JP7391821B2 - Molding parts and their uses - Google Patents

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本発明は、タイヤやベルトなどの架橋成形体を製造するために用いられる成形用部材およびその用途に関する。 The present invention relates to a molding member used for manufacturing crosslinked molded products such as tires and belts, and uses thereof.

近年、省エネルギー化、コンパクト化の社会的要請を背景に、自動車のエンジンルーム周辺の雰囲気温度は従来に比べて上昇し、この雰囲気温度の上昇に伴って動力伝動用ベルトの使用環境温度も高くなってきた。従来、伝動ベルト(特にVリブドベルト)に用いるポリマーは、天然ゴム、スチレン-ブタジエンゴム、クロロプレンゴムなどが主流であったが、耐熱性の改善や、環境負荷物質を含まない材料の要求が増すにつれて、エチレン-α-オレフィンエラストマーが採用され、このポリマーの架橋剤として有機過酸化物が用いられるようになった。 In recent years, against the backdrop of social demands for energy conservation and downsizing, the ambient temperature around the engine compartment of automobiles has risen compared to before, and with this rise in ambient temperature, the operating environment temperature of power transmission belts has also increased. It's here. Traditionally, the main polymers used for power transmission belts (particularly V-ribbed belts) have been natural rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, etc., but as the demand for improved heat resistance and materials that do not contain environmentally hazardous substances increases, , ethylene-α-olefin elastomer was adopted, and organic peroxides came to be used as crosslinking agents for this polymer.

前記Vリブドベルトの製造方法の1つとして、特開2009-119846号公報(特許文献1)には、円筒状の成形ドラム(内型)に装着されたブラダー(可撓性ジャケット)の外周面に、ベルトを構成する部材(心線、ゴムシート等)を順に巻きつけて未加硫のベルトスリーブを形成し、このベルトスリーブを装着した内型を外型内に設置し、外型を加熱しつつブラダーを膨張させて、内周面にはリブ部に対応した溝状刻印を有する外型に未加硫スリーブを押圧しながらリブ部を形成する方法が開示されている。 As one method for manufacturing the V-ribbed belt, Japanese Patent Laid-Open No. 2009-119846 (Patent Document 1) discloses that a process is performed on the outer peripheral surface of a bladder (flexible jacket) attached to a cylindrical forming drum (inner mold). , the members constituting the belt (core wire, rubber sheet, etc.) are wound in order to form an unvulcanized belt sleeve, the inner mold with the belt sleeve attached is placed inside the outer mold, and the outer mold is heated. A method is disclosed in which a bladder is expanded while pressing an unvulcanized sleeve against an outer mold having groove-like markings corresponding to the rib portions on the inner circumferential surface to form rib portions.

この製造工程において、加硫後にブラダーを収縮させて元の状態に戻すと、ブラダーは外径が小さくなって、加硫されたベルトスリーブの内径よりも小さくなるため、ブラダーと加硫されたベルトスリーブとの離型が可能となる。ブラダーの離型性が低下すると、作業性、特に、自動化された製造ラインの作業性が著しく低下する。また、ブラダーは、ベルトスリーブの加硫に何回も繰り返し使用されるため、繰り返し使用における経時的な劣化による破損や離型性の低下も問題になる。 In this manufacturing process, when the bladder is deflated and returned to its original state after vulcanization, the outer diameter of the bladder becomes smaller than the inner diameter of the vulcanized belt sleeve, so the bladder and vulcanized belt It becomes possible to release the mold from the sleeve. When the releasability of the bladder decreases, the workability, especially the workability of an automated production line, decreases significantly. Furthermore, since the bladder is repeatedly used to vulcanize the belt sleeve, damage and deterioration in mold releasability due to deterioration over time during repeated use pose problems.

前記ブラダーに使用するゴム素材としては、従来から、耐熱性に優れ、ガス透過性が低いブチルゴムが使用されており、例えば、特開平10-130441号公報(特許文献2)には、メチロール化フェノール樹脂およびブチルゴムを含むゴム成分を含有するゴム組成物を加硫したタイヤ製造用ブラダーが開示されている。 Conventionally, butyl rubber, which has excellent heat resistance and low gas permeability, has been used as the rubber material used for the bladder. A tire manufacturing bladder is disclosed that is made by vulcanizing a rubber composition containing a rubber component including a resin and butyl rubber.

しかし、ベルトスリーブのゴム層に、架橋剤として有機過酸化物を配合したゴム組成物を使用すると、ブチルゴムが、有機過酸化物の分解により生じたラジカルの攻撃を受け、主として分解反応を起こす。特に、有機過酸化物を含むゴム組成物からなるゴム層が、ブチルゴムを素材とするブラダーに直接密着すると、ブラダーのブチルゴムが損傷する。そのため、従来の硫黄架橋系のゴム組成物からなるベルトスリーブに比べて、ブラダーのベルトスリーブのゴム層と密着する面の硬化劣化が著しく、使用可能な繰り返し回数が短くなる。 However, when a rubber composition containing an organic peroxide as a crosslinking agent is used in the rubber layer of the belt sleeve, the butyl rubber is attacked by radicals generated by decomposition of the organic peroxide, causing a decomposition reaction. In particular, if a rubber layer made of a rubber composition containing an organic peroxide comes into direct contact with a bladder made of butyl rubber, the butyl rubber of the bladder will be damaged. Therefore, compared to belt sleeves made of conventional sulfur-crosslinked rubber compositions, the curing and deterioration of the surface of the bladder that comes into close contact with the rubber layer of the belt sleeve is significant, and the usable number of repetitions is shortened.

そこで、ブチルゴムを使用しないブラダーとして、特開2010-221506号公報(特許文献3)および特開2011-161767号公報(特許文献4)には、シリコーンゴムやフッ素ゴムを用いたタイヤ製造用ブラダーが開示されている。 Therefore, as a bladder that does not use butyl rubber, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-221506 (Patent Document 3) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-161767 (Patent Document 4) disclose bladders for tire manufacturing that use silicone rubber or fluororubber. Disclosed.

しかし、シリコーンゴムを用いると、離型性には優れるが、耐加水分解性、耐引裂性(耐引裂亀裂性)に劣り寿命が短くなるという問題がある。また、フッ素ゴムを用いると、寿命は長くなるが、高価な材料であるためコスト面で採用が難しい。 However, when silicone rubber is used, although it has excellent mold release properties, it has poor hydrolysis resistance and tear resistance (tear crack resistance), resulting in a shortened service life. Furthermore, the use of fluororubber increases the lifespan, but it is difficult to use due to cost considerations since it is an expensive material.

そこで、安価な材料であるエチレン-α-オレフィンエラストマーを用いて、従来のブチルゴムを改良した例として、特表2018-513248号公報(特許文献5)には、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体(EPDM)などのエチレンとC3-23α-オレフィンとポリエンモノマーとのコポリマー20~50質量部およびブチルゴムなどのブチルタイプのゴム50~80質量部を含むゴム組成物で形成されたタイヤ製造用ブラダーが開示されている。さらに、特開2012-232517号公報(特許文献6)には、伝動ベルトの加硫成形用部材(ジャケット)として、ブチルゴムとエチレン-α-オレフィンエラストマーとを、前者/後者=10/90~60/40(質量比)の割合で含むゴム組成物で形成された成形用部材が開示されている。 Therefore, as an example of improving conventional butyl rubber using ethylene-α-olefin elastomer, which is an inexpensive material, Japanese Patent Publication No. 2018-513248 (Patent Document 5) describes an ethylene-propylene-diene ternary copolymer. Manufacture of tires formed from a rubber composition comprising 20 to 50 parts by weight of a copolymer of ethylene, C 3-23 α-olefin and polyene monomer, such as EPDM, and 50 to 80 parts by weight of a butyl-type rubber, such as butyl rubber. A bladder for use is disclosed. Furthermore, JP-A-2012-232517 (Patent Document 6) discloses that butyl rubber and ethylene-α-olefin elastomer are used as a vulcanization molding member (jacket) for a power transmission belt at a ratio of 10/90 to 60% (former/latter). /40 (mass ratio) of a rubber composition is disclosed.

特開2009-119846号公報Japanese Patent Application Publication No. 2009-119846 特開平10-130441号公報Japanese Patent Application Publication No. 10-130441 特開2010-221506号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-221506 特開2011-161767号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-161767 特表2018-513248号公報Special table 2018-513248 publication 特開2012-232517号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-232517

しかし、近年では伝動ベルトのゴム成分にエチレン-α-オレフィンエラストマーが採用されて架橋温度が高温化するにつれ、ブラダーなどの成形用部材の耐久寿命を長くするには、ブラダーを構成するゴム成分にも高度な耐熱性が必要になってきた。そのためには、特許文献5および6の成形用部材のように、ブチルゴムを含むと充分な耐熱性が得られないため、耐熱性を考慮したゴム成分が必要になった。 However, in recent years, as ethylene-α-olefin elastomer has been adopted as the rubber component of power transmission belts, and the crosslinking temperature has become higher, it has become necessary to increase the durability of molded parts such as bladders by changing the rubber components that make up the bladder. A high degree of heat resistance has also become necessary. For this purpose, as in the molding members of Patent Documents 5 and 6, if butyl rubber is included, sufficient heat resistance cannot be obtained, so a rubber component that takes heat resistance into consideration is required.

また、前述のように、ブチルゴムやシリコーンゴムでは、有機過酸化物を含むゴム組成物で形成された未加硫スリーブから伝動ベルトを製造するためのブラダーとして繰り返し用いると、ブラダーの機械的特性(耐引裂性など)が低下して耐久寿命が低下したり、得られたベルトの離型性が低下した。 In addition, as mentioned above, when butyl rubber or silicone rubber is repeatedly used as a bladder for producing a power transmission belt from an unvulcanized sleeve formed from a rubber composition containing an organic peroxide, the mechanical properties of the bladder ( (tear resistance, etc.) decreased, resulting in a decrease in durability life, and in the resulting belt, the mold releasability decreased.

さらに、ブラダーの耐久寿命については、耐引裂性が向上しても、永久変形(永久歪み)によって寿命に至ることがある。詳しくは、伝動ベルトの成形においては、ブラダーの外周側に張力を掛けた心線をスピニングして成形体を作製するため、成形体が装着されたブラダーは心線で締め付けられた状態になる。その状態で、架橋工程でブラダーを膨張させると、心線がブラダーに喰い込むため、架橋工程でブラダーを繰り返し使用すると、ブラダー外周面に心線の痕跡が、徐々に転写(心線の形状に沿った凹凸が形成)されて戻らなくなる。外周面に心線の痕跡が形成されたブラダーを用いて架橋成形すると、成形体の内周面(ブラダーとの接触面)にも心線の痕跡が転写される。成形体の内周面は、伝動ベルトの背面になる部分であるため、伝動ベルト背面の外観不良となる。本明細書では、このような心線の痕跡が形成されて戻らなくなる変形を、永久変形(永久歪み)と称する。すなわち、ブラダーを繰り返し使用して、ブラダーの外周面が、架橋成形する成形体の内周面(伝動ベルトの背面)に心線の痕跡が転写されるほどの状態にまで永久変形した場合も、耐久寿命となる。 Furthermore, regarding the durability life of the bladder, even if the tear resistance is improved, the life may be reached due to permanent deformation (permanent deformation). Specifically, in forming a power transmission belt, a molded body is produced by spinning a core wire with tension applied to the outer circumference of the bladder, so that the bladder to which the molded body is attached is tightened by the core wire. In this state, when the bladder is expanded in the cross-linking process, the core wires are bitten into the bladder. Therefore, when the bladder is used repeatedly in the cross-linking process, traces of the core wires are gradually transferred to the outer circumferential surface of the bladder (the shape of the core wires changes). (forms unevenness along the surface) and cannot return. When cross-linking molding is performed using a bladder with cord traces formed on the outer circumferential surface, the cord traces are also transferred to the inner circumferential surface of the molded product (the surface in contact with the bladder). Since the inner circumferential surface of the molded body is the back surface of the power transmission belt, the appearance of the back surface of the power transmission belt is poor. In this specification, such deformation in which traces of the core wire are formed and cannot be recovered is referred to as permanent deformation (permanent distortion). In other words, even if the bladder is used repeatedly and the outer circumferential surface of the bladder is permanently deformed to the extent that traces of the core wire are transferred to the inner circumferential surface (back surface of the power transmission belt) of the molded product to be cross-linked, Endurance life.

従って、本発明の目的は、耐熱性に優れ、耐永久変形性などの耐久寿命を向上できる成形用部材およびその用途を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a molding member that has excellent heat resistance and can improve durability such as permanent deformation resistance, and uses thereof.

本発明者等は、前記課題を達成するため鋭意検討の結果、架橋成形体を製造するための成形用部材を、エチレン-α-オレフィンエラストマーと、特定割合で組み合わせた一次粒子径40nm以上のソフトカーボンおよび一次粒子径40nm未満のハードカーボンと、有機過酸化物とを組み合わせたゴム組成物の架橋体で形成することにより、耐熱性に優れ、耐永久変形性などの耐久寿命を向上できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have developed a molding member for producing a crosslinked molded product using a soft material with a primary particle diameter of 40 nm or more that is combined with an ethylene-α-olefin elastomer in a specific ratio. It has been discovered that by forming a crosslinked rubber composition of carbon, hard carbon with a primary particle diameter of less than 40 nm, and an organic peroxide, it has excellent heat resistance and can improve durability such as permanent deformation resistance. , completed the invention.

