(57)【要約】この発明は、重量平均分子量Ｍｗの数平均分子量Ｍｎに対する比が５.０：１〜１.５：１の範囲であるコポリマーを含む熱可塑性材料によって形成されるモノリシック・ベルト（即ち、挿入された材料を有していないベルト）、特にモノリシックなコンベヤー・ベルト及びドライブ・ベルトに関する。そのようなベルトは、著しく低い材料コストを有する一方で、向上したクリープ耐性有している。コポリマーは、特に、メタロセン・シングルサイト触媒を用いて製造することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量平均分子量Ｍｗの数平均分子量Ｍｎに対する比が５.０：１〜１.５：１の範囲であるエチレン及びα−オレフィンのコポリマーを少なくとも７０重量％含んでなる熱可塑性材料によって形成されることを特徴とするモノリシック・ベルト。
【請求項２】
コポリマーが３.５：１〜１.５：１の範囲のＭｗ：Ｍｎ比を有することを特徴とする請求項１記載のベルト。
【請求項３】
コポリマーが２.５：１〜１.５：１の範囲のＭｗ：Ｍｎ比を有することを特徴とする請求項２記載のベルト。
【請求項４】
コポリマーが、シングルサイト触媒を用いて製造されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のベルト。
【請求項５】
シングルサイト触媒は、（tert−ブチルアミド）ジメチル（テトラメチル−η５−シクロペンタジエニル）シランチタニウムジメチル及びトリス（ペンタフルオロフェニル）ボランをＴｉ：Ｂのモル比で１：１で組み合わせた触媒であることを特徴とする請求項４記載のベルト。
【請求項６】
熱可塑性材料は、前記コポリマーを少なくとも９０重量％含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のベルト。
【請求項７】
熱可塑性材料は、前記コポリマーを１００重量％含むことを特徴とする請求項６記載のベルト。
【請求項８】
α−オレフィンは５〜１０個の炭素原子を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のベルト。
【請求項９】
α−オレフィンは１−オクテンであることを特徴とする請求項８記載のベルト。
【請求項１０】
食品に接触する用途に用いることが認可されているコポリマーを含む熱可塑性材料によって形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のベルト。
【請求項１１】
ドライブ・ベルト又はコンベヤー・ベルトの形態であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のベルト。
【請求項１２】
一方の側が繊維織物又は不織布によって覆われていることを特徴とする請求項１１記載のコンベヤー・ベルト。
【請求項１３】
丸ベルト、Ｖベルト、ダブルＶベルト、リッジトップ・ベルト、又はフラット・ベルトの形態を有するプロファイル化されたベルトであることを特徴とする請求項１１記載のドライブ・ベルト。
【請求項１４】
繊維によって補強されていることを特徴とする請求項１１又は１３記載のドライブ・ベルト。
【請求項１５】
ＤＩＮ４７６２に基づいて最大プロファイル高さＲｙが２０〜２５０μｍである表面を有することを特徴とする請求項１１、１３又は１４記載のドライブ・ベルト。
【請求項１６】
重量平均分子量Ｍｗの数平均分子量Ｍｎに対する比が５.０：１〜１.５：１の範囲であるエチレン及びα−オレフィンのコポリマーの、モノリシック・ベルトを製造するための使用。
【請求項１７】
コポリマーがシングルサイト触媒によって製造されたものである請求項１６記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、モノリシック・ベルト(monolithic belt)、特にモノリシックなコンベヤー・ベルト及びドライブ・ベルトに関する。
【０００２】
ベルトは、機械的な力を吸収して、物品の運搬を容易にしたり、又はシャフト若しくはホイール（輪）を動かし（駆動させ）たりする等の種々の機能を同時に果たすことができる。また、ベルトは、特定の要求（例えば、摩擦係数、耐磨耗性、テクスチャー（表面模様(texture)等）を満足する表面を有する必要がある。ベルトの異なる層によって異なる機能が果たされることがしばしばある。例えば、繊維織物(woven fabrics)は力の伝達を確実に行い、プラスチック被覆された層は必要とされる表面特性を確保する。
ベルトの例には、コンベヤー・ベルト及びドライブ・ベルトがある。
【０００３】
