CN101636447A - 传动带用橡胶组合物和传动带 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种传动带用橡胶组合物，该组合物能够制造不仅导电性优异而且运行后的导电维持特性也优异、且具有优异的耐弯曲疲劳性和耐磨损性的传动带。所述传动带用橡胶组合物含有橡胶、炉法炭黑、氧化锌以及硬脂酸，上述炉法炭黑的氮吸附比表面积为75m2/g以上、DBP吸油量为100cm3/100g以上，该炉法炭黑的含量相对于100质量份的上述橡胶为50～100质量份，上述氧化锌的含量相对于100质量份的上述橡胶为6质量份以上，上述硬脂酸的含量相对于100质量份的上述橡胶为1质量份以上。

Description

传动带用橡胶组合物和传动带
技术领域
本发明涉及传动带用橡胶组合物和传动带。
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，这样的传动带被广泛用作在运转汽车用辅助设备时的辅助设备驱动用传动带等。由于该辅助设备驱动用传动带在滑轮(树脂、铝等绝缘物)之间产生静电，因而给电子仪器带来不良影响，或者有可能造成因漏电而引起的电击事故。
因此，近年来，要求降低辅助设备驱动用传动带的电阻，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电压来测定100mm的距离之间的电阻时，其电阻值为50MΩ以下。并且还希望，在将带安装在发动机上并运行一定程度后，其电阻仍被维持。因此，开发了多种对传动带赋予导电性的技术。
专利文献1中，公开了一种埋设有纤维或金属的增强体的、通过橡胶或类似于橡胶的塑料形成的传动带，该传动带具有含导电性炭黑的导电性的表面被膜。专利文献2中公开了一种被覆有外覆帆布橡胶复合体的多楔带，所述外覆帆布橡胶复合体具有由含有CR聚合物、硬碳、导电性碳、氧化锌和硬脂酸的橡胶组合物形成的背面橡胶层。专利文献3中公开了一种混入/混纺有碳纤维的传动带用帆布粘接在带本体的表面而成的传动带。
另外，在专利文献4中公开了一种多楔带，其具有沿长度方向埋设有芯线的粘接橡胶和沿长度方向具有楔部的压缩橡胶层，同时在背面设置有帆布，其中，在位于背面的帆布层中，通过在橡胶中分散导电性的炭黑、科琴黑、金属粉末或碳纤维等导电材料而赋予导电性，同时，进一步添加氧化锌、硬脂酸而使压缩橡胶层为电绝缘性。
进而，在专利文献5中公开了一种具有耐磨损性、耐久性、静音性的多楔带，该多楔带使用了含有橡胶、炭黑(其具有特定的氮吸附比表面积和DBP吸油量)、氧化锌和硬脂酸的橡胶组合物。
但是，对于具有上述那样的构成的传动带来说，即使能够对新品的带赋予导电性，也会在安装于发动机上通过运行而使带的导电性丧失，即，运行后的带的导电维持特性不充分。并且，还要求对底橡胶层(压缩橡胶层)面也赋予导电性。进而，如此地，对于使带运行所导致的电阻的上升少、且使带具有带所必需的耐磨损性等特性的橡胶混合技术，研究得尚不充分，而且对炉法炭黑的氮吸附比表面积和DBP吸油量也没有充分进行研究。
专利文献1：日本特开昭60-222635号公报
专利文献2：日本特开平6-323368号公报
专利文献3：日本特开平10-38033号公报
专利文献4：日本特开平10-184812号公报
专利文献5：日本特开2006-183805号公报
发明内容
鉴于上述现状，本发明的目的是提供一种传动带用橡胶组合物，该组合物能够制造不仅导电性优异而且运行后的导电维持特性也优异、且具有优异的耐弯曲疲劳性和耐磨损性的传动带。
本发明涉及一种传动带用橡胶组合物，该组合物的特征在于，其含有橡胶、炉法炭黑、氧化锌以及硬脂酸，上述炉法炭黑的氮吸附比表面积为75m2/g以上、DBP吸油量为100cm3/100g以上，上述炉法炭黑的含量相对于100质量份的上述橡胶为50质量份～100质量份，上述氧化锌的含量相对于100质量份的上述橡胶为6质量份以上，上述硬脂酸的含量相对于100质量份的上述橡胶为1质量份以上。
上述橡胶优选为乙烯-α-烯烃弹性体。
本发明还涉及一种传动带，其特征在于，其是使用上述的传动带用橡胶组合物得到的。
另外，本发明还涉及一种传动带，其特征在于，其以PK型的6楔多楔带测定时的电阻为1MΩ以下，构成传动带的硫化橡胶的炭黑含量在基于JIS K6227的A法的条件下为25质量％～40质量％，并且所述传动带是使用传动带用橡胶组合物得到的，在该传动带用橡胶组合物中，相对于100质量份橡胶，混合有6质量份以上的氧化锌，相对于100质量份橡胶，混合有1质量份以上的硬脂酸。