すなわち、本発明の成形用部材は、未架橋体に接触させた状態で前記未架橋体を架橋して架橋成形体を製造するための成形用部材であって、ゴム成分、カーボンブラックおよび有機過酸化物を含むゴム組成物の架橋体で形成され、前記ゴム成分が、エチレン-α-オレフィンエラストマーを含み、前記カーボンブラックが、一次粒子径40nm未満のハードカーボンおよび一次粒子径40nm以上のソフトカーボンを含み、前記ハードカーボンの割合が、前記ゴム成分100質量部に対して5~45質量部であり、かつ前記ソフトカーボンの割合が、前記ゴム成分100質量部に対して40~95質量部である。前記ソフトカーボンの割合は、前記ハードカーボン100質量部に対して100質量部を超え230質量部以下であってもよい。前記カーボンブラックの割合は、前記ゴム成分100質量部に対して60~130質量部であってもよい。前記ハードカーボンのBET比表面積は70~140m/gであってもよい。前記ソフトカーボンのBET比表面積は25~60m/gであってもよい。前記エチレン-α-オレフィンエラストマーのエチレン含量は50~70質量%であり、ジエン含量は0.4~5質量%であってもよい。前記有機過酸化物の割合は、前記ゴム成分100質量部に対して2~8質量部であってもよい。前記成形用部材のJIS K 6262に準拠した圧縮永久歪は5~20%であってもよい。前記成形用部材のJIS K 6251に準拠した破断伸び率は100~500%であってもよい。前記成形用部材は、伝動ベルトを製造するためのブラダーであってもよい。前記未架橋体は有機過酸化物を含んでいてもよい。 That is, the molding member of the present invention is a molding member for producing a crosslinked molded product by crosslinking the uncrosslinked body while in contact with the uncrosslinked body, and comprises a rubber component, carbon black, and an organic polymer. It is formed of a crosslinked rubber composition containing an oxide, the rubber component contains an ethylene-α-olefin elastomer, and the carbon black is hard carbon with a primary particle diameter of less than 40 nm and soft carbon with a primary particle diameter of 40 nm or more. , the proportion of the hard carbon is 5 to 45 parts by mass with respect to 100 parts of the rubber component, and the proportion of the soft carbon is 40 to 95 parts by mass with respect to 100 parts of the rubber component. be. The proportion of the soft carbon may be more than 100 parts by mass and not more than 230 parts by mass based on 100 parts by mass of the hard carbon. The proportion of the carbon black may be 60 to 130 parts by mass based on 100 parts by mass of the rubber component. The hard carbon may have a BET specific surface area of 70 to 140 m 2 /g. The soft carbon may have a BET specific surface area of 25 to 60 m 2 /g. The ethylene content of the ethylene-α-olefin elastomer may be 50 to 70% by weight, and the diene content may be 0.4 to 5% by weight. The proportion of the organic peroxide may be 2 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component. The compression set of the molding member according to JIS K 6262 may be 5 to 20%. The elongation at break of the molding member according to JIS K 6251 may be 100 to 500%. The molding member may be a bladder for manufacturing a power transmission belt. The uncrosslinked body may contain an organic peroxide.

本発明には、前記成形用部材を未架橋体に接触させた状態で前記未架橋体を架橋して架橋成形体を製造する方法も含まれる。この方法において、前記成形用部材を変形させて前記未架橋体を架橋してもよい。 The present invention also includes a method for producing a crosslinked molded body by crosslinking the uncrosslinked body while the molding member is in contact with the uncrosslinked body. In this method, the uncrosslinked body may be crosslinked by deforming the molding member.

本発明では、架橋成形体を製造するための成形用部材が、エチレン-α-オレフィンエラストマーと、特定割合で組み合わせた一次粒子径40nm以上のソフトカーボンおよび一次粒子径40nm未満のハードカーボンと、有機過酸化物とを組み合わせたゴム組成物の架橋体で形成されているため、耐熱性に優れ、耐久寿命を向上でき、例えば、伝動ベルトを製造するためのブラダーとして利用しても、耐久性を向上できる。特に、耐久性について、引裂亀裂による耐久寿命を向上でき、かつ永久変形による耐久寿命を向上できる。また、有機過酸化物を含むゴム組成物で形成された未架橋体から架橋成形体を製造するための成形用部材として繰り返し用いても、成形用部材の機械的特性(引裂特性など)が低下したり、得られた架橋成形体との離型性が低下するのを抑制できる。 In the present invention, a molding member for producing a crosslinked molded article is composed of an ethylene-α-olefin elastomer, soft carbon with a primary particle size of 40 nm or more and hard carbon with a primary particle size of less than 40 nm, which are combined in a specific ratio, and an organic Because it is made of a crosslinked rubber composition combined with peroxide, it has excellent heat resistance and has a long lifespan.For example, it can be used as a bladder for manufacturing power transmission belts. You can improve. In particular, regarding durability, the durability life due to tear cracking can be improved, and the durability life due to permanent deformation can be improved. In addition, even if it is repeatedly used as a molding member for producing a crosslinked molded product from an uncrosslinked product made of a rubber composition containing an organic peroxide, the mechanical properties (tear properties, etc.) of the molding member deteriorate. It is possible to suppress deterioration of mold releasability from the resulting crosslinked molded product.

図1は、Vリブドベルトを製造するためのベルト成形装置の内型の一例を示す概略斜視図(a)およびその部分拡大概略断面図(b)である。FIG. 1 is a schematic perspective view (a) showing an example of an inner mold of a belt forming apparatus for manufacturing a V-ribbed belt, and a partially enlarged schematic cross-sectional view (b) thereof. 図2は、図1の内型にベルトスリーブを装着した状態の概略斜視図(a)およびその部分拡大概略断面図(b)である。FIG. 2 is a schematic perspective view (a) of a state in which a belt sleeve is attached to the inner mold of FIG. 1, and a partially enlarged schematic cross-sectional view (b) thereof. 図3は、図2のベルトスリーブを装着した内型を外型に挿入する工程を示す概略斜視図(a)および前記内型を前記外型に挿入した状態を示す部分拡大概略断面図(b)である。FIG. 3 is a schematic perspective view (a) showing a process of inserting the inner mold with the belt sleeve shown in FIG. 2 into the outer mold, and a partially enlarged schematic sectional view (b ). 図4は、図3の外型に内型を挿入したベルト成形装置のブラダーを膨張させた状態の概略斜視図(a)およびその部分拡大概略断面図(b)である。FIG. 4 is a schematic perspective view (a) of the belt forming apparatus in which the inner mold is inserted into the outer mold of FIG. 3 in a state where the bladder is inflated, and a partially enlarged schematic cross-sectional view (b) thereof. 図5は、図4のベルト成形装置から内型を抜き取る工程を示す概略斜視図(a)および前記ベルト成形装置から前記内型を抜き取った状態を示す部分拡大概略断面図(b)である。FIG. 5 is a schematic perspective view (a) showing a step of removing the inner mold from the belt forming apparatus shown in FIG. 4, and a partially enlarged schematic sectional view (b) showing a state in which the inner mold is removed from the belt forming apparatus. 図6は、Vリブドベルトの一例を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a V-ribbed belt.

[架橋成形体の製造方法]
本発明の成形用部材は、未架橋体に接触させた状態で前記未架橋体を架橋して架橋成形体を製造するために使用される。前記架橋成形体としては、ゴムなどで形成された架橋成形体であればよく、例えば、タイヤ、ベルトなどが例示できる。これらのうち、本発明の成形用部材を利用して製造される架橋成形体としては、ベルトが好ましく、動力伝動用ベルト(伝動ベルト)が特に好ましい。伝動ベルトとしては、例えば、平ベルト;ラップドVベルト、ローエッジVベルト、ローエッジコグドVベルト、Vリブドベルトなどの摩擦伝動ベルト;歯付ベルト、両面歯付ベルトなどの噛み合い伝動ベルトなどが挙げられ、VリブドベルトなどのVベルトが汎用される。以下に、Vリブドベルトを製造するための可撓性ジャケットであるブラダーとして、本発明の成形用部材を用いたVリブドベルトの製造方法について説明する。
[Method for manufacturing crosslinked molded body]
The molding member of the present invention is used to produce a crosslinked molded article by crosslinking the uncrosslinked body while in contact with the uncrosslinked body. The crosslinked molded body may be any crosslinked molded body made of rubber or the like, and examples thereof include tires, belts, and the like. Among these, belts are preferred as crosslinked molded bodies manufactured using the molding member of the present invention, and power transmission belts (power transmission belts) are particularly preferred. Examples of transmission belts include flat belts; friction transmission belts such as wrapped V-belts, low-edge V-belts, raw-edge cogged V-belts, and V-ribbed belts; interlocking transmission belts such as toothed belts and double-sided toothed belts; V-belts such as V-ribbed belts are commonly used. Below, a method for manufacturing a V-ribbed belt using the molding member of the present invention as a bladder, which is a flexible jacket for manufacturing a V-ribbed belt, will be described.

(ベルト成形装置)
Vリブドベルトは、外型と、この外型の中空部に挿入および脱着可能な内型とを備えたベルト成形装置によって製造できる。図1は、Vリブドベルトを製造するためのベルト成形装置の内型の一例を示す概略斜視図(a)およびその上側部分の拡大概略断面図(b)である。図3は、前記内型に外型を組み合わせたベルト成形装置に関する図面であり、詳しくは、後述する図2のベルトスリーブを装着した内型を外型に挿入する工程を示す概略斜視図(a)および前記内型を前記外型に挿入した状態を示す部分拡大概略断面図(b)である。
(belt forming device)
A V-ribbed belt can be manufactured by a belt forming apparatus that includes an outer mold and an inner mold that can be inserted into and removed from the hollow part of the outer mold. FIG. 1 is a schematic perspective view (a) showing an example of an inner die of a belt forming apparatus for manufacturing a V-ribbed belt, and an enlarged schematic cross-sectional view (b) of an upper portion thereof. FIG. 3 is a diagram of a belt forming apparatus in which the inner mold and the outer mold are combined, and in detail, a schematic perspective view (a ) and a partially enlarged schematic sectional view (b) showing a state in which the inner mold is inserted into the outer mold.

図1に示されているように、金型である内型1の形状は、円柱状または円筒状である。内型1の長手方向の両端(上下両端)には、外周方向に突出する円板状の上端フランジ22aおよび下端フランジ22bが形成されている。この例では、上端フランジ22aは、下端フランジ22bよりも径が大きく形成されており、内型1に装着された後述するブラダー5の外径よりも大きな径で形成されている。 As shown in FIG. 1, the shape of the inner mold 1, which is a mold, is columnar or cylindrical. At both longitudinal ends (both upper and lower ends) of the inner mold 1, an upper end flange 22a and a lower end flange 22b, which are disc-shaped and project in the outer circumferential direction, are formed. In this example, the upper end flange 22a is formed to have a larger diameter than the lower end flange 22b, and is formed to have a larger diameter than the outer diameter of a bladder 5, which will be described later, mounted on the inner mold 1.

内型1の外周面には、本発明の成形用部材である円筒形状のブラダー5が装着されており、詳しくは、可撓性のブラダー5の円筒内部に内型1を嵌め込むことにより、内型1の外周面は円筒形状のブラダー5の内周面と接触している。このブラダー5の材質は、後述するように、伸縮自在でかつ気密性を有するゴム組成物の架橋体で形成されている。このブラダー5は、長手方向の両端面(上端面および下端面)の全周を、それぞれ上端フランジ22aおよび下端フランジ22bに密着させて装着されている。そのため、内型1の外周面とブラダー5の内周面との間は上下両端のフランジで密閉されている。 A cylindrical bladder 5, which is a molding member of the present invention, is attached to the outer peripheral surface of the inner mold 1. Specifically, by fitting the inner mold 1 into the cylindrical interior of the flexible bladder 5, The outer peripheral surface of the inner mold 1 is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical bladder 5. As will be described later, the material of the bladder 5 is made of a crosslinked rubber composition that is stretchable and airtight. The bladder 5 is attached so that the entire circumferences of both longitudinal end surfaces (upper end surface and lower end surface) are in close contact with the upper end flange 22a and the lower end flange 22b, respectively. Therefore, the space between the outer circumferential surface of the inner mold 1 and the inner circumferential surface of the bladder 5 is sealed by flanges at both upper and lower ends.

また、内型1は、上端フランジ22aおよび内型1を貫通する流体供給路23を備えている。この流体供給路23は、上端の開口部が上端フランジ22aよりも上方に位置し、上端フランジ22aを貫通し、さらに内型1内を湾曲して貫通することにより、ブラダー5の内周面まで延び、内型1の外周面とブラダー5の内周面との境界で開口部を形成している。内型1では、この流体供給路23を通して内型1の外周面とブラダー5の内周面との間にエアーなどの流体を供給することができる。このように流体供給路23を通して流体を供給すると、内型1の外周面とブラダー5の内周面との間は上下両端で密閉されているため、ブラダー5は流体の流入に伴って外方へ膨張される。また、流体供給路23から流体が供給されていないときには、ブラダー5は内型1の外周面に密接した状態になっている。 Furthermore, the inner mold 1 includes an upper end flange 22a and a fluid supply path 23 passing through the inner mold 1. The fluid supply path 23 has an opening at the upper end located above the upper end flange 22a, passes through the upper end flange 22a, and further curves through the inner mold 1 to reach the inner circumferential surface of the bladder 5. It extends and forms an opening at the boundary between the outer circumferential surface of the inner mold 1 and the inner circumferential surface of the bladder 5 . In the inner mold 1, fluid such as air can be supplied between the outer peripheral surface of the inner mold 1 and the inner peripheral surface of the bladder 5 through the fluid supply path 23. When fluid is supplied through the fluid supply path 23 in this way, since the outer circumferential surface of the inner mold 1 and the inner circumferential surface of the bladder 5 are sealed at both upper and lower ends, the bladder 5 is moved outward as the fluid flows in. is expanded to. Furthermore, when fluid is not being supplied from the fluid supply path 23, the bladder 5 is in close contact with the outer peripheral surface of the inner mold 1.

