JP2001310951A - 伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成物及び伝動ベルト - Google Patents
伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成物及び伝動ベルトInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温での弾性率が高く、側圧に対する変形が
少ないので、耐摩耗性が改良され、かつ、室温・低温で
優れた耐屈曲疲労性を有する短繊維補強エラストマー組
成物及び伝動ベルトを提供する。 【解決手段】 少なくともエチレン−α−オレフィン系
コポリマー及び短繊維からなる伝動ベルト用短繊維補強
エラストマー組成物であって、加硫後の前記短繊維の配
向方向における１２０℃での貯蔵弾性率は、２５℃での
貯蔵弾性率の４６％以上である伝動ベルト用短繊維補強
エラストマー組成物。
少ないので、耐摩耗性が改良され、かつ、室温・低温で
優れた耐屈曲疲労性を有する短繊維補強エラストマー組
成物及び伝動ベルトを提供する。 【解決手段】 少なくともエチレン−α−オレフィン系
コポリマー及び短繊維からなる伝動ベルト用短繊維補強
エラストマー組成物であって、加硫後の前記短繊維の配
向方向における１２０℃での貯蔵弾性率は、２５℃での
貯蔵弾性率の４６％以上である伝動ベルト用短繊維補強
エラストマー組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温での弾性率が
高く、側圧に対する変形が少ないので、耐摩耗性が改良
され、かつ、室温・低温で優れた耐屈曲疲労性を有する
短繊維補強エラストマー組成物及び伝動ベルトに関す
る。
高く、側圧に対する変形が少ないので、耐摩耗性が改良
され、かつ、室温・低温で優れた耐屈曲疲労性を有する
短繊維補強エラストマー組成物及び伝動ベルトに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】伝動ベルトは、例えば、ラップドベル
ト、ローエッジベルト等のＶベルトやＶリブドベルト等
の摩擦伝動ベルトとして、更に、タイミングベルト等の
かみ合い伝動ベルトとして、自動車用や一般産業用等に
広く用いられている。
ト、ローエッジベルト等のＶベルトやＶリブドベルト等
の摩擦伝動ベルトとして、更に、タイミングベルト等の
かみ合い伝動ベルトとして、自動車用や一般産業用等に
広く用いられている。
【０００３】これらの伝動ベルトは、通常、心線が接着
埋設された接着ゴム層と、この接着ゴム層に積層された
底ゴム層とから構成されており、これに必要に応じて上
部帆布、下部帆布を接着させて構成されている。
埋設された接着ゴム層と、この接着ゴム層に積層された
底ゴム層とから構成されており、これに必要に応じて上
部帆布、下部帆布を接着させて構成されている。
【０００４】伝動ベルトの部材用のゴムとしては、従来
からＮＲ（天然ゴム）や、ＣＲ（クロロプレンゴム）が
用いられているが、近年、環境に配慮する観点等から、
エチレン−α−オレフィン系コポリマーを用いる試みが
なされている。
からＮＲ（天然ゴム）や、ＣＲ（クロロプレンゴム）が
用いられているが、近年、環境に配慮する観点等から、
エチレン−α−オレフィン系コポリマーを用いる試みが
なされている。
【０００５】代表的なエチレン−α−オレフィン系コポ
リマーとしては、エチレン−プロピレンコポリマー（Ｅ
ＰＭ）及びエチレン−プロピレン−ジエンターポリマー
（ＥＰＤＭ）を挙げることができる。これらのポリマー
は耐熱性・耐寒性・耐オゾン性に優れ、比較的安価であ
り、充填剤の高充填が可能であり、更にハロゲン系元素
を含まないので、環境に対しての負荷が小さい等の理由
で、ルーフィング材、ホース、ガスケット、ウェザース
トリップ等の多くの用途で使用されている。
リマーとしては、エチレン−プロピレンコポリマー（Ｅ
ＰＭ）及びエチレン−プロピレン−ジエンターポリマー
（ＥＰＤＭ）を挙げることができる。これらのポリマー
は耐熱性・耐寒性・耐オゾン性に優れ、比較的安価であ
り、充填剤の高充填が可能であり、更にハロゲン系元素
を含まないので、環境に対しての負荷が小さい等の理由
で、ルーフィング材、ホース、ガスケット、ウェザース
トリップ等の多くの用途で使用されている。
【０００６】しかし、一般的にエチレン−α−オレフィ
ン系コポリマーは耐摩耗性や引張強度等の破壊特性、及
び、動的な疲労性に劣るので、繰り返し歪みのかからな
い静的な用途での使用が大部分であった。上記の破壊特
性等を改良するためには、エラストマーの分子量を大き
くしたり、分子量分布を狭くしたり、エチレン連鎖によ
る結晶性を高くしたポリマーが使用されるが、これらの
ポリマーはロール加工性が悪く、更に、シート間のタッ
クが低いので、加硫ゴム成形体を加工するのが非常に困
難になるという問題がある。
ン系コポリマーは耐摩耗性や引張強度等の破壊特性、及
び、動的な疲労性に劣るので、繰り返し歪みのかからな
い静的な用途での使用が大部分であった。上記の破壊特
性等を改良するためには、エラストマーの分子量を大き