特定の種類のベルト又はコンベヤー・ベルトには、１つの材料層によって多様な機能を具備するものがある。この場合に、「モノリシック・ベルト」又はコンベヤー・ベルトと称されている。必要とされる特性を達成することができるように、非常に高い品質及び高価な熱可塑性エラストマーが用いられている。これらは、特に低いクリープ傾向を有する必要があって、一定の張力負荷(tension load)の下にある場合に、高いクリープ速度(creep rate)を有する材料から形成されるベルト又はコンベヤー・ベルトが伸びることを防止するために、高いクリープ速度(creep rate)を有する材料には繊維織物（又は織布(woven fabric)）を用いることが求められる。材料の剛性が高過ぎる場合には、できあがったベルト又はコンベヤー・ベルトに割れ(cracking)を生じる傾向がもたらされ得る。
【０００４】
一般に、モノリシック・ベルト又はコンベヤー・ベルトには、熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＥ−Ｕ）及び熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ−Ｅ）が用いられている。特定の態様のそのようなコンベヤー・ベルトは、背面側に、ラミネートされた繊維織物、不織布繊維織物又はベルトの長手方向の一方向性繊維束（unidirectional fibre bundles）による補強材料を有することがある。
【０００５】
ドライブ・ベルトについても同様の事実が存在する。この場合にも、トラクション層（繊維織物又は剛性の高いプラスチックバンド）によって力が伝達され、表面特性は（多くの場合にゴムである）フリクション層によって達成されることが多い。
【０００６】
円形若しくは四角形又は多角形の形状の断面領域を有するドライブ・ベルトはいずれも、プロファイル化ベルト(profiled belt)という用語に含まれる。これらの種類のドライブ・ベルトについては多くの場合に、上述の例と同様に、１種の材料によって種々の機能が提供される。これが「モノリシック」なプロファイル化ベルトである。この場合にも、熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＥ−Ｕ）又は熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ−Ｅ）を用いることができる。一方向繊維束による補強材料を有する特定の態様も存在する。
【０００７】
上記の熱可塑性エラストマーＴＰＥ−Ｕ及びＴＰＥ−Ｅは、比較的高価なプラスチックである。更に、これらは、特定の種類のものだけが食品に接触する用途に用いることが許容されているという問題点を有している。エンド・ツー・エンド（end-to-end）の接続を形成するためには、高い結合温度(joining temperature)（＞１８０℃）が必要とされる。更に、ＴＰＥ−Ｕエラストマーは、高温にて多少なりとも加水分解され得るという問題点を有することが時々ある。
【０００８】
国際公開ＷＯ−Ａ−００／２６２６８には、エチレン／α−オレフィン／任意のジエンからのインターポリマーが開示されており、それには、２成分のエチレン−α−オレフィンコポリマー、例えばＭｗ／Ｍｎ比が少なくとも２．３であるエチレン−α−オクテンコポリマーが含まれている。多種の物品、中でもベルトを製造するためのこれらのインターポリマーの好適性について記載されている。しかしながら、これらインターポリマーのモノリシック・ベルトへの好適性については、開示も示唆もされていない。
【０００９】
オレフィンを重合するための触媒は、欧州特許出願公開ＥＰ−Ａ−０９２２７１１に開示されており、そこには、助触媒としてアルミノキサン(aluminoxane)を用いるものが開示されている。触媒は、特に、２〜４．６、好ましくは２．６〜４．２のＭｗ／Ｍｎ比を有するエチレン／α−オレフィンコポリマーを製造するために好適なものとして記載されている。これらの触媒によって製造されるポリマーは、例えばベルト及びタイヤの構成要素（タイヤベルトを含む）の製造に好適である。しかしながら、これらのコポリマーがモノリシック・ベルトに好適であるかについては、開示も示唆もされていない。
【００１０】
ポリオレフィンエラストマーは、エチレン−α−オレフィンコポリマー、並びに、その製造のための触媒及び助触媒を含めて、国際公開ＷＯ−Ａ−９７／３８０１９に開示されている。これらのエラストマーは、多数の物品の製造、特に、ベルト、例えば、動力伝達用ベルト、Ｖ−ベルト、タイミングベルト、コンベヤー・ベルト及び工業用の平ベルト等の製造に有用であると考えられている。
【００１１】
日本国特許出願公開（ＪＰ−Ａ−）０９／１７６４０２号の要約には、エチレン−α−オレフィンコポリマーゴムから形成されたベルトが開示されている。そのベルトは、異なる粘度を有する２種のコポリマーゴムを含むことが好ましい。
【００１２】
本発明の目的は、上述したような問題点を有さないモノリシック・ベルト、特にモノリシック・コンベヤー・ベルト及びプロファイル化ベルトを開発することである。
【００１３】
