[go: up one dir, main page]

JP2001500910A - 乗り物用動力伝導ベルト - Google Patents

乗り物用動力伝導ベルト

Info

Publication number
JP2001500910A
JP2001500910A JP10514938A JP51493898A JP2001500910A JP 2001500910 A JP2001500910 A JP 2001500910A JP 10514938 A JP10514938 A JP 10514938A JP 51493898 A JP51493898 A JP 51493898A JP 2001500910 A JP2001500910 A JP 2001500910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power transmission
polymer
ethylene
olefin
mol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10514938A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001500910A5 (ja
Inventor
ジョーダン、エリック・ポール
ラヴィシャンカー、ペリアガラム・スリニヴァサン
Original Assignee
エクソン・ケミカル・パテンツ・インク
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=24881783&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2001500910(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by エクソン・ケミカル・パテンツ・インク filed Critical エクソン・ケミカル・パテンツ・インク
Publication of JP2001500910A publication Critical patent/JP2001500910A/ja
Publication of JP2001500910A5 publication Critical patent/JP2001500910A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers
    • 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
    • F16G1/14Driving-belts made of plastics
    • 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
    • F16G5/00V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/12V-belts, i.e. belts of tapered cross-section made of plastics
    • 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
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • 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
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/12Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/16Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
    • C08F210/18Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers with non-conjugated dienes, e.g. EPT rubbers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S526/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S526/916Interpolymer from at least three ethylenically unsaturated monoolefinic hydrocarbon monomers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S526/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S526/938Rubbery property

