WO2023282119A1 - 架橋ゴム組成物及びそれを用いた摩擦伝動ベルト - Google Patents

架橋ゴム組成物及びそれを用いた摩擦伝動ベルト Download PDF

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WO2023282119A1
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mass
rubber composition
crosslinked rubber
less
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哲明 直田
勝起 木村
貴幸 大久保
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バンドー化学株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a crosslinked rubber composition and a friction transmission belt using the same.
  • Patent Literature 1 discloses a sulfur crosslinked rubber composition for rubber boots containing EPDM with an ethylene content of 64% by mass and EPDM with an ethylene content of 50% by mass as rubber components.
  • Patent Document 2 a sulfur-crosslinked rubber composition containing a first EPDM rubber component having an ethylene content of 67% by mass or more and a second EPDM rubber component having an ethylene content of 57% by mass or less is used to contact a pulley.
  • a friction transmission belt having portions formed therein.
  • JP 2016-141750 A Japanese Patent No. 6082853
  • the present invention provides a rubber component comprising a first polymer that is an ethylene- ⁇ -olefin elastomer having an ethylene content of less than 60% by mass and a second polymer that is an ethylene- ⁇ -olefin elastomer having an ethylene content of 60% by mass or more.
  • a rubber component comprising a first polymer that is an ethylene- ⁇ -olefin elastomer having an ethylene content of less than 60% by mass and a second polymer that is an ethylene- ⁇ -olefin elastomer having an ethylene content of 60% by mass or more.
  • short fibers dispersed in the rubber component wherein the rubber component is crosslinked using an organic peroxide as a crosslinking agent, and in an uncrosslinked rubber composition before crosslinking of the organic peroxide
  • the blending amount is 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the present invention is a friction transmission belt having a pulley contact surface formed of the crosslinked rubber composition of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a piece of a single cogged V-belt;
  • FIG. 1 is a perspective view of a piece of a double cogged V-belt;
  • FIG. 1 is a perspective view of a piece of a double cogged V-belt;
  • the crosslinked rubber composition according to the embodiment comprises a rubber component and short fibers dispersed in the rubber component.
  • the rubber component includes a first polymer that is an ethylene- ⁇ -olefin elastomer with an ethylene content of less than 60% by mass and a second polymer that is an ethylene- ⁇ -olefin elastomer with an ethylene content of 60% by mass or more.
  • the rubber component is cross-linked using an organic peroxide as a cross-linking agent, and the amount of the organic peroxide in the uncross-linked rubber composition before cross-linking is 1 per 100 parts by mass of the rubber component. It is more than 10 parts by mass and less than 10 parts by mass.
  • the rubber component in which the short fibers are dispersed is the first polymer, which is an ethylene- ⁇ -olefin elastomer having an ethylene content of less than 60% by mass, and the ethylene content of 60% by mass. % or more of the second polymer that is an ethylene- ⁇ -olefin elastomer, it is possible to obtain excellent wear resistance. In addition, excellent workability can also be obtained thereby.
  • the first and second polymers include ethylene-propylene-diene terpolymer (hereinafter referred to as "EPDM"), ethylene-propylene copolymer (EPM), ethylene-butene copolymer (EDM), ethylene-octene copolymer (EOM). etc.
  • EPDM ethylene-propylene-diene terpolymer
  • EPM ethylene-propylene copolymer
  • EOM ethylene-butene copolymer
  • EOM ethylene-octene copolymer
  • the first and second polymers are EPDM among these.
  • examples of the diene component include ethylidenenorbornene, dicyclopentadiene, 1,4-hexadiene, and the like. Of these, the diene component is preferably ethylidene norbornene.
  • Both the first and second polymers are preferably EPDM, more preferably EPDM in which the diene component is ethyliden
  • the first and second polymers are the main components.
  • the sum of the contents of the first and second polymers in the rubber component is 50% by mass or more, and from the viewpoint of obtaining excellent wear resistance and workability, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, More preferably, it is 100% by mass.
  • the rubber component may contain, for example, chloroprene rubber, hydrogenated nitrile rubber, etc., in addition to the first and second polymers.
  • the content A of the first polymer is preferably larger than the content B of the second polymer from the viewpoint of obtaining excellent wear resistance and workability.
  • the content A of the first polymer in 100 parts by mass of the rubber component is preferably more than 50 parts by mass, more preferably 55 parts by mass or more, still more preferably 60 parts by mass or more, and even more preferably 61 parts by mass. From the same viewpoint, it is preferably 75 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less, and even more preferably 69 parts by mass or less.
  • the content B of the second polymer in 100 parts by mass of the rubber component is preferably 25 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, and still more preferably 31 parts by mass or more, from the viewpoint of obtaining excellent abrasion resistance and workability. From the same viewpoint, it is preferably less than 50 parts by mass, more preferably 45 parts by mass or less, still more preferably 40 parts by mass or less, and even more preferably 39 parts by mass or less.
  • the ethylene content of the first polymer is less than 60% by mass, preferably 45% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, from the viewpoint of obtaining excellent wear resistance and workability. Therefore, it is preferably 55% by mass or less.
  • the ethylene content of the second polymer is 60% by mass or more, preferably 65% by mass or more from the viewpoint of obtaining excellent wear resistance and workability, and preferably 75% by mass or less from the same viewpoint. , more preferably 70% by mass or less.
  • the average ethylene content of the first and second polymers in the rubber component is preferably 55% by mass or more, more preferably 57.5% by mass or more, from the viewpoint of obtaining excellent abrasion resistance and workability. from the viewpoint of, preferably 65% by mass or less, more preferably 61% by mass or less, and even more preferably 58% by mass or less.