本发明的传动带用橡胶组合物由于具有上述构成，所以能够得到导电性、运行后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性和耐磨损性所有这些特性都优异的传动带。即，在赋予所期望的导电性的同时，能够在带运行后仍维持良好的导电性。并且，也能够赋予不逊色于非导电性配比情况下的耐弯曲疲劳性和耐磨损性。因此，本发明的传动带用橡胶组合物能够提供能很好地用作多楔带、双楔带、平带等的传动带。并且，也可期待其应用于在其他用途的带中要求导电性的带。
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)的一例。
图2是平带的横截面图的一例。
图3是双楔带的横截面图的一例。
图4是测定电阻的示意图。
图5是带运行引起的电阻特性、耐弯曲运行试验中使用的运行试验装置的示意图。
图6是进行磨损试验的装置的示意图。
图7是表示炭黑特性(氮吸附比表面积、DBP吸油量)与运行100小时后的电阻的关系的图。
图8是表示碳量与运行100小时后的电阻的关系的图。
图9是表示氧化锌量和硬脂酸量与耐弯曲寿命之间的关系的图。
符号说明
1、11、21、31多楔带
2背面橡胶层
3底橡胶层
4粘接橡胶层
5芯线
6平带
7双楔带
12电阻计
13端子(测定部)
14黄铜制底座
15砝码(1kg)
22、32驱动滑轮
23、33从动滑轮
具体实施方式
以下详细说明本发明。
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，该组合物以特定配比含有橡胶、具有特定的氮吸附比表面积和DBP吸油量的炉法炭黑、氧化锌和硬脂酸。因此，通过使用上述传动带用橡胶组合物，可以得到不仅导电性优异而且运行后的导电维持特性也优异、且耐弯曲疲劳性和耐磨损性也优异的传动带。
作为赋予带以导电性的方法，以往已知使用以科琴黑为代表的导电性碳的方法。但是，使用导电性碳时成本变高，并且，加工导致的导电性的偏差增大，存在不能很好地对带赋予所期望的导电性和运行后的导电维持特性的问题。进而，在设计实用的弹性模量的橡胶作为传动带的情况下，由于科琴黑的增强性高所以添加量少，其结果，橡胶的体积比例变多，存在产生异常噪音的不良情况。
另一方面，在为了赋予导电性而使用炉法炭黑的情况下，可以降低成本，但在抑制因带运行而导致的电阻的上升的同时也获得优异的耐弯曲疲劳性和耐磨损性是极困难的。
本发明中，在橡胶中混合具有特定的氮吸附比表面积和DBP吸油量的炉法炭黑的同时，混合氧化锌和硬脂酸，并且将这些成分以特定配比进行混合。由此，在使用这样的传动带用橡胶未硫化组合物制造带的情况下，可以赋予传动带以所期望的导电性，并且可以抑制带运行导致的电阻的上升。并且，与使用导电性碳的情况相比，能够进一步减小因加工导致的导电性的偏差。进而，也能够得到优异的耐弯曲疲劳性和耐磨损性。因此，通过将本发明的橡胶未硫化组合物硫化，可以得到导电性、运行后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性和耐磨损性所有性能都优异的传动带，可以解决以往来说困难的课题。
上述炉法炭黑是氮吸附比表面积为75m2/g以上的物质。上述氮吸附比表面积小于75m2/g时，如果要得到所期望的导电性，则需要较多的添加量，其结果，橡胶硬度和弹性模量变得过高，耐弯曲疲劳性恶化。上述氮吸附比表面积优选为75m2/g～250m2/g，更优选为75m2/g～150m2/g。
需要说明的是，上述氮吸附比表面积(N2SA)是根据ASTM D3037-88“炭黑表面积的标准测定方法-氮吸附法(Standard Test Method for CarbonBlack-Surface Area by Nitrogen Absorption)”方法B测定得到的值。
上述炉法炭黑是DBP吸油量为100cm3/100g以上的物质。如果DBP吸油量小于100cm3/100g，则有可能不能得到具有优异的导电性、运行后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性和耐磨损性的传动带。上述DBP吸油量优选为100cm3/100g～300cm3/100g，更优选为100cm3/100g～190cm3/100g。
需要说明的是，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吸油量是基于JIS K6217测定得到的。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。
