DE112015002461T5

DE112015002461T5 - Kautschukzusammensetzung und diese verwendendes Förderband

Info

Publication number: DE112015002461T5
Application number: DE112015002461.1T
Authority: DE
Inventors: Hidehiro Sasakuma; Ryotaro Suefuji; Kun Kou; Atsushi Miyajima
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2017-02-23
Anticipated expiration: 2035-05-23
Also published as: AU2015267872A1; DE112015002461T9; JP5907211B2; US9850069B2; WO2015182499A1; CN106414582B; AU2015267872B2; US20170197789A1; DE112015002461T8; DE112015002461B4; CN106414582A; JP2015224259A

Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kautschukzusammensetzung mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften des Gummis und einer ausgezeichneten Biegeermüdungsfestigkeit bereitzustellen, während ausgezeichnete Energiespareigenschaften aufrechterhalten werden. Die vorliegende Erfindung ist: eine Kautschukzusammensetzung, enthaltend: einen Kautschuk auf Dienbasis, der einen Naturkautschuk und einen Butadien-Kautschuk enthält; einen Ruß 1; und einen Ruß 2; eine Menge des Naturkautschuks, die von 40 bis 90 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis bildet; eine Menge des Butadien-Kautschuks, die von 60 bis 10 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis bildet; eine spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche des Rußes 1, die von 60 bis 100 m2/g beträgt; eine Dibutylphthalat-Ölabsorption des Rußes 1, die 120 cm3/100 g oder weniger beträgt; eine spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche des Rußes 2, die von 20 bis 40 m2/g beträgt; eine Dibutylphthalat-Ölabsorption des Rußes 2, die von 70 bis 95 cm3/100 g beträgt; und eine Gesamtmenge des Rußes 1 und des Rußes 2, die von 25 bis 50 Massenteile pro 100 Massenteile des Kautschuks auf Dienbasis beträgt; und ein unter Verwendung der Kautschukzusammensetzung in einer Deckgummischicht einer oberen Oberfläche produziertes Förderband.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung und ein diese verwendendes Förderband.
Stand der Technik
Förderbänder nach dem Stand der Technik mit Energiespareigenschaften haben eine Technik verwendet, um zum Beispiel einen Laufwiderstand durch Verringern von Energieverlust einer Deckgummischicht einer unteren Oberfläche zu verringern. Bisher wurde zum Bereitstellen einer Kautschukzusammensetzung für Förderbänder, die sowohl Energiespareigenschaften als auch Beständigkeit erreichen kann,
eine Kautschukzusammensetzung für ein Förderband vorgelegt, wobei die Kautschukzusammensetzung umfasst:

(A) 100 Massenanteile eines Polymers auf Dienbasis, und
(B) zwischen 25 und 55 Massenteile eines Rußes, der einen Ruß (b – 1) mit einer spezifischen Stickstoffadsorptionsoberfläche von 60 bis 100 m²/g und einer Dibutylphthalat-Ölabsorption von weniger als 110 ml/100 g und einen Ruß (b – 2) mit einer spezifischen Stickstoffadsorptionsoberfläche von weniger als 60 m²/g und einer Dibutylphthalat-Ölabsorption von 110 ml/100 g oder höher enthält (Patentdokument 1).

Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2013-122018A

Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch herausgefunden, dass Kautschukzusammensetzungen für Förderbänder nach dem Stand der Technik keine ausreichenden Energiespareffekte erzielt haben. Wenn außerdem ein Förderband betrieben wird, tritt ein Energieverlust in Fällen auf, in denen das Förderband durch die Last durchhängt sowie durch den Laufwiderstand oder in Fällen, in denen eine Muldenverformung verursacht wird. Daher dachten die Erfinder der vorliegenden Erfindung, dass es notwendig ist, den Energieverlust in einem Deckgummi einer oberen Oberfläche zu verringern, das ein großes Volumen in einem Förderband einnimmt. Außerdem sind als physikalische Eigenschaften einer in der Deckgummischicht einer oberen Oberfläche eines Förderbands verwendeten Gummizusammensetzung zusätzlich zu hohen Bruchcharakteristika, hoher Härte und hoher Reißfestigkeit wegen der durch eine Rolle verursachten großen Biegeverformung auch eine hohe Biegeermüdungsfestigkeit erforderlich. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kautschukzusammensetzung bereitzustellen, die ausgezeichnete physikalische Eigenschaften des Gummis (Bruchcharakteristika, Härte und Reißfestigkeit; hierin nachstehend dieselben) und Biegeermüdungsfestigkeit erreicht, während ausgezeichnete Energiespareigenschaften aufrechterhalten werden (das heißt ein Verursachen von niedrigem Energieverlust) und ein Förderband, das die Kautschukzusammensetzung verwendet.
Lösung des Problems
Als ein Ergebnis sorgfältiger Forschung, um die vorstehenden Probleme zu lösen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass die Kautschukzusammensetzung, enthaltend: einen Kautschuk auf Dienbasis, der einen Naturkautschuk und einen Butadien-Kautschuk enthält; einen Ruß 1; und einen Ruß 2; eine Menge des Naturkautschuks, die zwischen 40 und 90 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis bildet; eine Menge des Butadien-Kautschuks, die zwischen 60 und 10 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis bildet; eine spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche des Rußes 1, die zwischen 60 und 100 m²/g beträgt; eine Dibutylphthalat-Ölabsorption des Rußes 1, die 120 cm³/100 g oder weniger beträgt; eine spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche des Rußes 2, die zwischen 20 und 40 m²/g beträgt; eine Dibutylphthalat-Ölabsorption des Rußes 2, die zwischen 70 und 95 cm³/100 g beträgt; und eine Gesamtmenge des Rußes 1 und des Rußes 2, die zwischen 25 und 50 Massenteile pro 100 Massenteile des Kautschuks auf Dienbasis beträgt, ausgezeichnete physikalische Eigenschaften des Gummis und eine ausgezeichnete Biegefestigkeit erreicht, während ausgezeichnete Energiespareigenschaften aufrecht erhalten werden, und haben somit die vorliegende Erfindung gemacht. Speziell haben die Erfinder entdeckt, dass die vorstehend beschriebene Aufgabe durch die folgenden Merkmale gelöst werden kann.

