WO2026028601A1 - 架橋ゴム組成物及びそれを用いた伝動ベルト - Google Patents

架橋ゴム組成物及びそれを用いた伝動ベルト

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Bando Chemical Industries Ltd
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    • C08L61/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00Driving-belts
    • F16G1/06Driving-belts made of rubber

Definitions

  • the present invention relates to a crosslinked rubber composition and a transmission belt using the same.
  • Ethylene- ⁇ -olefin elastomers are widely used as the rubber component of cross-linked rubber compositions used to form rubber products.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose the use of a blend rubber of ethylene propylene diene terpolymer and ethylene-1-butenediene terpolymer as the rubber component of a cross-linked rubber composition for transmission belts.
  • Patent No. 7458859 Patent No. 7458860
  • the present invention relates to a crosslinked rubber composition obtained by crosslinking an uncrosslinked rubber composition.
  • the uncrosslinked rubber composition contains a first rubber component that is an ethylene- ⁇ -olefin elastomer in which the ⁇ -olefin is propylene, a second rubber component that is an ethylene-1-butenediene terpolymer, and a tackifier.
  • the present invention is a power transmission belt formed at least in part from the crosslinked rubber composition of the present invention.
  • FIG. 1 A first figure.
  • the cross-linked rubber composition X according to this embodiment is obtained by cross-linking the uncross-linked rubber composition X'.
  • the uncross-linked rubber composition X' contains a first rubber component that is an ethylene- ⁇ -olefin elastomer in which the ⁇ -olefin is propylene, a second rubber component that is an ethylene-1-butenediene terpolymer (EBDM), and a tackifier.
  • EBDM ethylene-1-butenediene terpolymer
  • crosslinked rubber compositions containing ethylene propylene diene terpolymer or ethylene propylene copolymer as the rubber component have low adhesiveness before crosslinking. Therefore, when using the uncrosslinked rubber composition to form an uncrosslinked molded article, for example, when laminating a sheet-shaped uncrosslinked rubber composition or when compounding the uncrosslinked rubber composition with a fibrous material, the poor adhesion of the uncrosslinked rubber composition results in poor molding processability.
  • the uncrosslinked rubber composition X' before crosslinking contains a first rubber component of an ethylene- ⁇ -olefin elastomer in which the ⁇ -olefin is propylene, a second rubber component of EBDM, and a tackifier, thereby enabling the uncrosslinked rubber composition X' before crosslinking to achieve excellent molding processability.
  • a first rubber component of an ethylene- ⁇ -olefin elastomer in which the ⁇ -olefin is propylene a second rubber component of EBDM, and a tackifier
  • the first rubber component contains ethylene propylene diene terpolymer (EPDM) and/or ethylene propylene copolymer (EPR). Therefore, the first rubber component may be composed of EPDM alone, EPR alone, or a blend rubber of EPDM and EPR. From the viewpoint of obtaining excellent molding processability from the uncrosslinked rubber composition X' before crosslinking, it is preferable that the first rubber component contain EPDM.
  • EPDM ethylene propylene diene terpolymer
  • EPR ethylene propylene copolymer
  • the diene component examples include 5-ethylidene-2-nobornene (ENB), 5-vinyl-2-nobornene (VNB), dicyclopentadiene, and 1,4-hexadiene.
  • ENB is preferred as the diene component from the viewpoint of obtaining excellent moldability of the uncrosslinked rubber composition X' before crosslinking.
  • the ENB content (diene content) of the EPDM contained in the first rubber component is preferably 4% by mass or more and 12% by mass or less, more preferably 6% by mass or more and 10% by mass or less, and even more preferably 7.5% by mass or more and 8.5% by mass or less, from the same viewpoints as above.
  • the ethylene content of the EBDM of the second rubber component is preferably 40% by mass or more and 60% by mass or less, more preferably 45% by mass or more and 55% by mass or less, and even more preferably 48% by mass or more and 52% by mass or less.
  • the ratio of the ethylene content of the second rubber component to the ethylene content of the first rubber component is preferably 0.7 or more and 1 or less, more preferably 0.85 or more and less than 1, even more preferably 0.9 or more and 0.99 or less, still more preferably 0.93 or more and 0.98 or less, and even more preferably 0.95 or more and 0.97 or less.
  • diene components of the second rubber component examples include ENB, VNB, dicyclopentadiene, and 1,4-hexadiene.
  • ENB is preferred as the diene component from the viewpoint of obtaining excellent moldability of the uncrosslinked rubber composition X' before crosslinking.
  • the ENB content (diene content) of the EBDM of the second rubber component is preferably 4% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 6% by mass or more and 8% by mass or less, and even more preferably 6.5% by mass or more and 7.5% by mass or less.
  • the difference between the ENB content of the EBDM of the second rubber component and the ENB content of the EPDM contained in the first rubber component is small, from the viewpoint of homogenizing the crosslinked rubber composition X after crosslinking.
  • the difference between the ENB content of the EPDM contained in the first rubber component and the ENB content of the EBDM of the second rubber component is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, even more preferably 2% by mass or less, and even more preferably 1.5% by mass or less.
  • the ENB content of the EBDM of the second rubber component is the same as or less than the ENB content of the EPDM contained in the first rubber component.
  • the ratio of the ENB content of the EBDM of the second rubber component to the ENB content of the EPDM contained in the first rubber component is preferably 0.4 or more and 1 or less, more preferably 0.6 or more and less than 1, even more preferably 0.8 or more and 0.95 or less, still more preferably 0.83 or more and 0.93 or less, and even more preferably 0.85 or more and 0.9 or less.
  • the content A1 of the first rubber component in the uncrosslinked rubber composition X' may be greater than, less than, or the same as the content A2 of the second rubber component, but from the viewpoint of obtaining excellent moldability of the uncrosslinked rubber composition X' before crosslinking, it is preferable that the content A1 of the first rubber component be equal to or greater than A2.