  • the average ethylene content of the first and second polymers in the rubber component is the product of the content of the first polymer in the rubber component and the ethylene content, and the product of the content of the second polymer in the rubber component and the ethylene content. is the sum of
  • the ENB content is preferably 7% by mass or more, more preferably 7.5% by mass, from the viewpoint of obtaining excellent wear resistance and workability. From the same viewpoint, it is preferably 8.5% by mass or less, more preferably 8% by mass or less.
  • the ENB content is preferably 2% by mass or more, more preferably 4.3% by mass, from the viewpoint of obtaining excellent wear resistance and workability. From the same viewpoint, it is preferably 7% by mass or less, more preferably 4.7% by mass or less.
  • the average ENB content of the first and second polymers in the rubber component is It is preferably 4% by mass or more, more preferably 6.5% by mass or more, and from the same viewpoint, preferably 7% by mass or less, more preferably 6.6% by mass or less.
  • the average ENB content of the first and second polymers in the rubber component is the product of the content of the first polymer in the rubber component and the ENB content, and the product of the content of the second polymer in the rubber component and the ENB content. is the sum of
  • staple fibers include polyester staple fibers, nylon 66 staple fibers, para-aramid staple fibers, and polyethylene naphthalate staple fibers.
  • the staple fibers preferably contain one or more of these, and more preferably contain polyester staple fibers and/or nylon 66 staple fibers from the viewpoint of obtaining excellent abrasion resistance and workability, More preferably, it contains both polyester staple fibers and nylon 66 staple fibers.
  • the staple fibers contain both polyester staple fibers and nylon 66 staple fibers, the content of nylon 66 staple fibers is preferably higher than the content of polyester staple fibers.
  • the fiber length of the short fibers is, for example, 0.5 mm or more and 5.0 mm or less.
  • the fiber diameter of the short fibers is, for example, 5 ⁇ m or more and 70 ⁇ m or less.
  • the content of the short fibers in the rubber composition according to the embodiment is, for example, 5 parts by mass or more and 35 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • organic peroxides that crosslink rubber components include dicumyl peroxide, 1,3-di(t-butylperoxy)diisopropylbenzene, 1,4-di(t-butylperoxy)diisopropylbenzene, t -Dialkyl such as butylcumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-bis(t-butylperoxy)hexane-3 Peroxide; 1,1-di(t-hexylperoxy)cyclohexane, 1,1-di(t-butylperoxy)cyclohexane, n-butyl-4,4-di(t-butylperoxy)valerate, etc.
  • the organic peroxide preferably contains one or more of these, and more preferably contains a dialkyl peroxide from the viewpoint of obtaining excellent wear resistance and workability, and has an aromatic ring in the molecule. It is more preferable to contain a dialkyl peroxide having a, more preferably a dialkyl peroxide having one aromatic ring in the molecule, and 1,3-di(t-butylperoxy)diisopropylbenzene. Even more preferably, it contains both 1,3-di(t-butylperoxy)diisopropylbenzene and 1,4-di(t-butylperoxy)diisopropylbenzene. From the same viewpoint, the molecular weight of the organic peroxide is preferably 300 or more and 350 or less.
  • the compounding amount C of the organic peroxide in the uncrosslinked rubber composition before crosslinking is 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component, from the viewpoint of obtaining excellent wear resistance and workability. Therefore, it is preferably 1.1 parts by mass or more, more preferably 1.2 parts by mass or more, still more preferably 1.6 parts by mass or more, preferably 3.6 parts by mass or less, more preferably 3.2 parts by mass 2.8 parts by mass or less, more preferably 2.8 parts by mass or less.
  • the ratio (A/C) of the content A of the first polymer to the compounding amount C of the uncrosslinked rubber composition before crosslinking of the organic peroxide is preferably 9 from the viewpoint of obtaining excellent abrasion resistance and workability. 0.25 or more, more preferably 10 or more, still more preferably 11.25 or more, preferably 64 or less, more preferably 63.5 or less, still more preferably 63 or less.
  • the ratio (B/C) of the content B of the second polymer to the compounding amount C in the uncrosslinked rubber composition before crosslinking of the organic peroxide is preferably 5 from the viewpoint of obtaining excellent wear resistance and workability. 0.5 or more, more preferably 6.25 or more, still more preferably 7.5 or more, preferably 46 or less, more preferably 45.5 or less, still more preferably 45 or less.
  • the rubber component is also crosslinked with a co-crosslinking agent.
  • co-crosslinking agents include trimethylolpropane trimethacrylate, N,N'-m-phenylenebismaleimide, triallyl isocyanurate, ethylene glycol dimethacrylate, and liquid polybutadiene.
  • the co-crosslinking agent preferably contains one or more of these, and more preferably contains trimethylolpropane trimethacrylate from the viewpoint of obtaining excellent wear resistance and workability.
  • the amount D of the co-crosslinking agent in the uncrosslinked rubber composition before crosslinking is preferably 0.5 parts by mass or more, or more, with respect to 100 parts by mass of the rubber component, from the viewpoint of obtaining excellent wear resistance and workability. It is preferably 0.7 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, preferably 40 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less.
  • the ratio (A/D) of the content A of the first polymer to the blending amount D of the uncrosslinked rubber composition before crosslinking of the co-crosslinking agent is preferably 0.5 from the viewpoint of obtaining excellent wear resistance and workability. It is 8 or more, more preferably 1.0 or more, still more preferably 1.5 or more, preferably 140 or less, more preferably 135 or less, still more preferably 130 or less.
