JP3529884B2 - ビニル芳香族−共役ジエンブロックコポリマーを含む組成物から製造されるコンベヤーベルト - Google Patents
ビニル芳香族−共役ジエンブロックコポリマーを含む組成物から製造されるコンベヤーベルトInfo
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Description
ビニル芳香族−共役ジエンブロックコポリマー、より詳
しくはスチレン−ブタジエンブロックコポリマーおよび
/またはスチレン−イソプレンブロックコポリマーを含
む組成物から製造されるコンベヤーベルト、使用するブ
ロックコポリマー組成物および前記コンベヤーベルトの
製造方法に関する。
とんどは現在、可塑化ポリ塩化ビニル(PVC)または
ポリウレタン(TPU)を、支持体としてのポリエステ
ル(PET)またはポリアミド(PA)織物と組合せて
製造されている。前記ベルトは主に食品工業および商業
/サービス分野で使用されている。
をプラスチゾルとして、ポリウレタンの場合は粉末とし
て適用する直接的な方法で製造されてきた。
中、短期間の間(一般的には1分間未満)に約200℃
で行われ、製造されたポリマーシートはT形剥離試験で
測定して2N/mm以上、好ましくは3N/mm以上の
結合力で織物に結合されている。
ることが求められていること、特定のタイプの汚れが多
く付着することおよび−40℃までの低温での使用が制
限されていることの理由で代替材料への強い要求が高ま
ってきている。
第1の目的は、リサイクルの間に毒性の副生物を発生す
ることによる重大な環境汚染なしに完全にリサイクル可
能な代替コンベヤーベルトを提供することである。
第1の目的は、織物の少なくとも片側上に現在使用され
ている問題のあるポリマー層以外の、適切に結合された
(すなわち、>1.0N/mm、好ましくは>1.3N
/mm)ポリマー層がコート(被覆)されており、さら
に横方向安定性すなわち、製品の輸送方向に対して垂直
方向の安定性および必要な被覆層の耐磨耗性および硬度
を示す代替コンベヤーベルトを提供することである。
リバースロールコーティングのような従来の適用法を使
用したとき、例えばEPDMまたはTPUを含有する組
成物を使用したのでは達成することはできないことを理
解されたい。
共役ジエンゴム)ラテックスおよび織物から製造される
従来のコンベヤーベルトの場合、十分な接着を得るため
に織物スレッドを例えばレゾルシノール−ホルムアルデ
ヒドラテックスでプレコートするのが好ましいことが一
般に知られている。
を含むコンベヤーベルトは最終形態で熱処理により加硫
されねばならない。
(a) 少なくとも2個の末端ポリ(ビニル芳香族)ブ
ロックおよび少なくとも1個の内部ポリ(共役ジエン)
ブロックを含み、任意に極性部分をグラフトすることに
より改質されているブロックコポリマー、(b) 非芳
香族性可塑化油、(c) 末端ブロック相溶性樹脂、を
含むブロックコポリマー組成物を、両方向に1cm当り
5〜25本、好ましくは1cm当り10〜20本、さら
に好ましくは1cm当り15〜18本のスレッドを有し
[すなわち(15−18)*(15−18)スレッド/
cm2 の織物]スレッドの太さが20μ〜300μ、好
ましくは100μ〜300μの範囲である織物の少なく
とも片側上に適用することにより得ることができる。
組成物の被覆密度は0.5〜3g/cm2 の範囲、好ま
しくは1〜2g/cm2 の範囲である。
側または両側に、同じかまたは異なるブロックコポリマ
ー組成物をコートすることによって得ることができるこ
とを理解されたい。さらに、1つ以上の織物層によって
サンドイッチ構造に構成されたコンベヤーベルトの外側
表面上および織物層の間にブロックコポリマー組成物を
コートしたコンベヤーベルトも本発明に包含されること
を理解されたい。
も、(a)少なくとも2個の末端ポリ(ビニル芳香族)
ブロックおよび少なくとも1個の内部ポリ(共役ジエ
ン)ブロックを含み、任意に極性部分をグラフトするこ
とにより改質されているブロックコポリマー、(b)非
芳香族性可塑化油、および(c)末端ブロック相溶性樹
脂を含むブロックコポリマー組成物も本発明に包含され
る。
