自由丙烯、丁烯、己烯以及辛烯组成的组中的至少1种α-烯烃。其中，作为乙烯-α-烯烃弹性体，优选使用乙烯-丙烯-二烯系橡胶(下面也称为EPDM)、乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丁烯共聚物(EBM)、乙烯-辛烯共聚物(EOM)、它们的卤素取代物(尤其是氯取代物)、这些物质的2种以上的混合物。 
在上述乙烯-α-烯烃弹性体中，以构成上述乙烯-α-烯烃弹性体的乙烯、α-烯烃以及二烯的总量为100质量％时，其中上述乙烯的含量优选为50质量％～70质量％。由此能够得到具有良好的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性、耐磨损性的传动带。 
作为上述二烯成分，通常适合使用1，4-己二烯、二聚环戊二烯或亚乙基降冰片烯等非共轭二烯。这些二烯可以单独使用或2种以上组合使用。 
在上述乙烯-α-烯烃弹性体中，上述非共轭二烯优选具有50以下的弹性体的碘值，更优选具有4～40的弹性体的碘值。上述乙烯-α-烯烃弹性体优选门尼粘度ML1+4(125℃)为40～70的弹性体。由此，能够得到具有良好的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性、耐磨损性的传动带。 
作为上述乙烯-α-烯烃弹性体的市售品，可以举出例如：Esprene301(商品名，住友化学公司制造)；X-3012P、3085(商品名，三井化学公司制造)；EP21、EP65(商品名，JSR公司制造)；5754、582F(商品名，住友化学公司制造)等。 
上述传动带用橡胶组合物优选是在上述橡胶中混合操作油而形成的，并且相对于100质量份上述橡胶，操作油的含量为30质量份以下。通过在上述传动带用橡胶组合物中混合操作油，可以提高传动带在制造时的加工性。但是，例如在使用含有操作油的橡胶组合物来制造传动带的背面橡胶层的情况下，滑轮与传动带背面接触时，传动带背面的背面橡胶层出现磨损，有时会在离开平滑轮时产生传动带的剥离声音或在与平滑轮接触时产生传动带敲打滑轮的声音。 
对于本发明的传动带用橡胶组合物，即使在操作油的添加量较少的情况下，也能够提高加工性，并能够抑制上述问题的产生。若上述操作油的混合量大于30质量份，则加工性下降，或者耐弯曲疲劳性、耐磨损性有可能下降。优选上述操作油的混合量为5质量份～25质量份。 
对上述操作油没有特别限定，只要是一般用于橡胶的操作油即可，可以举出例如链烷烃系、环烷烃系、芳香族系等操作油等。其中，从能够获得具有良好的声音特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性的传动带的方面考虑，优选使用链烷烃系操作油。 
上述传动带用橡胶组合物可以通过硫或有机过氧化物进行交联。 
作为上述有机过氧化物没有特别限定，可以举出例如，过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基、叔丁基过氧化异丙苯、过氧化二枯基、1，4-二(叔丁基过氧异丙基)苯、1，3-二(叔丁基过氧异丙基)苯、2，2-二叔丁基过氧化丁烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧化)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基 过氧化)己炔-3、4，4-二叔丁基戊酸正丁酯、1，1-二叔丁基过氧化环己烷、二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、2，2-双(4，4-二叔丁基过氧化环己基)丙烷等二烷基过氧化物类；过氧化乙酸叔丁酯、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化马来酸叔丁酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、双(过氧化叔丁基)邻苯二甲酸酯、过氧化二月桂酸叔丁酯、2，5-二甲基-2，5-二(过氧化苯甲酰)己烷、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯等过氧化酯类；二环己酮过氧化物等酮过氧化物类；这些过氧化物的混合物等。其中，优选1分钟半衰期温度处于130℃～200℃范围的有机过氧化物，特别适合使用过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基、叔丁基过氧化异丙苯、过氧化二枯基、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧化)己烷。这些有机过氧化物可以单独使用，也可以2种以上组合使用。 
