JP2023119377A - Composition for transmission belt - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は伝動ベルト用組成物に関する。 The present invention relates to a composition for power transmission belts.
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ベルトおよびVリブドベルトなどの摩擦伝動ベルトとして、ならびに、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、スクーターおよび一般産業分野などに広く用いられている。 Power transmission belts are widely used in automobiles, scooters and general industrial fields, for example, as friction transmission belts such as V-belts and V-ribbed belts such as wrapped belts and raw edge belts, and as meshing transmission belts such as timing belts. there is
このような伝動ベルトには、粘着性、高弾性および耐摩耗性が必要とされている。これらの特性を満たすため、伝動ベルトを構成するゴム材料としてクロロプレンゴムが多く使用されている。しかしながら、近年、耐熱性および耐寒性の改良要求および軽量化の要求がますます高くなっていることから、クロロプレンゴムに代えてエチレン・プロピレン・非共役ポリエン共重合体(EPT)ゴムを用いることが検討されている(例えば、特許文献1および2参照)。 Adhesion, high elasticity and wear resistance are required for such transmission belts. In order to satisfy these characteristics, chloroprene rubber is often used as a rubber material for power transmission belts. However, in recent years, the demand for improved heat resistance and cold resistance as well as for lighter weight has increased, and ethylene/propylene/non-conjugated polyene copolymer (EPT) rubber has been used in place of chloroprene rubber. It is being studied (see Patent Documents 1 and 2, for example).
特許文献1および2ではEPTゴムに短繊維を配合しているが、EPTゴムは短繊維との相溶性が悪いため、混練性不良や粘着性不足に伴うベルト成形加工が困難になる傾向がある。また、成形加工時に必要となるグリーン強度(架橋前の強度)のさらなる向上も求められている。 In Patent Documents 1 and 2, short fibers are blended into EPT rubber, but since EPT rubber has poor compatibility with short fibers, it tends to be difficult to form a belt due to poor kneading and insufficient adhesiveness. . In addition, further improvement in green strength (strength before cross-linking) required during molding is also required.
本発明の課題は、成形加工性に有利な粘着性およびグリーン強度に優れた伝動ベルト用組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a composition for a power transmission belt that is excellent in adhesiveness and green strength, which is advantageous for moldability.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、特定のエチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体、カーボンブラック、短繊維およびエチレン・α-オレフィン共重合体を特定の量で配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The inventor of the present invention has made intensive studies to solve the above problems. As a result, they found that the above problems could be solved by blending specific amounts of a specific ethylene/α-olefin/non-conjugated polyene copolymer, carbon black, short fibers, and an ethylene/α-olefin copolymer. The present invention has been completed.
本発明の一実施形態である伝動ベルト用組成物は、例えば、エチレン[A1]に由来する構造単位と、炭素数4~20のα-オレフィン[A2]に由来する構造単位と、非共役ポリエン[A3]に由来する構造単位とを有し、下記(1)~(3)の要件を満たすエチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)40~90質量部と、カーボンブラック(B)0.1~200質量部と、短繊維(C)0.1~100質量部と、エチレンに由来する構造単位と、炭素数3~20のα-オレフィンに由来する構造単位とを有するエチレン・α-オレフィン共重合体(D)10~60質量部とを含有する(ただし、成分(A)および(D)の合計を100質量部とする。)。
(1)エチレン[A1]に由来する構造単位と、炭素数4~20のα-オレフィン[A2]に由来する構造単位とのモル比〔[A1]/[A2]〕が、40/60~90/10である。
(2)非共役ポリエン[A3]に由来する構造単位の含有割合が、[A1]、[A2]および[A3]に由来する構造単位の合計を100モル%として、0.1~6.0モル%である。
(3)下記式(i)で表されるB値が1.20以上である。
B値=([EX]+2[Y])/〔2×[E]×([X]+[Y])〕・・・(i)
[ここで[E]、[X]および[Y]は、それぞれ、エチレン[A1]、炭素数4~20のα-オレフィン[A2]、および非共役ポリエン[A3]に由来する構造単位のモル分率を示し、[EX]はエチレン[A1]-炭素数4~20のα-オレフィン[A2]ダイアッド連鎖分率を示す。]
The power transmission belt composition which is one embodiment of the present invention includes, for example, a structural unit derived from ethylene [A1], a structural unit derived from an α-olefin [A2] having 4 to 20 carbon atoms, and a non-conjugated polyene 40 to 90 parts by mass of an ethylene/α-olefin/non-conjugated polyene copolymer (A) having a structural unit derived from [A3] and satisfying the requirements of (1) to (3) below, and carbon black ( B) 0.1 to 200 parts by mass, short fibers (C) 0.1 to 100 parts by mass, a structural unit derived from ethylene, and a structural unit derived from an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms 10 to 60 parts by mass of ethylene/α-olefin copolymer (D) (provided that the total of components (A) and (D) is 100 parts by mass).
(1) The molar ratio [[A1]/[A2]] between the structural unit derived from ethylene [A1] and the structural unit derived from the α-olefin [A2] having 4 to 20 carbon atoms is 40/60 to 90/10.
(2) The content ratio of the structural units derived from the non-conjugated polyene [A3] is 0.1 to 6.0, with the total of the structural units derived from [A1], [A2] and [A3] being 100 mol%. in mol %.
(3) The B value represented by the following formula (i) is 1.20 or more.
B value = ([EX] + 2 [Y]) / [2 x [E] x ([X] + [Y])] (i)
[Here, [E], [X] and [Y] are respectively moles of structural units derived from ethylene [A1], α-olefins having 4 to 20 carbon atoms [A2], and non-conjugated polyene [A3] [EX] indicates ethylene [A1]-C4-C20 α-olefin [A2] diad chain fraction. ]
本発明によれば、成形加工性に有利な粘着性およびグリーン強度に優れる伝動ベルト用組成物を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the composition for transmission belts which is excellent in adhesiveness and green strength which are advantageous for moldability can be provided.
以下、本発明について詳細に説明する。
[伝動ベルト用組成物]
本発明の伝動ベルト用組成物(以下「本発明の組成物」ともいう)は、以下に説明するエチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)と、カーボンブラック(B)と、短繊維(C)と、エチレン・α-オレフィン共重合体(D)とを含有する。
The present invention will be described in detail below.
[Composition for power transmission belt]
The power transmission belt composition of the present invention (hereinafter also referred to as "the composition of the present invention") comprises an ethylene/α-olefin/non-conjugated polyene copolymer (A) described below, carbon black (B), It contains short fibers (C) and an ethylene/α-olefin copolymer (D).
<エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)>
エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)は、エチレン[A1]に由来する構造単位と、炭素数4~20のα-オレフィン[A2]に由来する構造単位と、非共役ポリエン[A3]に由来する構造単位とを有し、下記(1)~(3)の要件を満たす。以下、前記(A)を「成分(A)」ともいう。成分(A)は、一実施態様において、後述する要件(4)または(4')を満たすことが好ましい。
<Ethylene/α-olefin/non-conjugated polyene copolymer (A)>
The ethylene/α-olefin/non-conjugated polyene copolymer (A) comprises a structural unit derived from ethylene [A1], a structural unit derived from an α-olefin [A2] having 4 to 20 carbon atoms, and a non-conjugated polyene. It has a structural unit derived from [A3] and satisfies the following requirements (1) to (3). Hereinafter, the above (A) is also referred to as "component (A)". In one embodiment, component (A) preferably satisfies requirement (4) or (4') described below.
なお、成分(A)は、エチレン[A1]に由来する構造単位と、少なくとも1種類の炭素数4~20のα-オレフィン[A2]に由来する構造単位と、少なくとも1種類の非共役ポリエン[A3]に由来する構造単位とを有することができる。 The component (A) comprises a structural unit derived from ethylene [A1], a structural unit derived from at least one type of α-olefin [A2] having 4 to 20 carbon atoms, and at least one type of non-conjugated polyene [ A3].
(1)エチレン[A1]に由来する構造単位と、炭素数4~20のα-オレフィン[A2]に由来する構造単位とのモル比〔[A1]/[A2]〕が、40/60~90/10である。
(2)非共役ポリエン[A3]に由来する構造単位の含有割合が、[A1]、[A2]および[A3]に由来する構造単位の合計を100モル%として、0.1~6.0モル%である。
(3)下記式(i)で表されるB値が、1.20以上である。
B値=([EX]+2[Y])/〔2×[E]×([X]+[Y])〕・・(i)
ここで[E]、[X]および[Y]は、それぞれ、エチレン[A1]、炭素数4~20のα-オレフィン[A2]、および非共役ポリエン[A3]に由来する構造単位のモル分率を示し、[EX]はエチレン[A1]-炭素数4~20のα-オレフィン[A2]ダイアッド連鎖分率を示す。
(1) The molar ratio [[A1]/[A2]] between the structural unit derived from ethylene [A1] and the structural unit derived from the α-olefin [A2] having 4 to 20 carbon atoms is 40/60 to 90/10.
(2) The content ratio of the structural units derived from the non-conjugated polyene [A3] is 0.1 to 6.0, with the total of the structural units derived from [A1], [A2] and [A3] being 100 mol%. in mol %.
(3) The B value represented by the following formula (i) is 1.20 or more.
B value = ([EX] + 2 [Y]) / [2 x [E] x ([X] + [Y])] (i)
Here, [E], [X] and [Y] are respectively ethylene [A1], α-olefins having 4 to 20 carbon atoms [A2], and non-conjugated polyene [A3]. [EX] indicates the diad chain fraction of ethylene [A1]-α-olefin having 4 to 20 carbon atoms [A2].
炭素数4~20のα-オレフィン[A2]としては、例えば、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ノナデセン、1-エイコセン等の直鎖状α-オレフィン;4-メチル-1-ペンテン、9-メチル-1-デセン、11-メチル-1-ドデセン、12-エチル-1-テトラデセン等の側鎖含有α-オレフィンが挙げられる。これらの中でも、炭素数4~10のα-オレフィンが好ましく、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテンがより好ましく、1-ブテンがさらに好ましい。 The α-olefins [A2] having 4 to 20 carbon atoms include, for example, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-nonadecene, 1 - linear α-olefins such as eicosene; side chain-containing α-olefins such as 4-methyl-1-pentene, 9-methyl-1-decene, 11-methyl-1-dodecene, 12-ethyl-1-tetradecene are mentioned. Among these, α-olefins having 4 to 10 carbon atoms are preferred, 1-butene, 1-hexene and 1-octene are more preferred, and 1-butene is even more preferred.
炭素数4~20のα-オレフィン[A2]は単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。
α-オレフィンがプロピレンであるエチレン・プロピレン・非共役ポリエン共重合体は、得られる組成物同士の粘着力が低く、したがって当該組成物の、成形体および架橋成形体(以下、これらをあわせて「(架橋)成形体」ともいう)への成形性が低い傾向にある。また、この共重合体は、短繊維(C)との混練性も低い傾向にある。
The α-olefins [A2] having 4 to 20 carbon atoms can be used alone or in combination of two or more.
The ethylene/propylene/non-conjugated polyene copolymer in which the α-olefin is propylene has low adhesion between the resulting compositions, and therefore the molded article and crosslinked molded article of the composition (hereinafter collectively referred to as " It tends to be less moldable into a (crosslinked) molded product. In addition, this copolymer tends to have low kneadability with the short fibers (C).
一方、本発明では、ゴム成分として成分(A)を少なくとも用いる。成分(A)は、炭素数4~20のα-オレフィン[A2]に由来する構造単位を有しているので、得られる組成物同士の粘着力が高くなったと推察され、したがって当該組成物の、(架橋)成形体、特に伝動ベルトへの成形性が高い。また、成分(A)は、短繊維(C)との混練性にも優れている。 On the other hand, in the present invention, at least component (A) is used as a rubber component. Since component (A) has a structural unit derived from an α-olefin [A2] having 4 to 20 carbon atoms, it is presumed that the adhesion between the resulting compositions was increased. , (cross-linked) molded products, especially high moldability to power transmission belts. In addition, the component (A) is also excellent in kneadability with the short fibers (C).
非共役ポリエン[A3]としては、例えば、1,4-ヘキサジエン、1,6-オクタジエン、2-メチル-1,5-ヘキサジエン、6-メチル-1,5-ヘプタジエン、7-メチル-1,6-オクタジエン等の鎖状非共役ジエン;シクロヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、メチルテトラヒドロインデン、5-ビニル-2-ノルボルネン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、5-メチレン-2-ノルボルネン、5-イソプロピリデン-2-ノルボルネン、6-クロロメチル-5-イソプロペニル-2-ノルボルネン等の環状非共役ジエン;2,3-ジイソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-エチリデン-3-イソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-プロペニル-2,5-ノルボルナジエン、1,3,7-オクタトリエン、1,4,9-デカトリエン、4,8-ジメチル-1,4,8-デカトリエン、4-エチリデン-8-メチル-1,7-ノナジエン等のトリエンが挙げられる。これらの中でも、1,4-ヘキサジエン等の鎖状非共役ジエン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、5-ビニル-2-ノルボルネン等の環状非共役ジエンが好ましく、環状非共役ジエンがより好ましく、5-エチリデン-2-ノルボルネン、5-ビニル-2-ノルボルネンがさらに好ましい。 Non-conjugated polyenes [A3] include, for example, 1,4-hexadiene, 1,6-octadiene, 2-methyl-1,5-hexadiene, 6-methyl-1,5-heptadiene, 7-methyl-1,6 - Linear non-conjugated dienes such as octadiene; cyclohexadiene, dicyclopentadiene, methyltetrahydroindene, 5-vinyl-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-methylene-2-norbornene, 5-isopropylidene- Cyclic non-conjugated dienes such as 2-norbornene, 6-chloromethyl-5-isopropenyl-2-norbornene; 2,3-diisopropylidene-5-norbornene, 2-ethylidene-3-isopropylidene-5-norbornene, 2 -propenyl-2,5-norbornadiene, 1,3,7-octatriene, 1,4,9-decatriene, 4,8-dimethyl-1,4,8-decatriene, 4-ethylidene-8-methyl-1, Examples include trienes such as 7-nonadiene. Among these, linear non-conjugated dienes such as 1,4-hexadiene, cyclic non-conjugated dienes such as 5-ethylidene-2-norbornene and 5-vinyl-2-norbornene are preferred, and cyclic non-conjugated dienes are more preferred. -ethylidene-2-norbornene and 5-vinyl-2-norbornene are more preferred.
