JP6952234B2 - コンベヤベルト用ゴム組成物及びコンベヤベルト - Google Patents
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Description
本発明はコンベヤベルト用ゴム組成物及びコンベヤベルトに関する。
近年、コンベヤベルトには、環境に配慮する観点から長寿命であることが要求されている。このような問題に対して、従来、ベルトコンベヤの耐摩耗寿命の向上を目的とするゴム組成物が提案されている。例えば、特許文献１には、ゴム成分として、ネオジウム系触媒により合成したポリブタジエンゴムを含むことを特徴とするベルトコンベアのベルト用ゴム組成物が記載されている。
このようななか、本発明者は特許文献１を参考にしてゴム組成物を調製しこれを評価したところ、このようなゴム組成物の耐摩耗性が悪い場合があることを知見した。
そこで、本発明は、耐摩耗性に優れるコンベヤベルト用ゴム組成物及びコンベヤベルトを提供することを目的とする。
そこで、本発明は、耐摩耗性に優れるコンベヤベルト用ゴム組成物及びコンベヤベルトを提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、ブタジエンゴムを所定の量で含むゴム成分と、カーボンブラックとを含有し、カーボンブラックの含有量及びバウンドラバー量が所定の範囲であることによって、所望の効果が得られることを見出し、本発明に至った。
本発明は上記知見等に基づくものであり、具体的には以下の構成により上記課題を解決するものである。
本発明は上記知見等に基づくものであり、具体的には以下の構成により上記課題を解決するものである。
１． ブタジエンゴムを５０質量％超１００質量％以下含むゴム成分と、
カーボンブラックとを含有し、
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、６０〜１００質量部であり、
２５℃におけるバウンドラバー量が、４５〜７０質量％である、コンベヤベルト用ゴム組成物。
２． 上記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が、１１５〜１６０ｍ2／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、１１５〜１４０ｍｌ／１００ｇである、上記１に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
３． 上記ブタジエンゴムの重量平均分子量が、５０万〜１００万である、上記１又は２に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
４． 上記ブタジエンゴムの長鎖分岐指数に対する上記ブタジエンゴムの重量平均分子量の比（重量平均分子量／長鎖分岐指数）が、５．５×１０4〜１６．６×１０4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で形成された上面カバーゴム層と、
補強層と、
下面カバーゴム層とを有する、コンベヤベルト。
カーボンブラックとを含有し、
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、６０〜１００質量部であり、
２５℃におけるバウンドラバー量が、４５〜７０質量％である、コンベヤベルト用ゴム組成物。
２． 上記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が、１１５〜１６０ｍ2／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、１１５〜１４０ｍｌ／１００ｇである、上記１に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
３． 上記ブタジエンゴムの重量平均分子量が、５０万〜１００万である、上記１又は２に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
４． 上記ブタジエンゴムの長鎖分岐指数に対する上記ブタジエンゴムの重量平均分子量の比（重量平均分子量／長鎖分岐指数）が、５．５×１０4〜１６．６×１０4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で形成された上面カバーゴム層と、
補強層と、
下面カバーゴム層とを有する、コンベヤベルト。
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物及び本発明のコンベヤベルトは、耐摩耗性に優れる。
本発明について以下詳細に説明する。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、特に断りのない限り、各成分はその成分に該当する物質をそれぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。成分が２種以上の物質を含む場合、成分の含有量は、２種以上の物質の合計の含有量を意味する。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、特に断りのない限り、各成分はその成分に該当する物質をそれぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。成分が２種以上の物質を含む場合、成分の含有量は、２種以上の物質の合計の含有量を意味する。