在上述传动带用橡胶组合物中，优选相对于100质量份上述橡胶(固体成分)，上述有机过氧化物的混合量为0.001摩尔～0.1摩尔。若上述有机过氧化物的混合量小于0.001摩尔，则有可能不能充分进行交联，显示不出机械强度。若该混合量大于0.1摩尔，则硫化物的焦化安全性或硫化物的伸长率有可能脱离实用的范围。更优选上述有机过氧化物的混合量为0.005摩尔～0.05摩尔。 
对于上述通过过氧化物进行交联的情况，还可以混合交联助剂。通过混合交联助剂，可以提高交联密度使粘合力更稳定，并且可以防止粘附磨损性等问题。作为上述交联助剂，可以举出异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)、氰脲酸三烯丙酯(TAC)、1，2-聚丁二烯、不饱和羧酸的金属盐、肟类、胍、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、N，N′-间亚苯基双马来酰亚胺、硫等通常用于通过过氧化物进行交联的交联助剂。 
对于上述通过硫进行硫化的情况，优选相对于100质量份的上述橡胶，硫的添加量为1质量份～3质量份。 
此外，在通过硫进行硫化时，还可以混合硫化促进剂。通过混合硫化促进剂，可以提高硫化度并防止粘附磨损等问题。作为上述硫化促进剂，只要是一般用作硫化促进剂的物质即可，可以举出例如N-氧联二亚 乙基苯并噻唑-2-次磺酰胺(OBS)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二硫化四乙基秋兰姆(TETD)、二甲基二硫代氨基甲酸锌(ZnMDC)、二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZnEDC)、N-环己基苯并噻唑-2-次磺酰胺、2-巯基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑等。 
上述传动带用橡胶组合物还可以含有短纤维。对上述短纤维没有特别限定，可以举出例如尼龙6、尼龙66、聚酯、棉、芳族聚酰胺等构成的短纤维。通过适当选择上述短纤维，可以提高耐磨损性、防止异常噪音性、耐弯曲疲劳性等性能。通过适当调整上述短纤维的长度或形状等，可以提高耐磨损性、防止异常噪音性等性能，但通常优选上述短纤维的长度为0.1mm～3.0mm。 
上述传动带用橡胶组合物除了含有上述成分以外，还可以根据需要含有二氧化硅等增强剂；碳酸钙、滑石等填充剂；增塑剂；稳定剂；加工助剂；着色剂等通常用于橡胶工业的各种试剂。 
上述传动带用橡胶组合物可以通过如下方式制造：使用辊、班伯里密炼机(Banbury)等通常的混合设备，将上述橡胶、导电性碳、炉法炭黑、以及根据需要添加的上述试剂一同进行均匀混合，从而制造上述传动带用橡胶组合物。 
本发明的传动带是通过使用上述的传动带用橡胶组合物而得到的。因此，上述传动带具有优异的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性，因此，上述传动带可更好地得到使用。 
作为上述传动带，可以举出构成传动带的至少一部分的橡胶要素是使用上述传动带用橡胶组合物而得到的等。作为上述传动带，可以举出例如多楔带、双楔带或平带等。 
图1示出多楔带的一个例子。图1是表示多楔带的一个例子的横截面图(与带长度方向成直角的面)的概略图。 
图1的多楔带1具有背面橡胶层2、底橡胶层3以及粘合橡胶层4，该粘合橡胶层4位于上述背面橡胶层2和底橡胶层3之间，沿带长度方向配设的芯线5被上述粘合橡胶层4固定。此外，上述底橡胶层3在带长度方向上连续形成有2个以上截面为V形的槽(楔)。在多数情况下， 为了提高底橡胶层3的耐侧压性，在底橡胶层3中，取向于带的宽度方向分散有短纤维(图中未表示)。 