Landscapes

  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 エチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラストマー性ポリマーを用いる自動車ブレーキ部品及び動力伝導ベルトは、ブレーキ部品配合物が、エチレン、α−オレフィン、ジエンモノマー(ジエンモノマーはビニルノルボルネン以外である。)配合物に比べて低い粘性、早く完全な硬化を有するため、より効率よく製造される。さらに、エチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラストマー性ポリマーを用いるブレーキ部品及び動力伝導ベルトは、例えばエチレン、α−オレフィン、非共役ジエンエラストマー(ジエンはビニルノルボルネン以外である。)のポリクロロプレン又はブタジエンスチレンゴムと比較して、改良された耐高温性及び耐熱老化性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 乗り物用動力伝導ベルト技術分野 本発明の実施例は一般的に、成形された又は押出されたエラストマー性乗り物 用ブレーキ部品及び動力伝導ベルトに関する。より特定すると、本発明は、改良 された加工性及び硬化特性を表すエラストマー性ポリマー配合物を利用した乗り 物用ブレーキ部品及び動力伝導ベルトに関する。これらのエラストマー性ポリマ ーは一般的に、エチレン、α−オレフィン及びビニルノルボルネンのタイプであ る。背景 動力駆動乗り物、特に自動車の最近の一般的な傾向は、車両の大きさが、20 世紀最初の75年間に一般的に利用されていた自動車と比較して、小さいことに ある。さらに、車両が、より空気力学的に設計されている。とりわけ、これら二 つの要素により、一般的に、今日の自動車のエンジン室は、従来の自動車のエン ジン室よりも小さくなっている。エンジン室が小さくなるのと平行して、より多 くの機能と装置がエンジン室に備えられてきている。さらに、より早い回転とよ り大きいトルクを備えた、より小さいエンジンが、今日、車両を動かしている。 これらの要素が結合することにより、エンジン室内又は自動車のボンネットの 下は、ますます温度が上がる。このような温度の上昇は、エンジン室の部品にさ らなる応力を加える。例えば、北緯では、自動車の構成部分の多くは、周囲の極 端な低温にさらされる。このような低温では、ゴム部品は、正しい機能を保証す るために、原柔軟性を保持しなればならない。スタート直後とウォームアップの 後とでは、エンジン室の温度は、ほとんどの緯度で大体同じである。従って、ほ とんどの自動車部品の低温性能規格値は、一般的に、周囲の極限条件により決定 される。これに対し、高温性能規格値は、前述した要素により増加し、たいてい 、エンジンの運転温度により決定される。 一般的に、車両が走行後停止し、走行中行われていた外の気流による冷却がな くなった際、エンジン室の温度は、120℃に達し、たびたび140℃又は15 0℃にも達することがある。このような極端な高低温は、日常的な車両の使用と いった比較的短期間の耐久であると、特に車両の耐用年数の相当部分を占めるよ うな長期間の耐久であるとを問わず、エンジン室のすべての部品に、さらなる応 力又は要求を加える。エンジン室用のエラストマー配合物は、第一に、このよう な極端な高低温で機能しなければならない。さらには、10年又は20万マイル 以上に伸びるかもしれない車両の耐用年数の全期間又は大部分の期間に相当する 耐用年数を保持しなければならない。 動力伝導ベルトは、V字型の溝車の間に、動力又は運動を伝達する。そのよう なベルトは一般的に、自動車、工業、農業、分数馬力電動機及び娯楽の5つの市 場で使用されている。動力伝導ベルト又はV−ベルトは、主に自動車市場で用い られている。ベルト製造者の目的は、市場に、有効寿命が長く、維持費が安く、 動力伝導の効率がよく、運転が静かで、原価が安いベルトを供給することである 。自動車ベルトは、一般的にボンネットの下で使用されるため、前述した他の部 品と同じ熱圧を受ける。特に、より厳しい温度下での予想耐用年数は、10年の 範囲で伸びるであろう。ベルトは、たいてい、繊維コード、布ゴム原料等を組み 合わせた異なった材料から成る。耐久性のある高性能の歯付ベルトやV−ベルト を製造するには、適正なベルトのデザイン、使用材料の選択及び最新の製造技術 が要求される。 極端な高低温下での耐用年数の長さに加え、ボンネットの下の部品は、たいて い又は常に、ブレーキ液、空気調節装置冷却液、ラジエータ冷却液等といった普 通の車両使用液体に接触している。厳しい環境下で、場合により長時間高温に晒 すことはエラストマー性自動車部品のような材料に有害である。そのため、部品 の供給業者及び製造業者は、ボンネット下の部品に加工された際、さらに厳しい 環境下で、より幅広い範囲の温度下で、同じ機能若しくはより改良された機能を 発揮する材料を探すのである。自動車のボンネット下の部品の中で、ブレーキ部 品は最も重要な部品のひとつである。ボンネット下の高温のみならず、ブレーキ 部品がさらされる液体及びブレーキをかける際の液体の圧力によっても、ブレー キ部品はさらに応力を加えられる。10年及び20万マイルに及ぶ長期保証のア ンチ・ロック・ブレーキ・システム(ABS)の出現により、さらに、ブレーキ 部品の性能の改良が必要になった。なぜなら、ABSにより、ブレーキ系統のエ ラストマー部品にかかる応力が増加するからである。 過去には、ほとんどのブレーキ部品は、ブタジエンスチレンゴム(SBR)を 基剤とする配合物から製造されていた。エンジン室の温度が100℃以下の範囲 にある場合には、ほとんどのSBR配合物は、比較的優れた性能を発揮していた 。SBR配合物の物理的特性は、製造直後であろうと、厳しい環境下で使用され た後であろうと、一般的に100℃以上で劣化し始める。これは、実際の車体で あろうが、自動車の環境をシミュレーションした実験であろうが同じである。こ の特性のなかには、引張力、破断点伸び、引裂抵抗、圧縮永久歪及び収縮(減量 )が含まれるが、これらに限るものではない。 近年では、特にブレーキ部品といった重要な用途には、より優れた耐熱性及び 極性液体や熱湯に対するより優れた化学的耐性を有する、エチレン、α−オレフ ィン、非共役ジエンのエラストマー性ポリマーを基材とする配合物が、SBR配 合物から製造される部品の多くに代わって使われるようになってきた。現在利用 できるエチレン、α−オレフィン、非共役ジエンのエラストマー性ポリマー配合 物のほとんどは、5−エチリデン−2−ノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、 1,6−オクタジエン、5−メチル−1、4ヘキサジエン、3,7−ジメチル− 1、6−オクタジエンやそれらの組合せから成るグループから選択されたジエン 単量体を含む。 高品質のベルトを製造するために配合物(以下、配合物とは、他に指摘がない 限り、充填材や強化材、可塑材、硬化材、促進剤、その他当業者に知れた添加剤 が配合された状態のエラストマー性ポリマーのことをいう)に要求される基本的 な性能には、強い引張強さ、高い弾性率、繊維や織物に対する接着性、滑車や溝 車に対する耐摩擦性及び耐摩耗性、引裂抵抗、屈曲を生ずる状態で作動するとき の動的性質、オゾンや紫外線に対する耐環境性、耐熱性が含まれる。そのような 高性能の配合物は、一貫して経済的な高性能の製品を保証するため、優れた流動 特性及び硬化特性を備えていなければならない。典型的なベルトには、3つの異 なるゴム配合物が使用されている。すなわち、ベルトの外部に層になっている外 被布(tension fabric)及び心線(tensile cord)に 接触して剛性及び応力抵抗性を付与する引張りゴム(tensile gum) 、心線の周囲にあり、各部分間の接着性をよくする接着ゴム(cement c ompound)、及びV字型の圧縮部分である。圧縮部分は研磨技術によりV 字型に成形される際、その機械的特性を増強させるために、短繊維を含むことも ある。 現在に至るまで、動力伝導ベルトは、一般的に、クロロプレン系ゴムを使用し て製造されていた。この材料は、圧延による加工が可能であり、様々な心線や布 に優れた接着性を有し、酸化亜鉛により硬化可能であることにより、今日におけ る走行中のボンネット下の高温で高い機械的特性を備えることができるという利 点を持っている。 今日、自動車産業において、特に、ボンネット下の高温化及び耐久年数の長期 化が要求されているため、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンや水素化ア クリロニトリルゴムといった新しい材料が使用されている。しかし、これらの新 しいポリマーは、ベルトの原価の著しい高騰をもたらす。 そのようなエラストマーから成るブレーキ部品用配合物の加工性は低い。なぜ なら、一般的に、いかなる液体可塑剤も配合物に配合するのに適格ではないから である。一般的にゴムやエラストマー配合物に加えられる油や可塑剤のほとんど のタイプは、ブレーキ液(DOT3、ポリエチレングリコールエーテル又はDO T4、硼酸エステル)で抽出され、これにより、部品が許容できない程度に収縮 し、部品の機能を低下させてしまうのである。エチレン、α−オレフィン、非共 役ジレンのエラストマー性ポリマー配合物には、一般的に、ポリマー、カーボン ブラック、加工助剤、硬化剤、その他当業者に知られた添加剤が配合されており 、配合物には実質上、液状可塑剤や油は含まれていない。従って、ポリマーは、 配合物の加工中の可塑化剤になると共に、一度硬化するとその弾性の特性を最も よく発揮するという二つの役割を有しているのである。 