JP2015529605A - アクリルフリーのコンベアーベルト - Google Patents

Abstract

コンベアーベルトの裏面を形成する下第１表面と上第１表面とを有する下ファブリック層を備えるコンベアーベルトを開示する。下第１表面２６が、ａ）エテン・ホモポリマー、プロペン・ホモポリマー、エテン／α−オレフィン共重合体、プロペン／α−オレフィン共重合体、及び、２つ以上の異なるα−オレフィンとのエテンの三元共重合体から成る群から選ばれた１つ以上の熱可塑性ポリオレフィンと、ｂ）比較的親油性のエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つから得られ、比較的親水性であってアニオン性のカルボキシレート基を持ったエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つから得られる繰り返し単位を含む重合性の熱可塑性分散剤と、を備える含浸１で含浸される。水性分散体として熱可塑性ポリオレフィン及び重合性の熱可塑性分散剤を適用するステップと、分散体を有する下第１表面２６を加熱するステップとを備える、該ベルトの製造プロセスをさらに開示する。

Description

この発明は、タバコ産業及び食品産業において使用されるコンベアーベルトに関する。

タバコ産業及び食品加工産業では、タバコ又は食品は、ある処理ステップから次のステップに、そしてそれらの最終的なパッケージングにコンベアーベルト上で慣行的に運ばれる。これらのベルトは、少なくとも１つの下けん引層を有し、下けん引層は、通常ファブリックであり、搬送側の反対側であってプーリーの上を走行する（run over）、ベルトの裏面層を形成する。これらのコンベアーベルトへの湿気の浸透（モールドの形成に都合が良い）を回避するために、架橋されたアクリレートポリマーの含浸を下ファブリックに適用することにより、下ファブリックが環境から慣行的に密閉される。含浸がプーリーに接する材料であるので、ベルト上で搬送されたタバコあるいは食品を汚染するかもしれない擦過したアクリレート含有の塵粒子を形成する傾向がある。さらに厳格な消費者製品安全法規を考慮すると、搬送されたタバコ及び食品の当該アクリレート汚染の懸念が高まっている。

特許文献１では、ゴムあるいは他のエラストマー材料によって一緒に接合された多くの毛織物から作られたカーカス（carcass）を備える、食品用途のコンベアーベルトが開示されている。ベルトの搬送面あるいは両面が、純粋なポリプロピレン層で覆われていた。ポリプロピレンは、ファブリックへの融合及び圧力で接合することにより、０．００５インチ（＝０．１２７ｍｍ）の幾何学的な厚さを持ったポリプロピレンシートとして適用された。ファブリックは、相対湿度が６３％乃至６７％である雰囲気への２４時間での露出によって前処理されていた。プロピレン被覆層が、ファブリックへの優れた付着を有すると述べている。ポリプロピレンコーティングは、張力に耐え、なお且つ十分な柔軟性を有するようである。

水性のポリオレフィン分散体は、例えば、特許文献２、特許文献３から既知である。これらの分散体は、分散剤と水とを一緒に押出成形機においてポリオレフィンを溶融混練することによって作られている。分散剤は、イオン化可能な基（特に、カルボン酸基のようなアニオンでイオン化可能な基）を有する、モノマーの界面活性剤あるいはポリマーとすることができる。これらの分散体は、紙又はボール紙を覆うために、あるいはカーペットの裏面に含浸させるためにこれまで使用されているか、あるいはオープンセルの泡立てられた泡に変換されている。

上述の特許文献３は、その分散体のうちの「いくつか」が「ファブリック含浸を含む織物コーティングの形成に特に適している」ことを示すが、可能な分散体のその大きな範囲から、どの分散体が、当該目的に特に適しているかを示していない。

この発明は、タバコ及び食物の用途に適している改善されたコンベアーベルトを追求する。

英国特許第１，０１３，０８１号明細書 特開平０５／１０５７９１号公報 米国特許公開第２００５／１００７５４号明細書

この発明は以下のものを提供する。
１． コンベアーベルトの裏面を形成する下第１表面と上第１表面とを有する下ファブリック層を備えるコンベアーベルトであって、
ａ）エテン・ホモポリマー、プロペン・ホモポリマー、エテン／α−オレフィン共重合体、プロペン／α−オレフィン共重合体、及び、２つ以上の異なるα−オレフィンとのエテンの三元共重合体から成る群から選ばれた１つ以上の熱可塑性ポリオレフィンと、
ｂ）比較的親油性のエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つから得られた（derived from）とともに、比較的親水性であってアニオン性のカルボキシレート基を持った（carring）エチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つから得られた繰り返し単位を含む重合性の熱可塑性分散剤と、を備える含浸で、前記下第１表面が含浸されている、コンベアーベルト。
２． 前記熱可塑性ポリオレフィンが、ポリオレフィンだけ（sole polyolefin）として存在するエテン／α−オレフィン共重合体である、請求項１に記載のコンベアーベルト。
３． 前記共重合体が、前記共重合体に基づいて、５重量％乃至２５重量％のエテン由来の単位、より好ましくは８重量％乃至２０重量％のエテン由来の（ethene-derived）単位と、α−オレフィン由来の（α-olefin-derived）単位としての残りと、を備える、請求項２に記載のコンベアーベルト。
４． 前記α−オレフィンがプロペンである、請求項２又は３に記載のコンベアーベルト。
５． 前記含浸では、前記１つ以上の熱可塑性ポリオレフィンの総量と重合性の熱可塑性分散剤の量との間での重量比が、６：１乃至２：１である、請求項１乃至４のいずれか１つに記載のコンベアーベルト。
６． 前記含浸が、
ｄ１）化学式Ｉａのポリシロキサンであって、

該化学式Ｉａにおいて、Ｒ_１及びＲ_２の少なくとも１つが水素であるという条件付きで、Ｒ_１及びＲ_２が水素又はメチルであり、Ｒ_３が直鎖の（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル基であり、好ましくはブチル基であり、ｎ及びｍは、室温でポリシロキサンに対して１０^−４乃至３・１０^−２ｍ^２ｓ^−１の動粘度を得るように選ばれた整数である、前記化学式Ｉａのポリシロキサンと、
ｄ２）化学式Ｉｂのオルガノポリシロキサンであって、