对于上述多楔带1而言，构成带的至少一部分的橡胶要素是使用上述的传动带用橡胶组合物而得到的，在此，上述橡胶要素为背面橡胶层2、底橡胶层3、粘合橡胶层4。优选上述橡胶要素之中的背面橡胶层2或底橡胶层3是通过使用上述的传动带用橡胶组合物来获得，更优选背面橡胶层2和底橡胶层3均是通过使用上述的传动带用橡胶组合物来获得。在该情况下，上述多楔带1具有优异的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性。此外，在背面橡胶层2或底橡胶层3不是通过使用上述的传动带用橡胶组合物而得到的情况下，该橡胶层可以通过使用例如含有上述的橡胶、根据需要添加的现有公知的其他成分的组合物来获得。 
上述粘合橡胶层4可以通过现有公知的组合物来获得，例如可以使用含有上述橡胶的橡胶组合物来获得。用于获得上述粘合橡胶层4的橡胶组合物优选为将乙烯-α-烯烃弹性体用作橡胶的橡胶组合物。由此，能够得到本发明的效果。并且，橡胶组合物还可以含有现有公知的其他成分。 
作为上述芯线5，适合使用聚酯芯线、尼龙芯线、维尼纶芯线、芳族聚酰胺芯线等。作为上述聚酯芯线，适合使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等；作为上述尼龙芯线，适合使用尼龙6，6(聚己二酰己二胺)、尼龙6。作为上述芳族聚酰胺芯线，适合使用共聚(对亚苯基-3，4′-氧联二亚苯基-对苯二甲酰胺)、聚对苯二甲酰对苯二胺或聚间苯二甲酰间苯二胺等。通常使用间苯二酚-甲醛水溶液-胶乳粘合剂组合物(RFL粘合剂)等对这些芯线实施粘合处理，并埋设到上述粘合橡胶层4内。 
图2示出平带的一个例子。图2是表示平带的一个例子的横截面图(与带长度方向成直角的面)的概略图。 
图2的平带6具有背面橡胶层2、底橡胶层3以及粘合橡胶层4，该粘合橡胶层4位于上述背面橡胶层2和底橡胶层3之间，沿带长度方向配设的芯线5被上述粘合橡胶层4固定。在多数情况下，为了提高底橡 胶层3的耐侧压性，在底橡胶层3中，取向于带的宽度方向分散有短纤维(图中未表示)。 
对于上述平带6而言，构成带的至少一部分的橡胶要素是使用上述的传动带用橡胶组合物而得到的。上述平带6中的背面橡胶层2、底橡胶层3、粘合橡胶层4、芯线5可以使用与上述多楔带1相同的材料。另外，优选背面橡胶层2、底橡胶层3是使用上述的传动带用橡胶组合物而获得的方式，在这一点上也与多楔带相同，在该情况下，上述平带6具有优异的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性。 
图3示出双楔带的一个例子。图3是表示双楔带的一个例子的横截面图(与带长度方向成直角的面)的概略图。 
图3的双楔带7具有底橡胶层3以及位于该底橡胶层3之间的粘合橡胶层4，沿带长度方向配设的芯线5被上述粘合橡胶层4固定。此外，上述底橡胶层3在沿带长度方向上连续形成有2个以上截面为V形的槽(楔)。在多数情况下，为了提高底橡胶层3的耐侧压性，在底橡胶层3中，取向于带的宽度方向分散有短纤维(图中未表示)。 
对于上述双楔带7而言，构成带的至少一部分的橡胶要素是使用上述的传动带用橡胶组合物而得到的。上述双楔带7中的底橡胶层3、粘合橡胶层4、芯线5可以使用与上述多楔带1相同的材料。并且，优选底橡胶层3是使用上述的传动带用橡胶组合物而获得的方式，在这一点上也与多楔带相同，在该情况下，上述双楔带7具有优异的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性。 
对于上述传动带，作为构成上述传动带的硫化橡胶的动态粘弹性特性，优选在拉伸模式、频率10Hz、静载荷3kgf/cm2、动态应变0.6％、温度25℃的条件下，带长度方向(反纹理方向)的tanδ为0.25以下。在该情况下，上述传动带的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性均优异。上述tanδ进一步优选为0.10～0.20。 
此外，对于上述传动带，作为构成上述传动带的硫化橡胶的动态粘弹性特性，优选在上述条件下，储能模量E′为20MPa～50MPa。在该情况下，上述传动带的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性 以及耐磨损性均优异。在本说明书中，上述tanδ、E′是在上述条件下且在试片形状为厚1mm、宽5mm和长60mm、夹具间距为22.7mm的条件下，使用Rheometrics公司的RSAII，测定动态粘弹性而得到的值。 
