JP2019052214A - ベルト用ゴム組成物、ベルト及びベルトコンベア装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ゴム成分の種類に限定されることなく、耐熱性の高いベルト用ゴム組成物を提供すること。【解決手段】ゴム成分及び含水酸化チタンを含有する、ベルト用ゴム組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、ベルト用ゴム組成物、ベルト及びベルトコンベア装置に関する。
ゴム成形体は、機械、家電、土木建材、自動車、車両等の用途に広く使用されている。なかでも、タイヤ、コンベアベルト、防振ゴム等に利用されるゴム組成物は、過酷な繰り返し振動を受けるために、強い耐久性が求められる。特に、物品の輸送手段として用いられるベルトコンベア装置では、150〜250℃程度の高温物品を搬送する場合も多いため、耐熱性を有するコンベアベルトを使用することが求められている。
耐熱コンベアベルト用ゴム組成物として、例えば、特定の重量平均分子量及びガラス転移温度を有するスチレンブタジエンゴムを特定量含むゴム成分、加硫剤としてのジチオモルフォリン、加硫促進剤、カーボンブラック及びオイルを含有するゴム組成物(特許文献1)、特定の粘度を有するエチレン・1−ブテン共重合体と、特定の粘度を有し、特定のエチレン含有量であるエチレン・プロピレン共重合体とを、特定の質量比で含有するゴム組成物(特許文献2)、及び、エチレン・1−オクテン共重合体と、特定のエチレン含有量であるエチレン・プロピレン共重合体と、液状ゴムとを、特定の配合割合で含むゴム組成物(特許文献3)が提案されている。
これら特許文献1〜3に記載のゴム組成物は、耐熱性向上のために耐熱性の高いゴム成分を使用している。これらの場合、ゴム成分が限定されるため、多様な物性が要求されるコンベアベルトに対応することが困難であった。
本発明の目的は、ゴム成分の種類に限定されることなく、耐熱性の高いベルト用ゴム組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、耐熱性の高いベルト及びベルトコンベア装置を提供することである。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ゴム成分に、含水酸化チタンを添加することにより、ゴム組成物の耐熱性が向上することを見出した。本発明者らは、かかる知見に基づき、さらに検討を行った結果、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、以下に示す、ベルト用ゴム組成物、ベルト及びベルトコンベア装置を提供する。
項1.
ゴム成分、及び含水酸化チタンを含有するベルト用ゴム組成物。
項2.
ゴム成分100質量部に対して、含水酸化チタンを0.2〜40質量部含む、項1に記載のゴム組成物。
項3.
項1又は2に記載のゴム組成物を用いて作製されたベルト。
項4.
項3に記載のベルトを備えるベルトコンベア装置。
項1.
ゴム成分、及び含水酸化チタンを含有するベルト用ゴム組成物。
項2.
ゴム成分100質量部に対して、含水酸化チタンを0.2〜40質量部含む、項1に記載のゴム組成物。
項3.
項1又は2に記載のゴム組成物を用いて作製されたベルト。
項4.