前記ポリマー又はポリマー配合物の加工性は、コンシステンシーを有し高品質 のブレーキ部品を製造するためにも、重要である。一般的に、配合及び成形温度 で、早期硬化又は早期スコーチする性向がなく、低い粘性を示す原料が望ましい であろう。ゴムの配合業者又はブレーキ部品の製造業者は、ブレーキ部品に使用 するためのエラストマー配合物を製造するためにワックス及び又は強化剤、酸化 防止剤、オゾン亀裂防止剤、硬化剤、促進剤、その他当業者に知られた添加物を 加える際、エラストマーを可塑化したり素練りしたりする。一般的に、前記の可 塑化、素練り及び又は配合、もしくはその両方は、バンバリーミキサーのような 内部混練機又は練りロール機内で行われる。配合後、材料は、次に、配合物を計 量し(通常、押出機)、配合されたエラストマーを造形及び硬化するために型キャ ビティに押出す(加圧ピストン)装置に搬送される。 ブレーキ部品製造の経済性を改良することは様々な方法により可能である。前 記の成形作業においては、規模の経済性により、プレス機を大型化すること、よ り多くのキャビティ(より多くの部品)を備えた成形機を大型化すること及び又 はサイクル時間を速めることが含まれる。しかしながら、従来の方法によりなが らも、エラストマー配合物の加工性により、製造の経済性に実質的な影響を与え ることが可能である。 配合物の粘度をより低くすることは、より速く充填されるより多くの型キャビ ティと同等視することができる。部品の硬化速度を速めることは、成形サイクル 時間の短縮につながり、これは、製造能力を高めることにつながる別のプロセス の改良である。前述したように、前記のエラストマー性ポリマー用の配合物の粘 度の低さは、一般的に、配合過程の配合物のエラストマー基剤の粘度により限界 づけられる。さらに、硬化剤の種類や量及び型内の熱の伝達により、限度内で、 より速くより完全な硬化を調整することは可能である。しかしながら、配合業者 は、よく、硬化剤の水準と早期スコーチの水準との間で妥協を迫られる。早期ス コーチは、型キャビティの不完全な充填ひいては欠陥部品を生み出す。付加する と、熱伝達を増加させる試みも、早期スコーチ、欠陥部品及び型キャビティの不 完全な充填を生み出す。 従って、配合したとき、以下のような特性を有するブレーキ部品及び動力伝導 ベルトを供給するエラストマー材料が商業上求められているのである。すなわち 、劇的にブレーキ部品及び又は動力伝導ベルトの原価を上げることなく、劣悪な 環 境で長期間使用しても改良された耐熱性を有し、低温柔軟性を保ち、熱及び又は 極性液体にさらしてもほとんど収縮せず、高剪断粘度及び射出温度により測定さ れる配合物の加工性が改良され、型が充填された後硬化するまでの時間により測 定される硬化速度が改良され、物理的性質及び圧縮永久歪が改良され、布や心線 との接着性が良い高い本来の属性を維持するようなものである。発明の概要 我々は、エチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラストマー性ポ リマーを含む配合物から製造されるブレーキ部品及び又は動力伝導ベルトは、一 般的に、エチレン、α−オレフィン、非共役ジエン(非共役ジエンは、5−エチ リデン−2−ノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、1,6−オクタジエン、5 −メチル−1,4ヘキサジエン、3,7−ジメチル−1、6−オクタジエンやそ れらの組合せから成るグループから選択される)から製造されるブレーキ部品や 、クロロプレンゴムから製造される動力伝導ベルトと比較して、空中や極性液体 のなかで長期間使用しても改良された高温での耐劣化性を有し、より優れた低温 性能を維持し、熱や極性液体にさらしても収縮しないことを発見した。 さらに、エチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラストマー性ポ リマー及びこれらのエラストマー性ポリマーを基材とした配合物から製造される ブレーキ部品や動力伝導ベルトは、低粘度を示す。これにより、前述のエチレン 、α−オレフィン、非共役ジエンのエラストマーを基材とする配合物(ブレーキ 部品)や、クロロプレンゴム配合物(ベルト)より、配合物の加工性が改良され 、硬化速度が速まり、硬化レベルが改良される。 自動車のブレーキ部品及び又は動力伝導ベルトは、エチレン、α−オレフィン 、ビニルノルボルネンのポリマーを含有する。右のポリマーを利用して製造され る配合物は、a)ムーニー粘度(ML 1+4 100℃)は80以下b)モンサ ント・フレキシスの振動ティスクレオメーター(ODR)2000を用いて180 ℃、±3°アークで測定された最高硬化状態(MH−ML)は140daN.m 以上c)ODRを用いて同じ条件で測定したところ、硬化速度は70daN.m/ 分以上d)180℃で10分間硬化させたパッドについて測定したところ、100 % の伸び率での弾性率は5MPa以上e)180℃で12分間硬化させ、150℃で 22時間25%圧縮させたボタンで測定したところ、圧縮永久歪は25%以下と いう特性を有する。図面の簡単な説明 本発明のそれらの及び他の特徴、面及び利点は、下記の記載、請求の範囲及び 添付図面により、より良く理解されるであろう。図1は、ポリマー配合物の分布 における助触媒の影響を示している。発明の説明 本発明の様々な実施例は、特定の種類の二次加工されたエチレン、α−オレフ ィン、ビニルノルボルネンのエラストマー性ポリマー物品及びその用途に関する 。それらの物品は、特定の用途における使用によく適合する特有の特徴を有して いる。それらのポリマーから製造されたブレーキ部品、ブレーキ装置、動力伝導 ベルト、V−ベルト、歯付ベルト等は、例えば、5−エチリデン−2−ノルボル ネン、1,4−ヘキサジエン、1,6−オクタジエン、5−メチル−1、4ヘキ サジエン、3,7−ジメチル−1、6−オクタジエン等を含有するエチレン、α −オレフィン、非共役ジエンのエラストマー性ポリマーといった従来から利用可 能な材料から成形及び又は押出により製造された部品を基にするブレーキ部品、 ブレーキ装置、動力伝導ベルトと比較して、劣悪な環境下で優れた劣化抵抗を示 す。これは、ブタジエンスチレンゴム(SBR)及びそれから誘導された配合物 又はポリクロロプレン(CR)及びそれから誘導された配合物と比較しても同じ ことである。以下に、本発明の範囲内であるブレーキ部品及び又は動力伝導ベル トの二次加工における使用のための特定の好ましいエラストマー性ポリマー、そ れらのエラストマーの好ましい製造方法及び、成形され又は押出された部品の好 ましい用途についての詳細な説明をする。 当業者は、本発明の範囲から逸脱せずに、これらの好ましい実施例に対してい くつかの改変を行い得ることを理解するであろう。例えば、ブレーキ部品及び又 は動力伝導ベルトの特性は、本発明のエラストマー性ポリマーの属性を例示する ために用いられるが、エラストマー性ポリマーは、多数の他の用途を有する。本 明細書における記載が特定的具体的であっても、その記載は、単に本発明の好ま しい実施例を例示する目的のためであり、本発明をそれらの特定の実施例に限定 する趣旨ではない。 本説明中の小見出しの使用は、理解を助けるためにあり、本発明の範囲を限定 することを意図しているのではない。 我々は、ブレーキ部品又は動力伝導ベルト配合物(本出願の便宜上、エラスト マー性ポリマーとは、以下に概説されている多数の他の成分を含んだ「配合物」 の一部であることを意味する)のエチレン、α−オレフィン、非共役ジエンのエ ラストマー性ポリマー部分の、非共役ジエン成分としてビニルノルボルネンを含 有することにより、(一般的にビニルノルボルネン以外のジエンを含むエラスト マー性ポリマーのジエン重量パーセント当量で)より高い硬化状態を有し、一般 的に、同じ硬化状態に達するのにより低い硬化レベルを有し、改良された耐圧縮 永久歪性を有し、従来品と同等以上の空気及び高熱ブレーキ流体の耐老化性を示 すブレーキ部品又は動力伝導ベルトを製造することができることを発見した。 さらに、ブレーキ部品や動力伝導ベルト配合物の基になる、本発明の特定の実 施例のエチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラストマー性ポリマ ーは、一般的に、従来から利用可能なビニルノルボルネン以外の非共役ジエンを 基材とするエチレン、α−オレフィン、非共役ジエンのエラストマー性ポリマー から製造されるブレーキ部品と比較すると、同じ物理的特性を達成するために、 より少量のジエンしか必要としないであろう。比較的少量のビニルノルボルネン は、従来から利用可能な材料と比較すると、より耐熱老化性がよく、本発明の特 定の実施例に基づくブレーキ部品又は動力伝導ベルトの作業温度範囲を拡大し、 又は、耐用年数を延長することにつながる。この特徴により、周囲条件(一般的 に低温要求)又はボンネット下の温度上昇による幅広い現実的な温度範囲で、長 い耐用年数の間、ブレーキ部品や動力伝導ベルトの本発明に記載されるような材 料の使用が可能となる。 一般的に、より均一なよりスムーズなバッチを与え、より短い成形サイクル時 間を導く、改良された加工性を有するブレーキ部品や動力伝導ベルト配合物と、 例えばより広い作業温度範囲で、例えば収縮のような他の重要な特徴を損傷する ような現象のない改良された物理的特性を組合せることは、これまで一般的に難 しいとされてきた。 本発明の様々な実施例のエラストマー性ポリマーを基礎として製造されたブレ ーキ部品及び又は動力伝導ベルトは、エラストマー性ポリマーに加えて、当業者 によく知られている成分を含んでいる。そのような成分はカーボンブラック、加 工助剤、可塑剤、ワックス、補強短繊維、酸化防止剤、促進剤、硬化剤等を含む が、これらに限らない。