該化学式Ｉｂにおいて、Ｒ_１及びＲ_２が前記化学式Ｉａに関しては同じ意味を有し、Ｒ_４が水素あるいは直鎖の（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル基であり、好ましくは水素であり、Ｒ_５が直鎖の（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル基であり、好ましくはメチルあるいはエチルであり、ｎ及びｍは、室温でオルガノポリシロキサンに対して１０^−４乃至３・１０^−２ｍ^２ｓ^−１の動粘度を得るように選ばれた整数である、化学式Ｉｂのオルガノポリシロキサンと、
ｄ３）珪酸と結合するポリ（ジメチルシロキサン）と、
からなる群から選ばれた消泡剤を更に備える、請求項１乃至５のいずれか１つに記載のコンベアーベルト。
７． 前記含浸では、前記消泡剤が、前記１つ以上の熱可塑性ポリオレフィン及び前記重合性の熱可塑性分散剤の総量の８００重量部乃至１２００重量部に対して１重量部で存在する、請求項６に記載のコンベアーベルト。
８． 前記含浸の厚さｈが、０．０１ｍｍ乃至０．１ｍｍであり、

［数１］の式によって計算される、請求項１乃至７のいずれか１つに記載のコンベアーベルト。
該式において、Ｇ_{ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ}が、前記含浸の単位面積あたりの重量（ｇ／ｍｍ^２）を表示し、ρ_{ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ}が、前記含浸の密度（ｇ／ｍｍ^３）を表示する。
９． 下第２表面及び上第２表面を有する上ファブリック層と、前記上第１表面と前記下第２表面との間に挟まれた熱可塑性ポリマーの中間層と、を備える、請求項１乃至８のいずれか１つに記載のコンベアーベルト。
１０． ｉ）下第１表面及び上第１表面を有する、下ファブリックを備えるベルトカーカスを準備するステップと、
ｉｉ）前記下第１表面に水性分散体を適用するステップであって、当該水性分散体が、
ａ）エテン・ホモポリマー、プロペン・ホモポリマー、エテン／α−オレフィン共重合体、及び、２つ以上の異なるα−オレフィンを持ったエテンの三元共重合体から成る群から選ばれた１つ以上の熱可塑性ポリオレフィンと、
ｂ）比較的親油性のエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つから得られるとともに、比較的親水性であってアニオン性のカルボキシレート基を持ったエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つから得られた繰り返し単位を含む重合性の熱可塑性分散剤と、
ｃ）水と、を備えるステップと、
ｉｉｉ）前記水性分散体を有する前記下第１表面を加熱して、水を蒸発させるとともに、前記１つ以上の熱可塑性ポリオレフィン及び前記熱可塑性分散剤を溶融させて融合させるステップと、を備える、請求項１に記載されたベルトの製造プロセス。
１１． 無端コンベアーベルトと、該無端コンベアーベルトが走行する（run over）２つ以上のプーリーと、を備え、前記無端コンベアーベルトが前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載のベルトであり、前記含浸が前記プーリーに接する、コンベアー装置。
１２． 前記プーリーのうちの１つが、前記ベルトを駆動する、請求項１１に記載のコンベアー装置。

この発明のベルトの下第１表面の含浸を作製するのに使用される水性分散体での必須成分（当該含浸は以下において「裏面含浸」として指定される）は、以下のとおりである。
ａ）１つ以上の、好ましくは１つだけの非架橋の熱可塑性ポリオレフィン。ポリオレフィンの例は、エテン・ホモポリマー、プロペン・ホモポリマー、エテン／α−オレフィン共重合体（エテン／プロペン共重合体、エテン／１−ブテン共重合体、エテン／１−ペンテン共重合体、エテン／１−ヘキセン共重合体及びエテン／１−オクテン共重合体）である。他の例は、２つの異なるα−オレフィンを持ったエテンの三元共重合体（エテン／プロペン／１−ブテン三元共重合体、エテン／プロペン／１−ヘキセン三元共重合体、エテン／プロペン／１−オクテン三元共重合体あるいはエテン／１−ブテン／１−ヘキセン三元共重合体）と、プロペン／α−オレフィン共重合体と、である。ここで、α−オレフィンは、プロペン／１−ブテン共重合体、プロペン／１−ヘキセン共重合体、プロペン／４−メチル−１−ペンテン共重合体あるいはプロペン／１−オクテン共重合体のようなプロペン以外である。好ましいポリオレフィンは、エテン／α−オレフィン共重合体（特にエテン／プロペン共重合体）である。好ましくは、これらの共重合体は、共重合体に基づいて、５乃至２５重量％の、より好ましくは８重量％乃至２０重量％のエテン由来の単位と、α−オレフィン由来の単位としての残りと、備える。より好ましくは、これらの共重合体は、水性分散体において唯一のポリオレフィンとして使用される。ポリオレフィンは、あらゆる適切な重合触媒を使用して重合されてもよい。しかしながら、好ましくは、それらは、メタロセン触媒（特にいわゆる「シングルサイト」触媒）を使用して重合される。シングルサイト触媒は、約１５年間ポリオレフィンの分野で慣行的に使用されている。シングルサイト触媒は、遷移元素のＩＶａ族の金属のメタロセンの混合物［例えば、ビス（シクロペンタジエニル）ジメチルジルコニウム、１つだけのシクロペンタジエニル配位子及び任意選択としてさらなる配位子を持ったメタロセン］と、共触媒と、から成る。共触媒の機能は、重合反応の間でのメタロセン触媒を単一の正の帯電状態に変換することである。したがって、共触媒は、メタロセン上で配位（co-ordinate）されない非求核性のカウンターアニオンを形成する。共触媒の一例は、例えば、重合性メチルアルミノキサン［ＭＡＯ（−（Ｍｅ−Ａｌ−Ｏ）ｎ−］であり、それは１００：１乃至１００００：１のモル比Ａｌ：メタロセンという結果になるような量で使用される。共触媒のさらなる例は、例えばポリフッ素化芳香族炭化水素のような、電気陰性置換基を持ったボランである。「シングルサイト」触媒に対する例は、米国特許第５，０２６，７９８号明細書に記載されているモノシクロペンタジエニル金属触媒、米国特許第５，１３２，３８０号明細書に記載されているモノシクロペンタジエニル金属触媒、及びその場合に共触媒をともに開示された、欧州特許第０４１６８１５号明細書に記載されている「拘束幾何形状」の触媒である。

