JP4582673B2

JP4582673B2 - 耐熱ベルト接着ゴム組成物

Info

Publication number: JP4582673B2
Application number: JP34617098A
Authority: JP
Inventors: 文男麻田; 茂来嶋; 伸和高野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2018-12-04
Also published as: JP2000169824A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高温耐熱コンベアベルトをエンドレス加工（１本のベルトの両端を加硫接合）するために使用する接着ゴム組成物に関する。かかるエンドレス加工されたコンベアベルトは、主に鉄鋼、セメント、窯業等の関係において高温輸送物を搬送するために利用される。
【０００２】
【従来の技術】
ベルトのエンドレス接合方法は、一般的に加硫接合が主で、その他に自然加硫接着剤による接合やメカニカル接合（ジョイント金具使用）がある。加硫接合は、一般に次のようにして行われる。即ち、図１に示すエンドレス構造の如く、ベルト両端をステップ加工し、そのステップ面にセメント１（接着ゴムと同一のゴムのり）を塗布し、接着ゴム２を貼り付け、ベルト両端を貼り合わせ、上面カバー３および下面カバー４を設け、成形加工する。しかる後、それを組み立て式プレスで温度をかけ加硫接合する。
【０００３】
加硫接合において、加工上、接着ゴムに要求される性能として最も重要なことは、貼り合わせの際に粘着保持性（ベルト両端がバラけないようにする性質）があることである。そのため、従来、接着ゴムは粘着保持剤が高充填されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、接着ゴムに粘着保持剤を高充填すると、加硫後のゴムが低弾性（やわらかなゴム）になることは避けられなかった。
【０００５】
また、ベルト走行中の問題として、ベルト駆動プーリーやいくつかのプーリーを通過する際にエンドレス接合部、特に突合わせ部の接着ゴムが繰り返しの疲労を受けることが挙げられる。特に、高温耐熱コンベアベルトにおいては、輸送物が高温（１５０〜２３０℃）のため、高温下での接着性能や耐疲労性が求められ、その結果、高弾性ゴムが求められている。
【０００６】
そこで本発明の目的は、高温耐熱コンベアベルトのエンドレス加工用接着ゴムの高温下での接着性能向上と耐熱性向上を図ると同時に、ベルト稼働中の接合部の疲労を抑制することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ムーニー粘度（ＭＶ）が所定値以上であるポリマーを主成分とするゴム組成物を高温耐熱コンベアベルトのエンドレス加工用接着ゴムとして使用することにより、高温下での接着性能と耐熱性が向上すると同時に、ベルト稼働中の接合部の疲労が抑制されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明の耐熱ベルト接着ゴム組成物は、１００℃におけるムーニー粘度（ＭＶ）が４３以上であるポリマーを主成分とし、粘着付与剤として粘度平均分子量３０００以上７２００以下のエチレン−プロピレン系の液状ポリマーをゴム成分ポリマー１００重量部に対して２０〜１００重量部含有することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の耐熱ベルト接着ゴム組成物においては、共架橋剤としてメタクリル酸亜鉛を含有することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の耐熱ベルト接着ゴム組成物について詳しく説明する。
本発明の耐熱ベルト接着ゴム組成物においては、１００℃におけるムーニー粘度（ＭＶ）が４３以上、好ましくは７０以上であるポリマーを主成分とする。主成分とするポリマーの当該ムーニー粘度（ＭＶ）が４３未満であると、高温下での接着性能に改善効果が観られず、また加硫ゴムの高弾性化が困難であり、耐疲労性にも劣る結果となる。
【００１１】
かかるポリマーの種類については、１００℃におけるムーニー粘度（ＭＶ）が４３以上であるかぎり、特に制限されるべきものではなく、耐熱コンベアベルト用ゴム組成物のポリマー成分として従来より知られているものを用いることができる。好適例としては、エチレン−プロピレン系ゴムを挙げることができ、具体的にはエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）および第三ジエン成分を含むエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）が挙げられる。ここで、第三ジエン成分とは炭素数５〜２０の非共役ジエンであり、例えば、１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、１，５−ヘキサジエン、２，５−ジメチル−１，５−ヘキサジエンおよび１，４−オクタジエンや、例えば１，４−シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエンなどの環状ジエン、例えば５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−ブチリデン−２−ノルボルネン、２−メタリル−５−ノルボルネンおよび２−イソプロペニル−５−ノルボルネンなどのアルケニルノルボルネン等が挙げられる。上記ジエンの中では、ジシクロペンタジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネンなどが好ましく用いられる。
【００１２】
また、本発明のゴム組成物には上記ポリマーをブレンドして用いてもよく、また１００℃におけるムーニー粘度（ＭＶ）が４３以上のポリマーを主成分とする限り、それ以外のポリマーをブレンドすることもできる。