また、そのような成分のうちのいくつか、又は、全成分 がエラストマー性ポリマーに含まれる(混合される)際に、混合物は配合物とし て知られる。 用語と試験の定義 * エチレン、α−オレフィン、ジエンモノマーのエラストマー性ポリマー 1 フーリエ・トランスファー 本発明の様々な実施例から考えられるブレーキ部品の構成材料には、カップ、 カップリングディスク、ダイヤフラムカップ、ブーツ、チューブ、封止ガスケッ ト、油圧又は空気圧で作動する装置の部品、Oリング、ピストン、弁、弁座、弁 案内及びその他のエラストマー性ポリマーを基剤とする部品又は、当業者に知ら れた金属、プラスチック配合材といったその他の材料と組み合わされたエラスト マー性ポリマーが含まれている。 動力伝導ベルトには、布被覆の平頭のリブを有するV−ベルト、微粉砕短繊維 で補強されたV−ベルト、短繊維でフロック加工され成形されたゴムを有するV −ベルト等の、V−ベルトや歯付ベルトが含まれる。そのようなベルトの横断面 及びリブの数は、ベルトの最終用途、市場の種類、伝導する動力により異なりう る。それらはまた、表面に摩擦面を有する編織布の補強材を用いて表面を平らに することも可能である。エチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラストマー性ポリマー成分 エチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラストマー性ポリマー成 分は、ポリマーの総モルに基づいて50モル%乃至90モル%の範囲で、好まし くは50モル%乃至70モル%の範囲で、より好ましくは50モル%乃至65モ ル%の範囲でエチレンを含んでいる。エラストマー性ポリマーは、0.2モル% 乃至5.0モル%の範囲で、好ましくは0.2モル%乃至3.0モル%の範囲で、 より好ましくは0.2モル%乃至2.0モル%の範囲で、最も好ましくは0.2モ ル%乃至0.8モル%の範囲でビニルノルボルネンを含んでいる。エラストマー 性ポリマーのその他の部分は、一般的に、プロピレン、ブテン−1、ヘキセン− 1、4−メチル−1ペンテン、オクテン−1、デセン−1やそれらの組み合わせ 等から成るグループから選ばれたα−オレフィンによって構成されている。好ま しいα−オレフィンは、プロピレン、ヘキセン−1、オクテン−1である。α− オレフィンは、エラストマー性ポリマーの中に、10モル%乃至50モル%の範 囲で、好ましくは30モル%乃至50モル%の範囲で、より好ましくは35モル %乃至50モル%の範囲で存在してよい。 エラストマー性ポリマーのムーニー粘度は、一般的に、10ML(1+4)1 25℃乃至80MST(5+6)200℃の範囲で、好ましくはML15乃至M ST60の範囲で、より好ましくはML20乃至MST40の範囲である。エラ ストマー性ポリマーは、一般的に、0.1乃至0.7の範囲で、好ましくは0.2 乃至0.7の範囲で、より好ましくは0.3乃至0.6の範囲の枝別れ指数(BI )(測定方法は後述する。)を有する。エラストマー性ポリマーは、数平均分子 量(MnGPC−DRI)に対する重量平均分子量(Mw GPC−LALLS )の比(以下Mw/Mnという。)が2.5以上であり、好ましくは3以上であ り、より好ましくは4以上であり、最も好ましくは5以上である。エラストマー 性ポリマーは、油、すなわち芳香族炭化水素系油、ナフテン系油、パラフィン系 油、好ましくはパラフィン系油により増量することも可能である。油の含有量は 0%乃至200%の範囲で、好ましくは0%乃至100%の範囲で、より好まし くは0%乃至50%の範囲で、変化させることが可能である。低い枝別れ指数、 高いMw/Mnは、優れた加工性を示し、高い枝分れ指数,低いMw/Mnは、 優れた物理的特性を示す。当業者は、また、エラストマー性の特性を最適化する ために、低いMLポリマーと高いMLポリマーの組み合わせが用いられ得ること を理解するであろう。他のブルーキ又は動力伝導ベルト配合物の成分 本願の目的のため、ゴム100部当たりの部(phr)という語の使用と、エ ラストマー性ポリマー100部当たりの部(pphep)という語の使用は、本 願においては同義とみなす。本願の目的のため、「配合物」という語は、エラス トマー性ポリマー及び以下の成分の一つ以上を含むものを意味する。 ・ゴムの補強材に使用されるカーボンブラックは、一般的に、ガス及び又は炭化 水素の燃焼によって作られ、レギュラーファーニスブラックやレギュラーチャ ンネルブラックは20nm乃至100nmの範囲の粒子サイズを有し、サーマ ルブラックは150nm乃至350nmの範囲の粒子サイズを有する。配合物 中の量は、エラストマー性ポリマー100部当たり(pphep)10部乃至 200部の範囲である。 ・プロセス油、好ましくはパラフィン系油は、優れた加工のために配合物の粘性 を調節するため、及び、硬度を70ShoreAの範囲に調整するために、動 力伝導ベルトに加えられることが可能である。配合物中の量は、エラストマー 性ポリマー100部当たり(pphep)0部乃至200部の範囲である。 ・前記配合物中に使用される加工助剤は、無機充填剤上に結合された脂肪酸エス テル又はカルシウム脂肪酸石鹸の混合であることが可能である。これらは、配 合物の混合及び配合物の型への充填を助けるために用いられる。量は、0.5 乃至5(pphep)の範囲である。 ・加工助剤の他の種類は、低分子量ポリエチレン(コポリマー)ワックス又はパ ラフィン系ワックスであることが可能である。量は、0.5乃至5(pphe p)の範囲である。 ・長期間の耐熱老化性を改良するため、例えば、キノリン(TMQ:トリメチル ヒドロキシキノリン)やイミダゾール(ZMTI:亜鉛メルカプトトルイルイ ミダゾール)といった酸化防止剤を加えることが可能である。量は、0.5乃 至5(pphep)の範囲である。 ・助剤(Coagent)とは、以下の方法により、過酸化物架橋結合濃度を改良する ために用いられるものである。その方法とは、ひとつは、硫黄、チウラム(T MTDS又はDPPT)(典型的には0.3pphep)又はメタクリレート (EDMA又はTMPTM)又は変形メタクリレート(亜鉛ジアクリレート又 は亜鉛ジメタクリレート)及びマレイミド(HVA)(典型的には0.5乃至 5pphep)のような付加機構によるものであり、もうひとつは、1,2ポ リブタジエン又はアルキルシアヌレート(TAC)(典型的には0.5乃至5 pphep)及びそれらの組合せのようなトランスファー機構によるものであ る。 ・短繊維は、動力伝導ベルトのモジュラス、及び、ベルトが回転工具によって研 磨され精密にV字型を形成する能力を改良するために、動力伝導ベルトに加え ることができる。その繊維には、綿、ポリアミド、ポリエステル、アラミド等 を使用することが可能である。綿はベルトの製造において、今日最もよく使用 されている。フェノール樹脂又は極性ポリオレフィンのような相溶 化用薬剤を、ポリマーと極性短繊維との間の凝着力を増強するために使用する ことが可能である。繊維の量は、1から50pphepの間であり、好ましく は15pphepである。 ・硬化剤 高温老化作用に抵抗する目的で、エチレン、α−オレフィン、ビニルノルボ ルネンのエラストマー性ポリマーを硬化するため、過酸化物が使用される。最も よく用いられるのは、ブチルペルオキシベンゼン、ブチルペルオキシ−ヘキサン 、ジクミルペルオキシド、ブチルペルオキシ−バレレート、ブチルペルオキシメ チル−シクロヘキサン又はこれらの混合物等である。典型的な量は、100パー セント活性化ベースに基づいて計算すると、1乃至5pphepの範囲である。 下記の配合表に基づいて配合された配合物は以下の特性を有する: a) ムーニー粘度は、ML(1+4)100℃で80以下、好ましくは70以 下、より好ましくは60以下、最も好ましくは50以下である。 b) 最大硬化状態(MH−ML)は、ODRにより180℃、±3°アークで 測定して140daN.m以上、好ましくは170daN.m以上、より好ま しくは190daN.m以上、最も好ましくは200daN.m以上である。 C) 硬化速度は、70daN.m/分以上、好ましくは80daN.m/分以上 、より好ましくは90daN.m/分以上、最も好ましくは毎分100daN .m/分以上である。 d) 100%モジュラスは、5MPa以上、好ましくは7MPa以上、より好 ましくは9MPa以上、最も好ましくは11MPa以上である。 e) 150℃で22時間の圧縮永久歪は25%以下、好ましくは20%以下、 より好ましくは15%以下、最も好ましくは10%以下である。配合物の特徴 ブレーキ部品に用いられる場合の典型的な配合表 動力伝導ベルトの適用に用いられる典型的な配合表 (1) キャボットコーポレーション(Cabot corp.) (2) PPG Co. (3) エクソン(Exxon Co.) (4) アクロケム(Akrochem Co.) (5) シル・ウント・ザイラハーAG(Schill und Seilacher AG) (6) モンサント(Monsanto Co.) (7) サートマー(Sartomer) (8) ハーキュリーズ(Hercules)エチレン、α−オレフィン、非共役ジエンのエラストマー性ポリマー成分の製造 方法 ポリマーの主鎖に組み込まれているビニルノルボルネンの中の、垂下二重結合 のチーグラー重合が、高度に枝別れしたエチレン、α−オレフィン、非共役ジエ ンのエラストマー性ポリマーを製造すると信じられている。この枝別れの方法に より、例えばターモノマーとしてエチリデンノルボルネンを含むカチオン反応で 枝別れしたエチレン、α−オレフィン、非共役ジエンのエラストマー性ポリマー に通常伴っているゲルが実質的に除去されている、エチレン、α−オレフィン、 非共役ジエンのエラストマー性ポリマーの製造が可能になる。