くしたり、分子量分布を狭くしたり、エチレン連鎖によ
る結晶性を高くしたポリマーが使用されるが、これらの
ポリマーはロール加工性が悪く、更に、シート間のタッ
クが低いので、加硫ゴム成形体を加工するのが非常に困
難になるという問題がある。
【０００７】また、エチレン連鎖による結晶性を高くす
ると、室温での弾性率が高くなり室温下での屈曲で容易
に亀裂が発生する問題がある。更に、１００℃以上の高
温下では結晶が溶融してしまうので、弾性率が下がり、
運転時に伝動ベルトのプーリからの側圧による変形が大
きくなり、ベルト表面が異常に摩耗する問題がある。高
温時の弾性率を一定値以上に高めるためにカーボンブラ
ック等の補強性充填材を増量すると、室温以下で結晶化
により弾性率が高くなり過ぎ、耐屈曲疲労性が悪くなる
問題がある。
ると、室温での弾性率が高くなり室温下での屈曲で容易
に亀裂が発生する問題がある。更に、１００℃以上の高
温下では結晶が溶融してしまうので、弾性率が下がり、
運転時に伝動ベルトのプーリからの側圧による変形が大
きくなり、ベルト表面が異常に摩耗する問題がある。高
温時の弾性率を一定値以上に高めるためにカーボンブラ
ック等の補強性充填材を増量すると、室温以下で結晶化
により弾性率が高くなり過ぎ、耐屈曲疲労性が悪くなる
問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑みて、高温での弾性率が高く、側圧に対する変形が少
ないので、耐摩耗性が改良され、かつ、室温・低温で優
れた耐屈曲疲労性を有する短繊維補強エラストマー組成
物及び伝動ベルトを提供することを目的とするものであ
る。
鑑みて、高温での弾性率が高く、側圧に対する変形が少
ないので、耐摩耗性が改良され、かつ、室温・低温で優
れた耐屈曲疲労性を有する短繊維補強エラストマー組成
物及び伝動ベルトを提供することを目的とするものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくともエ
チレン−α−オレフィン系コポリマー及び短繊維からな
る伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成物であっ
て、加硫後の前記短繊維の配向方向における１２０℃で
の貯蔵弾性率は、２５℃での貯蔵弾性率の４６％以上で
ある伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成物であ
る。以下に本発明を詳述する。
チレン−α−オレフィン系コポリマー及び短繊維からな
る伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成物であっ
て、加硫後の前記短繊維の配向方向における１２０℃で
の貯蔵弾性率は、２５℃での貯蔵弾性率の４６％以上で
ある伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成物であ
る。以下に本発明を詳述する。
【００１０】本発明の伝動ベルト用短繊維補強エラスト
マー組成物は、少なくともエチレン−α−オレフィン系
コポリマー及び短繊維からなる。上記エチレン−α−オ
レフィン系コポリマーは、エチレンの含量が６０重量％
以下であることが好ましい。エチレンの含量が６０重量
％を超えるとエチレン−α−オレフィン系コポリマーの
結晶性が高くなりすぎるので、室温でのタックが低くな
り、このためベルト加工が困難になることがあり、ま
た、室温以下での耐屈曲疲労性に劣ることがある。好ま
しくは４５〜６０重量％である。
マー組成物は、少なくともエチレン−α−オレフィン系
コポリマー及び短繊維からなる。上記エチレン−α−オ
レフィン系コポリマーは、エチレンの含量が６０重量％
以下であることが好ましい。エチレンの含量が６０重量
％を超えるとエチレン−α−オレフィン系コポリマーの
結晶性が高くなりすぎるので、室温でのタックが低くな
り、このためベルト加工が困難になることがあり、ま
た、室温以下での耐屈曲疲労性に劣ることがある。好ま
しくは４５〜６０重量％である。
【００１１】上記エチレン−α−オレフィン系コポリマ
ーとしては、例えば、エチレン−プロピレンコポリマー
（ＥＰＭ）、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が好適
に用いられる。これらのエチレン−α−オレフィン系コ
ポリマーは、単独で用いられても、２種以上が併用され
てもよい。
ーとしては、例えば、エチレン−プロピレンコポリマー
（ＥＰＭ）、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が好適
に用いられる。これらのエチレン−α−オレフィン系コ
ポリマーは、単独で用いられても、２種以上が併用され
てもよい。
【００１２】本発明の伝動ベルト用短繊維補強エラスト
マー組成物は、短繊維を用いて補強することにより、高
温での高弾性率と室温以下での耐屈曲疲労性とを両立す
ることができる。上記短繊維としては、モノフィラメン
トの１２０℃での貯蔵弾性率が２５℃での貯蔵弾性率の
８０％以上である繊維よりなるものが好ましい。モノフ
