駆動ベルトを製造するためのフッ素化添加剤含有エラストマー組成物及びその用途
本発明は、ＮＢＲ、ＨＮＢＲ、ＸＨＮＢＲ、ＥＰ（Ｄ）Ｍ、及びマレイン化ＥＰＤＭから成る群から選択されるポリマーと、ポリマーの結合部にて結合を形成して側鎖を形成するように適合された化合物とから得られる分岐ポリマーを含むエラストマー組成物に関する。この化合物は、パーフルオロアルキル官能基と、二重結合と反応するのに適した官能基とを含む基Ｙを含む。好ましくは、Ｙ＝Ｆ（ＣＦ２ＣＦ２）ｍであり、ｍは２〜２０の範囲にある。基Ｒが、二重結合Ｃ＝Ｃ、三重結合Ｃ≡Ｃ、アルコール官能基、カルボン酸官能基、エステル官能基、アクリル官能基、メタクリル官能基から成る群から選択される。また、本発明は、駆動ベルトのための本体混合物としての組成物の用途、及び、この駆動ベルトの、オイルバス中での用途に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動ベルトを製造するための（詳細には、歯付ベルト及びポリ−Ｖベルトのための本体混合物の構成要素としての）、パーフルオロアルキル官能基を含むエラストマー組成物及びその用途に関する。さらに、本発明は、オイルに直接接触している、又は部分的に浸漬されているこの歯付ベルトの用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動ベルトは、一般に、長手方向の複数の糸状耐久性インサート（「コード」（“ｃｏｄｅ”）とも称される）が埋め込まれたエラストマー体と、被覆布（ｃｏａｔｉｎｇ
ｆａｂｒｉｃ）により覆われた複数の歯とを含む。これらの歯は、複数のレース又はポリ−Ｖベルトにおいては長手方向に配置されることができ、歯付ベルトにおいては横方向に配置され得る。
【０００３】
ベルトの構成要素の各々が、ベルトが故障する危険性を低減するように、且つ、特定の伝達力を増大させるように、機械的耐久性に関する性能を高めることに寄与している。
【０００４】
被覆布は耐摩耗性を高め、それにより、ベルトの作用面を、ベルト歯の側部と上部とが擦れること、及び、ベルトと相互作用するプーリのレースの側部と底部とが擦れることによる摩耗から保護する。
【０００５】
また、被覆布は、作用面の摩擦係数を低減し、歯の変形可能性を低減し、また、特には、歯の根元を強化し、それにより、歯の損傷を回避する。
【０００６】
コードは、特に、ベルトに要求される機械的特性を保証することに寄与し、また、詳細には、時間が経過してもベルトの性能が維持されることを保証するベルト自体の弾性率に実質的に寄与する。
【０００７】
コードは、一般に、高弾性繊維を複数回捩ることにより形成され、その後、コードを取り囲む本体混合物（ｂｏｄｙ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）とコード繊維との適合性を高めるのに適した化合物（例えば、接着剤（“ａｄｈｅｓｉｖｅｓ”）として機能するエラストマーラテックス）により処理される。
【０００８】
最後に、本体混合物は、様々な要素を結合することを可能にする。また、本体混合物は適切な硬度を有さなければならず、且つ、ベルト自体を形成する様々な要素がベルト自体の最終性能に相乗的に寄与することを保証しなければならない。
【０００９】
公知の本体混合物は、１以上のエラストマー材料（恐らくは、硬度を高めるために繊維により補強され得る）を含む。詳細には、歯付ベルトに関しては、水素化アクリロニトリルブタジエン、すなわちＨＮＢＲなどの共重合体（コポリマー）を含む本体混合物が一般的に用いられる。ポリ−Ｖベルトに関しては異なり、当分野における一般的な方法は、ＥＰ（Ｄ）Ｍと称される共重合体（すなわち、エチレン‐プロピレン（選択的にジエン））を含む本体混合物を用いることである。
【００１０】
しかし、先行技術のベルトは、潤滑油（オイル）と直接接触して用いられる場合、例えば、ベルトがオイルと直接接触し、又はオイルバス（油浴）に少なくとも部分的に浸漬される用途において、かなり損傷され易い。
【００１１】
現在、多くの駆動システムが、駆動ベルトの代わりにギヤ又はチェーンを用いているが、ギヤ又はチェーンは、一般に、製造がより複雑であり、騒音もより大きい。また、ベルトは、より高い噛み合い精度を保証し、尚且つコストを低減するであろうから、ギヤ又はチェーンをベルトに替えることが望ましい。
【００１２】
これらの理由により、チェーン及びギヤを駆動ベルトに取り替え、その他の何らの変更も駆動システム全体に行う必要がないことが望ましい。従って、歯付ベルトが必然的に、オイルと接触して、或いは、高温オイル（恐らくは燃料と混合されている）に部分的にでも浸漬されて動作することになる。
【００１３】
このような状況において、特に、ベルトの本体は膨張する傾向を有する。これは、エラストマー混合物によるオイルの吸収によるものであり、また、故障頻度がかなり高まることになる。
【００１４】
特許文献１は、自動車製造業者により行われる耐久テストでのベルトの挙動を、ジエンモノマー、及び、ニトリル基を含むモノマーから得られるコポリマーにより形成されたエラストマー化合物をベルト本体が含むベルトを用いることにより改善することを示唆している。このベルトは、歯の作用面を覆う被覆布をさらに含み、且つ、フッ素化プラストマー及び硬化剤を含む耐久性エラストマー層により覆われている。
【００１５】
有望な結果がこれにより得られたが、駆動ベルトの様々な構成要素を形成する様々な材料間の、及び、これらの材料と、駆動ベルトが動作する環境との間の化学物理的適合性を高めるための解決方法が、駆動ベルトの適切な寿命を得るために、引き続き求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】欧州特許第１７３５５４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従って、本発明の目的は、特に、駆動ベルトがオイルバス（恐らく燃料と混合されている）に少なくとも部分的に浸漬される動作状況において、寿命が長く、最適な機械的特性、接着特性、耐摩耗性、噛み合い精度、及びアコースティックエミッション特性を有する駆動ベルトを得ることである。
【００１８】
本発明のさらなる目的は、駆動ベルトを製造するための材料を、ベルトの動作温度範囲全体にて最適な特徴が得られるように適切に選択することである。
【００１９】
本発明の別の目的は、駆動ベルトを形成する様々な要素間の相対的な化学的適合性を最適化すること、特に、ベルト本体の耐潤滑油性を、膨張傾向の低減により高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明によれば、これらの目的は、請求項１に記載のエラストマー組成物により達成される。
【００２１】
本発明によれば、請求項５に記載の駆動ベルトの製造、より詳細には、請求項６に記載の歯付ベルト及び請求項７に記載のポリ−Ｖの製造におけるこのエラストマー組成物の用途も提供される。
【００２２】
本発明の別の態様によれば、請求項８に記載の、オイルに浸漬され又は部分的に浸漬される、このエラストマー組成物を含むベルトの用途も提供される。
【００２３】
本発明の別の態様によれば、請求項９に記載の歯付ベルト、請求項１０に記載のポリ−Ｖベルト、及び、請求項１１に記載の駆動システムが提供される。
【００２４】
本発明がより良好に理解されるように、添付図面を参照しつつ、以下にさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る歯付きベルトの部分斜視図である。