  • the mass ratio (A1/A2) of the content A1 of the first rubber component to the content A2 of the second rubber component is preferably 50/50 or greater and 90/10 or less, 55/45 or greater and 80/20 or less, or 60/40 or greater and 70/30 or less.
  • Uncrosslinked rubber composition X' may contain a rubber component other than the first and second rubber components in an amount less than the total amount of the first and second rubber components.
  • rubber components other than the first and second rubber components include ethylene-1-butene copolymer (EBR), chloroprene rubber (CR), and hydrogenated nitrile rubber (H-NBR).
  • tackifiers include phenolic resin-based tackifiers, petroleum resin-based tackifiers, rosin resin-based tackifiers, terpene resin-based tackifiers, and coumarone-indene resin-based tackifiers.
  • phenolic resin-based tackifiers include alkylphenol resins, alkylphenol-formaldehyde resins, and phenol-formaldehyde resins.
  • Examples of petroleum resin-based tackifiers include C5-C9 petroleum resins made from C5 and C9 fractions, C5 petroleum resins made from C5 fractions, C9 petroleum resins made from C9 fractions, and dicyclopentadiene petroleum resins.
  • Examples of rosin resin-based tackifiers include rosin ester resins and hydrogenated rosin ester resins.
  • Examples of terpene resin-based tackifiers include polyterpene resins and styrene-modified terpene resins.
  • Examples of coumarone-indene resin-based tackifiers include coumarone-indene resins and hydrogenated coumarone-indene resins. The tackifier preferably contains one or more of these.
  • a phenolic resin-based tackifier and/or a petroleum resin-based tackifier and more preferably an alkylphenol resin and/or a C5-C9 petroleum resin.
  • alkylphenol resin tackifiers include, for example, Tamanol (registered trademark) 100S, 200N, 510, 521, 526, 586, and 7509 manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.
  • C5-C9 petroleum resin tackifiers include, for example, Petrotack (registered trademark) 60, 70, 90, 90V, 90HS, and 100V manufactured by Tosoh Corporation.
  • the tackifier content B in uncrosslinked rubber composition X' is preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or more and 7 parts by mass or less, and even more preferably 3 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the total content of the first and second rubber components.
  • the mass ratio (B/A2) of the tackifier content B in uncrosslinked rubber composition X' to the second rubber component content A2 is preferably 0.04 or more and 0.8 or less, more preferably 0.05 or more and 0.2 or less, and even more preferably 0.06 or more and 0.15 or less.
  • the softening point of the tackifier is preferably 70°C or higher and 100°C or lower, from the viewpoint of obtaining excellent moldability of the uncrosslinked rubber composition X' before crosslinking while suppressing a decrease in hardness of the crosslinked rubber composition X after crosslinking. This softening point is measured by the ring and ball method.
  • the uncrosslinked rubber composition X' preferably contains a crosslinking agent for thermally crosslinking the first and second rubber components.
  • crosslinking agents include sulfur and organic peroxides.
  • organic peroxides include ⁇ , ⁇ '-di(t-butylperoxy)diisopropylbenzene, dicumyl peroxide, 1,3-bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene, and 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane.
  • the organic peroxide preferably contains one or more of these, and more preferably contains ⁇ , ⁇ '-di(t-butylperoxy)diisopropylbenzene.
  • the crosslinking agent may contain either sulfur or an organic peroxide, or both sulfur and an organic peroxide.
  • the amount of sulfur in the uncrosslinked rubber composition X' is, for example, 2 to 4 parts by mass per 100 parts by mass of the combined content of the first and second rubber components.
  • the amount of organic peroxide blended in uncrosslinked rubber composition X' is, for example, 2.5 parts by mass or more and 3.5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total content of the first and second rubber components.
  • Uncrosslinked rubber composition X' may also contain, as necessary, reinforcing materials such as carbon black, silica, and short fibers, co-crosslinking agents, process oils, plasticizers, processing aids, vulcanization accelerators, vulcanization accelerators, antioxidants, etc.
  • reinforcing materials such as carbon black, silica, and short fibers, co-crosslinking agents, process oils, plasticizers, processing aids, vulcanization accelerators, vulcanization accelerators, antioxidants, etc.
  • the cross-linked rubber composition X according to this embodiment can be suitably used to form, for example, at least a portion of a transmission belt.
  • the rubber belt body 10 is composed of an adhesive rubber layer 101 in which the core wires 11 are embedded, an inner compression rubber layer 102 whose inner surface is covered with reinforcing cloth 12, and an outer tension rubber layer 103 whose outer surface is covered with reinforcing cloth 13. Any one, two, or all three layers of the adhesive rubber layer 101, compression rubber layer 102, and tension rubber layer 103 can be formed from the crosslinked rubber composition X of the embodiment.
  • the rubber belt body 20 is composed of a back rubber portion 201 in which the core wires 21 are embedded and a tooth rubber portion 202 covered with reinforcing cloth 22.
  • One or both of the back rubber portion 201 and the tooth rubber portion 202 can be formed from the crosslinked rubber composition X.
  • the cords 11, 21 are provided with adhesive layers for bonding to the belt bodies 10, 20, and these adhesive layers can be formed from crosslinked rubber composition X.
  • the reinforcing fabrics 12, 13, 22 are provided with internally impregnated adhesive portions and/or inner adhesive layers for bonding to the belt bodies 10, 20, and these internally impregnated adhesive portions and/or inner adhesive layers can be formed from crosslinked rubber composition X.
  • the manufacturing method of these V-belts B and toothed belts C may include a step of laminating sheet-shaped uncrosslinked rubber composition X' and/or a step of compounding the uncrosslinked rubber composition X' with a fiber member core wire 11, 21 or a reinforcing cloth 12, 13, 22, and a step of producing a cylindrical belt slab by heating and pressurizing the uncrosslinked slab to crosslink the uncrosslinked rubber composition X' and form a crosslinked rubber composition X.