非共役ポリエン[A3]は単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
成分(A)としては、例えば、エチレン・1-ブテン・1,4-ヘキサジエン共重合体、エチレン・1-ペンテン・1,4-ヘキサジエン共重合体、エチレン・1-ヘキセン・1,4-ヘキサジエン共重合体、エチレン・1-へプテン・1,4-ヘキサジエン共重合体、エチレン・1-オクテン・1,4-ヘキサジエン共重合体、エチレン・1-ノネン・1,4-ヘキサジエン共重合体、エチレン・1-デセン・1,4-ヘキサジエン共重合体、エチレン・1-ブテン・1-オクテン・1,4-ヘキサジエン共重合体、エチレン・1-ブテン・5-エチリデン-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-ペンテン・5-エチリデン-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-ヘキセン・5-エチリデン-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-へプテン・5-エチリデン-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-オクテン・5-エチリデン-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-ノネン・5-エチリデン-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-デセン・5-エチリデン-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-ブテン・1-オクテン・5-エチリデン-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-ブテン・5-エチリデン-2-ノルボルネン・5-ビニル-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-ペンテン・5-エチリデン-2-ノルボルネン・5-ビニル-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-ヘキセン・5-エチリデン-2-ノルボルネン・5-ビニル-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-へプテン・5-エチリデン-2-ノルボルネン・5-ビニル-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-オクテン・5-エチリデン-2-ノルボルネン・5-ビニル-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-ノネン・5-エチリデン-2-ノルボルネン・5-ビニル-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-デセン・5-エチリデン-2-ノルボルネン・5-ビニル-2-ノルボルネン共重合体、エチレン・1-ブテン・1-オクテン・5-エチリデン-2-ノルボルネン・5-ビニル-2-ノルボルネン共重合体が挙げられる。
Non-conjugated polyene [A3] can be used alone or in combination of two or more.
Component (A) includes, for example, ethylene/1-butene/1,4-hexadiene copolymer, ethylene/1-pentene/1,4-hexadiene copolymer, ethylene/1-hexene/1,4-hexadiene Copolymers, ethylene/1-heptene/1,4-hexadiene copolymers, ethylene/1-octene/1,4-hexadiene copolymers, ethylene/1-nonene/1,4-hexadiene copolymers, Ethylene/1-decene/1,4-hexadiene copolymer, Ethylene/1-butene/1-octene/1,4-hexadiene copolymer, Ethylene/1-butene/5-ethylidene-2-norbornene copolymer , ethylene/1-pentene/5-ethylidene-2-norbornene copolymer, ethylene/1-hexene/5-ethylidene-2-norbornene copolymer, ethylene/1-heptene/5-ethylidene-2-norbornene copolymer Polymer, ethylene/1-octene/5-ethylidene-2-norbornene copolymer, ethylene/1-nonene/5-ethylidene-2-norbornene copolymer, ethylene/1-decene/5-ethylidene-2-norbornene copolymers, ethylene/1-butene/1-octene/5-ethylidene-2-norbornene copolymers, ethylene/1-butene/5-ethylidene-2-norbornene/5-vinyl-2-norbornene copolymers, ethylene/1-pentene/5-ethylidene-2-norbornene/5-vinyl-2-norbornene copolymer, ethylene/1-hexene/5-ethylidene-2-norbornene/5-vinyl-2-norbornene copolymer, Ethylene/1-heptene/5-ethylidene-2-norbornene/5-vinyl-2-norbornene copolymer, Ethylene/1-octene/5-ethylidene-2-norbornene/5-vinyl-2-norbornene copolymer , ethylene/1-nonene/5-ethylidene-2-norbornene/5-vinyl-2-norbornene copolymer, ethylene/1-decene/5-ethylidene-2-norbornene/5-vinyl-2-norbornene copolymer , ethylene/1-butene/1-octene/5-ethylidene-2-norbornene/5-vinyl-2-norbornene copolymers.
《要件(1)》
成分(A)は、(1)エチレン[A1]に由来する構造単位と、炭素数4~20のα-オレフィン[A2]に由来する構造単位とのモル比〔[A1]/[A2]〕が、40/60~90/10である。モル比が前記範囲にある成分(A)は、低温でのゴム弾性と常温での引張強度とのバランスに優れる。
《Requirements (1)》
Component (A) consists of (1) a molar ratio of a structural unit derived from ethylene [A1] to a structural unit derived from an α-olefin [A2] having 4 to 20 carbon atoms [[A1]/[A2]]. is 40/60 to 90/10. Component (A) having a molar ratio within the above range has an excellent balance between rubber elasticity at low temperature and tensile strength at room temperature.
[A1]/[A2]の下限は、好ましくは45/55、より好ましくは50/50、特に好ましくは55/45である。また、[A1]/[A2]の上限は、好ましくは80/20、より好ましくは75/25、さらに好ましくは70/30である。 The lower limit of [A1]/[A2] is preferably 45/55, more preferably 50/50, and particularly preferably 55/45. Also, the upper limit of [A1]/[A2] is preferably 80/20, more preferably 75/25, still more preferably 70/30.
《要件(2)》
成分(A)は、(2)非共役ポリエン[A3]に由来する構造単位の含有割合が、前記[A1]に由来する構造単位、前記[A2]に由来する構造単位および前記[A3]に由来する構造単位の合計を100モル%として、0.1~6.0モル%である。この含有割合が前記範囲にある成分(A)は、充分な架橋性および柔軟性を有する。
《Requirement (2)》
In the component (A), (2) the content ratio of the structural units derived from the non-conjugated polyene [A3] is the structural units derived from the [A1], the structural units derived from the [A2], and the structural units derived from the [A3]. It is 0.1 to 6.0 mol % when the total of derived structural units is taken as 100 mol %. Component (A) having this content within the above range has sufficient crosslinkability and flexibility.
前記[A3]に由来する構造単位の含有割合の下限は、好ましくは0.5モル%である。前記[A3]に由来する構造単位の含有割合の上限は、好ましくは4.0モル%、より好ましくは3.5モル%、さらに好ましくは3.0モル%である。 The lower limit of the content of structural units derived from [A3] is preferably 0.5 mol %. The upper limit of the content of the structural unit derived from [A3] is preferably 4.0 mol %, more preferably 3.5 mol %, still more preferably 3.0 mol %.
《要件(3)》
成分(A)は、(3)前記式(i)で表されるB値が、1.20以上、好ましくは1.20~1.80、より好ましくは1.22~1.40である。
《Requirement (3)》
(3) Component (A) has a B value represented by formula (i) of 1.20 or more, preferably 1.20 to 1.80, and more preferably 1.22 to 1.40.
B値が1.20未満のエチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体は、低温での圧縮永久ひずみが大きくなり、低温でのゴム弾性と常温での引張強度とのバランスに優れないおそれがある。B値が1.20以上である成分(A)は、共重合体を構成するモノマー単位の交互性が高く結晶性が低いため、得られる組成物の加工性が向上する。 Ethylene/α-olefin/non-conjugated polyene copolymers with a B value of less than 1.20 have a large compression set at low temperatures, and may not have an excellent balance between rubber elasticity at low temperatures and tensile strength at room temperature. There is The component (A) having a B value of 1.20 or more has high alternating monomer units constituting the copolymer and low crystallinity, so that the processability of the resulting composition is improved.
なお、B値は、共重合体中における共重合モノマー連鎖分布のランダム性を示す指標であり、前記式(i)中の[E]、[X]、[Y]、[EX]は、13C-NMRスペクトルを測定し、J. C. Randall [Macromolecules, 15, 353 (1982)]、J. Ray [Macromolecules, 10, 773 (1977)]らの報告に基づいて求めることができる。一方、前記(1)~(2)における、エチレン[A1]に由来する構造単位、炭素数4~20のα-オレフィン[A2]に由来する構造単位および非共役ポリエン[A3]に由来する構造単位のモル量は、1H-NMRスペクトルメーターによる強度測定によって求めることができる。 The B value is an index indicating the randomness of the copolymerization monomer chain distribution in the copolymer, and [E], [X], [Y], and [EX] in the formula (i) are 13 The C-NMR spectrum can be measured and determined based on reports by JC Randall [Macromolecules, 15, 353 (1982)], J. Ray [Macromolecules, 10, 773 (1977)]. On the other hand, in (1) to (2) above, the structural unit derived from ethylene [A1], the structural unit derived from α-olefin [A2] having 4 to 20 carbon atoms, and the structure derived from non-conjugated polyene [A3] The molar amount of units can be determined by intensity measurement with a 1 H-NMR spectrometer.
《要件(4)》
成分(A)は、(4)100℃におけるムーニー粘度ML(1+4)100℃が、好ましくは5~150、より好ましくは5~100、さらに好ましくは5~50である。ムーニー粘度が前記範囲にある成分(A)は、加工性および流動性が良好であり、また良好な後処理品質(リボンハンドリング性)を示すと共に優れたゴム物性を有する。
《Requirement (4)》
Component (A) has (4) Mooney viscosity ML (1+4) 100°C at 100°C of preferably 5 to 150, more preferably 5 to 100, still more preferably 5 to 50. Component (A) having a Mooney viscosity within the above range has good processability and fluidity, exhibits good post-treatment quality (ribbon handleability), and has excellent rubber physical properties.
《要件(4')》
成分(A)は、(4')125℃におけるムーニー粘度ML(1+4)125℃が、好ましくは3~100、より好ましくは3~70、さらに好ましくは3~30である。ムーニー粘度が前記範囲にある成分(A)は、加工性および流動性が良好であり、また良好な後処理品質(リボンハンドリング性)を示すと共に優れたゴム物性を有する。
<<Requirement (4')>>
Component (A) (4′) has a Mooney viscosity ML (1+4) of 125°C at 125°C of preferably 3 to 100, more preferably 3 to 70, still more preferably 3 to 30. Component (A) having a Mooney viscosity within the above range has good processability and fluidity, exhibits good post-treatment quality (ribbon handleability), and has excellent rubber physical properties.
本発明の組成物は、1種の成分(A)を含有してもよく、2種以上の成分(A)を含有してもよい。
本発明の組成物における成分(A)の含有量は、成分(A)と後述する成分(D)の合計100質量部に対して、40~90質量部であり、好ましくは42~88質量部、より好ましくは45~85質量部である。このような態様であると本発明の組成物の加工性の観点から好ましい。
The composition of the present invention may contain one component (A) or may contain two or more components (A).
The content of component (A) in the composition of the present invention is 40 to 90 parts by mass, preferably 42 to 88 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of component (A) and component (D) described later. , more preferably 45 to 85 parts by mass. Such an aspect is preferable from the viewpoint of workability of the composition of the present invention.
また、本発明の組成物中の成分(A)の含有割合は、通常は10質量%以上、好ましくは20~80質量%である。 In addition, the content of component (A) in the composition of the present invention is usually 10% by mass or more, preferably 20 to 80% by mass.
《成分(A)の製造方法》
成分(A)は、メタロセン触媒を用いた従来公知の製造方法で得ることができる。メタロセン触媒および当該触媒を用いた製造方法としては、例えば、国際公開第2015/122415号、特に当該公報の段落[0249]~[0320]に記載の例を採用することができる。
<<Method for producing component (A)>>
Component (A) can be obtained by a conventionally known production method using a metallocene catalyst. As the metallocene catalyst and the production method using the catalyst, for example, the examples described in WO 2015/122415, particularly paragraphs [0249] to [0320] of the publication can be adopted.
具体的には、
下記式(a)で表される遷移金属化合物(a)と、
有機金属化合物(b-1)、有機アルミニウムオキシ化合物(b-2)、および遷移金属化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物(b-3)から選ばれる少なくとも1種の化合物(b)とを含むオレフィン重合用触媒の存在下において、エチレン[A1]と炭素数4~20のα-オレフィン[A2]と非共役ポリエン[A3]とを共重合することにより、成分(A)を得ることができる。
in particular,
a transition metal compound (a) represented by the following formula (a);
At least one compound (b-3) that reacts with the organometallic compound (b-1), the organoaluminumoxy compound (b-2), and the transition metal compound (a) to form an ion pair ( b) by copolymerizing ethylene [A1], an α-olefin having 4 to 20 carbon atoms [A2] and a non-conjugated polyene [A3] in the presence of an olefin polymerization catalyst containing can be obtained.