【図２】本発明に係る第１の歯付きベルトを用いた第１の駆動システムの図である。
【図３】本発明に係るポリ−Ｖベルトの部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は歯付ベルト１全体を示す。ベルト１は、エラストマー材料からつくられた本体２を含み、本体２内に、長手方向の複数の糸状耐久性インサート（コードとも称される）３が埋め込まれている。本体２は、被覆布５により覆われた歯部４が設けられた第１の面と、第２の面、すなわち、ベルトの裏面６とを有する。
【００２７】
好ましくは、裏面６も布７により覆われる。より好ましくは、歯部４を覆う布５は、裏面６を覆う布７と同一である。
【００２８】
本体２は、ＮＢＲ、ＨＮＢＲ及びＸＨＮＢＲから選択されるポリマーを含むエラストマー組成物を含む。好ましくは、本体２は、水素化度が高いＨＮＢＲを含有する組成物を含む。より好ましくは、この組成物のポリマーの残存不飽和度は０．５〜１０の範囲である。
【００２９】
例えば、いわゆる完全飽和ＨＮＢＲ（すなわち、二重結合残存率が最大でも０．９％のＨＮＢＲ）を用いることができるが、飽和度がより低い別のＨＮＢＲ（例えば、不飽和度が４％又は５．５％のＨＮＢＲ、いわゆる部分飽和ＨＮＢＲ）も用いられ得る。
【００３０】
歯付ベルト１のための本体混合物として用いられ得るだけでなく、歯付きベルトの様々な構成要素の様々な処理にて用いられ得るＨＮＢＲコポリマーの幾つかの例が、ランクセス社（Ｌａｎｘｅｓｓ）により製造されたテルバン（ＴＨＥＲＢＡＮ）製品シリーズに含まれるコポリマーである。これらの製品は、例えば、ニトリル基含有量が３４％で水素化度が最大で０．９％のＴＨＥＲＢＡＮ ３４０７、ニトリル基含有量が３４％で不飽和度が最大で０．９％のＴＨＥＲＢＡＮ ３４０６、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で０．９％のＴＨＥＲＢＡＮ ３６０７、ニトリル基含有量が３４％で不飽和度が最大で４％のＴＨＥＲＢＡＮ ３４４６、ニトリル基含有量が３４％で不飽和度が最大で５．５％のＴＨＥＲＢＡＮ ３４４７、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で２％のＴＨＥＲＢＡＮ ３６２７、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で２％のＴＨＥＲＢＡＮ ３６２９、ニトリル基含有量が３９％で不飽和度が最大で０．９％のＴＨＥＲＢＡＮ ３９０７である。
【００３１】
また、日本ゼオン社（Ｎｉｐｐｏｎ Ｚｅｏｎ）により製造されたＨＮＢＲ（商品名ゼットポール（ＺＥＴＰＯＬ））を用いることも可能である。具体的には、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で０．９％のＺＥＴＰＯＬ ２０００、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で０．９％のＺＥＴＰＯＬ ２０００Ｌ、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で４％のＺＥＴＰＯＬ ２０１０、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で４％のＺＥＴＰＯＬ ２０１０Ｌ、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で４％のＺＥＴＰＯＬ ２０１０Ｈ、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で５．５％のＺＥＴＰＯＬ ２０２０、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で５．５％のＺＥＴＰＯＬ ２０２０Ｌである。
【００３２】
ベルト１の本体に用いられるエラストマー材料は、従来の添加剤、例えば、補強剤、フィラー（充填剤）、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、早期加硫防止剤、劣化防止剤、プロセスオイルなども含み得る。
【００３３】
有利には、充填剤としてカーボンブラックを用いることができ、カーボンブラックは、有利には０ｐｈｒ〜８０ｐｈｒの範囲の量（好ましくは約４０ｐｈｒの量）加えられ得る。有利には、強化ホワイトフィラー（例えば、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、ケイ酸）が、好ましくは０ｐｈｒ〜８０ｐｈｒの範囲の量（好ましくは約４０ｐｈｒ）加えられる。また、シランも有利に用いられることができ、その量は、０ｐｈｒ〜５ｐｈｒの範囲である。
【００３４】
有利には、酸化亜鉛及び酸化マグネシウムが加えられ、その量は、好ましくは０ｐｈｒ〜１５ｐｈｒの範囲である。
【００３５】
有利には、エステル可塑剤（例えば、トリメリテート又はエーテルエステル）が加えられ、その量は、好ましくは０ｐｈｒ〜２０ｐｈｒの範囲である。
【００３６】
加硫助剤（例えば、トリアリルシアヌレート）、有機又は無機メタクリレート（例えば金属塩）が加えられることが有利であり、その量は、好ましくは０ｐｈｒ〜２０ｐｈｒの範囲である。或いは、有機過酸化物（例えば、イソプロピルベンゼンパーオキサイド）が、好ましくは０ｐｈｒ〜１５ｐｈｒの範囲の量で加えられる。
【００３７】
本発明の一態様によれば、歯付ベルト１の本体２はポリマー組成物を含み、このポリマー組成物は、上記のポリマーの鎖との結合を化学反応により形成することで側鎖を形成するように適合された、少なくとも１つのＣＦ２基（好ましくは、パーフルオロアルキル官能基）を含む化合物をさらに含む。
【００３８】
本発明によるベルト１は、例えば、図２に示すタイプの駆動システムにて用いられ得る。この駆動システムは、番号３０によりその全体が図中に示されており、駆動シャフト（図示せず）に堅固に固定された駆動プーリ３１、第１の従動（被駆動）プーリ３３ａ、第２の従動プーリ３３ｂ、及び、ベルトを引張るための第１のテンショナ３４、第２のテンショナ３５を備えている。
【００３９】
或いは、エラストマー組成物を用いて、図３に示されているようなポリ−Ｖベルト（その全体を番号１０で示す）を形成することも可能である。ポリ−Ｖベルト１０は、エラストマー材料からつくられた本体１１と、本体１１内に並べて配置され且つ長手方向に埋め込まれた複数の平行な糸状耐久性インサート３と、並んで配置された複数の平行なＶリブ１３により画成されたカップリング部１２とを含み、Ｖリブ１３は、本体１１から一体的に、且つ、本体自体に対して長手方向に延在し、それにより、Ｖレース１４の各々を、隣り合う２つのリブ１３の間に形成している。
【００４０】
本体１１は、ＥＰ（Ｄ）Ｍ及びマレイン化ＥＰＤＭから選択されるポリマーを含むエラストマー組成物を含む。好ましくは、本体１１は、ＥＰＤＭを含む組成物を含む。
【００４１】