上述炉法炭黑优选平均一次粒径为10nm～50nm。通过具有上述范围的平均一次粒径，能够更有效地获得本发明的效果。
上述炉法炭黑是通过烃油或天然气的不完全燃烧而得到的填料，只要是具有上述特定的氮吸附比表面积和DBP吸油量的炉法炭黑，就没有特别限定，例如根据粒径可举出SAF、ISAF、IISAF、HAF、FF、FEF、MAF、GPF、SRF、CF等。上述炉法炭黑中，从得到具有优异的导电性、运行后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性和耐磨损性的传动带的方面考虑，优选SAF、ISAF、HAF，特别优选ISAF。这些炉法炭黑可以单独使用，也可以合用两种以上。
作为上述炉法炭黑的市售品，可举出例如Diablack H(商品名、HAF、三菱化学社制造)、Diablack I(商品名、ISAF、三菱化学社制造)等。
在上述传动带用橡胶组合物中，相对于100质量份橡胶，含有50质量份～100质量份上述炉法炭黑。上述炉法炭黑小于50质量份时，不能充分赋予所期望的导电性和运行后的导电维持特性。上述炉法炭黑超过100质量份时，带的耐弯曲疲劳性恶化。
上述传动带用橡胶组合物含有橡胶。通过在橡胶成分中混合特定量的上述炉法炭黑、氧化锌、硬脂酸，可以得到具有良好的导电性、运行后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性、耐磨损性的传动带。
作为上述传动带用橡胶组合物所含有的橡胶，可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。这些橡胶可以单独使用，也可以合用两种以上。
其中，优选乙烯-α-烯烃弹性体。通过使用乙烯-α-烯烃弹性体作为橡胶、且以特定量混合上述炉法炭黑、氧化锌、硬脂酸，可以得到具有更良好的导电性、运行后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性、耐磨损性的传动带。并且，从环境方面考虑也是优选的。
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。作为上述的除乙烯以外的α-烯烃，优选使用选自由丙烯、丁烯、己烯和辛烯组成的组中的至少一种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(特别是氯取代物)、这些物质的2种以上的混合物。特别是在成本低且被广泛使用的方面，更优选使用EPDM。
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-烯烃和二烯的总量为100质量％，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、运行后的导电维持特性、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，也可以合用两种以上。
作为上述乙烯-α-烯烃弹性体的市售品，可举出例如Esprene301(商品名、住友化学社制造)、X-3012P、3085(商品名、三井化学社制造)、EP21、EP65(商品名、JSR社制造)、5754、582F(商品名、住友化学社制造)等。
上述传动带用橡胶组合物是在上述橡胶和特定的炉法炭黑混合成的组合物中进一步以特定量混合氧化锌和硬脂酸这两种特定成分而得到的。
通常，在将氮吸附比表面积和DBP吸油量的值较大的炉法炭黑(75m2/g以上、100cm3/100g以上)用于传动带的情况下，运行时带的劣化会强烈地进行。因此，在使用这样的炉法炭黑的情况下，带的耐弯曲疲劳性和耐磨损性降低，同时，在运行后导电性降低。
但是，如果在含有上述特定的炉法炭黑的橡胶组合物中进一步以特定量混合上述特定的两种成分(氧化锌和硬脂酸)，则能够赋予带以优异的耐弯曲疲劳性和耐磨损性，同时在运行后也可以维持导电性。在橡胶组合物中混合氧化锌和硬脂酸这本身是已知的。但是，在含有上述特定的炉法炭黑的橡胶组合物中以特定配比混合了上述两种成分的情况下发挥出这样的优异的效果是完全未知的。由此可知，本发明中，得到了上述那样的预料不到的优异的效果。
相对于100质量份的上述橡胶，上述传动带用橡胶组合物含有6质量份以上的氧化锌和1质量份以上的硬脂酸。除上述特定的炉法炭黑和橡胶以外，还以特定量含有氧化锌和硬脂酸这两种成分，由此能够制造即使在带运行后也具有优异的导电性、且耐弯曲疲劳性也优异的传动带。