ポリオレフィン、あるいは、いくつかのポリオレフィンが使用される場合にはこれらのポリオレフィンのそれぞれは、好ましくは１５０００乃至２０００００の重量平均分子量（Ｍ_w）を有する。当該技術での慣例として、Ｍ_wは以下に規定される。

ここで、合計のシグマ記号での添え字ｋは、あらゆる高分子タイプに及んで、これらのタイプのそれぞれは、単一の及び規定された分子量Ｍ_ｋを有し、ｎ_ｋは特定の分子量を有する高分子の数である。Ｍ_wは、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー及びファクタｋの同時の分析によってポリオレフィンのサンプルのクロマトグラフィーの分離によって決定され、したがって、典型的には６３２．８ｎｍの波長を持ったヘリウム−ネオン・レーザを使用して、レーザー光散乱によって得られる。適したゲル浸透クロマトグラフィーの装置カラムに対する例は、４つの直鎖の混合ベッドカラムを装備したポリマー・ラボラトリーズのＰＬ−ＧＰＣ−２２０の高温クロマトグラフィー装置（ポリマー・ラボラトリーズ、２０ミクロンの粒子サイズ）である。典型的には、装置のオーブン温度は、分析されるポリマー・サンプルに応じて１２０℃乃至１７０℃に維持される。典型的な移動相は、２００ｐｐｍの２,６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールを含む１,２,４−トリクロロベンゼンである。
ｂ）比較的親油性のエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つから得られるとともに、アニオン性のカルボキシレート基（anionic carboxylate group）を持った（carring）比較的親水性のエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つから得られる繰り返し単位を含む重合性の非架橋の熱可塑性分散剤。この分散剤は、水性分散体中で熱可塑性ポリオレフィンを分散させる際に、不混和相のポリオレフィンと水相との間での界面張力を低減するアニオン性のカルボキシレート基によって効果的である。裏面含浸を作るために、ポリオレフィンは、好ましくは５μｍ以下の粒子サイズで分散している。比較的親油性モノマーは、好ましくは１乃至１０のＨＬＢ値（「親水性親油性バランス」値）を有し、より好ましくは１乃至８のＨＬＢ値を有する。比較的親油性モノマーの例は、ポリオレフィンとして上に例示したようなエテン及びα−オレフィン、（メタ）アクリル酸の（Ｃ_１−Ｃ_１２）アルキルエステル（例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート）のようなα,β−不飽和カルボン酸のエステル、である。比較的親水性モノマーは、好ましくは１０乃至２０のＨＬＢ値を有し、より好ましくは１２乃至１８のＨＬＢ値を有する。比較的親水性を有するモノマーに対する例は、カルボン酸基（carboxylic-acid group）を含有するエチレン性不飽和モノマーであり、特にα,β−不飽和カルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマル酸及びマレイン酸）であり、好ましくは（メタ）アクリル酸である。この分散剤は、比較的親油性のエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つを、アニオン性基を持った比較的親水性のエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つとのエマルジョン重合状態下で、あるいは別法として、比較的親水性のエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つとの均質状態下で、共重合あるいはブロック共重合することによって得られてもよい。そして、アニオン性のカルボキシレート基がその中性の誘導体（エステルかアミド基）として存在する。この後者の場合では、アニオン性のカルボキシレート基の中性の誘導体（derivative）は、例えばアルカリ金属水酸化物、２５％アンモニア水のようなアルカリを使用して、前記アニオン性のカルボキシレート基に少なくとも部分的に加水分解される必要がある。アニオン性のカルボキシレート基に加水分解されたそれらの中性の前駆体（precursor）基を有する単位は、比較的親水性を有する単位である。好都合には、重合性の熱可塑性分散剤は、これらのモノマーの少なくとも１つが、上に例示されたような、α,β−不飽和カルボン酸のエステルであるという条件付きで（with the proviso that）、上に例示されたような、比較的親油性を有するエチレン性不飽和モノマーだけをまず重合することによって作られ、そして、前記アルカリを使用して、エステル基の少なくとも一部を前記アニオン性のカルボキシレート基に加水分解することによって作られる。アニオン性のカルボキシレート基は、それらのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩として存在する。
ｃ）水。当該水には脱イオン水が好適である。その量は、上記成分ａ）及びｂ）と、所望のように、以下の消泡剤との所望の量を差し引いた（take）後、水性分散体の１００％を作る残りである。

裏面含浸を作製するのに使用される水性分散体に存在するさらなる成分は、消泡剤である。消泡剤に対する好ましい例は次のとおりである。
ｄ１）化学式Ｉａのポリシロキサン：

該化学式において、Ｒ_１とＲ_２は、Ｒ_１とＲ_２の少なくとも１つが水素であるという条件付きで、水素又はメチルである。Ｒ_３は、直鎖の（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル基であり、好ましくはブチル基である。ｎ及びｍは、室温でポリシロキサンに対して１０^−４乃至３・１０^２ｍ^２ｓ^−１の、好ましくは３・１０^−４乃至１０^−３ｍ^２ｓ^−１の動粘度を得るように選ばれた整数である。
ｄ２）化学式Ｉｂのオルガノポリシロキサン：