有利には、以下の製品シリーズに属するポリマーが用いられ得る。これらは、ダウ社（Ｄｏｗ）が製造したポリマー製品であるノーデル（Ｎｏｒｄｅｌ）（例えば、Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ ３７２０Ｐ，Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ ４５２０，Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ ３７４５Ｐ，Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ ４５２０）、ランクセス社（Ｌａｎｘｅｓｓ）が製造したポリマー製品であるブナ（Ｂｕｎａ）（例えば、Ｂｕｎａ ＥＰ Ｇ ６１７０，Ｂｕｎａ ＥＰ Ｇ ２１７０，Ｂｕｎａ ＥＰ Ｔ ６２５０）、ＤＳＭ社（ＤＳＭ）が製造したポリマー製品であるケルタン（Ｋｅｌｔａｎ）（例えば、Ｋｅｌｔａｎ（登録商標）７４０，Ｋｅｌｔａｎ（登録商標）５２０）、及び、エクソン社（Ｅｘｘｏｎ）が製造したポリマー製品であるヴィスタロン（Ｖｉｓｔａｌｏｎ）（例えば、Ｖｉｓｔａｌｏｎ ７０６，Ｖｉｓｔａｌｏｎ ２７２７，Ｖｉｓｔａｌｏｎ ２５０４）である。
【００４２】
本発明の一態様によれば、ポリ−Ｖベルト１０の本体１１はポリマー組成物を含み、このポリマー組成物は、上記のポリマーの鎖との結合を化学反応により形成することで側鎖を形成するように適合された、ＣＦ２基（好ましくは、パーフルオロアルキル官能基）を含む化合物をさらに含む。
【００４３】
本発明によれば、この化合物は、ＣＦ２基を含む基Ｙと、ポリマーと反応するように適合された官能基を有する基Ｒとを含む。
【００４４】
好ましくは、この基Ｙは、式Ｙ＝Ｆ（ＣＦ２ＣＦ２）ｍにより示され、ｍは２〜２０の範囲にある。
【００４５】
より好ましくは、ｍは２〜１０の範囲にある。さらにより好ましくは、ｍは２〜６の範囲にある。
【００４６】
好ましくは、上記の基Ｒは、二重結合Ｃ＝Ｃ、三重結合Ｃ≡Ｃ、アルコール官能基、カルボン酸官能基、エステル官能基、アクリル官能基、メタクリル官能基から成る群から選択される。
【００４７】
さらにより好ましくは、上記の化合物は、以下の化合物の群、すなわち、パーフルオロ‐アルキルメタクリレートエステル（以下の式により示す）
【数１】
パーフルオロ‐アルキルアクリレートエステル（以下の式により示す）
【数２】
パーフルオロ‐アルキルエチレン（以下の式により示す）
【数３】
パーフルオロ‐アルコール（以下の式により示す）
【数４】
から選択される。式中のｍは２〜２０の範囲にある。より好ましくは、ｍは２〜１０の範囲にある。さらにより好ましくは、ｍは２〜６の範囲にある。
【００４８】
好ましくは、ｎは０〜１０の範囲にあり、より好ましくは１〜４の範囲にある。
【００４９】
これらの化合物は、ＣＦ２基（好ましくはパーフルオロアルキル基）の存在を、本体混合物を形成するエラストマーの鎖に存在する対応する反応部位（例えば、ＨＮＢＲポリマー鎖に存在する二重結合）と化学的に相互作用できる官能基を含む分子の一部と組み合わせる。
【００５０】
例えば、商品名ゾニール（ＺＯＮＹＬ）（登録商標）としてデュポン社（Ｄｕ Ｐｏｎｔ）により販売されている化合物を用いることが可能である。より詳細には、１００℃〜２２０℃の範囲の沸点を有するフルオロアルキルアクリレート（ＺＯＮＹＬ（登録商標）ＴＡ−Ｎ）、２１０℃〜３５０℃の範囲の沸点を有するフルオロアルキルメタクリレート（ＺＯＮＹＬ（登録商標）ＴＭ）、４０℃〜１００℃の範囲（例えば５８℃）の沸点を有するフルオロアルキルオレフィン（ＺＯＮＹＬ（登録商標）ＰＦＢＥ）、１４５℃〜２４５℃の範囲の沸点を有するフルオロアルキルアルコール（ＺＯＮＹＬ（登録商標）ＢＡ，ＢＡ−Ｌ，ＢＡ−ＬＤ，ＢＡ−Ｎ）を用いることが可能である。
【００５１】
有利には、本発明のエラストマー組成物中に含まれるフッ素化化合物とポリマーとの反応はラジカル機構により生じ、或いは、例えばアルコール官能基を含むフッ素化化合物に関しては、側鎖を形成するための反応がエステル化反応であり得る。
【００５２】
本発明の実施形態によれば、歯付ベルト１の本体２は、前記パーフルオロ化化合物の１つにより官能化されたＨＮＢＲ、ＮＢＲ、ＸＨＮＢＲポリマーを含む。
【００５３】
ＣＦ２基を含む化合物が、例えばポリマー鎖の任意の点でのラジカル又はエステル化反応により反応し得ることが明確である。
【００５４】
ＨＮＢＲ、ＸＨＮＢＲ、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、マレイン化（ｍａｌｅｉｚｅｄ）ＥＰＤＭゴムなどの化合物の調製において、有機メタクリレート及び有機アクリレート、並びに、金属メタクリレート及び金属アクリレートがしばしば用いられる。金属メタクリレート及び金属アクリレートは、加硫工程中にポリマーの架橋密度を増大するために化合物内に導入される。これらの分子は、ラジカル開始剤（有機過酸化物）の影響下で反応してポリマー鎖との共有結合を形成する、２つ以上のメタクリル官能基又はアクリル官能基を有する。架橋は、ラジカル開始剤として機能する過酸化物分子の分解によりラジカル種が発生されるときに、典型的な加硫温度（すなわち、一般に、１４０℃よりも高温）で生じる。この反応中に、メタクリレート又はアクリレートは、それ自体で重合し、及び／又はポリマー鎖に重合し得る。
【００５５】
上記の、式（１），（２），（３）及び（４）により示したフッ素化化合物及びパーフルオロ化化合物は、化学的に活性の官能基（例えば、メタクリレート、アクリレート、アルコール基、オレフィン二重結合）も有する。これらの化合物は、有機メタクリレート及び有機アクリレート、並びに、金属メタクリレート及び金属アクリレートと同様に、恐らくはラジカル開始剤（例えば有機過酸化物）の影響下でポリマー鎖と反応して、安定した共有結合を形成することができる。これらの化合物は、化学反応部位として機能することができる官能基のみを有するが、反応の過程で、好ましくは、主ポリマー鎖（既に形成されている）の上に「ペンダント鎖」（“ｐｅｎｄａｎｔ ｃｈａｉｎ”）が、ポリマーの架橋度を増大させずに形成される。同一のラジカル条件において、上記のフッ素化化合物及びパーフルオロ化化合物は、それ自体で重合して、より高い分子量を有する鎖ペンダント鎖を主ポリマー上に形成し、又は、不連続のユニット（すなわち、ポリマーに直接結合されていないユニット）として化合物中で部分的に分散される。
【００５６】
上記のフッ素化化合物及びパーフルオロ化化合物は、主ポリマー鎖に結合されると、炭素−フッ素結合の存在により発生する高い双極子により、化合物の極性をかなり増大させる。また、表面張力をかなり減少させるフッ素化基及びパーフルオロ化基の存在により、有利な特性をもたらし、これにより、撥油性及び撥水性を有し、且つ摩擦係数を低減する最終化合物を提供する。
【００５７】
有利には、本発明のフッ素化化合物は、有機メタクリレート及び有機アクリレート、並びに金属メタクリレート及び金属アクリレートと組み合わせて用いられ得る。このように組み合わせて用いることにより、フッ素化メタクリレート及びフッ素化アクリレートと有機メタクリレート及び有機アクリレート又は金属メタクリレート及び金属アクリレートとの混合重合が生じ、これにより、機械的特性、接着特性、高密度架橋特性（有機アクリレート及び有機メタクリレート並びに金属アクリレート及び金属メタクリレートによる）と、高極性、低摩擦係数、疎水性、撥油性とを備えた化合物又はポリマーが提供される。
【００５８】
或いは、エラストマー組成物に含まれるポリマーを、これらの化合物を用いて予備処理してもよい。これは、ラジカル環境にて直接グラフトを、以下の簡略反応式に従って実行することにより行われ得る。反応式は、