  • the ratio (B/D) of the content B of the second polymer to the content D of the uncrosslinked rubber composition before crosslinking of the co-crosslinking agent is preferably 0.00, from the viewpoint of obtaining excellent abrasion resistance and workability. It is 5 or more, more preferably 0.75 or more, still more preferably 1 or more, preferably 100 or less, more preferably 95 or less, still more preferably 90 or less.
  • the blending amount D of the co-crosslinking agent in the uncrosslinked rubber composition before crosslinking is higher than the blending amount C of the organic peroxide in the uncrosslinked rubber composition before crosslinking, from the viewpoint of obtaining excellent wear resistance and workability. Less is preferred.
  • the ratio (C/D) of the compounding amount C in the uncrosslinked rubber composition before crosslinking of the organic peroxide to the compounding amount D in the uncrosslinked rubber composition before crosslinking of the co-crosslinking agent is preferably It is 0.025 or more, more preferably 0.037 or more, still more preferably 0.055 or more, preferably 20 or less, more preferably 7.2 or less, and still more preferably 6.4 or less.
  • the crosslinked rubber composition according to the embodiment may additionally contain carbon black, a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerator aid, a processing aid, an anti-aging agent, and the like.
  • FIG. 1A shows a single cogged V-belt B1 as an example of a friction transmission belt using a crosslinked rubber composition according to an embodiment.
  • This single-cogged V-belt B1 is used, for example, as a speed change belt for small scooters and agricultural machinery.
  • the single-cogged V-belt B1 has a trapezoidal cross-sectional shape and is integrally formed by laminating a compression rubber layer 11 on the inner circumference side of the belt, a tension rubber layer 12 on the outer circumference side of the belt, and an adhesive rubber layer 13 therebetween. It has a belt body 10 made of rubber. A core wire 14 arranged to form a spiral having a pitch in the belt width direction is embedded in the intermediate portion of the adhesive rubber layer 13 in the thickness direction. An inner reinforcing cloth 15 is pasted on the surface of the compression rubber layer 11 forming the inner peripheral surface of the belt, and an outer reinforcing cloth 16 is pasted on the surface of the tension rubber layer 12 forming the outer peripheral surface of the belt. ing. Inner cogs 17 are arranged on the inner peripheral side of the belt at a constant pitch in the longitudinal direction of the belt, while the outer peripheral side of the belt has a flat belt back surface.
  • FIG. 1B shows a double cogged V-belt B2 as another example of the friction transmission belt using the crosslinked rubber composition according to the embodiment.
  • This double cogged V-belt B2 is used, for example, as a variable speed belt for large buggies and large scooters.
  • the double-cogged V-belt B2 has a belt body 10 composed of a compression rubber layer 11, a tension rubber layer 12, and an adhesive rubber layer 13, a core wire 14 embedded in the adhesive rubber layer 13, and a belt It has an inner reinforcing cloth 15 attached to the inner peripheral surface and an outer reinforcing cloth 16 attached to the outer peripheral surface of the belt.
  • Inner cogs 17 and outer cogs 18 are arranged at a constant pitch in the belt length direction on the belt inner circumference side and the belt outer circumference side, respectively.
  • the compression rubber layers 11 forming pulley contact surfaces on both sides of the belt body 10 are formed of the crosslinked rubber composition according to the embodiment.
  • the crosslinked rubber composition according to the embodiment is preferably provided so that the grain direction corresponds to the belt width direction.
  • the compressed rubber layer 11 is pressed against the pulleys, and the pulley contact surfaces on both sides of the compressed rubber layer 11 are formed of the crosslinked rubber composition according to the embodiment. Therefore, excellent wear resistance can be obtained.
  • the single-cogged V-belt B1 and the double-cogged belt B2 are shown as friction transmission belts, but they are not particularly limited to these, and flat belts, V-belts, V-ribbed belts, and the like may be used.
  • Example 1-1 50 parts by mass of the first EPDM of the first polymer (manufactured by T7241 JSR, ethylene content: 52% by mass, ENB content: 7.7% by mass), and the second EPDM-(1) of the second polymer (EP133C manufactured by JSR, ethylene content: 69% by mass, ENB content: 4.5% by mass) and 50 parts by mass of the blended rubber was used as the rubber component.
  • this rubber component Per 100 parts by mass of this rubber component, 15 parts by mass of polyester short fibers (fiber length: 3 mm, fiber diameter: 23 ⁇ m), 60 parts by mass of carbon black (HAF), 5 parts by mass of process oil, 5 parts by mass of zinc oxide, stearin 0.25 parts by mass of acid, 2.5 parts by mass of antioxidant, organic peroxide (Peroximone F-40 manufactured by NOF Corporation, 1,3-di(t-butylperoxy)diisopropylbenzene and 1,4-di (t-Butylperoxy) diisopropylbenzene molecular weight: 338.49, purity: 40%) 7 parts by mass (2.8 parts by mass), and a co-crosslinking agent (Hicross M, manufactured by Seiko Kagaku Co., Ltd., trimethylolpropane trimethacrylate) An uncrosslinked rubber composition was prepared by blending and kneading 1.5 parts by mass.
  • Example 1-1 an abrasion test sample of the crosslinked rubber composition was prepared, and this sample was designated as Example 1-1.
  • This abrasion test sample was formed in the shape of a rectangular parallelepiped block having 5 mm squares on both end faces and a length of 10 mm, the length direction of which corresponded to the orientation direction of the polyester short fibers. .
  • Example 1-2 A wear test sample having the same configuration as in Example 1-1 was prepared except that a blend rubber of 60 parts by mass of the first EPDM and 40 parts by mass of the second EPDM-(1) was used as the rubber component. 1-2.
