(57)【要約】  本発明は、水素化されたニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーを含む動力伝動ベルトに関する。この水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、ａ）２５質量％〜３８質量％、好ましくは２７質量％〜３７質量％、より好ましくは２９質量％〜３６質量％の、少なくとも１種のα，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、ｂ）４０質量％〜６０質量％、好ましくは４２質量％〜５８質量％、より好ましくは４４質量％〜５９質量％の、少なくとも１種の共役ジエン単位、及びｃ）１０質量％〜２５質量％、好ましくは１１質量％〜２２質量％、より好ましくは１２質量％〜２０質量％の、一般式（Ｉ）のＰＥＧアクリレートから誘導された少なくとも１種のＰＥＧアクリレート単位を含む。一般式（Ｉ）中、Ｒは、水素又は分岐もしくは非分岐のＣ１−Ｃ２０アルキル、好ましくはメチル、エチル、ブチル、又はエチルヘキシルであり、ｎは１〜８、好ましくは２〜８、より好ましくは２〜５、最も好ましくは３であり、Ｒ１は、水素又はＣＨ３−であり、ここで、前記水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、ｎが１である場合には、水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、遊離のカルボン酸基を有する共重合可能なさらなるモノマー単位を全く含まない。
2020513514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力伝動ベルトであって、
ａ）２５質量％〜３８質量％、好ましくは２７質量％〜３７質量％、より好ましくは２９質量％〜３６質量％の、少なくとも１種のα，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、
ｂ）４０質量％〜６０質量％、好ましくは４２質量％〜５８質量％、より好ましくは４４質量％〜５９質量％の、少なくとも１種の共役ジエン単位、及び
ｃ）１０質量％〜２５質量％、好ましくは１１質量％〜２２質量％、より好ましくは１２質量％〜２０質量％の、一般式（Ｉ）：
【化１】
2020513514.tif 000012
（式中、
Ｒは、水素、又は分岐状もしくは非分岐状のＣ１−Ｃ２０アルキル、好ましくはメチル、エチル、ブチル、又はエチルヘキシルであり、
ｎは１〜８、好ましくは２〜８、より好ましくは２〜５、最も好ましくは３であり、
Ｒ１は、水素、又はＣＨ３−である。）
のＰＥＧアクリレートから誘導された少なくとも１種のＰＥＧアクリレート単位
を含む水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーを含み、
ここで、前記水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、ｎが１である場合には、遊離のカルボン酸基を有するいかなるさらなる共重合可能なモノマー単位も含まない、動力伝動ベルト。
【請求項２】
前記α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位（ａ）が、２９質量％〜３３質量％であることを特徴とする、請求項１に記載の動力伝動ベルト。
【請求項３】
前記α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位（ａ）が、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、又はそれらの混合であり、好ましくはアクリロニトリルであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の動力伝動ベルト。
【請求項４】
前記共役ジエン単位（ｂ）が、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチルブタジエン、１，３−ペンタジエン（ピペリレン）、又はそれらの混合であり、好ましくは１，３−ブタジエンであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の動力伝動ベルト。
【請求項５】
前記ＰＥＧアクリレート単位（ｃ）が、２〜８個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシ−、エトキシ−、ブトキシ−、又はエチルヘキシルオキシ−ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、より好ましくは２〜５個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシ−又はエトキシ−ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、最も好ましくは３個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシ−又はエトキシ−ポリエチレングリコール（メタ）アクリレートであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の動力伝動ベルト。
【請求項６】
前記共役ジエン単位（ｂ）の水素化度が、５０％を超える、好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９９％以上であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の動力伝動ベルト。
【請求項７】
前記水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーが、前記動力伝動ベルトの本体を形成する混合物内にあることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の動力伝動ベルト。
【請求項８】
前記水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーが、前記動力伝動ベルトの本体を形成する混合物であるエラストマーの総質量に基づいて計算して、５０質量％超を占めることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の動力伝動ベルト。
【請求項９】
前記エラストマー材料が、非エラストマー材料の総量の１質量％〜５０質量％の量の繊維で充填されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の動力伝動ベルト。
【請求項１０】
歯付きベルトであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の動力伝動ベルト。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の動力伝動ベルトと、エンジンを潤滑するオイルであって、前記動力伝動ベルトの使用中に前記動力伝動ベルトに継続的に接触するオイルと、を含む、組み立て物。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の動力伝動ベルトの、その中で前記動力伝動ベルトがオイルと直接接触しているか又はオイルに部分的に浸漬されているシステムにおける使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーを含む動力伝動ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