ポリマー（すなわち、ＨＮＢＲ、ＸＨＮＢＲ、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、マレイン化ＥＰＤＭ）＋過酸化物＋ Ｚｏｎｙｌ ＴＡ−Ｎ 及び／又は Ｚｏｎｙｌ ＴＭ
である。
【００５９】
概括すると、本発明によれば、フッ素化化合物を、ポリマー（有利には、ＮＢＲ、ＨＮＢＲ、ＸＨＮＢＲ、ＥＰ（Ｄ）Ｍ、マレイン化ＥＰＤＭ、又はこれらのポリマーの混合物から成る群から選択される）と反応させることが好ましく、フッ素化化合物の重量比が、化合物の全重量に対して、例えば１〜２０であるとより有利である。より好ましくは、フッ素化化合物を、化合物の全重量に対して１〜１０の範囲の重量比で反応させる。
【００６０】
好ましくは、エラストマー化合物は、さらに強化繊維を含み、より好ましくはその量は、２ｐｈｒ〜４０ｐｈｒの範囲、さらにより好ましくは２０ｐｈｒである。強化繊維は、有利には、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の長さを有する。
【００６１】
繊維を用いることにより、本体混合物の機械的特性をさらに高めることが可能になる。
【００６２】
強化繊維は、好ましくは芳香族ポリアミド、有利にはパラアミド、例えば、テクノーラ（Ｔｅｃｈｎｏｒａ）（登録商標）繊維であり、レゾルシノール‐ホルムアルデヒド‐ラテックス（ＲＦＬ）処理により化合物に接着され得る。
【００６３】
例えば、用いられるラテックスは、ビニルピリジン‐スチレン‐ブタジエンコポリマー（ＶＰ−ＳＢＲ）を含み得る。
【００６４】
アラミド繊維（例えば、テイジン社（Ｔｅｉｊｉｎ）の１ｍｍ長さのテクノーラ（Ｔｅｃｈｎｏｒａ）繊維）が特に有効であることが分かっている。
【００６５】
本発明に従って作製される歯付ベルト１及びポリ−Ｖチェーン１０の特性の分析により、本発明により得られる利点は明らかである。
【００６６】
本発明によるエラストマー組成物を、ベルト本体を形成する化合物として用いることにより、ベルトの寿命を長くすること、そしてそれにより、機械的特徴を高め、接着性及び耐摩耗性を高めることが著しく可能になる。
【００６７】
詳細には、本発明による駆動ベルトの本体を製造するためにこのエラストマー組成物を用いることにより、オイル中でのベルトの使用において、ベルトの拡大を、公知の混合物よりも低減することが可能になる。
【００６８】
これより、本発明による駆動ベルトに関し、例を用いて説明するが、これらの例に限定されるものではない。
【００６９】
例
駆動歯付ベルトを、以下の表１及び表２に示すエラストマー組成物をそれぞれの本体混合物のために用いることにより製造した。例１は比較例であり、この例では、歯付ベルトは、非官能化ＨＮＢＲ、及び、本発明による化合物を含む。
【００７０】
表１−比較例１
【表１】
【００７１】
表２−例２は、フッ素化メタクリレート及びＨＮＢＲを用いた。
【表２】
【００７２】
こうして得られたベルトに、オイルバス中での耐久性テストを行った。
【００７３】
詳細には、本発明による例１及び例２のベルトを、９０％のオイル及び１０％の燃料を含む混合物と接触させて、耐久性テストを行った。これらのテストを実行するために、ベルトを、オイル／燃料混合物が管によりベルトに直接スプレーされる、駆動プーリ、従動プーリ及びテンショナを含む制御システムにて用いた。このテストが行われた条件を以下の表に示す。
【００７４】
表
【表３】
【００７５】
開示されたテストが行われた歯付ベルトは、これらの条件に少なくとも８０，０００，０００サイクル耐えた。テストの最後にベルトの幅を測定し、比較幅と比較した。この結果を以下の表に示す。
【表４】
【００７６】
フッ素化官能基を導入することにより得られる化合物の、より大きい極性により、オイルに直接接触する又は部分的に浸漬される動作条件にてより良好な耐性を有するベルトが得られる。こうして、機械的応力に対する耐性が高められる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 歯付ベルト
２ ベルト本体
３ 糸状耐久性インサート
４ 歯部
５ 被覆布
６ ベルトの裏面
７ 被覆布
１０ ポリ−Ｖベルト
１１ ベルト本体
１２ カップリング部
１３ Ｖリブ
１４ Ｖレース
３１ 駆動プーリ
３３ａ 第１の従動プーリ
３３ｂ 第２の従動プーリ
３４ 第１のテンショナ
３５ 第２のテンショナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動ベルトを製造するための（詳細には、歯付ベルト及びポリ−Ｖベルトのための本体混合物の構成要素としての）、パーフルオロアルキル官能基を含むエラストマー組成物及びその用途に関する。さらに、本発明は、オイルに直接接触している、又は部分的に浸漬されているこの歯付ベルトの用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動ベルトは、一般に、長手方向の複数の糸状耐久性インサート（「コード」（“ｃｏｄｅ”）とも称される）が埋め込まれたエラストマー体と、被覆布（ｃｏａｔｉｎｇ
ｆａｂｒｉｃ）により覆われた複数の歯とを含む。これらの歯は、複数のレース又はポリ−Ｖベルトにおいては長手方向に配置されることができ、歯付ベルトにおいては横方向に配置され得る。
【０００３】
ベルトの構成要素の各々が、ベルトが故障する危険性を低減するように、且つ、特定の伝達力を増大させるように、機械的耐久性に関する性能を高めることに寄与している。
【０００４】
被覆布は耐摩耗性を高め、それにより、ベルトの作用面を、ベルト歯の側部と上部とが擦れること、及び、ベルトと相互作用するプーリのレースの側部と底部とが擦れることによる摩耗から保護する。
【０００５】
また、被覆布は、作用面の摩擦係数を低減し、歯の変形可能性を低減し、また、特には、歯の根元を強化し、それにより、歯の損傷を回避する。
【０００６】
コードは、特に、ベルトに要求される機械的特性を保証することに寄与し、また、詳細には、時間が経過してもベルトの性能が維持されることを保証するベルト自体の弾性率に実質的に寄与する。
【０００７】
コードは、一般に、高弾性繊維を複数回捩ることにより形成され、その後、コードを取り囲む本体混合物（ｂｏｄｙ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）とコード繊維との適合性を高めるのに適した化合物（例えば、接着剤（“ａｄｈｅｓｉｖｅｓ”）として機能するエラストマーラテックス）により処理される。
【０００８】
最後に、本体混合物は、様々な要素を結合することを可能にする。また、本体混合物は適切な硬度を有さなければならず、且つ、ベルト自体を形成する様々な要素がベルト自体の最終性能に相乗的に寄与することを保証しなければならない。
【０００９】
公知の本体混合物は、１以上のエラストマー材料（恐らくは、硬度を高めるために繊維により補強され得る）を含む。詳細には、歯付ベルトに関しては、水素化アクリロニトリルブタジエン、すなわちＨＮＢＲなどの共重合体（コポリマー）を含む本体混合物が一般的に用いられる。ポリ−Ｖベルトに関しては異なり、当分野における一般的な方法は、ＥＰ（Ｄ）Ｍと称される共重合体（すなわち、エチレン‐プロピレン（選択的にジエン））を含む本体混合物を用いることである。
【００１０】
しかし、先行技術のベルトは、潤滑油（オイル）と直接接触して用いられる場合、例えば、ベルトがオイルと直接接触し、又はオイルバス（油浴）に少なくとも部分的に浸漬される用途において、かなり損傷され易い。
【００１１】