外型6は、図3に示されるように、前記内型1を挿入可能な円筒形状を有しており、図3(b)に示されるように、外型6の成形面となる内周面に成形用凸部45が形成されている。成形用凸部45は、目的とするリブ部に対応した鋳型形状(反転形状)として形成され、かつ外型6の内周面の全周面に亘って突設されており、外型6の内周面の周方向と直交する方向に所定の一定間隔で平行に多数本形成されている。 As shown in FIG. 3, the outer mold 6 has a cylindrical shape into which the inner mold 1 can be inserted, and as shown in FIG. A molding convex portion 45 is formed on the surface. The molding convex portion 45 is formed as a mold shape (inverted shape) corresponding to the intended rib portion, and protrudes over the entire inner peripheral surface of the outer mold 6. A large number of them are formed in parallel at predetermined constant intervals in a direction perpendicular to the circumferential direction of the inner peripheral surface.

Vリブドベルトは、このベルト成形装置を用いて製造されるが、具体的な工程としては、未架橋ベルト前駆体を成形する成形工程、未架橋ベルト前駆体を架橋する架橋工程、架橋ベルト前駆体(ベルトスリーブ)からVリブドベルトを製造する仕上げ工程を経て得られる。 The V-ribbed belt is manufactured using this belt forming apparatus, and the specific steps include a forming process of forming an uncrosslinked belt precursor, a crosslinking process of crosslinking the uncrosslinked belt precursor, and a crosslinking process of forming the crosslinked belt precursor ( It is obtained through a finishing process to produce a V-ribbed belt from a belt sleeve).

(成形工程)
成形工程は、外周面にブラダー5を装着した内型1を用いて未架橋ベルト前駆体4を形成する工程である。
(molding process)
The molding process is a process of forming an uncrosslinked belt precursor 4 using an inner mold 1 equipped with a bladder 5 on its outer peripheral surface.

図2は、成形工程におけるベルト成形装置の状態を示しており、詳しくは、図1の内型1にベルトスリーブを装着した状態の概略斜視図(a)およびその上側部分の拡大概略断面図(b)である。図2に示すように、未架橋ベルト前駆体4は、ブラダー5の外周面にスパイラル状に巻き付ける心線2と、ブラダー5の外周面に巻き付ける前駆体シート3との積層体として形成される。図2の実施の形態では、前駆体シート3は、少なくとも未架橋ゴムシートを含む2種類のシートが使用されており、ブラダー5の外周面に、内周側から伸張層形成用のシート3a、芯体を形成する心線2、圧縮層形成用の未架橋ゴムシート3bの積層材料を順に巻き付けて積層し、未架橋ベルト前駆体4を形成する。伸張層形成用のシート3aは、布帛または未架橋ゴムシートを用いる。なお、芯体(心線)を接着ゴム層に埋設した芯体層とする場合には、シート3aとシート3bとの間には、芯体(心線)を埋設するための接着ゴム層形成用の未架橋ゴムシートを設けてもよく、上記の層構成に限定されない。 FIG. 2 shows the state of the belt forming apparatus in the forming process. Specifically, FIG. b). As shown in FIG. 2, the uncrosslinked belt precursor 4 is formed as a laminate of a core wire 2 spirally wound around the outer peripheral surface of the bladder 5 and a precursor sheet 3 wound around the outer peripheral surface of the bladder 5. In the embodiment shown in FIG. 2, two types of precursor sheets 3 including at least an uncrosslinked rubber sheet are used: a sheet 3a for forming a stretch layer on the outer peripheral surface of the bladder 5 from the inner peripheral side; A laminated material consisting of the core wire 2 forming the core and the uncrosslinked rubber sheet 3b for forming the compressed layer is wound and laminated in this order to form the uncrosslinked belt precursor 4. As the sheet 3a for forming the stretch layer, a cloth or an uncrosslinked rubber sheet is used. In addition, when forming a core layer in which the core (core wire) is embedded in an adhesive rubber layer, an adhesive rubber layer for embedding the core (core wire) is formed between the sheets 3a and 3b. An uncrosslinked rubber sheet may also be provided, and the layer structure is not limited to the above.

(架橋工程)
架橋工程とは、未架橋ベルト前駆体4に対して、金型の形状に対応した所望の形状に圧縮成形(型付け)を行うことで、各ゴム層を構成するゴム成分の架橋反応を行うとともに、未架橋ベルト前駆体4を構成する積層材料を接着して一体化を行って、ベルトスリーブ(架橋ベルト前駆体)4A(後述する図5(b))を形成する工程である。この架橋工程では、未架橋ベルト前駆体4を架橋すると共に、リブ部7を形成してベルトスリーブ4Aが得られるため、架橋工程では架橋と同時に圧縮ゴム層を成形している。
(Crosslinking process)
The crosslinking process is performed by compression molding (molding) the uncrosslinked belt precursor 4 into a desired shape corresponding to the shape of the mold, thereby carrying out a crosslinking reaction of the rubber components constituting each rubber layer. This is a step of bonding and integrating the laminated materials constituting the uncrosslinked belt precursor 4 to form a belt sleeve (crosslinked belt precursor) 4A (FIG. 5(b) to be described later). In this crosslinking step, the uncrosslinked belt precursor 4 is crosslinked and the rib portions 7 are formed to obtain the belt sleeve 4A. Therefore, in the crosslinking step, the compressed rubber layer is molded at the same time as the crosslinking.

図3は、架橋工程に未架橋ベルト前駆体を供するための準備段階を示しており、詳しくは、前述の通りである。図4は、架橋工程におけるベルト成形装置の状態を示しており、詳しくは、図3の外型に内型を挿入したベルト成形装置のブラダーを膨張させた状態の概略斜視図(a)およびその部分拡大概略断面図(b)である。 FIG. 3 shows a preparatory step for subjecting the uncrosslinked belt precursor to a crosslinking process, as detailed above. FIG. 4 shows the state of the belt forming apparatus in the crosslinking process, and in detail, a schematic perspective view (a) of the belt forming apparatus in which the inner mold is inserted into the outer mold shown in FIG. It is a partially enlarged schematic sectional view (b).

詳細には、未架橋ベルト前駆体を架橋工程に供するためには、図3に示されるように、未架橋ベルト前駆体4を装着した内型1は、外型6の円筒内部(中空内部)に挿入される。外型6の内部は全周に亘って密閉された中空部として加熱・冷却ジャケット35が形成されており、外型6の外周壁6aの上方には、蒸気などの加熱媒体を供給するための熱媒供給口36が形成されており、外周壁6aの下方には、冷却水などの冷却媒体を供給するための冷媒供給口37が形成されている。 Specifically, in order to subject the uncrosslinked belt precursor to the crosslinking process, as shown in FIG. inserted into. Inside the outer mold 6, a heating/cooling jacket 35 is formed as a sealed hollow part over the entire circumference, and above the outer peripheral wall 6a of the outer mold 6, a heating medium such as steam is provided. A heat medium supply port 36 is formed, and a coolant supply port 37 for supplying a cooling medium such as cooling water is formed below the outer peripheral wall 6a.

架橋工程では、図4に示されるように、熱媒供給口36から加熱媒体を供給して加熱・冷却ジャケット35で外型6を加熱すると共に、流体供給路23からエアーなどの流体を内型1の外周とブラダー5の内周の間に供給して、図4(b)に示されるように、流体の圧力でブラダー5を外型6の内周面(リブ型)に向かって膨張させて、ブラダー5の外周面に巻き付けて装着されている未架橋ベルト前駆体4を外型6の内周面に押し付け、ブラダー5と外型6との間で未架橋ベルト前駆体4を加熱・加圧する。この際に未架橋ベルト前駆体4が外型6の内周面に押し付けられて加圧されることによって、外型6の成形用凸部45間の凹部に未架橋ベルト前駆体4の外周面が圧入するため、外周面にリブ部7を形成できる。なお、加熱温度は、例えば120~180℃、成形圧力は、例えば0.5~1.5MPa、加熱時間は例えば15~30分である。この工程により、未架橋ベルト前駆体4は架橋成形されてベルトスリーブ4Aが得られる。 In the crosslinking process, as shown in FIG. 4, a heating medium is supplied from the heating medium supply port 36 to heat the outer mold 6 using the heating/cooling jacket 35, and a fluid such as air is supplied from the fluid supply path 23 to the inner mold. 1 and the inner periphery of the bladder 5, and as shown in FIG. Then, the uncrosslinked belt precursor 4 that is wrapped around the outer peripheral surface of the bladder 5 is pressed against the inner peripheral surface of the outer mold 6, and the uncrosslinked belt precursor 4 is heated between the bladder 5 and the outer mold 6. Apply pressure. At this time, the uncrosslinked belt precursor 4 is pressed against the inner peripheral surface of the outer mold 6 and pressurized, so that the outer peripheral surface of the uncrosslinked belt precursor 4 is applied to the recess between the molding convex parts 45 of the outer mold 6. Since it is press-fitted, the rib portion 7 can be formed on the outer peripheral surface. The heating temperature is, for example, 120 to 180° C., the molding pressure is, for example, 0.5 to 1.5 MPa, and the heating time is, for example, 15 to 30 minutes. Through this step, the uncrosslinked belt precursor 4 is crosslinked to obtain a belt sleeve 4A.

(仕上げ工程)
仕上げ工程では、架橋工程で得られたベルトスリーブ4AからVリブドベルトを製造する。図5は、仕上げ工程におけるベルト成形装置を示しており、図4に示す状態のベルト成形装置から内型を抜き取る工程を示す概略斜視図(a)および前記ベルト成形装置から前記内型を抜き取った状態を示す部分拡大概略断面図(b)である。
(Finishing process)
In the finishing step, a V-ribbed belt is manufactured from the belt sleeve 4A obtained in the crosslinking step. FIG. 5 shows the belt forming apparatus in the finishing process, and is a schematic perspective view (a) showing the process of removing the inner mold from the belt forming apparatus in the state shown in FIG. It is a partially enlarged schematic sectional view (b) showing a state.

架橋工程において、ベルトスリーブ4Aが架橋成形し、加熱を停止した後、流体供給路23からの流体の供給を停止することによって、ブラダー5を収縮させて膨張前の状態に戻し、さらに冷媒供給口37から冷却媒体を供給して外型6を冷却する。ブラダー5が元の状態にまで収縮すると、ブラダー5は外径が小さくなって、架橋成形されたベルトスリーブ4Aの内径よりも小さくなるので、図5に示されるように、架橋成形されたベルトスリーブ4Aを外型6の内周に残したまま内型1を外型6から抜き出すことができる。 In the crosslinking step, after the belt sleeve 4A is crosslinked and heating is stopped, the supply of fluid from the fluid supply path 23 is stopped, thereby contracting the bladder 5 and returning it to the state before expansion, and further closing the refrigerant supply port. A cooling medium is supplied from 37 to cool the outer mold 6. When the bladder 5 contracts to its original state, the outer diameter of the bladder 5 becomes smaller than the inner diameter of the cross-linked belt sleeve 4A, so as shown in FIG. The inner mold 1 can be pulled out from the outer mold 6 while leaving the portion 4A on the inner periphery of the outer mold 6.

外型6より内型1を抜き取り、外周に複数のリブを有するベルトスリーブ4Aを外型6から脱型した後、カッターを用いて、ベルトスリーブ4Aを所定の幅でベルト長手方向に輪切りして、ベルトを1本ずつに分離し、内周側と外周側とを裏返す(反転させる)ことによりVリブドベルトに仕上げる。 After extracting the inner mold 1 from the outer mold 6 and removing the belt sleeve 4A having a plurality of ribs on the outer periphery from the outer mold 6, the belt sleeve 4A is cut into rounds in the longitudinal direction of the belt at a predetermined width using a cutter. , the belt is separated one by one and the inner and outer circumferential sides are turned over (inverted) to create a V-ribbed belt.

このように、Vリブドベルトの製造においては、成形用部材としてのブラダーは加熱されるとともに、リブ部を形成するために、膨張および収縮されて変形させて使用する。本発明の成形用部材は、加熱と変形が繰り返される用途であっても耐久性を向上できる。そのため、本発明の成形用部材は、架橋のための加熱とともに、架橋成形において変形して使用される用途(特に、ブラダー)に好ましく利用できる。 In this manner, in manufacturing a V-ribbed belt, the bladder as a forming member is heated and expanded and contracted to be deformed and used to form the rib portion. The molding member of the present invention can improve durability even in applications where heating and deformation are repeated. Therefore, the molding member of the present invention can be preferably used in applications in which it is heated for crosslinking and is deformed in crosslinking molding (especially in bladders).

[成形用部材]
前述のブラダーに代表される成形用部材は、ゴム成分、カーボンブラックおよび有機過酸化物を含むゴム組成物の架橋体で形成されている。
[Molding parts]
The molding member typified by the aforementioned bladder is formed of a crosslinked rubber composition containing a rubber component, carbon black, and an organic peroxide.