メルトの形または後続の熱処理により連続層に融合し得
る粉末の形で適用し得る。
ックコポリマーは、好ましくは線状トリブロックコポリ
マーまたは多腕の(2腕より多い)ラジアルまたは星型
ブロックコポリマーであり、そのブロックはそれぞれス
チレンとブタジエンまたはイソプレンとから主に誘導さ
れたブロックであるブロックコポリマーであり、たとえ
ばCARIFLEX TRブロックコポリマーである。
各個々のブロックの主モノマーに任意に少量の別のコモ
ノマー、特に少量の他のブロックの主モノマーが混合さ
れていても良いことを示す。
チルスチレン、p−メチルスチレン、m−メチルスチレ
ン、o−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレ
ン、ジメチルスチレン、ビニルナフタレン等およびそれ
らの混合物から選択し得、共役ジエンモノマーはブタジ
エン、イソプレン、ピペリレン等およびそれらの混合物
から選択し得る。
ブタジエンまたはイソプレンまたはこれらの混合物が好
ましい。最も好ましいブロックコポリマーは実質的に純
粋なポリ(スチレン)ブロックおよび実質的に純粋なポ
リ(ブタジエン)またはポリ(イソプレン)ブロックの
みを含むものである。
リマーの例はCARIFLEX TRブロックコポリマ
ー(CARIFLEXは商標である)である。より好ま
しくはCARIFLEX TR−4113またはCAR
IFLEX TR KX158ブロックコポリマーを使
用する。
して使用するブロックコポリマーは、任意にカルボン酸
またはその誘導体、エポキシ化合物、シラン化合物、ア
ミンまたはアミドのような極性物質をグラフトすること
により改質し得る。ポリ(共役ジエン)ブロックが不飽
和酸誘導体でグラフトされているより好ましいブロック
コポリマーの代表は英国特許出願第2,053,238
号から知られている。
くは構造的に類似の)改質ブロックコポリマーの混合物
もまた成分(a)として使用し得ることを理解された
い。
ポリマーの混合物を適用すると結合が例えば少なくとも
1.0N/mmさらに改善されることが判明した。
改質ブロックコポリマー成分の重量比は99/1〜40
/60の範囲、好ましくは90/10〜50/50の範
囲で変化し得る。
常3,000〜100,000の範囲、好ましくは5,
000〜20,000の範囲の分子量を有し、内部ポリ
(共役ジエン)ブロックは通常10,000〜300,
000、好ましくは30,000〜100,000の範
囲の見掛けの分子量を有する。ポリ(共役ジエン)ブロ
ックは通常、共役ジエン分子に対して5〜50mol%
の1,2−重合由来のビニル基を含む。
は通常、結合ビニル芳香族を30〜60重量%、好まし
くは35〜48重量%の量含む。全ブロックコポリマー
の見掛けの分子量は通常20,000〜350,00
0、好ましくは40,000〜200,000の範囲で
ある。
本発明で使用する組成物において有用である。
ー組成物もまた純粋なブロックコポリマーの代りに使用
し得ることを理解されたい。その油の添加量は成分
(b)の量により相殺され得る。
は石油誘導油、オレフィンオリゴマーおよび低分子量ポ
リマー、ならびに植物および動物油およびそれらの誘導
体が含まれる。
を少量、好ましくは油に対して20重量%未満、より好
ましくは15重量%未満しか含まない比較的高沸点物質
であり、最も好ましくは油は全体として非芳香族性であ
り得る。オリゴマーは平均分子量350〜10,000
を有するポリプロピレン、ポリブテン、水素化ポリイソ
プレン、水素化ポリブタジエン、ポリピペリレンおよび
ピペリレンとイソプレンとのコポリマーで有り得る。
リルエステルおよびその重合生成物を含む。
6,000の範囲の分子量を有するPRIMOL 35
2(PRIMOLは商標である)、Exxon EZL
675オイルおよびNAPVISおよびHYVIS(商
標)ポリオレフィンである。ブロックコポリマー100
重量部に対して10〜50重量部、好ましくはブロック
コポリマー100重量部に対して25〜40重量部の量
を使用するのが好ましい。
ク相溶性樹脂が本発明で使用する組成物において有用で
ある。
脂の例にはクマロン−インデン樹脂、ポリフェニレンエ
ーテル、より詳しくはポリ(2,6−ジメチル−1,4