項3に記載のベルトを備えるベルトコンベア装置。
本発明のベルト用ゴム組成物は、ゴム成分及び含水酸化チタンを含むことにより、優れた耐熱性を有する。ゴム成分に含水酸化チタンを添加するだけで耐熱性の高いゴム組成物が得られるため、本発明のベルト用ゴム組成物は、ゴム成分の種類に限定されることなく、耐熱性に優れている。
本発明は、ベルト用ゴム組成物を用いてベルトを作製することで、優れた耐熱性を有するベルトを提供することができる。また、該ベルトを備えるベルトコンベア装置も耐熱性に優れる。
以下に、本発明の詳細を説明する。
1.ベルト用ゴム組成物
本発明のベルト用ゴム組成物(以下、単に「ゴム組成物」ということもある。)は、ゴム成分、及び含水酸化チタンを含有する。
本発明のベルト用ゴム組成物(以下、単に「ゴム組成物」ということもある。)は、ゴム成分、及び含水酸化チタンを含有する。
ゴム成分
本発明のゴム組成物に配合されるゴム成分としては、特に制限はなく、例えば、天然ゴム(NR)、合成ジエン系ゴム、及び天然ゴムと合成ジエン系ゴムとの混合物、並びにこれら以外の非ジエン系ゴムが挙げられる。
本発明のゴム組成物に配合されるゴム成分としては、特に制限はなく、例えば、天然ゴム(NR)、合成ジエン系ゴム、及び天然ゴムと合成ジエン系ゴムとの混合物、並びにこれら以外の非ジエン系ゴムが挙げられる。
天然ゴムとしては、天然ゴムラテックス、技術的格付けゴム(TSR)、スモークドシート(RSS)、ガタパーチャ、杜仲由来天然ゴム、グアユール由来天然ゴム、ロシアンタンポポ由来天然ゴム、樹脂成分発酵ゴムなどが挙げられ、さらにこれら天然ゴムを変性した、エポキシ化天然ゴム、メタクリル酸変性天然ゴム、スチレン変性天然ゴムなどの変性天然ゴムなども、本発明の天然ゴムに含まれる。
合成ジエン系ゴムとしては、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、ニトリルゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)、スチレン−イソプレン−スチレン三元ブロック共重合体(SIS)、スチレン−ブタジエン−スチレン三元ブロック共重合体(SBS)、エチレン−α−オレフィン共重合ゴム(SPO)、エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合ゴム等、及びこれらの変性合成ジエン系ゴムが挙げられる。変性合成ジエン系ゴムには、主鎖変性、片末端変性、両末端変性などの変性手法によるジエン系ゴムが包含される。ここで、変性合成ジエン系ゴムの変性官能基としては、エポキシ基、アミノ基、アルコキシ基、水酸基、アルコキシシリル基、ポリエーテル基、カルボキシル基などの各種官能基が挙げられ、これら官能基は1種又は2種以上が変性合成ジエン系ゴムに含まれていてもよい。
合成ジエン系ゴムの製造方法は、特に制限はなく、乳化重合、溶液重合、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合などが挙げられる。また、合成ジエン系ゴムのガラス転移点においても、特に制限はない。
また、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムの二重結合部のシス/トランス/ビニルの比率については、特に制限はなく、いずれの比率においても好適に用いることができる。また、ジエン系ゴムの数平均分子量および分子量分布は、特に制限はない。ジエン系ゴムは、数平均分子量500〜3000000、分子量分布1.5〜15が好ましい。
非ジエン系ゴムとしては、公知のものを広く使用することができる。
ゴム成分は、耐熱性の観点から、ジエン系ゴムを含んでおり、具体的には、ゴム成分100質量部中、ジエン系ゴムが30質量部以上含まれることが好ましく、70質量部以上含まれることがより好ましく、75質量部以上含まれることがさらに好ましく、80〜100質量部の割合で含まれることが特に好ましい。
また、ジエン系ゴムのガラス転移点においては、−120℃から−15℃の範囲のものが耐熱性の観点から有効である。ゴム成分は、ジエン系ゴム中の50質量%以上が、ガラス転移点が−70℃から−20℃の範囲にあるジエン系ゴムであることが好ましい。
ゴム成分は、1種単独で、又は2種以上を混合(ブレンド)して用いることができる。中でも、好ましいゴム成分としては、天然ゴム、IR、SBR、BR、又はこれらから選ばれる2種以上の混合物である。また、これらのブレンド比率は、特に制限はなく、ゴム成分100質量部中に、SBR、BR又はこれらの混合物を70〜100質量部の比率で配合することが好ましく、75〜100質量部の比率で配合することがより好ましい。SBR及びBRの混合物を配合する場合には、SBR及びBRの合計量が上記範囲であることが好ましい。また、このときのSBRは50〜100質量部であり、BRが0〜50質量部の範囲であるのが好ましい。