对于上述传动带，作为构成上述传动带的硫化橡胶的动态粘弹性特性，优选在依照JIS K6229、萃取溶剂为正己烷、试验方法为A法、萃取装置为类型1的条件下，溶剂萃取量为14％以下。在该情况下，上述传动带的导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性均优异。更优选上述溶剂萃取量为5％～14％。 
对于上述传动带，作为构成上述传动带的硫化橡胶的动态粘弹性特性，优选依照JIS K6253且利用A型硬度计测定的硬度为80～95。并且，对于上述传动带，作为构成上述传动带的硫化橡胶的动态粘弹性特性，优选在依照JIS K6251的拉伸试验中，拉伸强度为5MPa～20MPa、伸长率为150％～250％、M100(伸长率为100％时的拉伸应力)为4.0MPa～10.0MPa。当构成上述传动带的硫化橡胶具有这样的动态粘弹性特性时，传动带所要求的特性优异。并且，导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性也优异。 
具有上述tanδ、E′、溶剂萃取量、硬度、拉伸强度、伸长率、M100的硫化橡胶特性的传动带可以通过适当选择使用上述的传动带用橡胶组合物来获得。 
本发明的传动带可以通过以往已知的通常方法来制造。例如，多楔带可以通过以下的制造方法来制造。使用密闭式混炼机混炼含有橡胶等成分的组合物，利用开放式炼胶机(open roll)对所得到的橡胶组合物进行压延，制造未硫化片。将所得到的未硫化片用于底橡胶层和背面橡胶层，在将埋设有聚酯芯线等芯线的粘合橡胶层与底橡胶层层积之后，粘合背面橡胶层，由此能够得到多楔带。 
本发明的传动带用橡胶组合物是在100质量份橡胶中，在满足上述式的范围内混合有DBP吸油量为300cm3/100g以上的导电性碳和氮吸附比表面积为40m2/g～100m2/g、DBP吸油量为100cm3/100g～160cm3/100g的炉法炭黑而得到的。由于是以满足这种特定关系的方式混合得到 的橡胶组合物，因此，通过使用该橡胶组合物，能够得到导电性、运转后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性以及耐磨损性全部特性均优异的传动带。 
附图说明
图1是多楔带的横截面图(与带长度方向成直角的面)的一个例子。 
图2是平带的横截面图的一个例子。 
图3是双楔带的横截面图的一个例子。 
图4是测定电阻的概略图。 
图5是用于测定带运转所产生的电阻特性、用于进行耐热弯曲运转试验的运转试验装置的概略图。 
图6是进行磨损试验的装置的概略图。 
图7是表示实施例1～11和比较例1～9的导电性碳、炉法炭黑的配比的关系的曲线图。 
图8是表示炉法炭黑的特性与传动带各特性之间的关系的图。 
图9是表示导电性碳的特性与传动带各特性之间的关系的图。 
图10是表示导电性碳、炉法炭黑的混合量之间的关系的图。 
符号说明 
1、11、31多楔带；2背面橡胶层；3底橡胶层；4粘合橡胶层；5芯线；6平带；7双楔带；12电阻计；13端子(测定部)；14黄铜制的底座；15砝码(1kg)；21、32驱动滑轮；22、33从动滑轮 
具体实施方式
下面，举出实施例，对本发明进行更详细的说明，但是，本发明并不仅限于这些实施例。另外，在实施例中，只要没有特别说明，“份”、“％”是指“质量份”、“质量％”。 
实施例1～11、16～22、比较例1～13 
用于形成传动带的底橡胶层、背面橡胶层的橡胶组合物的配方列于表1。并且，用于形成粘合橡胶层的橡胶组合物的配方列于表2。 
[表1] 
Figure DEST_PATH_IMAGE004
Figure DEST_PATH_IMAGE005
[表2] 
粘合橡胶 
实施例和比较例
EPDM     100
炉法炭黑     60
操作油     10
硬脂酸     1
ZnO     5
抗老化剂     2.5
硫化促进剂     25
交联剂     4.5
合计     185
另外，使用的材料为与表1中所使用的材料相同的市售品。 