動力伝動ベルトは、一般に、エラストマー材料で作られた本体を含み、その中に、「コード」としても知られる複数の長手方向の糸状の耐久性のある挿入体が埋め込まれ、被覆布で覆われる。
【０００３】
動力伝動ベルトの各構成要素は、動力伝動ベルトの故障（例えば、破断）の危険性を低減すると共に固有の伝達能力を増大するための、機械的抵抗の点での性能の向上に寄与している。
【０００４】
特に、コードは、動力伝動ベルトに要求される機械的特性を確実にすることに寄与し、動力伝動ベルトの弾性率の確定に本質的な貢献をし、特に経時的に安定した性能を確実にする。コードは一般に、高弾性率繊維を数回巻くことによって得られる。
【０００５】
コードは通常、適切な材料で処理されて、その繊維の、コードを囲む本体コンパウンドとの相溶性が高められる。本体コンパウンドは、上述した様々な要素を結合することを可能にし、それらが動力伝動ベルトの最終性能に相乗的に寄与することを確実にする。
【０００６】
本体コンパウンドは、１種又は複数種のエラストマー材料であって、好ましくは硬さを増すために繊維で強化されているものをベースとしている。
【０００７】
動力伝動ベルトの被覆布は、耐摩耗性を高める役割を有し、したがって、動力伝動ベルトの作用面を、動力伝動ベルトの歯と動力伝動ベルトが相互作用するプーリとの間の摩擦による摩耗から保護する。被覆布は通常、接着剤、例えばＲＦＬ（レゾルシノール及びホルムアルデヒド格子）で処理されて、本体コンパウンドと被覆布自体との間の接着性が高められる。
【０００８】
さらに、被覆布は、作用面の摩擦係数を減少させ、歯の変形能を低下させ、そして何よりも歯の根元を強化し、それによって歯の破損を回避するように適合させることができる。
【０００９】
最後に、本体コンパウンドは、上述した様々な要素を結合し、動力伝動ベルト自体を形成するこれらの様々な要素が動力伝動ベルト自体の最終性能に相乗的に寄与することを確実にすることを可能にする。
【００１０】
本体コンパウンドは、典型的には、例えば米国特許第２６９９６８５号のように、１種以上のエラストマー材料であって、場合によりその硬度を高めるために繊維で強化されているものを含む。
【００１１】
しかし、性能が著しく向上した最近のエンジンでは、動力伝動ベルトは高温にさらされ、これらの温度は、動力伝動ベルトの様々な構成要素を形成する材料のより迅速な劣化をもたらし、動力伝動ベルトは、より長い平均耐用期間を有するために、より優れた機械的特性を備えていなければならない。
【００１２】
通常、タイミングベルトは「乾式」で使用される。「乾式」使用では、動力伝動ベルトがエンジンブロックの外部にあり、偶発的にエンジンオイルと接触するだけであり、通常、燃料又は他のオイル汚染物質と混合されたオイルとは接触しないことが意図される。
【００１３】
近年、エンジンは、タイミング伝動システムを含む動力車用に開発されてきた。タイミング伝動システムでは、チェーンが、動力伝動ベルトに、それと同じ作業環境で、したがって、オイルと連続的に接触するかまたはオイルミスト中の環境で、置き換えられている。
【００１４】
この種のシステムは、本出願人による特許、例えば国際公開第２００５／０８０８２０号で説明されている。これらの伝動システムでは、動力伝動ベルトは、「油浴ベルト」又は「湿式ベルト」として知られており、同等のチェーン伝動システムと同じ寿命要件を満たすことが可能でなければならない。本発明の範囲内で、「油浴ベルト」又は「湿式ベルト」は、静止時及び／又は動作中に少なくとも部分的にオイルに浸される伝動システム、又は、動力伝動ベルトが連続的にオイルと接触しているか又はオイルミスト中にある伝動システム、例えば、オイルが動力伝動ベルトに（例えば特別に備えられたノズルを介するスプレーとして、もしくは伝動ベルト及びプーリの動きに起因する振動によって）供給される伝動システムに使用される動力伝動ベルトであると理解される。
【００１５】
特に、これらの伝動システムでは、エンジンを潤滑するオイルと、伝動システムとの間を分離する手段が全くない。
【００１６】
したがって、オイル中の動力伝動ベルトは、エンジン作動中に高温オイルとの連続的な接触に耐え、高い作動温度においても非常に低い温度においても損傷を受けないものでなければならない。
【００１７】
特に、高温においてもオイル中で耐えなければならない本体コンパウンドにとって、オイルの吸収を回避するか又は少なくとも減少させること、並びに高い耐摩耗性を維持することが基本的なことである。
【００１８】
さらに、動力伝動ベルトがオイルに直接接触するか又は部分的にオイルに浸漬されて使用されるシステムでは、エンジンオイルは、燃料で汚染されることが多い。特に、高い割合でもオイルと混ざり合う燃料による汚染は、燃料が、オイル自体を希釈し、動力伝動ベルトを形成する材料を攻撃するため、動力伝動ベルトの体積膨潤において重要である。
【００１９】
例えば、いくつかの用途では、オイルが混合され、最高で３０％までの燃料を含むことさえあり得る。燃料の割合は、エンジンの運転条件によって変動し、エンジンの負荷が高く温度が低いほど高くなる。
【００２０】
知られているように、燃料はまた、それによって動力伝動ベルトが通常製造されるコンパウンドを損傷し得る、多くの添加物を含有する。
【００２１】
チェーン伝動に対して、ベルト伝動は、一般に、摩擦損失がより低く、より安価でもある。加えて、ベルト伝動はより静かであり、ベルトの伸びはチェーンの伸びの最高でも４分の１である。これにより、内燃エンジンの弁をはるかにより正確に制御することが可能になり、燃料節約にもつながる。
【００２２】
一般に、動力伝動ベルトがチェーンを代用する動力伝動システムの基本的な問題は、少なくとも２４０，０００ｋｍすなわち１５０，０００マイル持ちこたえ得る動力伝動ベルトを製造すること、又はむしろ、通常の動作条件下で動力伝動ベルトが車両の全耐用年数にわたって交換を必要としないことを確実にすることである。
【００２３】
そのために、動力伝動ベルトは、現在市場にあるものよりも優れた、オイル膨潤と低温特性との組み合わせを有しなければならない。
【００２４】
動力伝動ベルトがオイルで濡れ、かつ／あるいはオイル中で連続的に作動する伝動システムは、一般に、チェーンが運動伝達に使用される伝動システムと非常に類似している。
動力伝動ベルトの本体内での使用に適した材料、例えば、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）すなわちＨＮＢＲターポリマーはよく知られている。
【００２５】
例えば、欧州特許第２ ８６８ ６７７号には、−２０℃未満のＴｇ及び２０％未満のオイル膨潤を有する、１〜９質量％のモノカルボン酸モノマー単位を有するニトリル基含有コポリマーが記載されている。このターポリマーは、４．８質量％及び７．７質量％のメトキシエチルアクリレート（例えば、ＰＥＧ−１−アクリレート）又は４．１質量％のＰＥＧ − ５−メタクリレートを含む。欧州特許第２ ８６８ ６７６号には、１〜９質量％のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸基含有モノマーを有するニトリル基含有コポリマーが記載されている。 ＰＥＧ−１１−モノマーを有する水素化ターポリマーが明示的に記載されている。
【００２６】
しかし、この解決法は、オイル膨潤特性と低温特性との組み合わせが依然として高性能動力伝達のために満足のいくものではないため不利である。
【００２７】