−フェニレンエーテル)、ポリスチレン樹脂、ビニルト
ルエン−αメチルスチレンコポリマー樹脂、ポリインデ
ン樹脂またはポリ(メチルインデン)樹脂が含まれる。
ES HM 100、ENDEX160、KRISTA
LEX F 120、KRISTALEX F 514
0、NEVCHEM NL 140およびPICCOT
EX 120である。(HERCURES、ENDE
X、KRISTALEX、NEVCHEMおよびPIC
COTEXは商標である。)ブロックコポリマー100
重量部に対して前記末端ブロック改質樹脂1〜40重量
部、より好ましくは5〜30重量部の量を使用する。
スチレン樹脂および/またはポリフェニレンエーテルで
ある。より好ましくはBASF TPS 476 PO
LYSTYROLのような強化ポリスチレン樹脂を使用
する。
PBT)、ポリアミド、ポリ(エチレン)、アラミド、
綿、麻のようないろいろな合成または天然ヤーンをベー
スとし得、ポリエステル織物が好ましい。
比較的太いスレッドまたはフィラメント(例300μ)
を、縦方向に細い波状のスレッドまたはフィラメント
(例100μ)を有するPET織物を使用する。織物ス
レッドまたはフィラメントはレゾルシノール−ホルムア
ルデヒドラテックスで前処理しておいてもよい。前記織
物を使用するとビニル芳香族/共役ジエンブロックポリ
マーホットメルト組成物への結合が向上することが判明
している。
フィラメントを有するPET織物を使用すると長い(非
切断)フィラメントを有するPET織物と比較して最も
強い結合が得られることが判明している。
の3つの主成分に加えて1種以上の補助剤、例えば安定
剤、充填剤、着色剤、スリップ剤および別の熱可塑性ポ
リマー、例えば、ポリエチレン、好ましくはLLDP
E、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー等
を含み得ることを理解されたい。
剤または酸化防止剤には高分子量ヒンダードフェノール
および多官能フェノール、例えば硫黄および/またはリ
ン含有フェノールが含まれる。ヒンダードフェノールは
当業者によく知られており、「そのフェノール性ヒドロ
キシル基に近接して立体的にかさ高い基も含む」フェノ
ール化合物として特徴づけることができる。特に、一般
にターシャリーブチル基またはアミル基がベンゼン環上
のフェノール性ヒドロキシル基に対して少なくとも一方
のオルト位に置換している。
ERおよびIRGANOXなる商標、例えばSUMIL
IZER GMおよびGS、IRGANOX 1010
で市販されている。
を使用し得、それらは当業界でよく知られている。この
ような充填剤の例には炭酸カルシウム、ケイ酸アルミニ
ウム、クレー、タルク、二酸化チタン、ベントナイト、
カオリン、バライト、マイカ、シリカ、硫酸バリウムま
たはそれらの混合物が含まれる。無機充填剤の好ましい
例は商標MILLICARBとして市販されている。
とも片側上にブロックコポリマー組成物をホットメルト
組成物の押出しコーティングまたは適用した粉末組成物
の融合のような一段階加工技術によって適用したとき
に、ポリマー組成物が織物、特にポリエステル織物に
1.0N/mmまたはそれ以上の非常に良好な力で結合
したコンベヤーベルトを得ることができることが今や発
見された。これは、最終的に適用する溶融組成物の溶融
粘度が低い(メルトフローが高い)ためであり、織物に
より良く浸透し得、優れた180°T形剥離強度が付与
される。
ーベルトは魅力的な柔軟性を、所要の耐磨耗性(DIN
磨耗<290mm3 )と硬度(ショアーA硬度>3
0)とを組合せて示すことが判明した。
ようなブロックコポリマー組成物をホットメルト組成物
または粉末層の形で織物の少なくとも片側上に適用して
0.5〜5mm、好ましくは1〜3mmの範囲の厚さを
有する被覆層を形成することを含むコンベヤーベルトを
製造する方法により形成されることを理解されたい。
り詳しくは熱押出しシートの少なくとも100℃、好ま
しくは140℃の温度を使用し、シート及び織物を圧縮
するために3ロール引取装置を使用して押出しコーティ
ングステップで行い得る。
定したブロックコポリマー組成物はまた、例えば(19