現在、多くの駆動システムが、駆動ベルトの代わりにギヤ又はチェーンを用いているが、ギヤ又はチェーンは、一般に、製造がより複雑であり、騒音もより大きい。また、ベルトは、より高い噛み合い精度を保証し、尚且つコストを低減するであろうから、ギヤ又はチェーンをベルトに替えることが望ましい。
【００１２】
これらの理由により、チェーン及びギヤを駆動ベルトに取り替え、その他の何らの変更も駆動システム全体に行う必要がないことが望ましい。従って、歯付ベルトが必然的に、オイルと接触して、或いは、高温オイル（恐らくは燃料と混合されている）に部分的にでも浸漬されて動作することになる。
【００１３】
このような状況において、特に、ベルトの本体は膨張する傾向を有する。これは、エラストマー混合物によるオイルの吸収によるものであり、また、故障頻度がかなり高まることになる。
【００１４】
特許文献１は、自動車製造業者により行われる耐久テストでのベルトの挙動を、ジエンモノマー、及び、ニトリル基を含むモノマーから得られるコポリマーにより形成されたエラストマー化合物をベルト本体が含むベルトを用いることにより改善することを示唆している。このベルトは、歯の作用面を覆う被覆布をさらに含み、且つ、フッ素化プラストマー及び硬化剤を含む耐久性エラストマー層により覆われている。
【００１５】
有望な結果がこれにより得られたが、駆動ベルトの様々な構成要素を形成する様々な材料間の、及び、これらの材料と、駆動ベルトが動作する環境との間の化学物理的適合性を高めるための解決方法が、駆動ベルトの適切な寿命を得るために、引き続き求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】欧州特許第１７３５５４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従って、本発明の目的は、特に、駆動ベルトがオイルバス（恐らく燃料と混合されている）に少なくとも部分的に浸漬される動作状況において、寿命が長く、最適な機械的特性、接着特性、耐摩耗性、噛み合い精度、及びアコースティックエミッション特性を有する駆動ベルトを得ることである。
【００１８】
本発明のさらなる目的は、駆動ベルトを製造するための材料を、ベルトの動作温度範囲全体にて最適な特徴が得られるように適切に選択することである。
【００１９】
本発明の別の目的は、駆動ベルトを形成する様々な要素間の相対的な化学的適合性を最適化すること、特に、ベルト本体の耐潤滑油性を、膨張傾向の低減により高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明によれば、これらの目的は、請求項１に記載のエラストマー組成物により達成される。
【００２１】
本発明によれば、請求項５に記載の駆動ベルトの製造、より詳細には、請求項６に記載の歯付ベルト及び請求項７に記載のポリ−Ｖの製造におけるこのエラストマー組成物の用途も提供される。
【００２２】
本発明の別の態様によれば、請求項８に記載の、オイルに浸漬され又は部分的に浸漬される、このエラストマー組成物を含むベルトの用途も提供される。
【００２３】
本発明の別の態様によれば、請求項９に記載の歯付ベルト、請求項１０に記載のポリ−Ｖベルト、及び、請求項１１に記載の駆動システムが提供される。
【００２４】
本発明がより良好に理解されるように、添付図面を参照しつつ、以下にさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る歯付きベルトの部分斜視図である。
【図２】本発明に係る第１の歯付きベルトを用いた第１の駆動システムの図である。
【図３】本発明に係るポリ−Ｖベルトの部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は歯付ベルト１全体を示す。ベルト１は、エラストマー材料からつくられた本体２を含み、本体２内に、長手方向の複数の糸状耐久性インサート（コードとも称される）３が埋め込まれている。本体２は、被覆布５により覆われた歯部４が設けられた第１の面と、第２の面、すなわち、ベルトの裏面６とを有する。
【００２７】
好ましくは、裏面６も布７により覆われる。より好ましくは、歯部４を覆う布５は、裏面６を覆う布７と同一である。
【００２８】
本体２は、ＮＢＲ、ＨＮＢＲ及びＸＨＮＢＲから選択されるポリマーを含むエラストマー組成物を含む。好ましくは、本体２は、水素化度が高いＨＮＢＲを含有する組成物を含む。より好ましくは、この組成物のポリマーの残存不飽和度は０．５〜１０の範囲である。
【００２９】
例えば、いわゆる完全飽和ＨＮＢＲ（すなわち、二重結合残存率が最大でも０．９％のＨＮＢＲ）を用いることができるが、飽和度がより低い別のＨＮＢＲ（例えば、不飽和度が４％又は５．５％のＨＮＢＲ、いわゆる部分飽和ＨＮＢＲ）も用いられ得る。
【００３０】
歯付ベルト１のための本体混合物として用いられ得るだけでなく、歯付きベルトの様々な構成要素の様々な処理にて用いられ得るＨＮＢＲコポリマーの幾つかの例が、ランクセス社（Ｌａｎｘｅｓｓ）により製造されたテルバン（ＴＨＥＲＢＡＮ）製品シリーズに含まれるコポリマーである。これらの製品は、例えば、ニトリル基含有量が３４％で水素化度が最大で０．９％のＴＨＥＲＢＡＮ ３４０７、ニトリル基含有量が３４％で不飽和度が最大で０．９％のＴＨＥＲＢＡＮ ３４０６、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で０．９％のＴＨＥＲＢＡＮ ３６０７、ニトリル基含有量が３４％で不飽和度が最大で４％のＴＨＥＲＢＡＮ ３４４６、ニトリル基含有量が３４％で不飽和度が最大で５．５％のＴＨＥＲＢＡＮ ３４４７、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で２％のＴＨＥＲＢＡＮ ３６２７、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で２％のＴＨＥＲＢＡＮ ３６２９、ニトリル基含有量が３９％で不飽和度が最大で０．９％のＴＨＥＲＢＡＮ ３９０７である。
【００３１】
また、日本ゼオン社（Ｎｉｐｐｏｎ Ｚｅｏｎ）により製造されたＨＮＢＲ（商品名ゼットポール（ＺＥＴＰＯＬ））を用いることも可能である。具体的には、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で０．９％のＺＥＴＰＯＬ ２０００、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で０．９％のＺＥＴＰＯＬ ２０００Ｌ、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で４％のＺＥＴＰＯＬ ２０１０、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で４％のＺＥＴＰＯＬ ２０１０Ｌ、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で４％のＺＥＴＰＯＬ ２０１０Ｈ、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で５．５％のＺＥＴＰＯＬ ２０２０、ニトリル基含有量が３６％で不飽和度が最大で５．５％のＺＥＴＰＯＬ ２０２０Ｌである。
【００３２】
