JP5515461B2 - コンベヤベルト用ゴム組成物およびコンベヤベルト - Google Patents

Description

本発明は、コンベヤベルト用ゴム組成物およびコンベヤベルトに関する。

コンベヤベルトは、資材等の輸送によく用いられているが、輸送量の増大、輸送効率の向上等により、大型化および高強力化が要請され、近年には、全長が数ｋｍにも及ぶものも登場してきている。
このため、設備コスト、消費電力が膨らんでおり、低コストおよび低消費電力のベルトコンベヤシステムが求められており、特に、ベルトを構成するゴム特性の改良により、ベルトコンベヤの低コスト化および低消費電力化が検討されている。

例えば、特許文献１には、「駆動プーリーと遊動プーリー間に巻き掛けされて走行する物品の搬送システムに供されるコンベアベルトにあって、コンベアベルトの前記プーリーに接触するベルト内面ゴムの物性ロスファクタ−（ｔａｎδ）及び動的弾性率（Ｅ′）を、夫々０．０４≦ｔａｎδ≦０．１２、Ｅ′≧２０ｋｇｆ／ｃｍ²、としたことを特徴とするコンベアベルト。」および「駆動プーリーと遊動プーリー間に巻き掛けされて走行する物品の搬送システムに供されるコンベアベルトにあって、コンベアベルトの内面ゴムを、天然ゴム４０〜１００重量部、ＢＲゴム６０〜０重量部からなるポリマーに対して、カーボンブラックを２０〜５５重量部配合したことを特徴とするコンベアベルト。」が記載されている。

また、本出願人により、「ゴム成分１００質量部に対し、以下に示すコロイダル特性を持つカーボンブラックを３０〜６５質量部含有するコンベヤベルト用ゴム組成物。
１）窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が８０（ｍ²／ｇ）以下
２）ヨウ素吸着量（ＩＡ）が７０（ｍｇ／ｇ）以下
３）ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が１００（ｃｍ³／１００ｇ）以上」や、「周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδが、０．１２０超０．２００以下であるコンベヤベルト用ゴム組成物。」が提案されている（特許文献２参照。）。

更に、本出願人により、「（Ａ）天然ゴム（ＮＲ）と、結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂を含むブタジエンゴム（ＳＰＢ−ＢＲ）とを含有し、ＮＲとＳＰＢ−ＢＲとの質量比率（ＮＲ／ＳＰＢ−ＢＲ）が８０／２０〜２０／８０であるゴム成分１００質量部と、（Ｂ）カーボンブラック２０〜６５質量部とを含有する、コンベヤベルト用ゴム組成物。」が提案されている（特許文献３参照。）。

更にまた、本出願人により、「天然ゴム（ＮＲ）およびポリブタジエンゴム（ＢＲ）からなるゴム成分と、カーボンブラックと、シリカと、シランカップリング剤と、ジエチレングリコールとを含有し、
前記ゴム成分中の天然ゴムとポリブタジエンゴムとの量比（ＮＲ／ＢＲ）が、８０／２０〜２５／７５であり、
前記カーボンブラックの含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して１５〜３５質量部であり、
前記シリカの含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して５〜２５質量部であり、
前記シランカップリング剤の含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して０．５〜３質量部であり、
前記ジエチレングリコールの含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して０．５〜４．５質量部である、コンベヤベルト用ゴム組成物。」が提案されている（特許文献４参照。）。

特開平１１−１３９５２３号公報 特開２００４−１８７５２号公報 特開２００４−３４６２２０号公報 特開２００８−３８１３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のコンベヤベルトは、ｔａｎδ値を小さくして低消費電力化を目的としたものであるが、ｔａｎδ値を小さくしすぎると破断強度（Ｔ_B）および破断伸び（Ｅ_B）も低下し、耐疲労性に劣る場合があるため、コンベヤベルトの走行時にカバーゴム等の表面破壊が進行し、コンベヤベルトの表面故障を引き起こし、稼動が安定しない問題があった。

また、特許文献２および３に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物を用いたコンベヤベルトは、エネルギーロス指数が高くなるため、ベルト稼動ラインの相違（例えば、特に、ラインの勾配や曲がり等）によって、消費電力の低減が十分ではない場合があった。また、ｔａｎδ値を小さくしているため、特許文献１に記載のコンベヤベルトと同様、破断強度（Ｔ_B）および破断伸び（Ｅ_B）が低下する場合があった。

また、特許文献４に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物を用いたコンベヤベルトは、損失係数ｔａｎδおよびエネルギーロス指数（ΔＨ）が小さく、消費電力の低減が十分に図れるものの、硬く先端の尖った運搬物が搭載される際の衝撃によってはコンベヤベルトのカバーゴム等の表面が破壊する可能性があることが分かった。