この目的は、特許請求の範囲における請求項１の発明によるベルトによって達成される。請求項１〜３に記載するＭｗ：Ｍｎのパラメータの範囲（以下の記載を参照のこと）は、「シングルサイト(single-site)」触媒を用いてコポリマーを製造することによって達成することができる。
【００１４】
エチレン及びα−オレフィンからのこれらのコポリマーを用いて、モノリシック・ベルト、特に、モノリシック・コンベヤー・ベルト及びドライブ・ベルトを製造することができるが、それらはＴＰＥ−Ｕ又はＴＰＥ−Ｅを用いて製造されるベルトに匹敵する機械的特性を有するということが見出された。モノリシック・ベルトに関して、材料のクリープ特性及び貯蔵弾性率(storage modulus)Ｅ’に関する要求は非常に高く、一般的なポリオレフィンの大部分のものは、知られているように、これらの要求を満足しないので、このことは驚くべきことである。本発明に従って用いられるエチレン−α−オレフィンコポリマーについて、クリープ速度及び貯蔵弾性率Ｅ’は、出願人が知る範囲において、今日まで測定されていないし、また、適当な特定の測定を採用することなしに観察することもできない。この発明の発明者らのみが、本発明のエチレン−α−オレフィンコポリマーが低いクリープ速度及び低い貯蔵弾性率Ｅ’を有しており、それによってこの材料からモノリシック・ベルト、例えばコンベヤー・ベルト又はモノリシック・ドライブ・ベルトを製造することができることを見出したのである。本発明に用いるエチレン−α−オレフィンコポリマーは架橋されておらず、従って、エラストマーでもゴムでもない。
【００１５】
「モノリシック(monolithic)」という用語は、本発明に関して、ベルトが繊維織物を含まないということを意味する。しかしながら、好ましい態様において，本発明のコンベヤー・ベルトは、片側に追加的に繊維織物、不織布繊維又はスクリムを有することもできる。本発明に関して「モノリシック」とは、ベルトの長手方向に、１つの補強繊維が埋設(embed）されていることを意味する場合もある。その結果として、本発明のモノリシック・ドライブ・ベルトの中央部には、補強繊維、例えば、熱可塑性ポリエステル、ポリアミド６、ポリアミド６６、又は芳香族系ポリアミド等を含むこともできる。プロファイル化ベルトの形態である本発明のドライブ・ベルトの例についての断面を示している図１において、補強繊維は、断面のほぼ中央部において、図の紙面の平面に対して垂直方向に配されることになる。
【００１６】
「ベルト」という用語は、本発明に関して、ドライブシャフト、ホイール又はレバーの引っ張る力(tractive force)を伝達したり、物品を移送したりするという機能を提供する。ベルトの例には、トランスミッション・ベルト、プロファイル化ベルト（例えば、Ｖ−ベルト）及びコンベヤー・ベルトがある。
【００１７】
「α−オレフィン」という用語は、ポリオレフィンの分野において通常は、好ましくは、末端にＣ＝Ｃ二重結合を有し、分枝を有さない炭化水素化合物を意味する。この出願の発明に関して、「α−オレフィン」という用語には、３〜１２個の炭素原子、好ましくは５〜１０個の炭素原子、特に好ましくは８個の炭素原子を有する炭化水素化合物が含まれる。そのようなα−オレフィンの例には、１−プロペン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン及び１−オクテン等があり、特に最も好ましいものは１−オクテンである。
【００１８】
「重量平均分子量(weight average molecular weight)」Ｍｗ及び「数平均分子量(number average molecular weight)」Ｍｎという用語は、ポリオレフィンの分野において通常は、以下のような式の意味を有している（例えば、Saechtling, "Kunststofftaschenbuch" 27th edition、Carl Hanser Verlag（ミュンヘン）、第１７頁を参照されたい）。
【数１】
2004530772.tif 000003
Ｍｗ及びＭｎは、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によってコポリマーの試料をクロマトグラフ法により分離し、同時に、それによって得られるフラクションｉ（Ｍｉ、ｎｉ）を散乱光光度測定法(scattered light photometry)によって分析することによって行い得るポリマーの特徴決定法(characterization)の技術に従って、通常は測定することができる。これらのパラメータを測定することができる測定装置の完全な一式の例には、ゲルパーミエーションクロマトグラフィシステムであって、Merck Ｌ６０００ポンプ、１０６Åの排除限界を有するPolymer Laboratoriesからの分離カラム、Wyattからの散乱光フォトメータＤＡＷＮ ＤＳＰ、６３２．８ｎｍのＨｅ／Ｎｅレーザー光源を備えた装置がある。
【００１９】