上述氧化锌的含量变大时，混炼时的分散性降低，有可能得不到具有所期望的效果的传动带，从这方面考虑，上述氧化锌的含量优选为6质量份～50质量份，更优选为6质量份～20质量份。上述硬脂酸的含量变大时，混炼时的分散性降低，有可能得不到具有所期望的效果的传动带，从这方面考虑，上述硬脂酸的含量优选为1质量份～5质量份，更优选为1质量份～2质量份。
上述传动带用橡胶组合物中优选除上述成分以外以相对于100质量份的上述橡胶为35质量份以下的含量混合有加工油(process oil)。通过在上述传动带用橡胶组合物中混合加工油，可以提高制造传动带时的加工性。但是，例如在使用含有加工油的橡胶组合物制造带的背面橡胶层的情况下，在滑轮与带背面接触时，带背面的背面橡胶层产生磨损，有时在离开平滑轮时产生带的剥离声音或在与平滑轮接触时产生带敲打滑轮的声音。
对于本发明的传动带用橡胶组合物，即使在加工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。如果上述加工油的混合量超过35质量份，则加工性有可能下降，或者耐粘附性、耐磨损性有可能下降。上述加工油的混合量更优选为5质量份～25质量份。
作为上述加工油，只要是一般用于橡胶的加工油就没有特别限定，例如可举出链烷烃系、环烷烃系、芳香族系等的加工油等。其中，从能够得到具有良好的声音特性、耐弯曲疲劳性、耐磨损性的传动带的方面考虑，优选使用链烷烃系加工油。并且，从与乙烯-α-烯烃弹性体的融合性良好的方面考虑，也优选链烷烃系加工油。
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，例如可举出二叔丁基过氧化物、二叔戊基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二枯基过氧化物、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、二(叔丁基过氧化)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、过氧化异丙基碳酸叔丁酯等过氧化酯类；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，特别适合使用二叔丁基过氧化物、二叔戊基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二枯基过氧化物、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，也可以合用两种以上。
在上述传动带用橡胶组合物中，优选相对于100质量份(固体成分)上述橡胶，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。若该混合量超过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，可以提高交联度使粘接力更稳定，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。
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、二硫化二苯并噻唑等。
上述传动带用橡胶组合物可以含有短纤维。作为上述短纤维，没有特别限定，可举出例如尼龙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可以在含有上述成分的同时，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；着色剂等通常在橡胶工业中使用的各种试剂。
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，将上述乙烯-α-烯烃弹性体、炉法炭黑、氧化锌、硬脂酸和根据需要添加的上述那样的成分一同混合均匀，从而制造上述传动带用橡胶组合物。
本发明的传动带是使用上述的传动带用橡胶组合物得到的。因此，上述传动带具有优异的导电性、运行后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性和耐磨损性，能够很好地进行使用。
作为上述传动带，可举出使用上述的传动带用橡胶组合物制成构成带的至少一部分橡胶要素而得到的传动带等。作为上述传动带，可举出例如多楔带、双楔带或平带等。
图1示出多楔带的一例。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)的示意图。