上記式(a)について説明する。
Mは、チタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子である。
Rは、それぞれ独立に、アリール基の水素原子の一つ以上をハメット則の置換基定数σが-0.2以下の電子供与性基で置換してなる置換アリール基である。前記置換アリール基が電子供与性基を複数個有する場合、それぞれの電子供与性基は同一でも異なっていてもよい。
The above formula (a) will be explained.
M is a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom.
Each R is independently a substituted aryl group in which one or more hydrogen atoms of an aryl group are substituted with an electron-donating group having a Hammett rule substituent constant σ of −0.2 or less. When the substituted aryl group has a plurality of electron donating groups, each electron donating group may be the same or different.
Qは、ハロゲン原子、炭素数1~20の炭化水素基、アニオン配位子および孤立電子対で配位可能な中性配位子から同一のまたは異なる組合せで選ばれ、好ましくはハロゲン原子である。 Q is selected in the same or different combination from a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an anion ligand and a neutral ligand capable of coordinating with a lone electron pair, preferably a halogen atom. .
jは、1~4の整数であり、好ましくは2である。
Rにおけるアリール基としては、例えば、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、テトラセニル基、クリセニル基、ピレニル基、インデニル基、アズレニル基、ピロリル基、ピリジル基、フラニル基、チオフェニル基が挙げられ、フェニル基が好ましい。
j is an integer from 1 to 4, preferably 2;
Aryl groups for R include, for example, phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, tetracenyl group, chrysenyl group, pyrenyl group, indenyl group, azulenyl group, pyrrolyl group, pyridyl group, furanyl and thiophenyl groups, with phenyl groups being preferred.
ハメット則の置換基定数σが-0.2以下の電子供与性基は、以下のように定義および例示される。ハメット則はベンゼン誘導体の反応または平衡に及ぼす置換基の影響を定量的に論ずるために1935年L. P. Hammettにより提唱された経験則であるが、これは今日広く妥当性が認められている。ハメット則で求められた置換基定数にはベンゼン環のパラ位に置換した際のσpおよびメタ位に置換した際のσmがあり、これらの値は多くの一般的な文献に見出すことができる。例えば、HanschおよびTaftによる文献[Chem. Rev., 91, 165 (1991)]には非常に広範な置換基について詳細な記載がなされている。ただし、これらの文献に記載されているσpおよびσmは、同じ置換基であっても文献によって値が僅かに異なる場合がある。本明細書ではこのような状況によって生じる混乱を回避するために、記載のある限りの置換基においてはHanschおよびTaftによる文献[Chem. Rev., 91, 165 (1991)]のTable 1(168-175頁)に記載された値をハメット則の置換基定数σpおよびσmと定義する。本明細書においてハメット則の置換基定数σが-0.2以下の電子供与性基とは、電子供与性基がフェニル基のパラ位(4位)に置換している場合はσpが-0.2以下の電子供与性基であり、フェニル基のメタ位(3位)に置換している場合はσmが-0.2以下の電子供与性基である。また、電子供与性基がフェニル基のオルト位(2位)に置換している場合、またはフェニル基以外のアリール基の任意の位置に置換している場合は、σpが-0.2以下の電子供与性基である。 An electron-donating group having a Hammett rule substituent constant σ of −0.2 or less is defined and exemplified below. Hammett's rule is an empirical rule proposed by L. P. Hammett in 1935 to quantitatively discuss the effects of substituents on reactions or equilibria of benzene derivatives, and is widely accepted today. Substituent constants determined by Hammett's rule include σp when substituted at the para-position of the benzene ring and σm when substituted at the meta-position, and these values can be found in many general literatures. For example, the article by Hansch and Taft [Chem. Rev., 91, 165 (1991)] gives a detailed description of a very wide variety of substituents. However, the values of σp and σm described in these documents may be slightly different depending on the documents even if the substituents are the same. In order to avoid confusion caused by this situation herein, wherever the substituents are listed, Table 1 of Hansch and Taft [Chem. Rev., 91, 165 (1991)] (168- 175) are defined as Hammett's substituent constants σp and σm. In the present specification, an electron-donating group having a substituent constant σ of Hammett's rule of −0.2 or less means that σp is −0 when the electron-donating group is substituted at the para-position (4-position) of the phenyl group. It is an electron-donating group of .2 or less, and an electron-donating group of -0.2 or less when substituted at the meta-position (3-position) of a phenyl group. In addition, when the electron-donating group is substituted at the ortho position (2-position) of the phenyl group, or when substituted at any position of the aryl group other than the phenyl group, σp is -0.2 or less. It is an electron-donating group.
ハメット則の置換基定数σpまたはσmが-0.2以下の電子供与性基としては、例えば、p-アミノ基(4-アミノ基)、p-ジメチルアミノ基(4-ジメチルアミノ基)、p-ジエチルアミノ基(4-ジエチルアミノ基)、m-ジエチルアミノ基(3-ジエチルアミノ基)等の窒素含有基;p-メトキシ基(4-メトキシ基)、p-エトキシ基(4-エトキシ基)等の酸素含有基;p-t-ブチル基(4-t-ブチル基)等の三級炭化水素基;p-トリメチルシロキシ基(4-トリメチルシロキシ基)等のケイ素含有基が挙げられる。 The electron-donating group having a Hammett rule substituent constant σ or σ of −0.2 or less includes, for example, p-amino group (4-amino group), p-dimethylamino group (4-dimethylamino group), p - Nitrogen-containing groups such as diethylamino group (4-diethylamino group) and m-diethylamino group (3-diethylamino group); oxygen such as p-methoxy group (4-methoxy group) and p-ethoxy group (4-ethoxy group) containing groups; tertiary hydrocarbon groups such as pt-butyl group (4-t-butyl group); and silicon-containing groups such as p-trimethylsiloxy group (4-trimethylsiloxy group).
Rは、それぞれ独立に、前記電子供与性基としての窒素含有基および酸素含有基から選ばれる基を含む置換フェニル基であることが好ましい。
前記置換アリール基は、ハメット則の置換基定数σが-0.2以下の電子供与性基以外の、炭素数1~20の炭化水素基、ケイ素含有基、窒素含有基、酸素含有基、ハロゲン原子およびハロゲン含有基から選ばれる他の置換基を有していてもよい。前記置換アリール基が他の置換基を複数個有する場合、それぞれの他の置換基は同一でも異なっていてもよい。
Preferably, each R is independently a substituted phenyl group containing a group selected from a nitrogen-containing group and an oxygen-containing group as the electron-donating group.
The substituted aryl group is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms other than an electron-donating group having a substituent constant σ of Hammett's rule of −0.2 or less, a silicon-containing group, a nitrogen-containing group, an oxygen-containing group, a halogen It may have other substituents selected from atoms and halogen-containing groups. When the substituted aryl group has a plurality of other substituents, each of the other substituents may be the same or different.
一つの置換アリール基に含まれるハメット則の置換基定数σが-0.2以下の電子供与性基および他の置換基の各々のハメット則の置換基定数σの総和は-0.15以下であることが好ましい。このような置換アリール基としては、例えば、m,p-ジメトキシフェニル基(3,4-ジメトキシフェニル基)、p-(ジメチルアミノ)-m-メトキシフェニル基(4-(ジメチルアミノ)-3-メトキシフェニル基)、p-(ジメチルアミノ)-m-メチルフェニル基(4-(ジメチルアミノ)-3-メチルフェニル基)、p-メトキシ-m-メチルフェニル基(4-メトキシ-3-メチルフェニル基)、p-メトキシ-m,m-ジメチルフェニル基(4-メトキシ-3,5-ジメチルフェニル基)が挙げられる。 Hammett's substituent constant σ of -0.2 or less in one substituted aryl group and the total sum of Hammett's substituent constants σ of each of the electron-donating groups and other substituents is −0.15 or less Preferably. Examples of such substituted aryl groups include m,p-dimethoxyphenyl group (3,4-dimethoxyphenyl group), p-(dimethylamino)-m-methoxyphenyl group (4-(dimethylamino)-3- methoxyphenyl group), p-(dimethylamino)-m-methylphenyl group (4-(dimethylamino)-3-methylphenyl group), p-methoxy-m-methylphenyl group (4-methoxy-3-methylphenyl group), p-methoxy-m,m-dimethylphenyl group (4-methoxy-3,5-dimethylphenyl group).
Qにおいて、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が例示され;炭素数1~20の炭化水素基としては、炭素数1~10のアルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基が例示され;アニオン配位子としては、アルコキシ基、アリーロキシ基、カルボキシレート基、スルホネート基が例示され;孤立電子対で配位可能な中性配位子としては、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィン等の有機リン化合物、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、1,2-ジメトキシエタン等のエーテル化合物が例示される。 In Q, the halogen atom is exemplified by fluorine, chlorine, bromine and iodine; the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms. Examples of anionic ligands include alkoxy groups, aryloxy groups, carboxylate groups, and sulfonate groups; Examples of neutral ligands capable of coordinating with a lone pair include trimethylphosphine, triethylphosphine, triphenyl Examples include organic phosphorus compounds such as phosphine and diphenylmethylphosphine, and ether compounds such as tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, and 1,2-dimethoxyethane.
遷移金属化合物(a)としては、例えば、[ビス(4-メトキシフェニル)メチレン(η5-シクロペンタジエニル)(η5-2,3,6,7-テトラメチルフルオレニル)]ハフニウムジクロリドが挙げられる。 Examples of the transition metal compound (a) include [bis(4-methoxyphenyl)methylene(η 5 -cyclopentadienyl)(η 5 -2,3,6,7-tetramethylfluorenyl)]hafnium dichloride. is mentioned.
有機金属化合物(b-1)(ただし、有機アルミニウムオキシ化合物(b-2)を除く)としては、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリn-オクチルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、トリシクロアルキルアルミニウム、イソブチルアルミニウムジクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、メチルアルミニウムジクロリド、ジメチルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウムハイドライドなどの有機アルミニウム化合物が挙げられる。 Examples of the organometallic compound (b-1) (excluding the organoaluminumoxy compound (b-2)) include trialkylaluminum compounds such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, and tri-n-octylaluminum; Organic aluminum compounds such as cycloalkylaluminum, isobutylaluminum dichloride, diethylaluminum chloride, ethylaluminum dichloride, ethylaluminum sesquichloride, methylaluminum dichloride, dimethylaluminum chloride and diisobutylaluminum hydride can be mentioned.
有機アルミニウムオキシ化合物(b-2)としては、例えば、従来公知のアルミノキサンが挙げられる。
遷移金属化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物(b-3)としては、例えば、特表平1-501950号公報、特表平1-502036号公報、特開平3-179005号公報、特開平3-179006号公報、特開平3-207703号公報、特開平3-207704号公報、USP-5321106号、国際公開第2015/122415号などに記載されたルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物が挙げられる。
Examples of the organoaluminumoxy compound (b-2) include conventionally known aluminoxanes.
Examples of the compound (b-3) that reacts with the transition metal compound (a) to form an ion pair include: Publications, JP-A-3-179006, JP-A-3-207703, JP-A-3-207704, USP-5321106, WO 2015/122415 Lewis acids described in, ionic compounds, Borane compounds and carborane compounds are included.
オレフィン重合用触媒は、必要に応じて担体(c)を含むことができる。担体(c)は、無機化合物または有機化合物であって、顆粒状ないしは微粒子状の固体である。このうち無機化合物としては、多孔質酸化物、無機ハロゲン化物、粘土、粘土鉱物またはイオン交換性層状化合物が好ましい。 The olefin polymerization catalyst may optionally contain a carrier (c). The carrier (c) is an inorganic compound or an organic compound, and is a granular or particulate solid. Among these inorganic compounds, porous oxides, inorganic halides, clays, clay minerals, and ion-exchange layered compounds are preferred.
重合方法としては、溶液(溶解)重合、懸濁重合等の液相重合法または気相重合法のいずれにおいても実施可能である。重合温度は、通常は-50~+200℃、好ましくは0~200℃である。重合圧力は、通常は常圧~10MPaゲージ圧、好ましくは常圧~5MPaゲージ圧である。重合反応は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方法においても行うことができる。さらに重合を反応条件の異なる2段以上に分けて行うことも可能である。 The polymerization can be carried out by either liquid phase polymerization such as solution (dissolution) polymerization or suspension polymerization, or gas phase polymerization. The polymerization temperature is usually -50 to +200°C, preferably 0 to 200°C. The polymerization pressure is usually normal pressure to 10 MPa gauge pressure, preferably normal pressure to 5 MPa gauge pressure. The polymerization reaction can be carried out in any of a batch system, a semi-continuous system and a continuous system. Furthermore, it is also possible to carry out the polymerization in two or more stages with different reaction conditions.
<カーボンブラック(B)>
カーボンブラック(B)は、例えば、得られる(架橋)成形体の機械的強度、モジュラス、耐摩耗性の向上に寄与する成分である。
<Carbon black (B)>
Carbon black (B) is, for example, a component that contributes to improving the mechanical strength, modulus, and abrasion resistance of the resulting (crosslinked) molded article.
カーボンブラック(B)としては、例えば、SRF、GPF、FEF、MAF、HAF、ISAF、SAF、FT、MTが挙げられる。カーボンブラックの表面はシランカップリング剤で処理されていてもよい。市販されているカーボンブラックとしては、例えば、「旭#55G」、「旭#50HG」、「旭#60G」、「旭#60UG」、「旭#70」(商品名、旭カーボン社製)、「シーストV」、「シーストSO」(商品名、東海カーボン社製)が挙げられる。 Examples of carbon black (B) include SRF, GPF, FEF, MAF, HAF, ISAF, SAF, FT and MT. The surface of carbon black may be treated with a silane coupling agent. Examples of commercially available carbon black include "Asahi #55G", "Asahi #50HG", "Asahi #60G", "Asahi #60UG", and "Asahi #70" (trade name, manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.), "Seist V" and "Seist SO" (trade name, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) can be mentioned.