そこで、本発明は、硬度、破断強度、破断伸び等の基本物性を維持し、消費電力の低減を十分に図ることができるコンベヤベルト用ゴム組成物およびコンベヤベルトを提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定のガラスバルーンを特定量含有するゴム組成物を用いて裏面表面を形成するコンベヤベルトが硬度、破断強度、破断伸び等の基本物性を維持し、消費電力の低減を十分に図ることができることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、下記（１）〜（５）を提供する。

（１）ゴム成分とガラスバルーンを含有し、
上記ガラスバルーンの、レーザー回折粒度計により測定した平均粒径が、２０〜１００μｍであり、
上記ガラスバルーンの平均膜厚が、０．９〜１．５μｍであり、
上記ガラスバルーンの含有量が、上記ゴム成分１００質量部に対して２〜１５質量部であるコンベヤベルト用ゴム組成物。

（２）上記ゴム成分の９０質量％以上がジエン系ゴムである上記（１）に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。

（３）上記ジエン系ゴムとして天然ゴム（ＮＲ）およびブタジエンゴム（ＢＲ）を併用し、
上記天然ゴムと上記ブタジエンゴムとの量比（ＮＲ／ＢＲ）が、２５／７５〜９０／１０である上記（２）に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。

（４）更に、カーボンブラックを含有し、
上記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が、２０〜６０ｍ²／ｇであり、
上記カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量が、３０〜１４０ｃｍ³／１００ｇであり、
上記カーボンブラックの含有量が、上記ゴム成分１００質量部に対して１〜５０質量部である上記（１）〜（３）のいずれかに記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。

（５）上面カバーゴム層、補強層および下面カバーゴム層からなるコンベヤベルトであって、
上記下面カバーゴム層の少なくとも裏面表面が、上記（１）〜（４）のいずれかに記載のコンベヤベルト用ゴム組成物により形成される、コンベヤベルト。

以下に説明するように、本発明によれば、硬度、破断強度、破断伸び等の基本物性を維持し、消費電力の低減を十分に図ることができるコンベヤベルトを提供することができるため有用である。

図１は、本発明のコンベヤベルトの好適な実施態様の一例を模式的に示した断面図である。

以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、ゴム成分とガラスバルーンを含有し、上記ガラスバルーンの平均粒径が２０〜１００μｍであり、上記ガラスバルーンの平均膜厚が０．９〜１．５μｍであり、上記ガラスバルーンの含有量が上記ゴム成分１００質量部に対して２〜１５質量部であるゴム組成物である。
次に、本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の各成分について詳述する。

＜ゴム成分＞
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物に含有するゴム成分は特に限定されず、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）等のジエン系ゴムのほか、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等の非ジエン系ゴムも用いることができる。

本発明においては、上記ゴム成分の９０質量％以上がジエン系ゴムであるのが好ましく、１００質量％がジエン系ゴムであるのがより好ましい。
ジエン系ゴムの含有割合が上述の範囲であると、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の加硫後の破断強度がより向上し、コンベヤベルトとしての基本物性を良好に維持することができる。

（ジエン系ゴム）
上記ジエン系ゴムとしては、具体的には、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

本発明においては、上記ジエン系ゴムのうち天然ゴムを２５質量％以上の割合で用いるのが好ましく、天然ゴムを２５〜９０質量％の割合で用いるのがより好ましく、天然ゴムおよびブタジエンゴムを併用するのが更に好ましい。
また、天然ゴムおよびブタジエンゴムを併用する場合の量比（ＮＲ／ＢＲ）は、２５／７５〜９０／１０であるのが好ましく、５０／５０〜９０／１０であるのがより好ましく、７０／３０〜８５／１５であるのが更に好ましい。
天然ゴムおよびブタジエンゴムの含有割合が上述の範囲であると、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の加硫後の破断強度が更に向上し、コンベヤベルトとしての基本物性をより良好に維持することができる。また、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の加硫後の後述するエネルギーロス指数（ΔＨ）もより良好な範囲となるため、消費電力の低減をより十分に図ることができる。

また、本発明においては、ブタジエンゴムは、重量平均分子量が４０万以上であるのが好ましく、４５万以上であるのがより好ましい。重量平均分子量がこの範囲であると、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の加硫後の破断強度が更に向上し、耐摩耗性も良好となる。

更に、本発明においては、ブタジエンゴムは、末端変性ブタジエンゴムであるのが好ましい。
末端変性ブタジエンゴムは、末端が変性されたブタジエンゴムであれば特に限定されない。また、ブタジエンゴムの末端変性方法としては、例えば、変性剤を使用してＢＲの末端（活性末端）を変性する方法を用いることができる。
このような変性剤としては、具体的には、例えば、四塩化スズ、四臭化スズなどのハロゲン化スズ；トリブチルスズクロライドなどのハロゲン化有機スズ化合物；四塩化ケイ素、クロロトリエチルシランなどのケイ素化合物；フェニルイソシアネートなどのイソシアネート基含有化合物；Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）などのアミド化合物；ラクタム化合物；尿素化合物；イソシアヌル酸誘導体；等が挙げられる。これらのうち、Ｎ−メチルピロリドンが好ましい。

