JP4183827B2 - 耐熱コンベヤベルト - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱コンベヤベルトに関する。
【0002】
【従来の技術】
耐熱コンベヤベルトは、その耐熱特性を利用して、例えば、高温の固体、塊状物等を連続的に移動させるベルトコンベヤに盛んに使用されている。
エチレン−プロピレン系ゴムを主ポリマーとするゴム組成物を有機過酸化物を用いて架橋した架橋ゴムからなるコンベヤベルトは、耐熱性や耐候性等に優れることから、このような耐熱コンベヤベルトを構成する材料として汎用されている。
【0003】
この耐熱コンベヤベルトには、高硬度のコークス、焼結鉱、セメント等の材料が載置されるため、これらの材料と擦れ合った際にも摩耗しないように耐摩耗性が要求されるとともに、高温下での変形に対してもクラック等が発生しないように耐クラック性が要求される。
【0004】
しかしながら、ゴム材料は、通常、耐摩耗性を向上させようとすると、耐クラック性が低下し、一方、耐クラック性を向上させようとすると耐摩耗性が低下し、両方の特性を両立させることは困難であった。
【0005】
また、通常の耐熱コンベヤベルトは、該耐熱コンベヤベルトの運搬物搬送面側が単一のエチレン−プロピレン系ゴム組成物から構成されていることから、耐熱コンベヤベルトの運搬物搬送面に、耐摩耗性と耐クラック性との相反する特性を同時に付与することができなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑み、耐摩耗性及び耐クラック性の相反する特性を同時に備えた耐熱コンベヤベルトを提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、運搬物搬送面側にカバーゴム層が設けられた耐熱コンベヤベルトであって、
上記カバーゴム層は少なくとも2層から構成され、これらの層は、互いに異なるゴム組成物からなり、
上記カバーゴム層を構成する最外層のゴム組成物は、上記カバーゴム層を構成する他の層のゴム組成物に比べて弾性率が低く、
一方、上記カバーゴム層を構成する最内層のゴム組成物は、上記カバーゴム層を構成する他の層のゴム組成物に比べて弾性率が高い
ことを特徴とする耐熱コンベヤベルトである。
以下に本発明を詳述する。
【0008】
図1は、本発明の耐熱コンベヤベルトの一実施形態を模式的に示した断面図である。
図1に示したように、本発明の耐熱コンベヤベルト10においては、帆布層14を中心層とし、その両側にカバーゴム層13と裏カバーゴム層15が設けられており、運搬物搬送面側のカバーゴム層13は、外層11と内層12の2層から構成されている。また、運搬物搬送面側の2層のカバーゴム層13は、互いに異なるゴム組成物を用いて形成されている。
【0009】
図1において、カバーゴム層13は、外層11と内層12の2層から構成されているが、本発明において、カバーゴム層を構成する層の数は、2に限定されず、3以上であってもよい。そして、この場合にも、これらの層は、互いに異なるゴム組成物を用いて形成される。
【0010】
上記ゴム組成物としては、耐熱性、耐候性に優れる点からエチレン−プロピレン系ゴムを主体とするゴム組成物が好ましい。
上記エチレン−プロピレン系ゴムとしては特に限定されず、例えば、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−ブタジエンゴム(EPDM)、これらの混合物等を挙げることができ、具体的には、EP−11(JSR社製)、三井EPT0045(三井化学社製)、エスプレン201(住友化学社製)等を挙げることができる。
上記エチレン−プロピレン系ゴムは、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、上記ゴム組成物は、上記エチレン−プロピレン系ゴムの特性を劣化させない範囲で他のゴムが配合されていてもよい。
【0011】
上記ゴム組成物は、カーボンブラック、加硫剤、軟化剤、老化防止剤、補強剤、充填剤、粘着付与剤、加工助剤、共架橋剤、架橋助剤、加硫促進助剤等の通常ゴム組成物に用いられる配合物が配合されていてもよい。
【0012】
上記加硫剤としては特に限定されないが、上記エチレン−プロピレン系ゴムを用いる場合には、上記エチレン−プロピレン系ゴムが主鎖中に2重結合を有していないことから有機過酸化物が好ましい。
