JP2000026674A - Ｅｐｄｍをベ―スとしたエラストマ―組成物及び本質的に該エラストマ―から形成された動力伝達ベルト - Google Patents

Ｅｐｄｍをベ―スとしたエラストマ―組成物及び本質的に該エラストマ―から形成された動力伝達ベルト

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＥＰＤＭベースのエラストマーの動的性質
を、特に動力伝達ベルトの製造において使用するため
に、さらに改善することを目的とする。 【解決手段】 エラストマー組成物が、硬化前に、ＥＰ
ＤＭ、少なくとも１つの充填剤及びα,β−不飽和有機
酸の金属塩から本質的になり、該組成物が、エラストマ
ーの硬化を強化するために前記金属塩と反応し、無水マ
レイン酸でグラフト重合されたエラストマーから本質的
に形成される他の添加物を含む有機過酸化物で硬化され
るエラストマー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＰＤＭをベース
としたエラストマー組成物及び本質的に該エラストマー
から形成された動力伝達ベルトに関する。
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
【０００２】動力伝達ベルトの製造において、有機過酸
化物により硬化されたＥＰＤＭベースのエラストマーを
使用する提案は、多数の機会においてすでになされてい
る。なぜならば、そのようなエラストマーの原価、操作
温度範囲及び酸素とオゾンに耐える能力のような品質及
び利点のためである。そのようなＥＰＤＭベースのエラ
ストマーは、耐疲労及び摩耗性のようなそれらの動的性
質、それらの破断強度、ならびにそれらの弾性率、さら
にそれらのけん引コードへの接着性を改善する添加剤を
有している。その添加剤は、一般にα,β−不飽和有機
酸の金属塩（特にメタクリル酸亜鉛）とカーボンブラッ
クのような強化用充填剤あるいはアラミド繊維のような
繊維から構成されている。本発明の特定の目的は、ＥＰ
ＤＭベースのエラストマーの動的性質を、特に動力伝達
ベルトの製造において使用するために、さらに改善する
ことである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、エラス
トマー組成物が、硬化前に、ＥＰＤＭ、少なくとも１つ
の充填剤及びα,β−不飽和有機酸の金属塩から本質的
になり、該組成物が、エラストマーの硬化を強化するた
めに前記金属塩と反応し、無水マレイン酸でグラフト重
合されたエラストマーから本質的に形成される他の添加
物を含む有機過酸化物で硬化されるエラストマー組成物
が提供される。また、本発明によれば、上記組成物から
本質的に形成されてなる動力伝達ベルトが提供される。
【０００４】
【発明の実施の形態】本発明は、有機過酸化物による硬
化用エラストマー組成物を提供する。この組成物は、硬
化前に、ＥＰＤＭ、少なくとも１つの充填剤及びα,β
−不飽和有機酸の金属塩から本質的になる。その組成物
は、エラストマーの硬化を強めるための上記の特定の金
属塩と反応する他の添加物を含むことを特徴とする。こ
の他の添加物は、無水マレイン酸でグラフト重合された
エラストマーにより本質的に形成される。意外にも、無
水マレイン酸でグラフト重合されたエラストマーはα,
β−不飽和有機酸金属塩と反応し、ＥＰＤＭベースのエ
ラストマーの硬化を強化し、特にその弾性率、その破断
強度及びその硬度のような動的性質を改善する。
【０００５】本発明における充填剤としては、例えば、
天然の充填剤として、カーボンブラック、シリカ等が挙
げられる。一般に、本発明の組成物は、ＥＰＤＭ１００
重量部に対して、約２〜３０重量部の他の添加物と、約
２〜５０重量部の上記の金属塩とを含む。
【０００６】本発明の好ましい具体例では、この組成物
は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して約３〜５重量部の他
の添加剤と、約１５〜２５重量部の上記の金属塩とを含
む。その金属塩はメタクリル酸亜鉛（特にモノメタクリ
ル酸亜鉛、ジメタクリル酸亜鉛等）、アクリル酸亜鉛
（特にジアクリル酸亜鉛等）である。無水マレイン酸で
グラフト重合されたエラストマーは、ポリブタジエン、
ポリイソプレン、ポリプロピレン及びエチレン／ビニル
アセテート(ＥＶＡ)コポリマーから選択される。
【０００７】また、本発明の組成物においては、ＥＰＤ
Ｍのみからなるエラストマー又はＥＰＤＭと耐油及び溶
媒性を向上させるための他のエラストマー［水素化ニト
リルゴムのような］（あるいは水素化ニトリルゴムより
安価なニトリルゴム）、及び／又は動的性質及び耐摩耗
性を向上させるためのポリブタジエン、またはさらに原
料のままでの接着性（raw adhesion）を改善するための
天然ゴム、またはアルキル基を有するクロロスルホン化
されたポリエチレンの混合物であるエラストマーを使用
することも可能である。
【０００８】本発明はまた、上記で説明した組成物を有
するエラストマーから本質的に形成されることを特徴と
する動力伝達ベルトを提供する。本発明のベルトの部分
的な概略断面図及び斜視図である図面に基づく以下の記
載により、本発明はより理解され、他の特徴、詳細及び