この発明のベルトに用いられるコポリマーは、上述の方法によって測定したＭｗ：Ｍｎ比について、約５.０：１〜約１.５：１の範囲の比を有する。本発明のベルトにおけるコポリマーについて、好ましくはこの値は約３.５：１〜約１.５：１であり、特に好ましくは約２.５：１〜約１.５：１である。
【００２０】
この発明に用いることができるコポリマーは、一般に、３０℃にて、約０．００２〜約０．００５、好ましくは約０．００２５〜約０．００３５、特に好ましくは約０．００３からのクリープ速度Ｖｋ（１／log（分）からの単位で測定）を有することができ、クリープ速度Ｖｋの定義及び測定方法は実施例１において説明する通りである。このクリープ速度は、一般に、４０℃にて、約０．００４〜約０．００８、好ましくは約０．００５〜約０．００７、特に好ましくは約０．００６であってよく、５０℃にて、約０．００５〜約０．０２、好ましくは約０．００７５〜約０．０１５、特に好ましくは約０．０１２であってよい。
【００２１】
この発明に用いることができるコポリマーは、一般に、３０℃にて、約５０ＭＰａ〜約２００ＭＰａ、好ましくは約７５ＭＰａ〜約１２５ＭＰａ、特に好ましくは約１００ＭＰａの貯蔵弾性率Ｅ’を有することができ、貯蔵弾性率Ｅ’の定義及び測定方法は実施例２において説明する通りである。この貯蔵弾性率は、一般に、４０℃にて、約４０ＭＰａ〜約１２０ＭＰａ、好ましくは約６０ＭＰａ〜約１００ＭＰａ、特に好ましくは約８０ＭＰａであってよく、５０℃にて、約３０ＭＰａ〜約１００ＭＰａ、好ましくは約４０ＭＰａ〜約８０ＭＰａ、特に好ましくは約６０ＭＰａであってよい。
【００２２】
このコポリマーは、「シングルサイト(single-site)」触媒によって製造することができる。「シングルサイト」触媒は、約１０年間、ポリオレフィンの分野において一般的に使用されてきた触媒であって、遷移元素の第ＩＶａ族の金属のメタロセン［例えばビス（シクロペンタジエニル）ジメチルジルコニウム、但しシクロペンタジエニル配位子を１つだけ有するメタロセンであって、必要な場合には、更なる配位子を有することもあり得る］及び助触媒の混合物を含んでなる。助触媒の機能は、重合反応の間にメタロセン触媒を１つの正電荷を帯びた状態へ転化させることである。従って、助触媒は、求核性ではなく、メタロセンに配位していない対イオンを形成する。助触媒の例には、例えば、高分子メチルアルミノキサン［ＭＡＯ、―（Ｍｅ−Ａｌ−Ｏ）ｎ―］があって、Ａｌ：メタロセンモル比で、約１００：１〜約１００００：１の結果の量で用いられる。助触媒のその他の例には、電気的に陰性の置換基、例えば、ポリフッ化芳香族炭化水素化合物と組み合わされたボランがある。
【００２３】
「シングルサイト」触媒の例には、米国特許（ＵＳ−Ａ）第５０２６７９８号に記載されているモノシクロペンタジエニル金属触媒、米国特許（ＵＳ−Ａ）第５１３２３８０号に記載されているモノシクロペンタジエニル金属触媒、及び欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０４１６８１５号に記載されている「拘束ジオメトリー(constrained geometry)」触媒等があり、助触媒と共に開示されている。これらの刊行物は引用することによって本明細書に含めることとする。
【００２４】
そのような触媒の好ましい例には、「ＩＮＳＩＴＥ（登録商標）」の名称で知られているDow Chemicals社からの「シングルサイト」触媒、及び「ＥＸＸＰＯＬ（登録商標）」の名称で知られているExxon Mobil Chemicals社からの「シングルサイト」触媒等がある。そのような触媒の特に好ましい例には、（tert−ブチルアミド）ジメチル（テトラメチル−η５−シクロペンタジエニル）シランチタニウムジメチル及びトリス（ペンタフルオロフェニル）ボランを、この場合では、Ｔｉ：Ｂのモル比で１：１で組み合わせた触媒がある。
【００２５】
「シングルサイト」触媒によってエチレン及びα−オレフィンからコポリマーを製造することは、ポリオレフィンの技術分野において既に知られている。例えば、「Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry」第６版、１９９９年電子版（英語）における「Aluminium Compounds、Organic」の章のセクション３.３.３、並びにそこに引用されている文献を参照することができる。本発明のベルトに用いることができるエチレン−α−オレフィンコポリマーを製造する代表的な実施例は、欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０４１６８１５号の実施例４、５及び１１〜７７、並びに米国特許（ＵＳ−Ａ）第５２７２２３６号の実施例１〜４等がある。
【００２６】