実質的にゲルが除 去されているビニルノルボルネンを含むエチレン、α−オレフィン、非共役ジエ ンのエラストマー性ポリマーは、日本国特許公開公報第151758号及び日本 国特許公開公報第210169号で論じられている。それらは米国特許実務の目 的のために本明細書に援用して組み込まれる。 本発明に適したポリマーを合成するための前記の文献の好ましい実施例は以下 のとおりである。 用いられる触媒は、VOCl3(バナジウムオキシトリクロリド)又はVCl4 (バナジウムテトラクロリド)である。助触媒は、(i)エチルアルミニウムセ スキクロリド(SESQUI)(ii)ジエチルアルミニウムクロリド(DEAC) 又は(iii)ジエチルアルミニウムクロリドとトリエチルアルミニウム(TEA L)の当量混合物から選ばれる。図1に示されるように、助触媒の選択は、ポリ マー中の組成分布に影響する。考慮される他の触媒及び助触媒は、前に組み込ま れた二つの日本国特許公開公報で論じられている。より広い組成分布をもつポリ マーは、より劣化した低温特性を与えることが予想される。重合は、20℃乃至 65℃の範囲の温度で、6分乃至15分の範囲の滞留時間で、7kg/cm2圧力で 継続的に撹拌されるタンク反応器のなかで行われる。バナジウムのアルキルに対 する濃度は、1対4乃至1対10である。反応器に搬入される触媒1クラム当た り、0.3kg乃至1.5kgのポリマーが製造される。ヘキサン溶剤中のポリマー 濃度は、重量で3%乃至7%の範囲にある。 製造されるポリマーは以下のような分子の特徴を有している。 デカリン中135℃で測定される極限粘度は、1g当たり0.5dl乃至5.0 dlである。分子量分布(Mw/Mn)は、2.5より大きいか又は同じである 。 枝分れ指数は0.2乃至0.7の範囲である。 過酸化物硬化の際に、ビニルノルボルネンを含有するエチレン、α−オレフィ ン、非共役ジエンのエラストマー性ポリマーは、例えば、エチリデンノルボルネ ンターモノマーを含むエチレン、α−オレフィン、非共役ジエンのエラストマー 性ポリマーと比較して、同じ硬化状態に達するのにより少量の過酸化物で足りる 。エチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラストマー性ポリマーを 使用する場合、典型的には、20%乃至40%低い過酸化物の消費が、一定のジ エン含有量で実現され得る。また、過酸化物硬化でビニルノルボルネンが効率的 に高架橋密度を与えるので、一般的にエチリデンノルボルネンポリマーと同一の 硬化状態に達するのに必要な全ジエン量を減少することが許される。これは、結 果的に、一般的により少量のジエンを組み込むことにより、耐熱老化性を増強す ることになる。この改良された加工性、より少量の過酸化物の使用及び増強され た耐熱老化性の特異な組合せは、従来のエチリデンノルボルネンやその他の非共 役ジエンにない、エチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラストマ ー性ポリマー(ターポリマー又はテトラポリマー)により供給される利点である 。 エチレン、α−オレフィン、非共役ジエンのエラストマー性ポリマーにおける 相対的な分岐度は、枝分れ指数ファクターを用いて測定される。このファクター を計算するには、一連の3つの、溶液中のポリマーの特性の実験的測定1が必要 である。3つの測定とは、以下のとおりである。 (i)ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)を用いた後、低角度の光の散乱(L ALLS)技術を用いて測定された重量平均分子量(Mw,LALLS) (ii)差屈折率検出器(DRI)(GPCと共に)を用いて測定された重量平均分 子量(Mw,DRI)及び粘度平均分子量(Mv,DRI) (iii)デカリン中135℃で測定された固有粘度(IV) 最初の二つの測定は、トリクロロベンゼン中のろ過されたポリマーの稀薄溶液 を用いたGPCの中でなされる。 平均枝分れ指数は、以下のように定義される。 1 ファーストレーテ(Verstrate)、ゲアリー(Gary)「エチレン、 プロピレンのエラストマー」高分子科学工業大辞典(Encyclopedia of Polmer Science and Enineerin) 6,第 2版(1986) ここに、 Mv,br=k(IV)1/a;であり、 Mv,brは、枝分れポリマーの粘度平均分子量であり、「a」は、マーク・ハ ウウィンク定数(デカリン中135℃でエチレン、α−オレフィン、ジエンモノ マーのエラストマー性ポリマーでは0.759である)である。 式(1)からは、直鎖状ポリマーの枝分れ指数は1.0であり、枝分れポリマ ーの分岐度は、直鎖状ポリマーに関連して定義されることがわかる。(Mw)br anch>(Mw)linearの定数(Mn)においては、枝分れポリマーの枝分れ指数 は、1.0より小さく、枝分れ指数値が小さいことは、枝分れ量が多いことを示 す。この方法は、相対的な分岐度のみを表示したものであり、例えば核磁気共鳴 のような直接測定を用いて測定されるであろう枝分れ量を表示したものではない ことを注意しなければならない。 枝分れ及びそれが分子量分布に及ぼす影響を測定する他の方法は、ムーニー・ リラクゼーション・エリア(MLR)(ASTM1646)の使用を通じて行わ れる。定数(Mooney)において、MLRは枝分れ及び分子量分布の影響を受けや すい。同一のムーニー粘度と比較すると、より多く枝分れした及び又はより広く 分子量が分布しているポリマーは、より高いMLRを示す。 エチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラストマー性ポリマーの 合成は、実験室のパイロット単位(出力は1日に4kg)で行われる。 上記モノマーの重合用触媒のメタロセン(metallocene)に、本発明のグルー プ4遷移金属化合物を活性触媒状態に活性化させる能力のある化合物を加え、活 性化触媒を調製することが考えられる。適した活性化剤は、イオン化非配位性ア ニオン先駆物質及びアルモキサン活性化化合物を含み、いずれもメタロセン触媒 の分野においてよく知られている。 さらに、本発明のグループ4遷移金属化合物のカチオン及び非配位性アニオン から成る活性イオン触媒合成物は、グループ4遷移金属化合物とイオン化非配位 性アニオン先駆物質の反応を発生させる。活性化反応は、プロトン化、アンモニ ウム又はカルボニウム塩イオン化、金属カチオンイオン化やルイス酸イオン化等 の方法により、典型的には、R1又はR2の抽出により、アニオン先駆物質がメ タロセンをイオン化するものである。この活性化の重要な特徴は、グループ4遷 移金属化合物のカチオン化、及び、これにより得られる適合している非配位性の 、又は弱く配位している(これも非配位の定義の中に含まれている)アニオンに よるイオン安定化であり、このアニオンは本発明の共重合性モノマーにより置換 可能である。例えば、欧州特許公開第277,003号、欧州特許公開第277, 004号、米国特許第5,198,401号、米国特許第5,241,025号、米 国特許第5,387,568号、国際公開第91/09882号、国際公開第92 /00333号、国際公開第93/11172号及び国際公開第94/0350 6号には、グループ4遷移金属触媒化合物と非配合性アニオン先駆物質との使用 、重合過程におけるそれらの使用及び、不均質触媒を調製するためにそれらを支 持する手段が記載されている。アルモキサン化合物、典型的にはアルキルアルモ キサンによる活性化は、その機構についてはよく定義されていないが、それにも かかわらず、例えば米国特許第5,096,867号のように、グループ4遷移金 属化合物触媒とともに使用することはよく知られている。これらの米国資料は、 米国特許実務の目的で本願に援用して組み込まれる。実施例 実施例1 実施例1は、VOCl3触媒及びエチルアルミニウムセスキクロリド助触媒を 使用して製造したエチレン、プロピレン、ビニルノルボルネンのエラストマー性 ポリマーである。 エチレンは、51.6重量パーセント存在する。ビニルノルボルネンは1.7重 量パーセント存在する。ターポリマーの残りは、プロピレンからできている。粗 ポリマーのムーニー粘度ML(1+4)は125℃で21、ムーニーリラクゼー ションMLRは145であり、これは枝分れ量が多いことを示している。実施例2 実施例2は、触媒としてVCl4を使用するほか、実質的に実施例1と同じ方 法で重合されている。エチレンの含有率は48.9重量パーセントであり、ビニ ルノルボルネンの含有率は約1.9重量パーセントである。同じく、エラストマ ー性ポリマーの残りはプロピレンからできている。この実施例において、エラス トマーのムーニー粘度ML(1+4)125℃は20であり、ムーニーリラクゼ ーション(MLR)は206である。これは、実施例1と比較してより枝分れ量 が多いことを示し、一般的には、配合作業中の改良された加工性を意味する。比較実施例3 比較実施例3は、従来のチーグラー重合触媒を用いて調製されたエチレン/プ ロピレン/エチリデンノルボルネンターポリマーである。製品は、カチオン枝分 れを促進するために、アンモニアなしにひとつの反応機の中で製造される。 目的は、ポリマーをゲル化するには十分ではない程度の枝分れ量を付加するこ とにより、加工性を改良することにある。一般的に、枝分れはゴムを可塑化し、 充填剤の組込み及び充填剤の分散をより容易にする。実質的に、ブレーキ部品配 合物のなかには油性又は液体可塑剤がないので、この用途において、それは特に 重要である。