該化学式において、Ｒ_１とＲ_２は化学式Ｉａに関するのと同じ意味を有する。Ｒ_４は、水素あるいは直鎖の（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル基であり、好ましくは水素である。Ｒ_５は、直鎖の（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル基であり、好ましくはメチルあるいはエチルである。ｎ及びｍは、室温でオルガノポリシロキサンに対して１０^−４乃至３・１０^２ｍ^２ｓ^−１の、好ましくは３・１０^−４乃至１０^−３ｍ^２ｓ^−１の動粘度を得るように選ばれた整数である。
ｄ３）珪酸と結合したポリ（ジメチルシロキサン）。珪酸には沈降シリカが好適である。珪酸に対するポリ（ジメチルシロキサン）の重量比は、好ましくは、９０：１０乃至９７：３である。この種の消泡剤は、「シメチコン」として既知である。ポリジメチルシロキサンの分子量、及びそれと結合した珪酸の量は、全ての消泡剤ｄ３）が室温で１０^−４乃至３・１０^２ｍ^２ｓ^−１の、好ましくは３・１０^−４乃至１０^−３ｍ^２ｓ^−１の好ましい動粘度を有するように選択されてもよい。

上記のｄ１）、ｄ２）あるいはｄ３）の消泡剤には、非架橋で熱可塑性のものが好適である。それは、水性分散体として好都合には使用される。この場合、その分散体は、分散体に基づいて、好ましくは１５重量％乃至２０重量％の消泡剤を含み、好ましくは２２重量％乃至２６重量％の消泡剤を含む。さらにより好ましくは、その消泡剤は、分散体に基づいて、典型的に０．５重量％乃至２．５重量％という量の中性界面活性剤を使用して、その分散体に分散される。その中性界面活性剤は、例えば、ポリアルキレン・グリコール（ポリエチレングリコール）、脂肪酸のポリ（オキシアルキレン）エステル（ポリ（オキシエチレン）４０モノステアリン酸）、ポリソルベート６０乃至６５、脂肪酸で部分的にエステル化された糖アルコール（脂肪酸のモノ−又はジ−グリセリド、モノステアリン酸ソルビタン）、ポリオキシアルキレンのＣ_１０−Ｃ_２０脂肪アルコール・エーテル（ポリオキシエチレンステアリルエーテル）である。後者が好ましく、分散体の消泡剤に基づいて、１重量％乃至２．５重量％の量である。消泡剤は、水性分散体の全体に基づいて、好ましくは０．０１重量％乃至１重量％（weight solid）の量で使用され、より好ましくは０．０１重量％乃至０．５重量％（weight solid）の量で使用される。

上記の成分ａ）及びｂ）のそれぞれは、好ましくは１４０℃より下の融解温度を有し、あるいは、それが急峻な融点ではなく融解範囲を有する場合、１４０℃より下の融解範囲の上境界値を有する。それが急峻な融点を有する場合、当該成分のそれぞれの融点は、好ましくは６０℃乃至１００℃である。それが融解範囲を有する場合、好ましくはその融解範囲は２０℃以上に及ぶことなく、融解範囲は完全に６０℃乃至１００℃内にある。より好ましくは、１０℃以上に及ぶこと無く、融解範囲は完全に６０℃乃至１００℃内にある。当該融点の必要条件を満たすために、上に説明されたように、ポリオレフィンの重量平均分子量（Ｍ_ｗ）は、それに含まれたモノマー組成の他に、適切に選ばれてもよい。

この発明のベルト、及び、この発明に係るその裏面含浸は、「アクリルフリー」であると述べられる。一方で、これは、あらゆるファブリック及び中間層のような、そのカーカス（carcass）を構成するベルトの主成分が、アクリルフリーであるように選ばれるからである。他方で、これは、裏面含浸の主な成分がポリオレフィンであるからである。それは上記の定義の通り、あらゆるアクリレートを含んでいない。アクリレートの唯一可能なソースは、重合性の熱可塑性分散剤である。裏面含浸の総量に対するこの分散剤の量と、トータルベルトに関する裏面含浸の量とが、非常に低いので、この発明のベルトにおける限界及びフリーのアクリレートの総量は、完成したベルトの全重量に基づいて、慣行的に０．０１重量％未満であり、好ましくは０．１重量％未満である。これは上記「アクリルフリー」という用語の定義と見なされてもよい。そのような残余のアクリレート含有量（content）は、タバコ産業におけるベルトの意図した使用に対して受け入れ可能である。

裏面含浸を作製するのに使用される水性分散体全体でのｐＨは、全成分の追加の後に、好ましくは７乃至１２であり、より好ましくは８乃至１１であり、さらに好ましくは８．５乃至１０．５である。これは、通常の塩基（アルカリ金属水酸化物あるいは２５％アンモニア水）を使用する、ｐＨ調節を必要としてもよい。これは、分散体におけるそれらのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩としてアニオン性のカルボキシレート基を維持するのに役立つ。

水性分散体全体での固体の全含有量は、分散体に基づいて、好ましくは３０重量％乃至６０重量％であり、より好ましくは４０重量％乃至６０重量％であり、さらに好ましくは５０重量％乃至６０重量％である。水性分散体全体は、好ましくは、１つ以上の熱可塑性ポリオレフィン及び重合性の熱可塑性分散剤を６：１乃至２：１の重量比で含む。それにより、正確な比率は、水性分散体においてトータルの所定量の熱可塑性ポリオレフィンを分散させるのに必要な分散剤の量によって決定されてもよい。

上記の成分ａ）、ｂ）、ｄ１）、ｄ２）及びｄ３）の全てが不揮発性である。これら成分の絶対量及び相対量は、裏面含浸を作るのに使用される水性分散体に存在するように、完成した裏面含浸自体において同一に（identically）存在する。上記成分ａ）、ｂ）、ｄ１）、ｄ２）及びｄ３）の全ての合計が、完成した裏面含浸の、好ましくは９０重量％を占め、より好ましくは９５重量％を占める。さらに分散剤ｂ）におけるアニオン性のカルボキシレート基に対するカウンターカチオン（counter cation）として存在するあらゆるカチオンが、完成した裏面含浸において本質的に同一に保持されることが仮定されている。したがって、裏面含浸では、１つ以上の熱可塑性ポリオレフィンの総量及び熱可塑性の合体の分散剤の量の重量比が、好ましくは６：１乃至２：１であってもよい。消泡剤は、使用された場合、１つ以上の熱可塑性ポリオレフィン及び重合性の熱可塑性分散剤の総量の８００重量部乃至１２００重量部に対して１重量部で裏面含浸に存在してもよい。