このような末端変性ブタジエンゴムを用いることにより、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の加硫後の後述する損失係数ｔａｎδおよびエネルギーロス指数（ΔＨ）がいずれもより良好な範囲となるため、消費電力の低減をより十分に図ることができる。これは、変性した末端部分が充填剤と結合し、ポリマー末端におけるエネルギーロスが低減するためであると考えられる。

重量平均分子量が４０万以上である末端変性ブタジエンゴムとしては市販品を用いることができる。
具体的には、例えば、日本ゼオン社製のＮｉｐｏｌ ＢＲ１２５０Ｈ（重量平均分子量：５７万、ＮＭＰ変性）等が挙げられる。

＜ガラスバルーン＞
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物に含有するガラスバルーンは、平均粒径が２０〜１００μｍであり、平均膜厚が０．９〜１．５μｍであるガラス中空体であれば特に限定されず、従来公知の各種のガラスバルーンを用いることができる。
ここで、上記平均粒径は、レーザー回折粒度計による測定値であり、上記平均膜厚は、電子顕微鏡を用いて測定した値の平均値である。

本発明においては、上記ガラスバルーンの平均粒径は３０〜９０μｍであるのが好ましく、上記ガラスバルーンの平均膜厚は１．０〜１．４μｍであるのが好ましい。
ガラスバルーンの平均粒径および／または平均膜厚が上述の範囲であると、ガラスバルーン自体の強度が高く、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の加硫後の破断強度がより向上し、コンベヤベルトとしての基本物性をより良好に維持することができる。また、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の加硫後の後述するエネルギーロス指数（ΔＨ）もより良好な範囲となるため、消費電力の低減をより十分に図ることができる。

また、同様の理由から、上記ガラスバルーンの９０体積％残存圧力が２０〜１５０ＭＰａであるのが好ましく、３５〜１３０ＭＰａであるのがより好ましい。
ここで、上記９０体積％残存圧力は、窒素法により測定した値である。具体的には、ガラスバルーンとタルクとを混合した試料に対して、乾燥窒素ガスを用いて加圧した際の比重の変化を利用し、体積が１０％減じた際の圧力を測定した値である。

このようなガラスバルーンとしては市販品を用いることができる。
具体的には、例えば、グラスバブルズＫ−４６（平均粒径：７５μｍ、平均膜厚：１．１３μｍ、９０体積％残存圧力：３８ＭＰａ、住友スリーエム社製）、グラスバブルズＶＳ−５５００（平均粒径：７０μｍ、平均膜厚：１．３１μｍ、９０体積％残存圧力：４２ＭＰａ、住友スリーエム社製）、グラスバブルズＳ６０ＨＳ（平均粒径：４５μｍ、平均膜厚：１．３１μｍ、９０体積％残存圧力：１２４ＭＰａ、住友スリーエム社製）等が挙げられる。

本発明においては、上記ガラスバルーンの含有量は上記ゴム成分１００質量部に対して２〜１５質量部であり、５〜１０質量部であるのが好ましい。
上記ガラスバルーンを上述の範囲で含有することにより、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の加硫後の物性に悪影響を与えずに、後述する損失係数ｔａｎδを低く維持したまま２５％伸び時における引張応力（Ｍ₂₅）を大きくすることができる。その結果、エネルギーロス指数（ΔＨ）が良好な範囲となるため、消費電力の低減を十分に図ることができる。
これは、後述する比較例４〜６にも示すように、特定の平均粒径よりも大きいガラスバルーンを使用した場合には、引張応力（Ｍ₂₅）を大きくできるものの比重や損失係数ｔａｎδも大きくなってしまう結果、消費電力の低減が図れないことを考慮すると、非常に優れた効果であることが分かる。

＜カーボンブラック＞
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、上述した各成分以外に、カーボンブラックを含有するのが好ましい態様の１つである。
上記カーボンブラックとしては、具体的には、例えば、ＨＡＦ（Ｈｉｇｈ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ）、ＳＡＦ（Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ）、ＩＳＡＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ）、ＦＥＦ（Ｆａｓｔ Ｅｘｔｒｕｄｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ）、ＧＰＦ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｆｕｒｎａｃｅ）、ＳＲＦ（Ｓｅｍｉ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ）、ＦＴ（Ｆｉｎｅ Ｔｈｅｒｍａｌ）、ＭＴ（Ｍｅｄｉｕｍ Ｔｈｅｒｍａｌ）等が挙げられる。

本発明においては、上記カーボンブラックの窒素吸着比表面積は２０〜６０ｍ²／ｇであるのが好ましく、ジブチルフタレート吸油量は３０〜１４０ｃｍ³／１００ｇであるのが好ましい。
ここで、窒素吸着比表面積は、カーボンブラックがゴム分子との吸着に利用できる表面積の代用特性であり、カーボンブラック表面への窒素吸着量をＪＩＳ Ｋ６２１７−２:2001「第２部：比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」に従い測定した値である。
また、ジブチルフタレート吸油量は、カーボンブラックがゴム分子を内蔵できるストラクチャーの代用特性であり、ＪＩＳ Ｋ６２１７−４:2001「第４部：ＤＢＰ吸収量の求め方」に従い、アブソープトメーターで測定した値である。

