JPWO2007018148A1 - Rubber composition for transmission belt and transmission belt - Google Patents
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Abstract
優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトを製造することができる伝動ベルト用ゴム組成物を提供する。ゴム100質量部に対して、DBP吸油量300cm3/100g以上の導電性カーボンと、窒素吸着比表面積40〜100m2/g以上、DBP吸油量100〜160cm3/100g以下のファーネスカーボンブラックとが下記式;70≦8X+Y≦200、かつ、2≦X≦20及び0≦Y≦90〔式中、Xは、上記導電性カーボンの含有量(質量部)を表す。Yは、上記ファーネスカーボンブラックの含有量(質量部)を表す。〕を満たす範囲内で配合されている伝動ベルト用ゴム組成物。Provided is a rubber composition for a transmission belt capable of producing a transmission belt having excellent conductivity, conductivity maintaining property after running, bending fatigue resistance and wear resistance. Conductive carbon having a DBP oil absorption of 300 cm 3/100 g or more and furnace carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 40 to 100 m 2 / g or more and a DBP oil absorption of 100 to 160 cm 3/100 g or less with respect to 100 parts by mass of the rubber: 70 ≦ 8X + Y ≦ 200, 2 ≦ X ≦ 20, and 0 ≦ Y ≦ 90 [wherein X represents the content (parts by mass) of the conductive carbon. Y represents the content (parts by mass) of the furnace carbon black. ] A rubber composition for a transmission belt that is blended within a range satisfying the above.
Description
本発明は、伝動ベルト用ゴム組成物及び伝動ベルトに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a transmission belt and a transmission belt.
従来からVベルト、Vリブドベルト等の伝動ベルトが広く使用されており、このような伝動ベルトは、例えば、自動車用補機を運転する場合の補機駆動用伝動ベルト等として広く用いられている。この補機駆動用伝動ベルトは、プーリ(樹脂、アルミニウム等の絶縁物)の間で静電気が発生することにより、電子機器へ悪影響を及ぼしたり、漏電による感電事故を引き起こすおそれがある。 Conventionally, transmission belts such as V-belts and V-ribbed belts have been widely used, and such transmission belts are widely used as, for example, transmission belts for driving auxiliary machinery when driving automotive auxiliary machinery. This auxiliary machine drive transmission belt may cause adverse effects on electronic devices or cause an electric shock accident due to electric leakage due to static electricity generated between pulleys (insulators such as resin and aluminum).
このため、近年、補機駆動用伝動ベルトの電気抵抗を低下させる要求があり、具体的には、500Vの電圧を印加して100mmの距離間で電気抵抗を測定した時に、その値が200MΩ以下であること等の性質を有するものを提供することが望まれている。従って、伝動ベルトに導電性を付与する技術が種々開発されている。 For this reason, in recent years, there has been a demand for lowering the electrical resistance of the accessory driving power transmission belt. Specifically, when a voltage of 500 V is applied and the electrical resistance is measured over a distance of 100 mm, the value is 200 MΩ or less. It is desired to provide a product having properties such as being. Therefore, various techniques for imparting conductivity to the transmission belt have been developed.
特許文献1には、CRポリマー、ハードカーボン及び電導性カーボンを主成分とするゴム組成物で形成された背面ゴム層からなる外被帆布ゴム複合体が被覆されたVリブドベルトが開示されている。特許文献2には、カーボンファイバーが混入・混紡されている伝動ベルト用帆布がベルト本体の表面に接着されてなる伝動ベルトが開示されている。
また、特許文献3には、帆布とこれに付着したゴムからなる背面に位置する帆布層を有し、ゴム中に導電性のカーボンブラック、ケッチェンブラック、金属粉末又は炭素繊維等の導電材料を分散させることによって帆布層に導電性を付与したVリブドベルトが開示されている。これらの技術は、ベルトの背面側に導電性を付与することにより、上述した問題の発生を防止するものである。
Further,
しかしながら、このような構成からなる伝動ベルトは、新品のベルトに導電性を付与することができても、エンジンに取り付け、走行させることによってベルトの導電性が失われてしまう。従って、近年、走行後のベルトにも導電性を維持させることが必要となってきているが、このような要求に応じることが現状では困難である。また、底ゴム層面にも導電性を付与することも求められており、ベルト走行によって電気抵抗の上昇が少ないゴム配合技術を提供することも望まれている。
本発明は、上記現状に鑑み、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトを製造することができる伝動ベルト用ゴム組成物を提供することを目的とする。 The present invention provides a rubber composition for a transmission belt capable of producing a transmission belt having excellent conductivity, conductivity maintaining property after running, bending fatigue resistance and wear resistance in view of the above-mentioned present situation. With the goal.
本発明は、ゴム100質量部に対して、DBP吸油量300cm3/100g以上の導電性カーボンと、窒素吸着比表面積40〜100m2/g、DBP吸油量100〜160cm3/100gのファーネスカーボンブラックとが下記式;
70≦8X+Y≦200、かつ、2≦X≦20及び0≦Y≦90
〔式中、Xは、上記導電性カーボンの含有量(質量部)を表す。Yは、上記ファーネスカーボンブラックの含有量(質量部)を表す。〕を満たす範囲内で配合されている
ことを特徴とする伝動ベルト用ゴム組成物である。The present invention is, with respect to 100 parts by mass of the rubber, DBP oil absorption of 300 cm 3 / and more
70 ≦ 8X + Y ≦ 200 and 2 ≦ X ≦ 20 and 0 ≦ Y ≦ 90
[In formula, X represents content (mass part) of the said conductive carbon. Y represents content (mass part) of the said furnace carbon black. ] A rubber composition for a power transmission belt, which is blended within a range satisfying the above.
上記ゴムは、エチレン−α−オレフィンエラストマーであることが好ましい。
上記エチレン−α一オレフィンエラストマーは、ムーニー粘度ML1+4(125℃)が40〜70であることが好ましい。The rubber is preferably an ethylene-α-olefin elastomer.
The ethylene-α monoolefin elastomer preferably has a Mooney viscosity ML 1 + 4 (125 ° C.) of 40 to 70.
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーは、エチレン含量が50〜70%であることが好ましい。
上記ゴム100質量部に対して、プロセスオイルが30質量部以下の含有量で配合されていることが好ましい。The ethylene-α-olefin elastomer preferably has an ethylene content of 50 to 70%.
The process oil is preferably blended in an amount of 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber.
本発明はまた、上述の伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られることを特徴とする伝動ベルトでもある。
上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、引張モード、周波数10Hz、静荷重3kgf/cm2、動歪0.6%、温度25℃の条件下において、ベルト長手方向のtanδが0.25以下であることが好ましい。
請求項6記載の伝動ベルト。The present invention is also a transmission belt obtained by using the above-described rubber composition for a transmission belt.
