JPH01263038A - ゴムベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はゴムベルトに関し、さらに詳しくは耐熱老化性
に優れ、かつ低温から高温まで弾性率の変化が小さいゴ
ムベルトに関するものである。

〔従来の技術〕

ゴムベルトは、駆動装置への負荷の点から、その使用温
度幅で弾性率ができるだけ小さく、かつ省資源の観点か
ら長期間の使用寿命を有し、しかも使用中の保守点検等
をあまり必要としないもの、すなわち−層耐熱老化性の
良いゴムベルトの出現が望まれていた。

従来ゴムベルトとしては、クロロプレンゴムが多用され
ていた。しかし、近年ベルトの使用環境は益々厳しくな
り、高い耐熱老化性を要求されるようになってきている
。従って、クロロプレンゴムでは対応できなくなってき
ている。

一方、軽量化等の要請により、駆動装置をできるだけ小
型化しようという要請がある。その場合。

駆動装置に余力がないため、駆動装置への負荷をできる
だけ軽減しなくてはならない。一般に、低温下ではゴム
の硬さが増し、駆動装置への負荷が大きくなることから
、低温時でもできるだけ柔軟性を保つゴムが要求される
。この性能においてもクロロプレンゴムは十分ではない
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、上記問題点を解決するため。

耐熱老化性に優れ、かつ低温から高温まで弾性率の変化
が小さいゴムベルトを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、塩素含量２０〜４０重量％、ムーニー粘度［
ＭＬ１□（１２１℃）］１０〜１９０である塩素化エチ
レン／α−オレフィン共重合ゴムを加硫した成形体から
なるゴムベルトである。

本発明における塩素化前のエチレン／α−オレフィン共
重合ゴムにおいて、α−オレフィンとしては炭素数３〜
１０のものが好ましいが、プロピレンが特に好ましい。

エチレン／α−オレフィンの組成比は、モル基準で５０
　／　５０ないし９５１５が好ましい。

エチレン／α−オレフィン共重合ゴムは、上記成分のほ
かに他の重合可能な成分を共重合してもよく、特にエチ
レン／α−オレフィン単位の総重量１００　ｇに対し、
５−ビニル−２−ノルボルネンを最大３０ｍｍｏｌ含有
しているのが好ましい。

エチレン／α−オレフィン共重合ゴムは上記各成分をラ
ンダム重合させて得られたゴム状重合体である。塩素化
エチレン／α−オレフィン共重合ゴムは、上記により得
られたエチレン／α−オレフィン共重合ゴムを塩素化す
ることにより得られる。

上記共重合ゴムの塩素化は、例えば共重合ゴムを粉砕し
て細粒化し、この細粒を水性けん濁状態にして、約７０
〜９０℃の温度で分子状塩素と接触させる方法、四塩化
炭素、テトラクロルエチレンのような塩素に対して安定
な溶媒中に共重合ゴムを溶解し、均一な溶液状態として
分子状塩素と接触させる方法、あるいはＮ−クロルアセ
トアミド、Ｎ−クロルサクシイミド、　１，３−ジクロ
ル−５，５−ジメチルヒダユツトインのような塩素化合
物をロールやバンバリーミキサ−などで共重合ゴム中に
均一に練り込み、塩素を遊離する温度に加熱する方法な
どによって行われ、特に四塩化炭素等のハロゲン化物溶
媒中で、ラジカル開始剤の存在下に塩素を吹込む方法が
好ましい。

塩素化反応後は、次のようにして処理される。

水性けん濁状態での塩素化の場合、塩素化ゴムは水洗を
行なうことにより分子状塩素を除き、乾燥させる。溶液
状態での塩素化の場合には、反応溶液を過剰のメタノー
ルなどの塩素化ゴムの貧溶媒中に投入し、沈殿物を濾過
し、この溶媒で洗浄して乾燥させる。

本発明で使用する塩素化エチレン／α−オレフィン共重
合ゴムは、塩素含量として２０〜４０重量％、好ましく
は２５〜３５重量％であり、この範囲の塩素含量となる
ように塩素化が行われる。またムーニー粘度［肛□□（
１２１℃）］は成形性、作業性等の見地から１０〜１９
０、好ましくは２０〜１５０、さらに好ましくは３０〜
１２０とされる。

本発明のゴムベルトは上記のような塩素化エチレン／α
−オレフィン共重合ゴムを加硫した成形体からなるもの
である。

本発明のゴムベルトにおいては、必須成分である塩素化
エチレン／α−オレフィン共重合ゴムに加えて、ゴムベ
ルトを製造する上での加工性および要求性能に応じてそ
れ自体公知の配合剤、例えば加硫剤、加硫助剤、ゴム用
補強剤、充填剤、軟化剤、金属活性化剤、オキシメチレ
ン構造を持つ化合物、スコーチ防止剤、老化防止剤、加
工助剤等を配合することができる。