このようなカーボンブラックとしては市販品を用いることができる。
具体的には、例えば、ＳＲＦ−ＨＳ（窒素吸着比表面積：３２ｍ²／ｇ、ジブチルフタレート吸油量：１４０ｃｍ³／１００ｇ、東海カーボン社製）、ＳＲＦ−ＨＳ（窒素吸着比表面積：２９ｍ²／ｇ、ジブチルフタレート吸油量：１５２ｃｍ³／１００ｇ、東海カーボン社製）、ＦＥＦ−ＨＳ（窒素吸着比表面積：４２ｍ²／ｇ、ジブチルフタレート吸油量：１６０ｃｍ³／１００ｇ、東海カーボン社製）等が挙げられる。

本発明においては、上記カーボンブラックを所望により含有する場合の含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、１〜５０質量部であるのが好ましく、１０〜３５質量部であるのがより好ましく、１０〜２５質量部であるのが更に好ましい。
上記カーボンブラックを上述の範囲で含有することにより、着色のみならず、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の加硫後の硬度、破断強度、破断伸び等の基本物性（特に、伸び）がより良好となり、また、後述する損失係数ｔａｎδおよびエネルギーロス指数（ΔＨ）がいずれもより良好な範囲となるため消費電力の低減をより十分に図ることができる。

＜イオウ系加硫剤＞
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、上述した各成分以外に、架橋剤として、上記ゴム成分のゴムとゴムとの間に硫黄を介した化学結合（架橋）を生起させるイオウ系加硫剤を含有するのが好ましい態様の１つである。
上記イオウ系加硫剤としては、具体的には、例えば、粉末イオウ、沈降性イオウ、高分散性イオウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフォリンジサルファイド、アルキルフェノールジサルファイド等が挙げられる、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

本発明においては、上記イオウ系加硫剤を所望により含有する場合の含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して３〜４質量部であるのが好ましく、３．１〜３．５質量部であるのがより好ましい。
イオウ系加硫剤の含有量が上述の範囲であると、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の加硫後の後述する損失係数ｔａｎδおよびエネルギーロス指数（ΔＨ）がいずれもより良好な範囲となるため消費電力の低減をより十分に図ることができる。

＜シランカップリング剤＞
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、上述した各成分以外に、シランカップリング剤を含有するのが好ましい態様の１つである。
上記シランカップリング剤は、ゴム用途に使用されるポリスルフィド系シランカップリング剤を用いるのが好ましい。
上記ポリスルフィド系シランカップリング剤としては、具体的には、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド等が挙げられる。
これらのうち、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドであるのが、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の加硫後の破断強度がより向上する理由から好ましい。

このようなシランカップリング剤としては、市販品を用いることができる。
具体的には、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド（Ｓｉ６９、デグッサ社製）、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド（Ｓｉ７５、デグッサ社製）等が例示される。

本発明においては、上記シランカップリング剤を所望により含有する場合の含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であるのが好ましい。
シランカップリング剤の含有量が上述の範囲であると、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の加硫後の破断強度がより向上する。これは、シランカップリング剤と上記シリカとの化学結合が増大するためであると考えられる。

＜ジエチレングリコール＞
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、上述した各成分以外に、ジエチレングリコールを含有するのが好ましい態様の１つである。
上記ジエチレングリコールは、（ＣＨ₂ＯＨＣＨ₂）₂Ｏの化学式で表される化合物である。
上記ジエチレングリコールとしては、日本触媒社製の市販品を用いることができる。

本発明においては、上記ジエチレングリコールを所望により含有する場合の含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、０．５〜４．５質量部であるのが好ましく、０．５〜２質量部であるのがより好ましく、０．６〜１．８質量部であるのが更に好ましい。
ジエチレングリコールの含有量が上述の範囲であると、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の後述する損失係数ｔａｎδおよびエネルギーロス指数（ΔＨ）がいずれもより良好な範囲となるため消費電力の低減をより十分に図ることができる。これは、シリカと上記ゴム成分との間の分子間の相互作用を低減することができるためであると考えられる。

本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、上述した各成分以外に、上記イオウ系加硫剤以外の加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤等の架橋剤や加硫遅延剤を含有していてもよく、更に、本発明の目的を損なわない範囲で、各種配合剤を含有していてもよい。

上記イオウ系加硫剤以外の加硫剤としては、例えば、有機過酸化物系、金属酸化物系、フェノール樹脂、キノンジオキシム等の加硫剤が挙げられる。
有機過酸化物系の加硫剤としては、具体的には、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、２，４−ジクロロ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、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジ（パーオキシルベンゾエート）等が挙げられる。
その他として、酸化マグネシウム、リサージ、ｐ−キノンジオキシム、ｐ−ジベンゾイルキノンジオキシム、ポリ−ｐ−ジニトロソベンゼン、メチレンジアニリン等が挙げられる。