市場において一般的なエチレン及びα−オレフィンからのコポリマーの例であって、メタロセン「シングルサイト」触媒によって合成されて、本発明のベルトに用いることができるものの例には、Du Pont-Dow Elastomersからの「Affinity（登録商標）」及び「Engage（登録商標）」並びにDEX-Plastomersからの「Exact（登録商標）」及び「Exceed（登録商標）」等がある。
【００２７】
本発明のベルトは、少なくとも７０重量％のエチレン−α−オレフィンコポリマーを含む熱可塑性材料からなる。この熱可塑性材料は少なくとも９０重量％のコポリマーを含むことが好ましく、熱可塑性材料が１００重量％のコポリマーを含むことが特に好ましい。
【００２８】
コポリマー以外の熱可塑性材料の他の成分には、他の熱可塑性ポリマー、例えば、ＴＰＥ−Ｏ、例えばＥＶＡ、ＥＥＡ、ＥＢＡ及びＥＭＡ、並びにＰＰなどがある。
【００２９】
所望する場合には、コポリマー及び場合によって用いる他の熱可塑性ポリマーに加えて、添加物質を熱可塑性材料に混合することができる。添加物質には、例えば、
ａ）加工助剤、例えば、潤滑剤、粘着防止剤、分離剤(separation agent)、静電防止剤、発泡剤、核剤；
ｂ）最終的生成物の特性を向上させるための補助剤(adjuvants)、例えば紫外線安定剤及び温度安定剤、難燃剤(fireproofing agent)、着色剤、定着剤、抗菌剤若しくは殺菌剤；並びに
ｃ）プラスチック材料を減量し、それによってコストを低下させ、並びに／又は、加工容易性及び特性、例えば、剛性、耐衝撃性、熱安定性、電気伝導性及び寸法安定性を向上させ、並びに／又は熱膨張を低減させるための希釈剤（(dilutant)又は増量剤(extender)）としての充填剤
を含むことができる。特に、細長い又は繊維状の添加物質によって、強度を向上させることができる。
【００３０】
本発明のベルト、例えばコンベヤー・ベルト又はドライブ・ベルトは、既知の熱可塑性材料を含むベルトであるコンベヤー・ベルト又はドライブ・ベルトと同様の方法で、熱可塑性材料を用いて製造することができる。Saechtling、「KunststoffTaschenbuch」第２７版、Carl Hanser Verlag、ミュンヘンの３.２.４、３.２.５及び３.２.６の各章を参照することができる。
【００３１】
材料及び加工の仕方を適切に選択することによって、織られた表面を形成することができる。上述したコポリマーを用いて、本発明のドライブ・ベルトのために注意深く形成されたメルトフラクチャー(melt fracture)によって、テクスチャー化された（表面模様が付された）表面を形成することもできる。メルトフラクチャーは、比較的低いノズルの温度、十分に高い量のスループットを維持すること、並びにシャープなエッジのアウトフロー開口部を有するノズルを用いることによってもたらされる。本発明のドライブ・ベルトのベルト表面のテクスチャー（粗さ(roughness))は、ＤＩＮ４７６２による最大プロファイル高さＲｙによって特徴付けられる。表面のプロファイルの測定は、本発明のベルトのサンプルを切断し、顕微鏡を用いて既知の拡大倍率にて断面プロファイルを写真撮影することによって、簡便に行うことができる。写真から測定し、拡大倍率に基づいて換算すると、上述の表面のパラメータ及び標準的に必要とされる寸法（最小の四角形が適合することによって得られる中心線、プロファイルの最も高い点の中心線からの距離Ｒｐ、及び最も低い点の中心線からの距離Ｒｍ）を求めることができる。本発明のベルトは、２０〜２５０μｍの最大プロファイル高さＲｙを有することが好ましく、７０〜１４０μｍの最大プロファイル高さＲｙを有することが特に好ましい。
【００３２】
本発明のベルトに用いられるコポリマー、特に、商業的に入手できる前述の生成物は、場合によっては、ＦＤＡ２１  ＣＦＲ１７７.１５２０「オレフィン・ポリマーズ(Olefin Polymers)」、パラグラフｃ）３.１ｂに従って、食品に接触する用途に認可されている。従って、そのようなコポリマーの本発明のコンベヤー・ベルトは、食品工業の分野において用いることができる。
【００３３】
クリープ速度及び貯蔵弾性率Ｅ’について好適な上述の値を有するエチレン−α−オレフィンコポリマーを用いるため、本発明のモノリシック・ベルト、特にコンベヤー・ベルト及びドライブ・ベルトは、可撓性及び引張荷重下での安定性に関して、従来知られている同様のモノリシック・ベルトに匹敵するものとなる。従って、比較的小さいディスク直径でも、クラッキングは生じにくい。
【００３４】
本発明のコンベヤー・ベルト及びドライブ・ベルトでは、約１２０℃の温度にて、エンド・ツー・エンド接続を行うことができる。従って、多層の構造を有するコンベヤー・ベルトについてのエンド・ツー・エンド接続の形成においても採用されている標準的なプレス装置を用いることができる。得られるベルト及びバンドは、加水分解に対して高い耐性を有する。
【００３５】
本発明のモノリシック・ベルト、特にコンベヤー・ベルト及びドライブ・ベルトは、材料コストが低い点で、対応する従来知られているベルトから識別することができ、原材料コストは少なくとも５０％低くなっている。