既知の動力伝動ベルトの更なる主要な欠点は、非常に良好な柔軟性及び耐オイル膨潤性を互いに独立に調整することができないことである。典型的には、ＨＮＢＲには、ＡＣＮ含有量、ガラス転移温度、及びオイル膨潤の間に関係がある。これは、ＡＣＮ含有量の増加、すなわち極性の上昇と共に、オイル膨潤が低下することを意味する。しかし、同時に、ガラス転移温度が上昇する。一定のオイル膨潤でのガラス転移温度の低下又は一定のガラス転移温度でのオイル膨潤の低減を、様々なモノマーを組み込むことによって達成しようとする過去の試みは、高性能動力伝動用の動力伝動ベルトを提供するのに十分ではなかった。したがって、既知のＨＮＢＲポリマーは、オイルと接触して、特に低温で動作するベルトにはまだ不満足である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】米国特許第２６９９６８５号
【特許文献２】国際公開第２００５／０８０８２０号
【特許文献３】欧州特許第２ ８６８ ６７７号
【特許文献４】欧州特許第２ ８６８ ６７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
本発明の第１の目的は、オイルと接触して連続的に使用される場合、又はオイルに部分的に浸される場合でも高温に耐える優れた特性を有する動力伝動ベルト、特に歯付き動力伝動ベルトであって、同時に、容易に製造されそして安価であるものを得ることである。
【００３０】
本発明のさらなる目的は、長い耐用年数を有しそしてそれ故に高温抵抗性、オイル膨潤性及び低温特性に関して優れた特性を有する動力伝動ベルト、特に歯付き動力伝動ベルトを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明によれば、これらの目的は、請求項１に記載の伝動ベルトによって達成される。
【００３２】
本発明によれば、さらに想定されるのは、請求項１３に特定されるような使用である。
【００３３】
本発明をよりよく理解するために、添付の図面を参照しながら本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明による歯付き動力伝動ベルトの一部分の側面図である。
【図２】図２は、本発明による動力伝動ベルトの柔軟性試験のための装置である。
【図３】図３は、本発明による動力伝動ベルトのオイル膨潤試験のための装置である。
【図４】図４は、本発明の柔軟性試験の結果を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明のオイル膨潤試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は、参照番号１で全体として示す動力伝動ベルトを示す。この動力伝動ベルト１は、水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーを含むエラストマー材料製の本体２を含み、その中に長手方向の糸状耐久性挿入体３が複数埋め込まれている。好ましい代替形態では、本体２は歯部４を有し、この歯部４は被覆布８で覆われている。
【００３６】
動力伝動ベルトは、作用面５とは反対側に背面７を含む。
【００３７】
以下、動力伝動ベルトという表現は、歯付きベルトだけでなく、Ｖベルト、ポリＶベルト、台形ベルト、平ベルト等のあらゆる公知の動力伝動ベルトをも含むものとする。
【００３８】
以下、「エラストマー材料は・・・基本的に構成されている」という表現は、エラストマー材料が、混合物の化学物理的特性を変えることなくエラストマー材料に添加することができ、したがって、本発明の範囲から逸脱することがない、少ない割合の他のポリマー又はコポリマーを含むことができることを意味する。
以下、「エラストマー材料のための添加剤」は、その化学的及び物理的特性を変えるためにエラストマー材料に添加されるある種の材料を意味すると理解される。
【００３９】
「オイル中」又は「オイルミスト中」での使用とは、動力伝動ベルトを部分的に油浴（oil bath）中に浸漬させて使用するか、あるいはオイルと直接接触させて使用することを意味し、一般に、使用中の動力伝動ベルトは、エンジンブロック内にあり、例えばチェーンやギアシステムの代わりとして存在する。
【００４０】
「乾燥状態」での使用は、動力伝動ベルトが、エンジンブロックの外側にあり、偶発的にエンジンオイルと接触するだけであり、一般に、燃料混合オイルとは接触していないことを意味する。
【００４１】
「燃料混合オイル中」での使用は、動力伝動ベルトが、３０％超という割合ですら含まれるオイルの混合物中で使用されることを意味する。
【００４２】
本動力伝動ベルトは、
ａ）２５質量％〜３８質量％、好ましくは２７質量％〜３７質量％、より好ましくは２９質量％〜３６質量％の、少なくとも１種のα，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、
ｂ）４０質量％〜６０質量％、好ましくは４２質量％〜５８質量％、より好ましくは４４質量％〜５６質量％の、少なくとも１種の共役ジエン単位、及び
ｃ）１０質量％〜２５質量％、好ましくは１１質量％〜２２質量％、より好ましくは１２質量％〜２０質量％の、一般式（Ｉ）：
【化１】
2020513514.tif 000003
（式中、
Ｒは、水素、又は分岐状もしくは非分岐状のＣ１−Ｃ２０アルキル、好ましくはメチル、エチル、ブチル、又はエチルヘキシルであり、
ｎは１〜８、好ましくは２〜８、より好ましくは２〜５、最も好ましくは３であり、
Ｒ１は、水素、又はＣＨ３−である。）
のＰＥＧアクリレートから誘導された少なくとも１種のＰＥＧアクリレート単位
を含む水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーを含み、
ここで、前記水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、ｎが１である場合には、遊離のカルボン酸基を有するいかなるさらなる共重合可能なモノマー単位も含まない。
好ましくは、上述したエラストマーは、本体２内に使用されるが、動力伝動ベルトの任意の他の部分、例えば、布地処理組成物中、歯を形成するコンパウンド中、動力伝動ベルトの裏面のみを形成するが本体全部を形成しないさらなるコンパウンド中にも使用することができる。
好ましくは、動力伝動ベルトに含まれる、本体、又は任意のさらなるエラストマー混合物は、主エラストマーとしての１種または複数種のエラストマー材料及び様々な添加剤を含むコンパウンドで作られている。
【００４３】
「主エラストマー」は、本体を構成するコンパウンド中に、コンパウンド中の全てのエラストマーの総質量に基づいて、したがって動力伝動ベルトの全ての他の非エラストマー成分を除外して計算して、５０質量％超で存在することが意図される。
【００４４】
好ましくは、本発明のエラストマーは、主エラストマーである。
本発明の１つの実施形態では、共役ジエン単位の少なくとも一部が水素化されている。 好ましくは、水素化度は、５０％以上、より好ましくは９０％以上、最も好ましくは９９％以上である。
【００４５】
本発明の範囲は、上で言及し、以下に記述した、成分、数値範囲、及び／又はプロセスパラメーターのあらゆる可能な組合せを、一般的な用語又は好ましい範囲内において含むことに留意されたい。
【００４６】
用語「ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマー」は、本発明の文脈において、少なくとも１種のα，β−エチレン性不飽和ニトリルモノマー単位と、少なくとも１種の共役ジエンモノマー単位と、一般式（Ｉ）のＰＥＧアクリレートから誘導される少なくとも１種のＰＥＧアクリレート単位とを含むコポリマーに関する。
【００４７】