加硫促進剤としては、例えば、アルデヒド・アンモニア系、グアニジン系、チオウレア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系、ジチオカルバミン酸塩系等の加硫促進剤が挙げられる。
アルデヒド・アンモニア系加硫促進剤としては、具体的には、例えば、ヘキサメチレンテトラミン（Ｈ）等が挙げられる。
グアニジン系加硫促進剤としては、具体的には、例えば、ジフェニルグアニジン等が挙げられる。
チオウレア系加硫促進剤としては、具体的には、例えば、エチレンチオウレア等が挙げられる。
チアゾール系加硫促進剤としては、具体的には、例えば、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＤＭ）、２−メルカプトベンゾチアゾールおよびそのＺｎ塩等が挙げられる。
スルフェンアミド系加硫促進剤としては、具体的には、例えば、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＺ）、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＮＳ）等が挙げられる。
チウラム系加硫促進剤としては、具体的には、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等が挙げられる。
ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤としては、具体的には、例えば、Ｎａ−ジメチルジチオカーバメート、Ｚｎ−ジメチルジチオカーバメート、Ｔｅ−ジエチルジチオカーバメート、Ｃｕ−ジメチルジチオカーバメート、Ｆｅ−ジメチルジチオカーバメート、ピペコリンピペコリルジチオカーバメート等が挙げられる。

加硫助剤としては、一般的なゴム用助剤を併せて用いることができ、例えば、亜鉛華、ステアリン酸やオレイン酸およびこれらのＺｎ塩等が挙げられる。

このような加硫剤、加硫促進剤および加硫助剤を含有する場合の合計の含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、０．１〜１５質量部であるのが好ましく、０．５〜１２．５質量部であるのがより好ましい。含有量の範囲がこの範囲であると、得られる本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の加硫後の破断強度がより良好となり、後述する損失係数ｔａｎδおよびエネルギーロス指数（ΔＨ）もより良好となる。

配合剤としては、具体的には、例えば、上述したカーボンブラック以外の充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料（染料）、可塑剤、揺変成付与剤、紫外線吸収剤、難燃剤、溶剤、界面活性剤（レベリング剤を含む）、分散剤、脱水剤、防錆剤、接着付与剤、帯電防止剤、加工助剤等が挙げられる。
これらの配合剤は、ゴム用組成物用の一般的なものを用いることができる。それらの配合量も特に制限されず、任意に選択できる。

本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、上述したゴム成分およびガラスバルーンを特定量含有し、上述した各種配合剤（カーボンブラック、イオウ系加硫剤等を含む。以下同様。）を所望により含有することにより、損失係数ｔａｎδを低く維持したまま２５％伸び時における引張応力（Ｍ₂₅）を大きくし、エネルギーロス指数（ΔＨ）を良好な範囲とすることができる。
具体的には、２０℃の測定温度下で、１０％伸張させ、振幅±２％の振動を振動数１０Ｈｚで与えて測定した損失係数ｔａｎδを０．０５６〜０．０６２程度と低く維持しつつ、２５％伸び時における引張応力（Ｍ₂₅）を０．８０〜１．２５ＭＰａ程度に向上させ、下記式［１］に示すエネルギーロス指数（ΔＨ）を０．０７６程度以下とすることができる。
ΔＨ＝（ＳｐＧｒ×ｔａｎδ）／Ｍ₂₅ ［１］
ここで、ＳｐＧｒは、２０℃での比重（ｇ／ｃｍ³）、ｔａｎδは、２０℃の測定温度下で、１０％伸張させ、振幅±２％の振動を振動数１０Ｈｚで与えて測定した損失係数、Ｍ₂₅は、２５％伸び時における引張応力（ＭＰａ）である。

（損失係数ｔａｎδ）
損失係数ｔａｎδは、ゴム組成物の動的性質を表す貯蔵弾性率Ｅ′と損失弾性率Ｅ″との比、ｔａｎδ＝Ｅ″／Ｅ′で表され、この値が小さいほどゴム組成物の変形の間に熱として散逸されるエネルギー量（エネルギーロス量）が小さいことを意味し、エネルギーロスの尺度として用いることができる。
一方、ｔａｎδ値が小さいと低消費電力化が可能になると考えられるが、上述したように、ｔａｎδ値をあまりに小さくしすぎると破断強度（Ｔ_B）および破断伸び（Ｅ_B）も低下するため、コンベヤベルトの稼動が安定しない。
本発明では、上述したゴム成分およびガラスバルーンを特定量含有し、上述した各種配合剤を所望により含有することにより、ｔａｎδを０．０５６〜０．０６２程度に低く維持したまま引張応力（Ｍ₂₅）を０．８０〜１．２５ＭＰａ程度に大きくすることができる。