［コンベヤベルト用ゴム組成物］
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物（本発明の組成物）は、
ブタジエンゴムを５０質量％超１００質量％以下含むゴム成分と、
カーボンブラックとを含有し、
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６０〜１００質量部であり、
２５℃におけるバウンドラバー量が、４５〜７０質量％である、コンベヤベルト用ゴム組成物である。
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物（本発明の組成物）は、
ブタジエンゴムを５０質量％超１００質量％以下含むゴム成分と、
カーボンブラックとを含有し、
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６０〜１００質量部であり、
２５℃におけるバウンドラバー量が、４５〜７０質量％である、コンベヤベルト用ゴム組成物である。
以下、本発明の組成物に含有される各成分について詳述する。
＜＜ゴム成分＞＞
本発明の組成物は、ゴム成分を含有し、ゴム成分はブタジエンゴムを含む。
本発明の組成物は、ゴム成分を含有し、ゴム成分はブタジエンゴムを含む。
＜ブタジエンゴム＞
ブタジエンゴム（ＢＲ）はブタジエンの単独重合体である。
ブタジエンゴム（ＢＲ）はブタジエンの単独重合体である。
（ブタジエンゴムの重量平均分子量）
ブタジエンゴムの重量平均分子量は、耐摩耗性により優れるという観点から、５０万〜１００万が好ましく、５０万〜８０万がより好ましく、５０万〜７０万がさらに好ましい。
本発明において、ブタジエンゴムの重量平均分子量は、シクロヘキサンを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による測定値をもとにした標準ポリスチレン換算値である。
ブタジエンゴムの重量平均分子量は、耐摩耗性により優れるという観点から、５０万〜１００万が好ましく、５０万〜８０万がより好ましく、５０万〜７０万がさらに好ましい。
本発明において、ブタジエンゴムの重量平均分子量は、シクロヘキサンを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による測定値をもとにした標準ポリスチレン換算値である。
（ブタジエンゴムの長鎖分岐指数）
ブタジエンゴムの長鎖分岐指数（ＬＣＢ Ｉｎｄｅｘ）は、耐摩耗性により優れるという観点から、０．１〜１２．０が好ましく、１１．０以下がより好ましい。
本発明において、ブタジエンゴムの長鎖分岐指数は、ＲＰＡ２０００型試験機（アルファテクノロジーズ社製）を用いて、１００℃の条件下で、ＬＡＯＳ（Ｌａｒｇｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｙ Ｓｈｅａｒ：大振幅振動せん断）測定方法により測定した。
長鎖分岐指数が零に近いほど、ブタジエンゴムの分岐度が低いことを表す。
長鎖分岐指数（ＬＣＢ Ｉｎｄｅｘ）の詳細については、例えば、“ＦＴ−Ｒｈｅｏｌｏｇｙ, ａ Ｔｏｏｌ ｔｏ Ｑｕａｎｔｉｆｙ Ｌｏｎｇ Ｃｈａｉｎ Ｂｒａｎｃｈｉｎｇ（ＬＣＢ） ｉｎ Ｎａｔｕｒａｌ Ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ ｉｔｓ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ Ｍａｓｔｉｃａｔｉｏｎ, Ｍｉｘｉｎｇ Ｂｅｈａｖｉｏｕｒ ａｎｄ Ｆｉｎａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ.”（Ｈｅｎｒｉ Ｇ． Ｂｕｒｈｉｎ， Ａｌｐｈａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， ＵＫ １５ Ｒｕｅ ｄｕ Ｃｕｌｏｔ Ｂ−１４３５ Ｈｅｖｉｌｌｅｒｓ， Ｂｅｌｇｉｕｍ）などを参照することができる。
ブタジエンゴムの長鎖分岐指数（ＬＣＢ Ｉｎｄｅｘ）は、耐摩耗性により優れるという観点から、０．１〜１２．０が好ましく、１１．０以下がより好ましい。
本発明において、ブタジエンゴムの長鎖分岐指数は、ＲＰＡ２０００型試験機（アルファテクノロジーズ社製）を用いて、１００℃の条件下で、ＬＡＯＳ（Ｌａｒｇｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｙ Ｓｈｅａｒ：大振幅振動せん断）測定方法により測定した。
長鎖分岐指数が零に近いほど、ブタジエンゴムの分岐度が低いことを表す。