【００３６】
本発明のコンベヤー・ベルト及びドライブ・ベルトは、５．０：１より大きいＭｗ：Ｍｎ比を有するコポリマーによるコンベヤー・ベルト及びドライブ・ベルトと比べて、より少量の抽出し得るフラクション(fraction)を有しており、従って本発明のベルトはより高い熱安定性を達成するという点で有利である。
【００３７】
以下、実施例に基づいて本発明を更に説明する。これらの実施例は、説明のためのものであって、本発明の保護の範囲を限定するものではない。
【００３８】
実施例１
本発明に用いることができるエチレン−α−オレフィンコポリマー（Exact 0203、Dex Plastomers、6401Heerlen、オランダ）のクリープ速度Ｖｋと、比較のために、低密度ポリエチレン（ポリエチレン４１０Ｒ、Dow Plastics、CH-8810、Horgen、スイス）、及び熱可塑性ポリオレフィンエラストマー（Milastomer 9020N、Mitsui Petrochemical Industries（三井石油化学）、東京、日本）のクリープ速度Ｖｋを測定した。いずれの場合にも、６.０×２.０×２５５ｍｍの試験試料を用いて測定を行った。３種の材料のいずれも、３０℃、４０℃及び５０℃にて測定を行い、各測定について新たな試料を用いた。
【００３９】
測定を行うため、試料を、測定装置（TA Instruments Dynamics Mechanical Analyser 2980）の張力試験用の試料ホルダに入れた。試料は、選択した試験温度にて、１０分間、測定装置の閉じた測定チャンバー内でサーモスタットにより調温した。サーモスタット調温と実際の測定における温度を±０.１℃の精度で維持した。サーモスタット調温後、測定装置の可能な最高速度にて、１.２０ＭＰａの引張応力に付した。この引張応力を１００分間、一定に維持した。試験時間の全体の間で、試料の長さを１０−５ｍｍの精度にて記録した。その後、試料を急速に解放し（引張応力０.０１ＭＰａ）、更に１０分間、温度を一定に維持した。
【００４０】
分析のため、試料の長さを、時間の常用対数に対してプロットした。得られた曲線の直線に近い範囲において、クリープ速度Ｖｋ：
【数２】
2004530772.tif 000004
は、曲線の傾きとして規定した。上の式において、ｔ０は曲線においてほぼ直線状の範囲の始まりの時間を意味し、ｔ１は１００分であり、ε０はｔ０の時点における試料の伸びであり、ε１はｔ１の時点における試料の伸びである。
【００４１】
Ｖｋ（１／log（分））について以下の測定結果が得られた。
【表１】
2004530772.tif 000005
【００４２】
エチレン−α−オレフィンコポリマーのExact 0203のクリープ速度は、エラストマー９０２０Ｎのクリープ速度よりも２０倍までの範囲で低く、ポリエチレンＰＥ ４１０Ｒのクリープ速度とほぼ同じ範囲である。しかしながら、ポリエチレンＰＥ ４１０Ｒは、モノリシック・ベルトを製造するには剛性が高過ぎる。
【００４３】
実施例２
実施例１と同じポリマーについて貯蔵弾性率Ｅ’を測定した。この貯蔵弾性率Ｅ’は、式：
（数３）
Ｅ＊＝Ｅ’＋ｉ・Ｅ”
［式中、Ｅ”は損失弾性率(loss modulus)である。］
によって、複素弾性率Ｅ＊に関係付けられている。従って、Ｅ’及びＥ”はそれぞれ、複素弾性率Ｅ＊の実数部分及び虚数部分である。
【００４４】
Ｅ’の測定について、それぞれの場合に、実施例１と同じ寸法の試験試料を用いた。試験のため、試料を、測定装置（TA Instruments Dynamics Mechanical Analyser 2980）の張力試験用の試料ホルダに入れた。試験試料は、最初に、室温から−５０℃へ３℃／分の割合にて冷却し、この温度で一定に１０分間維持した。その後、試料を２℃／分の割合で＋８０℃へ加温した。試料は、測定の間、５μｍの振幅及び１０Ｈｚの振動数にて、周期的な正弦波形状の伸張に付され、貯蔵弾性率Ｅ’を定常的に測定した。
【００４５】
加温(warming up)の期間からの３つの例示する温度（３０℃、４０℃及び５０℃）について、以下の値の貯蔵弾性率Ｅ’（ＭＰａ単位）が得られた：
【表２】
2004530772.tif 000006
【００４６】
エチレン−α−オレフィンコポリマーのExact 0203は、ポリエチレンＰＥ ４１０Ｒと比較して、４〜５倍低い貯蔵弾性率Ｅ’を有している。エラストマー９０２０Ｎの貯蔵弾性率は本発明のコポリマーの貯蔵弾性率に匹敵するが、そのエラストマーはエチレン−α−オレフィンコポリマーと比べて実質的により低いクリープ速度Ｖｋを有している（実施例１参照）。
【００４７】
実施例３