用語「コポリマー」には、２つ以上のモノマー単位を有するポリマーが包含される。本発明の１つの実施形態では、コポリマーは、例えば先に述べた３種のモノマーのタイプ（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）から誘導され、したがって、ターポリマーであることが好ましい。用語「コポリマー」には、同様に、例えば先に述べた３種のモノマーのタイプ（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）と、さらなるモノマー単位（ｄ）とから誘導される四元ポリマーもさらに包含される。
【００４８】
α，β−エチレン性不飽和ニトリル
α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位（ａ）を形成する、使用するα，β−エチレン性不飽和ニトリルは、公知のいかなるα，β−エチレン性不飽和ニトリルであってもよい。好ましいものは、以下のものである：（Ｃ３〜Ｃ５）−α，β−エチレン性不飽和ニトリル、例えばアクリロニトリル、α−ハロアクリルニトリル（例えばα−クロロアクリルニトリル及びα−ブロモアクリルニトリル）、α−アルキルアクリロニトリル（例えばメタクリロニトリル、エタクリロニトリル）、又は、２種以上のα，β−エチレン性不飽和ニトリルの混合物。特に好ましいのは、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル又はそれらの混合物である。極めて特に好ましいのは、アクリロニトリルである。
【００４９】
α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位（ａ）の量は、全部のモノマー単位を合計した１００質量％の総量を基準にして、典型的には２５質量％〜３８質量％、好ましくは２７質量％〜３７質量％、より好ましくは２９質量％〜３６質量％の範囲である。最も好ましい範囲は、２９質量％〜３３質量％である。
【００５０】
共役ジエン
共役ジエン単位（ｂ）を形成する共役ジエンは、いかなるタイプであってもよく、特に共役Ｃ４〜Ｃ１２ジエンである。特に好ましいのは、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチルブタジエン、１，３−ペンタジエン（ピペリレン）、又はそれらの混合物である。特に好ましいのは、１，３−ブタジエン及びイソプレン又はそれらの混合物である。極めて特に好ましいのは１，３−ブタジエンである。
【００５１】
共役ジエンの量は、全部のモノマー単位を合計した１００質量％の総量を基準にして、典型的には４０質量％〜６０質量％、好ましくは４２質量％〜５８質量％、より好ましくは４４質量％〜５６質量％の範囲である。
【００５２】
ＰＥＧアクリレート
α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位及び共役ジエン単位に加えて、水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、第三の単位として、一般式（Ｉ）：
【化２】
2020513514.tif 000004
（式中、
Ｒは、水素、又は分岐状もしくは非分岐状のＣ１〜Ｃ２０−アルキル、好ましくはメチル、エチル、ブチル、もしくはエチルヘキシルであり、
ｎは、１〜８、好ましくは２〜８、より好ましくは２〜５、最も好ましくは３であり、
Ｒ１は、水素又はＣＨ３−である）
のＰＥＧアクリレートから誘導される少なくとも１種のＰＥＧアクリレート単位を含む。
【００５３】
「（メタ）アクリレート」という用語は、本発明の文脈において、「アクリレート」及び「メタクリレート」を表す。一般式（Ｉ）のＲ１基がＣＨ３−である場合、その分子はメタクリレートである。
「ポリエチレングリコール」又は略して「ＰＥＧ」という用語は、本発明の文脈において、１個のエチレングリコール繰り返し単位を有するモノエチレングリコール部分（ＰＥＧ−１；ｎ＝１）と、２〜８個のエチレングリコール繰り返し単位を有するポリエチレングリコール部分（ＰＥＧ−２〜ＰＥＧ−８；ｎ＝２〜８）との両方を表す。
【００５４】
「ＰＥＧアクリレート」という用語は、略してＰＥＧ−Ｘ−（Ｍ）Ａとも略され、ここで、「Ｘ」は、エチレングリコール繰り返し単位の数を表し、「ＭＡ」は、メタクリレートを表し、「Ａ」は、アクリレートを表す。
一般式（Ｉ）のＰＥＧアクリレートから誘導されるアクリレート単位は、本発明の文脈において、「ＰＥＧアクリレート単位」と称される。
【００５５】
好ましいＰＥＧアクリレート単位は、以下の式番号１〜式番号１０のＰＥＧアクリレートから誘導され、ここで、ｎは、１、２、３、４、５、６、７、又は８、好ましくは２、３、４、５、６、７、又は８、より好ましくは３、４、５、６、７、又は８、最も好ましくは３である。
【００５６】
【表１】
2020513514.tif 000005
【００５７】
【表２】
2020513514.tif 000006
【００５８】
メトキシポリエチレングリコールアクリレート（式番号３）の他の一般的に使用される名称は、例えば、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルアクリレート、アクリロイル−ＰＥＧ、メトキシ−ＰＥＧアクリレート、メトキシポリ（エチレングリコール）モノアクリレート、ポリ（エチレングリコール）モノメチルエーテルモノアクリレート、又はｍＰＥＧアクリレートである。
【００５９】
これらのＰＥＧアクリレートは、市場で購入することが可能であり、例えばＡｒｋｅｍａからＳａｒｔｏｍｅｒ（登録商標）の商品名として、ＥｖｏｎｉｋからＶｉｓｉｏｍｅｒ（登録商標）の商品名として、又はＳｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈから販売されている。
【００６０】
本発明のコポリマー中のＰＥＧアクリレート単位の量は、合計して１００質量％の全モノマー単位の１００質量％の総量を基準にして、１０質量％〜２５質量％、好ましくは１１質量％〜２２質量％、より好ましくは１２質量％〜２０質量％の範囲である。
【００６１】
好ましい本発明の水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーでは、α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位（ａ）は、アクリロニトリル又はメタクリロニトリル、より好ましくはアクリロニトリルから誘導され、共役ジエン単位（ｂ）は、イソプレン又は１，３−ブタジエン、より好ましくは１，３−ブタジエンから誘導され、かつ、ＰＥＧアクリレート単位（ｃ）は、一般式（Ｉ）のＰＥＧアクリレート（式中、ｎ＝３〜８である）であり、より好ましくはｎ＝３である一般式（Ｉ）のＰＥＧアクリレートから誘導される。
【００６２】
加えて、水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、１種又は複数種のさらなる共重合性モノマーを、全モノマー単位の１００質量％の総量を基準にして、０．１質量％〜１０質量％、好ましくは０．１質量％〜５質量％の量で含み得る。その場合、残りのモノマー単位の量を適切な方法で減らし、合計が常に１００質量％になるようにする。
【００６３】
使用し得るさらなる好ましい共重合性モノマーとしては、例えば以下のものが挙げられる：
・芳香族ビニルモノマー、好ましくはスチレン、α−メチルスチレン、及びビニルピリジン、
・フッ素化ビニルモノマー、好ましくはフルオロエチルビニルエーテル、フルオロプロピルビニルエーテル、ｏ−フルオロメチルスチレン、ビニルペンタフルオロベンゾエート、ジフルオロエチレン、及びテトラフルオロエチレンなど、