ィラメントの１２０℃での貯蔵弾性率が２５℃での貯蔵
弾性率の８０％未満であると、高温での高弾性率と室温
以下での耐屈曲疲労性とを両立することが難しくなる。
好ましくは８０〜１００％である。
マー組成物は、短繊維を用いて補強することにより、高
温での高弾性率と室温以下での耐屈曲疲労性とを両立す
ることができる。上記短繊維としては、モノフィラメン
トの１２０℃での貯蔵弾性率が２５℃での貯蔵弾性率の
８０％以上である繊維よりなるものが好ましい。モノフ
ィラメントの１２０℃での貯蔵弾性率が２５℃での貯蔵
弾性率の８０％未満であると、高温での高弾性率と室温
以下での耐屈曲疲労性とを両立することが難しくなる。
好ましくは８０〜１００％である。
【００１３】上記短繊維としては、例えば、芳香族ポリ
アミド繊維よりなるものが好適に用いられる。上記芳香
族ポリアミド繊維としては特に限定されず、例えば、ポ
リパラフェニレンテレフタルアミド、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、ポリメタフェニレンイソフタルアミド等を挙げるこ
とができる。これらは、単独で用いられても、２種以上
が併用されてもよい。
アミド繊維よりなるものが好適に用いられる。上記芳香
族ポリアミド繊維としては特に限定されず、例えば、ポ
リパラフェニレンテレフタルアミド、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、ポリメタフェニレンイソフタルアミド等を挙げるこ
とができる。これらは、単独で用いられても、２種以上
が併用されてもよい。
【００１４】上記短繊維の配合量としては、用いる繊維
種により適宜決定すればよいが、上記エチレン−α−オ
レフィン系コポリマー１００重量部に対して、１〜５０
重量部であるのが好ましい。上記範囲外であると、高温
での高弾性率と室温以下での耐屈曲疲労性とを両立する
ことが難しくなる。
種により適宜決定すればよいが、上記エチレン−α−オ
レフィン系コポリマー１００重量部に対して、１〜５０
重量部であるのが好ましい。上記範囲外であると、高温
での高弾性率と室温以下での耐屈曲疲労性とを両立する
ことが難しくなる。
【００１５】本発明の伝動ベルト用短繊維補強エラスト
マー組成物は、加硫後の上記短繊維の配向方向における
１２０℃での貯蔵弾性率が、２５℃での貯蔵弾性率の４
６％以上である。室温・低温での優れた耐屈曲疲労性と
高温での伝動ベルトの耐側圧変形性とを両立させるため
には、本発明の伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組
成物は、架橋後に１２０℃での貯蔵弾性率が２５℃での
貯蔵弾性率の４６％以上を保持していることが必要であ
る。
マー組成物は、加硫後の上記短繊維の配向方向における
１２０℃での貯蔵弾性率が、２５℃での貯蔵弾性率の４
６％以上である。室温・低温での優れた耐屈曲疲労性と
高温での伝動ベルトの耐側圧変形性とを両立させるため
には、本発明の伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組
成物は、架橋後に１２０℃での貯蔵弾性率が２５℃での
貯蔵弾性率の４６％以上を保持していることが必要であ
る。
【００１６】本発明の伝動ベルト用短繊維補強エラスト
マー組成物は、加硫後の上記短繊維の配向方向における
１２０℃での貯蔵弾性率が、６０ＭＰａ以上であること
が好ましい。６０ＭＰａ未満であると、得られた伝導ベ
ルトの耐摩耗性が不充分となることがある。
マー組成物は、加硫後の上記短繊維の配向方向における
１２０℃での貯蔵弾性率が、６０ＭＰａ以上であること
が好ましい。６０ＭＰａ未満であると、得られた伝導ベ
ルトの耐摩耗性が不充分となることがある。
【００１７】本発明の伝動ベルト用短繊維補強エラスト
マー組成物の加硫剤としては特に限定されず、例えば、
有機過酸化物、硫黄等を挙げることができる。本発明の
伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成物は、更に、
例えば、他のゴム、カーボンブラック、炭酸カルシウ
ム、タルク、粘度、シリカ等の充填剤；プロセスオイル
等の可塑剤；酸化防止剤、ワックス、顔料、可塑剤、軟
化剤等を含有していてもよい。
マー組成物の加硫剤としては特に限定されず、例えば、
有機過酸化物、硫黄等を挙げることができる。本発明の
伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成物は、更に、
例えば、他のゴム、カーボンブラック、炭酸カルシウ
ム、タルク、粘度、シリカ等の充填剤；プロセスオイル
等の可塑剤；酸化防止剤、ワックス、顔料、可塑剤、軟
化剤等を含有していてもよい。
【００１８】本発明の伝動ベルト用短繊維補強エラスト
マー組成物は伝動ベルトの構成部材とすることができ
る。そこで、上記伝動ベルトの一実施形態であるＶベル
トについて図１に基づいて説明する。上記Ｖベルトは、
通常、図１に示すように、心線１１が接着埋設された接
着ゴム層１２と、この接着ゴム層１２に積層された底ゴ
ム層１３とから構成されており、これに必要に応じて上