93年12月22日出願の同時係属の欧州特許出願第9
3203636.1で特定したような)極低温粉砕で得
られる微細粉末として、好適な層に適用し得、続いて前
記層を例えばIR放射によって加熱して連続した層を得
ることを理解されたい。
終的に所望のブロックコポリマー層はホットメルト適用
および微細粉末適用/粒子の融合を組合せて形成し得
る。
衝撃性複合物が知られており、それは可塑性マトリック
ス物質を個々に被覆した高強度フィラメントの網目構造
を含む。
成ファイバーのフィラメントヤーンおよび紡ぎヤーンを
より合せたスレッドの縦糸および横糸ならびに織物構造
の隙間に浸透しているポリエチレンおよびスチレン−エ
チレン−ブチレンの配合物のコーティングを有するパイ
プライン用管状ライニング材料が知られている。
を導く技術的教示はなく、本発明のコンベヤーベルトは
これらの公報から導くことはできない。
るが本発明の範囲はこれらの実施例に限定されない。
ポリマー(後にKRATON D 4271Cで示され
る)100重量部を含み、190℃/2.16kgにお
ける溶融流量15g/10分を有するホットメルト組成
物1(表参照)を、18*18スレッド/cm2 および
それぞれ約100μの平均太さのスレッドを含むPET
織物に押出しコーティング法で適用した。実験は、L/
D=30であり、幅10cmのスリットダイおよび約1
mmのダイギャップを有するBRABENDER一軸ス
クリュー押出機で行った。熱押出ししたシート(ダイ中
メルト温度155℃)を直ちに織物に適用し、三本ロー
ル引取装置で巻き上げた。
式であり、中間固定ロールにばねを介して接続されてお
り、こうしてシートおよび織物がある程度圧縮される。
されている。最初の2本のロールの温度は80℃である
が、第3のロールは約15℃の温度を有していた。この
装置によって、約1mmのシートを織物に連続的に適用
した。
ために短(切断)フィラメントから成っていた。組成物
とPET織物との間の結合力をASTM D 1876
に従うT形剥離試験によって測定した。全てのサンプル
で凝集破壊が測定され、このことから結合力が少なくと
も1.3N/mmであることが判明した。
以下の粒子サイズ分布を有する微細粒子とした。
うな上記で特定したPETウエブ上にコートし、180
℃で融合したところ、ホットメルト押出しコーティング
で得たものと比較して同じかまたはより高いT形剥離強
度を得た。
むホットメルト組成物2を実施例1に記載したのと同じ
方法で同じPET織物に適用した。組成物と織物との間
の結合は上記で言及した方法により少なくとも1.3N
/mmであることが判明した。
2.16kgにおける溶融流量(M FR)を17g/
10分にするMILLICARB100部を含むホット
メルト組成物3を実施例1および2に記載したのと同じ
タイプの織物に同じ方法で適用した。
1876に従うT形剥離試験によって測定した。全て
のサンプルで凝集破壊が測定され、このことから結合力
が少なくとも1.3N/mmであることが判明した。
れる)CARIFLEXTR KX−158ブロックコ
ポリマー100重量部を含み、190℃/2.16kg
における溶融流量63g/10分を有するホットメルト
組成物4を製造した。組成物を実施例1で使用したPE
T織物および条件下に適用した。
粒子サイズ分布を有する微細粉末とした。
合し得、ホットメルト押出しコーティングで得たものに
比較して同じかまたはより高いT形剥離強度を得た。
Claims (12)
- 【請求項1】 ブロックコポリマー組成物を、両方向に
1cm当り5〜25本のスレッドを有しスレッドの太さ
が20μm〜300μmの範囲の織物の少なくとも片側
上に適用することにより得ることができるコンベヤーベ
ルトであって、該ブロックコポリマー組成物が、 (a)少なくとも2個の末端ポリ(ビニル芳香族)ブロ
ックおよび少なくとも1個の内部ポリ(共役ジエン)ブ
ロックを含み、任意に極性部分をグラフトすることによ
り改質されているブロックコポリマー、 (b)非芳香族性可塑化油、および (c)末端ブロック相溶性樹脂を含むコンベヤーベル
ト。 - 【請求項2】 ブロックコポリマー組成物の被覆密度が
0.5〜3g/cm2の範囲でありかつ被覆厚さが0.