本発明の組成物は、1種のカーボンブラック(B)を含有してもよく、2種以上のカーボンブラック(B)を含有してもよい。
本発明の組成物におけるカーボンブラック(B)の含有量は、成分(A)および成分(D)の合計100質量部に対して、0.1~300質量部であり、好ましくは10~250質量部、より好ましくは20~200質量部である。このような態様であると、得られる(架橋)成形体の機械的強度と、本発明の組成物の加工性との観点から好ましい。
The composition of the present invention may contain one type of carbon black (B), or may contain two or more types of carbon black (B).
The content of carbon black (B) in the composition of the present invention is 0.1 to 300 parts by mass, preferably 10 to 250 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of component (A) and component (D) in total. parts, more preferably 20 to 200 parts by mass. Such an aspect is preferable from the viewpoint of the mechanical strength of the resulting (crosslinked) molded article and the workability of the composition of the present invention.
<短繊維(C)>
本発明の組成物は、短繊維(C)を含有する。短繊維(C)を用いることにより、前記組成物から形成される(架橋)成形体のモジュラス、機械的強度を改善することができる。成分(A)は短繊維(C)との混練性にも優れているので、本発明の組成物は、成形加工性に優れる傾向にある。
<Short fiber (C)>
The composition of the present invention contains short fibers (C). By using the short fibers (C), the modulus and mechanical strength of the (crosslinked) molded article formed from the composition can be improved. Since the component (A) is also excellent in kneadability with the short fibers (C), the composition of the present invention tends to be excellent in moldability.
短繊維(C)としては、例えば、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、レーヨン、ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、フッ素系ポリマー等の合成樹脂からなる繊維;綿、木材セルロース繊維等の天然繊維が挙げられる。これらの中でも、合成樹脂からなる短繊維が好ましく、ポリアミドからなる短繊維がより好ましい。短繊維(C)は、通常、成分(A)から形成された短繊維ではない。 The short fibers (C) are made of, for example, synthetic resins such as polyamide, polyimide, polyester, polyvinyl alcohol, rayon, polyolefin, polyarylate, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, polyparaphenylenebenzobisoxazole, and fluoropolymer. Fibers: Natural fibers such as cotton and wood cellulose fibers can be mentioned. Among these, short fibers made of synthetic resin are preferable, and short fibers made of polyamide are more preferable. Staple fibers (C) are generally not staple fibers formed from component (A).
ポリアミドとしては、例えば、ポリカプラミド、ポリ-ω-アミノヘプタン酸、ポリ-ω-アミノノナン酸、ポリウンデカンアミド、ポリエチレンジアミンアジパミド、ポリテトラメチレンアジパミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリヘキサメチレンドデカミド、ポリオクタメチレンアジパミド、ポリデカメチレンアジパミド等の脂肪族ポリアミド;ポリパラフェニレンテレフタラミド(商品名「ケブラー」、東レ・デュポン社製)、ポリメタフェニレンイソフタラミド、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ラミド、ポリメタキシリレンアジパミド、ポリメタキシリレンピメラミド、ポリメタキシリレンアゼラミド、ポリパラキシリレンアゼラミド、ポリパラキシリレンデカナミド等の芳香族ポリアミド(アラミド)が挙げられる。 Examples of polyamides include polycapramide, poly-ω-aminoheptanoic acid, poly-ω-aminononanoic acid, polyundecaneamide, polyethylenediamineadipamide, polytetramethyleneadipamide, polyhexamethyleneadipamide, and polyhexamethylene. Aliphatic polyamides such as sebacamide, polyhexamethylenedodecanamide, polyoctamethyleneadipamide, and polydecamethyleneadipamide; metaphenylene isophthalamide, copolyparaphenylene-3,4′-oxydiphenylene terephthalamide, polymetaxylyleneadipamide, polymetaxylylenepimeramide, polymetaxylyleneazelamide, polyparaxylyleneazelamide, poly Aromatic polyamides (aramids) such as paraxylylene decanamide can be mentioned.
短繊維(C)としては、得られる(架橋)成形体の引張応力および引裂強さ向上とコスト観点から、脂肪族ポリアミドからなる短繊維、すなわちナイロン短繊維が好ましく、ナイロン6,ナイロン66がより好ましい。 The short fibers (C) are preferably short fibers made of aliphatic polyamide, that is, nylon short fibers, more preferably nylon 6 or nylon 66, from the viewpoint of improving the tensile stress and tear strength of the obtained (crosslinked) molded article and from the viewpoint of cost. preferable.
短繊維(C)の平均繊維長は、通常は0.1~50mm、好ましくは0.5~10mm、より好ましくは0.5~6mmである。短繊維(C)の繊維径は、通常は0.1~100μm、好ましくは0.1~25μm、より好ましくは1~20μmである。 The average fiber length of the short fibers (C) is usually 0.1-50 mm, preferably 0.5-10 mm, more preferably 0.5-6 mm. The fiber diameter of the short fibers (C) is usually 0.1-100 μm, preferably 0.1-25 μm, more preferably 1-20 μm.
短繊維(C)の平均繊維長は、例えば、光学顕微鏡により短繊維の写真撮影を行い、得られた写真において無作為に選んだ100個の短繊維の長さを測定し、これを算術平均することにより求めることができる。 For the average fiber length of the short fibers (C), for example, the short fibers are photographed with an optical microscope, the lengths of 100 randomly selected short fibers are measured in the obtained photograph, and the arithmetic mean is calculated. can be obtained by
短繊維(C)は、チョップドファイバー(カットファイバー)状短繊維でも、フィブリルを有するパルプ状短繊維でもよい。 The short fibers (C) may be chopped fiber (cut fiber) short fibers or fibril-containing pulp-like short fibers.
本発明の組成物は、1種の短繊維(C)を含有してもよく、2種以上の短繊維(C)を含有してもよい。
本発明の組成物における短繊維(C)の含有量は、成分(A)および成分(D)の合計100質量部に対して、通常は0.1~100質量部、好ましくは0.1~50質量部、より好ましくは3~30質量部である。このような態様であると、得られる(架橋)成形体のモジュラス、機械的強度の観点から好ましい。
The composition of the present invention may contain one type of staple fiber (C), or may contain two or more types of staple fiber (C).
The content of the short fibers (C) in the composition of the present invention is usually 0.1 to 100 parts by mass, preferably 0.1 to 100 parts by mass, based on 100 parts by mass of components (A) and (D). 50 parts by mass, more preferably 3 to 30 parts by mass. Such a mode is preferable from the viewpoint of the modulus and mechanical strength of the obtained (crosslinked) molded article.
<エチレン・α-オレフィン共重合体(D)>
本発明の組成物は、エチレンに由来する構造単位と、炭素数3~20のα-オレフィンに由来する構造単位と有するエチレン・α-オレフィン共重合体(D)(以下「成分(D)」ともいう。)を含む。
<Ethylene/α-olefin copolymer (D)>
The composition of the present invention comprises an ethylene/α-olefin copolymer (D) having structural units derived from ethylene and structural units derived from an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (hereinafter “component (D)” Also called.) including.
α-オレフィンとしては、機械強度に優れる伝動ベルトが得られる等の点から、炭素数が好ましくは3~12、より好ましくは4~8のα-オレフィンが望ましい。
このようなα-オレフィンとしては、具体的には、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセン、9-メチル-1-デセン、11-メチル-1-ドデセン、12-エチル-1-テトラデセンなどが挙げられる。中でも、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテンなどが好ましく用いられ、特に1-ブテンが好ましい。これらのα-オレフィンは、単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
As the α-olefin, an α-olefin having preferably 3 to 12 carbon atoms, more preferably 4 to 8 carbon atoms is desirable from the viewpoint of obtaining a transmission belt having excellent mechanical strength.
Specific examples of such α-olefins include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1- Decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, 1-eicosene, 9-methyl-1-decene, 11-methyl-1-dodecene, 12-ethyl-1-tetradecene and the like. Among them, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene and the like are preferably used, and 1-butene is particularly preferable. These α-olefins may be used alone or in combination of two or more.
成分(D)において、エチレンに由来する構造単位の含量は、好ましくは50~85モル%、さらに好ましくは50~80モル%である(但し、エチレンに由来する構造単位と、炭素原子数3~20のα-オレフィンに由来する構造単位との合計は100モル%である)。エチレンに由来する構造単位の含量が前記範囲にあると、成分(A)との相溶性に優れる組成物を得ることができる。 In the component (D), the content of structural units derived from ethylene is preferably 50 to 85 mol%, more preferably 50 to 80 mol% (provided that the structural units derived from ethylene and The sum of 20 α-olefin-derived structural units is 100 mol%). When the content of structural units derived from ethylene is within the above range, a composition having excellent compatibility with component (A) can be obtained.
成分(D)は、以下の要件(i)~(iv)の少なくとも1つの要件を満たすことが好ましい。
(i)融点
成分(D)の融点は、好ましくは110℃以下、より好ましくは0~105℃であり、さらに好ましくは0~100℃である。成分(D)の融点が前記範囲にあることで、低混練温度でも未溶融の成分(D)が残留せず、特に、成形収縮率が小さく、耐摩耗性に優れる伝動ベルトを得ることができる。成分(D)の融点は、JIS K 7121に記載の方法で測定することができる。
Component (D) preferably satisfies at least one of the following requirements (i) to (iv).
(i) Melting Point The melting point of component (D) is preferably 110°C or less, more preferably 0 to 105°C, and even more preferably 0 to 100°C. When the melting point of the component (D) is within the above range, the unmelted component (D) does not remain even at a low kneading temperature, and in particular, a transmission belt with a small mold shrinkage rate and excellent abrasion resistance can be obtained. . The melting point of component (D) can be measured by the method described in JIS K7121.
(ii)密度
成分(D)の密度は、好ましくは840~920kg/m3であり、より好ましくは850~915kg/m3であり、さらに好ましくは855~910kg/m3である。密度が前記範囲にあると、成形収縮率が小さく、強度特性、耐摩耗性に優れる伝動ベルトを得ることができる。成分(D)の密度は、ASTM D1505に記載の方法で測定することができる。
(ii) Density The density of component (D) is preferably 840-920 kg/m 3 , more preferably 850-915 kg/m 3 , still more preferably 855-910 kg/m 3 . When the density is within the above range, it is possible to obtain a power transmission belt with a small mold shrinkage rate and excellent strength characteristics and abrasion resistance. The density of component (D) can be measured by the method described in ASTM D1505.
(iii)MFR
成分(D)の190℃、2.16kgにおけるMFRは、好ましくは0.1~50g/10minであり、より好ましくは0.2~30.0g/10minであり、さらに好ましくは0.3~10g/10minである。MFRが前記範囲にあると、成形収縮率が小さく、加工性に優れる組成物を得ることができる。成分(D)のMFRは、ASTM D1238に記載の方法で測定することができる。
(iii) MFR
MFR of component (D) at 190° C. and 2.16 kg is preferably 0.1 to 50 g/10 min, more preferably 0.2 to 30.0 g/10 min, still more preferably 0.3 to 10 g /10 min. When the MFR is within the above range, it is possible to obtain a composition with a small molding shrinkage and excellent workability. The MFR of component (D) can be measured by the method described in ASTM D1238.
(iv)Mw/Mn
成分(D)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnの比Mw/Mnは、好ましくは1.5~10.0の範囲にある。
(iv) Mw/Mn
The ratio Mw/Mn of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn determined by gel permeation chromatography (GPC) of component (D) is preferably in the range of 1.5 to 10.0.
成分(D)のGPCにより求められる重量平均分子量(Mw)は、好ましくは10,000~500,000であり、より好ましくは20,000~300,000であり、さらに好ましくは20,000~200,000の範囲にある。 The weight average molecular weight (Mw) of component (D) determined by GPC is preferably 10,000 to 500,000, more preferably 20,000 to 300,000, and still more preferably 20,000 to 200. ,000.
成分(D)のGPCにより求められる数平均分子量(Mn)は、好ましくは1,000~250,000であり、より好ましくは2,000~150,000であり、さらに好ましくは2,000~100,000の範囲にある。 The number average molecular weight (Mn) of component (D) determined by GPC is preferably 1,000 to 250,000, more preferably 2,000 to 150,000, and still more preferably 2,000 to 100. ,000.
成分(D)の重量平均分子量が前記範囲にあると、成形収縮率が小さく、耐摩耗性に優れる伝動ベルトを得ることができる。また、低分子量成分が少ないことにより、得られる伝動ベルトにおいて、該低分子量成分の揮発や浮き出しが生じにくくなり好ましい。 When the weight average molecular weight of the component (D) is within the above range, it is possible to obtain a power transmission belt with a small molding shrinkage and excellent abrasion resistance. In addition, when the low molecular weight component is low, volatilization and floating of the low molecular weight component are less likely to occur in the resulting power transmission belt, which is preferable.
成分(D)は、室温から約100℃において、好ましくは90℃前後の温度において固体であることが好ましい。 Component (D) is preferably solid at room temperature to about 100°C, preferably at temperatures around 90°C.