ポリマーは、47.5重量パーセントのエチレン含有率、5.1重量 パーセントのエチリデンノルボルネン含有率を有し、エラストマー性ポリマーの 残部はプロピレンである。ムーニー粘度ML(1+4)125℃は17であり、 ムーニーリラクゼーションは98である。これらのデータからわかるように、当 量分子量では、この技術を用いた場合の枝分れは、ムーニーリラクゼーションテ スト(MLR)に示されるように、エチレン、α−オレフィン、ビニルノルボル ネンのエラストマー性ポリマーほどには効率がよくない。比較実施例4 比較実施例4は、分子量分布を広げるために重合され、米国特許実務の目的で 、本明細書に援用により組み込まれている米国特許第4,722,971号に記載 されている構造のものが製造されている。 この特別の実施例において、エチレン含有率は48.3重量パーセント、エチ リデンノルボルネン含有率は5.0重量パーセントであり、ポリマーの残部はプ ロピレンから成る。ムーニー粘度ML(1+4)125℃は26であり、ムーニ ーリラクゼーションは146である。 得られるポリマーは、実施例1と同じムーニーリラクゼーションを有するが、 より高いムーニー粘度を有し、これは、実施例1及び2と比較して加工性が低い ことを示す。実施例5乃至9 実施例5乃至9は、商業的に利用可能なエチレン、α−オレフィン、エチリデ ンノルボルネンのエラストマー性ポリマー{エクソン・ケミカル・カンパニーか ら入手可能なVistalon(登録商標)2504}と同様に、実施例1乃至 4のエラストマーを利用した。Vistalon2504は、約50重量パーセ ントのエチレン含有率、約4乃至5の重量パーセントのENB含有率を有し、残 りはプロピレンである。この製品の主要ムーニー粘度ML(1+4)125℃は 26であり、主要ムーニーリラクゼションは70である(表II)。すべての材料は 表Iに示されるように配合される。ムーニー粘度、ムーニースコーチ時間及び振 動ディスクレオメーター(ODR)データを含む物理的特性は、5つのサンプル について試験される。実施例5乃至9の配合物の配合条件は表IIに示されている 。表IIからわかるとおり、実施例5,6,7の配合過程における加工性は適切で ある。なぜなら、射出成形機に装入するために必要な形のストリップを作るため に、オープンミル上でのスムーズな取り扱い及び容易なシートオフを提供するか らである。実施例8及び9の加工性は、バッチの高い剛性のため、バッチを開放 形ロール機で取り扱う際、作業員に困難を与える。即ち、高いバッギング(baggi ng)、難しいナイフカット、容易でないシートオフを示し一般的により不適切で ある。表Iの配合物のムーニー粘度からわかるように、エチレン、α−オレフィ ン、ビニルノルボルネンのエラストマー性ポリマーに基づく2つの配合物(実施 例5及び6)は、100℃で測定すると、実質的に、より低いムーニー粘度を有 し、一般的に、配合過程及び材料を鋳型に圧入する過程のいずれにおいても加工 性が改良されて容易になる。実施例9に示される商業的に利用可能なエラストマ ーは、明確に区別できる高いムーニー粘度を有し、これは、移動又は圧入が困難 な非常に硬い配合物であることを示している。 振動ディスクレオメーター(180℃、±3°アークのモンサントODR20 00E)で測定した硬化特性は、エチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネ ンのエラストマー性ポリマー配合物の、MHとMLの差により測定された、より 高い硬化状態を示している。架橋密度は、これらの種類のポリマーの場合、より 効果的である(表I)。同一の装置で測定された硬化速度は、ラジカル種を通じて 炭素−炭素架橋が生成される速度を示し、エチレン、α−オレフィン、エチリデ ンノルボルネンのエラストマー性ポリマーに対するエチレン、α−オレフィン、 ビニルノルボルネンのエラストマー性ポリマーの利点を示している(表I)。ゴム 配合業者にとって、生産性を増すために高い硬化速度を有していることは利点で ある。 表IIIは、実験用の電気プレス中で180℃で10分間硬化されたASTM D 412によって定義されたパッドについて測定されたエラストマー性配合物の物 理的性質を示す。 表IIIは、同値の硬度で、ビニルノルボルネンのポリマーのモジュラスが一般 的にエチリデンノルボルネンを含むポリマーのモジュラスよりも高いことを示す 。これは、より高い硬化状態に典型的な特徴であり、例えばブレーキ工程の間非 常な高圧を受けるブレーキカップのようなものへの用途に有益である。実施例5 及び6の引張強さは、一般的に、エチリデンノルボルネンを用いて作られた例の 場合と同じ範囲にある。なぜならこれらのポリマー中の平均分子量はほぼ同じで あるからである。破断点伸びの値も、また、エチレン、α−オレフィン、ビニル ノルボルネンのエラストマー性ポリマーの高い架橋度を反映する。空気老化デー タは、とりわけ、実施例5及び6の2つのビニルノルボルネンを含むエラストマ ー性ポリマーが、一般的に、空気老化した後も重量を減らさないことを示してい る。ブレーキ部品は、よく、その有効寿命の間収縮しないことが要求されている ことを考慮すると、これは重要な要素である。なぜなら、そのような収縮は、ブ レーキ機構の破損点となりうるからである。さらに、注目すべきは、原料の圧縮 永久歪値である。それは、圧縮永久歪に対する抵抗が強いこと、及び、よく規格 を満たすことを示している。このように少ない圧縮永久歪量では、さらに大きな 改良は望めない。なぜなら、ポリマー組成物に物理的限界があるからである(エ チレン含有量及び分子量)。 低温特性は、ダイナミック・メカニカル・サーマル・アナライザー(DMTA) を用いる方法により、配合物のガラス移転温度を測定することにより、測定され る。それは、毎秒2℃のランピングで−70℃から150℃の温度の範囲で、0 .62mmの振幅で、1ヘルツの剪断振動のジュアル・キャンティレバー・ベンデ ィング・モード(dual cantilever bending mode)で、硬化ゴムの動的損失正接 を測定する。結果は、同量のエチレン含有量で、エチリデンノルボルネンを含む 最良のエチレン、α−オレフィン、非共役ジエンのエラストマー性ポリマーは、 ビニルノルボルネンを含むエラストマー性ポリマーが−44.1℃でタンジェン トδ最大値を有するのと比較して、より高温の−41.9℃でタンジェントδ最 大値を有することを示している。これは、ビニルノルボルネンを含むエラストマ ー性ポリマーが、ブレーキ部品に、今日、部品製造業者により要求されている低 温柔軟性を提供することを示している。実施例10 実施例10は、VCl4触媒及びEASC(エチルアルミニウムセスキクロリ ド)助触媒を使用したエチレン、プロピレン及びビニルノルボルネンの重合方法 を示している。 エチレンは50重量パーセント存在する。ビニルノルボルネンは、2.6重量 パーセント存在する。ターポリマーの残りはプロピレンから成る。ゴム100部 につき39部(pphep)のポリマーのムーニー粘度ML(1+4)125℃は49で あり、ムーニーリラクゼーション(MLR)は990である。これは、枝分れ量 が多いことを示している。このエチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネン のエラストマー性ポリマーは、製造及び配合過程における加工を容易にするため 、ゴム100部につき39部のパラフィン系石油により増量される。理由は、こ の用途で選択されたエチレン、α−オレフィン、エチリデンノルボルネンのエラ ストマー性ポリマーの高分子量に関係する。実施例11 (予測実施例) ベルトに使用されている対照エラストマーは、デュポン社から入手可能のNe oprene(登録商標)のセメント用GRT、引張ゴム用GK、圧縮ゴム用G Wのような、クロロプレンポリマーである。これらのポリマーは、酸化亜鉛(5 pphep)、酸化マグネシウム(3pphep)及びステアリン酸(1pph ep)に基づく硬化系を使用し、160℃で20分間成形機の中で加硫される。 硬度は、70乃至80Shore Aであり、100%モジュラスは5Mpa以 上、引張強さは14Mpa以上である。前記のポリクロロプレンを実施例1乃至 4及び10に記載されたエチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラ ストマー性ポリマーに置換することにより、一般的に、同一の硬度、100%モ ジュラス及び物理的特性が与えられるとともに、125℃又は150℃の温度で 1000時間空気老化した後の、その物理的特性の保持度が相当改良されている 。エチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラストマー性ポリマーは 、ベルトの有効寿命を、ベルトの調製技術次第で、ポリクロロプレンから調製さ れた同様のベルトの2倍乃至6倍の範囲で増長させる。 動力伝導ベルトは、また、デュポン社のACSMアルキル化クロロスルホン化 ポリエチレン又はバイエル社の水素化アクリロニトリルゴムHNBRのような他 のエラストマー性ポリマーを用いて製造されることが可能である。そのようなベ ルトは、高温での予想耐用年数を実質的に増長させるが、原価は、同様のエチレ ン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラストマー性ポリマー系の動力伝 導ベルト配合物よりもかなり高い。結論 本発明は、特定の好ましい例を参照しながら相当詳細に記述されているが、他 の例も可能である。例えば、ブレーキ部品及び動力伝導ベルトが例示されている か、他の使用もまた考えられる。よって、添付されている特許請求の精神及びそ の範囲は、本願に含まれる好ましい例の記載に限られるものではない。 *カーボンブラック組み込み

