(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー組成物が、硬化前に、ＥＰＤＭ、少なくとも１つの充填剤及びα，β−不飽和有機酸の金属塩から本質的になり、
該組成物が、エラストマーの硬化を強化するために前記金属塩と反応し、無水マレイン酸でグラフト重合されたエラストマーから本質的に形成される他の添加物を含むことを特徴とする有機過酸化物で硬化されるエラストマー組成物。
【請求項２】
ＥＰＤＭ１００重量部に対して、他の添加物を約２〜３０重量部と、金属塩を約２〜５０重量部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
ＥＰＤＭ１００重量部に対して、他の添加物を約３〜５重量部と、金属塩を約２０〜２５重量部とを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
金属塩が、メタクリル酸亜鉛であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの請求項に記載の組成物。
【請求項５】
メタクリル酸亜鉛が、モノメタクリル酸亜鉛であることを特徴とする請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
無水マレイン酸でグラフト重合されたエラストマーが、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリプロピレン及びエチレン／ビニルアセテートコポリマーから選択されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの請求項に記載の組成物。
【請求項７】
無水マレイン酸でグラフト重合されたエラストマーと、金属塩が、いずれも粉体状であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つの請求項に記載の組成物。
【請求項８】
充填剤が、カーボンブラックである請求項１〜７のいずれか１つに記載の組成物。
【請求項９】
さらに、ニトリルゴム又は水素化ニトリルゴムを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つの請求項に記載の組成物。
【請求項１０】
さらに、ポリブタジエンを含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つの請求項に記載の組成物。
【請求項１１】
さらに、天然ゴムを含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つの請求項に記載の組成物。
【請求項１２】
さらに、アルキル基を有するクロロスルホン化ポリエチレンを含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つの請求項に記載の組成物。
【請求項１３】
さらに、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、綿繊維又はガラス繊維からなる群から選択される強化繊維を含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つの請求項に記載の組成物。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１つに記載された組成物を有するエラストマーから本質的に形成されてなることを特徴とする動力伝達ベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＰＤＭをベースとしたエラストマー組成物及び本質的に該エラストマーから形成された動力伝達ベルトに関する。
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
【０００２】
動力伝達ベルトの製造において、有機過酸化物により硬化されたＥＰＤＭベースのエラストマーを使用する提案は、多数の機会においてすでになされている。なぜならば、そのようなエラストマーの原価、操作温度範囲及び酸素とオゾンに耐える能力のような品質及び利点のためである。そのようなＥＰＤＭベースのエラストマーは、耐疲労及び摩耗性のようなそれらの動的性質、それらの破断強度、ならびにそれらの弾性率、さらにそれらのけん引コードへの接着性を改善する添加剤を有している。その添加剤は、一般にα，β−不飽和有機酸の金属塩（特にメタクリル酸亜鉛）とカーボンブラックのような強化用充填剤あるいはアラミド繊維のような繊維から構成されている。
本発明の特定の目的は、ＥＰＤＭベースのエラストマーの動的性質を、特に動力伝達ベルトの製造において使用するために、さらに改善することである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、エラストマー組成物が、硬化前に、ＥＰＤＭ、少なくとも１つの充填剤及びα，β−不飽和有機酸の金属塩から本質的になり、
該組成物が、エラストマーの硬化を強化するために前記金属塩と反応し、無水マレイン酸でグラフト重合されたエラストマーから本質的に形成される他の添加物を含む有機過酸化物で硬化されるエラストマー組成物が提供される。
また、本発明によれば、上記組成物から本質的に形成されてなる動力伝達ベルトが提供される。
【０００４】
【発明の実施の形態】
本発明は、有機過酸化物による硬化用エラストマー組成物を提供する。この組成物は、硬化前に、ＥＰＤＭ、少なくとも１つの充填剤及びα，β−不飽和有機酸の金属塩から本質的になる。その組成物は、エラストマーの硬化を強めるための上記の特定の金属塩と反応する他の添加物を含むことを特徴とする。この他の添加物は、無水マレイン酸でグラフト重合されたエラストマーにより本質的に形成される。
意外にも、無水マレイン酸でグラフト重合されたエラストマーはα，β−不飽和有機酸金属塩と反応し、ＥＰＤＭベースのエラストマーの硬化を強化し、特にその弾性率、その破断強度及びその硬度のような動的性質を改善する。
【０００５】
本発明における充填剤としては、例えば、天然の充填剤として、カーボンブラック、シリカ等が挙げられる。
一般に、本発明の組成物は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、約２〜３０重量部の他の添加物と、約２〜５０重量部の上記の金属塩とを含む。
【０００６】
本発明の好ましい具体例では、この組成物は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して約３〜５重量部の他の添加剤と、約１５〜２５重量部の上記の金属塩とを含む。その金属塩はメタクリル酸亜鉛（特にモノメタクリル酸亜鉛、ジメタクリル酸亜鉛等）、アクリル酸亜鉛（特にジアクリル酸亜鉛等）である。無水マレイン酸でグラフト重合されたエラストマーは、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリプロピレン及びエチレン／ビニルアセテート（ＥＶＡ）コポリマーから選択される。