（エネルギーロス指数（ΔＨ））
エネルギーロス指数（ΔＨ）は、上記式［１］により表される。
上記式［１］は、従来タイヤの分野で用いられている路面との摩擦低減効率の目安となる式であるが、コンベヤベルト用ゴム組成物の消費電力の低減評価においても有効と考えられる。
上記式［１］中のＳｐＧｒは、２０℃での比重（ｇ／ｃｍ³）を示す。この値が小さいと総質量の低減が可能になることから小負荷と同等の低消費電力効果が得られる。
また、上記式［１］中のｔａｎδは、ローラ乗り越え時のゴム組成物の変形によるエネルギーロスに影響する。この値が小さいと低消費電力効果が得られる。
また、上記式［１］中のＭ₂₅は、２５％伸び時における引張応力（ＭＰａ）を示すが、ベルト剛性としての硬度の代用特性と考えることができるため、ゴム組成物の撓みの大小に影響する。この値が大きいと撓みが小さくなり低消費電力効果が得られる。なお、本発明において、Ｍ₂₅は、本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物を１４８℃、３０分の条件で加硫させて得られた加硫物から３号ダンベル状に打ち抜いた試験片を用い、ＪＩＳ Ｋ６２５１-2004に準じて、引張速度５００ｍｍ／分での引張試験を行い、２５％伸び時における引張応力（Ｍ₂₅）［ＭＰａ］を室温にて測定した値である。
したがって、上記式［１］の技術的な意義は、ＳｐＧｒとｔａｎδの積をＭ₂₅で除することにより、これらの物性に基づいて、ゴム組成物がローラを乗り越える時のエネルギーロスを総合的に判断でき、コンベヤベルト用のゴム組成物が、消費電力の低減を図るコンベヤベルトに適しているか否かの指標となることにある。
本発明では、上述したゴム成分およびガラスバルーンを特定量含有し、上述した各種配合剤を所望により含有することにより、損失係数ｔａｎδを低く維持したまま２５％伸び時における引張応力（Ｍ₂₅）を大きくできる結果、消費電力の低減を十分に図ることできるエネルギーロス指数（０．０７６程度以下）とすることができる。

本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物の製造は、上述したゴム成分およびガラスバルーンならびに所望により含有する各種配合剤を加え、バンバリーミキサー等で混練し、ついで、混練ロール機等で加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤を混練して行うことができる。
また、加硫は、通常行われる条件で行うことができる。具体的には、例えば、温度１４０〜１５０℃程度、０．５時間の条件下、加熱することにより行われる。

本発明のコンベヤベルトは、上面カバーゴム層、補強層および下面カバーゴム層からなるコンベヤベルトであって、該下面カバーゴム層の少なくとも裏面表面が、上述した本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物により形成されるコンベヤベルトである。
以下に、図１を用いて本発明のコンベヤベルトを説明するが、本発明のコンベヤベルトの構造は、下面カバーゴム層の裏面表面に上述した本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物を用いていれば特にこれに限定されない。

図１は、本発明のコンベヤベルトの好適な実施態様の一例を模式的に示した断面図である。図１において、１はコンベヤベルト、２は上面カバーゴム層、３は補強層、４は下面カバーゴム層、５は運搬物搬送面、１１および１６は外層、１２および１５は内層である。
図１に示すように、コンベヤベルト１は、補強層３を中心層とし、その両側に上面カバーゴム層２と下面カバーゴム層４が設けられており、上面カバーゴム層２は外層１１と内層１２の２層から構成され、下面カバーゴム層４は外層１６と内層１５の２層から構成されている。ここで、上面カバーゴム層２および下面カバーゴム層４の外層と内層（外層１１と内層１２、外層１６と内層１５）は、それぞれ互いに異なるゴム組成物を用いて形成されていてもよい。

図１において、上面カバーゴム層２は、外層１１と内層１２の２層から構成されているが、本発明のコンベヤベルトにおいては、上面カバーゴム層２を構成する層の数は、２に限定されず、１でもよく、３以上であってもよい。そして、３以上の場合にも、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てもよい。また、下面カバーゴム層４も同様である。
上面カバーゴム層２の運搬物搬送面５を構成する外層１１は、耐熱性、耐摩耗性、耐油性等に優れたゴム組成物から形成されるのが望ましく、また、上面カバーゴム層２の内層１２は、補強層３および外層１１の接着に寄与するため、上面カバーゴム層２は外層と内層の２層から構成されていることが好ましい。
下面カバーゴム層４の裏面表面を構成する外層１６は上述した本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物により形成され、また、下面カバーゴム層４の内層１５は製造コストや補強層３との接着性が重視されることから他のゴム組成物から形成されるのが望ましいため、カバーゴム層４は２層から構成されていることが好ましい。