(ゴム成分)
ゴム成分は、エチレン-α-オレフィンエラストマーを含む。エチレン-α-オレフィンエラストマーは、主鎖に二重結合を含まないため、耐熱性に優れ、繰り返し加熱される成形用部材の材質として好ましい。特に、前記ブラダーなどの成形用部材を用いた架橋工程では、未架橋体と成形用部材とが接触する。未架橋体のゴム組成物が有機過酸化物を含む場合、成形用部材を構成するゴム成分が有機過酸化物の分解により生じたラジカルの攻撃を受けて分解されて軟化劣化すると、成形用部材の機械的強度(特に、引裂特性)が低下したり、前記未架橋体の架橋成形体(ベルトスリーブなど)との離型性が低下する。本発明では、ゴム成分として有機過酸化物の分解により生じたラジカルの攻撃を受けて分解されることのないエチレン-α-オレフィンエラストマーを用いることにより、成形用部材の軟化劣化を抑制できる。
(rubber component)
The rubber component includes an ethylene-α-olefin elastomer. Ethylene-α-olefin elastomer does not contain a double bond in its main chain, so it has excellent heat resistance and is preferred as a material for molding members that are repeatedly heated. In particular, in the crosslinking step using a molding member such as the bladder, the uncrosslinked body and the molding member come into contact. When the uncrosslinked rubber composition contains an organic peroxide, if the rubber component constituting the molding member is attacked by radicals generated by the decomposition of the organic peroxide and decomposes, softening and deteriorating, the molding member will deteriorate. The mechanical strength (particularly tearing properties) of the uncrosslinked body decreases, and the releasability of the uncrosslinked body from the crosslinked molded body (such as a belt sleeve) decreases. In the present invention, by using as a rubber component an ethylene-α-olefin elastomer that is not decomposed by attack by radicals generated by decomposition of an organic peroxide, it is possible to suppress softening and deterioration of the molding member.

エチレン-α-オレフィンエラストマーは、構成単位として、エチレン単位、α-オレフィン単位を含んでいればよく、ジエン単位をさらに含んでいてもよい。エチレン-α-オレフィンエラストマーには、エチレン-α-オレフィン共重合体ゴム、エチレン-α-オレフィン-ジエン三元共重合体ゴムなどが含まれる。 The ethylene-α-olefin elastomer may contain ethylene units and α-olefin units as constituent units, and may further contain diene units. Ethylene-α-olefin elastomers include ethylene-α-olefin copolymer rubber, ethylene-α-olefin-diene terpolymer rubber, and the like.

α-オレフィン単位を形成するためのα-オレフィンとしては、例えば、プロピレン、ブテン、ペンテン、メチルペンテン、ヘキセン、オクテンなどの鎖状α-C3-12オレフィンなどが挙げられる。これらのα-オレフィンのうち、プロピレンなどのα-C3-4オレフィン(特に、プロピレン)が好ましい。 Examples of the α-olefin for forming the α-olefin unit include linear α-C 3-12 olefins such as propylene, butene, pentene, methylpentene, hexene, and octene. Among these α-olefins, α-C 3-4 olefins such as propylene (especially propylene) are preferred.

ジエン単位を形成するためのジエンモノマーとしては、通常、非共役ジエン系単量体が利用される。非共役ジエン系単量体としては、例えば、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、1,4-ヘキサジエン、シクロオクタジエンなどが例示できる。これらのジエンモノマーのうち、エチリデンノルボルネン、1,4-ヘキサジエン(特に、エチリデンノルボルネン)が好ましい。 As the diene monomer for forming the diene unit, a non-conjugated diene monomer is usually used. Examples of the non-conjugated diene monomer include dicyclopentadiene, methylenenorbornene, ethylidenenorbornene, 1,4-hexadiene, and cyclooctadiene. Among these diene monomers, ethylidene norbornene and 1,4-hexadiene (especially ethylidene norbornene) are preferred.

代表的なエチレン-α-オレフィンエラストマーとしては、例えば、エチレン-プロピレン共重合体(EPM)、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体(EPDM)などが挙げられる。 Representative ethylene-α-olefin elastomers include, for example, ethylene-propylene copolymer (EPM) and ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM).

これらのエチレン-α-オレフィンエラストマーは、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、ジエン単位による架橋効率に優れる点から、エチレン-α-オレフィン-ジエン三元共重合体ゴムが好ましく、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体(EPDM)が特に好ましい。 These ethylene-α-olefin elastomers can be used alone or in combination of two or more. Among these, ethylene-α-olefin-diene terpolymer rubber is preferred, and ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM) is particularly preferred, since it has excellent crosslinking efficiency using diene units.

エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体において、エチレンとプロピレンとの割合(質量比)は、前者/後者=35/65~90/10、好ましくは40/60~80/20、さらに好ましくは45/55~70/30、最も好ましくは50/50~60/40であってもよい。 In the ethylene-propylene-diene terpolymer, the ratio (mass ratio) of ethylene and propylene is former/latter = 35/65 to 90/10, preferably 40/60 to 80/20, more preferably 45 /55 to 70/30, most preferably 50/50 to 60/40.

エチレン-α-オレフィンエラストマー(特に、EPDMなどのエチレン-α-オレフィン-ジエン三元共重合体ゴム)のエチレン含量は30質量%以上(例えば30~80質量%)であってもよく、好ましくは50~70質量%、さらに好ましくは52~65質量%、より好ましくは53~60質量%、最も好ましくは54~58質量%である。エチレン含量が少なすぎると、耐熱性が低下する虞がある。 The ethylene content of the ethylene-α-olefin elastomer (especially ethylene-α-olefin-diene terpolymer rubber such as EPDM) may be 30% by mass or more (for example, 30 to 80% by mass), preferably The amount is 50 to 70% by weight, more preferably 52 to 65% by weight, more preferably 53 to 60% by weight, and most preferably 54 to 58% by weight. If the ethylene content is too low, there is a risk that heat resistance will decrease.

なお、本願において、エチレン含量は、エチレン-α-オレフィンエラストマーを構成する全単位中のエチレン単位の質量割合を意味し、慣用の方法により測定できるが、モノマー比であってもよい。 In the present application, the ethylene content means the mass proportion of ethylene units in all units constituting the ethylene-α-olefin elastomer, and can be measured by a conventional method, but may also be a monomer ratio.

エチレン-α-オレフィンエラストマー(特に、EPDMなどのエチレン-α-オレフィン-ジエン三元共重合体ゴム)のジエン含量は10質量%以下(例えば0.1~10質量%)であってもよく、好ましくは0.3~8質量%、さらに好ましくは0.4~7質量%(例えば0.4~5質量%)、より好ましくは0.5~6質量%、最も好ましくは1~5質量%である。本発明では、主鎖に二重結合を有していないゴム成分を用いることにより耐熱性を向上させているが、側鎖として導入するジエン単位による二重結合も少量に抑制することにより、高度な耐熱性を担保できる。ジエン含量が多すぎると、高度な耐熱性が担保できない虞がある。 The diene content of the ethylene-α-olefin elastomer (especially ethylene-α-olefin-diene terpolymer rubber such as EPDM) may be 10% by mass or less (for example, 0.1 to 10% by mass), Preferably 0.3 to 8% by weight, more preferably 0.4 to 7% by weight (eg 0.4 to 5% by weight), more preferably 0.5 to 6% by weight, most preferably 1 to 5% by weight. It is. In the present invention, heat resistance is improved by using a rubber component that does not have double bonds in the main chain, but by suppressing double bonds due to diene units introduced as side chains to a small amount, high It can ensure good heat resistance. If the diene content is too high, there is a risk that high heat resistance cannot be ensured.

なお、本願において、ジエン含量は、エチレン-α-オレフィンエラストマーを構成する全単位中のジエンモノマー単位の質量割合を意味し、慣用の方法により測定できるが、モノマー比であってもよい。 In this application, the diene content means the mass proportion of diene monomer units in all units constituting the ethylene-α-olefin elastomer, and can be measured by a conventional method, but may also be a monomer ratio.

未加硫のエチレン-α-オレフィンエラストマーのムーニー粘度[ML(1+4)125℃]は80以下であってもよく、ゴム組成物のVmを調整し、カーボンブラックの分散性を向上できる点から、例えば10~80、好ましくは20~70、さらに好ましくは30~60、最も好ましくは35~50である。ムーニー粘度が高すぎると、ゴム組成物の流動性が低下して、混練りにおける加工性が低下する虞がある。 The Mooney viscosity [ML (1 + 4) 125 ° C.] of the unvulcanized ethylene-α-olefin elastomer may be 80 or less, and the Vm of the rubber composition can be adjusted and the dispersibility of carbon black can be improved. For example, it is 10-80, preferably 20-70, more preferably 30-60, and most preferably 35-50. If the Mooney viscosity is too high, there is a risk that the fluidity of the rubber composition will decrease and the processability during kneading will decrease.

なお、本願において、ムーニー粘度は、JIS K 6300-1(2013)に準じた方法で測定でき、試験条件は、L形ロータを使用し、試験温度125℃、予熱1分、ロータ作動時間4分である。 In this application, Mooney viscosity can be measured by a method according to JIS K 6300-1 (2013), and the test conditions are: using an L-shaped rotor, test temperature 125 ° C, preheating 1 minute, rotor operating time 4 minutes. It is.

ゴム成分中のエチレン-α-オレフィンエラストマーの割合は50質量%以上であればよいが、90質量%を超えるのが好ましく、95質量%以上がさらに好ましく、99質量%以上がより好ましく、100質量%が最も好ましい。ゴム成分中のエチレン-α-オレフィンエラストマーの割合が少なすぎると、耐熱性が低下する虞がある。 The proportion of the ethylene-α-olefin elastomer in the rubber component may be 50% by mass or more, but preferably exceeds 90% by mass, more preferably 95% by mass or more, more preferably 99% by mass or more, and 100% by mass. % is most preferred. If the proportion of the ethylene-α-olefin elastomer in the rubber component is too small, there is a risk that the heat resistance will decrease.

ゴム成分は、他のゴム成分をさらに含んでいてもよい。他のゴム成分としては、例えば、ジエン系ゴム[天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(ニトリルゴム)、水素化ニトリルゴムなど]、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、アクリル系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。 The rubber component may further contain other rubber components. Other rubber components include, for example, diene rubber [natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (nitrile rubber), hydrogenated nitrile rubber, etc.], chlorosulfonated Examples include polyethylene rubber, alkylated chlorosulfonated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, acrylic rubber, silicone rubber, urethane rubber, and fluororubber.

ゴム成分は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、これら他のゴム成分をエチレン-α-オレフィンエラストマーの割合が前記範囲となる割合で含んでいてもよいが、成形用部材としての耐熱性および耐引裂性を向上できる点から、他のゴム成分としてブチルゴムを実質的に含まない。 The rubber component may contain these other rubber components in a proportion such that the proportion of the ethylene-α-olefin elastomer falls within the above range, as long as the effects of the present invention are not impaired. It does not substantially contain butyl rubber as other rubber components, since it can improve the properties and tear resistance.

ブチルゴムの割合は、ゴム成分中10質量%未満であればよく、好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.1質量%以下、最も好ましくは0質量%である。 The proportion of butyl rubber in the rubber component may be less than 10% by mass, preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, and most preferably 0% by mass. .

(カーボンブラック)
成形用部材を形成するゴム組成物は、前記ゴム成分に加えて、カーボンブラックをさらに含むことにより、成形用部材の耐久性を向上できる。
(Carbon black)
The rubber composition forming the molding member can improve the durability of the molding member by further containing carbon black in addition to the above-mentioned rubber components.

カーボンブラックは、一般的に、一次粒子径、ヨウ素吸着量、BET比表面積などの違いにより、いくつかのグレードに分類されている。一次粒子径の小さいカーボンブラックはゴムに対する補強効果が高い一方で、一次粒子径の大きいカーボンブラックは、ゴムに対する補強効果は低いという特徴を有している。 Carbon black is generally classified into several grades based on differences in primary particle diameter, iodine adsorption amount, BET specific surface area, etc. Carbon black with a small primary particle size has a high reinforcing effect on rubber, while carbon black with a large primary particle size has a low reinforcing effect on rubber.

カーボンブラックの分類について、ASTMでは、ヨウ素吸着量に基づいて、N0**~N9**に分類されるが、配合したゴム製品の性能などをベースとした従来の分類(SAF、HAF、GPF等)も利用されている。一次粒子径の小さいN110(SAF)、N220(ISAF)、N330(HAF)などはハードカーボンと称され、一次粒子径の大きいN550(FEF)、N660(GPF)、N762(SRF)などはソフトカーボンと称されることもある。ヨウ素吸着量と一次粒子径には緊密な関係があり、一次粒子径が小さいほど、ヨウ素吸着量が大きくなる。東海カーボン(株)製のシースト(登録商標)シリーズを例に分類、ヨウ素吸着量、平均一次粒子径をまとめると、表1のような関係となる。 Regarding the classification of carbon black, ASTM classifies it into N0** to N9** based on the amount of iodine adsorbed, but the conventional classification based on the performance of the rubber product in which it is compounded (SAF, HAF, GPF, etc.) ) are also used. N110 (SAF), N220 (ISAF), N330 (HAF), etc., which have small primary particle diameters, are called hard carbons, while N550 (FEF), N660 (GPF), N762 (SRF), etc., which have large primary particle diameters, are soft carbons. It is sometimes called. There is a close relationship between the amount of iodine adsorbed and the primary particle size, and the smaller the primary particle size, the larger the amount of iodine adsorbed. Taking the SEAST (registered trademark) series manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. as an example, the iodine adsorption amount and average primary particle diameter are summarized and the relationships are as shown in Table 1.