成分(D)は、例えば、バナジウム系触媒、チーグラー・ナッタ触媒またはメタロセン触媒を用いて、従来公知の方法により、エチレンとα-オレフィンとを共重合することによって製造することができる。前記物性を満たす共重合体を容易に得ることができる等の点から、メタロセン触媒を用いて合成する方法が好ましく、具体的には、国際公開第2008/152935号に記載のメタロセン化合物およびアルミニウム含有化合物等を含む触媒や特開平9-40586号公報に記載のメタロセン化合物と有機アルミニウムオキシ化合物またはイオン化イオン性化合物とからなる触媒用いて合成する方法がより好ましい。 Component (D) can be produced, for example, by copolymerizing ethylene and α-olefin using a vanadium catalyst, Ziegler-Natta catalyst or metallocene catalyst by a conventionally known method. A method of synthesizing using a metallocene catalyst is preferable from the viewpoint of being able to easily obtain a copolymer that satisfies the above physical properties. A method of synthesis using a catalyst containing a compound, etc., or a catalyst comprising a metallocene compound and an organoaluminum oxy compound or an ionized ionic compound described in JP-A-9-40586 is more preferable.
本発明の組成物は、1種の成分(D)を含有してもよく、2種以上の成分(D)を含有してもよい。
本発明の組成物における成分(D)の含有量は、成分(A)および成分(D)の合計100質量部に対して、10~60質量部であり、好ましくは12~48質量部、より好ましくは15~55質量部である。このような態様であると、得られる組成物の成形加工性に有利な粘着性およびグリーン強度に優れることから好ましい。
The composition of the present invention may contain one component (D) or may contain two or more components (D).
The content of component (D) in the composition of the present invention is 10 to 60 parts by mass, preferably 12 to 48 parts by mass, with respect to a total of 100 parts by mass of component (A) and component (D). It is preferably 15 to 55 parts by mass. Such an embodiment is preferable because the obtained composition is excellent in adhesiveness and green strength, which are advantageous for moldability.
<その他の成分>
本発明の組成物は、架橋剤をさらに含有することが好ましい。本発明の組成物は、架橋助剤、軟化剤、無機充填剤、補強剤、老化防止剤、加工助剤、活性剤、吸湿剤、帯電防止剤、着色剤、α,β-不飽和有機酸の金属塩、滑剤および増粘剤から選ばれる少なくとも1種をさらに含有することができる。本発明の組成物は、成分(A)および成分(D)以外の他のポリマー、例えばエラストマーおよび/またはゴムをさらに含有することができる。以下に説明する各成分は、それぞれ1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
<Other ingredients>
Preferably, the composition of the present invention further contains a cross-linking agent. The composition of the present invention contains a cross-linking aid, a softening agent, an inorganic filler, a reinforcing agent, an anti-aging agent, a processing aid, an activator, a moisture absorbent, an antistatic agent, a coloring agent, an α,β-unsaturated organic acid, can further contain at least one selected from metal salts of, lubricants and thickeners. The composition of the present invention may further contain other polymers than components (A) and (D), such as elastomers and/or rubbers. Each component described below may be used alone or in combination of two or more.
《架橋剤》
架橋剤としては、ゴムを架橋する際に一般的に使用される架橋剤が挙げられ、例えば、有機過酸化物、硫黄系化合物、フェノール樹脂、ヒドロシリコーン系化合物、アミノ樹脂、キノンまたはその誘導体、アミン系化合物、アゾ系化合物、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物が挙げられる。これらの中でも、有機過酸化物、硫黄系化合物が好ましい。
《Crosslinking agent》
Examples of the cross-linking agent include cross-linking agents commonly used for cross-linking rubber, such as organic peroxides, sulfur compounds, phenolic resins, hydrosilicone compounds, amino resins, quinones or derivatives thereof, Examples include amine compounds, azo compounds, epoxy compounds, and isocyanate compounds. Among these, organic peroxides and sulfur compounds are preferred.
有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、2,5-ジ-(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、1,3-ビス(tert-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、n-ブチル-4,4-ビス(tert-ブチルパーオキシ)バレレート、ベンゾイルパーオキサイド、p-クロロベンゾイルパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、tert-ブチルクミルパーオキサイドが挙げられる。 Examples of organic peroxides include dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, 2,5-di-(tert-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di-( tert-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)hexyne-3, 1,3-bis(tert-butylperoxyisopropyl)benzene, 1,1- Bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, n-butyl-4,4-bis(tert-butylperoxy)valerate, benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, 2,4 -dichlorobenzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl peroxy isopropyl carbonate, diacetyl peroxide, lauroyl peroxide, tert-butyl cumyl peroxide.
本発明の組成物において、架橋剤として有機過酸化物を用いる場合、有機過酸化物の含有量は、成分(A)、成分(D)および必要に応じて配合される架橋が必要な他のポリマー(ゴム等)の合計100質量部に対して、通常は0.1~20質量部、好ましくは0.2~15質量部、さらに好ましくは0.5~10質量部である。 In the composition of the present invention, when an organic peroxide is used as a cross-linking agent, the content of the organic peroxide should be adjusted according to the content of component (A), component (D) and other components that require cross-linking that are blended as necessary. It is usually 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.2 to 15 parts by mass, and more preferably 0.5 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of polymer (rubber, etc.).
架橋剤として有機過酸化物を用いる場合、架橋助剤を併用することが好ましい。この場合、架橋助剤をさらに含有する本発明の組成物を用い、当該組成物に、架橋工程前に有機過酸化物を配合し、架橋工程を行ってもよい。 When using an organic peroxide as a cross-linking agent, it is preferable to use a cross-linking aid together. In this case, the composition of the present invention further containing a cross-linking aid may be used, and an organic peroxide may be added to the composition before the cross-linking step to perform the cross-linking step.
架橋助剤としては、例えば、イオウ;p-キノンジオキシム等のキノンジオキシム系架橋助剤;2つ以上のエチレン性二重結合を有する架橋助剤;マレイミド系架橋助剤;酸化亜鉛(例えば、ZnO#1・酸化亜鉛2種(JIS規格(K-1410))、ハクスイテック社製)、酸化マグネシウム、亜鉛華(例えば、「META-Z102」(商品名;井上石灰工業社製)などの酸化亜鉛)等の金属酸化物が挙げられ、2つ以上のエチレン性二重結合を有する架橋助剤が好ましい。 Examples of cross-linking aids include sulfur; quinonedioxime-based cross-linking aids such as p-quinonedioxime; cross-linking aids having two or more ethylenic double bonds; maleimide-based cross-linking aids; , ZnO #1, zinc oxide type 2 (JIS standard (K-1410)), manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd.), magnesium oxide, zinc oxide (for example, "META-Z102" (trade name; manufactured by Inoue Lime Industry Co., Ltd.), etc. zinc) and other metal oxides, and cross-linking aids having two or more ethylenic double bonds are preferred.
2つ以上のエチレン性二重結合を有する架橋助剤中のエチレン性二重結合数は、好ましくは2~6、より好ましくは2~4である。前記架橋助剤を用いることにより、例えば共重合体(A)と短繊維(C)との間で良好にネットワークを形成することができると考えられる。2つ以上のエチレン性二重結合を有する架橋助剤としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル系架橋助剤;ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレート等のアリル系架橋助剤;ジビニルベンゼン等のビニル系架橋助剤が挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリル系架橋助剤が好ましく、エチレングリコールジメタクリレートがより好ましい。 The number of ethylenic double bonds in the cross-linking aid having two or more ethylenic double bonds is preferably 2-6, more preferably 2-4. By using the cross-linking aid, it is believed that a good network can be formed, for example, between the copolymer (A) and the short fibers (C). Examples of cross-linking aids having two or more ethylenic double bonds include (meth)acrylic cross-linking aids such as ethylene glycol di(meth)acrylate and trimethylolpropane tri(meth)acrylate; allyl-based cross-linking aids such as allyl isocyanurate; and vinyl-based cross-linking aids such as divinylbenzene. Among these, (meth)acrylic cross-linking aids are preferable, and ethylene glycol dimethacrylate is more preferable.
本発明の組成物が架橋助剤を含有する場合、架橋助剤の含有量は、有機過酸化物1モルに対して、通常は0.5~10モル、好ましくは0.5~7モル、より好ましくは1~5モルである。 When the composition of the present invention contains a cross-linking aid, the content of the cross-linking aid is usually 0.5 to 10 mol, preferably 0.5 to 7 mol, per 1 mol of the organic peroxide. It is more preferably 1 to 5 mol.
架橋剤として硫黄系化合物を用いる場合、その具体例としては、硫黄、塩化硫黄、二塩化硫黄、モルフォリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、ジチオカルバミン酸セレンが挙げられる。 When a sulfur compound is used as a cross-linking agent, specific examples include sulfur, sulfur chloride, sulfur dichloride, morpholine disulfide, alkylphenol disulfide, tetramethylthiuram disulfide, and selenium dithiocarbamate.
本発明の組成物において、架橋剤として硫黄系化合物を用いる場合、硫黄系化合物の含有量は、成分(A)、成分(D)および必要に応じて配合される架橋が必要な他のポリマー(ゴム等)の合計100質量部に対して、通常は0.3~10質量部、好ましくは0.5~7.0質量部、さらに好ましくは0.7~5.0質量部である。 In the composition of the present invention, when a sulfur-based compound is used as a cross-linking agent, the content of the sulfur-based compound is adjusted to the components (A), (D), and other polymers ( rubber, etc.) is usually 0.3 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 7.0 parts by mass, more preferably 0.7 to 5.0 parts by mass.
架橋剤として硫黄系化合物を用いる場合、加硫促進剤を併用することが好ましい。加硫促進剤としては、例えば、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-オキシジエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N'-ジイソプロピル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(4-モルホリノジチオ)ペンゾチアゾール)、2-(2,4-ジニトロフェニル)メルカプトベンゾチアゾール、2-(2,6-ジエチル-4-モルフォリノチオ)ベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド等のチアゾール系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、トリフェニルグアニジン、ジオルソトリルグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤;アセトアルデヒド・アニリン縮合物、ブチルアルデヒド・アニリン縮合物等のアルデヒドアミン系加硫促進剤;2-メルカプトイミダゾリン等のイミダゾリン系加硫促進剤;ジエチルチオウレア、ジブチルチオウレア等のチオウレア系加硫促進剤;テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等のチウラム系加硫促進剤;ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸テルル等のジチオ酸塩系加硫促進剤;エチレンチオ尿素(例えば、サンセラー22C(商品名;三新化学工業社製))、N,N'-ジエチルチオ尿素、N,N'-ジブチルチオ尿素等のチオウレア系加硫促進剤;ジブチルキサトゲン酸亜鉛等のザンテート系加硫促進剤;その他、亜鉛華が挙げられる。 When using a sulfur-based compound as a cross-linking agent, it is preferable to use a vulcanization accelerator together. Examples of vulcanization accelerators include N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazolesulfenamide, N,N'-diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide, 2 -mercaptobenzothiazole, 2-(4-morpholinodithio)benzothiazole), 2-(2,4-dinitrophenyl)mercaptobenzothiazole, 2-(2,6-diethyl-4-morpholinothio)benzothiazole, Thiazole-based vulcanization accelerators such as dibenzothiazyl disulfide; guanidine-based vulcanization accelerators such as diphenylguanidine, triphenylguanidine, and diorthotolylguanidine; Vulcanization accelerator; imidazoline vulcanization accelerator such as 2-mercaptoimidazoline; thiourea vulcanization accelerator such as diethylthiourea and dibutylthiourea; tetramethylthiuram monosulfide, tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrabutylthiuram Thiuram vulcanization accelerators such as disulfide and dipentamethylenethiuram tetrasulfide; dithioate vulcanization accelerators such as zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, zinc dibutyldithiocarbamate, and tellurium diethyldithiocarbamate; ethylenethiourea ( For example, Suncellar 22C (trade name; manufactured by Sanshin Kagaku Kogyo Co., Ltd.), N,N'-diethylthiourea, N,N'-dibutylthiourea and other thiourea-based vulcanization accelerators; xanthate-based vulcanization accelerators such as zinc dibutylxatogenate vulcanization accelerator; other examples include zinc white.
本発明の組成物が加硫促進剤を含有する場合、加硫促進剤の含有量は、成分(A)、成分(D)および必要に応じて配合される架橋が必要な他のポリマー(ゴム等)の合計100質量部に対して、通常は0.1~20質量部、好ましくは0.2~15質量部、さらに好ましくは0.5~10質量部である。 When the composition of the present invention contains a vulcanization accelerator, the content of the vulcanization accelerator varies depending on the amount of component (A), component (D) and other polymers (rubber etc.) is usually 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.2 to 15 parts by mass, and more preferably 0.5 to 10 parts by mass.
加硫助剤は、架橋剤が硫黄系化合物である場合に好ましく用いることができ、例えば、酸化亜鉛(例えば、ZnO#1・酸化亜鉛2種、ハクスイテック社製)、酸化マグネシウム、亜鉛華(例えば、「META-Z102」(商品名;井上石灰工業社製)等の酸化亜鉛)が挙げられる。 The vulcanization aid can be preferably used when the cross-linking agent is a sulfur-based compound. , zinc oxide such as “META-Z102” (trade name; manufactured by Inoue Lime Industry Co., Ltd.).
本発明の組成物が加硫助剤を含有する場合、加硫助剤の含有量は、成分(A)、成分(D)および必要に応じて配合される架橋が必要な他のポリマー(ゴム等)の合計100質量部に対して、通常は1~20質量部である。 When the composition of the present invention contains a vulcanization aid, the content of the vulcanization aid is adjusted to the components (A), (D) and other polymers (rubber etc.) is usually 1 to 20 parts by mass with respect to the total 100 parts by mass.