部帆布１４、下部帆布１５を接着させて構成されてい
る。なお、上記接着ゴム層１２に上記底ゴム層１３を積
層する際には、上記接着ゴム層１２と上記底ゴム層１３
との界面に芯体支持層を形成した後、上記芯体支持層を
介して積層してもよい。本発明の伝動ベルト用短繊維補
強エラストマー組成物は、例えば、伝動ベルトの一実施
形態である上記Ｖベルトの接着ゴム層１２又は底ゴム層
１３として好適に用いられる。
マー組成物は伝動ベルトの構成部材とすることができ
る。そこで、上記伝動ベルトの一実施形態であるＶベル
トについて図１に基づいて説明する。上記Ｖベルトは、
通常、図１に示すように、心線１１が接着埋設された接
着ゴム層１２と、この接着ゴム層１２に積層された底ゴ
ム層１３とから構成されており、これに必要に応じて上
部帆布１４、下部帆布１５を接着させて構成されてい
る。なお、上記接着ゴム層１２に上記底ゴム層１３を積
層する際には、上記接着ゴム層１２と上記底ゴム層１３
との界面に芯体支持層を形成した後、上記芯体支持層を
介して積層してもよい。本発明の伝動ベルト用短繊維補
強エラストマー組成物は、例えば、伝動ベルトの一実施
形態である上記Ｖベルトの接着ゴム層１２又は底ゴム層
１３として好適に用いられる。
【００１９】上記心線としては、例えば、ポリエステル
系コード等を挙げることができる。上記帆布としては、
例えば、綿、綿とポリエステルとの混紡からなるもの、
綿とポリアミドとの混紡からなるもの等を挙げることが
できる。
系コード等を挙げることができる。上記帆布としては、
例えば、綿、綿とポリエステルとの混紡からなるもの、
綿とポリアミドとの混紡からなるもの等を挙げることが
できる。
【００２０】本発明の伝動ベルト用短繊維補強エラスト
マー組成物を用いて得られる伝動ベルトとしては、通
常、伝動ベルトとして用いられるものであれば特に限定
されず、例えば、図１に示したＶベルト、Ｖリブドベル
ト等の摩擦伝動ベルト；タイミングベルト等のかみ合い
伝動ベルト等の自動車用、一般産業用の伝動ベルト等を
挙げることができる。上記伝動ベルトも本発明の一つで
ある。
マー組成物を用いて得られる伝動ベルトとしては、通
常、伝動ベルトとして用いられるものであれば特に限定
されず、例えば、図１に示したＶベルト、Ｖリブドベル
ト等の摩擦伝動ベルト；タイミングベルト等のかみ合い
伝動ベルト等の自動車用、一般産業用の伝動ベルト等を
挙げることができる。上記伝動ベルトも本発明の一つで
ある。
【００２１】本発明の伝動ベルト用短繊維補強エラスト
マー組成物は高温での高弾性率と室温以下での耐屈曲疲
労性を両立したものである。本発明の伝動ベルト用短繊
維補強エラストマー組成物を構成部材とする伝動ベルト
は、耐熱性・耐寒性・耐久性に加えて、高温での耐側圧
変形性と室温以下での耐屈曲疲労性との双方に優れてい
る。
マー組成物は高温での高弾性率と室温以下での耐屈曲疲
労性を両立したものである。本発明の伝動ベルト用短繊
維補強エラストマー組成物を構成部材とする伝動ベルト
は、耐熱性・耐寒性・耐久性に加えて、高温での耐側圧
変形性と室温以下での耐屈曲疲労性との双方に優れてい
る。
【００２２】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
【００２３】表１に本実施例に用いたポリマーを示し
た。
た。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１に示したポリマーを用いて、ポリマー
１００重量部あたり、Ｎ３３０カーボン７０重量部、パ
ラフィン系オイル２０重量部、硫黄１．５重量部、加硫
促進剤２．５重量部、ナイロン短繊維２０重量部を配合
・混練し未加硫のゴム組成物を得た。なお、これらの配
合剤は、それぞれ以下のとおりである。 Ｎ３３０カーボン：シースト３（東海カーボン社製） パラフィン系オイル：ダイアナプロセスオイルＰＷ３８
０（出光興産社製） 加硫促進剤：ノクセラーＴＳ（大内新興化学工業社製）
２．０ｐｈｒとノクセラーＭ（大内新興化学工業社製）
０．５ｐｈｒとの混合物 ナイロン短繊維：旭化成ナイロン６６，タイプＴ−５
（旭化成工業社製）の１ｍｍカットファイバー
１００重量部あたり、Ｎ３３０カーボン７０重量部、パ
ラフィン系オイル２０重量部、硫黄１．５重量部、加硫
促進剤２．５重量部、ナイロン短繊維２０重量部を配合
・混練し未加硫のゴム組成物を得た。なお、これらの配
合剤は、それぞれ以下のとおりである。 Ｎ３３０カーボン：シースト３（東海カーボン社製） パラフィン系オイル：ダイアナプロセスオイルＰＷ３８
０（出光興産社製） 加硫促進剤：ノクセラーＴＳ（大内新興化学工業社製）
２．０ｐｈｒとノクセラーＭ（大内新興化学工業社製）
０．５ｐｈｒとの混合物 ナイロン短繊維：旭化成ナイロン６６，タイプＴ−５
（旭化成工業社製）の１ｍｍカットファイバー
【００２６】上記の方法により作製した未加硫ゴム組成
物を１６０℃で３分間プレス加硫することにより２ｍｍ
厚の加硫ゴムシートを作製した。更に、未加硫ゴム組成
物を底ゴム層とするＶリブドベルトを常法により成形・
加硫し作製した。
物を１６０℃で３分間プレス加硫することにより２ｍｍ