5〜5mmの範囲であることを特徴とする請求項1のコ
ンベヤーベルト。 - 【請求項3】 成分(a)として、実質的に純粋なポリ
(スチレン)ブロックおよび実質的に純粋なポリ(ブタ
ジエン)またはポリ(イソプレン)ブロックを含むブロ
ックコポリマーを使用することを特徴とする請求項1又
は2のコンベヤーベルト。 - 【請求項4】 成分(a)として、カルボン酸またはそ
の誘導体、エポキシ化合物、シラン化合物、アミンまた
はアミドのような極性物質をグラフトすることによって
改質されているブロックコポリマーを使用することを特
徴とする請求項1〜3のいずれかのコンベヤーベルト。 - 【請求項5】 ポリ(共役ジエン)ブロックがマレイン
酸無水物またはアクリル酸エステルでグラフトされてい
ることを特徴とする請求項4のコンベヤーベルト。 - 【請求項6】 成分(a)として、重量比が99/1〜
40/60の範囲、好ましくは90/10〜50/50
の範囲で変り得る非改質および改質ブロックコポリマー
の混合物を使用することを特徴とする請求項1のコンベ
ヤーベルト。 - 【請求項7】 成分(b)として、500〜6000の
範囲の分子量を有する、全体として非芳香族性の石油誘
導油またはポリオレフィンのいずれかを使用することを
特徴とする請求項1〜6のいずれかのコンベヤーベル
ト。 - 【請求項8】 ブロックコポリマー100重量部に対し
て10〜50重量部の量のポリオレフィンを使用するこ
とを特徴とする請求項7のコンベヤーベルト。 - 【請求項9】 ブロックコポリマー100重量部に対し
て1〜40重量部の末端ブロック改質樹脂を使用するこ
とを特徴とする請求項1のコンベヤーベルト。 - 【請求項10】 ブロックコポリマー組成物が前述の3
種の主成分に加えて、安定剤、充填剤、着色剤、スリッ
プ剤および別の熱可塑性ポリマーのような1種以上の補
助剤を含有することを特徴とする請求項1のコンベヤー
ベルト。 - 【請求項11】 少なくとも2個の末端ポリ(ビニル芳
香族)ブロックおよび少なくとも1個の内部ポリ(共役
ジエン)ブロックを含み、任意に極性部分をグラフトす
ることにより改質されているブロックコポリマー、非芳
香族性可塑化油、および末端ブロック相溶性樹脂を含む
ブロック組成物を形成する工程、及び該ブロックコポリ
マー組成物を織物の少なくとも片側上に適用し、0.5
〜5mmの範囲の厚さを有する被覆層を形成する工程、
とを有するコンベヤーベルトを製造する方法であって、
当該織物が両方向に1cm当り5〜25本のスレッドを
有し、当該織物のスレッドが20μm〜300μmの範
囲の太さを有する方法。 - 【請求項12】 ブロックコポリマー組成物が織物に、
ホットメルトとして、またはその後の熱処理により連続
層に融合される微細粉末として使用されることを特徴と
する請求項11の方法。
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