[1] Eine Kautschukzusammensetzung, enthaltend: einen Kautschuk auf Dienbasis, der einen Naturkautschuk und einen Butadien-Kautschuk enthält; einen Ruß 1; und einen Ruß 2; eine Menge des Naturkautschuks, die von 40 bis 90 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis bildet; eine Menge des Butadien-Kautschuks, die von 60 bis 10 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis bildet; eine spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche des Rußes 1, die von 60 bis 100 m²/g beträgt; eine Dibutylphthalat-Ölabsorption des Rußes 1, die 120 cm³/100 g oder weniger beträgt; eine spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche des Rußes 2, die von 20 bis 40 m²/g beträgt; eine Dibutylphthalat-Ölabsorption des Rußes 2, die von 70 bis 95 cm³/100 g beträgt; und eine Gesamtmenge des Rußes 1 und des Rußes 2, die von 25 bis 50 Massenteile pro 100 Massenteile des Kautschuks auf Dienbasis beträgt.
[2] Die Kautschukzusammensetzung gemäß vorstehendem Punkt [1], wobei eine Menge des Rußes 1 von 15 bis 30 Massenteile pro 100 Massenteile des Kautschuks auf Dienbasis beträgt.
[3] Die Kautschukzusammensetzung gemäß vorstehendem Punkt [1] oder [2], wobei eine Menge des Rußes 2 von 15 bis 25 Massenteile pro 100 Massenteile des Kautschuks auf Dienbasis beträgt.
[4] Die Kautschukzusammensetzung gemäß einem von vorstehendem Punkt [1] bis [3], ferner Schwefel enthaltend, wobei eine Menge des Schwefels 3 Massen-% oder weniger der Menge des Naturkautschuks beträgt.
[5] Ein Förderband, das unter Verwendung der Kautschukzusammensetzung, die in einem der vorstehend beschriebenen Punkte [1] bis [4] beschrieben ist, in einer Deckgummischicht einer oberen Oberfläche produziert ist.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Mit der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann ein Förderband mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften des Gummis und ausgezeichneter Biegeermüdungsfestigkeit produziert werden, während ausgezeichnete Energiespareigenschaften aufrechterhalten werden. Das Förderband der vorliegenden Erfindung besitzt ausgezeichnete physikalische Eigenschaften des Gummis und eine ausgezeichnete Biegeermüdungsfestigkeit, während ausgezeichnete Energiespareigenschaften aufrechterhalten werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des Förderbands der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Beschreibung einer Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend im Detail beschrieben. Zuerst wird die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Kautschukzusammensetzung, enthaltend: einen Kautschuk auf Dienbasis, der einen Naturkautschuk und einen Butadien-Kautschuk enthält; einen Ruß 1; und einen Ruß 2;
eine Menge des Naturkautschuks, die von 40 bis 90 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis bildet; eine Menge des Butadien-Kautschuks, die von 60 bis 10 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis bildet;
eine spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche des Rußes 1, die von 60 bis 100 m²/g beträgt; eine Dibutylphthalat-Ölabsorption des Rußes 1, die 120 cm³/100 g oder weniger beträgt;
eine spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche des Rußes 2, die von 20 bis 40 m²/g beträgt; eine Dibutylphthalat-Ölabsorption des Rußes 2, die von 70 bis 95 cm³/100 g beträgt; und
eine Gesamtmenge des Rußes 1 und des Rußes 2, die von 25 bis 50 Massenteile pro 100 Massenteile des Kautschuks auf Dienbasis beträgt.
Ruß mit einer kleinen spezifischen Stickstoffadsorptionsoberfläche weist einen großen Partikeldurchmesser auf, und solch ein Ruß kann einen Energieverlust eines Gummis verringern; wenn jedoch die Menge davon zu groß ist, verringern sich physikalische Eigenschaften des Gummis, wie beispielsweise Bruchcharakteristika und Biegeermüdungswiderstand. Daher können in der vorliegenden Erfindung durch Verwenden eines Rußes 1 mit einer Kautschukzusammensetzung, die einen bestimmten Kautschuk auf Dienbasis und einen Ruß 2 enthält, ausgezeichnete physikalische Eigenschaften des Gummis und eine ausgezeichnete Biegeermüdungsfestigkeit erreicht werden, während ausgezeichnete Energiespareigenschaften aufrechterhalten werden, und ein Ausgleich ausgezeichneter Energiespareigenschaften und hoher physikalischer Eigenschaften des Gummis und einer Biegeermüdungsfestigkeit kann erreicht werden. Durch Verwenden solch einer Kautschukzusammensetzung mit geringem Energieverlust und hoher Zähigkeit in zum Beispiel einer Deckgummischicht einer oberen Oberfläche eines Förderbandes ist es möglich, die Menge an elektrischer Energie, die verbraucht wird, um das Förderband zu betreiben, zu verringern sowie eine Beständigkeit zu verbessern und die Lebensdauer des Förderbandes zu verlängern. Es ist zu beachten, dass es sich bei dem vorstehenden Mechanismus um eine Schlussfolgerung durch die Erfinder handelt, wenn sich der Mechanismus der vorliegenden Erfindung jedoch vom vorstehend beschriebenen unterschiedet, liegt er nach wie vor innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.
In der vorliegenden Beschreibung können die Fälle, in denen mindestens eines von Energiespareigenschaften, physikalischen Eigenschaften des Gummis und Biegeermüdungsfestigkeit überlegen sind, als „eine überlegende Wirkung der vorliegenden Erfindung zeigend“ bezeichnet werden.
Der in der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthaltene Kautschuk auf Dienbasis enthält einen Naturkautschuk und einen Butadien-Kautschuk. Der im Kautschuk auf Dienbasis enthaltene Naturkautschuk (NR) ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele dafür schließen nach dem Stand der Technik bekannte Naturkautschuke ein. Ein bestimmter Typ des Naturkautschuks kann allein verwendet werden, oder eine Kombination von zwei oder mehr Typen der Naturkautschuke kann verwendet werden.