  • the process of molding a cylindrical uncrosslinked slab includes a step of laminating sheet-like uncrosslinked rubber composition X' and/or a step of compounding uncrosslinked rubber composition X' with the cords 11, 21 of the fiber member and the reinforcing fabrics 12, 13, 22. Because the adhesiveness of uncrosslinked rubber composition X' is increased, high adhesion between sheets of uncrosslinked rubber composition X' and/or high adhesion of uncrosslinked rubber composition X' to the cords 11, 21 and the reinforcing fabrics 12, 13, 22 is obtained, and excellent molding processability due to uncrosslinked rubber composition X' can be obtained when molding the uncrosslinked slab.
  • the manufacturing method for V-belt B or toothed belt C may include a step of immersing the core wires 11, 21 in a rubber cement prepared by dissolving uncrosslinked rubber composition X' in an organic solvent, followed by heating to perform an adhesive treatment, thereby coating the outer periphery of the core wires 11, 21 with an overcoat layer of uncrosslinked rubber composition X'.
  • the overcoat layer is formed in the adhesive layer at the interface between the core wires 11, 21 and the belt body 10, 20 when the uncrosslinked slab is heated and pressurized.
  • the overcoat layer of uncrosslinked rubber composition X' provides high adhesiveness to the core wires 11, 21, and therefore the overcoat layer of uncrosslinked rubber composition X' provides excellent molding processability when molding the uncrosslinked slab.
  • the soaking layer is formed in the internal impregnated adhesive portion that covers the yarn surfaces inside the reinforcing fabrics 12, 13, and 22 when the uncrosslinked slab is heated and pressurized.
  • the coating layer is formed on the inner adhesive layer of the reinforcing fabrics 12, 13, 22 at the interface with the belt main body 10, 20 when the uncrosslinked slab is heated and pressurized.
  • the soaking layer and/or coating layer of uncrosslinked rubber composition X' provides high adhesion to the reinforcing fabrics 12, 13, 22, thereby achieving excellent molding processability when molding the uncrosslinked slab due to the soaking layer and/or coating layer of uncrosslinked rubber composition X'.
  • EPDM1 EP33 manufactured by ENEOS Materials Corporation, ethylene content: 52 mass%, ENB content: 8.1 mass%)
  • EBDM K-9330M manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., ethylene content: 50 mass%, ENB content: 7.1 mass%)
  • the kneading temperature was set to a temperature higher than the softening point of the tackifier.
  • the difference between the ethylene content of the first rubber component and the ethylene content of the second rubber component is 2% by mass.
  • the content ratio of the ethylene content of the second rubber component to the ethylene content of the first rubber component is 0.96.
  • the difference between the ENB content of the EPDM of the first rubber component and the ENB content of the EBDM of the second rubber component is 1% by mass.
  • the content ratio of the ENB content of the EBDM of the second rubber component to the ENB content of the EPDM of the first rubber component is 0.88.
  • This blend rubber of the first and second rubber components was mixed with 4 parts by mass of alkylphenol resin as a tackifier, 3 parts by mass of sulfur as a crosslinking agent (oil sulfur, manufactured by Hosoi Chemical Industry Co., Ltd.), 50 parts by mass of HAF carbon black, 20 parts by mass of silica, 5 parts by mass of process oil, 1 part by mass of stearic acid as a processing aid, 5 parts by mass of zinc oxide as a vulcanization accelerator aid, and 3 parts by mass of a vulcanization accelerator, per 100 parts by mass of the rubber component, and kneaded in a kneader to prepare an uncrosslinked rubber composition, designated Q1.
  • the kneading temperature was set to a temperature higher than the softening point of the tackifier.
  • EPDM1 Using EPDM1 as the rubber component, 100 parts by mass of the rubber component was blended with 4 parts by mass of alkylphenol resin as a tackifier, 7 parts by mass (2.8 parts by mass of active ingredient) of organic peroxide ⁇ , ⁇ '-di(t-butylperoxy)diisopropylbenzene (Peroximon F-40, manufactured by NOF Corporation, purity: 40%) as a crosslinking agent, 60 parts by mass of HAF carbon black, 15 parts by mass of aramid short fiber, 1.5 parts by mass of co-crosslinking agent, 5 parts by mass of process oil, 0.25 parts by mass of stearic acid as a processing aid, 5 parts by mass of zinc oxide as a vulcanization accelerator aid, and 2.5 parts by mass of an antioxidant, and kneaded in a kneader to prepare an uncrosslinked rubber composition, designated R.
  • R uncrosslinked rubber composition
  • Each of the uncrosslinked rubber compositions Q1 to Q4 for the overcoat layer was dissolved in an organic solvent to prepare a rubber paste.
  • a core wire made of RFL-treated polyester fiber was immersed in each rubber paste, then removed and heated to dry, thereby coating the core wire with an overcoat layer of Q1 to Q4.
  • the core wire coated with the overcoat layer was cut into several short pieces, which were then adhered in parallel to a rectangular sheet substrate to create test specimens for the tackiness test.
  • the tackiness test was carried out using a pickup-type tack meter (Tack Tester IMC-1567, manufactured by Imoto Machinery Co., Ltd.).
  • the tack meter has a cylindrical aluminum adhesive disc with a diameter of 50 mm and a thickness of 14 mm, with its axis extending horizontally from front to back, and a fixing plate below it for setting the test piece.
  • the adhesive disc has its upper end connected to a load cell and is movable up and down together with the load cell.
  • the specific test method is as follows.
  • test piece was attached to the outer periphery of the adhesive disc on the fixed plate side with double-sided tape, and the other test piece was attached horizontally to the fixed plate with double-sided tape.
  • the adhesive disc was lowered at a rate of 30 mm/min so as to approach the fixed plate, and one test piece was pressed against the other test piece with a load of 4.9 N. After 10 seconds, the adhesive disc was raised at a rate of 30 mm/min so as to separate it from the fixed plate.
  • the peel force (tack force) when one test piece was peeled from the other test piece was then measured with a load cell.
  • Test 1 the test piece on the disk side of the adhesive bond was designated P1.
  • the peel force was measured for each of the test pieces on the fixed plate side: Example 1, Q2; Example 2, Q3; and Example 3, R.