バリア・スクリュー(barrier screw)及び内側直径７．０ｍｍの丸いノズルを備えた一軸式押出機（製造業者：Maillefer）を用いて、エチレン及び１−オクテンのコポリマーの丸いベルトをこの時点の技術水準に基づいて製造した。コポリマー（Exact（登録商標）0203型、製造業者：DEX-plastomers）は、メタロセン触媒を用いて合成したものであって、０．９０２ｇ／ｍ３の密度を有していた。押出機内の固体物質の温度は１９０℃であった。ノズルを１７８℃へ冷却し、非常にシャープなエッジのホール型ノズルを用いることによって、意図したメルトフラクチャーを形成した。従って、ＤＩＮ４７６２に基づいて約１４０μｍの最大プロファイル高さＲｙを有する粗い表面が得られた。
【００４８】
ベルトは、７．０ｍｍの直径を有しており、以下の特性：
１％伸びの力：２６．４Ｎ
１％伸びにおける張力：０．６８ＭＰａ
１．１２ＭＰａの引張応力で４８時間後の伸び：２．６％
１．１２ＭＰａで４８時間後の永久伸び：０．２％
を有していた。
永久伸び及び引張負荷下で４８時間後の伸びの両者とも、ＴＰＥ−Ｕからなる対応する丸いベルトと比べて、同等又はそれ以下だった。
【００４９】
実施例４
バリア・スクリュー及びスリット・ノズルを備えた常套の一軸式押出機（製造業者：Maillefer）を用いて、エチレン及び１−オクテンのコポリマーからこの時点の技術水準に基づいてモノリシック・ベルトを製造した。コポリマー（Exact（登録商標）0203型、製造業者：DEX-plastomers）は、メタロセン触媒を用いて合成したものであって、０．９０２ｇ／ｍ３の密度を有していた。ベルトは、２．０ｍｍの厚さを有していた。また、ベルトは、以下の特性：
１％伸びの力：１．６３Ｎ／ｍｍ
１％伸び緩和での力（ＥＮ1723）：１．２０Ｎ／ｍｍ
永久伸び（ＥＮ1723）：０．２０％
を有していた。
ベルトの端部は、常套の技術によって１２０℃でつなぐことができた。ＦＤＡ２１  ＣＦＲ１７７.１５２０「オレフィン・ポリマーズ」パラグラフｃ）３.１ｂによれば、これは６５℃までの温度にてあらゆる種類の食品に接触する用途に認可されている。ベルトは、９０℃までの熱水に対して耐性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、プロファイル化された形態の本発明のドライブ・ベルトに採用し得る種々の断面を有するベルト、即ち、ａ）丸ベルト、ｂ）Ｖベルト、ｃ）ダブルＶベルト、ｄ）リッジトップ(ridge top)ベルト、ｅ）フラット・ベルトを示している。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年3月20日(2003.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量平均分子量Ｍｗの数平均分子量Ｍｎに対する比が５.０：１〜１.５：１の範囲であるエチレン及びα−オレフィンの架橋されていないコポリマーを少なくとも７０重量％含んでなる熱可塑性材料によって形成されることを特徴とするモノリシック・ベルト。
【請求項２】
コポリマーが３.５：１〜１.５：１の範囲のＭｗ：Ｍｎ比を有することを特徴とする請求項１記載のベルト。
【請求項３】
コポリマーが２.５：１〜１.５：１の範囲のＭｗ：Ｍｎ比を有することを特徴とする請求項２記載のベルト。
【請求項４】
コポリマーが、シングルサイト触媒を用いて製造されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のベルト。
【請求項５】
シングルサイト触媒は、（tert−ブチルアミド）ジメチル（テトラメチル−η５−シクロペンタジエニル）シランチタニウムジメチル及びトリス（ペンタフルオロフェニル）ボランをＴｉ：Ｂのモル比で１：１で組み合わせた触媒であることを特徴とする請求項４記載のベルト。
【請求項６】
熱可塑性材料は、前記コポリマーを少なくとも９０重量％含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のベルト。
【請求項７】
熱可塑性材料は、前記コポリマーを１００重量％含むことを特徴とする請求項６記載のベルト。
【請求項８】
α−オレフィンは５〜１０個の炭素原子を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のベルト。
【請求項９】
α−オレフィンは１−オクテンであることを特徴とする請求項８記載のベルト。
【請求項１０】
食品に接触する用途に用いることが認可されているコポリマーを含む熱可塑性材料によって形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のベルト。
【請求項１１】
モノリシックドライブ・ベルト又はモノリシックコンベヤー・ベルトの形態であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のベルト。
【請求項１２】
一方の側が繊維織物又は不織布によって覆われていることを特徴とする請求項１１記載のコンベヤー・ベルト。
【請求項１３】