The transmission belt has the following dynamic viscoelastic properties of the vulcanized rubber constituting the transmission belt: tensile mode,
The power transmission belt according to
上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、JIS K6229に準じ、抽出溶剤がn−ヘキサン、試験方法がA法、抽出装置がタイプ1の条件下において、溶剤抽出量が14%以下であることが好ましい。
上記伝動ベルトは、Vリブドベルト、ダブルリブドベルト又は平ベルトであることが好ましい。
以下、本発明を詳細に説明する。According to JIS K6229, the above transmission belt is based on JIS K6229 as the dynamic viscoelastic property of the vulcanized rubber constituting the transmission belt, under the conditions that the extraction solvent is n-hexane, the test method is method A, and the extraction device is
The transmission belt is preferably a V-ribbed belt, a double-ribbed belt, or a flat belt.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の伝動ベルト用ゴム組成物は、伝動ベルトを製造するために使用されるゴム組成物であって、ゴム100質量部に対して、DBP吸油量300cm3/100g以上の導電性カーボンと、窒素吸着比表面積40〜100m2/g、DBP吸油量100〜160cm3/100gのファーネスカーボンブラックとが、70≦8X+Y≦200、かつ、2≦X≦20及び0≦Y≦90〔式中、Xは、上記導電性カーボンの含有量(質量部)を表す。Yは、上記ファーネスカーボンブラックの含有量(質量部)を表す。〕を満たす範囲内で配合されているものである。このため、上記伝動ベルト用ゴム組成物を使用することにより、導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性のすべての特性に優れた伝動ベルトを得ることができる。ここで、本明細書において導電性とは、伝動ベルトに500Vの電圧をかけた場合に、100mmの距離間で電気抵抗を測定し、その値が10MΩ以下であることを導電性とする。Rubber composition for a transmission belt of the present invention is a rubber composition used to produce the transmission belt, the
即ち、本発明で見出した重要な知見は、上記式を満たす範囲内で、上記導電性カーボンブラックと上記ファーネスカーボンブラックとを配合したゴム組成物を用いて伝動ベルトを製造した場合、特異的に、優れた導電性、走行後の導電維持特性を有し、かつ、優れた耐屈曲疲労性、耐磨耗性も有する伝動ベルトを得ることができることである。 That is, the important finding found in the present invention is that when a transmission belt is produced using a rubber composition containing the conductive carbon black and the furnace carbon black within the range satisfying the above formula, Thus, it is possible to obtain a transmission belt having excellent conductivity, conductivity maintaining property after running, and excellent bending fatigue resistance and wear resistance.
従って、本発明の伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られる伝動ベルトは、走行後であってもベルト走行による電気抵抗の上昇を抑えることができ、優れた導電性を維持することが可能である。また、ベルト走行時に長期間の寿命を発揮させることができ、耐屈曲疲労性に優れたものである。更に、ベルト走行時の磨耗量を少なく抑えることができる。このような優れた特性を同時に獲得することは極めて困難であるが、本発明の伝動ベルト用ゴム組成物を使用すれば、同時に得ることができる。特に本発明では、ベルト走行による屈曲や摩擦摩耗等の動的刺激を受けても導電性を維持できると同時に、伝動ベルトに必要な耐屈曲疲労性や耐摩耗粘着性は従来の非導電仕様と変わらない、という点において極めて優れた特性を有している。 Therefore, the transmission belt obtained by using the rubber composition for a transmission belt of the present invention can suppress an increase in electric resistance due to belt running even after running, and can maintain excellent conductivity. is there. Further, it can exhibit a long life during belt running and has excellent bending fatigue resistance. Furthermore, the amount of wear during belt running can be reduced. Although it is extremely difficult to obtain such excellent characteristics at the same time, it can be obtained at the same time by using the rubber composition for a transmission belt of the present invention. In particular, in the present invention, conductivity can be maintained even when subjected to dynamic stimulation such as bending and frictional wear due to belt running, and at the same time, the bending fatigue resistance and wear resistance required for the transmission belt are the same as the conventional non-conductive specifications. It has extremely excellent characteristics in that it does not change.
一般に導電性カーボンを多量に添加すると優れた導電性が得られ、導電性の維持も良好となるが、この手法を底ゴムに適用した場合、耐屈曲性や耐摩耗性が著しく悪くなるという問題がある。また逆に、必要最低量のカーボン量とすると、導電性の維持が悪くなるのは勿論のこと、カーボン量が少ないためにゴム分が多くなり、エンジンに取り付けて走行させた時に異音が発生する問題がある。これに対し、本発明では、ベルトに必要な特性をすべて満足しつつ、導電性の維持も良好なベルトを得ることができる。 In general, when a large amount of conductive carbon is added, excellent conductivity is obtained and the maintenance of conductivity is also good, but when this method is applied to the bottom rubber, the problem that the bending resistance and wear resistance are remarkably deteriorated. There is. On the other hand, if the minimum amount of carbon is used, not only will the conductivity be deteriorated, but the amount of rubber will increase due to the small amount of carbon, and noise will be generated when the vehicle is attached to the engine. There is a problem to do. On the other hand, according to the present invention, it is possible to obtain a belt that satisfies all the characteristics required for the belt and maintains good conductivity.
上記導電性カーボンの含有量(X)が2質量部未満であると、得られる伝動ベルトの導電性が低下するおそれがある。20質量部を超えると、耐屈曲疲労性、耐磨耗性が低下するおそれがある。9≦X≦20であることが好ましい。 When the content (X) of the conductive carbon is less than 2 parts by mass, the conductivity of the resulting transmission belt may be reduced. If it exceeds 20 parts by mass, the bending fatigue resistance and the wear resistance may be reduced. It is preferable that 9 ≦ X ≦ 20.
上記ファーネスカーボンブラックの含有量(Y)が90質量部を超えると、得られる伝動ベルトの耐屈曲疲労性、耐磨耗性が低下するおそれがある。58≦Y≦90であることが好ましい。 If the content (Y) of the furnace carbon black exceeds 90 parts by mass, the bending fatigue resistance and wear resistance of the resulting transmission belt may be reduced. It is preferable that 58 ≦ Y ≦ 90.
上記伝動ベルト用ゴム組成物は、上記導電性カーボンの含有量(X)及びファーネスカーボンブラックの含有量(Y)が上記範囲の量である他に、更に70≦8X+Y≦200の関係を満たす。この関係式を満たさない場合、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができないおそれがある。 The rubber composition for a transmission belt further satisfies the relationship of 70 ≦ 8X + Y ≦ 200 in addition to the content of conductive carbon (X) and the content of furnace carbon black (Y) in the above ranges. If this relational expression is not satisfied, there is a possibility that a transmission belt having excellent conductivity, conductivity maintaining property after running, bending fatigue resistance and wear resistance cannot be obtained.
上記導電性カーボンは、DBP吸油量300cm3/100g以上のものである。300cm3/100g未満であると、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができないおそれがある。350cm3/100g以上であることが好ましく、350〜500cm3/100gであることがより好ましい。但し、500cm3/100gを超える場合であっても、技術的に使用できる可能性はある。The conductive carbon is more than a DBP oil absorption of 300 cm 3/100 g. If it is less than 300 cm 3/100 g, excellent conductivity, conductive maintenance characteristics after running, it may not be possible to obtain a transmission belt having a flex fatigue resistance and abrasion resistance. Preferably 350cm at 3/100 g or more, and more preferably 350~500cm 3 / 100g. However, even when more than 500
なお、本明細書において、DBP吸油量とは、カーボンブラック100gあたりのDBP(フタル酸ジブチル)の吸収量であり、JIS K6217に準処して測定されるものである。上記DBP吸油量の値は、カーボンブラックの空隙率と正の相関があり、カーボンブラックの比表面積を間接的に定量するものである。 In this specification, the DBP oil absorption is an absorption of DBP (dibutyl phthalate) per 100 g of carbon black, and is measured according to JIS K6217. The DBP oil absorption value has a positive correlation with the porosity of carbon black and indirectly quantifies the specific surface area of carbon black.
上記導電性カーボンは、導電性を有するものであって、上記特定のDBP吸油量を有するものであれば特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。
上記導電性カーボンとしては、例えば、サーマルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、カラーブラック等の導電性カーボンブラック;グラファイト等を挙げることができる。なかでも、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトが得られる点から、導電性カーボンブラックであることが好ましい。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。The conductive carbon is not particularly limited as long as it has conductivity and has the specific DBP oil absorption, and a conventionally known carbon can be used.
Examples of the conductive carbon include conductive carbon black such as thermal black, ketjen black, acetylene black, channel black, and color black; graphite and the like. Among these, conductive carbon black is preferable from the viewpoint that a transmission belt having excellent conductivity, conductivity maintaining property after running, bending fatigue resistance, and wear resistance can be obtained. These may be used alone or in combination of two or more.