  • Test 2 the test piece on the disk side of the adhesive bond was designated P2. Peel strength was measured for Example 4, in which the test piece on the fixed plate side was designated Q2, Example 5, in which it was designated Q3, and Example 6, in which it was designated R.
  • Test 3 the test piece on the disk side of the adhesive bond was designated P3.
  • the peel force was measured for Example 7, in which the test piece on the fixed plate side was designated Q2, Comparative Example 1, in which it was designated Q3, and Comparative Example 2, in which it was designated R.
  • Test 4 the test piece on the adhesive disk side was designated P4.
  • the peel force was measured for each of the test pieces on the fixed portion side: Example 8 designated Q1, Example 9 designated Q2, Comparative Example 3 designated Q3, Comparative Example 4 designated Q4, and Comparative Example 5 designated R.
  • Table 4 shows the test results for tests 1 to 4 when the test pieces on the adhesive disk side were P1 to P4, respectively.
  • Table 5 shows the test results when the test pieces on the fixed part side were Q1 to Q4 and R, respectively.
  • the present invention is useful in the technical fields of crosslinked rubber compositions and power transmission belts using the same.

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Abstract

架橋ゴム組成物は、未架橋ゴム組成物を架橋させたものである。前記未架橋ゴム組成物は、α-オレフィンがプロピレンであるエチレン-α-オレフィンエラストマーの第1ゴム成分と、エチレン-1-ブテンジエンターポリマーの第2ゴム成分と、粘着付与剤とを含有する。

Description

架橋ゴム組成物及びそれを用いた伝動ベルト
 本発明は、架橋ゴム組成物及びそれを用いた伝動ベルトに関する。
 エチレン-α-オレフィンエラストマーは、ゴム製品を形成する架橋ゴム組成物のゴム成分として広く用いられている。例えば特許文献1~3には、伝動ベルト用の架橋ゴム組成物のゴム成分として、エチレンプロピレンジエンターポリマーとエチレン-1-ブテンジエンターポリマーとのブレンドゴムを用いることが開示されている。
特許第7458859号公報 特許第7458860号公報 特許第7458861号公報
 本発明は、未架橋ゴム組成物を架橋させた架橋ゴム組成物であって、前記未架橋ゴム組成物は、α-オレフィンがプロピレンであるエチレン-α-オレフィンエラストマーの第1ゴム成分と、エチレン-1-ブテンジエンターポリマーの第2ゴム成分と、粘着付与剤とを含有する。
 本発明は、本発明の架橋ゴム組成物で少なくとも一部分が形成された伝動ベルトである。
Vベルト片の斜視図である。 歯付ベルト片の斜視図である。
 実施形態に係る架橋ゴム組成物Xは、未架橋ゴム組成物X’を架橋させたものである。そして、その未架橋ゴム組成物X’は、α-オレフィンがプロピレンであるエチレン-α-オレフィンエラストマーの第1ゴム成分と、エチレン-1-ブテンジエンターポリマー(EBDM)の第2ゴム成分と、粘着付与剤とを含有する。
 ところで、エチレンプロピレンジエンターポリマーやエチレンプロピレンコポリマーをゴム成分とする架橋ゴム組成物は、架橋前の未架橋ゴム組成物の粘着性が低い。そのため、未架橋ゴム組成物を用いて未架橋成形体を成形するとき、例えばシート状の未架橋ゴム組成物を積層する際や未架橋ゴム組成物を繊維部材等と複合させる際、未架橋ゴム組成物の密着性が乏しいために成形加工性が劣るという問題がある。
 この問題に対し、実施形態に係る架橋ゴム組成物Xによれば、架橋前の未架橋ゴム組成物X’が、α-オレフィンがプロピレンであるエチレン-α-オレフィンエラストマーの第1ゴム成分と、EBDMの第2ゴム成分と、粘着付与剤とを含有することにより、架橋前の未架橋ゴム組成物X’による優れた成形加工性を得ることができる。これは、架橋前の未架橋ゴム組成物X’の粘着性が、第2ゴム成分及び粘着付与剤の相互作用により著しく高められるためであると考えられる。
 ここで、第1ゴム成分は、エチレンプロピレンジエンターポリマー(EPDM)及び/又はエチレンプロピレンコポリマー(EPR)を含む。したがって、第1ゴム成分は、EPDMのみで構成されていても、EPRのみで構成されていても、EPDM及びEPRのブレンドゴムで構成されていても、いずれでもよい。第1ゴム成分は、架橋前の未架橋ゴム組成物X’による優れた成形加工性を得る観点から、EPDMを含むことが好ましい。