長鎖分岐指数（ＬＣＢ Ｉｎｄｅｘ）の詳細については、例えば、“ＦＴ−Ｒｈｅｏｌｏｇｙ, ａ Ｔｏｏｌ ｔｏ Ｑｕａｎｔｉｆｙ Ｌｏｎｇ Ｃｈａｉｎ Ｂｒａｎｃｈｉｎｇ（ＬＣＢ） ｉｎ Ｎａｔｕｒａｌ Ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ ｉｔｓ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ Ｍａｓｔｉｃａｔｉｏｎ, Ｍｉｘｉｎｇ Ｂｅｈａｖｉｏｕｒ ａｎｄ Ｆｉｎａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ.”（Ｈｅｎｒｉ Ｇ． Ｂｕｒｈｉｎ， Ａｌｐｈａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， ＵＫ １５ Ｒｕｅ ｄｕ Ｃｕｌｏｔ Ｂ−１４３５ Ｈｅｖｉｌｌｅｒｓ， Ｂｅｌｇｉｕｍ）などを参照することができる。
＜重量平均分子量／長鎖分岐指数＞
ブタジエンゴムの長鎖分岐指数に対するブタジエンゴムの重量平均分子量の比（重量平均分子量／長鎖分岐指数）は、耐摩耗性により優れるという観点から、５．５×１０4〜１６．６×１０4が好ましく、５．８×１０4〜１６．６×１０4がより好ましく、７．０×１０4〜１４．２×１０4がさらに好ましい。
ブタジエンゴムの長鎖分岐指数に対するブタジエンゴムの重量平均分子量の比（重量平均分子量／長鎖分岐指数）は、耐摩耗性により優れるという観点から、５．５×１０4〜１６．６×１０4が好ましく、５．８×１０4〜１６．６×１０4がより好ましく、７．０×１０4〜１４．２×１０4がさらに好ましい。
（ブタジエンゴムのミクロ構造）
ブタジエンゴムの１，４−シス構造は、耐摩耗性により優れるという観点から、９７％以上が好ましく、９８％以上がより好ましい。
ブタジエンゴムの１，４−トランス構造は、耐摩耗性により優れるという観点から、１．５％以下が好ましく、１．０％以下がより好ましい。
ブタジエンゴムの１，２−ビニル構造は、耐摩耗性により優れるという観点から、１．５％以下が好ましく、１．０％以下がより好ましい。
本発明において、ブタジエンゴムのミクロ構造は赤外吸収スペクトル分析によって解析された。７４０ｃｍ-1は１，４−シス構造、９６７ｃｍ-1は１，４−トランス構造、９１０ｃｍ-１は１，２−ビニル構造の吸収帯であり、各吸収強度比からミクロ構造を算出した。
ブタジエンゴムの１，４−シス構造は、耐摩耗性により優れるという観点から、９７％以上が好ましく、９８％以上がより好ましい。
ブタジエンゴムの１，４−トランス構造は、耐摩耗性により優れるという観点から、１．５％以下が好ましく、１．０％以下がより好ましい。
ブタジエンゴムの１，２−ビニル構造は、耐摩耗性により優れるという観点から、１．５％以下が好ましく、１．０％以下がより好ましい。
本発明において、ブタジエンゴムのミクロ構造は赤外吸収スペクトル分析によって解析された。７４０ｃｍ-1は１，４−シス構造、９６７ｃｍ-1は１，４−トランス構造、９１０ｃｍ-１は１，２−ビニル構造の吸収帯であり、各吸収強度比からミクロ構造を算出した。
（ブタジエンゴムの製造方法）
ブタジエンゴムの製造方法としては、ブタジエンを、例えばコバルト系触媒及び／又はネオジウム系触媒のような触媒を用いて重合することによって合成する方法が挙げられる。コバルト系触媒、ネオジウム系触媒は特に制限されない。コバルト系触媒はコバルトを有する化合物とすることができる。ネオジウム系触媒はネオジウム（Ｎｄ）を有する化合物とすることができる。なかでも、ネオジウム系触媒が好ましい。
ブタジエンゴムの製造方法としては、ブタジエンを、例えばコバルト系触媒及び／又はネオジウム系触媒のような触媒を用いて重合することによって合成する方法が挙げられる。コバルト系触媒、ネオジウム系触媒は特に制限されない。コバルト系触媒はコバルトを有する化合物とすることができる。ネオジウム系触媒はネオジウム（Ｎｄ）を有する化合物とすることができる。なかでも、ネオジウム系触媒が好ましい。
＜ブタジエンゴムの含有量＞
本発明において、ブタジエンゴムの含有量は、ゴム成分全量に対して、５０質量％超１００質量％以下である。「５０質量％超」は５０質量％を超えることを意味する。
ブタジエンゴムの含有量は、耐摩耗性により優れるという観点から、ゴム成分全量に対して、６０〜９０質量％が好ましく、７０〜９０質量％がより好ましく、７５〜９０質量％がさらに好ましい。
本発明において、ブタジエンゴムの含有量は、ゴム成分全量に対して、５０質量％超１００質量％以下である。「５０質量％超」は５０質量％を超えることを意味する。
ブタジエンゴムの含有量は、耐摩耗性により優れるという観点から、ゴム成分全量に対して、６０〜９０質量％が好ましく、７０〜９０質量％がより好ましく、７５〜９０質量％がさらに好ましい。
（ブタジエンゴム以外のゴム）
本発明において、ゴム成分はブタジエンゴム以外のゴムを更に含むことができる。
ブタジエンゴム以外のゴムとしては例えばジエン系ゴム（ブタジエンゴムを除く）が挙げられる。