上記サーマルブラックは、天然ガスの熱分解により得られる大粒子径のカーボンであり、例えば、FTカーボン、MTカーボン等を挙げることができる。また、上記ケッチェンブラック、アセチレンブラックは、それぞれ天然ガス等の不完全燃焼、アセチレンの熱分解により得られるものであり、高導電性フィラーとして開発されたものである。 The thermal black is a carbon having a large particle diameter obtained by thermal decomposition of natural gas, and examples thereof include FT carbon and MT carbon. The ketjen black and acetylene black are obtained by incomplete combustion of natural gas or the like and thermal decomposition of acetylene, respectively, and were developed as highly conductive fillers.
上記導電性カーボンのなかでも、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトが得られる点から、ケッチェンブラックを用いることが特に好ましい。
上記ケッチェンブラックは、平均一次粒子径が1〜50nm、比表面積(BET)700〜1300m2/gであることが好ましい。これにより、本発明の効果をより効果的に得ることができる。Among the conductive carbons, ketjen black is particularly preferably used because a transmission belt having excellent conductivity, conductivity maintaining property after running, bending fatigue resistance and wear resistance can be obtained.
The ketjen black preferably has an average primary particle diameter of 1 to 50 nm and a specific surface area (BET) of 700 to 1300 m 2 / g. Thereby, the effect of the present invention can be obtained more effectively.
上記ケッチェンブラックの市販品としては、例えば、「ケッチェンEC」、「ケッチェンEC−600JD」(商品名、ケッチェンブラック・インターナショナル社製)等を挙げることができる。 Examples of the commercially available ketjen black include “Ketjen EC” and “Ketjen EC-600JD” (trade name, manufactured by Ketjen Black International).
上記ファーネスカーボンブラックは、窒素吸着比表面積が40〜100m2/gのものである。窒素吸着比表面積が上記範囲内であると、少量の添加量で導電性を得ることが可能となることにより、上記式を満たす範囲内で配合したゴム組成物を用いて伝動ベルトを製造した場合、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性、耐磨耗性を得ることができる。40m2/g未満であると、得られる伝動ベルトの導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性、耐磨耗性が低下するおそれがある。The furnace carbon black has a nitrogen adsorption specific surface area of 40 to 100 m 2 / g. When a transmission belt is manufactured using a rubber composition blended within a range satisfying the above formula, it is possible to obtain conductivity with a small amount of addition when the nitrogen adsorption specific surface area is within the above range. Excellent electrical conductivity, electrical conductivity maintaining property after running, bending fatigue resistance, and abrasion resistance can be obtained. If it is less than 40 m 2 / g, the conductivity of the resulting transmission belt, the conductivity maintenance property after running, the bending fatigue resistance, and the wear resistance may be reduced.
上記窒素吸着比表面積(N2SA)は、ASTM D3037−88 “Standard Test Method for Carbon Black−SurfaceArea by Nitrogen Absorption ”MethodBによって測定される値である。この方法によるIRB#6の測定値は、76m2/gである。The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is a value measured by ASTM D3037-88 “Standard Test Method for Carbon Black-Surface Area by Nitrogen Absorption” Method B. The measured value of
上記ファーネスカーボンブラックは、DBP吸油量100〜160cm3/100gのものである。160cm3/100gを超えると、優れた耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができないおそれがある。The furnace carbon black is of the DBP
上記ファーネスカーボンブラックは、炭化水素油や天然ガスの不完全燃焼により得られるフィラーであって、上記特定の窒素吸着比表面積及びDBP吸油量を有するものであれば、特に限定されず、例えば、粒径に応じて、SAF、ISAF、IISAF、HAF、FF、FEF、MAF、GPF、SRF、CF等を挙げることができる。上記ファーネスカーボンブラックのなかでも、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有する伝動ベルトが得られる点から、HAF、FEFが好ましい。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記ファーネスカーボンブラックの市販品としては、例えば、N550(東海カーボン社製)、N330(東海カーボン社製)等を挙げることができる。The furnace carbon black is not particularly limited as long as it is a filler obtained by incomplete combustion of hydrocarbon oil or natural gas and has the specific nitrogen adsorption specific surface area and DBP oil absorption amount. Depending on the diameter, SAF, ISAF, IISAF, HAF, FF, FEF, MAF, GPF, SRF, CF and the like can be mentioned. Among the above-mentioned furnace carbon blacks, HAF and FEF are preferable from the viewpoint of obtaining a transmission belt having excellent conductivity, conductivity maintenance property after running, bending fatigue resistance and wear resistance. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of commercially available furnace carbon black include N550 (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), N330 (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), and the like.
上記伝動ベルト用ゴム組成物に含まれるゴムとしては、例えば、クロロプレンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−α−オレフィンエラストマー、エチレン・プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、水素添加アクリロニトリルゴム等を挙げることができる。 Examples of the rubber contained in the rubber composition for a transmission belt include chloroprene rubber, natural rubber, nitrile rubber, styrene / butadiene rubber, butadiene rubber, ethylene-α-olefin elastomer, ethylene / propylene rubber, and chlorosulfonated polyethylene rubber. And acrylic rubber, urethane rubber, hydrogenated acrylonitrile rubber and the like.
なかでも、エチレン−α−オレフィンエラストマーが好ましい。ゴムとしてエチレン−α−オレフィンエラストマーを使用し、かつ、上記式を満たす範囲内で導電性カーボンとファーネスカーボンブラックとを配合することにより、より良好な導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性、耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができる。また、環境面からも好ましい。 Of these, ethylene-α-olefin elastomers are preferred. By using ethylene-α-olefin elastomer as rubber and blending conductive carbon and furnace carbon black within the range satisfying the above formula, better conductivity, conductivity maintenance property after running, bending resistance A transmission belt having fatigue and wear resistance can be obtained. Moreover, it is preferable also from an environmental viewpoint.
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、例えば、エチレンを除くα−オレフィンとエチレンとジエン(非共役ジエン)との共重合体からなるゴム、エチレンを除くα−オレフィンとエチレンとの共重合体からなるゴム、それらの一部ハロゲン置換物、又は、これらの2種以上の混合物が用いられる。上記エチレンを除くα−オレフィンとしては、好ましくは、プロピレン、ブテン、ヘキセン及びオクテンからなる群より選択される少なくとも1種が用いられる。なかでも、エチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム(以下、EPDMともいう)、エチレン−プロピレンコポリマー(EPM)、エチレン−ブテンコポリマー(EBM)、エチレン−オクテンコポリマー(EOM)、これらのハロゲン置換物(特に、塩素置換物)、これらの2種以上の混合物が好ましく用いられる。 Examples of the ethylene-α-olefin elastomer include a rubber made of a copolymer of an α-olefin excluding ethylene and ethylene and a diene (non-conjugated diene), and a copolymer of an α-olefin excluding ethylene and ethylene. Or a partially halogen-substituted product thereof, or a mixture of two or more of these. As the α-olefin excluding ethylene, at least one selected from the group consisting of propylene, butene, hexene and octene is preferably used. Among these, ethylene-α-olefin elastomers include ethylene-propylene-diene rubber (hereinafter also referred to as EPDM), ethylene-propylene copolymer (EPM), ethylene-butene copolymer (EBM), and ethylene-octene copolymer (EOM). These halogen substitution products (particularly chlorine substitution products) and mixtures of two or more of these are preferably used.
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーにおいて、上記エチレンの含量は、上記エチレン−α−オレフィンエラストマーを構成するエチレン、α−オレフィン及びジエンの合計量100質量%中に、50〜70質量%であることが好ましい。これにより、良好な導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性、耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができる。 In the ethylene-α-olefin elastomer, the ethylene content may be 50 to 70% by mass in a total amount of 100% by mass of ethylene, α-olefin and diene constituting the ethylene-α-olefin elastomer. preferable. As a result, it is possible to obtain a transmission belt having good conductivity, conductivity maintaining characteristics after running, bending fatigue resistance, and wear resistance.