 第1ゴム成分のエチレン含量は、架橋前の未架橋ゴム組成物X’による優れた成形加工性を得る観点から、好ましくは40質量%以上70質量%以下、より好ましくは45質量%以上55質量%以下、更に好ましくは50質量%以上53質量%以下である。
 第1ゴム成分がEPDMを含む場合、そのジエン成分としては、例えば5-エチリデン-2-ノボルネン(ENB)、5-ビニル-2-ノボルネン(VNB)、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、架橋前の未架橋ゴム組成物X’による優れた成形加工性を得る観点から、これらのうちのENBが好ましい。この場合、第1ゴム成分が含むEPDMのENB含量(ジエン含量)は、上記と同様の観点から、好ましくは4質量%以上12質量%以下、より好ましくは6質量%以上10質量%以下、更に好ましくは7.5質量%以上8.5質量%以下である。
 第2ゴム成分のEBDMのエチレン含量は、架橋前の未架橋ゴム組成物X’による優れた成形加工性を得る観点から、好ましくは40質量%以上60質量%以下、より好ましくは45質量%以上55質量%以下、更に好ましくは48質量%以上52質量%以下である。
 第2ゴム成分のエチレン含量は、架橋後の架橋ゴム組成物Xを均一化する観点から、第1ゴム成分のエチレン含量との差が小さいことが好ましい。具体的には、第1ゴム成分のエチレン含量と第2ゴム成分のエチレン含量との差は、上記と同様の観点から、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは7質量%以下、より更に好ましくは5質量%以下、より更に好ましくは3質量%以下である。第2ゴム成分のエチレン含量は、上記と同様の観点から、第1ゴム成分のエチレン含量と同一、又は、第1ゴム成分のエチレン含量よりも少ないことが好ましい。第2ゴム成分のエチレン含量の第1ゴム成分のエチレン含量に対する含量比は、上記と同様の観点から、好ましくは0.7以上1以下、より好ましくは0.85以上1未満、更に好ましくは0.9以上0.99以下、より更に好ましくは0.93以上0.98以下、より更に好ましくは0.95以上0.97以下である。
 第2ゴム成分のジエン成分としては、例えばENB、VNB、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、架橋前の未架橋ゴム組成物X’による優れた成形加工性を得る観点から、これらのうちのENBが好ましい。この場合、第2ゴム成分のEBDMのENB含量(ジエン含量)は、同様の観点から、好ましくは4質量%以上10質量%以下、より好ましくは6質量%以上8質量%以下、更に好ましくは6.5質量%以上7.5質量%以下である。
 第1ゴム成分がENBをジエン成分とするEPDMを含む場合、第2ゴム成分のEBDMのENB含量は、架橋後の架橋ゴム組成物Xを均一化する観点から、第1ゴム成分が含むEPDMのENB含量との差が小さいことが好ましい。具体的には、第1ゴム成分が含むEPDMのENB含量と第2ゴム成分のEBDMのENB含量との差は、上記と同様の観点から、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは2質量%以下、より更に好ましくは1.5質量%以下である。第2ゴム成分のEBDMのENB含量は、上記と同様の観点から、第1ゴム成分が含むEPDMのENB含量と同一、又は、第1ゴム成分が含むEPDMのENB含量よりも少ないことが好ましい。第2ゴム成分のEBDMのENB含量の第1ゴム成分が含むEPDMのENB含量に対する含量比は、上記と同様の観点から、好ましくは0.4以上1以下、より好ましくは0.6以上1未満、更に好ましくは0.8以上0.95以下、より更に好ましくは0.83以上0.93以下、より更に好ましくは0.85以上0.9以下である。
 未架橋ゴム組成物X’における第1ゴム成分の含有量A1は、第2ゴム成分の含有量A2よりも多くても、少なくても、同一であっても、いずれでもよいが、架橋前の未架橋ゴム組成物X’による優れた成形加工性を得る観点から、第2ゴム成分の含有量A2以上であることが好ましい。第1ゴム成分の含有量A1の第2ゴム成分の含有量A2に対する質量比(A1/A2)は、好ましくは50/50以上90/10以下、55/45以上80/20以下、又は、60/40以上70/30以下である。
 未架橋ゴム組成物X’は、第1及び第2ゴム成分以外のゴム成分を、第1及び第2ゴム成分の合計含有量よりも少ない含有量で含有していてもよい。第1及び第2ゴム成分以外のゴム成分としては、例えばエチレン-1-ブテンコポリマー(EBR)、クロロプレンゴム(CR)、水素化ニトリルゴム(H-NBR)等が挙げられる。
 粘着付与剤としては、例えばフェノール樹脂系粘着付与剤、石油樹脂系粘着付与剤、ロジン樹脂系粘着付与剤、テルペン樹脂系粘着付与剤、クマロンインデン樹脂系粘着付与剤等が挙げられる。フェノール樹脂系粘着付与剤としては、例えばアルキルフェノール樹脂、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。石油樹脂系粘着付与剤としては、例えばC5留分及びC9留分を原料とするC5-C9系石油樹脂、C5留分を原料とするC5系石油樹脂、C9留分を原料とするC9系石油樹脂、ジシクロペンタジエン系石油樹脂等が挙げられる。ロジン樹脂系粘着付与剤としては、例えばロジンエステル樹脂、水添ロジンエステル樹脂等が挙げられる。テルペン樹脂系粘着付与剤としては、例えばポリテルペン樹脂、スチレン変性テルペン樹脂等が挙げられる。クマロンインデン樹脂系粘着付与剤としては、例えばクマロンインデン樹脂、水添クマロンインデン樹脂等が挙げられる。粘着付与剤は、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、架橋前の未架橋ゴム組成物X’による優れた成形加工性を得る観点から、フェノール樹脂系粘着付与剤及び/又は石油樹脂系粘着付与剤を含むことが好ましく、アルキルフェノール樹脂及び/又はC5-C9系石油樹脂を含むことがより好ましい。市販のアルキルフェノール樹脂の粘着付与剤としては、例えば荒川化学工業社製のタマノル(登録商標)100S、200N、510、521、526、586、7509等が挙げられる。市販のC5-C9系石油樹脂の粘着付与剤としては、例えば東ソー社製のペトロタック(登録商標)60、70、90、90V、90HS、100V等が挙げられる。