  • Example 1-3 A wear test sample having the same configuration as in Example 1-1 except that a blend rubber of 65 parts by mass of the first EPDM-(1) and 35 parts by mass of the second EPDM-(1) was used as the rubber component was prepared and used as an example. 1-3.
  • Example 1-4 A wear test sample having the same configuration as in Example 1-1 except that a blend rubber of 70 parts by mass of the first EPDM-(1) and 30 parts by mass of the second EPDM-(1) was used as the rubber component was prepared and used as an example. 1-4.
  • Example 1-5 Example except that 2nd EPDM-(2) (KELTAN5260 manufactured by ARLANXEO, ethylene content: 62% by mass, ENB content: 2.3% by mass) was used as the second polymer instead of 2nd EPDM-1.
  • a wear test sample having the same configuration as that of 1-2 was prepared and designated as Example 1-5.
  • Example 1-6 A wear test sample having the same configuration as in Example 1-5 except that a blend rubber of 32 parts by mass of the first EPDM and 68 parts by mass of the second EPDM-(2) was used as the rubber component, was prepared and used as an example. 1-6.
  • staple fibers para-aramid staple fibers (fiber length: 3 mm, fiber diameter: 12 ⁇ m) were used.
  • Abrasion test samples were prepared as Examples 3-1 to 3-6 and Comparative Examples 3-1 to 3-2, respectively.
  • Examples 4-1 to 4-6 and Comparative Examples 4-1 to 4-2 > Examples 1-1 to 1-6, except that polyester staple fibers and nylon 66 staple fibers were used as staple fibers, and the respective amounts were set to 12 parts by mass and 18 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • Abrasion test samples having the same configurations as those of Comparative Examples 1-1 to 1-2 were prepared, and designated as Examples 4-1 to 4-6 and Comparative Examples 4-1 to 4-2, respectively.
  • the wear test sample was set in the sample holder of the wear tester, and one end face of the wear test sample was brought into contact with the surface of a disc made of FC200 material. A load of 33.32 N was applied to the disc side of the wear test sample while contacting. In a temperature atmosphere of 23° C., the disk was rotated at a rotation speed of 48 rpm, and the abrasion test sample was slid on the surface of the disk at a speed of 0.15 m/s. After 7 hours, the rotation of the disk was stopped, the sample for abrasion test was removed from the sample holder, and the mass was measured after the test. Then, the difference between the initial mass of the wear test sample and the mass after the test was calculated and used as the amount of wear.
  • the rubber component of the crosslinked rubber composition is the first EPDM of the first polymer having an ethylene content of 52% by mass and the second EPDM-(1) of the second polymer having an ethylene content of 69% by mass, or , and the second EPDM-(2), which is the second polymer having an ethylene content of 62% by mass, provide excellent abrasion resistance.
  • the present invention is useful in the technical field of crosslinked rubber compositions and friction transmission belts using the same.

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Abstract