上記ジエン成分としては、通常、1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン又はエチリデンノルボルネン等の非共役ジエンが適宜に用いられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 As the diene component, a non-conjugated diene such as 1,4-hexadiene, dicyclopentadiene or ethylidene norbornene is usually used as appropriate. These may be used alone or in combination of two or more.
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーにおいて、上記非共役ジエンがエラストマーのヨウ素価として50以下であることが好ましく、4〜40であることがより好ましい。上記エチレン−α−オレフィンエラストマーは、ムーニー粘度ML1+4(125℃)が40〜70のものであることが好ましい。これにより、良好な導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性、耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができる。In the ethylene-α-olefin elastomer, the non-conjugated diene is preferably 50 or less, more preferably 4 to 40 as the iodine value of the elastomer. The ethylene-α-olefin elastomer preferably has a Mooney viscosity ML 1 + 4 (125 ° C.) of 40 to 70. As a result, it is possible to obtain a transmission belt having good conductivity, conductivity maintaining characteristics after running, bending fatigue resistance, and wear resistance.
上記エチレン−α−オレフィンエラストマーの市販品としては、例えば、エスプレン301(商品名、住友化学社製)、X−3012P、3085(商品名、三井化学社製)、EP21、EP65(商品名、JSR社製)、5754、582F(商品名、住友化学社製)等を挙げることができる。 Examples of commercially available ethylene-α-olefin elastomers include Esprene 301 (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), X-3012P, 3085 (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals), EP21, EP65 (trade name, JSR). Co., Ltd.), 5754, 582F (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and the like.
上記伝動ベルト用ゴム組成物は、上記ゴム100質量部に対して、プロセスオイルが30質量部以下の含有量で配合されているものであることが好ましい。上記伝動ベルト用ゴム組成物にプロセスオイルを配合することにより、伝動ベルトの製造の際の加工性を向上させることが可能となる。しかし、例えば、ベルトの背面ゴム層をプロセスオイルを含有するゴム組成物を用いて製造した場合、プーリーとベルト背面との接触時に、ベルト背面での背面ゴム層の摩耗が生じ、平プーリからの離間時におけるベルトの剥離音や平プーリとの接触時にベルトがプーリをたたく音が発生する場合がある。 It is preferable that the rubber composition for a power transmission belt is blended with a content of process oil of 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber. By blending the process oil with the rubber composition for a transmission belt, it becomes possible to improve the workability in manufacturing the transmission belt. However, for example, when the back rubber layer of the belt is manufactured using a rubber composition containing a process oil, the back rubber layer is worn on the back of the belt when the pulley and the back of the belt come into contact with each other. There may be a case where the noise of the belt at the time of separation or the noise of the belt hitting the pulley at the time of contact with the flat pulley is generated.
本発明の伝動ベルト用ゴム組成物は、プロセスオイルの添加量が少ない場合であっても加工性を向上させることができ、また、上記問題が生じることを抑制することができる。上記配合量が30質量部を超えると、加工性が低下したり、耐屈曲疲労性、耐磨耗性が低下するおそれがある。5〜25質量部であることがより好ましい。 The rubber composition for a transmission belt of the present invention can improve processability even when the amount of process oil added is small, and can suppress the occurrence of the above problems. When the said compounding quantity exceeds 30 mass parts, there exists a possibility that workability may fall or bending fatigue resistance and abrasion resistance may fall. It is more preferably 5 to 25 parts by mass.
上記プロセスオイルとしては、一般にゴムに使用されるものであれば特に限定されず、例えば、パラフィン系、ナフテン系、芳香族系等のプロセスオイル等を挙げることができる。なかでも、良好な音特性、耐屈曲疲労性、耐磨耗性を有する伝動ベルトを得ることができる点から、パラフィン系プロセスオイルを使用することが好ましい。 The process oil is not particularly limited as long as it is generally used for rubber, and examples thereof include paraffinic, naphthenic, and aromatic process oils. Among these, paraffinic process oil is preferably used because a transmission belt having good sound characteristics, bending fatigue resistance, and abrasion resistance can be obtained.
上記伝動ベルト用ゴム組成物は、硫黄又は有機過酸化物によって架橋することができるものである。
上記有機過酸化物としては特に限定されず、例えば、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジ−t−アミルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、1,4−ジ−t−ブチルパーオキシイソプロピルベンゼン、1,3−ジ−t−ブチルパーオキシイソプロピルベンゼン、2,2−ジ−t−ブチルパーオキシブタン、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、n−ブチル−4,4−ジ−t−ブチルバレレート、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、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、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン等のジアルキルパーオキサイド類;t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシマレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシフタレート、t−ブチルパーオキシジラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(ベンゾイルパーオキシ)へキサン、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシエステル類;ジシクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類;これらの混合物等を挙げることができる。なかでも、半減期1分を与える温度が130〜200℃の範囲にある有機過酸化物が好ましく、特に、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジ−t−アミルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンを好適に用いることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。The rubber composition for a transmission belt can be crosslinked with sulfur or an organic peroxide.
The organic peroxide is not particularly limited. For example, di-t-butyl peroxide, di-t-amyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, 1,4-di-t- Butylperoxyisopropylbenzene, 1,3-di-t-butylperoxyisopropylbenzene, 2,2-di-t-butylperoxybutane, 2,5-dimethyl-2,5-di- (t-butylper Oxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di-t-butylperoxy) hexyne-3, n-butyl-4,4-di-t-butylvalerate, 1,1-di-t- Butylperoxycyclohexane, di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) pro Dialkyl peroxides such as t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxymalate, t-butyl peroxyneodecanoate, t-butylperoxybenzoate, di-t-butylperoxyphthalate, t-butylperoxydilaurate, 2,5-dimethyl-2,5-di- (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxyisopropyl carbonate Peroxyesters such as; ketone peroxides such as dicyclohexanone peroxide; and mixtures thereof. Of these, organic peroxides having a half-life of 1 minute at a temperature in the range of 130 to 200 ° C. are preferred, and in particular, di-t-butyl peroxide, di-t-amyl peroxide, and t-butylcumyl peroxide. Dicumyl peroxide and 2,5-dimethyl-2,5-di- (t-butylperoxy) hexane can be preferably used. These may be used alone or in combination of two or more.
上記伝動ベルト用ゴム組成物において、上記有機過酸化物の配合量は、上記ゴム100質量部(固形分)に対して、0.001〜0.1モルであることが好ましい。0.001モル未満であると、架橋が充分進行せず、機械的強度を発現しないおそれがある。0.1モルを超えると、加硫物のスコーチ安全性又は加硫物の伸びが実用的な範囲を逸脱するおそれがある。より好ましくは、0.005〜0.05モルである。 In the rubber composition for a transmission belt, the amount of the organic peroxide is preferably 0.001 to 0.1 mol with respect to 100 parts by mass (solid content) of the rubber. If the amount is less than 0.001 mol, the crosslinking does not proceed sufficiently and there is a risk that the mechanical strength will not be exhibited. When it exceeds 0.1 mol, the scorch safety of the vulcanizate or the elongation of the vulcanizate may deviate from the practical range. More preferably, it is 0.005-0.05 mol.