本発明のゴムベルトの加硫方法としては、トリアジン加
硫、有機過酸化物加硫などが有効である。

トリアジン加硫を行う場合、加硫剤としては、下記一般
式（１）で表わされるトリアジン化合物が使用される。

（式中、Ｒ工は−ＮＲ２Ｒ，、−〇Ｒ２または−ＳＲ２
を表わし、ここでＲ２、Ｒ１はそれぞれ水素原子、未置
換もしくは置換アルキル基、または未置換もしくは置換
アリール基を表わすものとする。） で表わされるトリアジンチオール類が使用される。

このような一般式（１）で表わされるトリアジンチオー
ル類として具体的には、トリアジン−２，４゜６−ドリ
チオール、２−ブチルアミノトリアジン−４，６−ジチ
オール、２−へキシルアミノトリアジン−４，６−ジチ
オール、２−ジエチルアミノトリアジン−４，６−ジチ
オール、２−ブトキシトリアジン−４，６−ジオール等
を挙げることができる。

加硫剤は塩素化エチレンｌα−オレフィン共重合ゴム１
００ｇあたりＩ　Ｘ　１０−３〜２．５　Ｘ　１０−”
モル、好ましくは！、５　Ｘ　１０−”〜２　Ｘ　１０
−”モル、さらに好ましくは３　Ｘ　ＩＰ’〜１．３　
Ｘ　１０−”モルの割合で配合される。

加硫剤の配合量が上記範囲よりも小さい場合には、好適
なゴム弾性を有する加硫物が得られず、また上記範囲よ
りも多量に配合すると伸びが低下し、実用に供し難くな
る傾向がある。

加硫剤としてトリアジン化合物を使用するときは加硫助
剤が添加される。加硫助剤は加硫速度を加工成形上実用
的なものとするために添加される。

加硫助剤としては、酸解離定数（ｐＫａ）が７以上の有
機塩基、あるいは有機塩素を発生しうる化合物が、塩素
化エチレン／α−オレフィン共重合ゴム１００ｇに対し
て５　Ｘ　１０−’〜２Ｘ］、０−２モル、好ましくは
Ｉ　Ｘ　１０−３〜Ｉ　Ｘ　１０−”モル、１種単独で
あるいは２種以上混合して用いられる。

これらの加硫助剤としては、　１，８−ジアザ−ビシク
ロ（Ｓ、４；Ｏ）−ウンデセン−７、ラウリルアミン、
ベンジルアミン、ジベンジルアミン、Ｎ−メチルモルホ
リン、ジシクロヘキシルアミン、ジブチルジチオカルバ
ミン酸亜鉛、ペンタメチレンジチオカルバミン徴ピペリ
ジン塩、　Ｎ−シクロへキシル−２−ベンゾチアゾリル
スルフェンアミド、安息香酸・ジシクロヘキシルアミン
塩、安息香酸・ピペリジン塩、ジペンタメチレンチウラ
ムテトラスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィ
ド、ヨウ化テトラメチルホスホニウム、塩化テトラメチ
ルアンモニウム、臭化テトラブチルホスホニウム、臭化
テトラブチルアンモニウム、ジステアリルジメチルアン
モニウムクロライドなどのオニウム塩が例示できる。

有機過酸化物加硫を行う場合、加硫剤としてはジクミル
ペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（第三ブ
チルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２゜５
−ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメ
チル−２，５−ジ（第三ブチルペルオキシ）ヘキシン−
３、ジ第三ブチルペルオキシド、ジ第三ブチルペルオキ
シ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、　第三ブ
チルヒドロペルオキシドを例示できるが、なかでもジク
ミルペルオキシド、ジ第三ブチルペルオキシド、　ジ第
三ブチルペルオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘ
キサンが好ましく使用される。

有機過酸化物の使用量は、塩素化エチレン／α−オレフ
ィン共重合ゴム１００重量部に対して通常３Ｘ１０−’
〜５Ｘ１０−”モル部、好ましくはｌＸｌ０−’〜３Ｘ
１０−”モル部に選ぶ。

加硫剤として有機過酸化物を使用するときは、加硫助剤
の併用が好ましい。加硫助剤としては硫黄、ρ−キノン
ジオキシムなどのキノンジオキシム系、ポリエチレング
リコールジメタクリレートなどのメタクリレート系、ジ
アリルフタレート、トリアリルシアヌレートなどのアリ
ル系、その他マレイミド系、ジビニルベンゼンなどが例
示される。