Der im Kautschuk auf Dienbasis enthaltene Butadien-Kautschuk (BR) ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele dafür schließen nach dem Stand der Technik bekannte Butadien-Kautschuke ein. Das Molekulargewicht (Gewichtsmittel) des Butadien-Kautschuks beträgt aus Sicht eines Höhermachens einer Bruchfestigkeit und Reißfestigkeit nach der Vulkanisierung und eines Erreichens einer ausgezeichneten Verschleißbeständigkeit vorzugsweise 400.000 oder höher und mehr bevorzugt von 450.000 bis 1.000.000. In der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Molekulargewicht (Gewichtsmittel) des Butadien-Kautschuks um einen durch Gel-Permeations-Chromatographie (GPC) erhaltenen Wert, der auf der Grundlage einer Eichung mit Standardpolystyrol unter Verwendung von Tetrahydrofuran als ein Lösungsmittel gemessen wird. Ein bestimmter Typ des Butadien-Kautschuks kann allein verwendet werden, oder eine Kombination von zwei oder mehr Typen des Butadien-Kautschuks kann verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung beträgt die Menge des Naturkautschuks von 40 bis 90 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis, und aus Sicht eines Zeigens einer überlegenen Wirkung der vorliegenden Erfindung und insbesondere eines Erreichens ausgezeichneter physikalischer Eigenschaften des Gummis beträgt die Menge des Naturkautschuks vorzugsweise von 50 bis 85 Massen-% und mehr bevorzugt von 60 bis 80 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis. Außerdem beträgt die Menge des Butadien-Kautschuks von 60 bis 10 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis und aus Sicht eines Zeigens einer überlegenen Wirkung der vorliegenden Erfindung und insbesondere eines Erreichens ausgezeichneter physikalischer Eigenschaften des Gummis beträgt die Menge des Butadien-Kautschuks vorzugsweise von 50 bis 15 Massen-% und mehr bevorzugt von 40 bis 20 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis.
Der Kautschuk auf Dienbasis kann neben dem Naturkautschuk und dem Butadien-Kautschuk ferner einen weiteren Kautschuk auf Dienbasis enthalten. Beispiele für solch einen weiteren Kautschuk auf Dienbasis neben dem Naturkautschuk und dem Butadien-Kautschuk schließen einen Isopren-Kautschuk (IR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Chloropren-Kautschuk (CR), Butyl-Kautschuk (IIR), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) und Ähnliches ein.
Die Gesamtmenge des Naturkautschuks und des Butadien-Kautschuks beträgt aus Sicht eines Zeigens einer überlegenen Wirkung der vorliegenden Erfindung und eines Erreichens ausgezeichneter Energiespareigenschaften vorzugsweise von 80 bis 100 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis. Wenn der Kautschuk auf Dienbasis neben dem Naturkautschuk und dem Butadien-Kautschuk ferner einen weiteren Kautschuk auf Dienbasis enthält, kann die Menge des Kautschuks auf Dienbasis neben dem Naturkautschuk und dem Butadien-Kautschuk 20 Massen-% oder weniger (der Gesamtmenge) des Kautschuks auf Dienbasis betragen.
Der Ruß 1 wird nachstehend beschrieben. Der in der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthaltene Ruß 1 ist nicht besonders eingeschränkt, solange es sich um einen Ruß mit einer spezifischen Stickstoffadsorptionsoberfläche von 60 bis 100 m²/g und einer Dibutylphthalat-Ölabsorption von 120 cm³/100 g oder weniger handelt. Beispiele dafür schließen nach dem Stand der Technik bekannte Ruße ein. Spezifische Beispiele schließen einen HAF-Ruß ein.
Die spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche des Rußes 1 beträgt aus Sicht eines Zeigens einer überlegenen Wirkung der vorliegenden Erfindung und insbesondere eines Erreichens ausgezeichneter Energiespareigenschaften und Bruchcharakteristika vorzugsweise zwischen 65 und 95 m²/g und mehr bevorzugt zwischen 65 und 90 m²/g.
Die Dibutylphthalat-Ölabsorption des Rußes 1 beträgt aus Sicht eines Zeigens einer überlegenen Wirkung der vorliegenden Erfindung und insbesondere eines Erreichens ausgezeichneter Bruchcharakteristika vorzugsweise von 80 bis 120 cm³/100 g und mehr bevorzugt von 90 bis 115 cm³/100 g. In der vorliegenden Erfindung wurde die spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche von Ruß gemäß JIS K 6217-2:2001 gemessen. Außerdem wurde die Dibutylphthalat-Ölabsorption von Ruß gemäß JIS K 6217-4:2008 gemessen. Ein bestimmter Typ oder eine Kombination aus zwei oder mehr Typen der Ruße kann als der Ruß 1 verwendet werden.
Die Menge des Rußes 1 beträgt aus Sicht eines Zeigens einer überlegenen Wirkung der vorliegenden Erfindung und insbesondere eines Erreichens ausgezeichneter Energiespareigenschaften und physikalischer Eigenschaften des Gummis vorzugsweise von 15 bis 30 Massenteile und mehr bevorzugt von 15 bis 25 Massenteile pro 100 Massenteile des Kautschuks auf Dienbasis.
Der Ruß 2 wird nachstehend beschrieben. Der in der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthaltene Ruß 2 ist nicht besonders eingeschränkt, solange der Ruß eine spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche von 20 bis 40 m²/g und eine Dibutylphthalat-Ölabsorption von 70 bis 95 cm³/100 g oder weniger besitzt. Beispiele dafür schließen nach dem Stand der Technik bekannte Ruße ein. Spezifische Beispiele schließen einen GPF-Ruß ein.
Die spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche des Rußes 2 beträgt aus Sicht eines Zeigens einer überlegenen Wirkung der vorliegenden Erfindung und insbesondere eines Erreichens ausgezeichneter physikalischer Eigenschaften des Gummis vorzugsweise von 20 bis 35 m²/g und mehr bevorzugt von 20 bis 30 m²/g.