上記過酸化物架橋の場合はまた、架橋助剤を配合してもよい。架橋助剤を配合することによって、架橋度を上げて接着力を更に安定させ、粘着摩耗性等の問題を防止することができる。上記架橋助剤としては、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリアリルシアヌレート(TAC)、1,2ポリブタジエン、不飽和カルボン酸の金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、N,N′−m−フェニレンビスマレイミド、硫黄等通常パーオキサイド架橋に用いるものを挙げることができる。 In the case of the above peroxide crosslinking, a crosslinking aid may also be blended. By blending a crosslinking aid, the degree of crosslinking can be increased to further stabilize the adhesive force, and problems such as adhesive wear can be prevented. Examples of the crosslinking aid include triallyl isocyanurate (TAIC), triallyl cyanurate (TAC), 1,2 polybutadiene, metal salt of unsaturated carboxylic acid, oximes, guanidine, trimethylolpropane trimethacrylate, ethylene glycol diester. Mention may be made of those usually used for peroxide crosslinking, such as methacrylate, N, N'-m-phenylenebismaleimide and sulfur.
上記硫黄加硫の場合、硫黄の添加量は、上記ゴム100質量部に対して1〜3質量部であることが好ましい。
硫黄加硫の場合はまた、加硫促進剤を配合してもよい。加硫促進剤を配合することによって、加硫度を上げて粘着摩耗等の問題を防止することができる。上記加硫促進剤としては、一般的に加硫促進剤として使用されるものであればよく、例えば、N−オキシジエチレンベンゾチアゾール−2−スルフェンアミド(OBS)、テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラエチルチウラムジスルフィド(TETD)、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛(ZnMDC)、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛(ZnEDC)、N−シクロヘキシルベンゾチアゾール−2−スルフェンアミド、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアゾリルジスルフィド等を挙げることができる。In the case of the sulfur vulcanization, the amount of sulfur added is preferably 1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber.
In the case of sulfur vulcanization, a vulcanization accelerator may be blended. By blending a vulcanization accelerator, the degree of vulcanization can be increased and problems such as adhesive wear can be prevented. The vulcanization accelerator is not particularly limited as long as it is generally used as a vulcanization accelerator. Examples thereof include N-oxydiethylenebenzothiazole-2-sulfenamide (OBS) and tetramethylthiuram disulfide (TMTD). , Tetraethylthiuram disulfide (TETD), zinc dimethyldithiocarbamate (ZnMDC), zinc diethyldithiocarbamate (ZnEDC), N-cyclohexylbenzothiazole-2-sulfenamide, 2-mercaptobenzothiazole, dibenzothiazolyl disulfide, etc. be able to.
上記伝動ベルト用ゴム組成物は、短繊維を含むものであってもよい。上記短繊維としては特に限定されず、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ポリエステル、綿、アラミド等からなる短繊維を挙げることができる。上記短繊維を適宜選択することによって、耐摩耗性、異音防止性、耐屈曲疲労性等の性能を向上させることができる。上記短繊維の長さ又は形状等を適宜調整することにより、耐摩耗性、異音防止性等の性能を向上させることができるが、通常、上記短繊維の長さは、0.1〜3.0mmであることが好ましい。
The rubber composition for a transmission belt may contain short fibers. The short fibers are not particularly limited, and examples thereof include short fibers made of
上記伝動ベルト用ゴム組成物は、上述した成分と共に、必要に応じて、シリカ等の増強剤、炭酸カルシウム、タルク等の充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤等の通常のゴム工業で用いられる種々の薬剤を含有するものであってもよい。 The above-mentioned rubber composition for power transmission belts, together with the above-described components, may be used as usual, such as reinforcing agents such as silica, fillers such as calcium carbonate and talc, plasticizers, stabilizers, processing aids, colorants and the like. It may contain various chemicals used in the rubber industry.
上記伝動ベルト用ゴム組成物は、上記ゴム、導電性カーボン、ファーネスカーボンブラック、必要に応じて、上述したような成分と共に、ロール、バンバリー等、通常の混合手段を用いて均一に混合することによって製造することができる。 The rubber composition for a transmission belt is mixed by using a normal mixing means such as a roll or a banbury together with the rubber, conductive carbon, furnace carbon black and, if necessary, the above-described components. Can be manufactured.
本発明の伝動ベルトは、上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものである。従って、上記伝動ベルトは、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有するものであり、好適に使用することができる。 The transmission belt of the present invention is obtained using the above-described rubber composition for a transmission belt. Therefore, the transmission belt has excellent conductivity, conductivity maintaining property after running, bending fatigue resistance, and wear resistance, and can be suitably used.
上記伝動ベルトとしては、ベルトを構成する少なくとも一部のゴム要素が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるもの等を挙げることができる。上記伝動ベルトとして、例えば、Vリブドベルト、ダブルリブドベルト又は平ベルト等を挙げることができる。 Examples of the transmission belt include those in which at least a part of rubber elements constituting the belt is obtained using the above-described rubber composition for a transmission belt. Examples of the transmission belt include a V-ribbed belt, a double-ribbed belt, and a flat belt.
図1に、Vリブドベルトの一例を示す。図1は、Vリブドベルトの一例の横断面図(ベルト長手方向に直角な面)を示した概略図である。
図1のVリブドベルト1は、背面ゴム層2及び底ゴム層3と、上記背面ゴム層2及び底ゴム層3の間に接着ゴム層4とを備えたものであり、ベルト長手方向に配設された心線5が上記接着ゴム層4によって固定されている。更に、上記底ゴム層3には、複数の断面V形溝(リブ)がベルト長手方向に連続して形成されている。多くの場合、底ゴム層3には、その耐側圧性を高めるために、ベルトの幅方向に配向して短繊維(図示せず)が分散されている。FIG. 1 shows an example of a V-ribbed belt. FIG. 1 is a schematic view showing a cross-sectional view (surface perpendicular to the belt longitudinal direction) of an example of a V-ribbed belt.
1 has a
上記Vリブドベルト1は、ベルトを構成する少なくとも一部のゴム要素が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものであるが、ここで、上記ゴム要素は、背面ゴム層2、底ゴム層3、接着ゴム層4である。上記ゴム要素のうち、背面ゴム層2又は底ゴム層3が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものであることが好ましく、背面ゴム層2及び底ゴム層3の両方が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものであることがより好ましい。この場合、上記Vリブドベルト1は、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有するものとなる。なお、背面ゴム層2又は底ゴム層3が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものでない場合は、そのゴム層は、例えば、上述したゴム、必要に応じて従来公知の他の成分を含む組成物を使用することにより得ることができる。
The V-ribbed
上記接着ゴム層4は、従来公知の組成物により得ることができ、例えば、上述したゴムを含むゴム組成物を用いて得ることができる。上記接着ゴム層4を得るためのゴム組成物は、ゴムとしてエチレン−α−オレフィンエラストマーを使用するものであることが好ましい。これにより、本発明の効果を得ることができる。また、ゴム組成物は、従来公知の他の成分を含むものであってもよい。
The said
上記心線5としては、ポリエステル心線、ナイロン心線、ビニロン心線、アラミド心線等が好適に用いられる。上記ポリエステル心線としてはポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等が、上記ナイロン心線としては6,6−ナイロン(ポリヘキサメチレンアジパミド)、6ナイロンが好適に用いられる。上記アラミド心線としてはコポリパラフェニレン・3,4′オキシジフェニレン・テレフタルアミドやポリパラフェニレンテレフタルアミドやポリメタフェニレンイソフタルアミド等が好適に用いられる。これらの心線は、一般に、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス接着剤組成物(RFL接着剤)等で接着処理されて、上記接着ゴム層4内に埋設されている。
As the
図2に、平ベルトの一例を示す。図2は、平ベルトの一例の横断面図(ベルト長手方向に直角な面)を示した概略図である。
図2の平ベルト6は、背面ゴム層2及び底ゴム層3と、上記背面ゴム層2及び底ゴム層3の間に接着ゴム層4とを備えたものであり、ベルト長手方向に配設された心線5が上記接着ゴム層4によって固定されている。多くの場合、底ゴム層3には、その耐側圧性を高めるために、ベルトの幅方向に配向して短繊維(図示せず)が分散されている。FIG. 2 shows an example of a flat belt. FIG. 2 is a schematic view showing a cross-sectional view (plane perpendicular to the longitudinal direction of the belt) of an example of a flat belt.