厚の加硫ゴムシートを作製した。更に、未加硫ゴム組成
物を底ゴム層とするＶリブドベルトを常法により成形・
加硫し作製した。
【００２７】上記の未加硫ゴム組成物、加硫ゴムシー
ト、Ｖリブドベルトに対して以下の評価を行った。 （１）未加硫ゴム組成物のムーニー粘度の測定 ＪＩＳ Ｋ ６３００に準拠して、未加硫ゴム組成物の
ムーニー粘度（ＭＬ（１＋４）１００℃）を求めた。 （２）未加硫ゴム組成物のグリーン強度の測定 ２ｍｍ厚の未加硫ゴムシートによりＪＩＳ３号ダンベル
形状の試料片を打ち抜き、常温で５００ｃｍ／分の引張
速度で引張試験を行い。破断までの最大応力を未伸張時
の試料の断面積で除することによりグリーン強度を求め
た。
ト、Ｖリブドベルトに対して以下の評価を行った。 （１）未加硫ゴム組成物のムーニー粘度の測定 ＪＩＳ Ｋ ６３００に準拠して、未加硫ゴム組成物の
ムーニー粘度（ＭＬ（１＋４）１００℃）を求めた。 （２）未加硫ゴム組成物のグリーン強度の測定 ２ｍｍ厚の未加硫ゴムシートによりＪＩＳ３号ダンベル
形状の試料片を打ち抜き、常温で５００ｃｍ／分の引張
速度で引張試験を行い。破断までの最大応力を未伸張時
の試料の断面積で除することによりグリーン強度を求め
た。
【００２８】（３）未加硫ゴム組成物のタック力の測定 東洋精機社製のＰＩＣＭＡタックテスターを用いて、混
練り・シート出し後、２４時間放置した未加硫ゴム組成
物のシート（１ｍｍ厚）を試料として、荷重４．９Ｎ、
ダウンスピード３０ｃｍ／分、アップスピード１００ｃ
ｍ／分、接触時間１０秒でタック力の測定を行った。
練り・シート出し後、２４時間放置した未加硫ゴム組成
物のシート（１ｍｍ厚）を試料として、荷重４．９Ｎ、
ダウンスピード３０ｃｍ／分、アップスピード１００ｃ
ｍ／分、接触時間１０秒でタック力の測定を行った。
【００２９】（４）未加硫ゴム組成物のロール加工性の
評価 １０インチロールミルのロール表面温度を８０℃±５
℃、ニップ間隔を１ｍｍに設定し、充分な量（８００ｇ
以上）の未加硫ゴム組成物をロールに巻き付かせた後、
１分ごとにニップ間隔を０．５ｍｍずつ広げていき、ロ
ール全周にバギングが観測された時点での累積時間をバ
ギング時間とし、ロール加工性の指標とした。ロール加
工性が優れているほど、バギングが起こるニップ間隔が
広いので、バギング時間が長くなる。
評価 １０インチロールミルのロール表面温度を８０℃±５
℃、ニップ間隔を１ｍｍに設定し、充分な量（８００ｇ
以上）の未加硫ゴム組成物をロールに巻き付かせた後、
１分ごとにニップ間隔を０．５ｍｍずつ広げていき、ロ
ール全周にバギングが観測された時点での累積時間をバ
ギング時間とし、ロール加工性の指標とした。ロール加
工性が優れているほど、バギングが起こるニップ間隔が
広いので、バギング時間が長くなる。
【００３０】（５）加硫ゴムの室温での引張強度の測定 加硫ゴムシートよりＪＩＳ３号ダンベル形状の試料を抜
き取り、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、常温雰囲気
で引張強度の測定を行った。 （６）加硫ゴムシートの動的弾性率の測定（引張モー
ド） 静歪み１％、動歪み０．１％で短繊維の配向方向の貯蔵
弾性率を周波数１０Ｈｚで２５℃と１２０℃の温度の貯
蔵弾性率を測定し、１２０℃での貯蔵弾性率（Ｂ）の２
５℃での貯蔵弾性率（Ａ）に対する割合（Ｂ／Ａ）を百
分率で求めた。
き取り、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、常温雰囲気
で引張強度の測定を行った。 （６）加硫ゴムシートの動的弾性率の測定（引張モー
ド） 静歪み１％、動歪み０．１％で短繊維の配向方向の貯蔵
弾性率を周波数１０Ｈｚで２５℃と１２０℃の温度の貯
蔵弾性率を測定し、１２０℃での貯蔵弾性率（Ｂ）の２
５℃での貯蔵弾性率（Ａ）に対する割合（Ｂ／Ａ）を百
分率で求めた。
【００３１】（７）ベルトの摩耗減量の測定 作製したＶリブドベルトを用いて、図２に示す試験条件
で１２０℃雰囲気で２４時間後の摩耗重量を試験前のベ
ルト重量で除することによりベルトの摩耗減量（％）と
した。耐摩耗性に優れるほど、摩耗減量は少ない。 （８）ベルトの常温屈曲寿命（クラック寿命）の評価 作製したＶリブドベルトを用いて、図３に示す試験条件
で常温雰囲気で屈曲試験を行った。底ゴム層にクラック
が発生するまでの時間を屈曲疲労寿命とした。
で１２０℃雰囲気で２４時間後の摩耗重量を試験前のベ
ルト重量で除することによりベルトの摩耗減量（％）と
した。耐摩耗性に優れるほど、摩耗減量は少ない。 （８）ベルトの常温屈曲寿命（クラック寿命）の評価 作製したＶリブドベルトを用いて、図３に示す試験条件
で常温雰囲気で屈曲試験を行った。底ゴム層にクラック
が発生するまでの時間を屈曲疲労寿命とした。
【００３２】（９）繊維の動的弾性率の測定（引張モー
ド） 加硫ゴムの補強に使われた短繊維と同種の繊維のモノフ
ィラメントを用いて、静歪み１％、動歪み０．１％、周
波数１０Ｈｚで２５℃と１２０℃の温度の貯蔵弾性率を
測定し、１２０℃での貯蔵弾性率（Ｂ）の２５℃での貯
蔵弾性率（Ａ）に対する割合（Ｂ／Ａ）を百分率で求め