图1的多楔带1具有背面橡胶层2、底橡胶层3以及粘接橡胶层4，该粘接橡胶层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被上述粘接橡胶层4固定。进而，上述底橡胶层3在带长度方向连续形成有2个以上截面为V形的槽(楔)。在大多数情况下，为了提高底橡胶层3的耐侧压性，在底橡胶层3中分散有短纤维(未图示)，并且该短纤维取向于带的宽度方向。
对于上述多楔带1，构成带的至少一部分橡胶要素是使用上述的传动带用橡胶组合物得到的，此处，上述橡胶要素为背面橡胶层2、底橡胶层3、粘接橡胶层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得到的，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得到的。在该情况下，上述多楔带1成为具有优异的导电性、运行后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性和耐磨损性的多楔带。需要说明的是，在背面橡胶层2或底橡胶层3不是使用上述的传动带用橡胶组合物得到的情况下，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得到。
上述粘接橡胶层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。用于得到上述粘接橡胶层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、尼龙4，6。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-胶乳粘合剂组合物(RFL粘合剂)等对这些芯线实施粘合处理，并埋设在上述粘接橡胶层4内。
另外，作为上述多楔带，也可以不具有粘接橡胶层。
图2中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)的示意图。
图2的平带6具有背面橡胶层2、底橡胶层3以及粘接橡胶层4，该粘接橡胶层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被上述粘接橡胶层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中分散有短纤维(未图示)，并且该短纤维取向于带的宽度方向。
对于上述平带6，构成带的至少一部分橡胶要素是使用上述的传动带用橡胶组合物得到的。上述平带6中的背面橡胶层2、底橡胶层3、粘接橡胶层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得到的方式，这一点也与上述多楔带相同，在该情况下，上述平带6成为具有优异的导电性、运行后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性和耐磨损性的平带。
图3中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)的示意图。
图3的双楔带7具有底橡胶层3和位于上述底橡胶层3之间的粘接橡胶层4，沿带长度方向配设的芯线5被上述粘接橡胶层4固定。进而，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中分散有短纤维(未图示)，并且该短纤维取向于带的宽度方向。
对于上述双楔带7，构成带的至少一部分橡胶要素是使用上述的传动带用橡胶组合物得到的。上述双楔带7的底橡胶层3、粘接橡胶层4、芯线5可以使用与上述多楔带1相同的材料。另外，优选底橡胶层3是使用上述的传动带用橡胶组合物得到的方式，这一点也与上述多楔带相同，在该情况下，上述双楔带7成为具有优异的导电性、运行后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性和耐磨损性的双楔带。
对于上述传动带，优选构成上述传动带的硫化橡胶的硬度(其是基于JIS K6253、利用A型硬度计测定得到的硬度)为75～90。构成上述传动带的硫化橡胶具有上述硬度时，传动带的导电性、运行后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性和耐磨损性都优异。上述硬度更优选为80～90。
具有上述硬度的硫化橡胶特性的传动带可以通过适当选择上述的成分用于上述的传动带用橡胶组合物中来获得。