利点が明らかにされるだろう。
【０００９】回転部材を回転させるように設計されたこ
のベルト１０は、「poly−V」型であり、その内表面上
には台形状の断面を有するいくつかの周辺リブ１２を含
む。このリブ１２は相互に平行で、ベルトの全長にわた
って形成されており、ベルト１０がその上に取り付けら
れるプーリの相補的な形状の溝に嵌合するように設計さ
れている。このベルトは、上部表面18とリブ12との間で
ベルトのエラストマーに埋め込まれたけん引コード１６
からなるシート１４を少なくとも１つ有する。コード１
６はベルト内部で螺旋状に巻かれており、その巻回の数
がベルトに要求される機械的性質として機能する。
【００１０】本発明によれば、ベルト１０は、その硬化
が強化され、動的性質がα,β−不飽和有機酸の金属塩
（特にメタクリル酸亜鉛）と無水マレイン酸でグラフト
重合されたエラストマー（特にポリブタジエン）との相
乗作用により著しく向上したＥＰＤＭエラストマーから
形成される。代表的には、本発明のエラストマーは、硬
化の前に、以下の組成を有する： ・ＥＰＤＭ １００重量部 ・モノメタクリル酸亜鉛 ２〜５重量部 ・カーボンブラック １０〜１００重量部 ・カーボンブラック分散剤 １〜１０重量部 ・無水マレイン酸でグラフト重合されたポリブタジエン ２〜２０重量部 ・酸化防止剤 ０．５〜８重量部 ・有機過酸化物 ０．５〜８重量部 ・硬化助剤 ０．５〜５重量部 ・可塑剤 １〜２０重量部。 好ましくは、エラストマー組成物は以下のとおりである。 ・ＥＰＤＭ １００重量部 ・モノメタクリル酸亜鉛 ２０〜２５重量部 ・カーボンブラック ５０〜６０重量部 ・カーボンブラック分散剤 ３〜４重量部 ・無水マレイン酸でグラフト重合されたポリブタジエン ３〜５重量部 ・酸化防止剤 １．５〜３重量部 ・有機過酸化物 ２〜４重量部 ・硬化助剤 １〜３重量部 ・可塑剤 １〜１０重量部。
【００１１】上記の処方において、酸化防止剤として
は、例えば、メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、
テトラメチルキノリンベースの酸化防止剤、４，４’−
ビス（ａ，ａ’ジメチルベンジル）ジフェニルアミン等
が挙げられる。また、有機過酸化物としては、例えば、
ジカプリルパーオキサイド、ジターチオブチルパーオキ
サイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ビスターチオブ
チル（イソプロピル）ベンゼン等が挙げられる。硬化助
剤としては、例えば、ペンタエリトリット、トリアリル
シアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジマレイ
ミド誘導体等が挙げられる。可塑剤としては、例えば、
パラフィン油、ブチルジグリドアジピン酸、トリメリッ
ト酸又はトリオクチルトリメリット酸等の芳香族カルボ
ン酸エステル等が挙げられる。
【００１２】また、本発明のエラストマー組成物は、Ｅ
ＰＤＭが９８〜８０重量部となるように以下のものを含
んでいてもよい： ・耐油及び溶媒性を改善させるための約２〜２０重量部
の水素化ニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）又は同じ
目的及び同量のニトリルブタジエンゴム(ＮＢＲ)； ・動的性質及び耐摩耗性を改善させるための約２〜２０
重量部のポリブタジエン(ＢＲ)； ・耐油性及び耐引裂性を増加させるための約２〜４０重
量部のアルキル基を有するクロロスルホン化ポリエチレ
ン(ＡＣＳＭ)；及び原料のままでの接着性を改善するた
めの約２〜２０重量部の天然ゴム。
【００１３】さらに、本発明の組成物は、エラストマー
組成物から製造されるベルトの横方向の強度を改善する
ために、約３０重量部のポリアミド、アラミド、ポリエ
ステル、レーヨン、綿又はグラスファイバーを含んでい
てもよい。実際の使用において、より簡便にするため
に、上記組成物において使用されるメタクリル酸亜鉛の
ような金属塩及び無水マレイン酸でグラフト重合された
ポリブタジエンのようなエラストマーは、いずれも、例
えばシリカ基材上にて粉体状でＥＰＤＭに加えられる。
【００１４】本発明のエラストマーは、上記のような金
属塩を硬化の前に含むが、金属塩と反応する目的で無水
マレイン酸でグラフト重合されたエラストマーを含まな
い公知のＥＰＤＭエラストマーに比べて、はるかに優れ
た動的性質を有する。本発明のエラストマーを試験した
ところ、メタクリル酸亜鉛と無水マレイン酸でグラフト
重合されたポリブタジエンの量のみがそれぞれ異なる試
料に対し、特に以下のことを示した。
【００１５】・グラフト重合されたポリブタジエンの量
を１重量部から４重量部にすると、破断強度は、約１７
MPaから約２０MPaになり、その最大値はメタクリル酸亜
鉛の量にはほとんど依存しない。 ・グラフト重合されたポリブタジエンの量を約１重量部
から８重量部にすると、破断伸びは、約３００％から約
６００％になり、メタクリル酸亜鉛の量が増加すると減
少する。 ・グラフト重合されたポリブタジエンの量を約１重量部
から８重量部にすると、引裂強度（切り込みの引き延ば
しに耐える能力）が約３２Ｎ／ｍｍから４０Ｎ／ｍｍに