た。表２に各サンプルに関しての結果を示した。
ド） 加硫ゴムの補強に使われた短繊維と同種の繊維のモノフ
ィラメントを用いて、静歪み１％、動歪み０．１％、周
波数１０Ｈｚで２５℃と１２０℃の温度の貯蔵弾性率を
測定し、１２０℃での貯蔵弾性率（Ｂ）の２５℃での貯
蔵弾性率（Ａ）に対する割合（Ｂ／Ａ）を百分率で求め
た。表２に各サンプルに関しての結果を示した。
【００３３】
【表２】
【００３４】表２よりＶリブドベルトの１２０℃雰囲気
下での摩耗減量を３％以下にするためには１２０℃での
加硫ゴムの貯蔵弾性率が６０ＰＭａ以上必要であること
がわかった。そこで、全てのポリマーに関して加硫ゴム
の１２０℃での貯蔵弾性率が６０ＭＰａになるようにＮ
３３０カーボンブラックの量を調節したサンプルを調製
し、これらよりなるＶリブドベルトの評価を行った。結
果を表３に示した。
下での摩耗減量を３％以下にするためには１２０℃での
加硫ゴムの貯蔵弾性率が６０ＰＭａ以上必要であること
がわかった。そこで、全てのポリマーに関して加硫ゴム
の１２０℃での貯蔵弾性率が６０ＭＰａになるようにＮ
３３０カーボンブラックの量を調節したサンプルを調製
し、これらよりなるＶリブドベルトの評価を行った。結
果を表３に示した。
【００３５】
【表３】
【００３６】全てのサンプルで加硫ゴムの１２０℃での
貯蔵弾性率を６０ＭＰａに調節したので、ベルトの摩耗
減量はいずれのサンプルでも３％以下になった。表３に
おいてベルトのクラック寿命を比較すると５０００時間
以上のクラック寿命を達成するためには２５℃での加硫
ゴムの貯蔵弾性率が１３０ＭＰａ以下であることが必要
あることがわかった。１２０℃での貯蔵弾性率が６０Ｍ
Ｐａである場合に、２５℃での貯蔵弾性率が１３０ＭＰ
ａ以下であるためには１２０℃での貯蔵弾性率の２５℃
での貯蔵弾性率に対する比が百分率で４６％以上である
必要がある。上記の条件を満たすことにより、ベルトの
常温クラック寿命（耐屈曲疲労性）と１２０℃での耐側
圧変形性（耐摩耗性）の両立が可能となった。
貯蔵弾性率を６０ＭＰａに調節したので、ベルトの摩耗
減量はいずれのサンプルでも３％以下になった。表３に
おいてベルトのクラック寿命を比較すると５０００時間
以上のクラック寿命を達成するためには２５℃での加硫
ゴムの貯蔵弾性率が１３０ＭＰａ以下であることが必要
あることがわかった。１２０℃での貯蔵弾性率が６０Ｍ
Ｐａである場合に、２５℃での貯蔵弾性率が１３０ＭＰ
ａ以下であるためには１２０℃での貯蔵弾性率の２５℃
での貯蔵弾性率に対する比が百分率で４６％以上である
必要がある。上記の条件を満たすことにより、ベルトの
常温クラック寿命（耐屈曲疲労性）と１２０℃での耐側
圧変形性（耐摩耗性）の両立が可能となった。
【００３７】表３において、上記の貯蔵弾性率の比が４
６％以上になったサンプルに用いられたポリマーはｋｅ
ｌｔａｎ５２０、ｋｅｌｔａｎ３１２、ｋｅｌｔａｎ５
１２、ｋｅｌｔａｎ６３８０Ｂであり、いずれのポリマ
ーもエチレン含量は６０重量％以下であることがわかっ
た。エチレン含量が６０重量％を超えるポリマーを用い
た場合、いずれも貯蔵弾性率が４６％を下回り、上記の
ベルト性能の両立は不可能であった。これはエチレン含
量が６０重量％以上になるとポリマーの結晶性が高くな
り、室温での貯蔵弾性率が高くなり、反対に結晶の溶融
により１２０℃での貯蔵弾性率は低くなるためであると
考えられる。
６％以上になったサンプルに用いられたポリマーはｋｅ
ｌｔａｎ５２０、ｋｅｌｔａｎ３１２、ｋｅｌｔａｎ５
１２、ｋｅｌｔａｎ６３８０Ｂであり、いずれのポリマ
ーもエチレン含量は６０重量％以下であることがわかっ
た。エチレン含量が６０重量％を超えるポリマーを用い
た場合、いずれも貯蔵弾性率が４６％を下回り、上記の
ベルト性能の両立は不可能であった。これはエチレン含
量が６０重量％以上になるとポリマーの結晶性が高くな
り、室温での貯蔵弾性率が高くなり、反対に結晶の溶融
により１２０℃での貯蔵弾性率は低くなるためであると
考えられる。
【００３８】表２、表３と同様のポリマーを用いて、短
繊維としてナイロン単繊維２０重量部の代わりに芳香族
ポリアミド繊維の１つである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（帝人
社製、テクノーラ）の１ｍｍカットファイバー３．５重
量部を用いた。結果を表４に示した。
繊維としてナイロン単繊維２０重量部の代わりに芳香族
ポリアミド繊維の１つである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（帝人
社製、テクノーラ）の１ｍｍカットファイバー３．５重
量部を用いた。結果を表４に示した。
【００３９】
【表４】
【００４０】ここでは２５℃での加硫ゴムシートの貯蔵
弾性率が１００ＭＰａになるようにＮ３３０カーボンブ
ラックの量を調整した。２５℃での貯蔵弾性率が１００
ＭＰａと低いので、ベルトのクラック寿命はいずれのサ
ンプルにおいても７０００時間以上と充分であった。ま
た、１２０℃と２５℃での貯蔵弾性率比も６０％以上を
保持しているので、ベルトの摩耗減量も３％以下を達成
した。