架橋ゴム組成物は、エチレン含量が６０質量％未満のエチレン－α－オレフィンエラストマーである第１ポリマーと、エチレン含量が６０質量％以上のエチレン－α－オレフィンエラストマーである第２ポリマーとを含むゴム成分と、前記ゴム成分に分散した短繊維とを備える。前記ゴム成分が、架橋剤として有機過酸化物が用いられて架橋されている。前記有機過酸化物の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量が、前記ゴム成分１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下である。

Description

架橋ゴム組成物及びそれを用いた摩擦伝動ベルト
　本発明は、架橋ゴム組成物及びそれを用いた摩擦伝動ベルトに関する。
　ゴム成分がエチレン含量の異なる複数種のＥＰＤＭを含む架橋ゴム組成物が知られている。例えば、特許文献１には、ゴム成分が、エチレン含量が６４質量％のＥＰＤＭとエチレン含量が５０質量％のＥＰＤＭとを含むゴムブーツ用の硫黄架橋系の架橋ゴム組成物が開示されている。特許文献２には、ゴム成分がエチレン含量が６７質量％ 以上である第１のＥＰＤＭと、エチレン含量が５７質量％以下である第２のＥＰＤＭとを含む硫黄架橋系のゴム組成物でプーリ接触部が形成された摩擦伝動ベルトが開示されている。
特開２０１６－１４１７５０号公報 特許第６０８２８５３号公報
　本発明は、エチレン含量が６０質量％未満のエチレン－α－オレフィンエラストマーである第１ポリマーと、エチレン含量が６０質量％以上のエチレン－α－オレフィンエラストマーである第２ポリマーとを含むゴム成分と、前記ゴム成分に分散した短繊維とを備え、前記ゴム成分が、架橋剤として有機過酸化物が用いられて架橋されており、且つ前記有機過酸化物の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量が、前記ゴム成分１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下である。
　本発明は、本発明の架橋ゴム組成物でプーリ接触面が形成された摩擦伝動ベルトである。
シングルコグドＶベルトの一片の斜視図である。 ダブルコグドＶベルトの一片の斜視図である。
　以下、実施形態について詳細に説明する。
　実施形態に係る架橋ゴム組成物は、ゴム成分と、そのゴム成分に分散した短繊維とを備える。ゴム成分は、エチレン含量が６０質量％未満のエチレン－α－オレフィンエラストマーである第１ポリマーと、エチレン含量が６０質量％以上のエチレン－α－オレフィンエラストマーである第２ポリマーとを含む。そして、ゴム成分は、架橋剤として有機過酸化物が用いられて架橋されており、且つ有機過酸化物の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量が、ゴム成分１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下である。
　このような実施形態に係る架橋ゴム組成物によれば、短繊維が分散したゴム成分が、エチレン含量が６０質量％未満のエチレン－α－オレフィンエラストマーである第１ポリマーと、エチレン含量が６０質量％以上のエチレン－α－オレフィンエラストマーである第２ポリマーとを含む有機過酸化物架橋系の架橋ゴム組成物であることにより、優れた耐摩耗性を得ることができる。また、これにより、優れた加工性をも得ることができる。
　第１及び第２ポリマーとしては、例えば、エチレン－プロピレン－ジエンターポリマー（以下「ＥＰＤＭ」という。）、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（ＥＤＭ）、エチレン－オクテンコポリマー（ＥＯＭ）等が挙げられる。第１及び第２ポリマーは、これらのうちのＥＰＤＭであることが好ましい。ＥＰＤＭの場合、ジエン成分としては、例えば、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４－ヘキサジエン等が挙げられる。ジエン成分は、これらのうちエチリデンノルボルネンであることが好ましい。第１及び第２ポリマーは、いずれもＥＰＤＭであることが好ましく、いずれもジエン成分がエチリデンノルボルネンであるＥＰＤＭであることがより好ましい。
　ゴム成分において、第１及び第２ポリマーは主成分である。ゴム成分における第１及び第２ポリマーの含有量の和は５０質量％以上であり、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは１００質量％である。なお、ゴム成分は、第１及び第２ポリマー以外に、例えば、クロロプレンゴムや水素化ニトリルゴム等を含んでいてもよい。
　ゴム成分において、第１ポリマーの含有量Ａは、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、第２ポリマーの含有量Ｂよりも多いことが好ましい。ゴム成分１００質量部における第１ポリマーの含有量Ａは、同様の観点から、好ましくは５０質量部よりも多く、より好ましくは５５質量部以上、更に好ましくは６０質量部以上、より更に好ましくは６１質量部以上であり、また、同様の観点から、好ましくは７５質量部以下、より好ましくは７０質量部以下、更に好ましくは６９質量部以下である。
　ゴム成分１００質量部における第２ポリマーの含有量Ｂは、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、好ましくは２５質量部以上、より好ましくは３０質量部以上、更に好ましくは３１質量部以上であり、また、同様の観点から、好ましくは５０質量部未満、より好ましくは４５質量部以下、更に好ましくは４０質量部以下、より更に好ましくは３９質量部以下である。
　第１ポリマーのエチレン含量は、６０質量％未満であり、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、好ましくは４５質量％以上、より好ましくは５０質量％以上であり、また、同様の観点から、好ましくは５５質量％以下である。
　第２ポリマーのエチレン含量は、６０質量％以上であり、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、好ましくは６５質量％以上であり、また、同様の観点から、好ましくは７５質量％以下、より好ましくは７０質量％以下である。
　ゴム成分における第１及び第２ポリマーの平均エチレン含量は、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、好ましくは５５質量％以上、より好ましくは５７．５質量％以上であり、また、同様の観点から、好ましくは６５質量％以下、より好ましくは６１質量％以下、更に好ましくは５８質量％以下である。ここで、ゴム成分における第１及び第２ポリマーの平均エチレン含量は、ゴム成分における第１ポリマーの含有量とエチレン含量との積と、ゴム成分における第２ポリマーの含有量とエチレン含量との積との和である。
　第１ポリマーが、ジエン成分がエチリデンノルボルネンであるＥＰＤＭである場合、そのＥＮＢ含量は、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、好ましくは７質量％以上、より好ましくは７．５質量％以上であり、また、同様の観点から、好ましくは８．５質量％以下、より好ましくは８質量％以下である。