このような加硫助剤は使用する有機過酸化物１モルに対
し１／２ないし２モル、好ましくは約等モル使用する。

ゴム用補強剤としては、例えばＳＲＦ、　ＧＰＥ、　Ｆ
ＥＦ、ＭＡＦ、ＩＩＡＦ、ｌ５ＡＦ、　ＳＡＦ、　ＦＴ
、　ＭＴなどの各種カーボンブラック、微粉けい酸など
が適宜用いられる。

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、クレーなどが用いられる。これら
の補強剤および充填剤は、いずれも塩素化エチレン／α
−オレフィン共重合ゴム１００重量部当り通常２００重
量部以下、好ましくは１５０重景部以下の量で配合され
る。

また軟化剤としては、例えばプロセスオイル、潤滑油、
パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセ
リンなどの石油系物質、コールタール、コールタールピ
ッチなどのコールタール類、ヒマシ油、アマニ油、ナタ
ネ油、ヤシ油などの脂肪油、トール油、サブ、蜜ロウ、
カルナウバロウ、ラノリンなどのロウ類、リシノール酸
、パルミチン酸、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸
カルシウムなどの脂肪酸またはその金属塩、石油樹脂、
アタクチックポリプロピレン、クマロンインデン樹脂な
どの合成高分子物質、ジオクチルフタレート、ジオクチ
ルアジペート、ジオクチルセバケートなどのエステル系
可塑剤、その他マイクロクリスタリンワックス、サブ（
ファクチス）、液状ポリブタジェン、変性液状ポリブタ
ジェン、液状チオコール等を挙げることができる。

これらの軟化剤は、一般に塩素化エチレン／α−オレフ
ィン共重合ゴム１００重量部当たり１００重量部以下、
好ましくは７０重量部以下の量で適宜配合される。

合名活性化剤として、酸化マグネシウム、高級脂肪酸亜
鉛、鉛丹、リサージ、酸化カルシウム等を使用し得る。

これらの金居活性化剤は、塩素化エチレン／α−オレフ
ィン共重合ゴム１００重量部当たり３〜１５重量部、好
ましくは５〜１０重量部の範囲で使用するのがよい。

また、各様なゴム加工工程に対処するためには、オキシ
エチレン構造を持つ化合物の添加およびスコーチ防止剤
の添加が推奨できる。

オキシエチレン構造を持つ化合物としては、エチレング
リコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコー
ルなどが例示でき、通常これらは塩素化エチレン／α−
オレフィン共重合ゴム１００重量部に対し０．１〜１０
重量部、好ましくは１〜５重量部用いられる。

スコーチ防止剤としては公知のスコーチ防止剤を用いる
ことができ、無水マレイン酸、チオイミド系化合物、ス
ルフェンアミド系化合物、スルホンアミド系化合物など
を例示できる。上記成分は通常塩素化エチレン／α−オ
レフィン共重合ゴム１００重量部に対し０．２〜５重量
部、好ましくは０．３〜３重量部の割合で用いられる。

また、老化防止剤を使用すれば、本発明のゴムベルトの
材料寿命を長くすることが可能であることも通常のゴム
におけると同様である。この場合に使用される老化防止
剤としては、例えばフェニルナフチルアミン ニレンジアミンなどの芳香族第二アミン系、ジブチルヒ
ドロキシトルエン、　テトラキス［メチレン（３，５−
ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）ヒドロシンナメート
コメタンなどのフェノール系安定剤、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−プチルフェニルコスルフィドなどのチオエーテ
ル系安定剤，ジブチルジチオカルバミン酸ニッケルなど
のジチオカルバミン酸塩系安定剤などが単独あるいは２
種以上の併用で配合される。

このような老化防止剤の使用量は塩素化エチレン／α−
オレフィン共重合ゴム１００重量部に対して通常０．１
〜５重量部、好ましくは０．５〜３重量部の割合に選ぶ
。

次に加工助剤としては、通常のゴムの加工に使用される
ものが使用でき，リシノール酸、ステアリン酸、バルミ
チン酸、ラウリン酸，ステアリン酸バリウム、ステアリ
ン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、上記酸のエステル
類など、高級脂肪酸、その塩およびそのエステル類など
を例示できる。

これらの加工助剤は通常の場合には、塩素化エチレン／
α−オレフィン共重合ゴム１００重量部に対して約１０
重量部まで、好ましくは約１〜５重量部用いられる。

次にゴム配合物は、例えば次のような方法で調製される
。塩素化エチレン／α−オレフィン共重合ゴムおよび補
強剤、充填剤、軟化剤などの添加剤をバンバリーミキサ
−などのミキサー類を用いて約８０〜１７０℃の温度で
約３〜１０分間混棟した後、加硫剤，加硫助剤をオープ
ンロールなどのロール類を用いて追加混合し、ロール温
度約４０〜８０℃で約５〜３０分間混練して分出し、リ
ボン状またはシート状のゴム配合物をｙＡ製する。ある
いは塩素化エチレン／α−オレフィン共重合ゴムおよび
配合剤を約８０〜１００℃に加熱された押出機に直接供
給し、滞留時間を約０．５〜５分間とることにより、ペ
レット状のゴム配合物を！ｌ！１製することもできる。

