(57)【要約】【課題】  耐磨耗性を維持しつつ、耐熱性を向上させるゴム組成物及びそれを用いた伝動ベルトを提供する。【解決手段】  ハロゲン元素を含む原料ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部の炭素数６以上１０以下の脂肪酸のアルミニウム塩からなる老化防止剤を含むゴム組成物及びベルト長手方向に埋設された心線と圧縮ゴム層を配した伝動ベルトにおいて、少なくとも前記圧縮ゴム層に前記ゴム組成物を用いることを特徴とする伝動ベルトである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲン元素を含む原料ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部の炭素数６以上１０以下の脂肪酸のアルミニウム塩からなる老化防止剤を含むゴム組成物。
【請求項２】
ハロゲン元素を含む原料ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部の炭素数６以上１０以下の脂肪酸のアルミニウム塩からなる老化防止剤及びジフェニルアミン系の老化防止剤を含むゴム組成物。
【請求項３】
前記脂肪酸がオクタノイック酸である請求項１または２に記載のゴム組成物。
【請求項４】
ハロゲン元素を含む原料ゴムがクロロプレンである請求項１乃至３のいずれかに記載のゴム組成物。
【請求項５】
ベルト長手方向に埋設された心線と圧縮ゴム層を配した伝動ベルトにおいて、少なくとも前記圧縮ゴム層に、ハロゲン元素を含む原料ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部の炭素数６以上１０以下の脂肪酸のアルミニウム塩からなる老化防止剤を含むゴム組成物を用いることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項６】
ベルト長手方向に埋設された心線と圧縮ゴム層を配した伝動ベルトにおいて、少なくとも前記圧縮ゴム層に、ハロゲン元素を含む原料ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部の炭素数６以上１０以下の脂肪酸のアルミニウム塩からなる老化防止剤及びジフェニルアミン系の老化防止剤を含むゴム組成物を用いることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項７】
前記脂肪酸がオクタノイック酸である請求項５または６に記載の伝動ベルト。
【請求項８】
前記ハロゲン元素を含む原料ゴムがクロロプレンである請求項５乃至７のいずれかに記載の伝動ベルト。
【請求項９】
前記圧縮ゴム層にベルト長手方向に延在する複数のリブ部を有するＶリブドベルトである請求項５乃至８のいずれかに記載の伝動ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物及びそれを用いた伝動ベルトに関し、詳しくは耐熱性及び耐磨耗性に優れたゴム組成物及びそれを用いた伝動ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｖリブドベルト、ラップドＶベルト、ローエッジＶベルト、変速ベルト、平ベルト等の各種伝動ベルトにおいて、それらの本体を構成するゴムとして、耐熱性、耐候性、耐オゾン性に優れたハロゲン元素含有ポリマーを原料ゴムとするゴム組成物が多用されている。
【０００３】
前記伝動ベルトの中で、Ｖリブドベルトについては、近年の自動車のコンパクト化に伴って、耐熱性の一層の向上が求められるようになってきている。Ｖリブドベルトに用いられるハロゲン元素含有ポリマーを原料ゴムとするゴム組成物としては、最も一般的なものとして、クロロプレンゴム組成物がある。従来、クロロプレンゴム組成物の耐熱性を高めるには、配合する老化防止剤を適切に選択することが有効であることが知られている。具体的には、ｐ−（ｐ−トルエンスルホニルアミド）ジフエニルアミン、ジオクチルジフエニルアミン、ジクミルジフェニルアミン等の老化防止剤である。
【０００４】
特許文献１には、老化防止剤としてフエニル−α−ナフチルアミンを亜鉛粉末と共に配合することによつて、また特許文献２には、老化防止剤として４，４’−（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミンを亜鉛粉末と共に配合することによつて、それぞれクロロプレンゴム組成物の耐熱性を改善することが提案されている。
【０００５】
しかし、前記各種老化防止剤を用いたクロロプレンゴム組成物においては、耐熱性の改善は達成されているものの、耐磨耗性が低下するという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開昭５０−８７４３７号
【０００７】
【特許文献２】特公平６−４３５１８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、耐磨耗性を維持しつつ、耐熱性を向上させるゴム組成物及びそれを用いた伝動ベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本願請求項１記載の発明は、ハロゲン元素を含む原料ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部の炭素数６以上１０以下の脂肪酸のアルミニウム塩からなる老化防止剤を含むゴム組成物である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、ハロゲン元素を含む原料ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部の炭素数６以上１０以下の脂肪酸のアルミニウム塩からなる老化防止剤及びジフェニルアミン系の老化防止剤を含むゴム組成物である。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記脂肪酸がオクタノイック酸である請求項１または２に記載のゴム組成物である。