Die Dibutylphthalat-Ölabsorption des Rußes 2 beträgt aus Sicht eines Zeigens einer überlegenen Wirkung der vorliegenden Erfindung und insbesondere eines Erreichens ausgezeichneter physikalischer Eigenschaften des Gummis vorzugsweise von 70 bis 90 cm³/100 g und mehr bevorzugt von 75 bis 90 cm³/100 g. Ein bestimmter Typ oder eine Kombination aus zwei oder mehr Typen der Ruße kann als der Ruß 2 verwendet werden.
Die Menge des Rußes 2 beträgt aus Sicht eines Zeigens einer überlegenen Wirkung der vorliegenden Erfindung und insbesondere eines Erreichens ausgezeichneter Energiespareigenschaften und physikalischer Eigenschaften des Gummis vorzugsweise von 15 bis 25 Massenteile und mehr bevorzugt von 20 bis 25 Massenteile pro 100 Massenteile des Kautschuks auf Dienbasis.
In der vorliegenden Erfindung beträgt die Gesamtmenge des Rußes 1 und des Rußes 2 von 25 bis 50 Massenteile pro 100 Massenteile des Kautschuks auf Dienbasis, und aus Sicht eines Zeigens einer überlegenen Wirkung der vorliegenden Erfindung und insbesondere eines Erreichens ausgezeichneter Energiespareigenschaften und physikalischer Eigenschaften des Gummis, beträgt die Gesamtmenge vorzugsweise von 30 bis 50 Massenteile und mehr bevorzugt von 30 bis 45 Massenteile pro 100 Massenteile des Kautschuks auf Dienbasis.
Die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann ferner Schwefel enthalten. Der Schwefel ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele dafür schließen nach dem Stand der Technik bekannten Schwefel ein. Die Menge des Schwefels beträgt aus Sicht eines Zeigens einer überlegenen Wirkung der vorliegenden Erfindung und insbesondere eines Erreichens einer ausgezeichneten Biegeermüdungsfestigkeit vorzugsweise 3 Massen-% oder weniger und mehr bevorzugt von 1 bis 3 Massen-% der Menge des Naturkautschuks.
Die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann neben den vorstehend beschriebenen Bestandteilen ferner Zusatzstoffe innerhalb eines Umfangs enthalten, der die Wirkung oder den Zweck der vorliegenden Erfindung nicht behindert. Beispiele des Zusatzstoffes schließen anderen Ruß als den Ruß 1 und 2, weiße Füllstoffe, Silan-Haftverbesserer, Zinkoxid, Stearinsäure, Alterungsverzögerer, Verarbeitungshilfsmittel, Aromaöle, flüssige Polymere, Harze auf Terpenbasis, wärmehärtbare Harze, andere Vulkanisierungsmittel als Schwefel, Vulkanisierungshilfsmittel, Vulkanisierungsbeschleuniger und Vulkanisierungsverzögerer ein.
Die Produktion der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung produziert werden, indem der Kautschuk auf Dienbasis, der Ruß 1, der Ruß 2 und die Zusatzstoffe, die, falls notwendig, wie vorstehend beschrieben verwendet werden können (das Vulkanisierungssystem ausschließend), unter Verwendung eines Banbury-Mischers oder Ähnlichem geknetet werden, und dann der Schwefel, das andere Vulkanisierungsmittel als Schwefel, das Vulkanisierungshilfsmittel und der Vulkanisierungsbeschleuniger unter Verwendung eines Walzenkneters oder Ähnlichem geknetet werden. Außerdem sind die Bedingungen der Vulkanisierung nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann die Vulkanisierung durch Anwenden von Wärme und Druck in einem Zustand von 140 bis 160°C durchgeführt werden.
Die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel in einer Deckgummischicht einer oberen Oberfläche oder einer Deckgummischicht einer unteren Oberfläche eines Förderbandes verwendet werden.
Das Förderband der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben. Bei dem Förderband der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Förderband, das durch Verwenden der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einer Deckgummischicht einer oberen Oberfläche produziert ist. Das Förderband der vorliegenden Erfindung weist zumindest eine Deckgummischicht einer oberen Oberfläche auf. Die Deckgummischicht einer oberen Oberfläche wird durch Verwenden der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgebildet. Durch Verwenden der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung in der Deckgummischicht einer oberen Oberfläche erreicht das Förderband der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete physikalische Eigenschaften des Gummis und eine ausgezeichnete Biegeermüdungsfestigkeit, während ausgezeichnete Energiespareigenschaften aufrechterhalten werden. Das Förderband der vorliegenden Erfindung kann neben der Deckgummischicht einer oberen Oberfläche ferner eine Verstärkungsschicht und eine Deckgummischicht einer unteren Oberfläche umfassen.
Das Förderband der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Verwendung einer angehängten Zeichnung beschrieben. Es ist zu beachten, dass das Förderband der vorliegenden Erfindung nicht auf die angehängte Zeichnung beschränkt ist.
1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des Förderbands der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In 1 besitzt das Förderband 1 eine Deckgummischicht einer oberen Oberfläche 2 eine Verstärkungsschicht 3 und eine Deckgummischicht einer unteren Oberfläche 4, die in dieser Reihenfolge laminiert sind. Die Oberfläche der Deckgummischicht einer oberen Oberfläche 2 dient als eine Förderseite zum Transportieren von Artikeln 5.