作为所使用的市售品的乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)如下。 
乙烯含量为63质量％、丙烯含量为34质量％、亚乙基降冰片烯(ENB)含量为3质量％；门尼粘度ML1+4(125℃)为40。 
(传动带的制造) 
使用密闭式混炼机对用于形成底橡胶层、背面橡胶层的橡胶组合物进行混炼，利用开放式炼胶机对所得到的橡胶组合物进行压延，形成未硫化片。将该未硫化片用于底橡胶层、背面橡胶层。并且，以同样的方式使用用于形成粘合橡胶层的橡胶组合物制作未硫化片，用于粘合橡胶层。在将埋设有聚酯芯线的粘合橡胶层和底橡胶层层积之后，粘合背面橡胶层，得到多楔带。 
(制作用于测定硫化橡胶特性的硫化橡胶片) 
使用用于形成底橡胶层、背面橡胶层的橡胶组合物，采用与制造上述传动带的方法相同的方法得到未硫化片，进一步进行硫化，由此得到用于测定硫化橡胶特性的硫化橡胶片(硫化条件：170℃×20分钟)。 
将上述得到的硫化橡胶片的带长度方向(反纹理方向)的tanδ、E′、溶剂萃取量、橡胶硬度、拉伸强度、伸长率、M100列于表3。此外，这些值是通过上述方法测定的值。 
[表3] 
Figure DEST_PATH_IMAGE007
Figure 2006800288262100002DEST_PATH_IMAGE008
对所得到的多楔带进行以下所述的带台上试验，分别调查电阻特性、耐热弯曲运转寿命、带运转24小时后的磨损量，将其结果列于表4。测定电阻的方法如下，在黄铜制的底座上以测定面朝下的方式放置传动带，在传动带上放置1kg的砝码，使电阻计的端子与黄铜制的底座接触，施加500V电压，测定电阻值(图4是表示测定电阻的概略图)。 
(带运转引起的电阻特性) 
在图5所示的5轴布局上设置传动带，测定运转前的电阻和运转200小时后的电阻。 
(耐热弯曲运转试验) 
在图5所示的5轴布局上设置传动带，采用从运转开始时起到多楔带上产生裂纹时的时间来对耐热弯曲运转寿命进行评价。表4所示的结果是将比较例1设为100来对直到传动带产生裂纹的时间进行指数换算而求出的值。 
(磨损试验) 
在图6所示的2轴布局上设置传动带，由带运转前和运转24小时后的带重量之差评价重量磨损率。表4所示的结果是将比较例1设为100来对重量磨损率进行指数换算而求出的值。 
并且，对有无粘附也进行了评价。通过目视判断在进行了磨损试验后的传动带上有无出现粘附物。 
[表4] 
Figure DEST_PATH_IMAGE010
Figure DEST_PATH_IMAGE011
对于比较例1(现有的一般的配方的情况)，运转200小时后的电阻为1000MΩ以上，未达到目标10MΩ。对于比较例2(仅大量混合炉法炭黑)，运转200小时后的电阻为0.8MΩ，与比较例1相比明显变好，但耐热弯曲运转寿命是比较例1的80％，24小时后的磨损量也变多了且为比较例1的2.5倍。对于比较例3(仅大量混合导电性碳)，电阻特性和耐磨损性良好，但耐热弯曲运转寿命仅为比较例1的40％。 
对于比较例4(5份导电性碳+20份炉法炭黑)，耐热弯曲性、耐磨损性优异，但电阻特性差。对于比较例5、比较例6(比较例2+导电性碳)，与比较例2相比，耐磨损性变好，但耐热弯曲性变差。对于比较例7(16份导电性碳+90份炉法炭黑)，磨损性为比较例1的1.5倍、耐热弯曲性为比较例1的70％，这些特性都变差了。对于比较例8(20份导电性碳+60份炉法炭黑)，耐热弯曲性为比较例1的80％。对于比较例9(22份导电性碳+40份炉法炭黑)，耐热弯曲性为比较例1的70％。并且，即使在上述式的范围之外的其他例子(比较例10～11)中，也均未得到全部性能都优异的传动带。 
由实施例得到的传动带的耐热弯曲运转寿命、耐磨损性与比较例1大致相等，但电阻特性明显良好。并且，由比较例、实施例的结果可知，tanδ(25℃)越低则耐磨损性越好。另外，己烷萃取量越多(14％以上)、并且操作油量越多，则磨损特性显著恶化。进而，还出现粘附物。 
图7示出实施例1～11、16～18和比较例1～11的导电性碳、炉法炭黑的配比关系。由图7所示的图可知，为了得到耐热弯曲运转寿命、耐磨损性、电阻特性全部优异的传动带，将导电性碳、炉法炭黑的配比调整到上述式的范围是非常重要的。 