水性分散体全体は、室温で、好ましくは３００乃至１０００ｍＰａ・ｓの動粘度を有し、より好ましくは４００乃至６００ｍＰａ・ｓの動粘度を有する。

好ましくは、水性分散体は、先行技術において既知であるように、例えば、押出成形機を用いて、好ましくは二軸押出機を用いて、溶融混練により作られる。粒状又は粉末のポリオレフィン及び分散剤は、第１の入口を用いて、粒状で押出成形機に供給されてもよい。そして、水の初期量（完成した分散体全体の最終的な含水量よりも典型的に少ない）は、第２の入口を使用して、押出成形機に供給されてもよい。一旦これらのポリマーと水が押出成形機の中で完全に混合されると、より多くのポリマー及び特により多くの水が押出成形機に設けられたさらなる入口によって提供されてもよい。高温で出る最終的な分散体は、典型的に、分散体全体を使うために準備状態で存在するポリマー含有を超えるポリマー含有を一般に有するだろう。したがって、最終的に、分散体は、上に示された固体含有（content）まで水で希釈されてもよい。

水性分散体を作る他の企図された方法は、ポリマーを少なくとも部分的に溶融するのに十分に高い温度で、ポリマー（好ましくは粉状の形態で）及び水を、高せん断の混合によるか、あるいは超音波で分解することによる。

裏面のポリオレフィン含有の含浸が適用されるこの発明に係るコンベアーベルトカーカスは、最も従来型である。いくらかの一般に好ましい特徴１）乃至特徴１０）は、以下のとおりである。
１）強制的に存在する下ファブリックは、ｍ／ｎの綾織りファブリックであり、ｍがｎより大きいという条件付きで、ｍは２から５の整数であり、ｎが１から４の整数である。この下ファブリックは、その縦糸メインの側がベルトカーカス（その裏面はこの発明によって含浸されている）の裏面を形成するように、ベルトカーカスに配置される。
２）下ファブリックは、ｍが２乃至５であり且つｎ＝１である、縦糸面の綾織り（warp-faced twill weave）である。
３）下ファブリックの縦糸が紡糸繊維の糸である。
４）下ファブリックの縦糸が、ポリエステルからなり、好ましくはポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）からなる。
５）下ファブリックの横糸が、直径が０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍのモノフィラメントである。
６）下ファブリックの横糸が、ポリエステルからなり、好ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる。
７）下ファブリックのセッティングが、長手方向の（けん引の）方向にメーターあたり２０００乃至２５００の縦糸と、横方向にメーターあたり１０００乃至１４００の横糸である。
８）下ファブリックの厚さが、０．５ｍｍ乃至１ｍｍである。
９）第２ファブリックが、上ファブリックとして存在する。２つのファブリックが、熱可塑性ポリオレフィン（好ましくは硬質の熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ））からなる中間層（０．２ｍｍ乃至０．６ｍｍの厚さ）によって、互いに分離される。
１０）上ファブリックが、下ファブリックについて上の１）乃至８）で説明したのと同じ特徴を有し、ベルトカーカスにおいて、その縦糸メインの側が９）で説明した熱可塑性の中間層に面するように配置される。

さらにより好ましくは、コンベアーベルトカーカスは、上の１）乃至６）の全てを満たし、さらに好ましくは上の１）乃至８）の全てを満たし、最も好ましくは上の１）乃至１０）の全てを満たす。

ベルトカーカスの裏面に適用された完成した裏面のポリオレフィン含有の含浸の厚さｈは、好ましくは０．０１ｍｍ乃至０．１ｍｍであり、より好ましくは０．０５ｍｍ乃至０．０９ｍｍである。当該厚さｈが次の［数３］の式によって計算される。

当該式において、Ｇ_{ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ}は、ポリオレフィン含有の裏面含浸の単位面積あたりの重量（ｇ／ｍｍ^２）を意味する。
Ｇ_{ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ}は、裏面含浸を適用させたベルトの単位面積あたりの重量（ｇ／ｍｍ^２）を意味する。
Ｇ_ｂａｒｅは、ポリオレフィン含有の裏面含浸でまだ含浸していないベルトカーカスの単位面積あたりの重量（ｇ／ｍｍ^２）を意味する。
ρ_{ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ}は、ポリオレフィン含有の裏面含浸の密度（ｇ／ｍｍ^３）を意味する。

この厚さは、幾何学的に規定されているか否かを（つまり、直接的に測定可能で規定された厚さｈ_０を有するか否かを）、ポリオレフィン含有の含浸に対して計算されてもよい。先行技術（例えば、上に引用された特許公報１）においてファブリックに適用された所定の規定された幾何学的な厚さｈ_０のあらゆるポリオレフィン含有のシートは、材料が下ファブリックへの適用の間に失われなかったと仮定して、前記ｈ_０と等しい上記式によって計算された厚さｈを、完成したポリオレフィンコーティングに対して与えていなければならない。

この発明に係るコンベアーベルトは、コンベアーベルトの技術において既知のあらゆる端部連結方法（フィンガーエンドジョイント及びステップジョイント）によって無端としてもよい。