　第２ポリマーが、ジエン成分がエチリデンノルボルネンであるＥＰＤＭである場合、そのＥＮＢ含量は、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、好ましくは２質量％以上、より好ましくは４．３質量％以上であり、また、同様の観点から、好ましくは７質量％以下、より好ましくは４．７質量％以下である。
　第１及び第２ポリマーが、いずれもジエン成分がエチリデンノルボルネンであるＥＰＤＭである場合、ゴム成分における第１及び第２ポリマーの平均ＥＮＢ含量は、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、好ましくは４質量％以上、より好ましくは６．５質量％以上であり、また、同様の観点から、好ましくは７質量％以下、より好ましくは６．６質量％以下である。ここで、ゴム成分における第１及び第２ポリマーの平均ＥＮＢ含量は、ゴム成分における第１ポリマーの含有量とＥＮＢ含量との積と、ゴム成分における第２ポリマーの含有量とＥＮＢ含量との積との和である。
　短繊維としては、例えば、ポリエステル短繊維、ナイロン６６短繊維、パラ系アラミド短繊維、ポリエチレンナフタレート短繊維等が挙げられる。短繊維は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましく、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、ポリエステル短繊維及び／又はナイロン６６短繊維を含むことがより好ましく、ポリエステル短繊維及びナイロン６６短繊維の両方を含むことが更に好ましい。短繊維がポリエステル短繊維及びナイロン６６短繊維の両方を含む場合、ポリエステル短繊維の含有量よりもナイロン６６短繊維の含有量が多いことが好ましい。
　短繊維の繊維長は、例えば０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。短繊維の繊維径は、例えば５μｍ以上７０μｍ以下である。実施形態に係るゴム組成物における短繊維の含有量は、例えばゴム成分１００質量部に対して５質量部以上３５質量部以下である。
　ゴム成分を架橋する有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド、１，３－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、１，４－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ｔ－ブチル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、２，５－ジメチル－２，５－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン－３などのジアルキルパーオキサイド；１，１－ジ（ｔ－ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ－ブチル－４，４－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）バレレートなどのパーオキシケタール；２，５－ジメチル－２，５－ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ－ヘキシルパーオキシベンゾエート、ｔ－ブチルパーオキシベンゾエートなどのパーオキシエステル等が挙げられる。
　有機過酸化物は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましく、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、ジアルキルパーオキサイドを含むことがより好ましく、分子内に芳香環を有するジアルキルパーオキサイドを含むことが更に好ましく、分子内に芳香環を１個有するジアルキルパーオキサイドを含むことがより更に好ましく、１，３－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼンを含むことがより更に好ましく、１，３－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン及び１，４－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼンを両方含むことがより更に好ましい。有機過酸化物の分子量は、同様の観点から、３００以上３５０以下であることが好ましい。
　有機過酸化物の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量Ｃは、ゴム成分１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下であるが、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、好ましくは１．１質量部以上、より好ましくは１．２質量部以上、更に好ましくは１．６質量部以上であり、好ましくは３．６質量部以下、より好ましくは３．２質量部以下、更に好ましくは２．８質量部以下である。
　有機過酸化物の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量Ｃに対する第１ポリマーの含有量Ａの比（Ａ／Ｃ）は、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、好ましくは９．２５以上、より好ましくは１０以上、更に好ましくは１１．２５以上であり、好ましくは６４以下、より好ましくは６３．５以下、更に好ましくは６３以下である。
　有機過酸化物の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量Ｃに対する第２ポリマーの含有量Ｂの比（Ｂ／Ｃ）は、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、好ましくは５．５以上、より好ましくは６．２５以上、更に好ましくは７．５以上であり、好ましくは４６以下、より好ましくは４５．５以下、更に好ましくは４５以下である。
　実施形態に係る架橋ゴム組成物は、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、ゴム成分が共架橋剤によっても架橋されていることが好ましい。共架橋剤としては、例えば、トリメチロールプロパントリメタクリレート、Ｎ，Ｎ’－ｍ－フェニレンビスマレイミド、トリアリルイソシアヌレート、エチレングリコールジメタクリレート、液状ポリブタジェエン等が挙げられる。共架橋剤は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましく、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、トリメチロールプロパントリメタクリレートを含むことがより好ましい。
　共架橋剤の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量Ｄは、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは０．７質量部以上、更に好ましくは１質量部以上であり、好ましくは４０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、更に好ましくは１０質量部以下である。