【００１２】
請求項４記載の発明は、ハロゲン元素を含む原料ゴムがクロロプレンである請求項１乃至３のいずれかに記載のゴム組成物である。
【００１３】
請求項５記載の発明は、ベルト長手方向に埋設された心線と圧縮ゴム層を配した伝動ベルトにおいて、少なくとも前記圧縮ゴム層に、ハロゲン元素を含む原料ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部の炭素数６以上１０以下の脂肪酸のアルミニウム塩からなる老化防止剤を含むゴム組成物を用いることを特徴とする伝動ベルトである。
【００１４】
請求項６記載の発明は、ベルト長手方向に埋設された心線と圧縮ゴム層を配した伝動ベルトにおいて、少なくとも前記圧縮ゴム層に、ハロゲン元素を含む原料ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部の炭素数６以上１０以下の脂肪酸のアルミニウム塩からなる老化防止剤及びジフェニルアミン系の老化防止剤を含むゴム組成物を用いることを特徴とする伝動ベルトである。
【００１５】
請求項７記載の発明は、前記脂肪酸がオクタノイック酸である請求項５または６に記載の伝動ベルトである。
【００１６】
請求項８記載の発明は、前記ハロゲン元素を含む原料ゴムがクロロプレンである請求項５乃至７のいずれかに記載の伝動ベルトである。
【００１７】
請求項９記載の発明は、前記圧縮ゴム層にベルト長手方向に延在する複数のリブ部を有するＶリブドベルトである請求項５乃至８のいずれかに記載の伝動ベルトである。
【発明の効果】
【００１８】
本願請求項１〜４記載の発明によれば、脂肪酸金属塩系の老化防止剤及びジフェニルアミン系の老化防止剤の作用によって、耐磨耗性を低下させることなく耐熱性を向上させたゴム組成物を提供することができる。また請求項５〜９記載の発明によれば、前記ゴム組成物を用いた、耐磨耗性を低下させることなく耐熱性を向上させた伝動ベルトを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明のゴム組成物及びそれを用いた伝動ベルトについて詳細に説明する。
本発明のゴム組成物は、原料ゴムとしてハロゲン元素を含む原料ゴムを含む。具体的には、クロロプレン、エピクロルヒドリン、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン等が挙げられ、中でもクロロプレンあるいはエピクロルヒドリンが最も好ましい。
【００２０】
本発明のゴム組成物には、老化防止剤として、少なくとも脂肪酸金属塩系の老化防止剤が配合される。ここで脂肪酸金属塩系の老化防止剤としては、炭素数が６以上１０以下の脂肪酸、すなわちヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタノイック酸、ノナノイック酸、デカノイック酸から選ばれる脂肪酸の金属塩が好適に用いられる。炭素数が５以下の脂肪酸金属塩はブルームしやすく、一方炭素数が１１以上の脂肪酸金属塩は官能基の比率が低下するため、十分な老化防止効果が得られない。金属塩の金属の種類としては、原料ゴムの塩素引抜きを防止し、耐熱性を向上させるためには、アルミニウムが最も好ましい。
【００２１】
脂肪酸金属塩系の老化防止剤は、原料ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部配合することによって、ゴム組成物の耐磨耗性を維持しつつ、耐熱性を向上させることができる。配合量が０．１質量部未満では、耐熱性向上効果が十分得られず、一方１０質量部を超えると、ゴムの加硫に悪影響を与え、伝動ベルトに使用した場合、早期破壊に至るおそれがある。
【００２２】
本発明のゴム組成物に配合される老化防止剤には、脂肪酸金属塩系の老化防止剤の他、脂肪酸金属塩系の老化防止剤と併用されるジフェニルアミン系の老化防止剤がある。ジフェニルアミン系の老化防止剤としては、４,４'−ビス（α,α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、ジクミルジフェニルアミン、スチレン化ジフェニルミアン、ｐ−（ｐ−トルエンスルホニルアミド）ジフェニルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、ｐ−イソプロポキシジフェニルアミン、ｐ−（ｐ−トルエンスルホニルアミド）−ジフェニルアミン等が用いられる。
【００２３】
ジフェニルアミン系の老化防止剤は、脂肪酸金属塩系の老化防止剤と共に、その合計の配合量が原料ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部配合となるように配合することによって、ゴム組成物の耐磨耗性を維持しつつ、耐熱性を向上させることができる。ジフェニルアミン系の老化防止剤は、従来、ゴム組成物の耐熱性向上を目的に配合されていた老化防止剤であり、ジフェニルアミン系の老化防止剤と耐磨耗性の向上に効果がある脂肪酸金属塩系の老化防止剤とを併用することによって、所望の耐磨耗性と耐熱性を有するゴム組成物が得られる。
【００２４】
本発明のゴム組成物には、前記原料ゴム及び老化防止剤に加えて、通常のゴム組成物に配合される配合物、即ち硫黄、金属酸化物等の加硫剤、ビスマレイミド、エチレンチオウレア等の加硫促進剤、各種カーボンブラック、シリカ等の補強剤、炭酸カルシウム等の充填剤、ナフテン系、パラフィン系オイル等の軟化剤、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート等の可塑剤、ポリエステル、ポリアミド、アラミド、ビニロン、綿等の短繊維が配合される。
【００２５】