本发明的传动带以PK型的6楔多楔带测定时的电阻为1MΩ以下，构成传动带的硫化橡胶的炭黑含量在基于JIS K6227的A法的条件下为25质量％～40质量％，并且本发明的传动带是使用传动带用橡胶组合物得到的，该传动带用橡胶组合物中相对于100质量份橡胶，混合有6质量份以上的氧化锌，相对于100质量份橡胶，混合有1质量份以上的硬脂酸。上述传动带在导电性、运行后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性和耐磨损性方面优异。
对于上述传动带，如果以PK型的6楔多楔带测定时的电阻为1MΩ以下，则可以得到优异的导电性。上述电阻是通过后述的“带运行引起的电阻特性”中记载的方法得到的测定值。
在上述传动带中，作为所使用的炭黑，没有特别限定，但其中特别优选上述的特定的炉法炭黑。这种情况下能够良好地获得上述效果。
在本发明的传动带中，构成传动带的硫化橡胶的炭黑含量处于25质量％～40质量％的范围内时，能够得到即使在带运行后仍具有优异的导电性、并且耐弯曲疲劳性也优异的硫化橡胶。另外，通过以特定量使用氧化锌和硬脂酸这两种成分，能够制造在带运行后仍具有优异的导电性、并且耐弯曲疲劳性也优异的传动带。
对于本发明的传动带，优选构成传动带的硫化橡胶的基于JIS K6253并利用A型硬度计测得的硬度为75～90。在该情况下，成为导电性、运行后的导电维持特性、耐弯曲疲劳性和耐磨损性均优异的传动带。上述硬度更优选为80～90。具有上述硬度的传动带可以通过适当选择上述的成分用于上述的传动带用橡胶组合物中来获得。
本发明的传动带可以通过以往已知的通常的方法来制造。例如，可以通过以下的制造方法制造多楔带。使用密闭式混炼机，将含有橡胶等成分的组合物混炼，用开放式炼胶机(open roll)压延所得到的橡胶组合物，制造未硫化片。将所得到的未硫化片用于底橡胶层、背面橡胶层，将埋设有聚酯芯线等芯线的粘接橡胶层和底橡胶层层积后，粘接背面橡胶层，由此能够得到多楔带。
实施例
以下，举出实施例更详细地说明本发明，但本发明并不仅限于这些实施例。另外，实施例中的“份”、“％”只要不特别声明，就表示“质量份”、“质量％”。
实施例1～19和比较例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比列于表1。对于使用的市售品，将其列于表2。并且，用于形成粘接橡胶层的橡胶组合物的配比列于表3。
Figure G2007800473893D00151
表3
粘接橡胶
  实施例和比较例
EPDM(Esprene 301)     100
炉法炭黑(FEF)     60
加工油     10
硬脂酸     1
氧化锌     5
抗老化剂     2.5
硫化促进剂     25
交联剂     4.5
合计(质量份)     1 85
需要说明的是，使用的材料为与表2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-α-烯烃弹性体如下。
(1)“Esprene301”：乙烯含量63质量％、丙烯含量34质量％、二聚环戊二烯(DCPD)含量3质量％、门尼粘度ML1+4(125℃)37
(2)“Nordel 4640”：乙烯含量55质量％、丙烯含量40质量％、亚乙基降冰片烯(ENB)含量4.9质量％、门尼粘度ML1+4(125℃)40
(3)“EP11”：乙烯含量51质量％、丙烯含量49质量％、二烯含量0质量％、门尼粘度ML1+4(100℃)40
(4)“EngageENR7380”：EBM
(5)“Engage8180”：EOM
抗老化剂“Nocrac224”与“NocracMB”的配比为0.5∶2.0〔phr〕。
(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，制成未硫化片。将该未硫化片用于底橡胶层、背面橡胶层。并且，使用用于形成粘接橡胶层的橡胶组合物以同样的方式制作未硫化片，用于粘接橡胶层。将埋设有聚酯芯线的粘接橡胶层与底橡胶层层积后，粘接背面橡胶层，得到多楔带(PK型，6楔)。
另外，在所得到的多楔带中，构成多楔带的硫化橡胶的炭黑含量(基于JIS K6227 A法测定得到的值)列于后述的表4。
对得到的多楔带进行如下所述的带台上试验，分别对电阻特性、耐弯曲运行寿命、带运行24小时产生的磨损量进行研究。其结果列于表4。测定电阻的方法如下，在黄铜制底座上以测定面朝下的方式放置带，在带上载置1kg的砝码，使电阻计的端子与黄铜制底座接触，施加500V的电压，测定电阻值(图4中给出了测定电阻的示意图)。