含水酸化チタン
本発明のゴム組成物には、含水酸化チタンが配合される。
本発明のゴム組成物には、含水酸化チタンが配合される。
本明細書において、含水酸化チタンは、「酸化チタン水和物」、「メタチタン酸」、「β−チタン酸」、「水酸化チタン」、「オルソチタン酸」、「α−チタン酸」等と称される化合物と同様の組成を有するものであり、分子式はTiO(OH)2、TiO2・H2O、Ti(OH)4、TiO2・2H2O等で示され、硫酸チタン、塩化チタン等の水溶性チタン化合物の加水分解物として知られている。含水酸化チタンは、X線回折において、アナターゼ型の酸化チタンと似たピークパターンを有するが、酸化チタンとは異なり、低結晶性の化合物である。本明細書において、「低結晶性」とは、X線回折において、アモルファスの場合と異なり、ピークの存在は確認できるものの、結晶性の化合物で示されるような急峻なピークとはピーク幅が異なること、すなわち、アモルファスと結晶性の化合物との中間的なピークを有することをいう。中間的なピークとは、2θ=20°〜30°の範囲内にある酸化チタンの結晶面に対応するピークの半値幅が0.1°以上であるピークをいう。なお、2θ=20°〜30°の範囲内に複数のピークが存在するときは、最大ピークの半値幅が0.1°以上である。半値幅は、好ましくは0.1°〜2°であり、より好ましくは0.45°〜1.8°である。なお、本明細書において、「半値幅」とは、X線回折によって得られたピーク強度の1/2の箇所の2θ軸での幅を意味する。
前記含水酸化チタンの形状は特に限定されず、板状、球状、針状、又は不定形状であり、中でも、板状、球状、又は不定形状であることが好ましい。前記含水酸化チタンの平均粒子径は、特に制限されないが、10μm以下が好ましく、0.001〜10μmがより好ましく、0.01〜5μmが更に好ましい。平均粒子径が上記範囲内であることにより、凝集が起こりにくく、加工性に優れるとともに、ゴムの耐破壊性を向上させることができる。前記含水酸化チタンの比表面積(BET法)は、通常、5〜1000m2/gであり、好ましくは10〜500m2/gであり、より好ましくは30〜200m2/gであり、さらに好ましくは50〜150m2/gである。比表面積を、このような範囲に調整することにより、ゴム成分中へより良好に分散することができ、より一層優れた耐熱性を有するゴム組成物を得ることができる。
前記含水酸化チタンは、酸又はアルカリを用いて、物質中に含まれる不純物を取り除いてもよい。例えば、硫酸チタンの加水分解から製造される含水酸化チタンの場合、当該含水酸化チタンには不純物として多くの硫酸分を含んでおり、そのままゴムに添加した際にゴム成分の劣化又は使用機材の劣化のおそれがある。そのため、硫酸分を含む含水酸化チタンを水に分散させ、pH値が2〜11、好ましくは4〜8になるように、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等のアルカリを添加し、pH調整をすることにより、過剰な硫酸成分による、ゴム成分の劣化及び使用機器の劣化を防ぐことができる。pH調整後、硫酸分を洗浄し、固形分を濾取、乾燥、焼成、及び篩い通しした後に使用するのが好ましい。最終的に得られた含水酸化チタンの水分散液のpH値は、好ましくは2〜11であり、より好ましくは4〜8である。
前記含水酸化チタンは、分散性の向上、ゴム成分との密着性の向上等を目的として、含水酸化チタンの表面に表面処理剤からなる処理層を形成させてもよい。含水酸化チタンの表面に処理層を形成させるに当たっては、従来より公知の表面処理剤を含水酸化チタン100質量部に対して、0.1〜20質量部使用し、処理層を形成させることができる。処理層を形成させる方法として、従来より公知の方法を適用すればよく、例えば、加水分解を促進する溶媒(例えば、水、アルコール又はこれらの混合溶媒)に表面処理剤を溶解して溶液として、その溶液を含水酸化チタンに噴霧する湿式法、ゴム成分に含水酸化チタンと表面処理剤とを配合して含水酸化チタンの表面に表面処理剤からなる処理層を形成する方法等を用いることができる。
含水酸化チタンの配合量は、ゴム組成物中のゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.2〜40質量部であり、より好ましくは2〜30質量部である。
含水酸化チタンをゴム成分に添加することで、ゴム組成物の耐熱性を向上させることができる。このように、本発明では、ゴム成分の種類に限定されることなく、含水酸化チタンを添加するだけで、優れた耐熱性を有するゴム組成物を得ることができる。このような含水酸化チタンを含むゴム組成物から作製(製造)されたベルトは、耐熱性に優れている。
本発明のゴム組成物には、必要に応じて適宜、無機充填材及び/又はカーボンブラックを配合することができる。
無機充填材の配合量としては、ゴム成分100質量部に対して、通常5〜130質量部であり、好ましくは7.5〜100質量部であり、より好ましくは10〜80質量部である。