In der vorliegenden Erfindung ist die Deckgummischicht einer oberen Oberfläche durch Verwenden der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgebildet. Es ist zu beachten, dass im Falle, dass die Deckgummischicht einer oberen Oberfläche zwei oder mehr Schichten aufweist, wie in 1 veranschaulicht, mindestens eine Schicht oder alle Schichten der zwei oder mehr Schichten durch Verwenden der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein können. Außerdem ist aus Sicht eines Zeigens einer überlegenen Wirkung der vorliegenden Erfindung und eines Erreichens ausgezeichneter Energiespareigenschaften mindestens die äußerste Schicht vorzugsweise durch Verwenden der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgebildet. In 1 weist die Deckgummischicht einer oberen Oberfläche 2 eine äußere Schicht 11 und eine innere Schicht 12 auf. Die äußere Schicht 11 und/oder die innere Schicht 12 können durch Verwenden der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein, und mindestens die äußere Schicht 11 ist vorzugsweise durch Verwenden der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgebildet. Wenn die äußere Schicht 11 durch Verwenden der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, kann es sich bei der inneren Schicht 12 um eine Schicht zum Anhaften der inneren Schicht 12 an der Verstärkungsschicht 3 und der äußeren Schicht 11 handeln.
Die in der Deckgummischicht einer unteren Oberfläche verwendete Kautschukzusammensetzung ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele dafür schließen im Stand der Technik bekannte Kautschukzusammensetzungen ein. Die Deckgummischicht einer unteren Oberfläche 4 weist eine äußere Schicht 16 und eine innere Schicht 15 auf. Die äußere Schicht 16 und die innere Schicht 15 können durch Verwenden derselben Kautschukzusammensetzung oder unterschiedlicher Kautschukzusammensetzungen ausgebildet sein.
Die Verstärkungsschicht ist nicht besonders eingeschränkt, und typischerweise in Förderbändern verwendete Substanzen können geeignet ausgewählt und verwendet werden. Außerdem ist die Form der Verstärkungsschicht nicht besonders eingeschränkt und kann zum Beispiel eine in 1 veranschaulichte Plattenform oder in einer Form sein, in der Verstärkungsdrähte parallel eingebettet sind.
Die Dicke der Deckgummischicht einer oberen Oberfläche des Förderbandes der vorliegenden Erfindung beträgt vorzugsweise von 3 bis 20 mm. Die Dicke der Deckgummischicht einer unteren Oberfläche beträgt vorzugsweise von 3 bis 20 mm und mehr bevorzugt von 5 bis 15 mm. Es ist zu beachten, dass im Falle, dass die Deckgummischicht einer oberen Oberfläche aus zwei oder mehr Schichten zusammengesetzt ist, die Dicke der Deckgummischicht einer oberen Oberfläche die Gesamtdicke dieser Schichten angibt. Dies gilt auch für die Dicke der Deckgummischicht einer unteren Oberfläche.
Die Produktion des Förderbandes der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele dafür schließen im Stand der Technik bekannte Verfahren ein. Das Förderband der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel verwendet werden, um Kalkstein zu transportieren.
Beispiele
Hierin nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele weiter im Detail beschrieben; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Produktion der Kautschukzusammensetzung
Die nachstehend in Tabelle 1 gezeigten Bestandteile (Massenteile), wurden gemischt, um jede der Kautschukzusammensetzungen (unvulkanisierte Kautschukzusammensetzungen) zu produzieren.
Bewertung
Jede der wie vorstehend beschrieben produzierten unvulkanisierten Kautschukzusammensetzungen wurde wie nachstehend beschrieben vulkanisiert. Jede der physikalischen Eigenschaften nach der Vulkanisierung wurde gemäß dem nachstehend beschriebenen Verfahren gemessen und bewertet. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 1 gezeigt. Der geeignete Bereich von jedem der Bewertungsergebnisse ist ebenfalls in derselben Tabelle gezeigt.
Produktion einer vulkanisierten Gummiplatte
Eine vulkanisierte Gummiplatte mit einer Dicke von 2 mm wurde produziert, indem jede der wie vorstehend beschrieben produzierten Kautschukzusammensetzungen durch Anwenden von Druck in einem Zustand von 148°C 30 Minuten lang unter Verwendung einer Formpressmaschine vulkanisiert wurde.
Härte
Ein Teststück wurde aus der wie vorstehend beschrieben produzierten vulkanisierten Gummiplatte produziert, und die Shore-A-Härte wurde gemäß JIS K6253-3:2012, „Type A Durometer Hardness Test“, gemessen. Wenn die Shore-A-Härte zwischen 57 und 67 beträgt, wurde das Teststück als ein Teststück mit einer geeigneten Härte für eine Deckgummischicht einer oberen Oberfläche eines Förderbandes bewertet.
Bruchfestigkeit und Reißdehnung
Unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Teststücks wurde eine Zugprüfung mit einer Zuggeschwindigkeit von 500 mm/min gemäß JIS K6251-2010 durchgeführt, und die Bruchfestigkeit (T_B) [MPa] und die Reißdehnung (E_B) [%] wurden bei Raumtemperatur gemessen. Wenn die Bruchfestigkeit 18,0 MPa oder mehr beträgt, wird das Teststück als eine hohe Bruchfestigkeit besitzend bewertet. Wenn die Reißdehnung 400% oder mehr beträgt, wird das Teststück als eine hohe Reißdehnung besitzend bewertet.
Reißfestigkeit
Ein Teststück wurde aus der wie vorstehend beschrieben produzierten Gummiplatte gemäß JIS K6252:2007 in einer Sichelform ausgeschnitten, und ein Schnitt mit einer Länge von 1,0 ± 0,2 mm wurde in einem zentralen konkaven Teil in einer Weise ausgeführt, dass der Schnitt in einer Richtung senkrecht zur Hauptachse lag. Der Reißtest wurde in einem Zustand ausgeführt, in dem die Bewegungsgeschwindigkeit eines Teststückgreifers bei 500 mm/min lag, und die Reißfestigkeit [kN/m] wurde bei Raumtemperatur gemessen.
Biegeermüdungsfestigkeit (Risswachstum)
Gemäß dem Biegerisswachstumstest gemäß JIS K6260:2010 wurde eine festgelegte Gummiprobe (Länge: 15 cm; Breite: 5 cm; Dicke: 6,3 cm) durch Vulkanisieren jeder der unvulkanisierten Kautschukzusammensetzungen wie vorstehend beschrieben unter Verwendung einer speziellen Form in einem Zustand von 148°C produziert. Bei Raumtemperatur wurde das Teststück insgesamt 400.000 Mal bei 300 ± 10 Mal pro Minute einem Biegen mit einem Hub von 20 mm unterzogen, und dann wurde die Länge [mm] des erzeugten Risses auf dem Teststück gemessen.
tan δ(20°C)