使用的电阻测定装置为“3154绝缘电阻试验器”(日置电机社制造)，在试验电压为500V、电阻值读取时间为5秒后的条件下进行测定。
(带运行引起的电阻特性)
在图5所示的9轴布局上设置带，对运行前的电阻和运行100小时后的电阻进行测定。电阻的可测定范围为0.01MΩ～1000MΩ。
(耐弯曲运行试验)
在图5所示的9轴布局上设置带，采用从运行开始时起到多楔带上产生裂纹为止的时间进行评价。表4所示的结果表示直到带产生裂纹为止的时间，该时间是相对于比较例1的直到带产生裂纹为止的时间设为100时的相对值。
(耐磨损试验)
在图6所示的2轴布局上设置带，由带运行前和运行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的重量磨损率设为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带上有无出现粘附物。
Figure G2007800473893D00191
比较例1和3中，炉法炭黑的量小于规定的范围，所以运行100小时后的电阻并不是作为目标的50MΩ以下。比较例2和4中，上述炭黑的混合量多于规定范围，耐弯曲运行寿命差。比较例5和6中，初期电阻为1MΩ以上，并且由于使用氮吸附比表面积小于规定范围的炭黑，所以运行100小时后的电阻高。比较例7～9中，由于氧化锌的量小于规定范围，所以耐弯曲疲劳性差。比较例10～11中，由于硬脂酸的量小于规定范围，所以耐弯曲疲劳性差。比较例12～13中，由于使用氮吸附比表面积和DBP吸油量小于规定范围的炭黑，所以初期电阻、运行100小时后的电阻高。这样，在比较例中，没有得到所有的性能均优异的带。相对于这些比较例的结果，实施例中，耐弯曲疲劳性、耐磨损性与比较例1的大致相同，电阻特性非常优异。
图7表示实施例3、7、15、比较例6、13中混合的碳的特性即氮吸附比表面积与DBP吸油量的关系。可知，通过使用具有本发明规定的值的碳，可以使电阻令人满意。另外，图8表示碳量与运行100小时后电阻的关系〔实施例1～3和比较例1～2(HAF)、实施例4～7和比较例3～4(ISAF)、实施例14～15(SAF)、比较例5～6(FEF)、比较例12～13(GPF)〕。由该图可知，本发明规定范围以外的FEF、GPF使电阻高。碳量少于本发明规定量时，电阻高于目标值50MΩ，相反，碳量过多时，虽然电阻良好，但耐弯曲寿命恶化。图9是将氧化锌量和硬脂酸量与耐弯曲寿命之间的关系制成图表而得到的曲线图〔实施例5、8、9和比较例7～9(硬脂酸1.0质量份)、比较例10～11(硬脂酸0.5质量份)、实施例10(硬脂酸1.5质量份)、实施例11(硬脂酸2质量份)〕。在硬脂酸为1质量份时，通过添加6质量份以上的氧化锌，耐弯曲寿命飞跃性地变得良好，但硬脂酸为0.5质量份时，即使添加6质量份以上的氧化锌，也没有观察到耐弯曲寿命的提高。
由以上结果可知，橡胶组合物使用了具有本发明规定的氮吸附量和DBP吸油量的碳、且以特定量混合有氧化锌和硬脂酸时，通过使用该橡胶组合物制造带，可以满足带的基本性能，并能使电阻达到作为目标的50MΩ以下。
工业实用性
本发明的传动带用橡胶组合物可以适用于制造能很好地用作多楔带、双楔带、平带等的传动带。并且，本发明的传动带用橡胶组合物也可以期待应用于在其他用途的带中要求导电性的带。

Claims (4)

1.一种传动带用橡胶组合物，其特征在于，该组合物含有橡胶、炉法炭黑、氧化锌和硬脂酸，
所述炉法炭黑的氮吸附比表面积为75m2/g以上、DBP吸油量为100cm3/100g以上，相对于100质量份的所述橡胶，该炉法炭黑的含量为50质量份～100质量份，
相对于100质量份的所述橡胶，所述氧化锌的含量为6质量份以上，
相对于100质量份的所述橡胶，所述硬脂酸的含量为1质量份以上。
2.如权利要求1所述的传动带用橡胶组合物，其中，橡胶为乙烯-α-烯烃弹性体。
3.一种传动带，其特征在于，该传动带是使用权利要求1或2所述的传动带用橡胶组合物得到的。
4.一种传动带，其特征在于，该传动带以PK型的6楔多楔带测定时的电阻为1MΩ以下，
构成传动带的硫化橡胶的炭黑含量在基于JIS K6227的A法的条件下为25质量％～40质量％，且
该传动带是使用传动带用橡胶组合物得到的，在该组合物中，相对于100质量份橡胶，混合有6质量份以上的氧化锌，相对于100质量份橡胶，混合有1质量份以上的硬脂酸。
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