 未架橋ゴム組成物X’における粘着付与剤の含有量Bは、架橋前の未架橋ゴム組成物X’による優れた成形加工性を得る観点から、第1及び第2ゴム成分の合計含有量100質量部に対して、好ましくは1質量部以上10質量部以下、より好ましくは2質量部以上7質量部以下、更に好ましくは3質量部以上5質量部以下である。未架橋ゴム組成物X’における粘着付与剤の含有量Bの第2ゴム成分の含有量A2に対する質量比(B/A2)は、上記と同様の観点から、好ましくは0.04以上0.8以下、より好ましくは0.05以上0.2以下、更に好ましくは0.06以上0.15以下である。
 粘着付与剤の軟化点は、架橋後の架橋ゴム組成物Xの硬さの低下を招くのを抑制しつつ、架橋前の未架橋ゴム組成物X’による優れた成形加工性を得る観点から、好ましくは70℃以上100℃以下である。この軟化点は、環球法により測定されるものである。
 未架橋ゴム組成物X’は、第1及び第2ゴム成分を熱架橋させるための架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤としては、硫黄及び有機過酸化物が挙げられる。有機過酸化物としては、例えばα,α’-ジ(t-ブチルペロキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、1,3-ビス(t-ブチルペロキシイソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペロキシ)ヘキサン等が挙げられる。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、α,α’-ジ(t-ブチルペロキシ)ジイソプロピルベンゼンを含むことがより好ましい。架橋剤として、硫黄又は有機過酸化物のいずれか一方が配合されていても、硫黄及び有機過酸化物の両方が配合されていても、いずれでもよい。未架橋ゴム組成物X’における硫黄の配合量は、第1及び第2ゴム成分の合計含有量100質量部に対して例えば2質量部以上4質量部以下である。未架橋ゴム組成物X’における有機過酸化物の配合量は、第1及び第2ゴム成分の合計含有量100質量部に対して例えば2.5質量部以上3.5質量部以下である。
 未架橋ゴム組成物X’は、その他、必要に応じてカーボンブラックやシリカや短繊維などの補強材、共架橋剤、プロセスオイル、可塑剤、加工助剤、加硫促進助剤、加硫促進剤、老化防止剤等を含有していてもよい。
 未架橋ゴム組成物X’は、ニーダー、バンバリーミキサー、オープンロールミキサー等のゴム混練機に第1及び第2ゴム成分を仕込んで素練りし、そこに粘着付与剤及び架橋剤を含むゴム配合剤を投入して混練することにより作製することができる。そして、この未架橋ゴム組成物X’を用いて未架橋成形体を成形し、その未架橋成形体を加熱及び加圧して未架橋ゴム組成物X’を架橋させることにより、実施形態に係る架橋ゴム組成物Xを得ることができる。
 実施形態に係る架橋ゴム組成物Xは、例えば伝動ベルトの少なくとも一部分を形成するのに好適に用いることができる。
 具体的には、例えば図1に示す摩擦伝動ベルトのVベルトBでは、心線11が埋設された接着ゴム層101、内周面が補強布12で被覆された内周側の圧縮ゴム層102及び外周面が補強布13で被覆された外周側の伸張ゴム層103によりゴム製のベルト本体10が構成されるが、これらの接着ゴム層101、圧縮ゴム層102及び伸張ゴム層103のうちのいずれか1層、2層又は全3層を実施形態に係る架橋ゴム組成物Xで形成することができる。図2に示す噛み合い伝動ベルトの歯付ベルトCでは、心線21が埋設された背ゴム部201及び補強布22で被覆された歯ゴム部202によりゴム製のベルト本体20が構成されるが、これらの背ゴム部201及び歯ゴム部202のうちの一方又は両方を架橋ゴム組成物Xで形成することができる。また、心線11,21には、ベルト本体10,20との接着のための接着層が設けられるが、この接着層を架橋ゴム組成物Xで形成することができる。さらに、補強布12,13,22には、ベルト本体10,20との接着のための内部含浸接着部及び/又は内側接着層が設けられるが、これらの内部含浸接着部及び/又は内側接着層を架橋ゴム組成物Xで形成することができる。
 これらのVベルトBや歯付ベルトCの製造方法は、シート状の未架橋ゴム組成物X’を積層するステップ、及び/又は、未架橋ゴム組成物X’を繊維部材の心線11,21や補強布12,13,22と複合させるステップを有する筒状の未架橋スラブ(未架橋成形体)を成形する工程と、その未架橋スラブを加熱及び加圧し、未架橋ゴム組成物X’を架橋させて架橋ゴム組成物Xを形成することにより、筒状のベルトスラブを作製する工程とを含んでいてもよい。このとき、筒状の未架橋スラブを成形する工程は、シート状の未架橋ゴム組成物X’を積層するステップ、及び/又は、未架橋ゴム組成物X’を繊維部材の心線11,21や補強布12,13,22と複合させるステップを有するが、未架橋ゴム組成物X’の粘着性が高められているので、シート状の未架橋ゴム組成物X’のシート間の高い密着性、及び/又は、未架橋ゴム組成物X’の心線11,21や補強布12,13,22への高い密着性が得られ、未架橋スラブの成形において、未架橋ゴム組成物X’による優れた成形加工性を得ることができる。
 VベルトBや歯付ベルトCの製造方法は、心線11,21に、未架橋ゴム組成物X’を有機溶剤に溶解させたゴム糊に浸漬した後に加熱する接着処理を施し、それにより心線11,21の外周を未架橋ゴム組成物X’のオーバーコート層で被覆する工程を含んでいてもよい。オーバーコート層は、未架橋スラブの加熱及び加圧時に心線11,21のベルト本体10,20との界面における接着層に形成される。このとき、心線11,21には、未架橋ゴム組成物X’のオーバーコート層による高い粘着性が得られるので、未架橋スラブの成形において、未架橋ゴム組成物X’のオーバーコート層による優れた成形加工性を得ることができる。