・α−オレフィン、好ましくはＣ２〜Ｃ１２オレフィン、例えばエチレン、１−ブテン、４−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、又は１−オクテン、
・非共役ジエン、好ましくはＣ４〜Ｃ１２ジエン、例えば１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、４−シアノシクロヘキセン、４−ビニルシクロヘキセン、ビニルノルボルネン、ジシクロペンタジエンなど、
・アルキン、例えば１−ブチン又は２−ブチン、
・α，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、又はケイ皮酸、
・α，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸エステル、好ましくはアクリル酸ブチル、
・α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸、好ましくはマレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、
・α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル、例えば：
○アルキル、特にＣ４〜Ｃ１８−アルキル、好ましくはｎ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル又はｎ−ヘキシル、より好ましくはマレイン酸モノ−ｎ−ブチル、フマル酸モノ−ｎ−ブチル、シトラコン酸モノ−ｎ−ブチル、イタコン酸モノ−ｎ−ブチル、
○アルコキシアルキル、特にＣ４〜Ｃ１８−アルコキシアルキル、好ましくはＣ４〜Ｃ１２−アルコキシアルキル、
○ヒドロキシアルキル、特にＣ４〜Ｃ１８−ヒドロキシアルキル、好ましくはＣ４〜Ｃ１２−ヒドロキシアルキル、
○シクロアルキル、特にＣ５〜Ｃ１８−シクロアルキル、好ましくはＣ６〜Ｃ１２−シクロアルキル、より好ましくはマレイン酸モノシクロペンチル、マレイン酸モノシクロヘキシル、マレイン酸モノシクロヘプチル、フマル酸モノシクロペンチル、フマル酸モノシクロヘキシル、フマル酸モノシクロヘプチル、シトラコン酸モノシクロペンチル、シトラコン酸モノシクロヘキシル、シトラコン酸モノシクロヘプチル、イタコン酸モノシクロペンチル、イタコン酸モノシクロヘキシル、及びイタコン酸モノシクロヘプチル、
○アルキルシクロアルキル、特にＣ６〜Ｃ１２−アルキルシクロアルキル、好ましくはＣ７〜Ｃ１０−アルキルシクロアルキル、より好ましくはマレイン酸モノメチルシクロペンチル及びマレイン酸モノエチルシクロヘキシル、フマル酸モノメチルシクロペンチル及びフマル酸モノエチルシクロヘキシル、シトラコン酸モノメチルシクロペンチル及びシトラコン酸モノエチルシクロヘキシル；イタコン酸モノメチルシクロペンチル及びイタコン酸モノエチルシクロヘキシル、
○アリール、特にＣ６〜Ｃ１４−アリール、モノエステル、好ましくはマレイン酸モノアリール、フマル酸モノアリール、シトラコン酸モノアリール又はイタコン酸モノアリール、より好ましくはマレイン酸モノフェニルもしくはマレイン酸モノベンジル、フマル酸モノフェニルもしくはフマル酸モノベンジル、シトラコン酸モノフェニルもしくはシトラコン酸モノベンジル、イタコン酸モノフェニルもしくはイタコン酸モノベンジル、又はそれらの混合物、
○不飽和ポリアルキルポリカルボン酸エステル、例えばマレイン酸ジメチル、フマル酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、又はイタコン酸ジエチル、あるいは
○アミノ基を有するα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル、例えばアクリル酸ジメチルアミノメチル又はアクリル酸ジエチルアミノエチル、
・共重合性抗酸化剤、例えばＮ−（４−アニリノフェニル）アクリルアミド、Ｎ−（４−アニリノフェニル）メタクリルアミド、Ｎ−（４−アニリノフェニル）シンナミド、Ｎ−（４−アニリノフェニル）クロトンアミド、Ｎ−フェニル−４−（３−ビニルベンジルオキシ）アニリン、Ｎ−フェニル−４−（４−ビニルベンジルオキシ）アニリン、又は
・架橋性モノマー、例えばジビニル成分、例えばジビニルベンゼン；ジ（メタ）アクリル系エステル、例えばエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、又はポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、又はトリ（メタ）アクリル系エステル、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート；自己架橋性モノマー、例えばＮ−メチロール（メタ）アクリルアミド又はＮ，Ｎ’−ジメチロール（メタ）アクリルアミド。
【００６４】
いくつかのさらなる共重合性モノマーは、本発明の水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーの物理的性質に影響を与える。
【００６５】
少なくとも１種の遊離カルボン酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、エチレン性不飽和ジカルボン酸のモノエステル又はエチレン性不飽和ジカルボン酸の基を有するモノマー単位が共重合されると、一般的に、耐老化性の低下がもたらされる。ポリマー中に遊離酸基があることの結果として、高温での老化試験後の伸びの低下が見出された。同時に、ガラス転移温度の上昇も観察され、これは、本明細書で達成される優れた低温可撓性の要件に対して悪影響を及ぼす。耐老化性への影響は、共重合されたＰＥＧアクリレート単位の長さも含めた因子に依存し、特にＰＥＧ−１単位、すなわち、（アルコキシ）モノエチレングリコール（メタ）アクリレートから誘導されたＰＥＧアクリレート単位が共重合される場合、耐老化性における劣化が顕著となる。
【００６６】
１つの実施形態では、本発明の水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、共役ジエン単位、及びｎが１である一般式（Ｉ）のＰＥＧアクリレートから誘導されるＰＥＧアクリレート単位の他に、遊離カルボン酸基を含むモノマー単位を全く含まない。
【００６７】
さらにより好ましくは、水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、共役ジエン単位、及び一般式（Ｉ）のＰＥＧアクリレートから誘導されるＰＥＧアクリレート単位の他に、遊離カルボン酸基を含むモノマー単位を含まない。
【００６８】
最も好ましくは、本発明の水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、共役ジエン単位、及び一般式（Ｉ）のＰＥＧアクリレートから誘導されるＰＥＧアクリレート単位の他に、さらなるモノマー単位を全く含まない。これは、この実施態様が、α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、共役ジエン単位、及び一般式（Ｉ）のＰＥＧアクリレートから誘導されるＰＥＧアクリレート単位のみで構成されることを意味する。
【００６９】
本発明の水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、典型的には１００００〜２００００００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは５００００〜１００００００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは１０００００〜５０００００ｇ／ｍｏｌ、最も好ましくは１５００００〜３０００００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍｎ）を有する。