The
上記平ベルト6は、ベルトを構成する少なくとも一部のゴム要素が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものである。上記平ベルト6における背面ゴム層2、底ゴム層3、接着ゴム層4、心線5は、上記Vリブドベルト1と同様のものを使用することができる。また、背面ゴム層2、底ゴム層3が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られる形態が好ましい点も同様であり、この場合、上記平ベルト6は、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有するものとなる。
The
図3に、ダブルリブドベルトの一例を示す。図3は、ダブルリブドベルトの一例の横断面図(ベルト長手方向に直角な面)を示した概略図である。
図3のダブルリブドベルト7は、底ゴム層3と、上記底ゴム層3の間に接着ゴム層4とを備えたものであり、ベルト長手方向に配設された心線5が上記接着ゴム層4によって固定されている。更に、上記底ゴム層3には、複数の断面V形溝(リブ)がベルト長手方向に連続して形成されている。多くの場合、底ゴム層3には、その耐側圧性を高めるために、ベルトの幅方向に配向して短繊維(図示せず)が分散されている。FIG. 3 shows an example of a double ribbed belt. FIG. 3 is a schematic view showing a cross-sectional view (surface perpendicular to the longitudinal direction of the belt) of an example of a double ribbed belt.
3 has a
上記ダブルリブドベルト7は、ベルトを構成する少なくとも一部のゴム要素が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られるものである。上記ダブルリブドベルト7における底ゴム層3、接着ゴム層4、心線5は、上記Vリブドベルト1と同様のものを使用することができる。また、底ゴム層3が上述した伝動ベルト用ゴム組成物を用いて得られる形態が好ましい点も同様であり、この場合、上記ダブルリブドベルト7は、優れた導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性を有するものとなる。
In the double-
上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、引張モード、周波数10Hz、静荷重3kgf/cm2、動歪0.6%、温度25℃の条件下において、ベルト長手方向(反列理方向)のtanδが0.25以下であることが好ましい。この場合、上記伝動ベルトは、導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性のすべてに優れたものとなる。上記tanδは、0.10〜0.20であることがより好ましい。The transmission belt has the following dynamic viscoelastic properties of the vulcanized rubber constituting the transmission belt: tensile mode,
また、上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、上記条件下において、貯蔵弾性率E′が20〜50MPaであることが好ましい。この場合、上記伝動ベルトは、導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性のすべてに優れたものとなる。本明細書において、上記tanδ、E′は、Rheometrics社のRSAIIを用いて、上記条件下でかつ試験片形状が厚さ1mm、幅5mm及び長さ60mmでチャック間距離が22.7mmの条件下において、動的粘弾性を測定することにより得られる値である。 Further, the transmission belt preferably has a storage elastic modulus E ′ of 20 to 50 MPa under the above conditions as a dynamic viscoelastic property of the vulcanized rubber constituting the transmission belt. In this case, the transmission belt is excellent in all of conductivity, conductivity maintaining property after running, bending fatigue resistance, and wear resistance. In the present specification, the above tan δ and E ′ are the conditions under the above-mentioned conditions using the Rheometrics RSAII, the specimen shape is 1 mm in thickness, 5 mm in width and 60 mm in length, and the distance between chucks is 22.7 mm. The value obtained by measuring dynamic viscoelasticity.
上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、JIS K6229に準じ、抽出溶剤がn−ヘキサン、試験方法がA法、抽出装置がタイプ1の条件下において、溶剤抽出量が14%以下であることが好ましい。この場合、上記伝動ベルトは、導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性のすべてに優れたものとなる。上記溶剤抽出量は、5〜14%であることがより好ましい。
According to JIS K6229, the above transmission belt is based on JIS K6229 as the dynamic viscoelastic property of the vulcanized rubber constituting the transmission belt, under the conditions that the extraction solvent is n-hexane, the test method is method A, and the extraction device is
上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、JIS K6253に準じたタイプAデュロメーターによる硬度が80〜95であることが好ましい。また、上記伝動ベルトは、上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムの動的粘弾性特性として、JIS K6251に準じた引張試験において、引張強さ5〜20MPa、伸び150〜250%、M100(伸び100%時の引張応力)4.0〜10.0MPaであることが好ましい。上記伝動ベルトを構成する加硫ゴムがこのような動的粘弾性特性を有するものである場合、伝動ベルトに要求される特性に優れたものとなる。また、導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性も優れたものとなる。 The transmission belt preferably has a hardness of 80 to 95 as measured by a type A durometer according to JIS K6253 as the dynamic viscoelastic properties of the vulcanized rubber constituting the transmission belt. The transmission belt has a tensile strength of 5 to 20 MPa, an elongation of 150 to 250%, an M100 (elongation of 100) as a dynamic viscoelastic property of the vulcanized rubber constituting the transmission belt in a tensile test according to JIS K6251. % Tensile stress) is preferably 4.0 to 10.0 MPa. When the vulcanized rubber constituting the transmission belt has such dynamic viscoelastic properties, the properties required for the transmission belt are excellent. Further, the conductivity, the conductivity maintaining property after running, the bending fatigue resistance and the wear resistance are also excellent.
上記tanδ、E′、溶剤抽出量、硬度、引張強さ、伸び、M100の加硫ゴム特性を有する伝動ベルトは、上述した伝動ベルト用ゴム組成物を適当に選択して用いることによって得ることが可能となる。 The transmission belt having the tan δ, E ′, solvent extraction amount, hardness, tensile strength, elongation, and vulcanized rubber characteristics of M100 can be obtained by appropriately selecting and using the above-described rubber composition for the transmission belt. It becomes possible.
本発明の伝動ベルトは、従来より知られている通常の方法によって製造することができる。例えば、Vリブドベルトは、以下の製造方法により製造することができる。ゴム等の成分を含む組成物を密閉式混練機を用いて混練し、得られたゴム組成物をオープンロールにて圧延し、未加硫シートを製造する。得られた未加硫シートを底ゴム層や背面ゴム層に用い、ポリエステル心線等の心線が埋設された接着ゴム層と、底ゴム層とを積層させた後、背面ゴム層を接着させることにより、Vリブドベルトを得ることができる。 The power transmission belt of the present invention can be manufactured by a conventional method conventionally known. For example, the V-ribbed belt can be manufactured by the following manufacturing method. A composition containing components such as rubber is kneaded using a closed kneader, and the resulting rubber composition is rolled with an open roll to produce an unvulcanized sheet. The obtained unvulcanized sheet is used for the bottom rubber layer and the back rubber layer, and after laminating the adhesive rubber layer in which the core wire such as polyester core wire is embedded and the bottom rubber layer, the back rubber layer is bonded. Thus, a V-ribbed belt can be obtained.
本発明の伝動ベルト用ゴム組成物は、ゴム100質量部に対して、DBP吸油量300cm3/100g以上の導電性カーボンと、窒素吸着比表面積40〜100m2/g、DBP吸油量100〜160cm3/100gのファーネスカーボンブラックとが上記式を満たす範囲内で配合されているものである。このような特定の関係を満たすように配合したゴム組成物であるため、これを使用することにより、導電性、走行後の導電維持特性、耐屈曲疲労性及び耐磨耗性のすべての特性に優れた伝動ベルトを得ることができる。Rubber composition for a transmission belt of the present invention, with respect to 100 parts by mass of the rubber, DBP oil absorption of 300 cm 3 / and more
以下に本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。また実施例中、「部」、「%」は特に断りのない限り「質量部」、「質量%」を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, “parts” and “%” mean “parts by mass” and “% by mass” unless otherwise specified.