图8是表示炉法炭黑的特性和传动带各特性之间的关系的图。并且，图9是表示导电性碳的特性与传动带各特性之间的关系的图。根据这些图的结果可以证明，只要处于本发明中的混合量范围、且满足DBP吸油量和氮吸附比表面积，则即使变更碳的种类，运转后的电阻或其他物性也无差异，能够得到相同的结果。相反，这些结果显示，若使用超出本发明中的DBP吸油量或氮吸附比表面积的规定范围之外的碳，则不能满 足导电性或其他物性。 
图10表示导电性碳、炉法炭黑的混合量之间的关系，图中的数值表示传动带的各特性值。由该结果证明了本发明中的上述式、DBP吸油量、氮吸附比表面积的重要意义。 
实施例12～15 
将用于形成底橡胶层、背面橡胶层的橡胶组合物的配方变更为表5所示配方，除此之外，采用相同的方式，制造传动带和用于测定硫化橡胶特性的硫化橡胶片。并且，对所得到的传动带和用于测定硫化橡胶特性的硫化橡胶片进行同样地评价，评价结果示于表6、表7。 
作为使用的市售品的乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)如下。 
[Nordel IP 4640] 
乙烯含量为55质量％、丙烯含量为40.1质量％、亚乙基降冰片烯(ENB)含量为4.9质量％；门尼粘度ML1+4(125℃)为40。 
[Nordel IP 4570] 
乙烯含量为50质量％、丙烯含量为45.1质量％、亚乙基降冰片烯(ENB)含量为4.9质量％；门尼粘度ML1+4(125℃)为70。 
[Nordel IP 4770] 
乙烯含量为70质量％、丙烯含量为25.1质量％、亚乙基降冰片烯(ENB)含量为4.9质量％；门尼粘度ML1+4(125℃)为70。 
[表5] 
Figure DEST_PATH_IMAGE012
[表6] 
Figure DEST_PATH_IMAGE013
[表7] 
Figure DEST_PATH_IMAGE014
在实施例12～15中，对具有不同门尼粘度、乙烯含量的橡胶组合物进行了研究。结果表明，门尼粘度、乙烯含量越高，耐磨损性、耐热弯曲性越好。 
工业实用性 
本发明的传动带可适合用作多楔带、双楔带、平带等。并且，还可以期待用于需要导电性的其他用途的带。 

Claims (9)

1.一种传动带用橡胶组合物，其特征在于，该传动带用橡胶组合物是通过在100质量份橡胶中，在满足下述式的范围内混合DBP吸油量为300cm3/100g以上的导电性碳和氮吸附比表面积为40m2/g～100m2/g、DBP吸油量为100cm3/100g～160cm3/100g的炉法炭黑而得到的，
70≤8X+Y≤200、且2≤X≤20以及0＜Y≤90，
式中，X表示所述导电性碳的含量，该含量以质量份表示；Y表示所述炉法炭黑的含量，该含量以质量份表示。
2.根据权利要求1所述的传动带用橡胶组合物，其中，所述橡胶为乙烯-α-烯烃弹性体。
3.根据权利要求2所述的传动带用橡胶组合物，其中，所述乙烯-α-烯烃弹性体的门尼粘度ML1+4125℃为40～70。
4.根据权利要求2或3所述的传动带用橡胶组合物，其中，以构成所述乙烯-α-烯烃弹性体的乙烯、α-烯烃以及二烯的总量为100质量％时，所述乙烯-α-烯烃弹性体的乙烯含量为50质量％～70质量％。
5.根据权利要求1、2或3所述的传动带用橡胶组合物，其中，在所述橡胶中混合有操作油，并且相对于100质量份所述橡胶，操作油的含量为30质量份以下。
6.一种传动带，其特征在于，该传动带是通过使用权利要求1、2、3、4或5所述的传动带用橡胶组合物而得到的。
7.根据权利要求6所述的传动带，其中，作为构成所述传动带的硫化橡胶的动态粘弹性特性，在拉伸模式、频率10Hz、静载荷3kgf/cm2、动态应变0.6％、温度25℃的条件下，带长度方向的tanδ为0.25以下，其中所述硫化橡胶是将所述传动带用橡胶组合物硫化而得到的。
8.根据权利要求6或7所述的传动带，其中，作为构成所述传动带的硫化橡胶的动态粘弹性特性，在依照JIS K6229、萃取溶剂为正己烷、试验方法为A法、萃取装置为类型1的条件下，溶剂萃取量为14％以下，其中所述硫化橡胶是将所述传动带用橡胶组合物硫化而得到的。
9.根据权利要求6或7所述的传动带，其中，所述传动带为多楔带、双楔带或平带。
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