《軟化剤》
軟化剤としては、例えば、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン油、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリン等の石油系軟化剤;コールタール等のコールタール系軟化剤;ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、大豆油、ヤシ油等の脂肪油系軟化剤;蜜ロウ、カルナウバロウ等のロウ類;リシノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸またはその塩;ナフテン酸、パイン油、ロジンまたはその誘導体;テルペン樹脂、石油樹脂、クマロンインデン樹脂等の合成高分子物質;ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート等のエステル系軟化剤;その他、マイクロクリスタリンワックス、液状ポリブタジエン、変性液状ポリブタジエン、炭化水素系合成潤滑油、トール油、サブ(ファクチス)が挙げられ、石油系軟化剤が好ましく、プロセスオイルがより好ましい。
《Softener》
Examples of softening agents include petroleum softening agents such as process oil, lubricating oil, paraffin oil, liquid paraffin, petroleum asphalt, and vaseline; coal tar softening agents such as coal tar; Fatty oil-based softeners such as soybean oil and coconut oil; Waxes such as beeswax and carnauba wax; Fatty acids such as ricinoleic acid, palmitic acid, stearic acid, barium stearate, calcium stearate and salts thereof; Naphthenic acid, pine oil, rosin or derivatives thereof; synthetic high-molecular substances such as terpene resins, petroleum resins, and coumarone-indene resins; ester-based softeners such as dioctyl phthalate and dioctyl adipate; Lubricating oils, tall oils and subs (factices) are included, with petroleum-based softeners being preferred, and process oils being more preferred.
本発明の組成物が軟化剤を含有する場合、軟化剤の含有量は、成分(A)、成分(D)および必要に応じて配合される他のポリマー(エラストマー、ゴム等)の合計100質量部に対して、通常は2~100質量部、好ましくは5~100質量部である。 When the composition of the present invention contains a softening agent, the content of the softening agent is 100 mass in total of component (A), component (D) and other polymers (elastomers, rubbers, etc.) blended as necessary. 2 to 100 parts by mass, preferably 5 to 100 parts by mass.
《無機充填剤》
無機充填剤としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレーが挙げられる。これらの中でも、重質炭酸カルシウムが好ましい。
《Inorganic filler》
Inorganic fillers include, for example, light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, talc, and clay. Among these, ground calcium carbonate is preferred.
本発明の組成物が無機充填剤を含有する場合、無機充填剤の含有量は、成分(A)、成分(D)および必要に応じて配合される他のポリマー(エラストマー、ゴム等)の合計100質量部に対して、通常は2~50質量部、好ましくは5~50質量部である。 When the composition of the present invention contains an inorganic filler, the content of the inorganic filler is the sum of component (A), component (D) and other polymers (elastomers, rubbers, etc.) blended as necessary. It is usually 2 to 50 parts by mass, preferably 5 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass.
《補強剤》
補強剤としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、活性化炭酸カルシウム、微粉タルク、微分ケイ酸が挙げられ、ただし、前述したカーボンブラック(B)を除く。
《Reinforcing agent》
Examples of the reinforcing agent include silica, calcium carbonate, activated calcium carbonate, fine powder talc, and differential silicic acid, excluding carbon black (B) described above.
本発明の組成物が補強剤を含有する場合、補強剤の含有量は、成分(A)、成分(D)および必要に応じて配合される他のポリマー(エラストマー、ゴム等)の合計100質量部に対して、通常は0.1~100質量部、好ましくは5~30質量部である。 When the composition of the present invention contains a reinforcing agent, the content of the reinforcing agent is 100 mass in total of component (A), component (D) and other polymers (elastomers, rubbers, etc.) blended as necessary. 0.1 to 100 parts by mass, preferably 5 to 30 parts by mass.
《老化防止剤(安定剤)》
本発明の組成物は、老化防止剤(安定剤)を含有することにより、当該組成物から形成される(架橋)成形体の寿命を長くすることができる。老化防止剤としては、例えば、アミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤、イオウ系老化防止剤が挙げられる。
《Anti-aging agent (stabilizer)》
By containing an antioxidant (stabilizer) in the composition of the present invention, the life of a (crosslinked) molded article formed from the composition can be extended. Anti-aging agents include, for example, amine-based anti-aging agents, phenol-based anti-aging agents, and sulfur-based anti-aging agents.
アミン系老化防止剤としては、例えば、フェニルブチルアミン、N,N-ジ-2-ナフチル-p―フェニレンジアミン等の芳香族第2アミン系老化防止剤が挙げられる。フェノール系老化防止剤としては、例えば、ジブチルヒドロキシトルエン、ペンタエリトリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート]が挙げられる。イオウ系老化防止剤としては、例えば、ビス[2-メチル-4-(3-n-アルキルチオプロピオニルオキシ)-5-t-ブチルフェニル]スルフィド等のチオエーテル系老化防止剤;ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル等のジチオカルバミン酸塩系老化防止剤;2-メルカプトベンゾイルイミダゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾールの亜鉛塩、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネートが挙げられる。 Examples of amine antioxidants include aromatic secondary amine antioxidants such as phenylbutylamine and N,N-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine. Phenolic anti-aging agents include, for example, dibutylhydroxytoluene and pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]. Examples of sulfur-based antioxidants include thioether-based antioxidants such as bis[2-methyl-4-(3-n-alkylthiopropionyloxy)-5-t-butylphenyl]sulfide; nickel dibutyldithiocarbamate and the like; Dithiocarbamate antioxidants; 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzimidazole, zinc salt of 2-mercaptobenzimidazole, dilauryl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate.
本発明の組成物が老化防止剤を含有する場合、老化防止剤の含有量は、成分(A)、成分(D)および必要に応じて配合される他のポリマー(エラストマー、ゴム等)の合計100質量部に対して、通常は0.3~10質量部、好ましくは0.5~7.0質量部である。 When the composition of the present invention contains an anti-aging agent, the content of the anti-aging agent is the sum of component (A), component (D) and other polymers (elastomers, rubbers, etc.) blended as necessary. It is usually 0.3 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 7.0 parts by mass, per 100 parts by mass.
《加工助剤》
加工助剤としては、一般的に加工助剤としてゴムに配合されるものを広く用いることができる。加工助剤としては、例えば、リシノール酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、エステル類が挙げられる。これらの中でも、ステアリン酸が好ましい。
《Processing aid》
As the processing aid, a wide variety of processing aids that are generally blended with rubber can be used. Examples of processing aids include ricinoleic acid, stearic acid, palmitic acid, lauric acid, barium stearate, zinc stearate, calcium stearate, and esters. Among these, stearic acid is preferred.
本発明の組成物が加工助剤を含有する場合、加工助剤の含有量は、成分(A)、成分(D)および必要に応じて配合される他のポリマー(エラストマー、ゴム等)の合計100質量部に対して、通常は10質量部以下、好ましくは8.0質量部以下である。 When the composition of the present invention contains a processing aid, the content of the processing aid is the sum of component (A), component (D) and other polymers (elastomers, rubbers, etc.) blended as necessary. It is usually 10 parts by mass or less, preferably 8.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass.
《活性剤》
活性剤としては、例えば、ジ-n-ブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、モノエラノールアミン等のアミン類;ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、レシチン、トリアリルートメリレート、脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸の亜鉛化合物等の活性剤;過酸化亜鉛調整物;クタデシルトリメチルアンモニウムブロミド、合成ハイドロタルサイト、特殊四級アンモニウム化合物が挙げられる。
《Activator》
Active agents include, for example, amines such as di-n-butylamine, dicyclohexylamine, and monoelanolamine; diethylene glycol, polyethylene glycol, lecithin, triarylutemellilate, zinc compounds of aliphatic carboxylic acids or aromatic carboxylic acids, and the like. Active agents; zinc peroxide preparations; ktadecyltrimethylammonium bromide, synthetic hydrotalcite, special quaternary ammonium compounds.
本発明の組成物が活性剤を含有する場合、活性剤の含有量は、成分(A)、成分(D)および必要に応じて配合される他のポリマー(エラストマー、ゴム等)の合計100質量部に対して、通常は0.2~10質量部、好ましくは0.3~5質量部である。 When the composition of the present invention contains an active agent, the content of the active agent is 100 mass in total of component (A), component (D) and other polymers (elastomers, rubbers, etc.) blended as necessary. 0.2 to 10 parts by mass, preferably 0.3 to 5 parts by mass.
《吸湿剤》
吸湿剤としては、例えば、酸化カルシウム、シリカゲル、硫酸ナトリウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、ホワイトカーボンが挙げられる。
本発明の組成物が吸湿剤を含有する場合、吸湿剤の含有量は、成分(A)、成分(D)および必要に応じて配合される他のポリマー(エラストマー、ゴム等)の合計100質量部に対して、通常は0.5~15質量部、好ましくは1.0~12質量部である。
《Moisture Absorber》
Moisture absorbents include, for example, calcium oxide, silica gel, sodium sulfate, molecular sieves, zeolites, and white carbon.
When the composition of the present invention contains a moisture absorbent, the content of the moisture absorbent is a total of 100 mass of component (A), component (D) and other polymers (elastomers, rubbers, etc.) blended as necessary. 0.5 to 15 parts by mass, preferably 1.0 to 12 parts by mass.
《α,β-不飽和有機酸の金属塩》
本発明の組成物が、α,β-不飽和有機酸の金属塩を含有すると、組成物の耐動的疲労性と耐摩耗性とをバランスよく向上させることができる。
<<Metal salts of α,β-unsaturated organic acids>>
When the composition of the present invention contains a metal salt of an α,β-unsaturated organic acid, the dynamic fatigue resistance and wear resistance of the composition can be improved in a well-balanced manner.
α,β-不飽和有機酸の金属塩としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、エタクリル酸、ビニル-アクリル酸、イタコン酸、メチルイタコン酸、アコニチン酸、メチルアコニチン酸、クロトン酸、アルファ-メチルクロトン酸、桂皮酸および2、4-ジヒドロキシ桂皮酸のような酸の金属塩である。これらの塩は亜鉛、カドミウム、カルシウム、マグネシウム、ナトリウムまたはアルミニウム塩であることができるが、特には亜鉛塩であることが好ましい。好ましいα,β-不飽和有機酸の金属塩としては、ジアクリル酸亜鉛およびジメタクリル酸亜鉛であり、特に好ましくはジメタクリル酸亜鉛である。α,β-不飽和有機酸の金属塩は、単独で、または2種以上を組み合わせて使用できる。 Examples of metal salts of α,β-unsaturated organic acids include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, ethacrylic acid, vinyl-acrylic acid, itaconic acid, methylitaconic acid, aconitic acid, methylaconitic acid, Metal salts of acids such as crotonic acid, alpha-methylcrotonic acid, cinnamic acid and 2,4-dihydroxycinnamic acid. These salts can be zinc, cadmium, calcium, magnesium, sodium or aluminum salts, but zinc salts are particularly preferred. Preferred metal salts of α,β-unsaturated organic acids are zinc diacrylate and zinc dimethacrylate, with zinc dimethacrylate being particularly preferred. The metal salts of α,β-unsaturated organic acids can be used alone or in combination of two or more.
α,β-不飽和有機酸の金属塩は、成分(A)、成分(D)および必要に応じて配合される他のポリマー(エラストマー、ゴム等)の合計100質量部に対して、好ましくは0.5~30重量部、より好ましくは1~25重量部、特に好ましくは2~20重量部の範囲で用いられる。 The metal salt of an α,β-unsaturated organic acid is preferably It is used in the range of 0.5 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 25 parts by weight, particularly preferably 2 to 20 parts by weight.
《他のポリマー》
本発明の組成物は、成分(A)および成分(D)以外の他のポリマーをさらに含有することができる。
架橋が必要な他のポリマーとしては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等のゴムが挙げられる。
《Other polymers》
The composition of the present invention can further contain other polymers than components (A) and (D).
Examples of other polymers that require cross-linking include rubbers such as natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, butyl rubber, acrylic rubber, silicone rubber, fluororubber, and urethane rubber. be done.
架橋が不要な他のポリマーとしては、例えば、スチレンとブタジエンとのブロック共重合体(SBS)、ポリスチレン-ポリ(エチレン-ブチレン)-ポリスチレン(SEBS)、ポリスチレン-ポリ(エチレン-プロピレン)-ポリスチレン(SEPS)等のスチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、塩ビ系エラストマー(TPVC)、エステル系熱可塑性エラストマー(TPC)、アミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、ウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)、その他の熱可塑性エラストマー(TPZ)等のエラストマーが挙げられる。 Other polymers that do not require cross-linking include, for example, block copolymers of styrene and butadiene (SBS), polystyrene-poly(ethylene-butylene)-polystyrene (SEBS), polystyrene-poly(ethylene-propylene)-polystyrene ( SEPS) and other styrene thermoplastic elastomers (TPS), olefin thermoplastic elastomers (TPO), vinyl chloride elastomers (TPVC), ester thermoplastic elastomers (TPC), amide thermoplastic elastomers (TPA), urethane thermal Elastomers such as thermoplastic elastomers (TPU) and other thermoplastic elastomers (TPZ) can be used.