【０００７】
また、本発明の組成物においては、ＥＰＤＭのみからなるエラストマー又はＥＰＤＭと耐油及び溶媒性を向上させるための他のエラストマー［水素化ニトリルゴムのような］（あるいは水素化ニトリルゴムより安価なニトリルゴム）、及び／又は動的性質及び耐摩耗性を向上させるためのポリブタジエン、またはさらに原料のままでの接着性（ｒａｗ  ａｄｈｅｓｉｏｎ）を改善するための天然ゴム、またはアルキル基を有するクロロスルホン化されたポリエチレンの混合物であるエラストマーを使用することも可能である。
【０００８】
本発明はまた、上記で説明した組成物を有するエラストマーから本質的に形成されることを特徴とする動力伝達ベルトを提供する。
本発明のベルトの部分的な概略断面図及び斜視図である図面に基づく以下の記載により、本発明はより理解され、他の特徴、詳細及び利点が明らかにされるだろう。
【０００９】
回転部材を回転させるように設計されたこのベルト１０は、「ｐｏｌｙ−Ｖ」型であり、その内表面上には台形状の断面を有するいくつかの周辺リブ１２を含む。このリブ１２は相互に平行で、ベルトの全長にわたって形成されており、ベルト１０がその上に取り付けられるプーリの相補的な形状の溝に嵌合するように設計されている。
このベルトは、上部表面１８とリブ１２との間でベルトのエラストマーに埋め込まれたけん引コード１６からなるシート１４を少なくとも１つ有する。コード１６はベルト内部で螺旋状に巻かれており、その巻回の数がベルトに要求される機械的性質として機能する。
【００１０】
本発明によれば、ベルト１０は、その硬化が強化され、動的性質がα，β−不飽和有機酸の金属塩（特にメタクリル酸亜鉛）と無水マレイン酸でグラフト重合されたエラストマー（特にポリブタジエン）との相乗作用により著しく向上したＥＰＤＭエラストマーから形成される。代表的には、本発明のエラストマーは、硬化の前に、以下の組成を有する：
0003580727.tif 000002
【００１１】
上記の処方において、酸化防止剤としては、例えば、メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、テトラメチルキノリンベースの酸化防止剤、４，４’−ビス（ａ，ａ’ジメチルベンジル）ジフェニルアミン等が挙げられる。また、有機過酸化物としては、例えば、ジカプリルパーオキサイド、ジターチオブチルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ビスターチオブチル（イソプロピル）ベンゼン等が挙げられる。硬化助剤としては、例えば、ペンタエリトリット、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジマレイミド誘導体等が挙げられる。可塑剤としては、例えば、パラフィン油、ブチルジグリドアジピン酸、トリメリット酸又はトリオクチルトリメリット酸等の芳香族カルボン酸エステル等が挙げられる。
【００１２】
また、本発明のエラストマー組成物は、ＥＰＤＭが９８〜８０重量部となるように以下のものを含んでいてもよい：
・耐油及び溶媒性を改善させるための約２〜２０重量部の水素化ニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）又は同じ目的及び同量のニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）；
・動的性質及び耐摩耗性を改善させるための約２〜２０重量部のポリブタジエン（ＢＲ）；
・耐油性及び耐引裂性を増加させるための約２〜４０重量部のアルキル基を有するクロロスルホン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）；及び
原料のままでの接着性を改善するための約２〜２０重量部の天然ゴム。
【００１３】
さらに、本発明の組成物は、エラストマー組成物から製造されるベルトの横方向の強度を改善するために、約３０重量部のポリアミド、アラミド、ポリエステル、レーヨン、綿又はグラスファイバーを含んでいてもよい。
実際の使用において、より簡便にするために、上記組成物において使用されるメタクリル酸亜鉛のような金属塩及び無水マレイン酸でグラフト重合されたポリブタジエンのようなエラストマーは、いずれも、例えばシリカ基材上にて粉体状でＥＰＤＭに加えられる。
【００１４】
本発明のエラストマーは、上記のような金属塩を硬化の前に含むが、金属塩と反応する目的で無水マレイン酸でグラフト重合されたエラストマーを含まない公知のＥＰＤＭエラストマーに比べて、はるかに優れた動的性質を有する。
本発明のエラストマーを試験したところ、メタクリル酸亜鉛と無水マレイン酸でグラフト重合されたポリブタジエンの量のみがそれぞれ異なる試料に対し、特に以下のことを示した。
【００１５】
・グラフト重合されたポリブタジエンの量を１重量部から４重量部にすると、破断強度は、約１７ＭＰａから約２０ＭＰａになり、その最大値はメタクリル酸亜鉛の量にはほとんど依存しない。
・グラフト重合されたポリブタジエンの量を約１重量部から８重量部にすると、破断伸びは、約３００％から約６００％になり、メタクリル酸亜鉛の量が増加すると減少する。
・グラフト重合されたポリブタジエンの量を約１重量部から８重量部にすると、引裂強度（切り込みの引き延ばしに耐える能力）が約３２Ｎ／ｍｍから４０Ｎ／ｍｍになり、メタクリル酸亜鉛の量が増加すると減少する。
・メタクリル酸亜鉛の量を０重量部から４５重量部にすると、ショアーＡ型硬度計での硬度が６０から７５になり、グラフト重合されたポリブタジエンの量が増加するとわずかに減少する。
【００１６】
上記に示すように、本発明の好ましいエラストマー組成物により、例えば、破断時の伸びに対する最大の破断強度及び硬度、従来技術における類似のエラストマーよりも優れた値の引裂強度等の特性における最良の中間物を得ることができる。
また、本発明のエラストマーは、熱時の動的弾性率について優れた挙動が観察されている。なぜならこの率は実質的に一定に維持され、温度が６０℃から１２０℃に上昇してもわずかに増加するだけであるからである。これに対し、従来技術の類似のエラストマーでは、この率は温度が同様に上昇すると著しく減少する。
【００１７】
本発明のエラストマー組成物は当然ながら、動力伝達ベルト以外の製品においても、その製品が通常の使用において動的荷重に付されるものであれば、その製品を製造する際の使用に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動力伝達ベルトの要部の概略断面図である。
【符号の説明】
１０    ベルト
１２    周辺リブ
１４    シート
１６    けん引コード
１８    上部表面
【図１】
0003580727.tif 000003