上記有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,1−ビス−(t−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキサイド、1,3−ビス(t−ブチルパーオキサイドイソプロピル)ベンゼン等を挙げることができる。
【0013】
上記有機過酸化物の配合量は、上記エチレン−プロピレン系ゴムを用いる場合には、上記エチレン−プロピレン系ゴム100重量部に対して0.5〜10重量部が好ましい。上記有機過酸化物の配合量が0.5重量部未満では、加硫が充分に進行しないため所望の機械的強度が発現しない場合があり、10重量部を超えると、スコーチ安全性又は加硫物の伸びが実用的な範囲を逸脱する場合がある。
【0014】
上記軟化剤としては特に限定されず、例えば、パラフィン系プロセスオイル等を挙げることができる。
上記軟化剤を配合することで、上記ゴム組成物の硬度を調整し、加工性を高めることができる。
【0015】
上記軟化剤の配合量は、上記エチレン−プロピレン系ゴムを用いる場合には、上記エチレン−プロピレン系ゴム100重量部に対して1〜100重量部が好ましい。上記軟化剤の配合量が1重量部未満では、得られたゴム組成物の加工性が悪いことがあり、100重量部を超えると、硬度が低くなりすぎるため、得られたゴム組成物が耐熱コンベヤベルトのカバーゴム層として使用できないことがある。
【0016】
上記カバーゴム層を構成する各層は、互いに異なるゴム組成物からなるものであれば特に限定されないが、最外層のゴム組成物は他の層のゴム組成物に比べて弾性率が低く、一方、最内層のゴム組成物は他の層のゴム組成物に比べ弾性率が高いものが好ましい。
上記各層に、このようなゴム組成物を用いることにより耐熱コンベヤベルトの運搬物搬送面に耐摩耗性と耐クラック性との相反する両方の特性を付与することができる。
【0017】
上記最外層のゴム組成物及び上記最内層のゴム組成物以外の各層のゴム組成物は、その弾性率が、最外層のゴム組成物の弾性率より高く、かつ、最内層のゴム組成物の弾性率より低いものであればどのような順序で積層されるかは特に限定されないが、最内層から最外層に向かって、弾性率が順次低くなるように各層のゴム組成物が積層されていることが好ましい。
このように、上記カバーゴム層は、少なくとも2層から構成されているものであれば、何層から構成されていてもよいが、耐熱コンベヤベルトの運搬物搬送面に所望の特性を充分に付与することができ、経済的にも低コストで製造できることから2層から構成されているものがより好ましい。
【0018】
上記各層のゴム組成物の弾性率は、上記ゴム組成物の配合組成を調整することで変えることができ、例えば、カーボンブラックの配合量を増量することにより上記弾性率を増加させ、耐摩耗性を向上させることができ、一方、カーボンブラックの配合量を減量することにより上記弾性率を減少させ、耐クラック性を向上させることができる。
【0019】
上記帆布としては特に限定されず、通常、耐熱コンベヤベルトで用いられるものを適宜選択して用いることができ、例えば、綿布と化学繊維又は合成繊維とからなるものにゴム糊を塗布、浸潤させたもの、RFL処理したものを折り畳んだもの、特殊織のナイロン帆布、スチールコード等を挙げることができる。
上記帆布は、単独で用いてもよいし、2種以上のものを積層して用いてもよい。
【0020】
上記裏カバーゴムとしては特に限定されず、通常、耐熱コンベヤベルトで用いられるものを適宜選択して用いることができる。
上記裏カバーゴムは、単独で用いてもよいし、2種以上のものを積層して用いてもよい。
【0021】
本発明の耐熱コンベヤベルトの製造方法としては特に限定されず、通常用いられる方法等を採用することができる。例えば、まず、バンバリーミキサー、ニーダーミキサー、ロール等を用いて原料を混練りした後、カレンダー等を用いてシート状に成形し、150〜170℃の温度で10〜60分間加圧することにより加硫を行いカバーゴム層の各層を製造する。
次に、得られた各層を帆布上に所定の順序で積層することにより耐熱コンベヤベルトを製造することができる。
【0022】
このように、本発明の耐熱コンベヤベルトは、異なるゴム組成物をカバーゴム層の各層に使用しており、例えば、弾性率の異なるゴム組成物を用いることにより耐摩耗性と耐クラック性との相反する特性を同時に付与することができる。
【0023】
【実施例】