弾性率が１００ＭＰａになるようにＮ３３０カーボンブ
ラックの量を調整した。２５℃での貯蔵弾性率が１００
ＭＰａと低いので、ベルトのクラック寿命はいずれのサ
ンプルにおいても７０００時間以上と充分であった。ま
た、１２０℃と２５℃での貯蔵弾性率比も６０％以上を
保持しているので、ベルトの摩耗減量も３％以下を達成
した。
【００４１】表２及び表３で用いたナイロン短繊維は繊
維そのもののモノフィラメントでの１２０℃と２５℃で
の貯蔵弾性率の比が３７％と低いのに対して、表４の例
で用いたテクノーラは８６％と高い値であった。従っ
て、加硫ゴムの補強に用いる短繊維の貯蔵弾性率が８０
％以上の高いものを用いるとポリマーの種類によらず、
加硫ゴムの貯蔵弾性率比が６０％以上になり、ベルト特
性の両立が可能になることが示された。
維そのもののモノフィラメントでの１２０℃と２５℃で
の貯蔵弾性率の比が３７％と低いのに対して、表４の例
で用いたテクノーラは８６％と高い値であった。従っ
て、加硫ゴムの補強に用いる短繊維の貯蔵弾性率が８０
％以上の高いものを用いるとポリマーの種類によらず、
加硫ゴムの貯蔵弾性率比が６０％以上になり、ベルト特
性の両立が可能になることが示された。
【００４２】
【発明の効果】本発明の伝動ベルト用短繊維補強エラス
トマー組成物は、高温での高弾性率と室温以下での耐屈
曲疲労性を両立したものになる。上記エラストマー組成
物を用いた伝動ベルト耐熱性・耐寒性・耐久性に加え
て、高温での耐側圧変形性、耐摩耗性と室温以下での耐
屈曲疲労性とのいずれにも優れる。
トマー組成物は、高温での高弾性率と室温以下での耐屈
曲疲労性を両立したものになる。上記エラストマー組成
物を用いた伝動ベルト耐熱性・耐寒性・耐久性に加え
て、高温での耐側圧変形性、耐摩耗性と室温以下での耐
屈曲疲労性とのいずれにも優れる。
【図１】本発明の伝動ベルトの一の実施形態であるＶベ
ルトを模式的に示した一部切り欠き斜視図である。
ルトを模式的に示した一部切り欠き斜視図である。
【図２】ベルトの摩耗減量を測定するための試験条件を
示した図である。
示した図である。
【図３】ベルトの常温屈曲寿命を評価するための屈曲試
験条件を示した図である。
験条件を示した図である。
１１ 芯線 １２ 接着ゴム層 １３ 底ゴム層 １４、１５ 帆布
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ１６Ｇ 5/06 Ｆ１６Ｇ 5/06 Ｃ
Claims (7)
- 【請求項１】 少なくともエチレン−α−オレフィン系
コポリマー及び短繊維からなる伝動ベルト用短繊維補強
エラストマー組成物であって、加硫後の前記短繊維の配
向方向における１２０℃での貯蔵弾性率は、２５℃での
貯蔵弾性率の４６％以上であることを特徴とする伝動ベ
ルト用短繊維補強エラストマー組成物。 - 【請求項２】 加硫後の短繊維の配向方向における１２
０℃での貯蔵弾性率は、６０ＭＰａ以上であることを特
徴とする請求項１記載の伝動ベルト用短繊維補強エラス
トマー組成物。 - 【請求項３】 エチレン−α−オレフィン系コポリマー
は、エチレンの含量が６０重量％以下であることを特徴
とする請求項１又は２記載の伝動ベルト用短繊維補強エ
ラストマー組成物。 - 【請求項４】 短繊維は、モノフィラメントの１２０℃
での貯蔵弾性率が２５℃での貯蔵弾性率の８０％以上で
ある繊維よりなることを特徴とする請求項１、２又は３
記載の伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成物。 - 【請求項５】 短繊維は、芳香族ポリアミド繊維よりな
ることを特徴とする請求項４記載の伝動ベルト用短繊維
補強エラストマー組成物。 - 【請求項６】 エチレン−α−オレフィン系コポリマー
は、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−プロ
ピレン−ジエンターポリマー、及び、エチレン−オクテ
ンコポリマーからなる群より選ばれる少なくとも１種の
ポリマーであることを特徴とする請求項１、２、３、４
又は５記載の伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成
物。 - 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５又は６記載の
伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成物を構成部材
とすることを特徴とする伝動ベルト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000128129A JP2001310951A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成物及び伝動ベルト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000128129A JP2001310951A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成物及び伝動ベルト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001310951A true JP2001310951A (ja) | 2001-11-06 |