なり、メタクリル酸亜鉛の量が増加すると減少する。 ・メタクリル酸亜鉛の量を０重量部から４５重量部にす
ると、ショアーＡ型硬度計での硬度が６０から７５にな
り、グラフト重合されたポリブタジエンの量が増加する
とわずかに減少する。
【００１６】上記に示すように、本発明の好ましいエラ
ストマー組成物により、例えば、破断時の伸びに対する
最大の破断強度及び硬度、従来技術における類似のエラ
ストマーよりも優れた値の引裂強度等の特性における最
良の中間物を得ることができる。また、本発明のエラス
トマーは、熱時の動的弾性率について優れた挙動が観察
されている。なぜならこの率は実質的に一定に維持さ
れ、温度が６０℃から１２０℃に上昇してもわずかに増
加するだけであるからである。これに対し、従来技術の
類似のエラストマーでは、この率は温度が同様に上昇す
ると著しく減少する。
【００１７】本発明のエラストマー組成物は当然なが
ら、動力伝達ベルト以外の製品においても、その製品が
通常の使用において動的荷重に付されるものであれば、
その製品を製造する際の使用に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動力伝達ベルトの要部の概略断面図で
ある。
【符号の説明】
１０ ベルト １２ 周辺リブ １４ シート １６ けん引コード １８ 上部表面
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） //(Ｃ０８Ｌ 23/16 51:04） (72)発明者 ジュリー モルセル フランス国、37540 ロワール スル サ ン シル、リュ デュ ドクトール トゥ ルソー 27

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エラストマー組成物が、硬化前に、ＥＰ
    ＤＭ、少なくとも１つの充填剤及びα,β−不飽和有機
    酸の金属塩から本質的になり、 該組成物が、エラストマーの硬化を強化するために前記
    金属塩と反応し、無水マレイン酸でグラフト重合された
    エラストマーから本質的に形成される他の添加物を含む
    ことを特徴とする有機過酸化物で硬化されるエラストマ
    ー組成物。
  2. 【請求項２】 ＥＰＤＭ１００重量部に対して、他の添
    加物を約２〜３０重量部と、金属塩を約２〜５０重量部
    とを含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
  3. 【請求項３】 ＥＰＤＭ１００重量部に対して、他の添
    加物を約３〜５重量部と、金属塩を約２０〜２５重量部
    とを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の組成
    物。
  4. 【請求項４】 金属塩が、メタクリル酸亜鉛であること
    を特徴とする請求項1〜３のいずれか１つの請求項に記
    載の組成物。
  5. 【請求項５】 メタクリル酸亜鉛が、モノメタクリル酸
    亜鉛であることを特徴とする請求項４に記載の組成物。
  6. 【請求項６】 無水マレイン酸でグラフト重合されたエ
    ラストマーが、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ
    プロピレン及びエチレン／ビニルアセテートコポリマー
    から選択されることを特徴とする請求項1〜５のいずれ
    か１つの請求項に記載の組成物。
  7. 【請求項７】 無水マレイン酸でグラフト重合されたエ
    ラストマー及び金属塩が粉体状であることを特徴とする
    請求項1〜６のいずれか１つの請求項に記載の組成物。
  8. 【請求項８】 充填剤が、カーボンブラックである請求
    項１〜７のいずれか１つに記載の組成物。
  9. 【請求項９】 さらに、ニトリルゴム又は水素化ニトリ
    ルゴムを含むことを特徴とする請求項1〜８のいずれか
    １つの請求項に記載の組成物。
  10. 【請求項１０】 さらに、ポリブタジエンを含むことを
    特徴とする請求項1〜９のいずれか１つの請求項に記載
    の組成物。
  11. 【請求項１１】 さらに、天然ゴムを含むことを特徴と
    する請求項1〜１０のいずれか１つの請求項に記載の組
    成物。
  12. 【請求項１２】 さらに、アルキル基を有するクロロス
    ルホン化ポリエチレンを含むことを特徴とする請求項1
    〜１１のいずれか１つの請求項に記載の組成物。
  13. 【請求項１３】 さらに、ポリアミド繊維、アラミド繊
    維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、綿繊維又はガラ
    ス繊維からなる群から選択される強化繊維を含むことを
    特徴とする請求項1〜１２のいずれか１つの請求項に記
    載の組成物。
  14. 【請求項１４】 請求項１〜１３のいずれか１つに記載
    された組成物を有するエラストマーから本質的に形成さ
    れてなることを特徴とする動力伝達ベルト。
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