 VベルトBや歯付ベルトCの製造方法は、補強布12,13,22に、未架橋ゴム組成物X’を有機溶剤に溶解させた低粘度のゴム糊に浸漬した後に加熱するソーキング接着処理を施し、それにより補強布12,13,22を構成する糸表面を未架橋ゴム組成物X’のソーキング層で被覆する工程、及び/又は、補強布12,13,22のベルト本体10,20側の面に、未架橋ゴム組成物X’を有機溶剤に溶解させた高粘度のゴム糊をコーティングした後に加熱するコーティング接着処理を施し、それにより補強布12,13,22のベルト本体10,20側の面を未架橋ゴム組成物X’のコーティング層で被覆する工程を含んでいてもよい。ソーキング層は、未架橋スラブの加熱及び加圧時に補強布12,13,22の内部の糸表面を被覆する内部含浸接着部に形成される。コーティング層は、未架橋スラブの加熱及び加圧時に補強布12,13,22のベルト本体10,20との界面における内側接着層に形成される。このとき、未架橋ゴム組成物X’のソーキング層及び/又はコーティング層により補強布12,13,22に高い粘着性が得られるので、未架橋スラブの成形において、未架橋ゴム組成物X’のソーキング層及び/又はコーティング層による優れた成形加工性を得ることができる。
 (未架橋ゴム組成物)
 <接着ゴム層用未架橋ゴム組成物>
 接着ゴム層用未架橋ゴム組成物として、以下のP1~P4を作製した。それぞれの組成については表1にも示す。
 -P1-
 第1ゴム成分のEPDM1(EP33 ENEOSマテリアル社製、エチレン含量:52質量%、ENB含量:8.1質量%)及び第2ゴム成分のEBDM(K-9330M 三井化学社製、エチレン含量:50質量%、ENB含量:7.1質量%)を、第1ゴム成分/第2ゴム成分=50/50の質量比で混合したブレンドゴムをゴム成分とした。この第1及び第2ゴム成分のブレンドゴムのゴム成分に、その100質量部に対し、粘着付与剤のアルキルフェノール樹脂(タマノル(登録商標)510 荒川化学工業社製、軟化点:75℃~95℃)4質量部、架橋剤の硫黄(セイミOT 鶴見化学工業社製)3質量部、カーボンブラックのFEF65質量部、シリカ20質量部、短繊維の綿粉4質量部、プロセスオイル15質量部、加工助剤のステアリン酸1質量部、加硫促進助剤の酸化亜鉛5質量部及び加硫促進剤3質量部を配合してニーダーで混練することにより未架橋ゴム組成物を作製し、それをP1とした。なお、混練温度は、粘着付与剤の軟化点よりも高い温度に設定した。
 ここで、第1ゴム成分のエチレン含量と第2ゴム成分のエチレン含量との差は、2質量%である。第2ゴム成分のエチレン含量の第1ゴム成分のエチレン含量に対する含量比は、0.96である。第1ゴム成分のEPDMのENB含量と第2ゴム成分のEBDMのENB含量との差は、1質量%である。第2ゴム成分のEBDMのENB含量の第1ゴム成分のEPDMのENB含量に対する含量比は、0.88である。
 -P2-
 粘着付与剤として、アルキルフェノール樹脂に代えて、C5-C9系石油樹脂(ペトロタック(登録商標)90HS、軟化点:70℃~100℃)を、第1及び第2ゴム成分の合計含有量100質量部に対して4質量部配合したことを除いてP1と同様にして未架橋ゴム組成物を作製し、それをP2とした。
 -P3-
 ゴム成分として第1ゴム成分のEPDM1のみを用い、かつ、粘着付与剤を配合していないことを除いてP1と同様にして未架橋ゴム組成物を作製し、それをP3とした。
 -P4-
 粘着付与剤を配合していないことを除いてP1と同様にして未架橋ゴム組成物を作製し、それをP4とした。
 <オーバーコート層用未架橋ゴム組成物>
 オーバーコート層用未架橋ゴム組成物として、以下のQ1~Q4を作製した。それぞれの組成については表2にも示す。
 -Q1-
 第1ゴム成分のEPDM1及び第2ゴム成分のEBDMを、第1ゴム成分/第2ゴム成分=50/50の質量比で混合したブレンドゴムをゴム成分とした。この第1及び第2ゴム成分のブレンドゴムのゴム成分に、その100質量部に対し、粘着付与剤のアルキルフェノール樹脂4質量部、架橋剤の硫黄(オイル硫黄 細井化学工業社製)3質量部、カーボンブラックのHAF50質量部、シリカ20質量部、プロセスオイル5質量部、加工助剤のステアリン酸1質量部、加硫促進助剤の酸化亜鉛5質量部及び加硫促進剤3質量部を配合してニーダーで混練することにより未架橋ゴム組成物を作製し、それをQ1とした。なお、混練温度は、粘着付与剤の軟化点よりも高い温度に設定した。
 -Q2-
 粘着付与剤として、アルキルフェノール樹脂に代えて、C5-C9系石油樹脂を、第1及び第2ゴム成分の合計含有量100質量部に対して4質量部配合したことを除いてQ1と同様にして未架橋ゴム組成物を作製し、それをQ2とした。
 -Q3-
 ゴム成分として第1ゴム成分のEPDM1のみを用い、かつ、粘着付与剤を配合していないことを除いてQ1と同様にして未架橋ゴム組成物を作製し、それをQ3とした。
 -Q4-
 粘着付与剤を配合していないことを除いてQ1と同様にして未架橋ゴム組成物を作製し、それをQ4とした。
 <圧縮ゴム層用未架橋ゴム組成物>
 圧縮ゴム層用未架橋ゴム組成物として、以下のRを作製した。その組成については表3にも示す。
 EPDM1をゴム成分とし、そのゴム成分100質量部に対し、粘着付与剤のアルキルフェノール樹脂4質量部、架橋剤の有機過酸化物のα,α’-ジ(t-ブチルペロキシ)ジイソプロピルベンゼン(ペロキシモンF-40 日油社製、純度:40%)7質量部(有効成分2.8質量部)、カーボンブラックのHAF60質量部、アラミド短繊維15質量部、共架橋剤1.5質量部、プロセスオイル5質量部、加工助剤のステアリン酸0.25質量部、加硫促進助剤の酸化亜鉛5質量部及び老化防止剤2.5質量部を配合してニーダーで混練することにより未架橋ゴム組成物を作製し、それをRとした。
 (タック性試験)
 <試験片>
 接着ゴム層用未架橋ゴム組成物のP1~P4及び圧縮ゴム層用未架橋ゴム組成物のRのそれぞれをシート状に成形した。各シート状の未架橋ゴム組成物から短冊状のタック性試験用の試験片を切り出した。
 オーバーコート層用未架橋ゴム組成物のQ1~Q4のそれぞれを有機溶剤に溶解させてゴム糊を調製した。各ゴム糊にRFL処理を施したポリエステル繊維製の心線を浸漬して引き上げた後に加熱して乾燥させることにより心線をQ1~Q4のオーバーコート層で被覆した。オーバーコート層で被覆した心線を複数本の短尺体に切断し、それらを短冊状のシート基材上に並列に密着させて貼り付けることによりタック性試験用の試験片を作製した。