カーボンブラックの配合量としては、ゴム成分100質量部に対して、通常2〜130質量部であり、好ましくは4〜100質量部であり、より好ましくは6〜80質量部である。
なお、本発明のゴム組成物において、無機充填材及び/又はカーボンブラックの配合量は、両成分の合計量で、例えば、ゴム成分100質量部に対して、通常10〜130質量部、好ましくは25〜100質量部、より好ましくは40〜90質量部となるよう各成分を上記配合量の範囲内で適宜調整すればよい。
なお、無機充填材及び/又はカーボンブラックを配合するときは、予めゴム成分と湿式または乾式で混合されたマスターバッチを用いてもよい。
上記無機充填材又はカーボンブラックは、通常、ゴムの補強性を向上させるために用いられる。なお、本明細書においては、無機充填材にカーボンブラックは含まれない。
無機充填材
無機充填材としては、ゴム工業界において、通常使用される無機化合物である限り、特に制限はない。使用できる無機化合物としては、例えば、シリカ;γ−アルミナ、α−アルミナ等のアルミナ(Al2O3);ベーマイト、ダイアスポア等のアルミナ一水和物(Al2O3・H2O);ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム[Al(OH)3];炭酸アルミニウム[Al2(CO3)3]、水酸化マグネシウム[Mg(OH)2]、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、タルク(3MgO・4SiO2・H2O)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO2・9H2O)、チタン白(TiO2)、チタン黒(TiO2n−1)、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム[Ca(OH)2]、酸化アルミニウムマグネシウム(MgO・Al2O3)、クレー(Al2O3・2SiO2)、カオリン(Al2O3・2SiO2・2H2O)、パイロフィライト(Al2O3・4SiO2・H2O)、ベントナイト(Al2O3・4SiO2・2H2O)、ケイ酸アルミニウム(Al2SiO5、Al4・3SiO4・5H2O等)、ケイ酸マグネシウム(Mg2SiO4、MgSiO3等)、ケイ酸カルシウム(Ca2・SiO4等)、ケイ酸アルミニウムカルシウム(Al2O3・CaO・2SiO2等)、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、酸化亜鉛(ZnO)、硫酸バリウム(BaSO4)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、水酸化ジルコニウム[ZrO(OH)2・nH2O]、炭酸ジルコニウム[Zr(CO3)2]、各種ゼオライトのように電荷を補正する水素、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む結晶性アルミノケイ酸塩等が挙げられる。これらの無機充填材は、ゴム成分との親和性を向上させるために、該無機充填材の表面が有機処理されていてもよい。
無機充填材としては、ゴム工業界において、通常使用される無機化合物である限り、特に制限はない。使用できる無機化合物としては、例えば、シリカ;γ−アルミナ、α−アルミナ等のアルミナ(Al2O3);ベーマイト、ダイアスポア等のアルミナ一水和物(Al2O3・H2O);ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム[Al(OH)3];炭酸アルミニウム[Al2(CO3)3]、水酸化マグネシウム[Mg(OH)2]、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、タルク(3MgO・4SiO2・H2O)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO2・9H2O)、チタン白(TiO2)、チタン黒(TiO2n−1)、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム[Ca(OH)2]、酸化アルミニウムマグネシウム(MgO・Al2O3)、クレー(Al2O3・2SiO2)、カオリン(Al2O3・2SiO2・2H2O)、パイロフィライト(Al2O3・4SiO2・H2O)、ベントナイト(Al2O3・4SiO2・2H2O)、ケイ酸アルミニウム(Al2SiO5、Al4・3SiO4・5H2O等)、ケイ酸マグネシウム(Mg2SiO4、MgSiO3等)、ケイ酸カルシウム(Ca2・SiO4等)、ケイ酸アルミニウムカルシウム(Al2O3・CaO・2SiO2等)、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、酸化亜鉛(ZnO)、硫酸バリウム(BaSO4)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、水酸化ジルコニウム[ZrO(OH)2・nH2O]、炭酸ジルコニウム[Zr(CO3)2]、各種ゼオライトのように電荷を補正する水素、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む結晶性アルミノケイ酸塩等が挙げられる。これらの無機充填材は、ゴム成分との親和性を向上させるために、該無機充填材の表面が有機処理されていてもよい。