Unter Verwendung eines aus der wie vorstehend beschrieben produzierten Gummiplatte in Streifenform (20 mm Länge × 5 mm Breite × 2 mm Dicke) ausgeschnittenen Teststücks wurde tan δ (20°C) unter Verwendung eines Viskoelastizitätsspektrometers, hergestellt durch Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd., gemessen. Die Messung wurde durch Längen des Teststücks um 10% und Beaufschlagen mit einer Vibration mit einer Amplitude von ±2% bei einer Vibrationsfrequenz von 20 Hz in einem Zustand von 20°C durchgeführt. Wenn tan δ (20°C) einen Wert von 0,13 oder weniger besitzt, sind die Energiespareigenschaften ausgezeichnet. [TABELLE 1-I]

Tabelle 1-1			Ausführungsbeispiel 1	Ausführungsbeispiel 2	Ausführungsbeispiel 3
NR			70	70	70
BR			30	30	30
Ruß	N₂SA	DBP
ISAF	101	114
HAF	70	101	30,00	22,50	15,00
FEF	38	104
GPF	29	84	15,00	20,00	25,00
SRF	23	66
Gesamtmenge an Rußen			45,00	42,50	40,00
Schwefel			2,08	2,08	2,08
Menge an Schwefel relativ zu NR (Massen-%)			2,97%	2,97%	2,97%
Vulkanisierungsbeschleuniger			1,50	1,50	1,50
Härte		57–67	61,6	61,0	59,2
Bruchfestigkeit		≥ 18,0	21,9	20,7	20,3
Bruchdehnung		≥ 400	434	446	456
Reißfestigkeit		≥ 40	54	54	60
Biegeermü dungsfestigkeit (Risswachstum)		≤ 30	16	3	3
Tan δ(20°C)		≤ 0,13	0,125	0,114	0,100

