JP2014210652A - 空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物及びこれを用いる空気浮上式コンベヤベルト - Google Patents
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Abstract
Description
また、同時に空気浮上式コンベヤベルトを長寿命化させるために、下面カバーゴム層は耐摩耗性を有する必要がある。
しかし、従来の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物を用いて製造された下面カバーゴム層は、粘着性、摩擦性が高く、耐摩耗性が低いことを本願発明者は見出した。
そこで、本発明は、低粘着性、低摩擦性、耐摩耗性に優れる空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物及びこれを用いる空気浮上式コンベヤベルトを提供することを目的とする。
1. スチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムとを95/5〜70/30の質量比(SBR/BR)で含むゴム成分100質量部に対して、カーボンブラック70質量部以上を含有する、空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物。
2. 前記カーボンブラックの24M4DBP吸収量が90cm3/100g以上である上記1に記載の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物。
3. 前記カーボンブラックの量が、110質量部以下である上記1又は2に記載の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物。
4. 前記カーボンブラックのN2SAが80m2/g以上である上記1〜3のいずれかに記載の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物。
5. 前記ゴム成分が更に天然ゴムを含む上記1〜4のいずれかに記載の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物。
6. 前記ゴム成分がスチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムとからなる上記1〜4のいずれかに記載の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物。
7. 上記1〜6のいずれかに記載の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物を用いて製造された下面カバーゴム層を有する空気浮上式コンベヤベルト。
本発明の空気浮上式コンベヤベルトは、低粘着性、低摩擦性、耐摩耗性に優れる。
本発明の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物(本発明のゴム組成物)は、
スチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムとを95/5〜70/30の質量比(SBR/BR)で含むゴム成分100質量部に対して、カーボンブラック70質量部以上を含有する、空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物である。
本発明のゴム組成物は低粘着性、低摩擦性、耐摩耗性に優れる。このように低粘着性・低摩擦性が改善できることから、ベルトの駆動抵抗を下げることが可能となり、ベルトラインの省電力化が可能となる。さらに、摩耗性が改善できることから、コンベヤベルトの長寿命化が可能となる。
スチレンブタジエンゴム(SBR)は、スチレンとブタジエンとの共重合体であれば特に制限されない。
SBRの重量平均分子量は、低粘着性、低摩擦性、耐摩耗性により優れ、ゴム組成物の粘度が低く作業性に優れるという観点から、20万〜100万であるのが好ましく、30万〜80万であるのがより好ましい。SBRの重量平均分子量は、テトラヒドロフランを溶媒とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算により測定された。
SBRのスチレン量は、低粘着性、低摩擦性、耐摩耗性により優れ、ゴム組成物の粘度が低く作業性に優れるという観点から、SBRの15〜35質量%であるのが好ましく、18〜30質量%であるのがより好ましい。
ブタジエンゴムの重量平均分子量は、低粘着性、低摩擦性、耐摩耗性により優れ、ゴム組成物の粘度が低く作業性に優れるという観点から、20万〜90万であるのが好ましく、30万〜70万であるのがより好ましい。BRの重量平均分子量は、テトラヒドロフランを溶媒とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算により測定された。
スチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムとの合計量はゴム成分中の90〜100質量%とすることができる。
天然ゴムの量は、ゴム成分100質量部中、10質量部以下とすることができ、0〜10質量部であるのが好ましい。
ゴム成分はその製造について特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。
本発明のゴム組成物に含有されるカーボンブラックは特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。
カーボンブラックはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
また、カーボンブラックの量の上限はゴム成分100質量部に対して120質量部以下とすることができる。カーボンブラックの量は、低粘着性、低摩擦性、耐摩耗性により優れ、ゴム組成物の粘度が低く作業性に優れるという観点から、110質量部以下であるのが好ましく、100質量部以下であるのがより好ましい。
本発明のゴム組成物は、通常行われる条件で加硫することができる。具体的には、例えば、温度140〜150℃程度の条件下で加熱、加圧することにより行われる。
本発明の空気浮上式コンベヤベルト(本発明のコンベヤベルト)は、本発明の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物を用いて製造された下面カバーゴム層を有する空気浮上式コンベヤベルトである。
本発明のコンベヤベルトに使用されるゴム組成物は本発明の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物であれば特に制限されない。本発明のコンベヤベルトは、当該コンベヤベルトの下面カバーゴム層が本発明のゴム組成物によって製造されているので、低粘着性、低摩擦性に優れ駆動抵抗が低く、耐摩耗性に優れ長寿命である。