ベルト１の本体に用いられるエラストマー材料は、従来の添加剤、例えば、補強剤、フィラー（充填剤）、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、早期加硫防止剤、劣化防止剤、プロセスオイルなども含み得る。
【００３３】
有利には、充填剤としてカーボンブラックを用いることができ、カーボンブラックは、有利には０ｐｈｒ〜８０ｐｈｒの範囲の量（好ましくは約４０ｐｈｒの量）加えられ得る。有利には、強化ホワイトフィラー（例えば、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、ケイ酸）が、好ましくは０ｐｈｒ〜８０ｐｈｒの範囲の量（好ましくは約４０ｐｈｒ）加えられる。また、シランも有利に用いられることができ、その量は、０ｐｈｒ〜５ｐｈｒの範囲である。
【００３４】
有利には、酸化亜鉛及び酸化マグネシウムが加えられ、その量は、好ましくは０ｐｈｒ〜１５ｐｈｒの範囲である。
【００３５】
有利には、エステル可塑剤（例えば、トリメリテート又はエーテルエステル）が加えられ、その量は、好ましくは０ｐｈｒ〜２０ｐｈｒの範囲である。
【００３６】
加硫助剤（例えば、トリアリルシアヌレート）、有機又は無機メタクリレート（例えば金属塩）が加えられることが有利であり、その量は、好ましくは０ｐｈｒ〜２０ｐｈｒの範囲である。或いは、有機過酸化物（例えば、イソプロピルベンゼンパーオキサイド）が、好ましくは０ｐｈｒ〜１５ｐｈｒの範囲の量で加えられる。
【００３７】
本発明の一態様によれば、歯付ベルト１の本体２はポリマー組成物を含み、このポリマー組成物は、上記のポリマーの鎖との結合を化学反応により形成することで側鎖を形成するように適合された、少なくとも１つのＣＦ２基（好ましくは、パーフルオロアルキル官能基）を含む化合物をさらに含む。
【００３８】
本発明によるベルト１は、例えば、図２に示すタイプの駆動システムにて用いられ得る。この駆動システムは、番号３０によりその全体が図中に示されており、駆動シャフト（図示せず）に堅固に固定された駆動プーリ３１、第１の従動（被駆動）プーリ３３ａ、第２の従動プーリ３３ｂ、及び、ベルトを引張るための第１のテンショナ３４、第２のテンショナ３５を備えている。
【００３９】
或いは、エラストマー組成物を用いて、図３に示されているようなポリ−Ｖベルト（その全体を番号１０で示す）を形成することも可能である。ポリ−Ｖベルト１０は、エラストマー材料からつくられた本体１１と、本体１１内に並べて配置され且つ長手方向に埋め込まれた複数の平行な糸状耐久性インサート３と、並んで配置された複数の平行なＶリブ１３により画成されたカップリング部１２とを含み、Ｖリブ１３は、本体１１から一体的に、且つ、本体自体に対して長手方向に延在し、それにより、Ｖレース１４の各々を、隣り合う２つのリブ１３の間に形成している。
【００４０】
本体１１は、ＥＰ（Ｄ）Ｍ及びマレイン化ＥＰＤＭから選択されるポリマーを含むエラストマー組成物を含む。好ましくは、本体１１は、ＥＰＤＭを含む組成物を含む。
【００４１】
有利には、以下の製品シリーズに属するポリマーが用いられ得る。これらは、ダウ社（Ｄｏｗ）が製造したポリマー製品であるノーデル（Ｎｏｒｄｅｌ）（例えば、Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ ３７２０Ｐ，Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ ４５２０，Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ ３７４５Ｐ，Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ ４５２０）、ランクセス社（Ｌａｎｘｅｓｓ）が製造したポリマー製品であるブナ（Ｂｕｎａ）（例えば、Ｂｕｎａ ＥＰ Ｇ ６１７０，Ｂｕｎａ ＥＰ Ｇ ２１７０，Ｂｕｎａ ＥＰ Ｔ ６２５０）、ＤＳＭ社（ＤＳＭ）が製造したポリマー製品であるケルタン（Ｋｅｌｔａｎ）（例えば、Ｋｅｌｔａｎ（登録商標）７４０，Ｋｅｌｔａｎ（登録商標）５２０）、及び、エクソン社（Ｅｘｘｏｎ）が製造したポリマー製品であるヴィスタロン（Ｖｉｓｔａｌｏｎ）（例えば、Ｖｉｓｔａｌｏｎ ７０６，Ｖｉｓｔａｌｏｎ ２７２７，Ｖｉｓｔａｌｏｎ ２５０４）である。
【００４２】
本発明の一態様によれば、ポリ−Ｖベルト１０の本体１１はポリマー組成物を含み、このポリマー組成物は、上記のポリマーの鎖との結合を化学反応により形成することで側鎖を形成するように適合された、ＣＦ２基（好ましくは、パーフルオロアルキル官能基）を含む化合物をさらに含む。
【００４３】
本発明によれば、この化合物は、ＣＦ２基を含む基Ｙと、ポリマーと反応するように適合された官能基を有する基Ｒとを含む。
【００４４】
好ましくは、この基Ｙは、式Ｙ＝Ｆ（ＣＦ２ＣＦ２）ｍにより示され、ｍは２〜２０の範囲にある。
【００４５】
より好ましくは、ｍは２〜１０の範囲にある。さらにより好ましくは、ｍは２〜６の範囲にある。
【００４６】
好ましくは、上記の基Ｒは、二重結合Ｃ＝Ｃ、三重結合Ｃ≡Ｃ、アルコール官能基、カルボン酸官能基、エステル官能基、アクリル官能基、メタクリル官能基から成る群から選択される。
【００４７】
さらにより好ましくは、上記の化合物は、以下の化合物の群、すなわち、パーフルオロ‐アルキルメタクリレートエステル（以下の式により示す）
【数１】
パーフルオロ‐アルキルアクリレートエステル（以下の式により示す）
【数２】
パーフルオロ‐アルキルエチレン（以下の式により示す）
【数３】
パーフルオロ‐アルコール（以下の式により示す）
【数４】
から選択される。式中のｍは２〜２０の範囲にある。より好ましくは、ｍは２〜１０の範囲にある。さらにより好ましくは、ｍは２〜６の範囲にある。
【００４８】
好ましくは、ｎは０〜１０の範囲にあり、より好ましくは１〜４の範囲にある。
【００４９】
これらの化合物は、ＣＦ２基（好ましくはパーフルオロアルキル基）の存在を、本体混合物を形成するエラストマーの鎖に存在する対応する反応部位（例えば、ＨＮＢＲポリマー鎖に存在する二重結合）と化学的に相互作用できる官能基を含む分子の一部と組み合わせる。
【００５０】
例えば、商品名ゾニール（ＺＯＮＹＬ）（登録商標）としてデュポン社（Ｄｕ Ｐｏｎｔ）により販売されている化合物を用いることが可能である。より詳細には、１００℃〜２２０℃の範囲の沸点を有するフルオロアルキルアクリレート（ＺＯＮＹＬ（登録商標）ＴＡ−Ｎ）、２１０℃〜３５０℃の範囲の沸点を有するフルオロアルキルメタクリレート（ＺＯＮＹＬ（登録商標）ＴＭ）、４０℃〜１００℃の範囲（例えば５８℃）の沸点を有するフルオロアルキルオレフィン（ＺＯＮＹＬ（登録商標）ＰＦＢＥ）、１４５℃〜２４５℃の範囲の沸点を有するフルオロアルキルアルコール（ＺＯＮＹＬ（登録商標）ＢＡ，ＢＡ−Ｌ，ＢＡ−ＬＤ，ＢＡ−Ｎ）を用いることが可能である。
【００５１】
有利には、本発明のエラストマー組成物中に含まれるフッ素化化合物とポリマーとの反応はラジカル機構により生じ、或いは、例えばアルコール官能基を含むフッ素化化合物に関しては、側鎖を形成するための反応がエステル化反応であり得る。
【００５２】
本発明の実施形態によれば、歯付ベルト１の本体２は、前記パーフルオロ化化合物の１つにより官能化されたＨＮＢＲ、ＮＢＲ、ＸＨＮＢＲポリマーを含む。
【００５３】
ＣＦ２基を含む化合物が、例えばポリマー鎖の任意の点でのラジカル又はエステル化反応により反応し得ることが明確である。
【００５４】