これら無機充填材の中でも、ゴムに強度を付与する観点から、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、及び酸化チタンが好ましい。これらの白色系充填材を用いることにより、ホワイトゴム等をはじめとして、顔料と組み合わせることにより、強度に優れた着色ゴムへの展開が可能となる。
これら無機充填材は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記無機充填材の中でも、シリカは、ゴム強度を付与することができるため添加することが好ましい。シリカとしては、市販のあらゆるものが使用できる。中でも、好ましいシリカとしては、湿式シリカ、乾式シリカ、又はコロイダルシリカであり、より好ましくは湿式シリカである。これらのシリカは、ゴム成分との親和性を向上させるために、該シリカの表面が有機処理されていてもよい。
シリカのBET比表面積としては、特に制限はなく、例えば、40〜350m2/gの範囲が挙げられる。BET比表面積がこの範囲であるシリカは、ゴム補強性及びゴム成分中への分散性を両立できるという利点がある。該BET比表面積は、ISO 5794/1に準拠して測定される。
この観点から、好ましいシリカとしては、BET比表面積が50〜250m2/gの範囲にあるシリカであり、より好ましくは、BET比表面積が80〜230m2/gであるシリカであり、特に好ましくは、BET比表面積が100〜210m2/gの範囲にあるシリカである。また、これらのBET比表面積の異なるシリカを組み合わせて用いてもよい。
このようなシリカの市販品としては、Quechen Silicon Chemical Co., Ltd.製の商品名「HD165MP」(BET比表面積 =165m2/g)、「HD115MP」(BET比表面積 =115m2/g)、「HD200MP」(BET比表面積 =200m2/g)、「HD250MP」(BET比表面積 =250m2/g)、東ソー・シリカ株式会社製の商品名「ニップシールAQ」(BET比表面積=205m2/g)、「ニップシールKQ」(BET比表面積 =240m2/g)、デグッサ社製の商品名「ウルトラジルVN3」(BET比表面積 =175m2/g)、ソルベイ社製の商品名「Z1085Gr」(BET比表面積=90m2/g)、「Z Premium200MP」(BET比表面積=215m2/g)、「Z HRS 1200MP」(BET比表面積=200m2/g)等が挙げられる。
シリカの配合量としては、ゴム成分100質量部に対して、通常20〜120質量部であり、好ましくは30〜100質量部であり、より好ましくは40〜90質量部である。
カーボンブラック
カーボンブラックとしては、特に制限はなく、例えば、市販品のカーボンブラック、Carbon−Silica Dual phase filler等が挙げられる。ゴム成分にカーボンブラックを含有することにより、ゴムの電気抵抗を下げて、帯電を抑止する効果、さらにゴムの強度を向上させる効果を享受できる。
カーボンブラックとしては、特に制限はなく、例えば、市販品のカーボンブラック、Carbon−Silica Dual phase filler等が挙げられる。ゴム成分にカーボンブラックを含有することにより、ゴムの電気抵抗を下げて、帯電を抑止する効果、さらにゴムの強度を向上させる効果を享受できる。
具体的に、カーボンブラックとしては、例えば、高、中又は低ストラクチャーのSAF、ISAF、IISAF、N110、N134、N220、N234、N330、N339、N375、N550、HAF、FEF、GPF、SRFグレードのカーボンブラック等が挙げられる。中でも、好ましいカーボンブラックとしては、SAF、ISAF、IISAF、N134、N234、N330、N339、N375、HAF、又はFEFグレードのカーボンブラックである。
カーボンブラックのDBP吸収量としては、特に制限はなく、好ましくは60〜200cm3/100g、より好ましくは70〜180cm3/100g、特に好ましくは80〜160cm3/100gである。
また、カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA、JIS K 6217−2:2001に準拠して測定する)は、好ましくは30〜200m2/g、より好ましくは40〜180m2/g、特に好ましくは50〜160m2/gである。