実施例1〜11、16〜22、比較例1〜13
伝動ベルトの底ゴム層、背面ゴム層の形成に使用したゴム組成物の配合を表1に示した。また、接着ゴム層の形成に使用したゴム組成物の配合を表2に示した。 Examples 1-11, 16-22, Comparative Examples 1-13
Table 1 shows the composition of the rubber composition used for forming the bottom rubber layer and the back rubber layer of the transmission belt. Table 2 shows the composition of the rubber composition used for forming the adhesive rubber layer.
使用した市販品のエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)は、以下のものである。
エチレン含量63質量%、プロピレン含量34質量%、エチリデンノルボルネン(ENB)含量3質量%
ムーニー粘度ML1+4(125℃)40The commercially available ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) used is as follows.
Ethylene content 63% by mass, propylene content 34% by mass, ethylidene norbornene (ENB)
Mooney viscosity ML 1 + 4 (125 ° C.) 40
(伝動ベルトの製造)
底ゴム層、背面ゴム層の形成に使用したゴム組成物は、密閉式混練機を用いて混練し、得られたゴム組成物をオープンロールにて圧延し、未加硫シートとした。この未加硫シートを底ゴム層、背面ゴム層に用いた。また、接着ゴム層の形成に使用したゴム組成物を用いて同様に未加硫シートを作成し、接着ゴム層に用いた。ポリエステル心線が埋設された接着ゴム層と底ゴム層を積層させた後、背面ゴム層を接着させてVリブドベルトを得た。(Manufacture of transmission belt)
The rubber composition used for forming the bottom rubber layer and the back rubber layer was kneaded using a closed kneader, and the obtained rubber composition was rolled with an open roll to obtain an unvulcanized sheet. This unvulcanized sheet was used for the bottom rubber layer and the back rubber layer. Further, an unvulcanized sheet was similarly prepared using the rubber composition used for forming the adhesive rubber layer, and used for the adhesive rubber layer. After laminating the adhesive rubber layer in which the polyester core wire was embedded and the bottom rubber layer, the back rubber layer was adhered to obtain a V-ribbed belt.
(加硫ゴム特性測定用の加硫ゴムシートの作成)
底ゴム層、背面ゴム層の形成に使用したゴム組成物を用い、上記伝動ベルトの製造と同様の方法で未加硫シートを得、更に加硫することによって加硫ゴム特性測定用の加硫ゴムシートを得た(加硫条件:170℃×20分)。
上記で得られた加硫ゴムシートのベルト長手方向(反列理方向)のtanδ、E′、溶剤抽出量、ゴム硬度、引張強さ、伸び、M100を表3に示した。なお、これらの値は、上述した方法により測定した値である。(Creation of vulcanized rubber sheet for measuring vulcanized rubber properties)
Using the rubber composition used to form the bottom rubber layer and the back rubber layer, an unvulcanized sheet is obtained by the same method as in the production of the transmission belt, and vulcanized for vulcanized rubber property measurement by further vulcanization. A rubber sheet was obtained (vulcanization conditions: 170 ° C. × 20 minutes).
Table 3 shows tan δ, E ′, solvent extraction amount, rubber hardness, tensile strength, elongation, and M100 in the belt longitudinal direction (reverse direction) of the vulcanized rubber sheet obtained above. These values are values measured by the method described above.
得られたVリブドベルトについて、以下に述べるベルト台上試験を行い、それぞれ、電気抵抗特性、耐熱屈曲走行寿命、24時間ベルト走行による摩耗量について調べた。その結果を表4に示した。電気抵抗測定の方法については、真鍮製ベースの上に、測定面を下にしてベルトを置き、その上に1kgの重りを載せ、電気抵抗計の端子を真鍮製ベースに当てて500Vの電圧をかけ、電気抵抗値の測定を行った(図4に、電気抵抗測定の概略図を示した)。 The obtained V-ribbed belt was subjected to the belt stand test described below, and the electrical resistance characteristics, the heat-resistant bending travel life, and the wear amount due to 24-hour belt travel were examined. The results are shown in Table 4. For the method of measuring electrical resistance, place a belt on the brass base with the measuring surface facing down, place a 1 kg weight on it, put the terminal of the electrical resistance meter on the brass base, and apply a voltage of 500V. Then, the electrical resistance value was measured (a schematic diagram of electrical resistance measurement is shown in FIG. 4).
(ベルト走行による電気抵抗特性)
図5に示すような5軸のレイアウトにベルトを設置し、走行前の電気抵抗と200時間走行後の電気抵抗の測定を行った。(Electric resistance characteristics by belt running)
A belt was installed in a 5-axis layout as shown in FIG. 5, and the electrical resistance before running and the electrical resistance after running for 200 hours were measured.
(耐熱屈曲走行試験)
図5に示すような5軸のレイアウトにベルトを設置し、走行開始時からVリブドベルトにクラックが発生するまでの時間にて評価した。表4に示した結果は、クラック発生に至るまでの時間を、比較例1を100として指数換算することによって求めたものである。(Heat-resistant bending test)
Belts were installed in a 5-axis layout as shown in FIG. 5 and evaluated from the time from the start of travel to the time when cracks occurred in the V-ribbed belt. The results shown in Table 4 were obtained by index-converting the time until crack generation until Comparative Example 1 was 100.
(摩耗試験)
図6に示すような2軸のレイアウトにベルト設置し、ベルト走行前と24時間走行後のベルト重量の差から重量摩耗率を評価した。表4に示した結果は、重量摩耗率を、比較例1を100として指数換算することによって求めたものである。
また、粘着の有無についても評価した。摩耗試験を行ったベルトにおける粘着物の発生の有無を目視によって判定した。(Abrasion test)
A belt was installed in a two-axis layout as shown in FIG. The results shown in Table 4 are obtained by index-converting the weight wear rate with Comparative Example 1 as 100.
Moreover, the presence or absence of adhesion was also evaluated. The presence or absence of the occurrence of an adhesive on the belt subjected to the abrasion test was judged visually.
比較例1(既存の一般的な配合の場合)には、200時間走行後の電気抵抗が1000MΩ以上であり、目標の10MΩに及ばなかった。比較例2(ファーネスカーボンブラックのみ多量配合)は、200時間走行後の電気抵抗が0.8MΩとなり、比較例1と比べると格段に良くなっているが、耐熱屈曲走行寿命が比較例1の80%で、24時間後の摩耗量も2.5倍多くなっていた。比較例3(導電性カーボンのみ多量配合)は、電気抵抗特性及び耐摩耗性は良いが、耐熱屈曲走行寿命が比較例1の40%しかないものであった。 In Comparative Example 1 (in the case of an existing general composition), the electric resistance after running for 200 hours was 1000 MΩ or more, and did not reach the target of 10 MΩ. Comparative Example 2 (mixed in a large amount only with furnace carbon black) had an electric resistance of 0.8 MΩ after running for 200 hours, which was much better than Comparative Example 1, but the heat-resistant bending running life was 80 of Comparative Example 1. %, The amount of wear after 24 hours was 2.5 times larger. Comparative Example 3 (containing only a large amount of conductive carbon) had good electrical resistance characteristics and wear resistance, but had a heat-resistant bending travel life of only 40% of Comparative Example 1.