上記ジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム（例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ））、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ、アクリロニトリルブタジエンゴム）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（例えば、Ｂｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などが挙げられる。なかでも、天然ゴム、スチレンブタジエンゴムが好ましい。
本発明において、ゴム成分はブタジエンゴム以外のゴムを更に含むことができる。
ブタジエンゴム以外のゴムとしては例えばジエン系ゴム（ブタジエンゴムを除く）が挙げられる。
上記ジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム（例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ））、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ、アクリロニトリルブタジエンゴム）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（例えば、Ｂｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などが挙げられる。なかでも、天然ゴム、スチレンブタジエンゴムが好ましい。
＜＜カーボンブラック＞＞
本発明の組成物は、カーボンブラックを含有する。
本発明の組成物は、カーボンブラックを含有する。
（カーボンブラックの窒素吸着比表面積）
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、耐摩耗性により優れるという観点から、１１５〜１６０ｍ2／ｇが好ましく、１２５〜１６０ｍ2／ｇがより好ましく、１２５〜１５０ｍ2／ｇがさらに好ましい。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、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」にしたがって測定した値である。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、耐摩耗性により優れるという観点から、１１５〜１６０ｍ2／ｇが好ましく、１２５〜１６０ｍ2／ｇがより好ましく、１２５〜１５０ｍ2／ｇがさらに好ましい。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、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」にしたがって測定した値である。
（カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量）
カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ吸油量）は、耐摩耗性により優れるという観点から、１１５〜１４０ｍｌ／１００ｇが好ましく、１１５〜１３５ｍｌ／１００ｇがより好ましく、１１５〜１３０ｍｌ／１００ｇがさらに好ましい。
カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−４：２００８「ゴム用カーボンブラック−基本特性−第４部：オイル吸収量の求め方」に準じて測定された。
カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ吸油量）は、耐摩耗性により優れるという観点から、１１５〜１４０ｍｌ／１００ｇが好ましく、１１５〜１３５ｍｌ／１００ｇがより好ましく、１１５〜１３０ｍｌ／１００ｇがさらに好ましい。
カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−４：２００８「ゴム用カーボンブラック−基本特性−第４部：オイル吸収量の求め方」に準じて測定された。
カーボンブラックとしては、例えば、
ＳＡＦ（Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ）カーボンブラック、
ＩＳＡＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ）カーボンブラック、
ＨＡＦ（Ｈｉｇｈ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ）−ＨＳ（ハイストラクチャー）カーボンブラックが挙げられる。
なかでも、上記カーボンブラックは、耐摩耗性により優れるという観点から、ＳＡＦが好ましい。
ＳＡＦ（Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ）カーボンブラック、
ＩＳＡＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ）カーボンブラック、