【００７０】
本発明の水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、典型的には１．５〜６、好ましくは２〜５、より好ましくは２．５〜４の多分散性指数（ＰＤＩ＝Ｍｗ／Ｍｎ、ここで、Ｍｗは質量平均分子量である）を有する。
【００７１】
本発明の水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、典型的には１０〜１５０、好ましくは２０〜１２０、より好ましくは２５〜１００のムーニー粘度（ＭＬ１＋４＠１００℃）を有する。
【００７２】
本発明の水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーを含む動力伝動ベルトは、高温耐性に関してのみならず、特に低いオイル膨潤特性及び低温特性において最適な結果を得た。
【００７３】
有利には、動力伝動ベルトが部分的に油浴中にあるか、又はオイル及び不純物と直接接触している伝動システムを作るために使用される水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、高いレベルの水素化度を有しており、例えば、いわゆる完全に水素化された水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーを使用することができる。これらの水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、最高で０．９％までの残留二重結合の割合を有する。あるいは、より低いレベルの不飽和度を有する水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマー、例えば、４％又は５．５％の不飽和度を有する、いわゆる部分不飽和水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーなどを使用することもできる。
【００７４】
水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーを調製するためのプロセスを提供する。
【００７５】
水素化のために必要とされるニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーの調製は、上述したモノマーを重合させることにより行うことができる。この調製は、文献（例えば、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ，Ｍｅｈｏｄｅｎ  ｄｅｒ  Ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ  Ｃｈｅｍｉｅ［Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ］，ｖｏｌ．１４／１，３０，Ｇｅｏｒｇ  Ｔｈｉｅｍｅ  Ｖｅｒｌａｇ，Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，１９６１）に詳細に記載されており、特に制限されない。一般に、プロセスは、α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、共役ジエン単位、及びＰＥＧアクリレート単位が必要に応じて共重合されるプロセスである。使用される重合プロセスは、任意の公知の乳化重合プロセス、懸濁重合プロセス、バルク重合プロセス、及び溶液重合プロセスであってよい。乳化重合は、そこで使用される反応媒体が通常水である、それ自体公知のプロセスを意味すると特に理解される（特にＲｏｅｍｐｐ’ｓ  Ｌｅｘｉｋｏｎ  ｄｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ［Ｒｏｅｍｐｐ’ｓ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｌｅｘｉｃｏｎ］，ｖｏｌｕｍｅ  ２，１０ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９７；Ｐ．Ａ．Ｌｏｖｅｌｌ，Ｍ．Ｓ．Ｅｌ−Ａａｓｓｅｒ，Ｅｍｕｌｓｉｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｅｍｕｌｓｉｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，ＩＳＢＮ：０４７１  ９６７４６  ７；Ｈ．Ｇｅｒｒｅｎｓ，Ｆｏｒｔｓｃｈｒ．Ｈｏｃｈｐｏｌｙｍ．Ｆｏｒｓｃｈ．１，２３４（１９５９）を参照されたい）。本発明の水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーが得られるようなターモノマーの組み込み比率は、当業者によって直接調節され得る。これらのモノマーは、最初に仕込むことができ、あるいはいくつかの工程に分けて漸増させながら転化させることができる。
【００７６】
ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーを共重合させた後、それらを少なくとも部分的に水素化させる（水素付加反応）。その少なくとも部分的に水素化されたニトリル−ブタジエンコポリマーでは、共役ジエンから誘導された繰り返し単位のＣ＝Ｃ二重結合の少なくとも一部が特異的に水素化されている。本発明の水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマー中の共役ジエン単位（ｂ）の水素化のレベルは、５０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９９％以上である。
【００７７】
ニトリル−ブタジエンコポリマーの水素化は、例えば以下から知られている：米国特許第３７００６３７号、独国特許出願公開第２５３９１３２号、独国特許出願公開第Ａ−３０４６００８号、独国特許出願公開第Ａ−３０４６２５１号、独国特許出願公開第３２２７６５０号、独国特許出願公開第３３２９９７４号、欧州特許出願公開第１１１４１２号、仏国特許第２５４０５０３号。水素化ニトリル−ブタジエンコポリマーは、高い破壊強度、低い摩耗性、加圧及び引張応力後の一貫した低変形性、良好な耐オイル性を特色としているが、特に熱的及び酸化的作用に対する安定性に優れている。
【００７８】
動力伝動ベルトの本体は、有利には、以下：天然ゴム（ＮＲ）、ポリクロロプレン（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエン（ＮＢＲ）、及び水素化アクリロニトリルブタジエン（ＨＮＢＲ）として知られる関連する水素化エラストマー又は不飽和カルボン酸のエステルで継ぎ合わされた水素化アクリロニトリルブタジエンの亜鉛塩、ポリイソプレン、スチレンブタジエンゴム、エチレン−α−オレフィンエラストマー、ＥＰＤＭ、ポリウレタン、フルオロエラストマー、エチレンアクリルエラストマー（ＡＥＭ）、ブロモブチル、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）又はクロロスルホン化アルキル、塩素化ポリエチレン、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＮＢＲカルボキシレート、ＨＮＢＲカルボキシレート、ＡＣＭ、及びこれらのコンパウンドの混合物、からなる群から選択される１種以上のさらなるエラストマー材料を含むことができる。
【００７９】