Figure 0007391821000001
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本願では、原料での分類ではなく、ゴム組成物中に含まれるカーボンブラックについて、一次粒子径が40nm以上のカーボンブラックをソフトカーボンと称し、一次粒子径が40nm未満のカーボンブラックをハードカーボンと称する。 In this application, carbon black contained in a rubber composition is not classified by raw material, but carbon black with a primary particle size of 40 nm or more is referred to as soft carbon, and carbon black with a primary particle size of less than 40 nm is referred to as hard carbon. .

なお、本願において、カーボンブラックの一次粒子径の測定方法としては、例えば、透過型電子顕微鏡などを用いて個数基準で測定できる。 In the present application, the primary particle diameter of carbon black can be measured on a number basis using, for example, a transmission electron microscope.

本発明では、一次粒子径40nm未満のハードカーボンと一次粒子径40nm以上のソフトカーボンとを特定の割合で組み合わせることにより、耐永久変形性を向上できる。 In the present invention, permanent deformation resistance can be improved by combining hard carbon with a primary particle diameter of less than 40 nm and soft carbon with a primary particle diameter of 40 nm or more in a specific ratio.

ハードカーボンの一次粒子径は、40nm未満(例えば15~35nm)であればよいが、最大一次粒子径は、例えば38nm以下、好ましくは35nm以下、さらに好ましくは30nm以下であってもよい。ハードカーボンの最大一次粒子径が大きすぎると、耐引裂性が低下する虞がある。最小一次粒子径は、例えば5nm以上、好ましくは8nm以上、さらに好ましくは10nm以上であってもよい。ハードカーボンの最小一次粒子径が小さすぎると、ハードカーボン自体の調製が困難となる虞がある。 The primary particle size of hard carbon may be less than 40 nm (for example, 15 to 35 nm), but the maximum primary particle size may be, for example, 38 nm or less, preferably 35 nm or less, and more preferably 30 nm or less. If the maximum primary particle size of hard carbon is too large, there is a risk that tear resistance will decrease. The minimum primary particle diameter may be, for example, 5 nm or more, preferably 8 nm or more, and more preferably 10 nm or more. If the minimum primary particle diameter of hard carbon is too small, there is a risk that it will be difficult to prepare the hard carbon itself.

ハードカーボンの平均一次粒子径は、例えば10~35nm、好ましくは15~33nm、さらに好ましくは20~32nm(特に25~30nm)程度である。ハードカーボンの平均一次粒子径が小さすぎると、ハードカーボン自体の調製が困難となる虞があり、逆に大きすぎると、耐引裂性が低下する虞がある。 The average primary particle diameter of hard carbon is, for example, about 10 to 35 nm, preferably 15 to 33 nm, more preferably 20 to 32 nm (especially 25 to 30 nm). If the average primary particle diameter of the hard carbon is too small, it may be difficult to prepare the hard carbon itself, and if it is too large, the tear resistance may decrease.

ハードカーボンのBET比表面積は、例えば60~160m/g、好ましくは65~150m/g、さらに好ましくは70~140m/g、より好ましくは75~130m/g、最も好ましくは75~100m/gである。BET比表面積が小さすぎると、ゴム組成物が伸びにくくなる虞があり、逆に大きすぎると、ゴム組成物の硬度が高くなりすぎる虞がある。 The BET specific surface area of hard carbon is, for example, 60 to 160 m 2 /g, preferably 65 to 150 m 2 /g, more preferably 70 to 140 m 2 /g, more preferably 75 to 130 m 2 /g, and most preferably 75 to 130 m 2 /g. It is 100m 2 /g. If the BET specific surface area is too small, there is a risk that the rubber composition will be difficult to stretch, and if it is too large, the hardness of the rubber composition may become too high.

なお、本願において、BET比表面積とは、BET法により窒素ガスを用いて測定した比表面積を意味する。 In addition, in this application, the BET specific surface area means the specific surface area measured using nitrogen gas by the BET method.

ハードカーボンのヨウ素吸着量は60g/kg以上であってもよく、例えば60~150g/kg、好ましくは65~130g/kg、さらに好ましくは70~100g/kg、最も好ましくは75~90g/kgである。ヨウ素吸着量が少なすぎると、耐引裂性が低下する虞があり、逆に多すぎると、ハードカーボン自体の調製が困難となる虞がある。 The iodine adsorption amount of hard carbon may be 60 g/kg or more, for example, 60 to 150 g/kg, preferably 65 to 130 g/kg, more preferably 70 to 100 g/kg, and most preferably 75 to 90 g/kg. be. If the amount of iodine adsorbed is too small, there is a risk that the tear resistance will decrease, and if it is too large, there is a risk that it will be difficult to prepare the hard carbon itself.

なお、本願において、カーボンブラックのヨウ素吸着量の測定方法としては、ASTM D1510-17の標準試験法に準拠して測定できる。 In the present application, the amount of iodine adsorbed by carbon black can be measured in accordance with the standard test method of ASTM D1510-17.

ハードカーボンの割合は、ゴム成分100質量部に対して5~45質量部(特に10~40質量部)であり、好ましくは20~38質量部、さらに好ましくは23~37質量部、最も好ましくは25~35質量部である。ハードカーボンの割合が少なすぎると、耐引裂性が低下し、逆に多すぎると、耐永久変形性が低下する。 The proportion of hard carbon is 5 to 45 parts by mass (especially 10 to 40 parts by mass), preferably 20 to 38 parts by mass, more preferably 23 to 37 parts by mass, and most preferably It is 25 to 35 parts by mass. If the proportion of hard carbon is too small, the tear resistance will decrease, and if it is too large, the permanent deformation resistance will decrease.

ソフトカーボンの一次粒子径は、40nm以上(例えば40~100nm)であればよいが、最大一次粒子径は、例えば300nm以下、好ましくは200nm以下、さらに好ましくは100nm以下であってもよい。ソフトカーボンの最大一次粒子径が大きすぎると、カーボンブラックの補強性が低下し、耐引裂性が低下する虞がある。 The primary particle size of soft carbon may be 40 nm or more (for example, 40 to 100 nm), but the maximum primary particle size may be, for example, 300 nm or less, preferably 200 nm or less, and more preferably 100 nm or less. If the maximum primary particle size of the soft carbon is too large, the reinforcing properties of the carbon black may be reduced and the tear resistance may be reduced.

ソフトカーボンの平均一次粒子径は、例えば45~100nm、好ましくは50~90nm、さらに好ましくは53~80nm、より好ましくは55~70nm、最も好ましくは60~65nmである。ソフトカーボンの平均一次粒子径が小さすぎると、耐永久変形性が低下する虞があり、逆に大きすぎると、カーボンブラックの補強性が低下し、耐引裂性が低下する虞がある。 The average primary particle diameter of soft carbon is, for example, 45 to 100 nm, preferably 50 to 90 nm, more preferably 53 to 80 nm, more preferably 55 to 70 nm, most preferably 60 to 65 nm. If the average primary particle diameter of the soft carbon is too small, there is a risk that the permanent deformation resistance will be reduced, and if it is too large, the reinforcing properties of the carbon black will be reduced, and the tear resistance may be reduced.

ソフトカーボンのBET比表面積は、例えば10~60m/g(例えば25~60m/g)、好ましくは15~55m/g、さらに好ましくは20~50m/g、より好ましくは22~40m/g、最も好ましくは23~30m/gである。BET比表面積が小さすぎると、カーボンブラックの補強性が低下し、耐引裂性が低下する虞があり、逆に大きすぎると、耐永久変形性が低下する虞がある。 The BET specific surface area of soft carbon is, for example, 10 to 60 m 2 /g (for example, 25 to 60 m 2 /g), preferably 15 to 55 m 2 /g, more preferably 20 to 50 m 2 /g, and more preferably 22 to 40 m 2 /g. 2 /g, most preferably 23-30 m 2 /g. If the BET specific surface area is too small, there is a risk that the reinforcing properties of carbon black will be reduced and the tear resistance will be reduced, and if it is too large, there is a risk that the permanent deformation resistance will be reduced.

ソフトカーボンのヨウ素吸着量は60g/kg未満であってもよく、例えば10g/kg以上60g/kg未満、好ましくは15~50g/kg、さらに好ましくは18~40g/kg、最も好ましくは20~30g/kgである。ヨウ素吸着量が少なすぎると、カーボンブラックの補強性が低下し、耐引裂性が低下する虞があり、逆に多すぎると、耐永久変形性が低下する虞がある。 The iodine adsorption amount of the soft carbon may be less than 60 g/kg, for example, 10 g/kg or more and less than 60 g/kg, preferably 15 to 50 g/kg, more preferably 18 to 40 g/kg, and most preferably 20 to 30 g. /kg. If the amount of iodine adsorbed is too small, there is a risk that the reinforcing properties of carbon black will be reduced and the tear resistance will be reduced, and if it is too large, there is a risk that the permanent deformation resistance will be reduced.

ソフトカーボンの割合は、ゴム成分100質量部に対して40~95質量部(特に50~90質量部)であり、好ましくは52~80質量部、さらに好ましくは53~70質量部、最も好ましくは55~65質量部である。ソフトカーボンの割合が少なすぎると、耐永久変形性が低下し、逆に多すぎると、耐引裂性が低下する。 The proportion of soft carbon is 40 to 95 parts by mass (especially 50 to 90 parts by mass), preferably 52 to 80 parts by mass, more preferably 53 to 70 parts by mass, and most preferably It is 55 to 65 parts by mass. If the proportion of soft carbon is too small, the permanent deformation resistance will decrease, and if it is too large, the tear resistance will decrease.

ソフトカーボンの質量割合は、ハードカーボンよりも多い質量割合であればよく、例えばハードカーボン100質量部に対して100質量部を超え300質量部以下(例えば100質量部を超え230質量部以下)であってもよく、例えば110~300質量部、好ましくは120~250質量部、さらに好ましくは130~230質量部、より好ましくは150~220質量部、最も好ましくは180~210質量部である。ソフトカーボンの割合が少なすぎると、耐永久変形性が低下する虞があり、逆に多すぎると、耐引裂性が低下する虞がある。 The mass proportion of soft carbon may be larger than that of hard carbon, for example, more than 100 parts by mass and less than 300 parts by mass (for example, more than 100 parts by mass and not more than 230 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of hard carbon. For example, the amount may be 110 to 300 parts by weight, preferably 120 to 250 parts by weight, more preferably 130 to 230 parts by weight, more preferably 150 to 220 parts by weight, and most preferably 180 to 210 parts by weight. If the proportion of soft carbon is too small, there is a risk that the permanent deformation resistance will decrease, and if it is too large, there is a possibility that the tear resistance will decrease.

カーボンブラックの合計割合は、ゴム成分100質量部に対して60~130質量部程度の範囲から選択でき、例えば60~120質量部、好ましくは65~115質量部、さらに好ましくは65~110質量部、より好ましくは70~105質量部、最も好ましくは80~100質量部である。カーボンブラックの合計割合が少なすぎると、ゴム組成物が柔らかすぎて耐久性が低下する虞があり、逆に多すぎると、ゴム組成物が硬すぎて耐久性が低下する虞がある。 The total proportion of carbon black can be selected from a range of about 60 to 130 parts by mass, for example 60 to 120 parts by mass, preferably 65 to 115 parts by mass, more preferably 65 to 110 parts by mass, based on 100 parts by mass of the rubber component. , more preferably 70 to 105 parts by weight, most preferably 80 to 100 parts by weight. If the total proportion of carbon black is too small, there is a risk that the rubber composition will be too soft and the durability will be reduced, whereas if it is too large, the rubber composition will be too hard and there is a risk that the durability will be reduced.

(有機過酸化物)
成形用部材を形成するゴム組成物は、前記ゴム成分およびカーボンブラックに加えて、有機過酸化物をさらに含むことにより、成形用部材の耐久性を向上できる。
(organic peroxide)
When the rubber composition forming the molding member further contains an organic peroxide in addition to the rubber component and carbon black, the durability of the molding member can be improved.

有機過酸化物としては、慣用の成分、例えば、ジアシルパーオキサイド(ジラウロイルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイドなど)、パーオキシケタール[1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2-ジ(t-ブチルパーオキシ)ブタンなど]、アルキルパーオキシエステル(t-ブチルパーオキシベンゾエートなど)、ジアルキルパーオキサイド[ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,3-ビス(2-t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5-ジ-メチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサンなど]、ジアラルキルパーオキサイド(ジクミルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイドなど)、パーオキシカーボネート(t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチル-ヘキシルカーボネート、t-アミルパーオキシ-2-エチル-ヘキシルカーボネートなど)などが挙げられる。 As the organic peroxide, conventional components such as diacyl peroxide (dilauroyl peroxide, dibenzoyl peroxide, etc.), peroxyketal [1,1-di(t-butylperoxy)cyclohexane, 2,2 -di(t-butylperoxy)butane, etc.], alkyl peroxy esters (t-butylperoxybenzoate, etc.), dialkyl peroxides [di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3,1,1-di(t-butylperoxy)-3,3,5- trimethylcyclohexane, 1,3-bis(2-t-butylperoxyisopropyl)benzene, 2,5-di-methyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, etc.), dialkyl peroxide (dicumyl peroxide, etc.) oxide, t-butylcumyl peroxide, etc.), peroxycarbonate (t-butylperoxyisopropyl carbonate, t-butylperoxy-2-ethyl-hexyl carbonate, t-amylperoxy-2-ethyl-hexyl carbonate, etc.) Examples include.

これらの有機過酸化物は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、ジアルキル基を有するパーオキサイドが好ましく、ジクミルパーオキサイドなどのジアラルキルパーオキサイドがさらに好ましい。 These organic peroxides can be used alone or in combination of two or more. Among these, peroxides having a dialkyl group are preferred, and dialkyl peroxides such as dicumyl peroxide are more preferred.