ＨＡＦ（Ｈｉｇｈ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ）−ＨＳ（ハイストラクチャー）カーボンブラックが挙げられる。
なかでも、上記カーボンブラックは、耐摩耗性により優れるという観点から、ＳＡＦが好ましい。
＜カーボンブラックの含有量＞
本発明において、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、６０〜１００質量部である。
カーボンブラックの含有量は、耐摩耗性により優れるという観点から、ゴム成分１００質量部に対して、６０〜９０質量部が好ましく、６０〜８０質量部がより好ましく、６０〜７５質量部がより好ましい。
本発明において、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、６０〜１００質量部である。
カーボンブラックの含有量は、耐摩耗性により優れるという観点から、ゴム成分１００質量部に対して、６０〜９０質量部が好ましく、６０〜８０質量部がより好ましく、６０〜７５質量部がより好ましい。
（添加剤）
本発明の組成物は、上述した各成分以外に、本発明の効果、目的を損なわない範囲で、更に添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、白色充填剤、老化防止剤６Ｃのような老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、加工助剤、パラフィンワックス、アロマオイル、液状ポリマー、テルペン系樹脂、熱硬化性樹脂、硫黄のような加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤、加硫遅延剤が挙げられる。
上記添加剤の含有量は適宜選択することができる。
本発明の組成物は、上述した各成分以外に、本発明の効果、目的を損なわない範囲で、更に添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、白色充填剤、老化防止剤６Ｃのような老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、加工助剤、パラフィンワックス、アロマオイル、液状ポリマー、テルペン系樹脂、熱硬化性樹脂、硫黄のような加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤、加硫遅延剤が挙げられる。
上記添加剤の含有量は適宜選択することができる。
（本発明の組成物の製造方法）
本発明の組成物はその製造方法について特に制限されない。例えば、上述した各成分（硫黄等の加硫剤、加硫促進剤を除く。）をバンバリーミキサー等で混合して混合物を得て、次いで、上記の得られた混合物に硫黄などの加硫剤、加硫促進剤を加えてこれらを混練ロール機等で混練することによって、本発明の組成物を製造することができる。
本発明の組成物はその製造方法について特に制限されない。例えば、上述した各成分（硫黄等の加硫剤、加硫促進剤を除く。）をバンバリーミキサー等で混合して混合物を得て、次いで、上記の得られた混合物に硫黄などの加硫剤、加硫促進剤を加えてこれらを混練ロール機等で混練することによって、本発明の組成物を製造することができる。
＜バウンドラバー量＞
本発明の組成物は、２５℃におけるバウンドラバー量が、４５〜７０質量％である。
上記バウンドラバー量は、耐摩耗性により優れるという観点から、４５〜６５質量％が好ましく、４６〜５８質量％がより好ましい。
バウンドラバー量の測定方法は後述する。
本発明の組成物は、２５℃におけるバウンドラバー量が、４５〜７０質量％である。
上記バウンドラバー量は、耐摩耗性により優れるという観点から、４５〜６５質量％が好ましく、４６〜５８質量％がより好ましい。
バウンドラバー量の測定方法は後述する。
（本発明の組成物の加硫又は架橋）
本発明の組成物の加硫又は架橋の条件は特に制限されない。上記加硫又は架橋としては、本発明の組成物を例えば、１４０〜１６０℃の条件下で加熱し、加圧することによって加硫又は架橋を行うことができる。
本発明の組成物の加硫又は架橋の条件は特に制限されない。上記加硫又は架橋としては、本発明の組成物を例えば、１４０〜１６０℃の条件下で加熱し、加圧することによって加硫又は架橋を行うことができる。
本発明の組成物を用いてコンベヤベルトを形成することができる。
［コンベヤベルト］
本発明のコンベヤベルトは、
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物で形成された上面カバーゴム層と、
補強層と、
下面カバーゴム層とを有する、コンベヤベルトである。
本発明のコンベヤベルトは、
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物で形成された上面カバーゴム層と、
補強層と、
下面カバーゴム層とを有する、コンベヤベルトである。
上面カバーゴム層を形成するゴム組成物は本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物であれば特に制限されない。