その他の配合剤
本発明のゴム組成物には、上記含水酸化チタン、並びに無機充填材及び/又はカーボンブラック以外にも、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、硫黄等の加硫剤を配合することができる。本発明のゴム組成物には、さらに、別の配合剤、例えば、老化防止剤、オゾン防止剤、軟化剤、加工助剤、ワックス、樹脂、発泡剤、オイル、ステアリン酸、亜鉛華(ZnO)、加硫促進剤、加硫遅延剤等を配合してもよい。これら配合剤は、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。
本発明のゴム組成物には、上記含水酸化チタン、並びに無機充填材及び/又はカーボンブラック以外にも、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、硫黄等の加硫剤を配合することができる。本発明のゴム組成物には、さらに、別の配合剤、例えば、老化防止剤、オゾン防止剤、軟化剤、加工助剤、ワックス、樹脂、発泡剤、オイル、ステアリン酸、亜鉛華(ZnO)、加硫促進剤、加硫遅延剤等を配合してもよい。これら配合剤は、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。
ゴム組成物の製造方法
本発明のゴム組成物の製造方法としては、特に制限されず、従来より公知の方法により製造することができ、例えば、ゴム成分、含水酸化チタン、並びに、必要に応じて無機充填材及び/又はカーボンブラックを含む原料成分を混練する工程(A)、並びに工程(A)で得られる混合物、及び加硫剤を混練する工程(B)を含む方法が挙げられる。
本発明のゴム組成物の製造方法としては、特に制限されず、従来より公知の方法により製造することができ、例えば、ゴム成分、含水酸化チタン、並びに、必要に応じて無機充填材及び/又はカーボンブラックを含む原料成分を混練する工程(A)、並びに工程(A)で得られる混合物、及び加硫剤を混練する工程(B)を含む方法が挙げられる。
工程(A)
工程(A)は、ゴム成分、含水酸化チタン、必要に応じて無機充填材及び/又はカーボンブラックを含む原料成分を混練する工程である。
工程(A)は、ゴム成分、含水酸化チタン、必要に応じて無機充填材及び/又はカーボンブラックを含む原料成分を混練する工程である。
工程(A)では、さらに必要に応じて、上記のその他の配合剤等を配合することができる。
工程(A)における混練方法としては、例えば、ゴム成分、含水酸化チタン、必要に応じて無機充填材及び/又はカーボンブラックを含む組成物を混練する方法が挙げられる。この混練方法においては、各成分の全量を一度に混練してもよく、粘度調整等の目的に応じて、各成分を分割投入して混練してもよい。また、ゴム成分と、必要に応じて配合される無機充填材及び/又はカーボンブラックを含む原料成分とを混練した後、含水酸化チタンを投入して混練するか、ゴム成分と含水酸化チタンとを混練した後、必要に応じて配合される無機充填材及び/又はカーボンブラックを含む原料成分を投入して混練してもよい。各成分を均一に分散させるために、混練操作を繰り返し行ってもよい。
工程(A)におけるゴム組成物を混合する際の温度としては、特に制限はなく、例えば、ゴム組成物の温度が60〜190℃であることが好ましく、80〜175℃であることがより好ましく、100〜170℃であることがさらに好ましい。
工程(A)における混合時間としては、特に制限はなく、例えば、10秒間から20分間であることが好ましく、30秒間から10分間であることがより好ましく、2分間から7分間であることがさらに好ましい。
工程(B)
工程(B)は、工程(A)で得られる混合物、及び加硫剤を混合する工程であり、混練の最終段階を意味している。
工程(B)は、工程(A)で得られる混合物、及び加硫剤を混合する工程であり、混練の最終段階を意味している。
工程(B)では、さらに必要に応じて、加硫促進剤等を配合することができる。
工程(B)は、加熱条件下で行うことができる。該工程の加熱温度としては、特に制限はなく、例えば、60〜140℃であることが好ましく、80〜120℃であることがより好ましく、90〜120℃であることがさらに好ましい。
混合(又は混練)時間としては、特に制限はなく、例えば、10秒間から20分間であることが好ましく、30秒間から10分間であることがより好ましく、60秒間から5分間であることがさらに好ましい。
工程(A)から工程(B)に進む際には、前段階の工程終了後の温度より、30℃以上低下させてから次の工程(B)へ進むことが好ましい。
本発明のゴム組成物の製造方法において、通常、ゴム組成物に配合されるステアリン酸、亜鉛華等の加硫促進剤、老化防止剤等の各種配合剤を、必要に応じて、工程(A)又は工程(B)において添加することができる。