補強層３の芯体は特に限定されず、通常のコンベヤベルトに用いられるものを適宜選択して用いることができ、その具体例としては、綿布と化学繊維また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；綿布と化学繊維または合成繊維を折り込んだものにＲＦＬ処理したもの；特殊織のナイロン帆布、スチールコード等が挙げられ、これらを一種単独で用いてもよく、２種以上のものを積層して用いてもよい。
また、補強層３の形状は特に限定されず、図１に示すようにシート状であってもよく、ワイヤー状の補強線を並列に埋込むものであってもよい。

上面カバーゴム層２の内層１２および下面カバーゴム４の内層１５を形成するゴム組成物は特に限定されず、通常のコンベヤベルトに用いられるゴム組成物を適宜選択して用いることができ、一種単独で用いてもよく、２種以上のものを混合して用いてもよい。

上面カバーゴム層２の外層１１を形成するゴム組成物は特に限定されず、通常のコンベヤベルトに用いられるゴム組成物を、該外層に要求される基本特性（例えば、耐熱性、耐摩耗性、耐油性等）に応じて適宜選択して用いることができる。

本発明のコンベヤベルトは、下面カバーゴム層の少なくとも裏面表面が本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物により形成されるため、硬度、破断強度、破断伸び等の基本物性を維持し、消費電力の低減を十分に図ることができる。

本発明のコンベヤベルトにおいては、下面カバーゴム層の厚さが、５〜２０ｍｍであるのが好ましく、６〜１５ｍｍであるのがより好ましい。ここで、下面カバーゴム層の厚さは、下面カバーゴム層が内層および外層で構成されている場合は、これらの層の合計の層厚をいう。
下面カバーゴム層の厚さがこの範囲であると、高温の運搬物を搬送に用いる場合であっても、ゴムの劣化等により生ずるベルトの反り返り（カッピング）を防ぐことができる。

以下に実施例を挙げ、本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物について更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
（実施例１〜８、比較例１〜７）
ゴム成分１００質量部に対して、下記第１表に示す組成成分（質量部）で、各コンベヤベルト用ゴム組成物を調製した。得られた各ゴム組成物について、加硫後の各種物性を以下に示す方法により測定し評価した。その結果を下記第１表に示す。

＜加硫後の物性＞
（１）硬度
得られた未加硫ゴム組成物を１４８℃のプレス成型機を用い、面圧３．０ＭＰａの圧力下で３０分間加硫して、２ｍｍ厚の加硫シートを作製した。このシートからＪＩＳ３号ダンベル状の試験片を打ち抜いた。
この試験片について、ＪＩＳ Ｋ６２５３:2006の「タイプＡデュロメータ硬さ試験」に準じて、ショアＡ硬度を測定した。
ショアＡ硬度が５０以上であれば、コンベヤベルトとして適切な硬度を有するものとして評価できる。

（２）引張応力、破断強度および破断伸び
得られた各ゴム組成物を、１４８℃、３０分間、加硫し、加硫ゴム組成物を調製した。
調製した各加硫ゴム組成物から３号ダンベル状に打ち抜いた試験片を用い、ＪＩＳ Ｋ６２５１-2004に準じて、引張速度５００ｍｍ／分での引張試験を行い、２５％伸び時における引張応力（Ｍ₂₅）［ＭＰａ］、破断強度（Ｔ_B）［ＭＰａ］および破断伸び（Ｅ_B）［％］を室温にて測定した。
破断強度が１５ＭＰａ以上であれば、高破断強度を有するものとして評価できる。
破断伸びが４００％以上であれば、高破断伸びを有するものとして評価できる。

（３）損失係数ｔａｎδ
調製した各加硫ゴム組成物から短冊状（長さ２０ｍｍ×幅５ｍｍ×厚み２ｍｍ）に切り抜いた試験片を用い、東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメータを用いて損失係数ｔａｎδを測定した。測定は、２０℃の測定温度下で、１０％伸張させ、振幅±２％の振動を振動数１０Ｈｚで与えて行った。

（４）エネルギーロス指数（ΔＨ）
調製した各加硫ゴム組成物の２０℃での比重をＪＩＳ Ｋ００６１:2001に記載の「化学製品の密度及び比重測定方法」に従い測定した。
次いで、比重ならびに上記で測定したＭ₂₅および損失係数ｔａｎδの値を用い、調製した各加硫ゴム組成物のエネルギーロス指数（ΔＨ）を、上記式［１］から求めた。

上記第１表に示すゴム成分等の各組成成分としては、以下に示すものを用いた。
・天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ＃３
・ＢＲ：Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２５０Ｈ（重量平均分子量：５７万、末端ＮＭＰ変性、日本ゼオン社製）
・カーボンブラック：ＦＥＦ（窒素吸着比表面積：３５ｍ²／ｇ、ジブチルフタレート吸油量：１０１ｃｍ³／１００ｇ、東海カーボン社製）
・シリカ：含水微粉ケイ酸（窒素吸着比表面積：２１５ｍ²／ｇ、ジブチルフタレート吸油量：２８０ｃｍ³／１００ｇ、ニップシールＡＱ、日本シリカ工業社製）