有機過酸化物の割合は、ゴム成分100質量部に対して、例えば0.1~20質量部、好ましくは1~10質量部、さらに好ましくは2~8質量部、より好ましくは3~7.5質量部、最も好ましくは5~7質量部である。有機過酸化物の割合が少なすぎると、ゴム組成物が柔らかすぎて耐久性が低下する虞があり、逆に多すぎると、ゴム組成物が硬すぎて耐久性が低下する虞がある。 The proportion of the organic peroxide is, for example, 0.1 to 20 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight, more preferably 2 to 8 parts by weight, and more preferably 3 to 7.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber component. 5 parts by weight, most preferably 5 to 7 parts by weight. If the proportion of organic peroxide is too small, the rubber composition may be too soft and the durability may be reduced; if it is too large, the rubber composition may be too hard and the durability may be reduced.

(他の成分)
成形用部材を形成するゴム組成物は、前記ゴム成分、カーボンブラックおよび有機過酸化物に加えて、他の成分として慣用的にゴムに配合される添加剤をさらに含んでいてもよい。
(other ingredients)
In addition to the rubber component, carbon black, and organic peroxide, the rubber composition forming the molding member may further contain additives that are conventionally blended into rubber as other components.

添加剤としては、例えば、他の架橋剤または加硫剤(無機過酸化物、硫黄系加硫剤など)、共架橋剤(ビスマレイミド類など)、加硫助剤または加硫促進剤(チウラム系促進剤など)、加硫遅延剤、補強剤(シリカ、クレー、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、短繊維など)、金属酸化物(酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化鉄、酸化銅、酸化チタン、酸化アルミニウムなど)、軟化剤(パラフィンオイルや、ナフテン系オイル等のオイル類など)、加工剤または加工助剤(ステアリン酸、ステアリン酸金属塩、ワックス、パラフィン、脂肪酸アマイドなど)、シランカップリング剤、老化防止剤(酸化防止剤、熱老化防止剤、屈曲き裂防止剤、オゾン劣化防止剤など)、着色剤、粘着付与剤、安定剤(紫外線吸収剤、熱安定剤など)、難燃剤、帯電防止剤などが挙げられる。これらの添加剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。なお、金属酸化物は架橋剤として作用してもよい。 Examples of additives include other crosslinking agents or vulcanizing agents (inorganic peroxides, sulfur-based vulcanizing agents, etc.), co-crosslinking agents (bismaleimides, etc.), vulcanization aids or vulcanization accelerators (thiuram, etc.) vulcanization retarders, reinforcing agents (silica, clay, calcium carbonate, talc, mica, short fibers, etc.), metal oxides (zinc oxide, magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, iron oxide, (copper, titanium oxide, aluminum oxide, etc.), softeners (oils such as paraffin oil and naphthenic oil, etc.), processing agents or processing aids (stearic acid, metal stearate, wax, paraffin, fatty acid amide, etc.) , silane coupling agents, anti-aging agents (antioxidants, heat anti-aging agents, flex cracking inhibitors, anti-ozonation agents, etc.), colorants, tackifiers, stabilizers (ultraviolet absorbers, heat stabilizers, etc.) ), flame retardants, antistatic agents, etc. These additives can be used alone or in combination of two or more. Note that the metal oxide may act as a crosslinking agent.

慣用の添加剤の合計割合は、ゴム成分100質量部に対して、例えば5~50質量部、好ましくは10~30質量部、さらに好ましくは15~25質量部である。 The total proportion of customary additives is, for example, 5 to 50 parts by weight, preferably 10 to 30 parts by weight, more preferably 15 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber component.

(成形用部材の特性)
本発明の成形用部材は、耐永久変形性が高い。そのため、本発明の成形用部材の圧縮永久歪は20%以下であってもよく、例えば5~20%、好ましくは8~17%、さらに好ましくは9~15%、より好ましくは10~14%、最も好ましくは11~13%である。圧縮永久歪が小さすぎると、ゴム組成物が硬すぎて耐久性が低下する虞があり、逆に大きすぎると、耐永久変形性が低下する虞がある。
(Characteristics of molding parts)
The molding member of the present invention has high resistance to permanent deformation. Therefore, the compression set of the molding member of the present invention may be 20% or less, for example, 5 to 20%, preferably 8 to 17%, more preferably 9 to 15%, more preferably 10 to 14%. , most preferably 11-13%. If the compression set is too small, there is a risk that the rubber composition will be too hard and the durability will be reduced, whereas if it is too large, there is a risk that the permanent deformation resistance will be reduced.

なお、本願において、圧縮永久歪は、JIS K 6262に準拠し、120℃、24時間の条件で圧縮して測定でき、詳細には、後述する実施例に記載の方法で測定できる。 In the present application, the compression set can be measured by compressing at 120° C. for 24 hours in accordance with JIS K 6262, and more specifically, it can be measured by the method described in the Examples below.

本発明の成形用部材の硬度(JIS A)は、例えば75~90°、好ましくは78~88°、さらに好ましくは80~87°、より好ましくは81~85°、最も好ましくは82~84°である。硬度が高すぎると、硬すぎて耐久性が低下する虞があり、逆に低すぎると、柔らかすぎて耐久性が低下する虞がある。 The hardness (JIS A) of the molding member of the present invention is, for example, 75 to 90°, preferably 78 to 88°, more preferably 80 to 87°, more preferably 81 to 85°, and most preferably 82 to 84°. It is. If the hardness is too high, there is a risk that it will be too hard and the durability will be reduced; if the hardness is too low, there is a risk that it will be too soft and the durability will be reduced.

なお、本願において、硬度(JIS A)は、JIS K 6253(2012)(加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム-硬さの求め方-)に規定されているデュロメータ硬さ試験(A形)に準じて測定された値Hs(JIS A)を意味する。 In addition, in this application, hardness (JIS A) is determined according to the durometer hardness test (Type A) specified in JIS K 6253 (2012) (Vulcanized rubber and thermoplastic rubber - How to determine hardness). Means the measured value Hs (JIS A).

本発明の成形用部材の引張強さは、例えば10~30MPa、さらに好ましくは15~25MPa、より好ましくは17~20MPa、最も好ましくは18~19MPaである。引張強さが小さすぎると、柔らかすぎて耐久性が低下する虞があり、逆に大きすぎると、硬すぎて耐久性が低下する虞がある。 The tensile strength of the molding member of the present invention is, for example, 10 to 30 MPa, more preferably 15 to 25 MPa, more preferably 17 to 20 MPa, and most preferably 18 to 19 MPa. If the tensile strength is too low, there is a risk that it will be too soft and the durability will be reduced; if the tensile strength is too large, it will be too hard and there is a risk that the durability will be reduced.

本発明の成形用部材の破断伸び率は、例えば100~500%、好ましくは120~300%、さらに好ましくは130~250%、より好ましくは140~170%、最も好ましくは150~160%である。破断伸び率が小さすぎると、硬すぎて耐久性が低下する虞があり、逆に大きすぎると、柔らかすぎて耐久性が低下する虞がある。 The elongation at break of the molding member of the present invention is, for example, 100 to 500%, preferably 120 to 300%, more preferably 130 to 250%, more preferably 140 to 170%, and most preferably 150 to 160%. . If the elongation at break is too small, there is a risk that it will be too hard and the durability will be reduced, whereas if it is too large, there is a risk that it will be too soft and the durability will be reduced.

なお、本願において、引張強さおよび破断伸び率は、JIS K 6251(2010)に準拠して測定でき、詳細には、後述する実施例に記載の方法で測定できる。 In addition, in this application, tensile strength and elongation at break can be measured based on JIS K 6251 (2010), and in detail, can be measured by the method described in the Examples described later.

[架橋成形体]
本発明の成形用部材を用いて得られる架橋成形体としては、前述のように、タイヤ、ベルトなどが例示できる。架橋成形体としては、前述のように、本発明の成形用部材を加熱して変形させることにより製造される架橋成形体が好ましいが、そのような架橋成形体の一例であるVリブドベルトの概略断面図(ベルト長手方向に垂直な方向の断面図)を図6に示す。
[Crosslinked molded body]
Examples of crosslinked molded products obtained using the molding member of the present invention include tires, belts, etc., as described above. As described above, the crosslinked molded product is preferably a crosslinked molded product produced by heating and deforming the molding member of the present invention. A diagram (a cross-sectional view in a direction perpendicular to the belt longitudinal direction) is shown in FIG.

図6に示すように、Vリブドベルト50は、心線52を含む芯体層53と、芯体層53よりも内周側に設けられ、プーリ接触部分であるVリブ部51aを構成する圧縮ゴム層51と、芯体層よりも外周側に設けられる伸張層54とで構成されている。圧縮ゴム層51には、ベルト長手方向に伸びる複数の断面V字状の溝が形成され、この溝の間には断面V字形(逆台形)の複数のリブ(Vリブ部51a)が形成されており、このリブの二つの傾斜面(表面)が摩擦伝動面を形成し、プーリと接して動力を伝達(摩擦伝動)する。伸張層はゴム組成物で形成してもよく、織布などの布帛(補強布)で形成してもよい。また、Vリブ部の表面には、表面層を設けてもよい。 As shown in FIG. 6, the V-ribbed belt 50 includes a core layer 53 including a core wire 52, and compressed rubber that is provided on the inner circumferential side of the core layer 53 and constitutes a V-rib portion 51a that is a pulley contact portion. It is composed of a layer 51 and a stretch layer 54 provided on the outer peripheral side of the core layer. A plurality of grooves having a V-shaped cross section extending in the longitudinal direction of the belt are formed in the compressed rubber layer 51, and a plurality of ribs (V rib portions 51a) having a V-shaped cross section (inverted trapezoid) are formed between the grooves. The two inclined surfaces (surfaces) of this rib form a friction transmission surface, which contacts the pulley and transmits power (friction transmission). The stretch layer may be formed of a rubber composition, or may be formed of a fabric (reinforced fabric) such as a woven fabric. Further, a surface layer may be provided on the surface of the V rib portion.

架橋成形体としては、成形用部材と接触する面が有機過酸化物を含むゴム組成物で形成されている架橋成形体(例えば、Vリブドベルトのベルトスリーブなど)が好ましい。成形用部材と接触する面は、Vリブドベルトの場合、前記伸張層を形成するゴム組成物または布帛(またはゴム組成物を含む布帛)であってもよい。 The crosslinked molded product is preferably a crosslinked molded product (for example, a belt sleeve of a V-ribbed belt) whose surface that contacts the molding member is formed of a rubber composition containing an organic peroxide. In the case of a V-ribbed belt, the surface that comes into contact with the molding member may be a rubber composition or fabric (or a fabric containing a rubber composition) forming the stretch layer.

有機過酸化物を含むゴム組成物は、エチレン-α-オレフィンエラストマーおよび有機過酸化物を含むゴム組成物であってもよい。エチレン-α-オレフィンエラストマーおよび有機過酸化物としては、成形用部材を形成するための材料として記載されたエチレン-α-オレフィンエラストマーおよび有機過酸化物を利用できる。有機過酸化物のゴム成分に対する割合も、成形用部材を形成するための有機過酸化物と同様である。本発明の成形用部材は、有機過酸化物を含むゴム組成物の架橋体で形成された架橋成形体の製造に使用しても耐久性を向上できる。 The rubber composition containing an organic peroxide may be a rubber composition containing an ethylene-α-olefin elastomer and an organic peroxide. As the ethylene-α-olefin elastomer and organic peroxide, the ethylene-α-olefin elastomer and organic peroxide described as materials for forming the molding member can be used. The ratio of the organic peroxide to the rubber component is also the same as that of the organic peroxide for forming the molding member. The molding member of the present invention can improve durability even when used for manufacturing a crosslinked molded product formed from a crosslinked rubber composition containing an organic peroxide.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、実施例で使用した原料の詳細を以下に示す。 The present invention will be explained in more detail below based on Examples, but the present invention is not limited by these Examples. In addition, details of the raw materials used in the examples are shown below.