上面カバーゴム層は１層又は複数の層とすることができる。補強層、下面カバーゴム層についても同様である。
上面カバーゴム層は１層又は複数の層とすることができる。補強層、下面カバーゴム層についても同様である。
以下、本発明のコンベヤベルトを添付の図面を用いて説明する。なお本発明は添付の図面に制限されない。
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の一部を模式的に示した断面斜視図である。
図１において、コンベヤベルト１は、上面カバーゴム層２、補強層３及び下面カバーゴム層４を有し、この順で積層されている。上面カバーゴム層２の表面は運搬物搬送面５となることができる。上面カバーゴム層２は本発明の組成物を用いて形成される。
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の一部を模式的に示した断面斜視図である。
図１において、コンベヤベルト１は、上面カバーゴム層２、補強層３及び下面カバーゴム層４を有し、この順で積層されている。上面カバーゴム層２の表面は運搬物搬送面５となることができる。上面カバーゴム層２は本発明の組成物を用いて形成される。
図１に示すように、上面カバーゴム層が２層以上の層を有する場合、当該２層以上の層のうち少なくとも１層又は全部の層を本発明の組成物を用いて形成することができる。また、少なくとも最外層を本発明の組成物を用いて形成することが好ましい。
図１において、上面カバーゴム層２は、外層１１および内層１２を有する。外層１１及び／又は内層１２を本発明の組成物を用いて形成することができ、少なくとも外層１１を本発明の組成物を用いて形成することが好ましい。
外層１１を本発明の組成物を用いて形成する場合、内層１２を、補強層３および外層１１を接着させるための層とすることができる。
図１において、上面カバーゴム層２は、外層１１および内層１２を有する。外層１１及び／又は内層１２を本発明の組成物を用いて形成することができ、少なくとも外層１１を本発明の組成物を用いて形成することが好ましい。
外層１１を本発明の組成物を用いて形成する場合、内層１２を、補強層３および外層１１を接着させるための層とすることができる。
下面カバーゴム層に使用されるゴム組成物は特に制限されない。上記ゴム組成物としては例えば本発明の組成物が挙げられる。
図１において、下面カバーゴム層４は、外層１６および内層１５を有する。外層１６と内層１５は同じ又は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、下面カバーゴム層４は、外層１６および内層１５を有する。外層１６と内層１５は同じ又は異なるゴム組成物を用いて形成されていてもよい。
補強層は特に限定されず、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る。
補強層は、例えば、芯体と接着ゴムとを有することができる。
芯体の材質としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維のような繊維；スチールのような金属が挙げられる。上記繊維は帆布として使用できる。帆布は平織りの布を意味する。
接着ゴムは特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
補強層の形状は特に限定されず、例えば、図１に示すようなシート状であってもよい。また、補強層内にワイヤー状の補強線（例えば、スチールコード）を並列に埋込むものであってもよい。
上記シート状の補強層としては、例えば、１層の帆布；複数層の帆布の積層体が挙げられる。
補強層は、例えば、芯体と接着ゴムとを有することができる。
芯体の材質としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維のような繊維；スチールのような金属が挙げられる。上記繊維は帆布として使用できる。帆布は平織りの布を意味する。
接着ゴムは特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
補強層の形状は特に限定されず、例えば、図１に示すようなシート状であってもよい。また、補強層内にワイヤー状の補強線（例えば、スチールコード）を並列に埋込むものであってもよい。
上記シート状の補強層としては、例えば、１層の帆布；複数層の帆布の積層体が挙げられる。
上面カバーゴム層の厚さは、３〜２５ｍｍが好ましい。
下面カバーゴム層の厚さは、３〜２０ｍｍが好ましく、５〜１５ｍｍがより好ましい。
なお、上面カバーゴム層が２層以上で構成されている場合、上面カバーゴム層の厚さは、これらの層の厚さの合計とすることができる。下面カバーゴム層の厚さも同様である。
下面カバーゴム層の厚さは、３〜２０ｍｍが好ましく、５〜１５ｍｍがより好ましい。
なお、上面カバーゴム層が２層以上で構成されている場合、上面カバーゴム層の厚さは、これらの層の厚さの合計とすることができる。下面カバーゴム層の厚さも同様である。