上記の工程(A)及び工程(B)により、ゴム成分、含水酸化チタン、必要に応じて無機充填材及び/又はカーボンブラック等を含有するゴム組成物を製造することができる。
本発明におけるゴム組成物は、バンバリーミキサー、ロール、インテンシブミキサー、ニーダー、二軸押出機等を用いて混合又は混練される。
2.用途
このようにして得られたゴム組成物は、コンベアベルト等の伝動ベルト用等の各種ゴム部材に用いることができる。
このようにして得られたゴム組成物は、コンベアベルト等の伝動ベルト用等の各種ゴム部材に用いることができる。
本発明のゴム組成物をベルト、特にコンベアベルトに用いる場合、例えば、前記ゴム組成物を補強材に密着させ、加硫することにより製造することができる。具体的には、前記ゴム組成物を押出成形等することによってシート状のカバーゴム層を製造し、補強材を該カバーゴム層で上下から挟み込み、このベルト成形品を金型にセットして所定の温度及び圧力で所定時間加硫する。なお、補強材は、コンベアベルトの用途に応じ、サイズ等を考慮して通常コンベアベルトに用いられるものを適宜選択して使用することができる。
また、本発明のベルトコンベア装置は、本発明のゴム組成物で作成されたベルトを備える。かかるベルトコンベア装置は、上記ベルトを用いる以外特に制限はなく、常法に従って製造することができる。なお、上記ベルトは、任意の従来のベルトコンベア装置に適用可能であり、特に、150〜250℃程度の高温物品を搬送することを主目的とするベルトコンベア装置に好適である。
以下、製造例、実施例及び比較例を示して、本発明について具体的に説明する。ただし、実施例はあくまで一例であって、本発明は、実施例に限定されない。
製造例1(含水酸化チタンAの製造)
硫酸法酸化チタンの製造工程において得られた含水酸化チタンA’(平均粒子径3μm)100gを脱イオン水10Lに分散し、分散液を得た。得られた分散液に48質量%水酸化カリウム水溶液を分散液のpHが7になるように添加し、撹拌した。撹拌した後、固体を濾取、乾燥、及び篩い通しし、500℃で6時間焼成することで含水酸化チタンAを得た。
硫酸法酸化チタンの製造工程において得られた含水酸化チタンA’(平均粒子径3μm)100gを脱イオン水10Lに分散し、分散液を得た。得られた分散液に48質量%水酸化カリウム水溶液を分散液のpHが7になるように添加し、撹拌した。撹拌した後、固体を濾取、乾燥、及び篩い通しし、500℃で6時間焼成することで含水酸化チタンAを得た。
製造例2(含水酸化チタンBの製造)
硫酸法酸化チタンの製造工程において得られた含水酸化チタンB’(平均粒子径1μm)100gを脱イオン水10Lに分散し、分散液を得た。得られた分散液に48質量%水酸化カリウム水溶液を分散液のpHが7になるように添加し、撹拌した。撹拌した後、固体を濾取、乾燥、及び篩い通しし、500℃で6時間焼成することで含水酸化チタンBを得た。
硫酸法酸化チタンの製造工程において得られた含水酸化チタンB’(平均粒子径1μm)100gを脱イオン水10Lに分散し、分散液を得た。得られた分散液に48質量%水酸化カリウム水溶液を分散液のpHが7になるように添加し、撹拌した。撹拌した後、固体を濾取、乾燥、及び篩い通しし、500℃で6時間焼成することで含水酸化チタンBを得た。
実施例1〜4及び比較例1
下記表1の工程(A)に記載の各成分をその割合(質量部)で混合し、バンバリーミキサーで混合物の最高温度が160℃になるように回転数を調整しながら5分間混練した。混合物の温度が80℃以下になるまで養生させた後、表1の工程(B)に記載の各成分をその割合(質量部)で投入し、混合物の最高温度が110℃以下になるよう調整しながら混練して、各ゴム組成物を製造した。
下記表1の工程(A)に記載の各成分をその割合(質量部)で混合し、バンバリーミキサーで混合物の最高温度が160℃になるように回転数を調整しながら5分間混練した。混合物の温度が80℃以下になるまで養生させた後、表1の工程(B)に記載の各成分をその割合(質量部)で投入し、混合物の最高温度が110℃以下になるよう調整しながら混練して、各ゴム組成物を製造した。
耐熱性試験
(試験片)
実施例1〜4及び比較例1で作製した各ゴム組成物を150℃の条件下で30分間加硫した各加硫ゴムからJIS 3号ダンベル状に試験片を打ち抜き、これを初期試験片とした。
(試験片)
実施例1〜4及び比較例1で作製した各ゴム組成物を150℃の条件下で30分間加硫した各加硫ゴムからJIS 3号ダンベル状に試験片を打ち抜き、これを初期試験片とした。
(耐熱試験)
上記のとおり得られた初期試験片を100℃の条件下で240時間のオーブン下で放置した後、オーブンより試験片を取り出し、室温(23度)にてJIS K6251に準じて引張速度500mm/minの条件下で各試験片の引張試験を行った。耐熱性評価は下記式により算出した。
耐熱性評価 = 耐熱試験後の引張強度/初期試験片の引張強度