ＨＮＢＲ、ＸＨＮＢＲ、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、マレイン化（ｍａｌｅｉｚｅｄ）ＥＰＤＭゴムなどの化合物の調製において、有機メタクリレート及び有機アクリレート、並びに、金属メタクリレート及び金属アクリレートがしばしば用いられる。金属メタクリレート及び金属アクリレートは、加硫工程中にポリマーの架橋密度を増大するために化合物内に導入される。これらの分子は、ラジカル開始剤（有機過酸化物）の影響下で反応してポリマー鎖との共有結合を形成する、２つ以上のメタクリル官能基又はアクリル官能基を有する。架橋は、ラジカル開始剤として機能する過酸化物分子の分解によりラジカル種が発生されるときに、典型的な加硫温度（すなわち、一般に、１４０℃よりも高温）で生じる。この反応中に、メタクリレート又はアクリレートは、それ自体で重合し、及び／又はポリマー鎖に重合し得る。
【００５５】
上記の、式（１），（２），（３）及び（４）により示したフッ素化化合物及びパーフルオロ化化合物は、化学的に活性の官能基（例えば、メタクリレート、アクリレート、アルコール基、オレフィン二重結合）も有する。これらの化合物は、有機メタクリレート及び有機アクリレート、並びに、金属メタクリレート及び金属アクリレートと同様に、恐らくはラジカル開始剤（例えば有機過酸化物）の影響下でポリマー鎖と反応して、安定した共有結合を形成することができる。これらの化合物は、化学反応部位として機能することができる官能基のみを有するが、反応の過程で、好ましくは、主ポリマー鎖（既に形成されている）の上に「ペンダント鎖」（“ｐｅｎｄａｎｔ ｃｈａｉｎ”）が、ポリマーの架橋度を増大させずに形成される。同一のラジカル条件において、上記のフッ素化化合物及びパーフルオロ化化合物は、それ自体で重合して、より高い分子量を有する鎖ペンダント鎖を主ポリマー上に形成し、又は、不連続のユニット（すなわち、ポリマーに直接結合されていないユニット）として化合物中で部分的に分散される。
【００５６】
上記のフッ素化化合物及びパーフルオロ化化合物は、主ポリマー鎖に結合されると、炭素−フッ素結合の存在により発生する高い双極子により、化合物の極性をかなり増大させる。また、表面張力をかなり減少させるフッ素化基及びパーフルオロ化基の存在により、有利な特性をもたらし、これにより、撥油性及び撥水性を有し、且つ摩擦係数を低減する最終化合物を提供する。
【００５７】
有利には、本発明のフッ素化化合物は、有機メタクリレート及び有機アクリレート、並びに金属メタクリレート及び金属アクリレートと組み合わせて用いられ得る。このように組み合わせて用いることにより、フッ素化メタクリレート及びフッ素化アクリレートと有機メタクリレート及び有機アクリレート又は金属メタクリレート及び金属アクリレートとの混合重合が生じ、これにより、機械的特性、接着特性、高密度架橋特性（有機アクリレート及び有機メタクリレート並びに金属アクリレート及び金属メタクリレートによる）と、高極性、低摩擦係数、疎水性、撥油性とを備えた化合物又はポリマーが提供される。
【００５８】
或いは、エラストマー組成物に含まれるポリマーを、これらの化合物を用いて予備処理してもよい。これは、ラジカル環境にて直接グラフトを、以下の簡略反応式に従って実行することにより行われ得る。反応式は、
ポリマー（すなわち、ＨＮＢＲ、ＸＨＮＢＲ、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、マレイン化ＥＰＤＭ）＋過酸化物＋ Ｚｏｎｙｌ ＴＡ−Ｎ 及び／又は Ｚｏｎｙｌ ＴＭ
である。
【００５９】
概括すると、本発明によれば、フッ素化化合物を、ポリマー（有利には、ＮＢＲ、ＨＮＢＲ、ＸＨＮＢＲ、ＥＰ（Ｄ）Ｍ、マレイン化ＥＰＤＭ、又はこれらのポリマーの混合物から成る群から選択される）と反応させることが好ましく、フッ素化化合物の重量比が、化合物の全重量に対して、例えば１〜２０であるとより有利である。より好ましくは、フッ素化化合物を、化合物の全重量に対して１〜１０の範囲の重量比で反応させる。
【００６０】
好ましくは、エラストマー化合物は、さらに強化繊維を含み、より好ましくはその量は、２ｐｈｒ〜４０ｐｈｒの範囲、さらにより好ましくは２０ｐｈｒである。強化繊維は、有利には、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の長さを有する。
【００６１】
繊維を用いることにより、本体混合物の機械的特性をさらに高めることが可能になる。
【００６２】
強化繊維は、好ましくは芳香族ポリアミド、有利にはパラアミド、例えば、テクノーラ（Ｔｅｃｈｎｏｒａ）（登録商標）繊維であり、レゾルシノール‐ホルムアルデヒド‐ラテックス（ＲＦＬ）処理により化合物に接着され得る。
【００６３】
例えば、用いられるラテックスは、ビニルピリジン‐スチレン‐ブタジエンコポリマー（ＶＰ−ＳＢＲ）を含み得る。
【００６４】
アラミド繊維（例えば、テイジン社（Ｔｅｉｊｉｎ）の１ｍｍ長さのテクノーラ（Ｔｅｃｈｎｏｒａ）繊維）が特に有効であることが分かっている。
【００６５】
本発明に従って作製される歯付ベルト１及びポリ−Ｖチェーン１０の特性の分析により、本発明により得られる利点は明らかである。
【００６６】
本発明によるエラストマー組成物を、ベルト本体を形成する化合物として用いることにより、ベルトの寿命を長くすること、そしてそれにより、機械的特徴を高め、接着性及び耐摩耗性を高めることが著しく可能になる。
【００６７】
詳細には、本発明による駆動ベルトの本体を製造するためにこのエラストマー組成物を用いることにより、オイル中でのベルトの使用において、ベルトの拡大を、公知の混合物よりも低減することが可能になる。
【００６８】
これより、本発明による駆動ベルトに関し、例を用いて説明するが、これらの例に限定されるものではない。
【００６９】
例
駆動歯付ベルトを、以下の表１及び表２に示すエラストマー組成物をそれぞれの本体混合物のために用いることにより製造した。例１は比較例であり、この例では、歯付ベルトは、非官能化ＨＮＢＲ、及び、本発明による化合物を含む。
【００７０】
表１−比較例１
【表１】
【００７１】
表２−例２は、フッ素化メタクリレート及びＨＮＢＲを用いた。
【表２】
【００７２】
こうして得られたベルトに、オイルバス中での耐久性テストを行った。
【００７３】
詳細には、本発明による例１及び例２のベルトを、９０％のオイル及び１０％の燃料を含む混合物と接触させて、耐久性テストを行った。これらのテストを実行するために、ベルトを、オイル／燃料混合物が管によりベルトに直接スプレーされる、駆動プーリ、従動プーリ及びテンショナを含む制御システムにて用いた。このテストが行われた条件を以下の表に示す。
【００７４】
表
【表３】
【００７５】
開示されたテストが行われた歯付ベルトは、これらの条件に少なくとも８０，０００，０００サイクル耐えた。テストの最後にベルトの幅を測定し、比較幅と比較した。この結果を以下の表に示す。
【表４】
【００７６】
フッ素化官能基を導入することにより得られる化合物の、より大きい極性により、オイルに直接接触する又は部分的に浸漬される動作条件にてより良好な耐性を有するベルトが得られる。こうして、機械的応力に対する耐性が高められる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 歯付ベルト
２ ベルト本体
３ 糸状耐久性インサート
４ 歯部
５ 被覆布
６ ベルトの裏面
７ 被覆布
１０ ポリ−Ｖベルト
１１ ベルト本体