本体コンパウンドにおけるさらなるエラストマー材料としても、動力伝動ベルトを形成する多様な要素の様々な処理においても使用することができるＨＮＢＲコポリマーのいくつかの例には、３４％のニトリル基及び最高で０．９％までの水素化度を有するテルバン（ＴＨＥＲＢＡＮ）（登録商標）３４０７、３４％のニトリル基及び最高で０．９％までの不飽和度を有するテルバン（登録商標）３４０６、３６％のニトリル基及び最高で０．９％までの不飽和度を有するテルバン（登録商標）３６０７、３４％のニトリル基及び最高で４％までの不飽和度を有するテルバン（登録商標）３４４６、３４％のニトリル基及び最高で５．５％までの不飽和度を有するテルバン（登録商標）３４４７、３６％のニトリル基及び最高で２％までの不飽和度を有するテルバン（登録商標）３６２７、３６％のニトリル基及び最高で２％までの不飽和度を有するテルバン（登録商標）３６２９、ならびに、３９％のニトリル基及び最高で０．９％までの不飽和度を有するテルバン（登録商標）３９０７などの、アランセオ（ARLANXEO）社によって作られるテルバン（登録商標）のファミリーに属するコポリマーがある。
【００８０】
代替的に、日本ゼオンによって作られるゼットポール（ＺＥＴＰＯＬ）（登録商標）の名称のＨＮＢＲを、さらなるエラストマーとして使用することも可能である。具体的には、３６％のニトリル基及び最高で０．９％までの不飽和度を有するゼットポール（登録商標）２０００、３６％のニトリル基及び最高で０．９％までの不飽和度を有するゼットポール（登録商標）２０００Ｌ、３６％のニトリル基及び最高で４％までの不飽和度を有するゼットポール（登録商標）２０１０、３６％のニトリル基及び最高で４％までの不飽和度を有するゼットポール（登録商標）２０１０Ｌ、３６％のニトリル基及び最高で４％までの不飽和度を有するゼットポール（登録商標）２０１０Ｈ、３６％のニトリル基及び最高で５．５％までの不飽和度を有するゼットポール（登録商標）２０２０、ならびに、３６％のニトリル基及び最高で５．５％までの不飽和度を有するゼットポール（登録商標）２０２０Ｌである。
【００８１】
さらに有利には、さらなるエラストマーにおけるアクリロニトリル単位は、オイル中での用途のためには３３質量％〜５１質量％、例えば５０質量％である一方、乾式の用途のためには、１５質量％〜２５質量％、例えば２１質量％である。
【００８２】
さらにより有利には、１つ又は複数のコポリマーの混合物によって形成され、ジエン単量体及びニトリル基を含む単量体から始まって、不飽和カルボン酸の酸又は塩がこれらのコポリマーのうちの１つ又は複数に添加されて得られるポリマーが、第１のポリマーと組み合わされて使用される。より有利には、不飽和カルボン酸はメタクリル酸又はアクリル酸であり、前記塩はメタクリル酸又はアクリル酸の亜鉛塩である。さらにより有利には、メタクリル酸の亜鉛塩が使用される。さらにより有利には、メタクリル酸の亜鉛塩が、１０ｐｈｒ〜６０ｐｈｒの範囲の量で添加される。
【００８３】
例えば、ゼオンにより販売されている以下の名称のエラストマーが、有利に使用され得る：ＺＳＣ１２９５、ＺＳＣ２０９５、ＺＳＣ２１９５、ＺＳＣ２２９５、ＺＳＣ２２９５Ｌ、ＺＳＣ２２９５Ｒ、及びＺＳＣ２３９５。より有利には、ＺＳＣ２０９５が使用される。
【００８４】
具体的には、先に記載したＨＮＢＲ、すなわちゼットポール（登録商標）及び／又はテルバン（登録商標）を、不飽和カルボン酸と酸化亜鉛とを含むＺＳＣ、及び／又は、不飽和カルボン酸塩を含むテルバン（登録商標）ＡＲＴに、部分的に置き換えることが可能である。
【００８５】
ポリオレフィンと、アクリロニトリル単位を含むゴムとの混合されたコンパウンドも好ましく、エチレンとＮＢＲもしくはＨＮＢＲとのコポリマー又は前述した変性ＨＮＢＲを含有するコンパウンドがより好ましい。例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー）又はＥＰＭ（エチレンプロピレンモノマー）を含むゴムを、好ましくは１％〜３０％の範囲の量でアクリロニトリル単位を含むポリマーに添加することができる。
【００８６】
エラストマー材料に加えて、本体コンパウンドは、従来の添加物、例えば、強化剤、増量剤、顔料、ステアリン酸、促進剤、加硫剤、酸化防止剤、活性剤、開始剤、可塑剤、ワックス、早期加硫阻害剤、劣化防止剤、プロセス油、及び同様のものなどを含むことができる。
【００８７】
当業者であれば、具体的要求に応じて様々な添加剤の量を変更することができる。
【００８８】
有利には、カーボンブラックを充填剤として用いることができ、有利には０ｐｈｒ〜８０ｐｈｒの範囲、より有利には約４０ｐｈｒの量で添加される。有利には、明色強化充填剤、例えばタルク、炭酸カルシウム、シリカ、及びケイ酸塩などを、有利には０ｐｈｒ〜８０ｐｈｒの範囲、有利には約４０ｐｈｒの量で添加される。シランを０ｐｈｒ〜５ｐｈｒの範囲の量で有利に使用することも可能である。
【００８９】
有利には、酸化亜鉛及び酸化マグネシウムが、０ｐｈｒ〜１５ｐｈｒの範囲の量で添加される。
【００９０】
有利には、エステル可塑剤、例えば、トリメリテート、エチルエステル、又はエチレングリコールエーテルエステル（例えば、ＡＤＫ  ｓｉｚｅｒ  ７００又はＡＤＫ  ｓｉｚｅｒ  ７３５）などが、有利には０ｐｈｒ〜２０ｐｈｒの範囲の量で添加される。
【００９１】
有利には、早期加硫助剤、例えばシアヌル酸トリアリルなど、及び、有機又は無機のメタクリレート、例えば金属塩などが、有利には、０ｐｈｒ〜２０ｐｈｒの範囲の量で添加されるか、あるいは有機過酸化物、例えばイソプロピルベンゼン過酸化物などが、例えば有利には０ｐｈｒ〜１５ｐｈｒの範囲の量で添加される。
【００９２】
有利には、エラストマー材料における混合物はさらに、強化繊維を、２〜４０ｐｈｒ、より有利には２０ｐｈｒの量で含む。有利には、強化繊維は、０．１〜１０ｍｍの範囲の長さを有する。
【００９３】
繊維を使用することにより、本体を構成する混合物の機械的特性をさらに高めることが可能になる。
【００９４】
有利には、強化繊維は芳香族ポリアミド、より有利にはアラミド、例えばＴｅｃｈｎｏｌａ（登録商標）繊維を使用することができ、これはＲＦＬベースの処理によって混合物に接着することができる。例えば、使用される格子はＶＰ−ＳＢＲベースを有することができ、すなわちビニルピリジンとスチレンブタジエンとのコポリマーであることができる。
【００９５】
特に有効なのは、アラミド繊維、例えば、長さ１ｍｍのＴｅｉｊｎのＴｅｃｈｎｏｒａ（登録商標）繊維などであることが証明された。
好ましくは、動力伝動ベルトは、歯付き動力伝動ベルトである。
【００９６】
好ましくは、歯付き動力伝動ベルトのピッチは、５〜１０ｍｍ、より好ましくは８〜１０ｍｍである。
【００９７】
本発明による動力伝動ベルトは、公知の製造方法を用いて製造される。
【００９８】
動力伝動ベルトの製造方法は、繊維を充填したコンパウンドをカレンダーに通して、繊維がカレンダー加工の方向に配列されている材料のストリップを形成するようにする工程を含む。次に、カレンダー加工の方向に配向した繊維を有するコンパウンドを、ローラー上に集める。
【００９９】
本発明の動力伝動ベルトは、車両の伝動システムに使用するために特に向けられている。より好ましくは、本発明による動力伝動ベルトは、使用時にそれらがオイルと直接接触するか又は部分的にオイルに浸される伝動システムに使用するのにも適している。
【０１００】
特に、動力伝動ベルトがクランクケース内の伝統的なギア又はチェーンのシステムの代わりとして使用される場合、動力伝動ベルトがその全動作寿命にわたって、それをオイルに連続的に接触した状態又は油浴に部分的に浸漬した状態に配置する手段に曝すシステムにおいて、優れた結果が達成された。
【０１０１】