以下に本発明の実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【0024】
実施例1
ゴム組成物A〜Cの調製及びその評価
下記の表1に示す配合組成からなる配合物A〜Cをそれぞれ混合した後、加硫を行い、ゴム組成物A〜Cを調製した。得られたゴム組成物A〜Cについて、下記の評価方法により、硬さ及び耐摩耗性を評価した。結果を表1に示した。
【0025】
評価方法
硬さ
JIS K 6253に準拠して測定した。
耐摩耗性
JIS K 6264に準拠してランボーン摩耗試験を行い、2mm摩耗するのに要する時間を測定した。
なお、ゴム組成物A〜Cで評価した耐摩耗性は、ゴム組成物Bで測定した時間を100とし、ゴム組成物A及びCの耐摩耗性を相対評価した。
【0026】
【表1】
【0027】
表1に示したように、ゴム組成物Aとゴム組成物Bとゴム組成物Cとを比較した場合、ゴム組成物Aが最も柔らかく(即ち、弾性率が低く、耐クラック性に優れ)、ゴム組成物Bが最も耐摩耗性に優れる。なお、ゴム組成物Cは、従来、一般的に使用されているエチレン−プロピレン系ゴムの配合例である。
【0028】
実施例2
ゴム組成物Aを外層に用い、ゴム組成物Bを内層に用いた際の耐クラック性及び耐摩耗性を下記の評価方法を用いて評価した。結果を表2に示した。
【0029】
評価方法
耐クラック性
コンベヤ用帆布NN−100 Dip処理反1ply(ユニチカ社製)の上に、混合した配合物Bと配合物Aとを3mmの厚さで順次積層した後、加硫を行うことで、巾25mm、長さ150mmの試験片を作製した。得られた試験片を180℃×72時間の条件で老化させた後、デマッチャ屈曲試験機を用いて試験片に亀裂が発生するまでの屈曲回数を測定した。なお、本測定においては、試験片の中央部にはくぼみを作らなかった。
耐摩耗性
JIS K 6264に準拠して、ランボーン試験片の最外層に混合したゴム組成物B及びゴム組成物Aを1mmづづ順次積層した後、加硫を行い、試験片を作成してランボーン摩耗試験を行い、2mm摩耗するまでに要する時間を測定した。
なお、測定結果は、実施例1の耐摩耗性評価で得たゴム組成物Bで測定した時間を100として相対評価した。
【0030】
比較例1
カバーゴム層にゴム組成物Cのみを用いた際の耐クラック性及び耐摩耗性を下記の評価方法を用いて評価した。結果を表2に示した。
評価方法
耐クラック性
コンベヤ用帆布NN−100 Dip処理反1plyの上に、混合した配合物Cを6mmの厚さで積層した後、加硫を行うことで、巾25mm、長さ150mmの試験片を作製した。得られた試験片を180℃×72時間の条件で老化させた後、デマッチャ屈曲試験機を用いて試験片に亀裂が発生するまでの屈曲回数を測定した。なお、本測定においては、試験片の中央部にはくぼみを作らなかった。耐摩耗性
JIS K 6264に準拠して、ランボーン試験片に混合した配合物Cを2mm積層した後、加硫を行い、試験片を作成してランボーン摩耗試験を行った。
【0031】
比較例2
ゴム組成物Cに代えて、ゴム組成物Aを用いた以外は比較例1と同様にして評価した。結果を表2に示した。
【0032】
【表2】
【0033】
【発明の効果】
本発明の耐熱コンベヤベルトは、上述の構成からなるので、耐摩耗性及び耐クラック性の相反する特性を同時に備えている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の耐熱コンベヤベルトの一実施形態を示した断面図である。
【符号の説明】
10 耐熱コンベヤベルト
11 外層
12 内層
13 カバーゴム層
14 帆布層
15 裏カバーゴム層
Claims (3)
- 運搬物搬送面側にカバーゴム層が設けられた耐熱コンベヤベルトであって、
前記カバーゴム層は少なくとも2層から構成され、これらの層は、互いに異なるゴム組成物からなり、
前記カバーゴム層を構成する最外層のゴム組成物は、前記カバーゴム層を構成する他の層のゴム組成物に比べて弾性率が低く、
一方、前記カバーゴム層を構成する最内層のゴム組成物は、前記カバーゴム層を構成する他の層のゴム組成物に比べて弾性率が高い
ことを特徴とする耐熱コンベヤベルト。 - カバーゴム層を構成する各層は、エチレン−プロピレン系ゴムからなる請求項1記載の耐熱コンベヤベルト。
- カバーゴム層は、2層から構成される請求項1又は2記載の耐熱コンベヤベルト。
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