１２ カップリング部
１３ Ｖリブ
１４ Ｖレース
３１ 駆動プーリ
３３ａ 第１の従動プーリ
３３ｂ 第２の従動プーリ
３４ 第１のテンショナ
３５ 第２のテンショナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＢＲ、ＨＮＢＲ、ＸＨＮＢＲ、ＥＰ（Ｄ）Ｍ、及びマレイン化ＥＰＤＭから成る群から選択されるポリマーと、前記ポリマーとの結合を化学反応により形成し、それにより側鎖を形成するように適合された化合物とから得られる分岐ポリマーを含み、
前記化合物が、ｍが２〜２０の範囲にある式Ｙ＝Ｆ（ＣＦ２ＣＦ２）ｍにより示される基Ｙと、前記ポリマーと反応するのに適した官能基を有する基Ｒとを含む、エラストマー組成物。
【請求項２】
ｍが２〜１０の範囲にある請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記基Ｒが、二重結合、三重結合、アルコール官能基、カルボン酸官能基、エステル官能基、アクリル官能基、及びメタクリル官能基から成る群から選択される請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
前記化合物が、以下の式により示されるパーフルオロ‐アルキルメタクリレートエステル
【数５】
と、
以下の式により示されるパーフルオロ‐アルキルアクリレートエステル
【数６】
と、
以下の式により示されるパーフルオロ‐アルキルエチレン
【数７】
と、
以下の式により示されるパーフルオロ‐アルコール
【数８】
とから成る群から選択され、前記式中、ｎが０〜１０の範囲にある請求項１から３のいずれかに記載の組成物。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のエラストマー組成物の、駆動ベルトを製造するための用途。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載のエラストマー組成物の、歯付ベルトを製造するための用途。
【請求項７】
請求項１から４のいずれかに記載のエラストマー組成物の、ポリ−Ｖベルトを製造するための用途。
【請求項８】
本体と、前記本体の少なくとも１つの面から延在する複数の歯とを含む、オイルに直接接触する又は部分的に浸漬される歯付ベルトの用途であって、
前記本体が請求項１から４のいずれかに記載のエラストマー組成物を含むことを特徴とする歯付ベルトの、用途。
【請求項９】
請求項１から４のいずれか一項に記載のエラストマー組成物を含む本体（２）を備えた歯付ベルト（１）。
【請求項１０】
請求項１から４のいずれか一項に記載のエラストマー組成物を含む本体（１１）を備えたポリ−Ｖベルト（１０）。
【請求項１１】
少なくとも１つの駆動プーリと、１つの従動プーリと、１つの歯付ベルト（１）と、前記歯付ベルト（１）をオイルに直接接触させるか又は部分的に浸漬させておくための手段とを備え、
前記ベルト（１）が、本体（２）、及び、前記本体の少なくとも１つの面から延在する複数の歯（４）を含み、前記歯が被覆布（５）により覆われ、且つ、前記本体が、請求項１から４のいずれか一項に記載のエラストマー組成物を含む、自動車のための駆動システム。
【請求項１】
ＮＢＲ、ＨＮＢＲ、ＸＨＮＢＲ、ＥＰ（Ｄ）Ｍ、及びマレイン化ＥＰＤＭから成る群から選択されるポリマーと、前記ポリマーとの結合を化学反応により形成し、それにより側鎖を形成するように適合された化合物とから得られる分岐ポリマーを含み、
前記化合物が、ｍが２〜２０の範囲にある式Ｙ＝Ｆ（ＣＦ２ＣＦ２）ｍにより示される基Ｙと、前記ポリマーと反応するのに適した官能基を有する基Ｒとを含む、エラストマー組成物。
【請求項２】
ｍが２〜１０の範囲にある請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記基Ｒが、二重結合、三重結合、アルコール官能基、カルボン酸官能基、エステル官能基、アクリル官能基、及びメタクリル官能基から成る群から選択される請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
前記化合物が、以下の式により示されるパーフルオロ‐アルキルメタクリレートエステル
【数５】
と、
以下の式により示されるパーフルオロ‐アルキルアクリレートエステル
【数６】
と、
以下の式により示されるパーフルオロ‐アルキルエチレン
【数７】
と、
以下の式により示されるパーフルオロ‐アルコール
【数８】
とから成る群から選択され、前記式中、ｎが０〜１０の範囲にある請求項１から３のいずれかに記載の組成物。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のエラストマー組成物の、駆動ベルトを製造するための用途。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載のエラストマー組成物の、歯付ベルトを製造するための用途。
【請求項７】
請求項１から４のいずれかに記載のエラストマー組成物の、ポリ−Ｖベルトを製造するための用途。
【請求項８】
本体と、前記本体の少なくとも１つの面から延在する複数の歯とを含む、オイルに直接接触する又は部分的に浸漬される歯付ベルトの用途であって、
前記本体が請求項１から４のいずれかに記載のエラストマー組成物を含むことを特徴とする歯付ベルトの、用途。
【請求項９】
請求項１から４のいずれか一項に記載のエラストマー組成物を含む本体（２）を備えた歯付ベルト（１）。
【請求項１０】
請求項１から４のいずれか一項に記載のエラストマー組成物を含む本体（１１）を備えたポリ−Ｖベルト（１０）。
【請求項１１】
少なくとも１つの駆動プーリと、１つの従動プーリと、１つの歯付ベルト（１）と、前記歯付ベルト（１）をオイルに直接接触させるか又は部分的に浸漬させておくための手段とを備え、
前記ベルト（１）が、本体（２）、及び、前記本体の少なくとも１つの面から延在する複数の歯（４）を含み、前記歯が被覆布（５）により覆われ、且つ、前記本体が、請求項１から４のいずれか一項に記載のエラストマー組成物を含む、自動車のための駆動システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１２−５２２０６６（Ｐ２０１２−５２２０６６Ａ）
【公表日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０１４０６（Ｐ２０１２−５０１４０６）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１０／０００６９７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１０９３２１
【国際公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（５０９１５６２８４）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１０／０００６９７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１０９３２１
【国際公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（５０９１５６２８４）
【Ｆターム（参考）】
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