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.少なくとも1つのエチレン、α−オレフィン、ビニルノルボルネンのエラス トマー性ポリマーを含有する配合物から製造される動力伝導ベルトであって、 該エラストマー性ポリマーを含有する前記配合物は、 a)ムーニー粘度ML(1+4)100℃が80以下 b)180℃、±3°アークのODRで測定された硬化状態(MH−ML) が140daN.m以上 c)硬化速度が70daN.m/分以上 d)100%モジュラスが5MPa以上 e)150℃で22時間圧縮した圧縮永久歪が25%以下 である、動力伝導ベルト。 2.前記エラストマー性ポリマーは50乃至90モル%、好ましくは50乃至6 5モル%の範囲で前記エチレンを含み、前記ビニルノルボルネンは0.2乃至 5モル%、好ましくは0.2乃至2.0モル%の範囲で存在し、前記α−オレフ ィンは10乃至50モル%の範囲で存在し、前記モル%は前記エラストマー性 ポリマーの総モルに基づき、前記エラストマー性ポリマーのムーニー粘度ML (1+4)125℃は10乃至80MST、好ましくは15乃至60MST、 より好ましくは20乃至40MSTの範囲である、請求項1に記載の動力伝導 ベルト。 3.前記α−オレフィンは、プロピレン、ブテン−1及びオクテン−1からなる グループから選ばれる、請求項1に記載の動力伝導ベルト。 4.前記配合物は、 a)ムーニー粘度ML(1+4)100℃が70以下 b)180℃、±3°アークのODRで測定された硬化状態(MH−ML)が 、190daN.m/分以上 c)ODRで測定された硬化速度が80daN.m/分以上 d)100%モジュラスが7MPa以上 e)150℃で22時間圧縮した圧縮永久歪が15%以下 である、請求項2に記載の動力伝導ベルト。 5.前記エラストマー性ポリマーは、エラストマー性ポリマーの総モルに基づい て、前記エチレンを50乃至65モル%、前記ビニルノルボルネンを0.2乃 至0.8モル%含み、前記α−オレフィンは35乃至50モル%存在し、前記 α−オレフィンはプロピレンであり、前記エラストマー性ポリマーは0.1乃 至0.7の範囲の枝分れ指数を有し、前記ポリマーを含有する前記配合物は、 a)ムーニー指数ML(1+4)100℃が50以下 b)硬化状態(MH−ML)が200daN.m以上 c)硬化速度が100daN.m/分以上 d)100%モジュラスは9MPa以上 e)150℃で22時間圧縮した永久圧縮歪が10%以下 である、請求項1に記載の動力伝導ベルト。 6.前記動力伝導ベルトは、Vベルト、歯付ベルト又は平ベルトのいずれかであ る、請求項5に記載の動力伝導ベルト。 7.前記エラストマー性ポリマーは、少なくとも2つのエラストマー性ポリマー の配合物であり、そのうちの1つは10以下のムーニー粘度(ML)、他方は 10以上のムーニー粘度(ML)を有し、それぞれ前記の範囲の任意の部分か ら選ばれている、請求項1に記載の動力伝導ベルト。
JP10514938A 1996-09-20 1997-09-19 乗り物用動力伝導ベルト Pending JP2001500910A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/717,376 US5698650A (en) 1995-06-14 1996-09-20 Elastomeric vehicle brake parts and power transmission belts
US08/717,376 1996-09-20
PCT/US1997/016752 WO1998012254A1 (en) 1996-09-20 1997-09-19 Vehicle power transmission belts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001500910A true JP2001500910A (ja) 2001-01-23
JP2001500910A5 JP2001500910A5 (ja) 2005-05-12