この発明に係るコンベアーベルトは、タバコ産業及び食品産業において慣行的に使用されるコンベアーでの適用に適している。これらのコンベアーは、典型的には、無端形態のコンベアーベルトが走行する（run over）２つ以上のプーリーを備える。これらのプーリーのうちの１つは、コンベアーベルトを駆動する駆動プーリーとして働く。この発明のコンベアーベルトは、裏面含浸が駆動プーリーを含むプーリーに接するように使用される。この発明に係る裏面ベルト含浸が、アクリル樹脂含有の裏面含浸を持った先行技術ベルトと同様に、第１に防湿性（moisture-repellency）、湿気密封性（moisture-tight）、水蒸気密封性であることはテストで明らかになっている。高度に親水性である重合性の熱可塑性分散剤に存在するアニオン性のカルボキシレート基が、この発明の裏面含浸の防湿性、湿気密封性及び／又は水蒸気密封性に悪影響を及ぼすことが予想される限りでは、このことは予期されない。この発明の裏面含浸は、ベルトの滑動特性を変えること無く、当該裏面含浸の無い対応するベルトとの比較で、改善された撥水性をベルトに提供する。さらに、この発明の裏面含浸を備えるベルトは、先行技術のアクリル樹脂含有の裏面ベルト含浸と少なくとも同程度に摩耗に対して安定している。更にまた、この発明の裏面含浸を備えるベルトは、先行技術のアクリル樹脂含有のベルト含浸と、摩耗ポイント及びクラック形成に対する抵抗性に対して少なくとも同程度の耐久性を有する。

図面を参照して、この発明がさらに説明される。

この発明のベルトの好ましい実施形態の断面図である。 図１のベルトのベルトカーカスの製造の概略図である。 含浸を含む裏面ポリオレフィンの適用手順（application procedure）の概略図である。

図１は、この発明に係るコンベアーベルトの好ましい実施形態を示す。コンベアーベルトは、３／１の綾織りファブリックとして典型的に設計されて、縦糸としてＰＥＴ紡糸繊維糸からなり、横糸フィラメントとしてＰＥＴモノフィラメントからなる下ファブリック２及び上ファブリック４から構成される。全ての１２番目の縦糸は、炭素繊維（Ｂｅｌｌｔｏｒｎ Ｂ３１）の糸を含むことにより帯電防止としてもよい。下ファブリック２の下部２１の縦糸の優位性は、縦糸２３のうちの１つを通して長手方向の断面図に示されている。この下部２１は、長手方向の縦糸の前記普及（prevalence）により、縦方向において比較的滑らかな下第１表面を有する。下ファブリック２の上部２２の横糸の普及は、横モノフィラメント２４の断面図として示されている。この上部２２は、モノフィラメントの横糸の前記普及により、縦方向において比較的荒くなっている上第１表面を有する。下ファブリック２の厚さは、約０．７ｍｍである。上ファブリック４の下部４１の縦糸の優位性は、縦糸４３のうちの１つを通して長手方向の断面図において示されている。この下部４１は、長手方向の縦糸の前記普及により、縦方向において比較的滑らかな下第２表面を有する。上ファブリック４の上部４２の横糸の普及は、横方向のモノフィラメント４４の断面図として示されている。この上部４２は、モノフィラメントの横糸の前記普及により、縦方向において比較的荒くなっている上第２表面を有する。上ファブリックの厚さは、約０．７ｍｍである。下ファブリック２と上ファブリック４との間には、約０．４ｍｍの厚さを持った硬質の熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）の未発泡の層３が挟まれている。下ファブリック２と、挟まれたＴＰＯ層３と上ファブリック４とは、コンベアーベルトのカーカスを形成する。下ファブリック２の下第１表面（つまりコンベアーベルトカーカスの裏面）は、ポリオレフィン含有の裏面含浸１を含浸させた下第１表面（参照符号でこの図に指定されていないが、図３は参照符号２６でそれを示す）を有する。上ファブリック４の上には、厚さが約０．４ｍｍのさらなる未発泡のカバー層５が存在する。未発泡のカバー層５は、典型的には硬質のＴＰＯからなるが、そのカバー層５の意図した表面特性に応じて、他の材料から作られてもよい。この実施形態では、個々の層は単なる機械的接着によって互いに付着しており、つまり、接着層が使用されていない。

図２は、図１のコンベアーベルトのカーカス用の生産ラインを模式的に示す。カーカスが図３に示されており、２つのファブリック層２，４と、それらの間に挟まれたＴＰＯ層３とから形成された層状複合体である。図１に例示されている上ファブリック層４は、ヒーター６を使用して、その下第２表面４６の上であらかじめ加熱され、ロール７の表面上に供給される。溶融している硬質のＴＰＯは、押出成形機８から押し出され、ロール７の上にある上ファブリック層４と加熱されたドクターブレード１０との組み合わせによって形成された、回転バンク（bank）９に集められる。硬質のＴＰＯ層３を形成するために、ＴＰＯフィルムは、上ファブリック層４のあらかじめ加熱された下第２表面４６の上に回転バンク９から適用される。ＴＰＯ層３の厚さは、加熱されたドクターブレード１０と上ファブリック層４の加熱された下第２表面４６との間のギャップによって制御可能である。図１に例示されるような下ファブリック層２は、ヒーター１１を使用して、その上第１表面２５の上であらかじめ加熱され、その裏面（下ファブリック２の下第１表面２６）が含浸されない状態で、コンベアーベルトカーカスを得るためにその上第１表面２５にわたって硬質のＴＰＯ層３の反対側に適用される。得られた層状複合体は、上ファブリック４及び下ファブリック２と、それらの間に挟まれた硬質のＴＰＯ層３と、から成り、図に示されるように、任意選択で、エンボスロール１２とゴムコーティングされたバッキング・ロール１３との組み合わせを使用して、上第２表面４５上でインラインでエンボス加工される。