こうして調製されたゴム配合物は、一般にロール、カレ
ンダー、押出機等によってベルト状に成形し、その成形
物を１３０〜２２０°Ｃで１〜６０分間加熱することに
より，ゴムベルトを得ることができる。

またプレス成形機あるいは射出成形機により、金型内で
成形加硫することもできる。この場合、金型の温度は通
常１３０〜２２０℃であり、加硫に要する時間は１〜６
０分である。

本発明のゴムベルトには、合成繊維布、天然繊維布、ス
チールコードなどを補強材として積層埋設して複合材と
することができる。

以上のようにして製造されたゴムベルトは耐熱老化性に
優れ、かつ低温から高温まで弾性率の変化が小さく，優
れた性能を示す。

本発明において、耐熱老化性が良好な理由は明確ではな
いが、塩素化ニレチン／α−オレフィン共重合ゴムのポ
リマー主鎖が飽和結合であることに起因すると推測され
る。また低温から高温まで弾性率の変化が小さい理由は
、ガラス転移温度が十分に低いこと、および塩素化エチ
レン／α−オレフィン共重合ゴムが十分に高分子量であ
ることに起因すると推測される。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、塩素化エチレン／α−オ
レフィン共重合ゴムを加硫した成形体を用いたので、耐
熱老化性に優れ、かつ低温から高温まで弾性率の変化の
小さいゴムベルトを得ることができる。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例について説明する。

次の手順でゴムベルトを作製し、試験に供した。

まず、下記表１に示す配合物を４．３Ｑバンバリーミキ
サ−（神戸製鋼社１）で５分間混練した。

表１ 塩素化エチレン／プロピレン共重合ゴム１）　　　　１
００．０ステアリン酸　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２．０マグネシア２）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　５．０ＦＥＦカーボン３）　　　　　　　
　　　　　　　　５０．０１）エチレン／プロピレン（
モル比）：　８０／２０、塩素含量：２７重景気、ＭＬ
ｌ、４（１２１℃）二６０２）商品名：協和マグ１５０
、協和化学社製３）商品名：ノ目６０．　Ｍカーボン社
製４）和光純薬社製 ダンプアウトした混線物を１４インチオープンロール（
日本ロール社ｗ１）に巻付けた。ロール表面温度は、前
ロール／後ロール＝６０’Ｃ／７０”Ｃであった。

このオーブンロール上で、下記表２の配合剤を添加した
。

表　　２ 配　　合　　剤　　　　　　　　　　　　　　　重量部
ジクミルパーオキサイド４０％濃度品１）　　　　　７
．０トリアリルイソシアスレート２）　　　　　３．Ｏ
Ｉ）商品名：パークミルＤ−４０日本油脂社製２）商品
名：ＴＡＩＣ日本化成社製 ２分間の混線後、厚さ約３ｎ＋ｍ、幅約５０１Ｉ１１の
リボンで切出した。次に、上記配合ゴムをベルト用金型
に充填し、１６０℃で２０分間加硫した。

得られたゴムベルトの特性値は表３の通りである。

表３ 引張強さ　　　　１７０　ｋｇ／１ｆｆｌ伸　　　　び
　　　　　　　２５０　％ＪＩＳ　Ａ硬度　　　　　　
６０ Ｇ１゜。、／Ｇ、、　ｅ：　０．６０　１）Ｇ−２５ｃ
／Ｇａｓ　８＝　２．８０　２）次に、このゴムベルト
を使って熱老化促進テストを行った。熱老化促進テスト
はオーブン（東洋精機社製　ギヤーオーブン）中で行わ
れた。老化条件は１３５℃で７０時間である。熱老化促
進テスト後のゴムベルトの特性値は表４の通りである。

表４ 引張強さ　　　　１６０　ｋｇ／ｃｓｔ伸　　　　び　
　　　　　　２４０　％ＪＩＳ　Ａ硬度　　　　　　６
２ 代理人　弁理士　柳　原　　　成

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）塩素含量２０〜４０重量％、ムーニー粘度［ＭＬ
   ＿１＿＋＿４（１２１℃）］１０〜１９０である塩素化
   エチレン／α−オレフィン共重合ゴムを加硫した成形体
   からなるゴムベルト。