[TABELLE 1-II]

Tabelle 1-1			Ausführungsbeispiel 4	Ausführungsbeispiel 5	Ausführungsbeispiel 6
NR			80	50	70
BR			20	50	30
Ruß	N₂SA	DBP
ISAF	101	114
HAF	70	101	30,00	30,00	15,00
FEF	38	104
GPF	29	84	10,00	10,00	30,00
SRF	23	66
Gesamtmenge an Rußen			40,00	40,00	45,00
Schwefel			2,4	1,5	2,08
Menge an Schwefel relativ zu NR (Massen-%)			3,00%	3,00%	2,97%
Vulkanisierungsbeschleuniger			1,5	1,5	1,50
Härte		57–67	59,0	57,6	61,2
Bruchfestigkeit		≥ 18,0	22,5	18,4	19,4
Bruchdehnung		≥ 400	445	445	426
Reißfestigkeit		≥ 40	47	81	58
Biegeermü dungsfestigkeit (Risswachstum)		≤ 30	14	0	3
Tan δ(20°C)		≤ 0,13	0,104	0,112	0,110

[TABELLE 2-I]

Tabelle 1-2			Ausführungsbeispiel 1	Ausführungsbeispiel 2	Ausführungsbeispiel 3	Ausführungsbeispiel 4
NR			70	70	70	85
BR			30	30	30	15
Ruß	N₂SA	DBP
ISAF	101	114			35,00
HAF	70	101	30,00	25,00
FEF	38	104				20,00
GPF	29	84	25,00		10,00	20,00
SRF	23	66		25,00
Gesamtmenge an Rußen			55,00	50,00	45,00	40,00
Schwefel			2,08	2,08	1,42	2,55
Menge an Schwefel relativ zu NR (Massen-%)			2,97%	2,97%	2,03%	3,00%
Vulkanisierungsbeschleuniger			1,50	1,50	1,3	1,5
Härte		57–67	65,6	61,8	57,2	58,4
Bruchfestigkeit		≥ 18,0	20,1	18,6	22,4	20,2
Bruchdehnung		≥ 400	373	379	537	441
Reißfestigkeit		≥ 40	52	68	97	56
Biegeermü dungsfestigkeit (Risswachstum)		≤ 30	27	24	6	Schnitt
Tan δ(20°C)		≤ 0,13	0,145	0,128	0,153	0,074

[TABELLE 2-I]

Tabelle 1-2			Ver gleichsbei spiel 5	Ver gleichsbei spiel 6	Ver gleichsbei spiel 7	Ver gleichsbei spiel 8
NR			70	70	71	35
BR			30	30	29	65
Ruß	N₂SA	DBP
ISAF	101	114
HAF	70	101	30,00		40,00	15,00
FEF	38	104			5,00
GPF	29	84		45,00		30,00
SRF	23	66
Gesamtmenge an Rußen			30,00	45,00	45,00	45,00
Schwefel			2,08	2,08	1,42	2,0
Menge an Schwefel relativ zu NR (Massen-%)			2,97%	2,97%	2,00%	5,71%
Vulkanisierungsbeschleuniger			1,80	1,80	1,30	1,5
Härte		57–67	56,0	59,8	56,3	61,9
Bruchfestigkeit		≥ 18,0	21,6	18,9	23,8	12,9
Bruchdehnung		≥ 400	457	437	531	352
Reißfestigkeit		≥ 40	39	18	47	88
Biegeermü dungsfestigkeit (Risswachstum)		≤ 30	29	46	12	22
Tan δ(20°C)		≤ 0,13	0,087	0,077	0,144	0,102

Die Details jedes in Tabelle 1 gezeigten Bestandteils sind wie folgt. Es ist zu beachten, dass die Einheit der spezifischen Stickstoffadsorptionsoberfläche (N₂SA) von Ruß m²/g ist, und die Einheit für die Dibutylphthalat-Ölabsorption (DBP) von Ruß cm³/100 g ist.

• NR: Naturkautschuk; RSS Nr. 3
• BR: Butadien-Kautschuk, Nipol BR 1220 (hergestellt durch Zeon Corporation, Molekulargewicht (Gewichtsmittel): 460.000)
• ISAF-Ruß: Handelsname: Show Black N220, hergestellt durch Cabot Japan K.K.
• HAF-Ruß: Handelsname: Show Black N330, hergestellt durch Cabot Japan K.K. Dieser Ruß entspricht dem Ruß 1.
• FEF-Ruß: Handelsname: Diablack E, hergestellt durch Mitsubishi Chemical Corporation
• GPF-Ruß: Handelsname: Diablack G, hergestellt durch Mitsubishi Chemical Corporation. Dieser Ruß entspricht dem Ruß 2.
• SRF-Ruß: Handelsname: Asahi Nr. 50, hergestellt durch Asahi Carbon Co., Ltd.
• Schwefel: ölbehandelter Schwefel, hergestellt durch Hosoi Chemical Industry Co., Ltd.
• Vulkanisierungsbeschleuniger: N-tert-Butyl-2-benzothiazolylsulfenamid (Nocceler NS, hergestellt durch Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.)