図３は、図２のプロセスによって入手可能なものとして、ベルトカーカスに裏面含浸１を適用したもの（application）を示す。裏面含浸１は、ＨｙＰＯＤ ＸＵ−３６５３４という商標でダウケミカルによって市販された水性分散体を使用して適用される。この水性分散体は、約５５重量％の全分散固体（約２：１の重量比で重合性の熱可塑性分散剤としてエテン／プロペン共重合体及びエテン／アクリル酸共重合体）と、水性分散体に基づいて、約０．０５重量％の消泡剤（ＴＥＧＯ ＦＯＡＭＥＸ １４８８）と、を含む。水性分散体は、ベルトカーカスの前記裏面に対して、ナイフ・オーバー・エアー（knife over air）又はドクターブレード１４１，１４２を使用して、塗布コーティングによって塗布される。水性分散体は、裏面表面の１平方メートルあたり７０ｇの量でナイフ・オーバー・エアー又はドクターブレード１４１を使用して１層目が塗布され、１平方メートルあたり４０ｇの量でナイフ・オーバー・エアー（knife over air）又はドクターブレード１４２を使用して２層目が塗布される。典型的に、約８乃至１０分間、２０℃乃至１６５℃で湿った分散体コーティングを加熱することによって、分散水を蒸発させるために、及び、ポリオレフィン及び分散剤粒子を溶融及び融合させて含浸１を形成するために、１層目と２層目とのそれぞれの間で、乾燥ユニット１５１，１５２のそれぞれを使用して、塗布された水性分散体が加熱される。分散体の固形分が約５５％であるので、全体で約０．００００６０５ｇ／ｍｍ^２の固体分が２つの層にわたって適用される（＝Ｇ_{ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ}）。約０．０００９ｇ／ｍｍ^３の完成した含浸の密度（ρ_{ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ}）を仮定すると、上で示された式に従って、厚さｈが約０．０６７ｍｍの完成した裏面含浸１が与えられる。

最後のステップ（図２及び３に示されない）として、カバー層５は、再び接着層を使用せずに、いつものやりかたでコンベアーベルト上でカレンダー仕上げされてもよい。ａ）上ファブリック４の代わりに、２つのファブリック層２，４と、それらの間に挟まれたＴＰＯ層３とからなる層状複合体が、ロール７の表面上に供給されること、ｂ）カバー層５の材料が押出成形機８から押し出されること、及び、ｃ）ファブリック層がもはや層状複合体に接合されないことを除いて、そのようなカバー層５の適用の例示プロセスは、図２に示されたものと類似していてもよい。適用されたカバー層５は、エンボスロール及びゴムでコーティングしたバッキング・ロールの組み合わせを使用して、カバー層５の上面でインラインで、再び任意選択でエンボス加工されてもよい。

例：従来の（アクリル樹脂含有の）裏面含浸及びこの発明の裏面含浸を有するベルトの湿気の撥き性又は湿気気密性（tightness）の決定

そのテストは、ベルトの下ファブリック層の中への裏面含浸を通じて青いインクで着色された水の雫（drop）の吸収の範囲に基づいている。青みを帯びた色の縞又はハローがベルトの下ファブリック層に吸収されて雫を囲みながら、初めに円形で規則的な外形を有する雫が不規則な外形を得るという点において、ベルトによって雫からの青いインクがつけられた水のあらゆる吸収が、現われる。１雫あたり約０．０５ｍｌの青いインクがつけられた水の雫の列は、ベルト標本が水平方向に上下逆さまの状態で、点滴器を使用して裏面含浸の上に適用される。高々２３００ｍｍの幅を有するベルトに対して、９つの雫の列が適用され、全てが互いに平行であり且つベルトの横方向に流れる（run）。雫列のそれぞれは、互いに１５ｍｍの距離で離間した２０個の雫を含む。９つの雫の列は、３つの列グループに細分化される。列グループのそれぞれは、３つの雫の列と、前方の（Ｆ）列と、中央の（Ｍ）列と、後方の（Ｒ）列とを含み、これらの列は２００ｍｍの距離でベルトの縦方向に互いに離間している。１つの列グループは、ベルトの左エッジの近くにあり、１つの列グループは、ベルトの右エッジの近くにあり、そして、１つの列グループは、ベルトの中央にある。これは、合計で、列あたり２０個の雫×列グループあたり３列×ベルト標本あたり３つの列グループ（左列グループ、中央列グループ、右列グループ）＝１８０個の雫を与える。３つの列グループに配置された９つの列の代わりに、５つの列グループに配置された１５個の雫の列があること以外は、２３００ｍｍを超える幅を有するベルトに対して、雫の適用パターンが類似している。５つの列グループとは、ベルトの左エッジでの１つの列グループと、ベルトの右エッジでの１つの列グループと、ベルトの中央にある１つの列グループと、左列グループ及び中央列グループの間にある１つの中間列グループと、右列グループ及び中央列グループの間にある他の中間列グループと、である。これは、合計で、列あたり２０個の雫×列グループあたり３列×ベルト標本あたり５つの列グループ（左列グループ、中間左列グループ、中央列グループ、中間右列グループ、右列グループ）＝３００個の雫を与える。

裏面含浸上に適用された雫は、周囲状態で乾くことが可能である。その間、裏面含浸の湿気の撥き性あるいは湿気気密性の程度に応じて、青いインクがつけられた水のうちのいくらかはベルトの下ファブリック層に貫入してもよい。それにより、前記不規則な外形を、雫を囲む縞及び／又はハローにさせる。雫が乾くことは、典型的に、周囲状態で半日かかる。雫が乾燥した後、ハロー及び／又は縞を囲むことなく円形で規則的な外形を有する乾燥されたスポットの数が、任意選択で拡大鏡を使用して数えられる。ハロー及び／又は縞を囲むことなく円形で規則的な外形を有する乾燥されたスポットの数が多ければ多いほど、裏面含浸の湿気の撥き性又は湿気気密性が優れている。

テストされるベルト標本は、２３℃±２℃の大気環境及び５０％±５％の相対湿度で前もって平衡に保たれる。

図１について説明されて図示される構造を持った５つのベルト標本が、上記のテスト手順を使用してテストされた。１つのベルト標本は、従来のアクリル樹脂含有の裏面含浸（「コントロール」）と、２３００ｍｍよりも大きな幅と、を有する。４つのベルト標本は、この発明に係る（「発明の＃１−＃４」）裏面含浸と、高々２３００ｍｍの幅と、を有する。ベルト標本の幅を考慮して、５つの列グループがコントロール・ベルト標本上に適用され、３つの列グループが発明のベルト標本上に適用された。その結果、すなわち、円形で規則的な外形を保持する乾燥されたスポットのカウント数が、表１に示される。この表では、列グループが以下のように指定される。