　共架橋剤の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量Ｄに対する第１ポリマーの含有量Ａの比（Ａ／Ｄ）は、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、好ましくは０．８以上、より好ましくは１．０以上、更に好ましくは１．５以上であり、好ましくは１４０以下、より好ましくは１３５以下、更に好ましくは１３０以下である。
　共架橋剤の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量Ｄに対する第２ポリマーの含有量Ｂの比（Ｂ／Ｄ）は、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、好ましくは０．５以上、より好ましくは０．７５以上、更に好ましくは１以上であり、好ましくは１００以下、より好ましくは９５以下、更に好ましくは９０以下である。
　共架橋剤の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量Ｄは、優れた耐摩耗性及び加工性を得る観点から、有機過酸化物の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量Ｃよりも少ないことが好ましい。共架橋剤の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量Ｄに対する有機過酸化物の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量Ｃの比（Ｃ／Ｄ）は、同様の観点から、好ましくは０．０２５以上、より好ましくは０．０３７以上、更に好ましくは０．０５５以上であり、好ましくは２０以下、より好ましくは７．２以下、更に好ましくは６．４以下である。
　実施形態に係る架橋ゴム組成物は、その他に、カーボンブラック、加硫促進剤、加硫促進助剤、加工助剤、老化防止剤等を含有していてもよい。
　図１Ａは、実施形態に係る架橋ゴム組成物を用いた摩擦伝動ベルトの一例のシングルコグドＶベルトＢ１を示す。このシングルコグドＶベルトＢ１は、例えば小型スクーターや農業機械の変速ベルトとして用いられる。
　シングルコグドＶベルトＢ１は、ベルト内周側の圧縮ゴム層１１、ベルト外周側の伸張ゴム層１２、及びそれらの間の接着ゴム層１３が積層されて一体となって構成された断面形状が台形のゴム製のベルト本体１０を有する。接着ゴム層１３の厚さ方向の中間部には、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように配された心線１４が埋設されている。ベルト内周面を構成する圧縮ゴム層１１の表面には内側補強布１５が貼設されており、また、ベルト外周面を構成する伸張ゴム層１２の表面には外側補強布１６が貼設されている。そして、ベルト内周側にはベルト長さ方向に一定ピッチで内側コグ１７が配設されている一方、ベルト外周側は平坦なベルト背面が構成されている。
　図１Ｂは、実施形態に係る架橋ゴム組成物を用いた摩擦伝動ベルトの他の一例のダブルコグドＶベルトＢ２を示す。このダブルコグドＶベルトＢ２は、例えば大型バギーや大型スクーターの変速ベルトとして用いられる。
　ダブルコグドＶベルトＢ２は、シングルコグドＶベルトＢ１と同様、圧縮ゴム層１１、伸張ゴム層１２、及び接着ゴム層１３で構成されたベルト本体１０、接着ゴム層１３に埋設された心線１４、並びにベルト内周面に貼設された内側補強布１５及びベルト外周面に貼設された外側補強布１６を有する。そして、ベルト内周側及びベルト外周側には、ベルト長さ方向に一定ピッチでそれぞれ内側コグ１７及び外側コグ１８が配設されている。
　これらのシングルコグドＶベルトＢ１及びダブルコグドベルトＢ２において、ベルト本体１０における両側のプーリ接触面を構成する圧縮ゴム層１１が実施形態に係る架橋ゴム組成物で形成されている。実施形態に係る架橋ゴム組成物は、列理方向がベルト幅方向に対応するように設けられていることが好ましい。
　変速用途に用いられるシングルコグドＶベルトＢ１及びダブルコグドベルトＢ２では、圧縮ゴム層１１がプーリに圧接されるが、圧縮ゴム層１１の両側のプーリ接触面が実施形態に係る架橋ゴム組成物で形成されているので、優れた耐摩耗性を得ることができる。
　なお、上記実施形態では、摩擦伝動ベルトとして、シングルコグドＶベルトＢ１及びダブルコグドベルトＢ２を示したが、特にこれに限定されるものではなく、平ベルト、Ｖベルト、Ｖリブドベルト等であってもよい。
　（架橋ゴム組成物）
　以下の実施例１-１乃至１-４及び比較例１、実施例２-１乃至２-４及び比較例２、実施例３-１乃至３-４及び比較例３、並びに実施例４-１乃至４-４及び比較例４の架橋ゴム組成物の摩耗試験用サンプルを作製した。それぞれの構成については表１乃至４にも示す。
　＜実施例１-１＞
　第１ポリマーの第１ＥＰＤＭ（Ｔ７２４１　ＪＳＲ社製、エチレン含量：５２質量％、ＥＮＢ含量：７．７質量％）５０質量部と、第２ポリマーの第２ＥＰＤＭ-（１）（ＥＰ１３３Ｃ　ＪＳＲ社製、エチレン含量：６９質量％、ＥＮＢ含量：４．５質量％）５０質量部とのブレンドゴムをゴム成分とした。このゴム成分１００質量部に対して、ポリエステル短繊維（繊維長：３ｍｍ、繊維径：２３μｍ）１５質量部、カーボンブラック（ＨＡＦ）６０質量部、プロセスオイル５質量部、酸化亜鉛５質量部、ステアリン酸０．２５質量部、老化防止剤２．５質量部、有機過酸化物（ペロキシモンＦ－４０　日油社製，１，３－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン及び１，４－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン　分子量：３３８．４９、純度：４０％）７質量部（２．８質量部）、及び共架橋剤（ハイクロスＭ　精工化学社製，トリメチロールプロパントリメタクリレート）１．５質量部を配合して混練した未架橋ゴム組成物を調製した。そして、この未架橋ゴム組成物を用いて架橋ゴム組成物の摩耗試験用サンプルを作製し、それを実施例１-１とした。この摩耗試験用サンプルは、両端面が５ｍｍ角の正方形で且つ長さが１０ｍｍの直方体ブロック状に形成され、その長さ方向がポリエステル短繊維の配向方向の列理方向に対応するものであった。
　＜実施例１-２＞
　ゴム成分として、第１ＥＰＤＭ６０質量部と第２ＥＰＤＭ-（１）４０質量部とのブレンドゴムを用いたことを除いて実施例１-１と同一構成の摩耗試験用サンプルを作製し、それを実施例１-２とした。
　＜実施例１-３＞
　ゴム成分として、第１ＥＰＤＭ６５質量部と第２ＥＰＤＭ-（１）３５質量部とのブレンドゴムを用いたことを除いて実施例１-１と同一構成の摩耗試験用サンプルを作製し、それを実施例１-３とした。
　＜実施例１-４＞
　ゴム成分として、第１ＥＰＤＭ７０質量部と第２ＥＰＤＭ-（１）３０質量部とのブレンドゴムを用いたことを除いて実施例１-１と同一構成の摩耗試験用サンプルを作製し、それを実施例１-４とした。
　＜実施例１-５＞
　第２ポリマーとして、第２ＥＰＤＭ－１に代えて、第２ＥＰＤＭ-（２）（ＫＥＬＴＡＮ５２６０　ＡＲＬＡＮＸＥＯ社製、エチレン含量：６２質量％、ＥＮＢ含量：２．３質量％）を用いたことを除いて実施例１-２と同一構成の摩耗試験用サンプルを作製し、それを実施例１-５とした。