本発明の組成物が他のポリマーを含有する場合、他のポリマーの含有量は、成分(A)および成分(D)の合計100質量部に対して、通常は100質量部以下、好ましくは80質量部以下である。 When the composition of the present invention contains another polymer, the content of the other polymer is usually 100 parts by mass or less, preferably 80 parts by mass, relative to the total 100 parts by mass of component (A) and component (D). Part by mass or less.
<組成物の調製>
本発明の組成物は、成分(A)と、カーボンブラック(B)と、短繊維(C)と、成分(D)と、その他の成分とを、例えば、ミキサー、ニーダー、ロール等の混練機を用いて所望の温度で混練することにより調製することができる。
<Preparation of composition>
The composition of the present invention comprises component (A), carbon black (B), short fibers (C), component (D), and other components, mixed in a kneader such as a mixer, a kneader, or a roll. can be prepared by kneading at the desired temperature.
本発明の組成物の一実施態様は、例えば以下のように調製される。成分(A)と、カーボンブラック(B)と、短繊維(C)と、成分(D)と、所定のその他の成分とを、混練機に投入して所定の加熱条件(例えば80~200℃で3~30分)で混練して均一化する(A練り)。なお、A練りでは、A練りの加熱温度まで加熱すると成分(A)を架橋させる、架橋剤等は投入されない。A練りで混練された混合物の温度を、次いで、架橋剤の架橋温度未満(例えば、130℃以下)まで下げた後、A練りで添加されなかった架橋剤等を前記混合物に添加し、所定の加熱条件(例えばロール温度30~80℃で1~30分間)でさらに混練して均一化し(B練り)、本発明の組成物を得ることができる。 One embodiment of the composition of the invention is prepared, for example, as follows. Component (A), carbon black (B), short fiber (C), component (D), and other predetermined components are put into a kneader and heated under predetermined conditions (for example, 80 to 200 ° C. for 3 to 30 minutes) to homogenize by kneading (A kneading). In addition, in the A kneading, no cross-linking agent or the like is added, which crosslinks the component (A) when heated to the heating temperature of the A kneading. The temperature of the mixture kneaded in A kneading is then lowered to below the cross-linking temperature of the cross-linking agent (for example, 130 ° C. or less), and then the cross-linking agent or the like that was not added in A kneading is added to the mixture, and the predetermined The composition of the present invention can be obtained by further kneading and homogenizing (B kneading) under heating conditions (for example, roll temperature of 30 to 80° C. for 1 to 30 minutes).
本発明の組成物は、架橋剤を配合する前の組成(A練り)において、125℃におけるムーニー粘度ML(1+4)が、通常は10~250、好ましくは10~100、より好ましくは10~50である。ムーニー粘度が前記範囲にある組成物は、良好な後処理品質を示すと共に優れたゴム物性を有する。 The composition of the present invention has a Mooney viscosity ML (1+4) at 125° C. of usually 10 to 250, preferably 10 to 100, more preferably 10 ~50. A composition having a Mooney viscosity within the above range exhibits good post-treatment qualities and has excellent rubber physical properties.
[(架橋)成形体、伝動ベルト]
本発明の組成物から、(架橋)成形体を得ることができる。本発明の組成物は、例えば、押出成形、射出成形、プレス成形、カレンダー成形、トランスファー成形、発泡成形等の熱成形方法によって成形できる。本発明において、前記組成物の架橋温度は、通常は140℃以上、好ましくは150~220℃、より好ましくは160~200℃である。また、この架橋反応は、空気中で行うことができる。
[(Crosslinked) Molded Body, Power Transmission Belt]
A (crosslinked) molded article can be obtained from the composition of the present invention. The composition of the present invention can be molded by thermoforming methods such as extrusion molding, injection molding, press molding, calendar molding, transfer molding and foam molding. In the present invention, the crosslinking temperature of the composition is usually 140°C or higher, preferably 150 to 220°C, more preferably 160 to 200°C. Also, this cross-linking reaction can be carried out in the air.
本発明では、前記(架橋)成形体は、伝動ベルトの構成部材として好適に用いることができる。例えば、本発明の組成物は、成形加工性に適した高い粘着力およびグリーン強度を有しており、ベルト加工性に優れている。また、本発明の組成物を用いることにより、高ゴム弾性、耐摩耗性、耐熱性および耐寒性に優れた、伝動ベルトの構成部材を製造することができる。 In the present invention, the (crosslinked) molded article can be suitably used as a constituent member of a power transmission belt. For example, the composition of the present invention has high adhesive strength and green strength suitable for molding processability, and is excellent in belt processability. Further, by using the composition of the present invention, it is possible to produce components for power transmission belts that are excellent in rubber elasticity, wear resistance, heat resistance and cold resistance.
本発明の伝動ベルトは、本発明の組成物から形成された(架橋)成形体を有する。
本発明の伝動ベルトとしては、例えば、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が挙げられる。伝動ベルトは、例えば、自動車用伝動ベルト、自動二輪用伝動ベルト、一般産業機械用伝動ベルトである。Vベルトとしては、例えば、ラップドベルト、ローエッジベルトが挙げられる。
The power transmission belt of the present invention has a (crosslinked) molded body formed from the composition of the present invention.
Examples of the transmission belt of the present invention include friction transmission belts such as V-belts and V-ribbed belts; and engagement transmission belts such as timing belts. Power transmission belts are, for example, power transmission belts for automobiles, power transmission belts for motorcycles, and power transmission belts for general industrial machinery. V-belts include, for example, wrapped belts and raw edge belts.
伝動ベルトの一実施形態は、例えば、心線が埋設された接着ゴム部を有しており、さらに、前記接着ゴム部の下面に形成された底ゴム部を有することができる。前記伝動ベルトは、必要に応じて、接着ゴム部上に形成された上部帆布、および/または底ゴム部下に形成された下部帆布を有することができる。本発明の組成物は、例えば、接着ゴム部および/または底ゴム部を形成するために好適に用いられる。具体的には、接着ゴム部および/または底ゴム部として、本発明の組成物から形成された架橋成形部が好適に用いられる。 One embodiment of the transmission belt, for example, has an adhesive rubber portion in which a core wire is embedded, and can further have a bottom rubber portion formed on the lower surface of the adhesive rubber portion. The transmission belt may have an upper canvas formed on the adhesive rubber portion and/or a lower canvas formed under the bottom rubber portion, as required. The composition of the present invention is suitably used, for example, to form an adhesive rubber portion and/or a bottom rubber portion. Specifically, a crosslinked molded portion formed from the composition of the present invention is preferably used as the adhesive rubber portion and/or the bottom rubber portion.
伝動ベルトの抗張部材である心線は、接着ゴム部において、ベルトの長手方向に延在する。心線としては、例えば、ポリエステル系コードが挙げられる。接着ゴム部は、心線を取り囲み、かつ心線に接着されている。一実施形態では、例えば、本発明の組成物を心線周りに配置して架橋することにより、心線に接着された接着ゴム部を形成することができる。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が挙げられる。 A core wire, which is a tensile member of the transmission belt, extends in the longitudinal direction of the belt in the adhesive rubber portion. Examples of cords include polyester cords. The adhesive rubber portion surrounds the core wire and is bonded to the core wire. In one embodiment, for example, a composition of the present invention can be placed around a core wire and crosslinked to form an adhesive rubber portion that is bonded to the core wire. The canvas includes, for example, cotton, a blend of cotton and polyester, and a blend of cotton and polyamide.
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。なお、特に言及しない限り「部」は「質量部」を表す。
[エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体の物性]
<エチレンに由来する構造単位、α-オレフィンに由来する構造単位、および非共役ポリエンに由来する構造単位のモル量>
前記モル量は、1H-NMRスペクトルメーターによる強度測定によって求めた。測定条件の詳細は、国際公開第2015/122415号に記載されている。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below based on examples, but the present invention is not limited to these examples. "Parts" means "parts by mass" unless otherwise specified.
[Physical properties of ethylene/α-olefin/non-conjugated polyene copolymer]
<Molar amounts of structural units derived from ethylene, structural units derived from α-olefins, and structural units derived from non-conjugated polyene>
Said molar amounts were determined by intensity measurements with a 1 H-NMR spectrometer. Details of the measurement conditions are described in International Publication No. 2015/122415.
<ムーニー粘度>
ムーニー粘度(ML(1+4)100℃、125℃)は、ムーニー粘度計(島津製作所社製SMV202型)を用いて、JIS K6300(1994)に準じて測定した。
<Mooney viscosity>
Mooney viscosity (ML (1+4) 100°C, 125°C) was measured according to JIS K6300 (1994) using a Mooney viscometer (Model SMV202 manufactured by Shimadzu Corporation).
<B値>
o-ジクロロベンゼン-d4/ベンゼン-d6(4/1[v/v])を測定溶媒とし、測定温度120℃にて、13C-NMRスペクトル(100MHz、日本電子製ECX400P)を測定し、下記式(i)に基づき算出した。
B値=([EX]+2[Y])/〔2×[E]×([X]+[Y])〕・・・(i)
ここで[E]、[X]および[Y]は、それぞれ、エチレン[A1]、炭素数4~20のα-オレフィン[A2]、および非共役ポリエン[A3]に由来する構造単位のモル分率を示し、[EX]はエチレン[A1]-炭素数4~20のα-オレフィン[A2]ダイアッド連鎖分率を示す。
<B value>
Using o-dichlorobenzene-d 4 /benzene-d 6 (4/1 [v/v]) as a measurement solvent, 13 C-NMR spectrum (100 MHz, JEOL ECX400P) was measured at a measurement temperature of 120°C. , calculated based on the following formula (i).
B value = ([EX] + 2 [Y]) / [2 x [E] x ([X] + [Y])] (i)
Here, [E], [X] and [Y] are respectively ethylene [A1], α-olefins having 4 to 20 carbon atoms [A2], and non-conjugated polyene [A3]. [EX] indicates the diad chain fraction of ethylene [A1]-α-olefin having 4 to 20 carbon atoms [A2].
[エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)]
(1)国際公開第2015/122415号の[合成例C1]の記載に準じて、下記の物性を有するエチレン/1-ブテン/5-エチリデン-2-ノルボルネン(ENB)共重合体を得た。以下、これを「EBDM-1」と記載する。
EBDM-1の構成および物性は、以下のとおりである。
エチレンに由来する構造単位:67.7モル%
1-ブテンに由来する構造単位:30.0モル%
ENBに由来する構造単位:2.3モル%
ムーニー粘度ML(1+4)100℃:30
ムーニー粘度ML(1+4)125℃:22
B値:1.3
[Ethylene/α-olefin/non-conjugated polyene copolymer (A)]
(1) An ethylene/1-butene/5-ethylidene-2-norbornene (ENB) copolymer having the following physical properties was obtained according to the description in [Synthesis Example C1] of WO 2015/122415. Hereinafter, this will be referred to as "EBDM-1".
The structure and physical properties of EBDM-1 are as follows.
Structural unit derived from ethylene: 67.7 mol%
Structural unit derived from 1-butene: 30.0 mol%
Structural unit derived from ENB: 2.3 mol%
Mooney viscosity ML (1+4) 100°C: 30
Mooney viscosity ML (1+4) 125°C: 22
B value: 1.3
(2)国際公開第2015/122415号の[合成例C1]の記載に準じて、下記の物性を有するエチレン/1-ブテン/5-エチリデン-2-ノルボルネン(ENB)共重合体を得た。以下、これを「EBDM-2」と記載する。
EBDM-2の構成および物性は、以下のとおりである。
エチレンに由来する構造単位:67.8モル%
1-ブテンに由来する構造単位:30.7モル%
ENBに由来する構造単位:1.5モル%
ムーニー粘度ML(1+4)100℃:70
ムーニー粘度ML(1+4)125℃:50
B値:1.3
(2) An ethylene/1-butene/5-ethylidene-2-norbornene (ENB) copolymer having the following physical properties was obtained according to the description in [Synthesis Example C1] of WO 2015/122415. Hereinafter, this will be referred to as "EBDM-2".
The structure and physical properties of EBDM-2 are as follows.
Structural unit derived from ethylene: 67.8 mol%
Structural unit derived from 1-butene: 30.7 mol%
Structural unit derived from ENB: 1.5 mol%
Mooney viscosity ML (1+4) 100°C: 70
Mooney viscosity ML (1+4) 125°C: 50
B value: 1.3
[エチレン・α-オレフィン共重合体(D)]
(1)エチレン・1-ブテン共重合体(以下「EBR-1」と記載する。)
密度:862kg/m3、融点<50℃、MFR:1.2g/10分〔三井化学社製 商品名 タフマー(登録商標)DF610〕。
(2)エチレン・1-ブテン共重合体(以下「EBR-2」と記載する。)
密度:864kg/m3、融点<50℃、MFR:3.6g/10分〔三井化学社製 商品名 タフマー(登録商標)DF640〕。
[Ethylene/α-olefin copolymer (D)]
(1) Ethylene/1-butene copolymer (hereinafter referred to as “EBR-1”)
Density: 862 kg/m 3 , Melting point: <50°C, MFR: 1.2 g/10 min [Mitsui Chemicals Co., Ltd., trade name TAFMER (registered trademark) DF610].
(2) Ethylene/1-butene copolymer (hereinafter referred to as “EBR-2”)
Density: 864 kg/m 3 , Melting point: <50°C, MFR: 3.6 g/10 min [Mitsui Chemicals Co., Ltd., trade name TAFMER (registered trademark) DF640].