特に、本発明の動力伝動ベルトは、一般にバランスシャフトとして知られている伝動システムに使用されるときに特に効果的であることが証明されている。
【０１０２】
使用中、各制御システム内の動力伝動ベルトは、オイルと直接接触している。
【０１０３】
あるいは、本発明による動力伝動ベルトは、乾式タイミングベルトとして使用することもできる。
【０１０４】
さらに、本発明の伝動ベルトを、カムを駆動するため及びディーゼルエンジンの噴射ポンプを駆動するための、主変速機において使用することも可能である。
【０１０５】
本発明に従って製造された伝動ベルトの特性試験から、それによって達成され得る利点は明らかである。
【０１０６】
水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーを含む本発明による動力伝動ベルトを使用すると、高温耐性を維持しながらの低温特性を著しい改善、及び既知の動力伝動ベルトと比較してオイル中での同等又はより低い膨潤を確実にすることが実験的に確認された。
【０１０７】
このようにして、本発明による動力伝動ベルトは、車両の全耐用期間にわたって動力伝動ベルトを交換する必要がないことを確実にする。
【０１０８】
本発明による動力伝動ベルトは、高温でも有効な耐オイル性を達成し、その結果自動車に使用するために動力伝動ベルトに課される耐久性試験に合格し、したがって、動力伝動ベルトがオイルと連続的に接触して使用される場合の問題、特に機械的特性の低下、接着性の低下、噛み合いの悪化及び耐摩耗性の低下の問題のすべてを回避することも可能にする。
【０１０９】
さらに、本発明の動力伝動ベルトは、高い動作温度が１３０℃を超える温度として意図される高温動作タイミングシステムにおける乾式動力伝動ベルトとして使用できることも確認された。
【０１１０】
さらに、本発明による動力伝動ベルトは、非常に低い膨潤度を、特に燃料混合オイル中での使用において有する。
【０１１１】
本発明を説明するためにいくつかの実施態様を開示してきたが、当業者であれば、繊維の種類およびそれを形成する材料、並びに本体コンパウンドの材料及び動力伝動ベルトの他の構成要素に、本発明の範囲から逸脱することなく変更を加えることができることは明らかである。
【実施例】
【０１１２】
［実施例１及び比較例２］−低温柔軟性試験
４種の歯付きベルトを、様々な試験にかけた。
２つの歯付きベルト（Ａ）及び（Ｂ）は、エラストマー材料ＮＨＭＲ  テルバン（登録商標）３９０７を有するコンパウンドを含む完全な本体を含む。
さらなる２つの歯付きベルト（Ｃ）及び（Ｄ）は、前述した歯付きベルトと同じであるが、本発明のエラストマー材料である水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーを含む。
より正確には、水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーは、３１質量％のアクリロニトリル（ＡＣＮ）含量を有し、５４．９質量％のブタジエン、及び１４．１質量％の、ｎ＝３であり、Ｒ＝エチルであり、Ｒ１＝−ＣＨ３であるＰＥＧを含む、水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーである。
【０１１３】
この水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーに、通常の添加剤を、当業者に知られている量で、比較動力伝動ベルト及び本発明による動力伝動ベルトの両方に添加する。自動車用の標準的なガラス繊維コードと、自動車用として知られているものであり、欧州特許第０９６５７７１号の他の例に以前に記載したものと同様である歯付きベルト用の標準的な布と、を有する歯付き動力伝動ベルトを形成する。欧州特許第１１５７８１３号の実施例と同様の組成を有する抵抗層も加える。
【０１１４】
歯付きベルトは幅１５ｍｍであり、歯形（tooth profile）として既知のＲＰＰプラス形、すなわち歯の標準的な形状を有する。ピッチは９．５２５ｍｍ、ベルトの歯数は１１８である。
低温特性の性能は、１００時間間隔の時間経過後のＴｇの変動として測定した。 より高いＴｇはより低い性能に対応する。
【０１１５】
Ｔｇの尺度としての曲げ又は柔軟性試験は、歯付きベルトの低温柔軟性についての指標を与える。この歯付きベルトの低温柔軟性は、エンジンが低温で始動する際の歯付きベルトの破裂を防ぐことが知られている。
【０１１６】
低温柔軟性は、Ｔｇの変動、すなわちガラス転移温度の変動として測定される。 通常、より高いＴｇは、低温でのより低い性能に対応する。
【０１１７】
測定は図２に示すリグを用いて行い、歯付きベルトは常にオイルと直接接触して作動していた。
【０１１８】
この動的試験の試験条件を、以下のTable 1（表３）に報告する。
【表３】
2020513514.tif 000007
リグに描かれている荷重は、３００Ｎであった。
【０１１９】
Ｔｇ値は、以下の試験条件で、ＤＳＣ ＴＡ計器Ｑ２００により試験した。
【表４】
2020513514.tif 000008
【０１２０】
５〜１０ｍｇの少量の試料を歯付きベルトの裏から採取し、歯付きベルトのその後の性能を犠牲にすることなくＤＳＣで走査した。
【０１２１】
図４のグラフから分かるように、本発明による水素化ニトリル−ブタジエン−ＰＥＧアクリレートコポリマーを含む歯付きベルトのＴｇは、比較歯付きベルトよりも大幅に低い。
【０１２２】
得られた数値結果を、下記のTable 2（表５）にも報告する。
【表５】
2020513514.tif 000009
【０１２３】
［実施例３及び比較例４］−オイル膨潤試験
４つの歯付きベルト（ベルト１〜４）を試験した。２つは、実施例１の本発明の歯付きベルトとしての組成を有し（ベルト１及びベルト２）、２つは、比較例２のベルトの組成を有していた（ベルト３及びベルト４）。
違いは、歯付きベルトの寸法のみである：このテストでは、歯付きベルトは１０ｍｍ幅、ＲＰＰプラス形、９．５２５のピッチ、４３の歯数を有している。
【０１２４】
膨潤特性は、以下の試験条件で歯付きベルト幅を測定することによって測定した。
【表６】
2020513514.tif 000010
【０１２５】
エンジンの速度を１０秒間２５００ｒｐｍに設定し、次いで９０秒間で４５００ｒｐｍにまで上げる。この第２段階の後、エンジンは１０秒間４５００ｒｐｍを維持し、引き続き９０秒間で速度が再び２５００ｒｐｍにまで低下し、次いでサイクルが再び開始する。
【０１２６】
オイル膨潤を、歯付きベルトの幅の相対的な差異として測定した。図５から分かるように、オイル膨潤は、標準的なＨＮＢＲ ＴＨＥＲＢＡＮ ３９０７を用いる比較の歯付きベルトのオイル膨潤と比較して、少なくとも同等のままであるか又はそれよりも低い。
得られた結果を、以下のTable 3（表７）にも報告する。
【表７】
2020513514.tif 000011
【０１２７】
実施例から、本発明のターポリマーを有する本体を含む歯付きベルトは、オイル膨潤特性及び低温柔軟特性の最良のバランスを達成することができると結論付けることができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１・・・動力伝動ベルト
２・・・本体
３・・・糸状耐久性挿入体
４・・・歯部
５・・・作用面
７・・・背面
８・・・被覆布
【図１】
2020513514.tif 000013
【図２】
2020513514.tif 000014
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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