列グループのそれぞれにおいて、前方列、中央列及び後方列は、上述の文字表記Ｆ、Ｍ及びＲで指定される。「ａｖｇ」は、各列グループ内でのＦ列、Ｍ列とＲ列の円形で規則的な外形を保持する乾燥されたスポットの数からの算術平均を指定する。

Claims (12)

1. コンベアーベルトの裏面を形成する下第１表面（２６）と上第１表面（２５）とを有する下ファブリック層（２）を備えるコンベアーベルトであって、
   ａ）エテン・ホモポリマー、プロペン・ホモポリマー、エテン／α−オレフィン共重合体、プロペン／α−オレフィン共重合体、及び、２つ以上の異なるα−オレフィンとのエテンの三元共重合体から成る群から選ばれた１つ以上の熱可塑性ポリオレフィンと、
   ｂ）比較的親油性のエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つから得られるとともに、比較的親水性であってアニオン性のカルボキシレート基を持ったエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つから得られる繰り返し単位を含む重合性の熱可塑性分散剤と、を備える含浸（１）で前記下第１表面（２６）が含浸されている、コンベアーベルト。
2. 前記熱可塑性ポリオレフィンが、ポリオレフィンだけとして存在するエテン／α−オレフィン共重合体である、請求項１に記載のコンベアーベルト。
3. 前記共重合体が、前記共重合体に基づいて、５重量％乃至２５重量％のエテン由来の単位、より好ましくは８重量％乃至２０重量％のエテン由来の単位と、α−オレフィン由来の単位としての残りと、を備える、請求項２に記載のコンベアーベルト。
4. 前記α−オレフィンがプロペンである、請求項２又は３に記載のコンベアーベルト。
5. 前記含浸（１）では、前記１つ以上の熱可塑性ポリオレフィンの総量と重合性の熱可塑性分散剤の量との間での重量比が、６：１乃至２：１である、請求項１乃至４のいずれか１つに記載のコンベアーベルト。
6. 前記含浸（１）が、
   ｄ１）化学式Ｉａのポリシロキサンであって、
   

   

   該化学式Ｉａにおいて、Ｒ_１及びＲ_２の少なくとも１つが水素であるという条件付きで、Ｒ_１及びＲ_２が水素又はメチルであり、Ｒ_３が直鎖の（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル基であり、好ましくはブチル基であり、ｎ及びｍは、室温でポリシロキサンに対して１０^−４乃至３・１０^−２ｍ^２ｓ^−１の動粘度を得るように選ばれた整数である、化学式Ｉａのポリシロキサンと、
   ｄ２）化学式Ｉｂのオルガノポリシロキサンであって、
   

   

   該化学式Ｉｂにおいて、Ｒ_１及びＲ_２が前記化学式Ｉａに関しては同じ意味を有し、Ｒ_４が水素あるいは直鎖の（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル基であり、好ましくは水素であり、Ｒ_５が直鎖の（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル基であり、好ましくはメチルあるいはエチルであり、ｎ及びｍは、室温でオルガノポリシロキサンに対して１０^−４乃至３・１０^−２ｍ^２ｓ^−１の動粘度を得るように選ばれた整数である、前記化学式Ｉｂのオルガノポリシロキサンと、
   ｄ３）珪酸と結合するポリ（ジメチルシロキサン）と、
   からなる群から選ばれた消泡剤を更に備える、請求項１乃至５のいずれか１つに記載のコンベアーベルト。
7. 前記含浸（１）では、前記消泡剤が、前記１つ以上の熱可塑性ポリオレフィン及び前記重合性の熱可塑性分散剤の総量の８００重量部乃至１２００重量部に対して１重量部で存在する、請求項６に記載のコンベアーベルト。
8. 前記含浸（１）の厚さｈが、０．０１ｍｍ乃至０．１ｍｍであり、
   

   

   ［数１］の式によって計算される、請求項１乃至７のいずれか１つに記載のコンベアーベルト。
   該式において、Ｇ_{ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ}が、前記含浸（１）の単位面積あたりの重量（ｇ／ｍｍ^２）を表示し、ρ_{ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ}が、前記含浸（１）の密度（ｇ／ｍｍ^３）を表示する。
9. 下第２表面（４６）及び上第２表面（４５）を有する上ファブリック層（４）と、前記上第１表面（２５）と前記下第２表面（４６）との間に挟まれた熱可塑性ポリマーの中間層（３）と、を備える、請求項１乃至８のいずれか１つに記載のコンベアーベルト。
10. ｉ）下第１表面（２６）及び上第１表面（２５）を有する、下ファブリック（２）を備えるベルトカーカスを準備するステップと、
    ｉｉ）前記下第１表面（２６）に水性分散体を適用するステップであって、当該水性分散体が、
    ａ）エテン・ホモポリマー、プロペン・ホモポリマー、エテン／α−オレフィン共重合体、及び、２つ以上の異なるα−オレフィンを持ったエテンの三元共重合体から成る群から選ばれた１つ以上の熱可塑性ポリオレフィンと、
    ｂ）比較的親油性のエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つから得られるとともに、比較的親水性であってアニオン性のカルボキシレート基を持ったエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１つから得られる繰り返し単位を含む重合性の熱可塑性分散剤と、
    ｃ）水と、を備えるステップと、
    ｉｉｉ）前記水性分散体を有する前記下第１表面（２６）を加熱して、水を蒸発させるとともに、前記１つ以上の熱可塑性ポリオレフィン及び前記熱可塑性分散剤を溶融させて融合させるステップと、を備える、請求項１に記載されたベルトの製造プロセス。
11. 無端コンベアーベルトと、該無端コンベアーベルトが走行する２つ以上のプーリーと、を備え、前記無端コンベアーベルトが前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載のベルトであり、前記含浸（１）が前記プーリーに接する、コンベアー装置。
12. 前記プーリーのうちの１つが、前記ベルトを駆動する、請求項１１に記載のコンベアー装置。

Images