[原料]
EPDM1:三井化学(株)製「EPT3070」、ムーニー粘度(125℃)≒47、エチレン含量58質量%、ジエン含量4.7質量%
EPDM2:三井化学(株)製「EPT2060M」、ムーニー粘度(125℃)≒40、エチレン含量55質量%、ジエン含量2.3質量%
ブチルゴム:JSR(株)製「Butyl268」、ムーニー粘度(125℃)≒51
ハードカーボン1:東海カーボン(株)製「シースト3」、平均粒子径28nm、BET比表面積79m/g
ハードカーボン2:東海カーボン(株)製「シースト6」、平均粒子径22nm、BET比表面積119m/g
ソフトカーボン1:東海カーボン(株)製「シーストV」、平均粒子径62nm、BET比表面積27m/g
ソフトカーボン2:東海カーボン(株)製「シーストS」、平均粒子径66nm、BET比表面積27m/g
酸化亜鉛:ハクスイテック(株)製「酸化亜鉛2種」
ステアリン酸:日油(株)製「ビーズステアリン酸つばき」
軟化剤:出光興産(株)製「NS-90」(パラフィン系プロセスオイル)
老化防止剤:ジフェニルアミン系老化防止剤、大内新興化学工業(株)製「ノクラックAD-F」
有機過酸化物:日油(株)製「パークミルD」
樹脂架橋剤:Schenectady Chem.社製「SP-1055」(アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂)
架橋助剤:デンカ(株)製「PM-40」
ナイロン短繊維:旭化成(株)製「66ナイロン」
含水シリカ:エボニックインダストリーズ AG社製「Ultrasil VN3」、BET比表面積180m/g
レゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物:レゾルシン2.6質量部、37%ホルマリン1.4質量部、ビニルピリジン-スチレン-ブタジエン共重合体ラテックス17.2質量部、水78.8質量部を含む溶液
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製「ノクセラー(登録商標)DM」
ヘキサメトキシメチロールメラミン:Power Plast社製「PP-1890S」
硫黄:美源化学社製
心線:1,000デニールのポリエチレンテレフタレート繊維を2×3の撚り構成で、上撚り係数3.0、下撚り係数3.0で諸撚りしたトータルデニール6,000のコードを接着処理した撚糸コード、心線径1.0mm。
[material]
EPDM1: "EPT3070" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., Mooney viscosity (125°C) ≒ 47, ethylene content 58% by mass, diene content 4.7% by mass
EPDM2: "EPT2060M" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., Mooney viscosity (125°C) ≒ 40, ethylene content 55% by mass, diene content 2.3% by mass
Butyl rubber: “Butyl268” manufactured by JSR Corporation, Mooney viscosity (125°C) ≒ 51
Hard carbon 1: “SEAST 3” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., average particle diameter 28 nm, BET specific surface area 79 m 2 /g
Hard carbon 2: “SEAST 6” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., average particle diameter 22 nm, BET specific surface area 119 m 2 /g
Soft carbon 1: “SEAST V” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., average particle diameter 62 nm, BET specific surface area 27 m 2 /g
Soft carbon 2: “SEAST S” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., average particle diameter 66 nm, BET specific surface area 27 m 2 /g
Zinc oxide: “Zinc oxide type 2” manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd.
Stearic acid: “Tsubaki Beads Stearic Acid” manufactured by NOF Corporation
Softener: “NS-90” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. (paraffin-based process oil)
Anti-aging agent: diphenylamine-based anti-aging agent, “Nocrac AD-F” manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
Organic peroxide: “Percmil D” manufactured by NOF Corporation
Resin crosslinking agent: Schenectady Chem. “SP-1055” (alkylphenol/formaldehyde resin)
Crosslinking aid: “PM-40” manufactured by Denka Co., Ltd.
Nylon short fiber: “66 nylon” manufactured by Asahi Kasei Corporation
Hydrous silica: “Ultrasil VN3” manufactured by Evonik Industries AG, BET specific surface area 180 m 2 /g
Resorcinol/formaldehyde condensate: Solution containing 2.6 parts by mass of resorcin, 1.4 parts by mass of 37% formalin, 17.2 parts by mass of vinylpyridine-styrene-butadiene copolymer latex, and 78.8 parts by mass of water Acceleration of vulcanization Agent: “Noxeler (registered trademark) DM” manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
Hexamethoxymethylolmelamine: “PP-1890S” manufactured by Power Plast
Sulfur: Manufactured by Bigen Kagaku Co., Ltd. Core wire: 1,000 denier polyethylene terephthalate fibers twisted in a 2 x 3 configuration with a final twist coefficient of 3.0 and a final twist coefficient of 3.0, with a total denier of 6,000. Twisted cord with adhesive treatment, core wire diameter 1.0mm.

[ブラダーの作製]
表2~3に示す配合のブラダー用ゴム組成物をバンバリーミキサーで混練し、カレンダーロールで所定の厚みに圧延した。円筒状金型に、厚み3mm、面長630mmの圧延シートを巻き付け、ジャケットをかぶせて170℃で20分間加熱を行い、架橋成形した。冷却して、脱型することにより円筒状のブラダーを得た。円筒状のブラダーをベルト成形装置の内型の外周にセットし、ブラダーの開口の両端の全周にフランジを密着させて固定することで、内型の外周とブラダーの内周の間は上下両端で密閉された。
[Preparation of bladder]
Rubber compositions for bladders having the formulations shown in Tables 2 and 3 were kneaded with a Banbury mixer and rolled to a predetermined thickness with a calendar roll. A rolled sheet having a thickness of 3 mm and a surface length of 630 mm was wrapped around a cylindrical mold, covered with a jacket, and heated at 170° C. for 20 minutes to perform crosslinking molding. A cylindrical bladder was obtained by cooling and demolding. By setting a cylindrical bladder on the outer periphery of the inner mold of the belt forming device and fixing the flange tightly around the entire circumference of both ends of the opening of the bladder, the distance between the outer periphery of the inner mold and the inner periphery of the bladder is at both the upper and lower ends. sealed in.

Figure 0007391821000002
Figure 0007391821000002

Figure 0007391821000003
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[ブラダー用ゴム組成物の物性]
1)硬度の測定
表2~3に示すゴム組成物の未架橋ゴムシートを、プレスを用いて30分間の加圧および加熱(温度170℃、面圧力2.0MPa)を行い、架橋ゴムシート(100mm×100mm×2mm厚み)を作製した。JIS K 6253(2012)に準じ、架橋ゴムシートを3枚重ね合わせた積層物を試料とし、デュロメータA型硬さ試験機を用いて硬度を測定した。
[Physical properties of rubber composition for bladder]
1) Measurement of hardness Uncrosslinked rubber sheets of the rubber compositions shown in Tables 2 and 3 were pressed and heated using a press for 30 minutes (temperature 170°C, surface pressure 2.0 MPa), and crosslinked rubber sheets ( 100 mm x 100 mm x 2 mm thickness) was produced. In accordance with JIS K 6253 (2012), a laminate of three crosslinked rubber sheets was used as a sample, and the hardness was measured using a durometer type A hardness tester.

2)引張特性(引張強さ、破断伸び率)の測定
JIS K 6251(2010)に従い、上記の架橋ゴムシートから、反列理方向に採取したダンベル状3号形の試験片を、室温で引張速度500mm/分で引張試験を行い、試験片が破断した際の引張強さ(MPa)および伸び率(%)を算出した。引張試験機としては、(株)島津製作所製「オートグラフAG-5000A」を用いた。ブラダーとして用いた場合に、架橋成形で拡張しても破断・亀裂が発生しにくくなるためには、ゴム組成物の破断伸び率が100%以上となることが指標とされている。
2) Measurement of tensile properties (tensile strength, elongation at break) According to JIS K 6251 (2010), a dumbbell-shaped No. 3 test piece taken from the above-mentioned crosslinked rubber sheet in the anti-grain direction was pulled at room temperature. A tensile test was conducted at a speed of 500 mm/min, and the tensile strength (MPa) and elongation rate (%) at the time the test piece broke were calculated. As the tensile tester, "Autograph AG-5000A" manufactured by Shimadzu Corporation was used. When used as a bladder, the elongation at break of the rubber composition should be 100% or more in order to prevent breakage and cracking even when expanded by cross-linking.

3)圧縮永久歪の測定
JIS K 6262(2013)に準じ、ゴム組成物をシート状に圧延し、型にはめて温度は165℃、時間は30分で架橋し、直径約29mm、厚み約12.5mmの円柱状の試料を作製した。得られた試料について、圧縮率約10%(スペーサの厚さ11.25mm)、試験温度120℃、試験時間24時間の試験条件で圧縮し、圧縮前後の試料の厚さを測定し、圧縮永久歪を計算した。詳しくは、圧縮前の試料の厚さをh0(mm)、圧縮後の試料の厚さをh1(mm)、スペーサの厚さをhS(mm)とし、圧縮永久歪:CS(%)は以下の式で求めた。
3) Measurement of compression set According to JIS K 6262 (2013), the rubber composition was rolled into a sheet, put into a mold and cross-linked at a temperature of 165°C for 30 minutes, with a diameter of about 29 mm and a thickness of about 12 mm. A cylindrical sample with a diameter of .5 mm was prepared. The obtained sample was compressed under the test conditions of a compression ratio of approximately 10% (spacer thickness 11.25 mm), a test temperature of 120°C, and a test time of 24 hours, and the thickness of the sample before and after compression was measured. Distortion was calculated. In detail, the thickness of the sample before compression is h0 (mm), the thickness of the sample after compression is h1 (mm), the thickness of the spacer is hS (mm), and the compression set: CS (%) is as follows. It was calculated using the formula.

CS=[(h0-h1)/(h0-hS)]×100 CS=[(h0-h1)/(h0-hS)]×100

4)引裂特性(引裂強度)の測定
JIS K 6252(2015)に準じたクレセント形で、上記の架橋ゴムシートを打ち抜き、くぼみの中央に1.00±0.05mmの切れ込みを入れたサンプルを、引張速度500mm/分で引裂試験を行い、試験片が破断した際の引裂強度を測定した。引張試験機としては、(株)島津製作所製「オートグラフAG-5000A」を用いた。また、促進老化試験では、A法AA-2強制循環型熱老化試験機(横風式)を用いた。
4) Measurement of tear properties (tear strength) A sample was punched out from the above crosslinked rubber sheet in a crescent shape according to JIS K 6252 (2015), and a cut of 1.00 ± 0.05 mm was made in the center of the depression. A tear test was conducted at a tensile speed of 500 mm/min, and the tear strength when the test piece broke was measured. As the tensile tester, "Autograph AG-5000A" manufactured by Shimadzu Corporation was used. In addition, in the accelerated aging test, a method A AA-2 forced circulation heat aging tester (cross wind type) was used.

測定結果を表5~6に示す。 The measurement results are shown in Tables 5 and 6.

[ブラダーの性能評価]
図1~5で示した製造装置において、実施例1~11および比較例1~6のゴム組成物で製作したブラダーを用いて、Vリブドベルトの前駆体となるベルトスリーブの作製(架橋成形)を繰り返し、ブラダーの永久変形における耐久寿命を検証した。
[Bladder performance evaluation]
Using the manufacturing equipment shown in Figures 1 to 5, the production (crosslinking molding) of belt sleeves, which are the precursors of V-ribbed belts, was carried out using bladders manufactured with the rubber compositions of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 6. We repeatedly verified the durability life under permanent deformation of the bladder.

(検証に用いたベルトスリーブ) (Belt sleeve used for verification)

Figure 0007391821000004
Figure 0007391821000004

ブラダーとの接触面を含む伸張層は伸張ゴム層とし、芯体層は心線が接着ゴム層に埋設される形態のベルトスリーブとした。 The stretch layer including the contact surface with the bladder was a stretch rubber layer, and the core layer was a belt sleeve in which the core wire was embedded in the adhesive rubber layer.

伸張ゴム層にはゴム組成物1、圧縮ゴム層にはゴム組成物2、接着ゴム層にはゴム組成物3を用い、それぞれのゴム組成物をバンバリーミキサーで混練し、カレンダーロールで所定の厚みに圧延して、伸張ゴム層形成用の未架橋ゴムシート、圧縮ゴム層形成用の未架橋ゴムシート、接着ゴム層用の未架橋ゴムシートを作製した。 Rubber Composition 1 was used for the stretchable rubber layer, Rubber Composition 2 was used for the compression rubber layer, and Rubber Composition 3 was used for the adhesive rubber layer. Each rubber composition was kneaded with a Banbury mixer, and then kneaded with a calendar roll to a predetermined thickness. An uncrosslinked rubber sheet for forming a stretched rubber layer, an uncrosslinked rubber sheet for forming a compressed rubber layer, and an uncrosslinked rubber sheet for an adhesive rubber layer were prepared by rolling.

次に、ブラダーを装着した円筒状内型の最外周に、伸張ゴム層形成用の未架橋ゴムシートを巻きつけ、その外周に芯体を形成する心線をスパイラル状にスピニングし、さらに接着ゴム層用の未架橋ゴムシート、圧縮ゴム層形成用の未架橋ゴムシートを順に巻き付けて、未架橋成形体を形成した。 Next, an uncrosslinked rubber sheet for forming a stretchable rubber layer is wrapped around the outermost periphery of the cylindrical inner mold with the bladder attached, a core wire forming the core is spun in a spiral shape around the outer periphery, and the adhesive rubber An uncrosslinked rubber sheet for forming a layer and an uncrosslinked rubber sheet for forming a compressed rubber layer were wound in this order to form an uncrosslinked molded body.

さらに、内周面に複数のリブ型が刻設された筒状外型を用い、この外型内に、前記未架橋成形体を形成した内型を、同心円状に設置する。その後、ブラダーを外型の内周面(リブ型)に向かって膨張させて、未架橋成形体の外周側(圧縮ゴム層)をリブ型に圧入し、180℃で20分間加熱し、架橋成形した。そして、外型から内型を抜き取った後、外周に複数のリブを有するベルトスリーブを外型から脱型した。 Further, a cylindrical outer mold having a plurality of ribs carved on the inner peripheral surface is used, and an inner mold in which the uncrosslinked molded body is formed is placed concentrically within this outer mold. Thereafter, the bladder is expanded toward the inner peripheral surface (rib mold) of the outer mold, and the outer peripheral side (compressed rubber layer) of the uncrosslinked molded body is press-fitted into the rib mold, heated at 180°C for 20 minutes, and crosslinked. did. After removing the inner mold from the outer mold, the belt sleeve having a plurality of ribs on the outer periphery was removed from the outer mold.

このベルトスリーブの作製(架橋成形)を繰り返し、架橋成形する成形体の内周面(伝動ベルトの背面)に心線の痕跡が転写されて、伝動ベルト背面が外観不良と判断されるまでを永久変形による耐久寿命とし、耐久寿命となるまでの使用回数を比較検証した。使用回数については、以下の基準で良否を判定した。なお、○および△が実用的な合格のレベルである。 This belt sleeve production (cross-linking molding) is repeated until traces of the core wires are transferred to the inner peripheral surface (back surface of the power transmission belt) of the cross-linked molded body, and the back surface of the power transmission belt is judged to have a poor appearance. The durability life is determined by deformation, and the number of uses until the durability life is reached is compared and verified. Regarding the number of uses, the quality was judged based on the following criteria. Note that ◯ and △ are practical passing levels.