【００１３】
本発明のゴム組成物においては、コンベアベルトの貼り合わせの際の粘着保持性を高めるために、粘着付与剤として粘度平均分子量３０００以上のポリマーを添加することが好ましい。より好ましくは粘度平均分子量４０００以上のポリマーを使用する。粘着付与剤としてのポリマーの粘度平均分子量が３０００未満であると、粘着性を有意に高めることが困難である。かかるポリマーの種類については、コンベアベルトのゴム成分ポリマーとして好適なエチレン−プロピレン系の液状ポリマーを挙げることができる。粘着付与剤としてのポリマーは、ゴム成分ポリマー１００重量部に対し、好ましくは２０〜１００重量部配合する。この配合量が２０重量部未満であると粘着性向上効果が不十分であり、一方１００重量部を超えると加硫ゴムの弾性率が低下し、好ましくない。
【００１４】
また、本発明のゴム組成物においては、加硫後の耐疲労性を高める上で、共架橋剤としてメタクリル酸の金属塩を添加することが好ましく、より好ましくはメタクリル酸亜鉛を添加する。かかる共加硫剤は、ゴム成分ポリマー１００重量部に対し、好ましくは１〜３重量部配合する。この配合量が１重量部未満であると耐疲労性向上効果が不十分であり、一方３重量部を超えてもそれ以上の効果が望めず、コストの面で好ましくない。
【００１５】
本発明のゴム組成物に配合する架橋剤としては、有機過酸化剤を使用することができる。また、主成分のエチレン−プロピレン系ゴムとしてＥＰＤＭを使用する場合には、イオウ系加硫剤を使用することもできる。
【００１６】
有機過酸化物としては、例えばベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３あるいは１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシプロピル）ベンゼン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシベンゼン、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシロキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシバレレート等を使用することができる。これらの中で、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゼンおよびジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼンを好適に挙げることができる。かかる有機過酸化物の配合量は、好ましくはゴム成分１００重量部に対し１〜５重量部である。
【００１７】
イオウ系加硫剤としては、例えば、イオウ、モルホリンジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド等を使用することができ、好ましくはイオウを使用する。イオウ系加硫剤の配合量は、好ましくはゴム成分１００重量部に対し０．５〜５重量部程度である。
【００１８】
本発明のゴム組成物には上記成分のほか、従来よりベルトゴム用の添加剤として使用されている、軟化剤、カーボンブラックやシリカ等の補強材、充填材、加工助剤、老化防止剤、その他慣用配合剤等を適宜配合することができる。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明を実施例に基づき説明する。
下記の表１および表２に示す配合内容（重量部）に従い、各種ゴム組成物を調製した。得られたゴム組成物に対し、下記の測定試験を実施した。
１）粘着保持性
図２に示すシンポ工業（株）製プッシュプルゲージ１０を用い、設置した試料１２、１３の１ｃｍ^２あたりの処理面同士の密着力を測定した。具体的には２００ｇの荷重１１をかけ、５秒間圧着した後、４０ｍ／秒速度で戻し、そのときの密着力を測定した。
【００２０】
２）接着性
ＪＩＳＫ６３０１−１９７５「加硫ゴム物理試験方法」の剥離試験に準拠し、未老化時、１８０℃で７日間熱老化を促進させた後、および１８０℃の高温下で夫々接着力を測定した。
【００２１】
３）耐屈曲疲労性
ＪＩＳＫ６３０１−１９７５「加硫ゴム物理試験方法」の屈曲試験に準拠し、未老化時および１８０℃で７日間熱老化を促進させた後、夫々５万回屈曲後の耐屈曲疲労性を測定した。亀裂成長幅が小さい程、耐屈曲疲労性に優れている。
【００２２】
４）加硫ゴムの応力
ＪＩＳＫ６３０１−１９７５「加硫ゴム物理試験方法」の引張試験に準拠し、１００％伸長時のモジュラスを測定した。
得られた結果を下記の表１および表２に示す。
【００２３】
【表１】

【００２４】
【表２】

【００２５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の耐熱ベルト接着ゴム組成物においては、高温耐熱コンベアベルトのエンドレス加工において、高温下での接着性と耐熱性に優れており、またベルト稼働中の接合部の疲労を抑制する効果がある。したがって、エンドレス部が摩耗寿命に至るまで、その加硫接合部が切断、または剥離することがなく、ベルトの寿命を全うすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】加硫接合のステップ加工を示す説明図である。
【図２】粘着保持性の試験方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１セメント
２接着ゴム
３上面カバー
４下面カバー
１０プッシュプルゲージ
１１荷重
１２、１３試料

Claims

１００℃におけるムーニー粘度（ＭＶ）が４３以上であるポリマーを主成分とし、粘着付与剤として粘度平均分子量３０００以上７２００以下のエチレン−プロピレン系の液状ポリマーをゴム成分ポリマー１００重量部に対して２０〜１００重量部含有することを特徴とする耐熱ベルト接着ゴム組成物。
共架橋剤としてメタクリル酸亜鉛を含有する請求項１記載の耐熱ベルト接着ゴム組成物。