この値が100に近いほど耐熱性に優れていることを示す。
上記のとおり得られた初期試験片を100℃の条件下で240時間のオーブン下で放置した後、オーブンより試験片を取り出し、室温(23度)にてJIS K6251に準じて引張速度500mm/minの条件下で各試験片の引張試験を行った。耐熱性評価は下記式により算出した。
耐熱性評価 = 耐熱試験後の引張強度/初期試験片の引張強度
この値が100に近いほど耐熱性に優れていることを示す。
結果を、表1に示した。
[表中の記号の説明]
表1において使用する原料を以下に示す。
※1: 旭化成株式会社製、商品名「タフデン2000R」
※2: 中化国際社製、商品名「RSS#3」
※3: 東海カーボン株式会社製、商品名「シースト3」
※4: 川口化学工業株式会社製、商品名「Antage 6C」
※5: 堺化学工業株式会社製、酸化亜鉛 銘柄「1種」
※6: Sichuan Tianyu Grease Chemical Co., Ltd.製
※7: ストラクトール社製、商品名「HT254」
※8: 三共油化工業社製、商品名「SNH220」
※9: 細井化学工業株式会社製、商品名「HK200−5」
※10: 大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクセラーD」
※11: 大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクセラーCZ−G」
表1において使用する原料を以下に示す。
※1: 旭化成株式会社製、商品名「タフデン2000R」
※2: 中化国際社製、商品名「RSS#3」
※3: 東海カーボン株式会社製、商品名「シースト3」
※4: 川口化学工業株式会社製、商品名「Antage 6C」
※5: 堺化学工業株式会社製、酸化亜鉛 銘柄「1種」
※6: Sichuan Tianyu Grease Chemical Co., Ltd.製
※7: ストラクトール社製、商品名「HT254」
※8: 三共油化工業社製、商品名「SNH220」
※9: 細井化学工業株式会社製、商品名「HK200−5」
※10: 大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクセラーD」
※11: 大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクセラーCZ−G」
Claims (4)
- ゴム成分及び含水酸化チタンを含有する、ベルト用ゴム組成物。
- ゴム成分100質量部に対して、含水酸化チタンを0.2〜40質量部含む、請求項1に記載のゴム組成物。
- 請求項1又は2に記載のゴム組成物を用いて作製されたベルト。
- 請求項3に記載のベルトを備えるベルトコンベア装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017175926A JP2019052214A (ja) | 2017-09-13 | 2017-09-13 | ベルト用ゴム組成物、ベルト及びベルトコンベア装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017175926A JP2019052214A (ja) | 2017-09-13 | 2017-09-13 | ベルト用ゴム組成物、ベルト及びベルトコンベア装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019052214A true JP2019052214A (ja) | 2019-04-04 |
Family
ID=66014259
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2017175926A Pending JP2019052214A (ja) | 2017-09-13 | 2017-09-13 | ベルト用ゴム組成物、ベルト及びベルトコンベア装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019052214A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016500738A (ja) * | 2012-10-29 | 2016-01-14 | ローディア オペレーションズ | チタン含有沈降シリカと特定のカップリング剤のエラストマー組成物における使用 |
-
2017
- 2017-09-13 JP JP2017175926A patent/JP2019052214A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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