[実施例1]
MIXTRON BB MIXER(神戸製鋼所社製、BB-2型、容積1.7L、ローター2WH)を用いて、80部のEBDM-1および20部のEBR-1に対して、短繊維としてFN-66-3(ナイロン短繊維、3mm)を15部、架橋助剤としてZnO#1・酸化亜鉛2種(JIS規格(K-1410))を3部およびMgO#150を3部、加工助剤としてステアリン酸を0.5部、カーボンブラックとして旭#60UGを100部、軟化剤としてダイアナプロセスオイルPW-380(パラフィン系プロセスオイル)を14部の配合量で配合した後混練し、配合物1を得た。
[Example 1]
Using MIXTRON BB MIXER (manufactured by Kobe Steel, Ltd., BB-2 type, volume 1.7 L, rotor 2WH), 80 parts of EBDM-1 and 20 parts of EBR-1 were mixed with FN-66 as staple fibers. 15 parts of -3 (nylon staple fiber, 3 mm), 3 parts of ZnO # 1 / zinc oxide type 2 (JIS standard (K-1410)) as a crosslinking aid and 3 parts of MgO # 150, stearin as a processing aid 0.5 parts of acid, 100 parts of Asahi #60UG as carbon black, and 14 parts of Diana process oil PW-380 (paraffinic process oil) as a softening agent were blended and then kneaded to obtain compound 1. Ta.
配合物1調製時の混練条件は、ローター回転数が40rpm、フローティングウェイト圧力が3kg/cm2、混練時間が5分間で行い、混練排出温度は144℃であった。 The kneading conditions for the preparation of Compound 1 were a rotor speed of 40 rpm, a floating weight pressure of 3 kg/cm 2 , a kneading time of 5 minutes, and a kneading discharge temperature of 144°C.
次いで、配合物1が温度40℃となったことを確認した後、6インチロールを用いて、配合物1に、メタクリル酸亜鉛(ZMA)を7部、架橋剤としてパーヘキサ25B-40[2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)ヘキサン]を7部の配合量で添加して混練し、配合物2を得た。 Next, after confirming that the temperature of compound 1 reached 40 ° C., using a 6-inch roll, 7 parts of zinc methacrylate (ZMA) and perhexa 25B-40 [2, 5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)hexane] was added in a compounding amount of 7 parts and kneaded to obtain a compound 2.
配合物2調製時の混練条件は、ロール温度を前ロール/後ロール=50℃/50℃、ロール周速さを前ロール/後ロール=18rpm/15rpm、ロール間隙を3mmとして、混練時間8分間で分出し、配合物2を得た。 The kneading conditions for the preparation of compound 2 were: roll temperature front roll/back roll = 50°C/50°C, roll peripheral speed front roll/back roll = 18 rpm/15 rpm, roll gap 3 mm, kneading time 8 minutes. to obtain compound 2.
配合物2に対して、プレス成形機を用いて170℃で15分間プレス処理を行って、厚さ2mmの架橋シートを作製した。得られた架橋シートについて、後述する硬度試験、引張試験および耐熱老化性試験を行った。 Formulation 2 was pressed using a press molding machine at 170° C. for 15 minutes to prepare a crosslinked sheet with a thickness of 2 mm. The obtained crosslinked sheet was subjected to a hardness test, a tensile test and a heat aging resistance test, which will be described later.
[実施例2~3および比較例1~2]
表2に記載した組成および硬化系に基づいたこと以外は実施例1と同様に行った。
実施例および比較例で用いた材料を以下の表1に示す。
[Examples 2-3 and Comparative Examples 1-2]
Same as Example 1 except based on the composition and curing system described in Table 2.
Materials used in Examples and Comparative Examples are shown in Table 1 below.
[未加硫物性試験;組成物粘度]
配合物1のムーニー粘度ML(1+4)125℃を、ムーニー粘度計(島津製作所社製SMV202型)を用いて、JIS K6300(1994)に準じて測定した。
[Unvulcanized physical property test; composition viscosity]
The Mooney viscosity ML (1+4) 125° C. of Formulation 1 was measured using a Mooney viscometer (Model SMV202 manufactured by Shimadzu Corporation) according to JIS K6300 (1994).
[未加硫物性試験;加硫速度]
配合物2を用いて、測定装置:MDR2000P(ALPHA TECHNOLOGIES 社製)により、温度170℃および時間30分の測定条件下で、加硫速度(tc90)を以下のとおり測定した。
一定温度および一定のせん断速度の条件下で得られるトルク変化を測定した。トルクの最低値S’min[dNm]と最高値S’max[dNm]の差:S’max-S’min[dNm]、測定試料のトルクが最低値S’min到達後にトルクが1[dNm]上昇した時の時間:TS1[min]、トルクの最低値S’minを0%、最高値S’maxを100%として、測定試料のトルクが90%に到達したときの時間[min]:tc90、およびMCR[dNm/min]を求めた。
[Unvulcanized physical property test; vulcanization rate]
Using compound 2, the vulcanization rate (tc90) was measured as follows with a measuring device: MDR2000P (manufactured by ALPHA TECHNOLOGIES) under the measurement conditions of a temperature of 170° C. and a time of 30 minutes.
The torque change obtained under conditions of constant temperature and constant shear rate was measured. The difference between the minimum value S'min [dNm] and the maximum value S'max [dNm] of the torque: S'max - S'min [dNm], the torque is 1 [dNm after the torque of the measurement sample reaches the minimum value S'min ] Time when it rises: TS1 [min], time when the torque of the measurement sample reaches 90% when the minimum value S'min of the torque is 0% and the maximum value S'max is 100% [min]: tc90 and MCR [dNm/min] were determined.
[未加硫物性試験;グリーン強度(GS;10℃)]
配合物2を、3mm厚金型を用いて150℃で3分間プレス成形し、さらに2mm厚金型を用いて50℃で120分間プレス成形することで、厚さ2mmの未加硫シートを得た。得られた未加硫シートについて、JIS K6251に従い、測定温度23℃、引張速度500mm/分の条件で引張試験を行い、25%モジュラス(M25)、50%モジュラス(M50)、破断時強度(TB)および破断伸び(EB)を測定した。
[Unvulcanized physical property test; green strength (GS; 10 ° C.)]
Compound 2 is press-molded at 150° C. for 3 minutes using a 3 mm-thick mold, and further press-molded at 50° C. for 120 minutes using a 2-mm-thick mold to obtain an unvulcanized sheet with a thickness of 2 mm. Ta. The obtained unvulcanized sheet was subjected to a tensile test according to JIS K6251 under the conditions of a measurement temperature of 23° C. and a tensile speed of 500 mm/min. (T B ) and elongation at break (E B ) were measured.
[未加硫物性試験;プローブタック試験]
プローブタックは、配合物2に対して、JIS Z3284に準拠しRHESCA社製 TAC-IIを用いて測定した。条件は温度23℃および40℃、Immersion speed:120mm/min、Preload:600gf、Test speed:120mm/min、Press time:60sとした。
[Unvulcanized physical property test; probe tack test]
Probe tack was measured for Formulation 2 using TAC-II manufactured by RHESCA in accordance with JIS Z3284. Conditions were temperature 23° C. and 40° C., immersion speed: 120 mm/min, preload: 600 gf, test speed: 120 mm/min, press time: 60 s.
[硬度試験(Durometer-A)]
厚さ2mmの前記架橋シートの平らな部分を重ねて厚さ12mmのシートとし、JIS K6253に従い、硬度(JIS-A)を測定した。
[Hardness test (Durometer-A)]
Flat portions of the 2 mm-thick crosslinked sheets were overlapped to form a 12 mm-thick sheet, and hardness (JIS-A) was measured according to JIS K6253.
[引張試験:モジュラス、引張破断点応力、引張破断点伸び]
厚さ2mmの前記架橋シートを打抜いてJIS K6251(1993)に記載されている3号形ダンベル試験片を作製し、この試験片を用いてJIS K6251第3項に規定される方法に従い、測定温度25℃、引張速度500mm/分の条件で引張試験を行い、25%モジュラス(M25)、引張破断点応力(TB)および引張破断点伸び(EB)を測定した。
[Tensile test: modulus, tensile stress at break, tensile elongation at break]
A No. 3 dumbbell test piece described in JIS K6251 (1993) is prepared by punching the crosslinked sheet with a thickness of 2 mm, and this test piece is used to measure according to the method specified in JIS K6251 Section 3. A tensile test was conducted at a temperature of 25° C. and a tensile speed of 500 mm/min to measure the 25% modulus (M 25 ), tensile stress at break (T B ) and tensile elongation at break (E B ).
[引裂き強度]
厚さ2mmお前記架橋シートから大きさ150mm×50mmの試験片を切り出した。次いで、試験片の縦方向の中央に長さ75mmのスリット(切れ目)を入れ、引張試験機を用いてトラウザー引裂き強度を測定した(引張速度:200mm/min、測定環境温度:23℃)。引裂き強度(N)をシート厚み(mm)で除したものを引裂き強度とした。試験は3回行い、その平均値を採用した。
[Tear strength]
A test piece having a size of 150 mm×50 mm was cut out from the crosslinked sheet having a thickness of 2 mm. Next, a 75 mm-long slit (cut) was made in the center of the test piece in the longitudinal direction, and the trouser tear strength was measured using a tensile tester (tensile speed: 200 mm/min, ambient temperature for measurement: 23°C). The tear strength was obtained by dividing the tear strength (N) by the sheet thickness (mm). The test was performed 3 times and the average value was adopted.
[耐熱性試験(耐熱老化性試験)]
厚さ2mmの前記架橋シートを、JIS K6257に従い、140℃で72時間保持する熱老化試験を行った。熱老化試験後のシートの硬度、M25、TBおよびEBを、前記硬度試験および引張試験の項目と同様の方法で測定した。
[Heat resistance test (heat aging resistance test)]
A heat aging test in which the crosslinked sheet having a thickness of 2 mm was kept at 140° C. for 72 hours was performed according to JIS K6257. The hardness, M 25 , T B and E B of the sheet after the heat aging test were measured in the same manner as in the items of hardness test and tensile test.
上記の結果から明らかなように、実施例1~3では、比較例1~3と比較して、成形加工性に適した粘度、粘着性およびグリーン強度のバランスが優れていた。特に、プローブタックおよびグリーン強度が両方とも向上している点が予想外の結果であった。 As is clear from the above results, in Examples 1 to 3, compared with Comparative Examples 1 to 3, the viscosity suitable for molding processability, adhesiveness and green strength were well balanced. In particular, an unexpected result was the improvement in both probe tack and green strength.
Claims (9)
カーボンブラック(B)0.1~200質量部と、
短繊維(C)0.1~100質量部と、
エチレンに由来する構造単位と、炭素数3~20のα-オレフィンに由来する構造単位とを有するエチレン・α-オレフィン共重合体(D)10~60質量部と
を含有する(ただし、成分(A)および(D)の合計を100質量部とする。)伝動ベルト用組成物:
(1)エチレン[A1]に由来する構造単位と、炭素数4~20のα-オレフィン[A2]に由来する構造単位とのモル比〔[A1]/[A2]〕が、40/60~90/10である;
(2)非共役ポリエン[A3]に由来する構造単位の含有割合が、[A1]、[A2]および[A3]に由来する構造単位の合計を100モル%として、0.1~6.0モル%である;
(3)下記式(i)で表されるB値が1.20以上である。
B値=([EX]+2[Y])/〔2×[E]×([X]+[Y])〕・・・(i)
[ここで[E]、[X]および[Y]は、それぞれ、エチレン[A1]、炭素数4~20のα-オレフィン[A2]、および非共役ポリエン[A3]に由来する構造単位のモル分率を示し、[EX]はエチレン[A1]-炭素数4~20のα-オレフィン[A2]ダイアッド連鎖分率を示す。] Having a structural unit derived from ethylene [A1], a structural unit derived from an α-olefin [A2] having 4 to 20 carbon atoms, and a structural unit derived from a non-conjugated polyene [A3], the following (1) 40 to 90 parts by mass of an ethylene/α-olefin/non-conjugated polyene copolymer (A) that satisfies the requirements of (3);
0.1 to 200 parts by mass of carbon black (B);
0.1 to 100 parts by mass of short fibers (C);
Contains 10 to 60 parts by mass of an ethylene/α-olefin copolymer (D) having a structural unit derived from ethylene and a structural unit derived from an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (provided that component ( The total of A) and (D) is 100 parts by mass.) Transmission belt composition:
(1) The molar ratio [[A1]/[A2]] between the structural unit derived from ethylene [A1] and the structural unit derived from the α-olefin [A2] having 4 to 20 carbon atoms is 40/60 to is 90/10;
(2) The content ratio of the structural units derived from the non-conjugated polyene [A3] is 0.1 to 6.0, with the total of the structural units derived from [A1], [A2] and [A3] being 100 mol%. is mol %;
(3) The B value represented by the following formula (i) is 1.20 or more.
B value = ([EX] + 2 [Y]) / [2 x [E] x ([X] + [Y])] (i)
[Here, [E], [X] and [Y] are respectively moles of structural units derived from ethylene [A1], α-olefins having 4 to 20 carbon atoms [A2], and non-conjugated polyene [A3] [EX] indicates ethylene [A1]-C4-C20 α-olefin [A2] diad chain fraction. ]
(4)100℃におけるムーニー粘度ML(1+4)100℃が、5~150である。 The transmission belt composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the ethylene/α-olefin/non-conjugated polyene copolymer (A) further satisfies the following requirement (4):
(4) Mooney viscosity ML at 100°C (1+4) 100°C is 5 to 150;
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