丸ベルト、Ｖベルト、ダブルＶベルト、リッジトップ・ベルト、又はフラット・ベルトの形態を有するプロファイル化されたベルトであることを特徴とする請求項１１記載のドライブ・ベルト。
【請求項１４】
繊維によって補強されていることを特徴とする請求項１１又は１３記載のドライブ・ベルト。
【請求項１５】
ＤＩＮ４７６２に基づいて最大プロファイル高さＲｙが２０〜２５０μｍである表面を有することを特徴とする請求項１１、１３又は１４記載のドライブ・ベルト。
【請求項１６】
モノリシック・ベルトを製造するためのエチレン及びα−オレフィンからなる架橋されていないコポリマーの使用であって、前記コポリマーは重量平均分子量Ｍｗの数平均分子量Ｍｎに対する比が５.０：１〜１.５：１の範囲であり、前記ベルトは前記コポリマーを少なくとも７０重量％含むことを特徴とする使用。
【請求項１７】
コポリマーがシングルサイト触媒によって製造されたものである請求項１６記載の使用。
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月5日(2003.6.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量平均分子量Ｍｗの数平均分子量Ｍｎに対する比が５.０：１〜１.５：１の範囲であるエチレン及びα−オレフィンの架橋されていないコポリマーを少なくとも７０重量％含んでなる熱可塑性材料によって形成されることを特徴とするモノリシック・ベルト。
【請求項２】
コポリマーが３.５：１〜１.５：１の範囲のＭｗ：Ｍｎ比を有することを特徴とする請求項１記載のベルト。
【請求項３】
コポリマーが２.５：１〜１.５：１の範囲のＭｗ：Ｍｎ比を有することを特徴とする請求項２記載のベルト。
【請求項４】
コポリマーが、シングルサイト触媒を用いて製造されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のベルト。
【請求項５】
シングルサイト触媒は、（tert−ブチルアミド）ジメチル（テトラメチル−η５−シクロペンタジエニル）シランチタニウムジメチル及びトリス（ペンタフルオロフェニル）ボランをＴｉ：Ｂのモル比で１：１で組み合わせた触媒であることを特徴とする請求項４記載のベルト。
【請求項６】
熱可塑性材料は、前記コポリマーを少なくとも９０重量％含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のベルト。
【請求項７】
熱可塑性材料は、前記コポリマーを１００重量％含むことを特徴とする請求項６記載のベルト。
【請求項８】
α−オレフィンは５〜１０個の炭素原子を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のベルト。
【請求項９】
α−オレフィンは１−オクテンであることを特徴とする請求項８記載のベルト。
【請求項１０】
食品に接触する用途に用いることが認可されているコポリマーを含む熱可塑性材料によって形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のベルト。
【請求項１１】
モノリシックドライブ・ベルト又はモノリシックコンベヤー・ベルトの形態であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のベルト。
【請求項１２】
一方の側が繊維織物又は不織布によって覆われていることを特徴とする請求項１１記載のコンベヤー・ベルト。
【請求項１３】
丸ベルト、Ｖベルト、ダブルＶベルト、リッジトップ・ベルト、又はフラット・ベルトの形態を有するプロファイル化されたベルトであることを特徴とする請求項１１記載のドライブ・ベルト。
【請求項１４】
ＤＩＮ４７６２に基づいて最大プロファイル高さＲｙが２０〜２５０μｍである表面を有することを特徴とする請求項１１又は１３記載のドライブ・ベルト。
【請求項１５】
モノリシック・ベルトを製造するためのエチレン及びα−オレフィンからなる架橋されていないコポリマーの使用であって、前記コポリマーは重量平均分子量Ｍｗの数平均分子量Ｍｎに対する比が５.０：１〜１.５：１の範囲であり、前記ベルトは前記コポリマーを少なくとも７０重量％含むことを特徴とする使用。
【請求項１６】
コポリマーがシングルサイト触媒によって製造されたものである請求項１５記載の使用。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
「モノリシック(monolithic)」という用語は、本発明に関して、ベルトが繊維織物を含まないということを意味する。しかしながら、好ましい態様において，本発明のコンベヤー・ベルトは、片側に追加的に繊維織物、不織布繊維又はスクリムを有することもできる。




【国際調査報告】
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