Wie aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen klar ist, führte Vergleichsbeispiel 1 mit einer übermäßigen Gesamtmenge der Ruße zu einem hohen tan δ (20°C) und einer kleinen Reißdehnung. Vergleichsbeispiel 2, das einen Ruß mit einer Dibutylphthalat-Ölabsorption enthielt, die sich vom Ruß 2 unterschied, führte zu einer kleinen Reißdehnung. Vergleichsbeispiel 3, das einen Ruß mit einer spezifischen Stickstoffadsorptionsoberfläche enthält, die größer als diejenige des Rußes 1 ist, führte zu einem hohen tan δ (20°C). Bei Vergleichsbeispiel 4, das einen Ruß mit einer spezifischen Stickstoffadsorptionsoberfläche enthält, die kleiner als diejenige des Rußes 1 ist, wurde das Teststück während des Biegeermüdungsfestigkeits-Tests eingeschnitten und zeigte eine schwache Biegeermüdungsfestigkeit. Vergleichsbeispiel 5, das keinen Ruß 2 enthält, führte zu einer geringen Härte und geringen Reißfestigkeit. Vergleichsbeispiel 6, das keinen Ruß 1 enthält, führte zu einer geringen Reißfestigkeit und geringen Biegeermüdungsfestigkeit. Vergleichsbeispiel 7, das einen Ruß mit einer Dibutylphthalat-Ölabsorption enthält, die größer als diejenige des Rußes 2 ist, führte zu einer geringen Härte und einem hohen tan δ (20°C). Vergleichsbeispiel 8 mit einem großen Mischanteil des Butadien-Kautschuks führte zu schwachen Bruchcharakteristika.
Im Gegensatz zu diesen erzielten die Ausführungsbeispiele 1 bis 6 ausgezeichnete physikalische Eigenschaften des Gummis (Bruchcharakteristika, Härte und Reißfestigkeit) und eine ausgezeichnete Biegeermüdungsfestigkeit, während ausgezeichnete Energiespareigenschaften aufrechterhalten wurden (das heißt, sie verursachten einen niedrigen Energieverlust). Wenn die Ausführungsbeispiele 1 bis 3 und 6 verglichen werden, zeigte Ausführungsbeispiel 3 eine noch höhere Reißfestigkeit und Reißdehnung und einen noch niedrigeren tan δ (20°C) verglichen mit denjenigen der Ausführungsbeispiele 1, 2 und 6. Wenn Ausführungsbeispiele 1 bis 6 verglichen werden, zeigte Ausführungsbeispiel 3 eine noch höhere Reißdehnung und einen noch niedrigeren tan δ (20°C) verglichen mit denjenigen der Ausführungsbeispiele 1, 2 und 4 bis 6.
Bezugszeichenliste

1: Förderband
2: Deckgummischicht einer oberen Oberfläche
3: Verstärkungsschicht
4: Deckgummischicht einer unteren Oberfläche
5: Förderseite zum Transportieren von Artikeln
11 und 16: Äußere Schicht
12 und 15: Innere Schicht

Claims

Kautschukzusammensetzung, umfassend: einen Kautschuk auf Dienbasis, der einen Naturkautschuk und einen Butadien-Kautschuk enthält; einen Ruß 1; und einen Ruß 2; eine Menge des Naturkautschuks, die zwischen 40 und 90 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis bildet; eine Menge des Butadien-Kautschuks, die von 60 bis 10 Massen-% des Kautschuks auf Dienbasis bildet; eine spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche des Rußes 1, die von 60 bis 100 m²/g beträgt; eine Dibutylphthalat-Ölabsorption des Rußes 1, die 120 cm³/100 g oder weniger beträgt; eine spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche des Rußes 2, die von 20 bis 40 m²/g beträgt; eine Dibutylphthalat-Ölabsorption des Rußes 2, die von 70 bis 95 cm³/100 g beträgt; und eine Gesamtmenge des Rußes 1 und des Rußes 2, die von 25 bis 50 Massenteile pro 100 Massenteile des Kautschuks auf Dienbasis beträgt.
Kautschukzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei eine Menge des Rußes 1 von 15 bis 30 Massenteile pro 100 Massenteile des Kautschuks auf Dienbasis beträgt.
Kautschukzusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Menge des Rußes 2 von 15 bis 25 Massenteile pro 100 Massenteile des Kautschuks auf Dienbasis beträgt.
Kautschukzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner Schwefel enthaltend, wobei eine Menge des Schwefels 3 Massen-% oder weniger der Menge des Naturkautschuks beträgt.
Förderband, das durch Verwenden der Kautschukzusammensetzung, die in einem der Ansprüche 1 bis 4 beschrieben ist, in einer Deckgummischicht einer oberen Oberfläche produziert ist.