Family
ID=18637616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000128129A Withdrawn JP2001310951A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 伝動ベルト用短繊維補強エラストマー組成物及び伝動ベルト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001310951A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007018148A1 (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Bando Chemical Industries, Ltd. | 伝動ベルト用ゴム組成物及び伝動ベルト |
| US7189785B2 (en) | 2002-04-23 | 2007-03-13 | Bando Chemical Industries, Ltd. | Rubber composition for high-load transmission belt and high-load transmission belt from the rubber composition |
| JP2007232205A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-09-13 | Mitsuboshi Belting Ltd | 摩擦伝動ベルト |
| JP2017020127A (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-26 | 旭化成株式会社 | 伝動ベルト用ポリアミド繊維、並びにそれを用いたコード、織物、及び伝動ベルト |
| CN108797122A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-11-13 | 广西民族大学 | 一种热牵引聚酰胺纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料及其制备方法 |
| JP2019124347A (ja) * | 2017-10-23 | 2019-07-25 | 三ツ星ベルト株式会社 | 五角形ベルト及びそれを用いた伝達装置 |
| JP7421307B2 (ja) | 2018-11-29 | 2024-01-24 | 三井化学株式会社 | 伝動ベルト用組成物 |
-
2000
- 2000-04-27 JP JP2000128129A patent/JP2001310951A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7189785B2 (en) | 2002-04-23 | 2007-03-13 | Bando Chemical Industries, Ltd. | Rubber composition for high-load transmission belt and high-load transmission belt from the rubber composition |
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| JP4672603B2 (ja) * | 2005-08-31 | 2011-04-20 | 三ツ星ベルト株式会社 | 摩擦伝動ベルト |
| JP2017020127A (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-26 | 旭化成株式会社 | 伝動ベルト用ポリアミド繊維、並びにそれを用いたコード、織物、及び伝動ベルト |
| JP2019124347A (ja) * | 2017-10-23 | 2019-07-25 | 三ツ星ベルト株式会社 | 五角形ベルト及びそれを用いた伝達装置 |
| JP7160618B2 (ja) | 2017-10-23 | 2022-10-25 | 三ツ星ベルト株式会社 | 五角形ベルト及びそれを用いた伝達装置 |
| CN108797122A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-11-13 | 广西民族大学 | 一种热牵引聚酰胺纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料及其制备方法 |
| JP7421307B2 (ja) | 2018-11-29 | 2024-01-24 | 三井化学株式会社 | 伝動ベルト用組成物 |
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