 <試験方法及び結果>
 タック性試験は、ピックアップ式のタックメーター(タックテスターIMC-1567 井元製作所社製)を用いて行った。タックメーターは、軸が前後に水平に延びるように設けられた直径50mm及び厚さ14mmの円柱状のアルミニウム製の接着部円盤と、その下方に設けられた試験片をセットするための固定板とを有する。接着部円盤は、上端がロードセルに結合しており、ロードセルとともに上下可動に設けられている。具体的な試験方法は、次のとおりである。
 接着部円盤の固定板側の外周面に両面テープで一方の試験片を貼り付け、固定板に両面テープで他方の試験片を水平に貼り付けた。接着部円盤を固定板に近接させるように30mm/minの速度で降下させ、一方の試験片を他方の試験片に4.9Nの荷重で圧着させ、10秒経過した後、接着部円盤を固定板から離間させるように30mm/minの速度で上昇させた。そして、一方の試験片が他方の試験片から剥がれるときの剥離力(タック力)をロードセルで測定した。
 試験1では、接着部円盤側の試験片をP1とした。固定板側の試験片をQ2とした実施例1、Q3とした実施例2及びRとした実施例3のそれぞれについて剥離力を測定した。
 試験2では、接着部円盤側の試験片をP2とした。固定板側の試験片をQ2とした実施例4、Q3とした実施例5及びRとした実施例6のそれぞれについて剥離力を測定した。
 試験3では、接着部円盤側の試験片をP3とした。固定板側の試験片をQ2とした実施例7、Q3とした比較例1及びRとした比較例2のそれぞれについて剥離力を測定した。
 試験4では、接着部円盤側の試験片をP4とした。固定部側の試験片をQ1とした実施例8、Q2とした実施例9、Q3とした比較例3、Q4とした比較例4及びRとした比較例5のそれぞれについて剥離力を測定した。
 試験結果を表4及び5に示す。なお、表4は、接着部円盤側の試験片をP1~P4のそれぞれとした場合の試験1~4の試験結果を示す。表5は、固定部側の試験片をQ1~Q4及びRのそれぞれとした場合の試験結果を示す。
 本発明は、架橋ゴム組成物及びそれを用いた伝動ベルトの技術分野について有用である。
B Vベルト
C 歯付ベルト
10,20 ベルト本体
101 接着ゴム層
102 圧縮ゴム層
103 伸張ゴム層
11,21 心線
12,13,22 補強布
201 背ゴム部
202 歯ゴム部

Claims (15)

  1.  未架橋ゴム組成物を架橋させた架橋ゴム組成物であって、
     前記未架橋ゴム組成物は、α-オレフィンがプロピレンであるエチレン-α-オレフィンエラストマーの第1ゴム成分と、エチレン-1-ブテンジエンターポリマーの第2ゴム成分と、粘着付与剤と、を含有する架橋ゴム組成物。
  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ゴム成分のエチレン含量が40質量%以上70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ゴム成分がエチレンプロピレンジエンターポリマーを含む架橋ゴム組成物。
  4.  請求項3に記載された架橋ゴム組成物において、
     前記第1ゴム成分が含むエチレンプロピレンジエンターポリマーのジエン成分が5-エチリデン-2-ノボルネンであり、かつ、前記第1ゴム成分が含むエチレンプロピレンジエンターポリマーのENB含量が4質量%以上12質量%以下である架橋ゴム組成物。
  5.  請求項1~4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2ゴム成分のエチレン含量が40質量%以上60質量%以下である架橋ゴム組成物。
  6.  請求項1~5のいずれかに記載された架橋ゴム組成物において、
     前記第1ゴム成分のエチレン含量と前記第2ゴム成分のエチレン含量との差が20質量%以下である架橋ゴム組成物。
  7.  請求項1~6のいずれかに記載された架橋ゴム組成物において、
     前記第2ゴム成分のエチレン含量が、前記第1ゴム成分のエチレン含量と同一、又は、前記第1ゴム成分のエチレン含量よりも少ない架橋ゴム組成物。
     
  8.  請求項1~7のいずれかに記載された架橋ゴム組成物において、
     前記第2ゴム成分のエチレン-1-ブテンジエンターポリマーのジエン成分が5-エチリデン-2-ノボルネンであり、かつ、前記第2ゴム成分のエチレン-1-ブテンジエンターポリマーのENB含量が4質量%以上10質量%以下である架橋ゴム組成物。
  9.  請求項1~8のいずれかに記載された架橋ゴム組成物において、
     前記未架橋ゴム組成物における前記第1ゴム成分の含有量が前記第2ゴム成分の含有量以上である架橋ゴム組成物。
  10.  請求項9に記載された架橋ゴム組成物において、
     前記未架橋ゴム組成物における前記第1ゴム成分の含有量の前記第2ゴム成分の含有量に対する質量比が50/50以上90/10以下である架橋ゴム組成物。
  11.  請求項1~10のいずれかに記載された架橋ゴム組成物において、
     前記粘着付与剤がフェノール樹脂系粘着付与剤及び/又は石油樹脂系粘着付与剤を含む架橋ゴム組成物。
  12.  請求項11に記載された架橋ゴム組成物において、
     前記粘着付与剤がアルキルフェノール樹脂及び/又はC5-C9系石油樹脂を含む架橋ゴム組成物。
  13.  請求項1~12のいずれかに記載された架橋ゴム組成物において、
     前記未架橋ゴム組成物における前記粘着付与剤の含有量が、前記第1及び第2ゴム成分の合計含有量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。
  14.  請求項1~13のいずれかに記載された架橋ゴム組成物において、
     前記未架橋ゴム組成物における前記粘着付与剤の含有量の前記第2ゴム成分の含有量に対する質量比が0.04以上0.8以下である架橋ゴム組成物。
  15.  請求項1乃至14のいずれかに記載された架橋ゴム組成物で少なくとも一部分が形成された伝動ベルト。
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