・樹脂バルーン：マツモトマイクロスフェアー（平均粒径：１０〜３０μｍ、松本油脂製薬社製）
・セラミックバルーン：Ｅ−ＳＰＨＥＲＥＳ ＳＬ７５（平均粒径：４５μｍ、太平洋セメント社製）
・ガラスバルーン１：グラスバブルズＫ−２０（平均粒径：１１０μｍ、平均膜厚：０．８９μｍ、９０体積％残存圧力：３．４ＭＰａ、住友スリーエム社製）
・ガラスバルーン２：グラスバブルズＫ−４６（平均粒径：７５μｍ、平均膜厚：１．１３μｍ、９０体積％残存圧力：３８ＭＰａ、住友スリーエム社製）
・ガラスバルーン３：グラスバブルズＶＳ−５５００（平均粒径：７０μｍ、平均膜厚：１．３１μｍ、９０体積％残存圧力：４２ＭＰａ、住友スリーエム社製）
・ガラスバルーン４：グラスバブルズＳ６０ＨＳ（平均粒径：４５μｍ、平均膜厚：１．３１μｍ、９０体積％残存圧力：１２４ＭＰａ、住友スリーエム社製）

・酸化亜鉛：酸化亜鉛３種（正同化学工業社製）
・ステアリン酸：ビーズステアリン酸（日本油脂社製）
・老化防止剤：ノクラック６Ｃ（大内新興化学工業社製）
・ジエチレングリコール：日本触媒社製
・シランカップリング剤：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド（Ｓｉ６９、デグッサ社製）
・アロマオイル：Ａ−ＯＭＩＸ（三共油化工業社製）
・加硫剤：硫黄（油処理硫黄、細井化学工業社製）
・加硫促進剤：Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ノクセラーＮＳ、大内新興化学工業社製）

第１表に示す結果より、樹脂バルーンやセラミックバルーンを用いて調製した比較例２および３のゴム組成物は、比較例１のゴム組成物に比べて、引張応力（Ｍ₂₅）は向上するもののｔａｎδが大きくなり、その結果、エネルギーロス指数（ΔＨ）も大きくなり、消費電力の低減が図れないゴム組成物であることが分かった。
また、平均粒径等が所定の範囲にないガラスバルーン１を用いて調製した比較例４〜６のゴム組成物は、比較例１のゴム組成物に比べて、引張応力（Ｍ₂₅）は向上するものの比重およびｔａｎδが大きくなり、その結果、エネルギーロス指数（ΔＨ）も同等以上となり、消費電力の低減が十分に図れないゴム組成物であることが分かった。
更に、平均粒径等が所定の範囲にあるガラスバルーン２を特定量以上含有させて調製した比較例７のゴム組成物は、比較例１のゴム組成物に比べて、消費電力の低減を図れるゴム組成物となるものの、破断強度が悪く、コンベヤベルトとしての基本物性を維持できないことが分かった。

一方、平均粒径等が所定の範囲にあるガラスバルーン２〜４を特定量含有させて調製した実施例１〜８のゴム組成物は、比較例１のゴム組成物に比べて、損失係数ｔａｎδを低く維持したまま引張応力（Ｍ₂₅）が大きくなり、その結果、エネルギーロス指数（ΔＨ）も低くなり、消費電力の低減を十分に図ることができるゴム組成物であることが分かった。

１：コンベヤベルト
２：上面カバーゴム層
３：補強層
４：下面カバーゴム層
５：運搬物搬送面
１１、１６：外層
１２、１５：内層

Claims (5)

1. ゴム成分とガラスバルーンを含有し、
   前記ガラスバルーンの、レーザー回折粒度計により測定した平均粒径が、２０〜１００μｍであり、
   前記ガラスバルーンの平均膜厚が、０．９〜１．５μｍであり、
   前記ガラスバルーンの含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して２〜１５質量部であるコンベヤベルト用ゴム組成物。
2. 前記ゴム成分の９０質量％以上がジエン系ゴムである請求項１に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
3. 前記ジエン系ゴムとして天然ゴム（ＮＲ）およびブタジエンゴム（ＢＲ）を併用し、
   前記天然ゴムと前記ブタジエンゴムとの量比（ＮＲ／ＢＲ）が、２５／７５〜９０／１０である請求項２に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
4. 更に、カーボンブラックを含有し、
   前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が、２０〜６０ｍ²／ｇであり、
   前記カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量が、３０〜１４０ｃｍ³／１００ｇであり、
   前記カーボンブラックの含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して１〜５０質量部である請求項１〜３のいずれかに記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
5. 上面カバーゴム層、補強層および下面カバーゴム層からなるコンベヤベルトであって、
   前記下面カバーゴム層の少なくとも裏面表面が、請求項１〜４のいずれかに記載のコンベヤベルト用ゴム組成物により形成される、コンベヤベルト。

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