Family

ID=24881783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10514938A Pending JP2001500910A (ja) 1996-09-20 1997-09-19 乗り物用動力伝導ベルト

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5698650A (ja)
EP (1) EP0927225B1 (ja)
JP (1) JP2001500910A (ja)
KR (1) KR100333205B1 (ja)
CN (1) CN1228104A (ja)
AU (1) AU726741B2 (ja)
BR (1) BR9711528A (ja)
CA (1) CA2257859A1 (ja)
DE (1) DE69713780T2 (ja)
EA (1) EA001525B1 (ja)
ES (1) ES2176787T3 (ja)
WO (1) WO1998012254A1 (ja)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5763533A (en) 1996-12-10 1998-06-09 Exxon Chemical Patents Inc. Electrical devices including ethylene, α-olefin, vinyl norbornene elastomers and ethylene α-olefin polymers
US5952427A (en) * 1996-12-10 1999-09-14 Exxon Chemical Patents Inc. Electrical devices including ethylene, α-olefin, vinyl norbornene elastomers and ethylene α-olefin polymers
CN1206270C (zh) * 1998-06-03 2005-06-15 三星皮带株式会社 橡胶组合物及使用这种橡胶组合物的传动带
AU4844799A (en) * 1998-10-09 2000-05-01 Exxon Chemical Patents Inc. Elastomeric polymer vehicle parts having improved low temperature compression set
EP1124900B1 (en) * 1998-10-29 2004-12-08 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Ethylene alpha-olefin elastomeric polymer compositions having improved extrusion processability
US6464607B1 (en) 1999-12-15 2002-10-15 The Goodyear Tire & Rubber Company Power transmission belt
JP3698625B2 (ja) * 2000-09-08 2005-09-21 バンドー化学株式会社 伝動ベルト
CA2338900A1 (en) * 2001-02-28 2002-08-28 Bayer Inc. Articles for dynamic load applications
ATE461947T1 (de) * 2002-02-08 2010-04-15 Exxonmobil Chem Patents Inc Multimodale ethylen-, alpha-olefin- und dien- polymere, verfahren zu ihrer herstellung und vorrichtungen, die derartige zusammensetzungen enthalten
US7271209B2 (en) 2002-08-12 2007-09-18 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Fibers and nonwovens from plasticized polyolefin compositions
KR101008786B1 (ko) 2002-08-12 2011-01-14 엑손모빌 케미칼 패턴츠 인코포레이티드 가소화된 폴리올레핀 조성물
US7531594B2 (en) 2002-08-12 2009-05-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Articles from plasticized polyolefin compositions
US8003725B2 (en) 2002-08-12 2011-08-23 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Plasticized hetero-phase polyolefin blends
US7998579B2 (en) 2002-08-12 2011-08-16 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polypropylene based fibers and nonwovens
US8192813B2 (en) 2003-08-12 2012-06-05 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Crosslinked polyethylene articles and processes to produce same
US8389615B2 (en) 2004-12-17 2013-03-05 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Elastomeric compositions comprising vinylaromatic block copolymer, polypropylene, plastomer, and low molecular weight polyolefin
ATE555166T1 (de) 2005-07-15 2012-05-15 Exxonmobil Chem Patents Inc Elastomere zusammensetzungen
US7863364B2 (en) * 2006-01-17 2011-01-04 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process for making dynamically-loaded articles comprising propylene-based elastomers, composition for use in such processes, and article made using such processes
US8975334B2 (en) 2009-07-23 2015-03-10 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Crosslinkable propylene-based copolymers, methods for preparing the same, and articles made therefrom
DE102010017782A1 (de) * 2010-05-03 2011-11-03 Contitech Antriebssysteme Gmbh Kraftübertragungsriemen, insbesondere Zahnriemen
DE102011121656A1 (de) 2011-12-20 2013-06-20 Arntz Beteiligungs Gmbh & Co. Kg Riemen mit mehrschichtig imprägnierter Textilauflage
US10766981B2 (en) 2014-09-30 2020-09-08 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Bimodal polypropylenes and method of making same
CN106795348B (zh) 2014-10-06 2020-09-15 埃克森美孚化学专利公司 含有无定形乙烯弹性体的热塑性聚烯烃
CN106699949B (zh) * 2015-07-23 2019-12-24 中国石油化工股份有限公司 一种乙烯-α烯烃-非共轭二烯烃聚合物及其制备方法
US10822481B2 (en) 2017-01-05 2020-11-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Thermoplastic polyolefin compositions with ethylene-propylene copolymers
EP3752554B1 (en) 2018-02-14 2023-05-31 Dow Global Technologies LLC Ethylene/alpha-olefin interpolymer compositions with improved continuous high temperature resistance

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58191705A (ja) * 1982-05-06 1983-11-09 Mitsui Petrochem Ind Ltd エチレン共重合ゴム
US4882406A (en) * 1983-06-15 1989-11-21 Exxon Research & Engineering Company Nodular copolymers formed of alpha-olefin copolymers coupled by non-conjugated dienes
EP0204842B1 (en) * 1984-12-14 1991-05-29 Exxon Research And Engineering Company Nodular copolymers formed of alpha-olefin copolymers coupled by non-conjugated dienes
JPS61151758A (ja) * 1984-12-26 1986-07-10 Nec Corp メモリバツクアツプ方式
JPS61206888A (ja) * 1985-03-08 1986-09-13 豊田合成株式会社 高圧ゴムホ−ス
JPH0627129B2 (ja) * 1985-10-31 1994-04-13 三井石油化学工業株式会社 塩素化ゴム
JPS62210169A (ja) * 1986-03-10 1987-09-16 Nissan Motor Co Ltd 車両用実舵角制御装置
JPH0796629B2 (ja) * 1987-06-29 1995-10-18 日本ゼオン株式会社 ゴム組成物
JP2546849B2 (ja) * 1987-08-26 1996-10-23 三井石油化学工業株式会社 熱可塑性樹脂用改質剤
US5571883A (en) * 1995-06-14 1996-11-05 Exxon Chemical Patents Inc. Elastomeric vehicle vibration damping devices

Also Published As

Publication number Publication date
US5698650A (en) 1997-12-16
KR20000048489A (ko) 2000-07-25
WO1998012254A1 (en) 1998-03-26
EA001525B1 (ru) 2001-04-23
AU4489597A (en) 1998-04-14
BR9711528A (pt) 1999-08-24
EA199900269A1 (ru) 1999-12-29
AU726741B2 (en) 2000-11-16
KR100333205B1 (ko) 2002-04-18
DE69713780D1 (de) 2002-08-08
CN1228104A (zh) 1999-09-08
ES2176787T3 (es) 2002-12-01
EP0927225B1 (en) 2002-07-03
CA2257859A1 (en) 1998-03-26
DE69713780T2 (de) 2002-10-31
EP0927225A1 (en) 1999-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001500910A (ja) 乗り物用動力伝導ベルト
US6686419B2 (en) Multimodal ethylene, alpha-olefin and diene polymers, processes for making and devices comprising such compositions
KR100411923B1 (ko) 엘라스토머성차량진동댐핑장치
WO2018130189A1 (zh) 橡胶组合物及加工方法,及应用其的输送带和生产方法
WO2024134953A1 (ja) リトレッドタイヤ
WO2019182949A1 (en) Elastomeric propylene-alpha-olefin-diene terpolymer compositions
US5807946A (en) Vehicle parts comprising ethylene/2-olefin/vinylnorbornene elastomeric polymers
KR100405102B1 (ko) 차량용엘라스토머성호스
CN116178802B (zh) 一种高屈挠高粘接天然/顺丁橡胶混炼胶及其制备方法
JP2005513208A (ja) シクロオレフィンポリマーを含むタイヤ、トレッドバンド、およびこれらに使用されるエラストマー組成物
KR20010075609A (ko) 저온 압축영구변형성이 개선된 탄성중합체 자동차 부품
MXPA99002658A (en) Vehicle power transmission belts
JP2020063352A (ja) 空気入りタイヤ
JP2024087585A (ja) 積層体、積層体の製造方法、及びタイヤ
JP2024118953A (ja) 複合体及びその製造方法
JP2021080337A (ja) ゴム組成物及びタイヤ
JP2020094110A (ja) 重荷重用タイヤ用ゴム組成物及び重荷重用タイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040921

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040921

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060411

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061017

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20070117

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20070305

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070612