前記各種配合物を混練する方法は、特に限定されるものではなく、バンバリーミキサー、ニーダー等、適宜公知の方法が用いられる。
【００２６】
次に、前記各種配合物からなるゴム組成物を用いた伝動ベルトについて説明する。本発明の伝動ベルトは、Ｖリブドベルト、Ｖベルト、変速ベルト、平ベルト等の摩擦伝動のベルトであって、それらのベルトの少なくとも圧縮ゴム層に前記ゴム組成物を用いた伝動ベルトである。以下、Ｖリブドベルトについて詳細に説明する。
【００２７】
図１に本発明のＶリブドベルトの断面斜視図を示す。Ｖリブドベルト１は、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などを素材とする繊維コードよりなる心線３を接着ゴム層２中に埋設し、その下側に圧縮ゴム層４を有する。この圧縮ゴム層４にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブが設けられ、またベルト表面にはカバー帆布５が積層される。本発明のゴム組成物は、少なくとも圧縮ゴム層４に用いられる。接着ゴム層２には特に制限はないが、圧縮ゴム層４と同種のゴム組成物を用いてもよい。
【００２８】
心線３としては、ゴムとの接着性を付与するために接着処理が施されたポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等からなるコードが使用される。接着処理としては、必要に応じてエポキシ又はイソシアネート化合物で前処理を行なった後に、コードをレゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス（ＲＦＬ）液に浸漬後、加熱乾燥して表面に均一に接着層を形成するのが一般的である。接着処理されたコードは、１．０〜１．３ｍｍの巻き付けピッチで巻き付けられ、心線３が形成される。
【００２９】
カバー帆布５は、織物、編物、不織布から選択される帆布である。繊維素材としては、綿、麻等の天然繊維や、金属繊維、ガラス繊維等の無機繊維、そしてポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリフロルエチレン、ポリアクリル、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリエステル、アラミド等の有機繊維が挙げられる。カバー帆布５は、ＲＦＬ液に浸漬後、未加硫ゴムを擦り込むフリクション処理や、ゴムを溶剤に溶かしたソーキング液に浸漬する処理が施される。
【００３０】
Ｖリブドベルトの代表的な製造方法は以下の通りである。まず、円筒状の成形ドラムの周面に帆布と接着ゴム層を巻き付けた後、この上にコードを所定ピッチの螺旋状に巻き付け、更に接着ゴム層、圧縮ゴム層を順次巻き付けて積層体を得た後、これを所定の温度・圧力で加硫し、加硫スリーブを得る。
【００３１】
次に、加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールに掛架して所定の張力下で走行させ、更に回転させた研削ホイールを走行中の加硫スリーブの圧縮ゴム層表面に当接するように移動させて、加硫スリーブの圧縮ゴム層表面にリブ部となる３〜１００個の複数の溝状部を一度に形成する。このようにして得られた加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールから取り外し、別の駆動ロールと従動ロールに掛架して走行させ、カッターによって所定の幅に切断して個々のＶリブドベルトを得る。
【実施例】
【００３２】
続いて、本発明のゴム組成物及びそれを用いた伝動ベルトについて、実施例を示しながら詳細に説明する。表１に示す配合物をバンバリ−ミキサーで混練りし、オープンロールで薄通しを行った後、１５０℃、３０分で加硫し、加硫ゴム物性を測定した。用いた老化防止剤は、オクタノイック酸アルミニウム塩（老化防止剤Ａ）、スチレン化ジフェニルアミン（老化防止剤Ｂ）、ジクミルジフェニルアミン（老化防止剤Ｃ）である。また、綿帆布、接着処理したポリエステル繊維からなるコード、表１の配合物からなる圧縮ゴム層用シート及び接着ゴム層用シートを用いて３ＰＫ１１００サイズのＶリブドベルトを作製し、室温下で図２に示すレイアウトにて２４時間の磨耗試験を行った。それぞれの結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
実施例１〜３は、オクタノイック酸アルミニウムからなる老化防止剤及びシフェニルアミン系の老化防止剤の効果で１２０℃×７日間後の破断伸度の低下は少なく、ベルト走行後の磨耗率も小さくなっている。一方、比較例１は、ジクミルジフェニルアミンの効果で熱老化後の破断伸度の低下は小さいが、モジュラスが低下しており、結果としてベルト走行後の磨耗率が大きくなった。また、比較例２は、老化防止剤が配合されていないため、１２０℃×７日間後の破断伸度が小さくなった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
耐熱性及び耐磨耗性の両立が要求される用途、特に摩擦伝動ベルトに有効に適用されるゴム組成物及びその摩擦伝動ベルト、特に自動車用Ｖリブドベルトである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のＶリブドベルトの断面斜視図である。
【図２】磨耗試験のレイアウトを示す該略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  Ｖリブドベルト
２  接着ゴム層
３  心線
４  圧縮ゴム層
５  カバー帆布
【図１】
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【図２】
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