比較例4(導電性カーボン5部+ファーネスカーボンブラック20部)は、耐熱屈曲性、耐摩耗性には優れていたが、電気抵抗特性に劣っていた。比較例5、6(比較例2+導電性カーボン)は、比較例2よりも耐摩耗性が良くなっていたが、耐熱屈曲性に劣っていた。比較例7(導電性カーボン16部+ファーネスカーボンブラック90部)は、摩耗性1.5倍、耐熱屈曲性70%であってこれらの特性に劣っていた。比較例8(導電性カーボン20部+ファーネスカーボンブラック60部)は、耐熱屈曲性が比較例1の80%であった。比較例9(導電性カーボン22部+ファーネスカーボン40部)は、耐熱屈曲性70%であった。また、上記式の範囲外である他の例(比較例10〜11)でも、すべての性能に優れたものは得られなかった。
Comparative Example 4 (
実施例で得られたものは、耐熱屈曲走行寿命、耐摩耗性が比較例1とほぼ同等で、電気抵抗特性は格段に良いものであった。また比較例、実施例の結果からわかるように、tanδ(25℃)が低くなると耐摩耗性が良くなっている。また、ヘキサン抽出量が多く(14%以上)、またプロセスオイル量が多くなると摩耗特性が著しく悪化している。更に、粘着物も発生している。 In the examples, the heat-resistant bending running life and the wear resistance were almost the same as those of Comparative Example 1, and the electric resistance characteristics were remarkably good. Further, as can be seen from the results of the comparative example and the example, the wear resistance is improved when tan δ (25 ° C.) is lowered. In addition, when the amount of hexane extracted is large (14% or more) and the amount of process oil is large, the wear characteristics are remarkably deteriorated. Furthermore, an adhesive is also generated.
図7に、実施例1〜11、16〜18及び比較例1〜11の導電性カーボン、ファーネスカーボンブラックの配合の関係を示した。図7に示したグラフから、耐熱屈曲走行寿命、耐摩耗性、電気抵抗特性のすべてに優れた伝動ベルトを得るためには、上記式の範囲に導電性カーボン、ファーネスカーボンブラックの配合を調整することが極めて重要であることが判る。 FIG. 7 shows the blending relationship of conductive carbon and furnace carbon black in Examples 1 to 11, 16 to 18 and Comparative Examples 1 to 11. From the graph shown in FIG. 7, in order to obtain a transmission belt that is excellent in all of the heat-resistant bending running life, wear resistance, and electric resistance characteristics, the composition of conductive carbon and furnace carbon black is adjusted within the range of the above formula. It turns out that is very important.
図8は、ファーネスカーボンブラックの特性とベルト諸特性の関係を示した図である。また、図9は、導電性カーボンの特性とベルト諸特性の関係を示した図である。これらの図の結果により、本発明における配合量範囲であり、かつ、DBP吸油量及び窒素吸着比表面積を満たしていれば、カーボン種を変更しても走行後の電気抵抗やその他物性に差はなく、同様の結果が得られることが証明されている。逆に、本発明におけるDBP吸油量や窒素吸着比表面積の規定範囲から外れるカーボンを使用すると、導電性又はその他物性を満足することができないことが示されている。 FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the characteristics of furnace carbon black and various belt characteristics. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the characteristics of conductive carbon and various belt characteristics. According to the results of these figures, if the blending amount range in the present invention is satisfied and the DBP oil absorption amount and the nitrogen adsorption specific surface area are satisfied, even if the carbon species is changed, there is no difference in electric resistance and other physical properties after running. And it has been proven that similar results can be obtained. On the contrary, it is shown that when carbon deviating from the specified ranges of the DBP oil absorption amount and the nitrogen adsorption specific surface area in the present invention is used, the conductivity or other physical properties cannot be satisfied.
図10は、導電性カーボン、ファーネスカーボンブラックの配合量の関係を示したものであり、図中の数値はベルトの各特性値を示している。この結果により、本発明における上記式、DBP吸油量、窒素吸着比表面積の重要な意義が証明されている。 FIG. 10 shows the relationship between the blending amounts of conductive carbon and furnace carbon black, and the numerical values in the figure show the characteristic values of the belt. This result proves the important significance of the above formula, DBP oil absorption, and nitrogen adsorption specific surface area in the present invention.
実施例12〜15
底ゴム層、背面ゴム層の形成に使用したゴム組成物の配合を表5に示したものに変更した以外は、同様にして伝動ベルト及び加硫ゴム特性測定用の加硫ゴムシートを製造した。また、得られた伝動ベルト及び加硫ゴム特性測定用の加硫ゴムシートを同様に評価し、結果を表6、7に示した。 Examples 12-15
A transmission belt and a vulcanized rubber sheet for measuring vulcanized rubber properties were produced in the same manner except that the composition of the rubber composition used for forming the bottom rubber layer and the back rubber layer was changed to that shown in Table 5. . Further, the obtained transmission belt and vulcanized rubber sheet for measuring vulcanized rubber properties were similarly evaluated, and the results are shown in Tables 6 and 7.
使用した市販品のエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)は、以下のものである。
〔Nordel IP 4640〕
エチレン含量55質量%、プロピレン含量40.1質量%、エチリデンノルボルネン(ENB)含量4.9質量%
ムーニー粘度ML1+4(125℃)40
〔Nordel IP 4570〕
エチレン含量50質量%、プロピレン含量45.1質量%、エチリデンノルボルネン(ENB)含量4.9質量%
ムーニー粘度ML1+4(125℃)70
〔Nordel IP 4770〕
エチレン含量70質量%、プロピレン含量25.1質量%、エチリデンノルボルネン(ENB)含量4.9質量%
ムーニー粘度ML1+4(125℃)70The commercially available ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) used is as follows.
[Nordel IP 4640]
Ethylene content 55% by mass, propylene content 40.1% by mass, ethylidene norbornene (ENB) content 4.9% by mass
Mooney viscosity ML 1 + 4 (125 ° C.) 40
[Nordel IP 4570]
Mooney viscosity ML 1 + 4 (125 ° C.) 70
[Nordel IP 4770]
Mooney viscosity ML 1 + 4 (125 ° C.) 70
実施例12〜15では、ムーニー粘度、エチレン含量の異なるものを検討した。ムーニー粘度、エチレン含量が高くなるほど、耐摩耗性、耐熱屈曲性が良くなることが明らかとなった。 In Examples 12 to 15, different Mooney viscosities and ethylene contents were examined. It was revealed that the higher the Mooney viscosity and ethylene content, the better the wear resistance and heat flexibility.
本発明の伝動ベルトは、Vリブドベルト、ダブルリブドベルト、平ベルト等として好適に使用することができる。また、その他用途のベルトで導電性が必要とされるものへの適用も期待できるものである。 The power transmission belt of the present invention can be suitably used as a V-ribbed belt, a double-ribbed belt, a flat belt or the like. In addition, it can be expected to be applied to other belts that require electrical conductivity.
1、11、31 Vリブドベルト
2 背面ゴム層
3 底ゴム層
4 接着ゴム層
5 心線
6 平ベルト
7 ダブルリブドベルト
12 電気抵抗計
13 端子(測定部)
14 真鍮製ベース
15 重り(1kg)
21、32 駆動プーリ
22、33 従動プーリ1, 11, 31 V-ribbed
14
21, 32
Claims (9)
70≦8X+Y≦200、かつ、2≦X≦20及び0≦Y≦90
〔式中、Xは、前記導電性カーボンの含有量(質量部)を表す。Yは、前記ファーネスカーボンブラックの含有量(質量部)を表す。〕
を満たす範囲内で配合されている
ことを特徴とする伝動ベルト用ゴム組成物。Per 100 parts by mass of the rubber, DBP oil absorption of 300 cm 3 / and more conductive carbon 100 g, the nitrogen adsorption specific surface area 40~100m 2 / g, DBP oil absorption amount 100~160cm 3 / 100g furnace carbon black and the following formula ;
70 ≦ 8X + Y ≦ 200 and 2 ≦ X ≦ 20 and 0 ≦ Y ≦ 90
[In formula, X represents content (mass part) of the said conductive carbon. Y represents content (mass part) of the said furnace carbon black. ]
A rubber composition for a transmission belt, wherein the rubber composition is blended within a range satisfying the above.
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