下面カバーゴム層の少なくとも裏面表面が、本発明の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物によって形成されるのが好ましい態様の1つとして挙げられる。
本発明のコンベヤベルトを添付の図面を用いて以下に説明する。本発明のコンベヤベルトは図面に限定されない。
下面カバーゴム層を構成する層の数は、1以上であればよい。2以上とすることができる。上面カバーゴム層も同様である。
上面カバーゴム層の運搬物搬送面(図1における5)を構成する外層は、耐熱性、耐摩耗性、耐油性等に優れたゴム組成物から形成されるのが望ましいため、上面カバーゴム層は2層以上から構成されていることが好ましい。上面カバーゴム層を製造するために使用するゴム組成物としては例えば従来公知のものが挙げられる。
下面カバーゴム層の裏面表面を構成する外層(図1における16)は本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物により形成されることができ、また、下面カバーゴム層の内層は製造コストや補強層との接着性が重視されることから他のゴム組成物を用いて形成することができる。下面カバーゴム層は2層以上から構成されていることが好ましい。下面カバーゴム層の内層を製造するために使用するゴム組成物としては例えば従来公知のものが挙げられる。
<空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物の製造>
下記第1表に示す成分を同表に示す組成成分(質量部)で用いてこれらを均一に混合し、空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物(ゴム組成物)を製造した。
<ゴム組成物の加硫>
上記のとおり製造されたゴム組成物を、148℃、30分間加熱、加圧して、加硫し、加硫ゴムを製造した。
上記のとおり製造された、ゴム組成物又は加硫ゴムについて、以下の評価をした。結果を下記第1表に示す。
・動摩擦係数
上記のとおり製造された加硫ゴムを縦10mm×横10mm×厚さ10mmの大きさに切断して加硫ゴム試験片を製造した。加硫ゴム試験片を円盤状の鉄板に置き、当該加硫ゴム試験片に4.90Nの鉛直荷重をかけて加硫ゴム試験片と鉄板とを圧着させた状態で、鉄板を300mm/分の速度で回転させ、そのときにゴム試験片にかかる水平荷重を測定した。
そして、かけられた荷重と測定された水平荷重を下記式に当てはめて動摩擦係数を算出した。この値が小さいほど(0.7以下)低摩擦性に優れ駆動抵抗を減少させることができる。
動摩擦係数=水平荷重/鉛直荷重
上記水平荷重の測定後、加硫ゴム試験片に荷重計をセットし、加硫ゴム試験片を上方に持ち上げることで、加硫ゴム試験片を鉄板からはがす際の剥離強度を測定した。
剥離強度が小さいほど(0.6kgf以下)低粘着性に優れ駆動抵抗を減少させることができる。
上記のとおり製造された加硫ゴムのDIN摩耗試験をJIS−K6264−2:2005に準じて行った。室温でDIN摩耗試験を行った際の摩耗量(mm3)を測定した。
摩耗量が150mm3以下であったものは耐摩耗性に優れているといえる。
JIS K 6300−1:2001に記載の方法に準じて、L型ローターを用い、測定温度125℃の測定条件で、ローターのシャフトにかかるトルクを測定しムーニー単位(M)で記録した(この値がムーニー粘度である)。ムーニー粘度−時間曲線を作り、この曲線における最低値を、125℃での最低ムーニー粘度(Vm)とした。
Vmが80以下である場合、加工性に優れる。
・NR:天然ゴム、RSS#3
・SBR:スチレンブタジエンゴム、Nipol 1502(日本ゼオン社製)、重量平均分子量50万、スチレン量23.5質量%
・BR:ブタジエンゴム、Nipol BR1220(日本ゼオン社製)、重量平均分子量50万
・カーボンブラック1:ISAF(ショウブラックN220、キャボットジャパン社製)
・カーボンブラック2:SAF(ショウブラックS118、キャボットジャパン社製)
・カーボンブラック3:SAF(ニテロン#415UD、新日化カーボン社製)
・オイル:A-OMIX、三共油化工業社製
・硫黄:油処理硫黄、細井化学工業社製
・加硫促進剤:テトラメチルチウラム・モノスルフィド(サンセラーTS、三新化学工業社製)
第1表において、カーボンブラック1〜3の24M4DBP吸収量の単位はcm3/100gであり、N2SAの単位はm2/gである。
これに対して実施例1〜13は低粘着性、低摩擦性、耐摩耗性に優れる。
またカーボンブラックの量がゴム成分100質量部に対して110質量部未満である場合、最低ムーニー粘度が適正な範囲となり加工性に優れる。
2 上面カバーゴム層
3 補強層
4 下面カバーゴム層
5 運搬物搬送面
11、16 外層
12、15 内層
Claims (7)
- スチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムとを95/5〜70/30の質量比(SBR/BR)で含むゴム成分100質量部に対して、カーボンブラック70質量部以上を含有する、空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物。
- 前記カーボンブラックの24M4DBP吸収量が90cm3/100g以上である請求項1に記載の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物。
- 前記カーボンブラックの量が、110質量部以下である請求項1又は2に記載の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物。
- 前記カーボンブラックのN2SAが80m2/g以上である請求項1〜3のいずれかに記載の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物。
- 前記ゴム成分が更に天然ゴムを含む請求項1〜4のいずれかに記載の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物。
- 前記ゴム成分がスチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムとからなる請求項1〜4のいずれかに記載の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の空気浮上式コンベヤベルト用ゴム組成物を用いて製造された下面カバーゴム層を有する空気浮上式コンベヤベルト。
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