○:180回以上
△:120回以上、180回未満
×:120回未満。
○: 180 times or more △: 120 times or more, less than 180 times ×: less than 120 times.

比較検証した結果を表5~6に示す。 The comparative verification results are shown in Tables 5 and 6.

Figure 0007391821000005
Figure 0007391821000005

Figure 0007391821000006
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表5の結果から明らかなように、カーボンブラックを2種類(ハードカーボンおよびソフトカーボン)配合し、ハードカーボンよりもソフトカーボンの割合が多く、ゴム成分100質量部に対するハードカーボンの配合量が10~40質量部、ソフトカーボンの配合量が50~90質量部であり、かつカーボンブラックの総量が60~130質量部である実施例では、ブラダーの耐久寿命(永久変形による寿命となるまでの使用回数)が120回以上(判定△以上)であり、ブラダーの耐久寿命は有効な水準であった。 As is clear from the results in Table 5, two types of carbon black (hard carbon and soft carbon) are blended, and the ratio of soft carbon is higher than that of hard carbon, and the amount of hard carbon blended is 10 to 100 parts by mass per 100 parts by mass of the rubber component. 40 parts by mass, the blended amount of soft carbon is 50 to 90 parts by mass, and the total amount of carbon black is 60 to 130 parts by mass. ) was 120 times or more (judgment △ or more), and the durability life of the bladder was at an effective level.

なかでも、ゴム成分100質量部に対する配合量が、ハードカーボンが25~40質量部、ソフトカーボンが50~80質量部の範囲にある実施例1~5、7および9~10では、ブラダーの耐久寿命(永久変形による寿命となるまでの使用回数)が、180回以上(判定○)を達成した。 In particular, in Examples 1 to 5, 7, and 9 to 10, in which the blending amount is in the range of 25 to 40 parts by mass of hard carbon and 50 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, the durability of the bladder was The lifespan (number of uses until the end of life due to permanent deformation) was 180 times or more (judgment ○).

実施例11は、上記の範囲にある配合であるが、ソフトカーボンに対するハードカーボンの配合比率が小さく(ハードカーボン:ソフトカーボン=100:240)、補強効果に欠けるためか、ブラダーの耐久寿命が145回(判定△)と、若干短くなった。 Example 11 has a blend within the above range, but the blending ratio of hard carbon to soft carbon is small (hard carbon: soft carbon = 100:240), and the durable life of the bladder is 145, probably because it lacks reinforcing effect. times (judgment △), which was slightly shorter.

実施例6は、ハードカーボンが10質量部であり、上記の範囲よりも少なく、補強効果に欠けるためか、ブラダーの耐久寿命が130回(判定△)と、若干短くなった。 In Example 6, the hard carbon content was 10 parts by mass, which was less than the above range, and the durability life of the bladder was slightly shortened to 130 cycles (judgment Δ), probably because the reinforcing effect was lacking.

実施例8は、ソフトカーボンが90質量部であり、上記の範囲よりも多く、補強効果に欠けるためか、ブラダーの耐久寿命が170回(判定△)と、若干短くなった。 In Example 8, the amount of soft carbon was 90 parts by mass, which was higher than the above range, and the durability life of the bladder was slightly shortened to 170 cycles (judgment Δ), probably because the reinforcing effect was lacking.

実施例1~5、7および9~10の中では、実施例2が最もバランスに優れていた。すなわち、有機過酸化物の割合を変更した実施例1~3の中では、ゴム成分100質量部に対して6質量部の有機過酸化物を配合した実施例2のブラダー寿命が最も長かった。実施例1に対して、ジエン含量の少ないEPDMを用いた実施例4は、実施例1と略同等の結果であった。また、実施例1に対して、ハードカーボンおよびソフトカーボンの種類を変更した実施例5は、実施例1と略同等の結果であったが、実施例1の方が若干ブラダーの寿命が長かった。さらに、実施例1に対して、ハードカーボンおよびソフトカーボンの配合量を変更した実施例7および9~10は、実施例1と略同等の結果であったが、実施例1の方が若干ブラダーの寿命が長かった。 Among Examples 1 to 5, 7, and 9 to 10, Example 2 had the best balance. That is, among Examples 1 to 3 in which the proportion of organic peroxide was changed, the bladder life of Example 2, in which 6 parts by mass of organic peroxide was blended with 100 parts by mass of the rubber component, was the longest. In contrast to Example 1, Example 4, which used EPDM with a lower diene content, had substantially the same results as Example 1. In addition, Example 5, in which the types of hard carbon and soft carbon were changed from Example 1, had almost the same results as Example 1, but Example 1 had a slightly longer bladder life. . Furthermore, Examples 7 and 9 to 10, in which the blending amounts of hard carbon and soft carbon were changed from Example 1, had almost the same results as Example 1, but Example 1 had slightly higher bladder content. had a long lifespan.

比較例1は、カーボンブラックを2種類配合しているが、ハードカーボンよりもソフトカーボンの割合が小さい例である。実施例のブラダーに比べて、ゴム組成物の物性として圧縮永久歪が大きくなり、ブラダーの耐久寿命も110回(判定×)と、劣っていた。 Comparative Example 1 is an example in which two types of carbon black are blended, but the proportion of soft carbon is smaller than that of hard carbon. Compared to the bladder of the example, the compression set as a physical property of the rubber composition was large, and the durability life of the bladder was 110 times (judgment: ×), which was inferior.

比較例2は、カーボンブラックを2種類配合し、かつハードカーボンよりもソフトカーボンの割合が多いが、ソフトカーボンの割合を多くしすぎた(90質量部超え)例である。カーボンブラックの総量が140質量部と過剰になったうえ、圧縮永久歪も大きくなり、ブラダーの耐久寿命も63回(判定×)と、早期に寿命となった。 Comparative Example 2 is an example in which two types of carbon black were blended and the proportion of soft carbon was higher than that of hard carbon, but the proportion of soft carbon was too large (over 90 parts by mass). The total amount of carbon black was 140 parts by mass, which was excessive, and the compression set was also large, and the durability life of the bladder was 63 times (judgment: ×), which resulted in the end of its life early.

比較例3は、カーボンブラックを2種類配合し、かつハードカーボンよりもソフトカーボンの割合が多いが、ハードカーボンおよびソフトカーボンの割合を多くしすぎた(40質量部超えおよび90質量部超え)例である。カーボンブラックの総量が150質量部と過剰になったうえ、圧縮永久歪も大きくなり、ブラダーの耐久寿命も68回(判定×)と、早期に寿命となった。 Comparative Example 3 is an example in which two types of carbon black are blended and the proportion of soft carbon is higher than that of hard carbon, but the proportion of hard carbon and soft carbon is too high (over 40 parts by mass and over 90 parts by mass). It is. The total amount of carbon black was 150 parts by mass, which was excessive, and the compression set was also large, and the durability life of the bladder was 68 times (judgment: ×), which was the end of its life at an early stage.

比較例4は、カーボンブラックを1種類(ハードカーボン)しか用いていない例であるが、補強効果によって引張強度が高くなるものの、永久変形(圧縮永久歪)が大きくなった。そのバランスの結果、ブラダーの耐久寿命が60回(判定×)と、早期に寿命となった。 Comparative Example 4 is an example in which only one type of carbon black (hard carbon) is used, and although the tensile strength is increased due to the reinforcing effect, the permanent deformation (compression set) is increased. As a result of this balance, the durable life of the bladder was 60 times (judgment: ×), which was the end of its life early.

比較例5は、カーボンブラックを1種類(ソフトカーボン)しか用いていない例であるが、永久変形(圧縮永久歪)は小さくなるものの、補強効果に欠けるため引張強度が小さくなった。そのバランスの結果、ブラダーの耐久寿命も115回(判定×)と、合格判定にはならなかった。 Comparative Example 5 is an example in which only one type of carbon black (soft carbon) is used, and although the permanent deformation (compression set) is reduced, the tensile strength is reduced due to lack of reinforcing effect. As a result of this balance, the durability of the bladder was 115 times (judgment: x), which was not acceptable.

比較例6は、ゴム成分としてブチルゴムを用いた例であるが、圧縮永久歪が非常に大きくなり、ブラダーの耐久寿命も60回(判定×)と、早期に寿命となった。 Comparative Example 6 is an example in which butyl rubber was used as the rubber component, but the compression set was extremely large, and the durability life of the bladder was 60 times (judgment: ×), which was the end of the life at an early stage.

本発明の成形用部材は、タイヤやベルトなどの架橋体を製造するための成形用部材として利用でき、特に、Vリブドベルトなどの伝動ベルトを製造するためのジャケットやブラダー(可撓性ジャケット)などの成形用部材(特に、ブラダー)として有用である。 The molding member of the present invention can be used as a molding member for manufacturing crosslinked bodies such as tires and belts, and in particular, jackets and bladders (flexible jackets) for manufacturing power transmission belts such as V-ribbed belts. It is useful as a molding member (particularly a bladder).

1…内型
4…未架橋ベルト前駆体
5…ブラダー
6…外型
1... Inner mold 4... Uncrosslinked belt precursor 5... Bladder 6... Outer mold

Claims (12)

未架橋体に接触させた状態で前記未架橋体を架橋して架橋成形体を製造するための成形用部材であって、
ゴム成分、カーボンブラックおよび有機過酸化物を含むゴム組成物の架橋体で形成され、
前記ゴム成分が、エチレン-α-オレフィンエラストマーを含み、
前記カーボンブラックが、一次粒子径5nm以上40nm未満のハードカーボンおよび一次粒子径40nm以上300nm以下のソフトカーボンを含み、
前記ハードカーボンの割合が、前記ゴム成分100質量部に対して5質量部以上28質量部未満であり、かつ前記ソフトカーボンの割合が、前記ゴム成分100質量部に対して40~95質量部である成形用部材。
A molding member for producing a crosslinked molded article by crosslinking the uncrosslinked body while in contact with the uncrosslinked body,
It is formed from a crosslinked rubber composition containing a rubber component, carbon black and an organic peroxide,
The rubber component includes an ethylene-α-olefin elastomer,
The carbon black includes hard carbon with a primary particle diameter of 5 nm or more and less than 40 nm and soft carbon with a primary particle diameter of 40 nm or more and 300 nm or less ,
The ratio of the hard carbon is 5 parts by mass or more and less than 28 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and the ratio of the soft carbon is 40 to 95 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. A certain molding member.
前記ソフトカーボンの割合が、前記ハードカーボン100質量部に対して150~230質量部である請求項1記載の成形用部材。 The molding member according to claim 1, wherein the proportion of the soft carbon is 150 to 230 parts by mass based on 100 parts by mass of the hard carbon. 前記カーボンブラックの割合が、前記ゴム成分100質量部に対して60~120質量部である請求項1または2記載の成形用部材。 The molding member according to claim 1 or 2, wherein the proportion of the carbon black is 60 to 120 parts by mass based on 100 parts by mass of the rubber component. 前記ハードカーボンのBET比表面積が70~140m/gであり、かつ前記ソフトカーボンのBET比表面積が25~60m/gである請求項1~3のいずれか一項に記載の成形用部材。 The molding member according to any one of claims 1 to 3, wherein the hard carbon has a BET specific surface area of 70 to 140 m 2 /g, and the soft carbon has a BET specific surface area of 25 to 60 m 2 /g. . 前記エチレン-α-オレフィンエラストマーのエチレン含量が50~70質量%であり、ジエン含量が0.4~5質量%である請求項1~4のいずれか一項に記載の成形用部材。 The molding member according to any one of claims 1 to 4, wherein the ethylene content of the ethylene-α-olefin elastomer is 50 to 70% by mass and the diene content is 0.4 to 5% by mass. 前記有機過酸化物の割合が、前記ゴム成分100質量部に対して2~8質量部である請求項1~5のいずれか一項に記載の成形用部材。 The molding member according to any one of claims 1 to 5, wherein the proportion of the organic peroxide is 2 to 8 parts by mass based on 100 parts by mass of the rubber component. JIS K 6262に準拠した圧縮永久歪が5~20%である請求項1~6のいずれか一項に記載の成形用部材。 The molding member according to any one of claims 1 to 6, which has a compression set of 5 to 20% according to JIS K 6262. JIS K 6251に準拠した破断伸び率が100~500%である請求項1~7のいずれか一項に記載の成形用部材。 The molding member according to any one of claims 1 to 7, which has an elongation at break of 100 to 500% according to JIS K 6251. 伝動ベルトを製造するためのブラダーである請求項1~8のいずれか一項に記載の成形用部材。 The molding member according to any one of claims 1 to 8, which is a bladder for manufacturing a power transmission belt. 前記未架橋体が有機過酸化物を含む請求項1~9のいずれか一項に記載の成形用部材。 The molding member according to any one of claims 1 to 9, wherein the uncrosslinked body contains an organic peroxide. 請求項1~10のいずれか一項に記載の成形用部材を未架橋体に接触させた状態で前記未架橋体を架橋して架橋成形体を製造する方法。 A method for producing a crosslinked molded body by crosslinking the uncrosslinked body while the molding member according to any one of claims 1 to 10 is in contact with the uncrosslinked body. 前記成形用部材を変形させて前記未架橋体を架橋する請求項11記載の方法。 12. The method according to claim 11, wherein the uncrosslinked body is crosslinked by deforming the molding member.
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