　＜実施例１-６＞
　ゴム成分として、第１ＥＰＤＭ３２質量部と第２ＥＰＤＭ-（２）６８質量部とのブレンドゴムを用いたことを除いて実施例１-５と同一構成の摩耗試験用サンプルを作製し、それを実施例１-６とした。
　＜比較例１-１＞
　ゴム成分として、第１ＥＰＤＭのみを用いたことを除いて実施例１-１と同一構成の摩耗試験用サンプルを作製し、それを比較例１-１とした。
　＜比較例１-２＞
　架橋剤として、有機過酸化物に代えて、硫黄を用いるとともに、加硫促進剤を用い、それぞれの配合量を、ゴム成分１００質量部に対して１．６質量部及び４質量部としたことを除いて実施例１-３と同一構成の摩耗試験用サンプルを作製し、それを比較例１-２とした。
　＜実施例２-１乃至２-６及び比較例２-１乃至２-２＞
　短繊維として、ナイロン６６短繊維（繊維長：３ｍｍ、繊維径：２７．３μｍ）を用いたことを除いて実施例１-１乃至１-６及び比較例１-１乃至１-２と同一構成の摩耗試験用サンプルを作製し、それぞれ実施例２-１乃至２-６及び比較例２-１乃至２-２とした。
　＜実施例３-１乃至３-６及び比較例３-１乃至３-２＞
　短繊維として、パラ系アラミド短繊維（繊維長：３ｍｍ、繊維径：１２μｍ）を用いたことを除いて実施例１-１乃至１-６及び比較例１-１乃至１-２と同一構成の摩耗試験用サンプルを作製し、それぞれ実施例３-１乃至３-６及び比較例３-１乃至３-２とした。
　＜実施例４-１乃至４-６及び比較例４-１乃至４-２＞
　短繊維として、ポリエステル短繊維及びナイロン６６短繊維を用い、それぞれの配合量をゴム成分１００質量部に対して１２質量部及び１８質量部としたことを除いて実施例１-１乃至１-６及び比較例１-１乃至１-２と同一構成の摩耗試験用サンプルを作製し、それぞれ実施例４-１乃至４-６及び比較例４-１乃至４-２とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　（摩耗試験及びその結果）
　実施例１-１乃至１-６及び比較例１-１乃至１-２、実施例２-１乃至２-６及び比較例２-１乃至２-２、実施例３-１乃至３-６及び比較例３-１乃至３-２、並びに実施例４-１乃至４-６及び比較例４-１乃至４-２のそれぞれについて摩耗試験を実施した。
　具体的には、摩耗試験用サンプルの初期質量を測定した後、その摩耗試験用サンプルを摩耗試験機のサンプルホルダーにセットし、その一方の端面を、ＦＣ２００材で形成されたディスクの表面に当接させるとともに、摩耗試験用サンプルにディスク側に３３．３２Ｎの荷重を負荷した。２３℃の温度雰囲気下、ディスクを４８ｒｐｍの回転数で回転させて摩耗試験用サンプルをディスクの表面に０．１５ｍ／ｓの速さで摺動させた。７時間後、ディスクの回転を停止するとともに、サンプルホルダーから摩耗試験用サンプルを取り外し、その試験後質量を測定した。そして、摩耗試験用サンプルの初期質量と試験後質量との差を算出し、それを摩耗量とした。
　試験結果を表１及び２に示す。これによれば、架橋ゴム組成物のゴム成分が、エチレン含量が５２質量％である第１ポリマーの第１ＥＰＤＭと、エチレン含量が６９質量％である第２ポリマーの第２ＥＰＤＭ-（１）、又は、エチレン含量が６２質量％である第２ポリマーの第２ＥＰＤＭ-（２）とを含むことにより、優れた耐摩耗性が得られることが分かる。
　本発明は、架橋ゴム組成物及びそれを用いた摩擦伝動ベルトの技術分野について有用である。
Ｂ１　シングルコグドＶベルト（摩擦伝動ベルト）
Ｂ２　ダブルコグドＶベルト（摩擦伝動ベルト）
１０　ベルト本体
１１　圧縮ゴム層
１２　伸張ゴム層
１３　接着ゴム層
１４　心線
１５　内側補強布
１６　外側補強布
１７　内側コグ
１８　外側コグ

Claims (12)

  1. 　エチレン含量が６０質量％未満のエチレン－α－オレフィンエラストマーである第１ポリマーと、エチレン含量が６０質量％以上のエチレン－α－オレフィンエラストマーである第２ポリマーとを含むゴム成分と、
    　前記ゴム成分に分散した短繊維と、
    を備え、
    　前記ゴム成分が、架橋剤として有機過酸化物が用いられて架橋されており、且つ前記有機過酸化物の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量が、前記ゴム成分１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下である架橋ゴム組成物。
  2. 　請求項１に記載された架橋ゴム組成物において、
    　前記第１及び第２ポリマーの平均エチレン含量が５５質量％以上６５質量％以下である架橋ゴム組成物。
  3. 　請求項１又は２に記載された架橋ゴム組成物において、
    　前記第１ポリマーが、ジエン成分がエチリデンノルボルネンであるＥＰＤＭであり、且つそのＥＮＢ含量が７質量％以上である架橋ゴム組成物。
  4. 　請求項１乃至３のいずれかに記載された架橋ゴム組成物において、
    　前記第２ポリマーが、ジエン成分がエチリデンノルボルネンであるＥＰＤＭであり、且つそのＥＮＢ含量が２質量％以上７質量％以下である架橋ゴム組成物。
  5. 　請求項１乃至４のいずれかに記載された架橋ゴム組成物において、
    　前記第１及び第２ポリマーが、いずれもジエン成分がエチリデンノルボルネンであるＥＰＤＭであり、且つそれらの平均ＥＮＢ含量が４質量％以上７質量％以下である架橋ゴム組成物。
  6. 　請求項１乃至５のいずれかに記載された架橋ゴム組成物において、
    　前記短繊維がポリエステル短繊維及び／又はナイロン６６短繊維を含む架橋ゴム組成物。
  7. 　請求項１乃至６のいずれかに記載された架橋ゴム組成物において、
    　前記有機過酸化物の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量に対する前記第１ポリマーの含有量の比が９．２５以上６４以下である架橋ゴム組成物。
  8. 　請求項１乃至７のいずれかに記載された架橋ゴム組成物において、
    　前記有機過酸化物の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量に対する前記第２ポリマーの含有量の比が５．５以上４６以下である架橋ゴム組成物。
  9. 　請求項１乃至８のいずれかに記載された架橋ゴム組成物において、
    　前記ゴム成分が共架橋剤によっても架橋されている架橋ゴム組成物。
  10. 　請求項９に記載された架橋ゴム組成物において、
    　前記共架橋剤の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量が、ゴム成分１００質量部に対して０．５質量部以上４０質量部以下である架橋ゴム組成物。
  11. 　請求項９又は１０に記載された架橋ゴム組成物において、
    　前記共架橋剤の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量が、前記有機過酸化物の架橋前の未架橋ゴム組成物における配合量よりも少ない架橋ゴム組成物。
  12. 　請求項１乃至１１のいずれかに記載された架橋ゴム組成物でプーリ接触面が形成された摩擦伝動ベルト。
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