本発明のコンベヤベルトはその製造方法について特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし本発明はこれらに限定されない。本明細書において、実施例１〜４、７をそれぞれ参考例１〜４、７と読み替えるものとする。
＜組成物の製造＞
下記第１表の各成分を同表に示す組成（質量部）で用いて、これらを撹拌機で混合し、組成物を製造した。具体的にはまず、下記第１表に示す成分のうち硫黄および加硫促進剤を除く成分をバンバリーミキサーで１４０℃の条件下で混合し、次に、得られた混合物に硫黄および加硫促進剤を加えて、これらを混練ロール機を用いて３０℃の条件下で混合して、組成物を製造した。
下記第１表の各成分を同表に示す組成（質量部）で用いて、これらを撹拌機で混合し、組成物を製造した。具体的にはまず、下記第１表に示す成分のうち硫黄および加硫促進剤を除く成分をバンバリーミキサーで１４０℃の条件下で混合し、次に、得られた混合物に硫黄および加硫促進剤を加えて、これらを混練ロール機を用いて３０℃の条件下で混合して、組成物を製造した。
＜バウンドラバー量の測定＞
上記のとおり製造された組成物（加硫前）を約１ｍｍ角状にカットしたカット試料を０．２ｇ精秤した。また、カット試料を収容させるための１００メッシュの金網籠を精秤した。
次いで、金網籠にカット試料を収容し、上記金網籠を２００ｍｌのトルエンが収容されたガラス瓶に入れて、トルエン中にカット試料を収容した金網籠を浸漬させ、２５℃の条件下、７２時間静置した。本発明において、「２５℃におけるバウンドラバー量」の「２５℃」は、トルエン中にカット試料を収容した金網籠を浸漬させ、７２時間静置させた際の温度条件を意味する。
７２時間静置後、金網籠をトルエンから取り出して乾燥機で２４時間乾燥させ、乾燥後の金網籠の質量を測定した。
得られた質量から予め精秤しておいた金網籠の質量を減じ、試験後の溶け残った試料質量を求めた。
上記試験後の溶け残った試料質量をＡとし、初期カット試料の質量をＢ（０．２ｇ）とし、並びに、上記のとおり製造された組成物（カット前）における、トルエンに不溶な成分（カーボンブラック）の配合部数をＣ、組成物の全配合部数をＤ、及び、ゴム成分の配合部数をＥとして、バウンドラバー量を下記式に基づき算出した。
バウンドラバー量（質量％）＝〔Ａ−（Ｂ×Ｃ／Ｄ）〕／（Ｂ×Ｅ／Ｄ）×１００
上記のとおり製造された組成物（加硫前）を約１ｍｍ角状にカットしたカット試料を０．２ｇ精秤した。また、カット試料を収容させるための１００メッシュの金網籠を精秤した。
次いで、金網籠にカット試料を収容し、上記金網籠を２００ｍｌのトルエンが収容されたガラス瓶に入れて、トルエン中にカット試料を収容した金網籠を浸漬させ、２５℃の条件下、７２時間静置した。本発明において、「２５℃におけるバウンドラバー量」の「２５℃」は、トルエン中にカット試料を収容した金網籠を浸漬させ、７２時間静置させた際の温度条件を意味する。
７２時間静置後、金網籠をトルエンから取り出して乾燥機で２４時間乾燥させ、乾燥後の金網籠の質量を測定した。
得られた質量から予め精秤しておいた金網籠の質量を減じ、試験後の溶け残った試料質量を求めた。
上記試験後の溶け残った試料質量をＡとし、初期カット試料の質量をＢ（０．２ｇ）とし、並びに、上記のとおり製造された組成物（カット前）における、トルエンに不溶な成分（カーボンブラック）の配合部数をＣ、組成物の全配合部数をＤ、及び、ゴム成分の配合部数をＥとして、バウンドラバー量を下記式に基づき算出した。
バウンドラバー量（質量％）＝〔Ａ−（Ｂ×Ｃ／Ｄ）〕／（Ｂ×Ｅ／Ｄ）×１００
＜評価＞
上記のとおり製造された組成物を用いて以下の評価を行った。結果を第１表に示す。
（耐摩耗性：ランボーン摩耗）
上記のとおり製造された組成物を用いて以下の評価を行った。結果を第１表に示す。
（耐摩耗性：ランボーン摩耗）
・評価用加硫ゴムサンプルの作製
上記のとおり製造した組成物をモールドに入れ、１４８℃の条件下で３０分間、加熱加硫して、直径４９ｍｍ、及び厚さ５ｍｍの円盤状の加硫ゴムサンプルを作製した。
上記のとおり製造した組成物をモールドに入れ、１４８℃の条件下で３０分間、加熱加硫して、直径４９ｍｍ、及び厚さ５ｍｍの円盤状の加硫ゴムサンプルを作製した。
・ランボーン摩耗試験
上記加硫ゴムサンプルを使用し、ＪＩＳ Ｋ ６２６４-２：２００５に準じて、ランボーン摩耗試験機を用いて２５℃の条件下でランボーン摩耗試験を行い、上記加硫ゴムサンプルの摩耗体積（ランボーン摩耗量）を測定した。
上記加硫ゴムサンプルを使用し、ＪＩＳ Ｋ ６２６４-２：２００５に準じて、ランボーン摩耗試験機を用いて２５℃の条件下でランボーン摩耗試験を行い、上記加硫ゴムサンプルの摩耗体積（ランボーン摩耗量）を測定した。
・評価基準
上記のとおり測定された摩耗体積を、比較例１の結果を１００とする指数で表示した。
上記指数が小さいほど、耐摩耗性に優れる。
上記のとおり測定された摩耗体積を、比較例１の結果を１００とする指数で表示した。
上記指数が小さいほど、耐摩耗性に優れる。
第１表に示した各成分の詳細は以下のとおりである。
・ＮＲ：天然ゴム（ＲＳＳ＃３）
・ＮＲ：天然ゴム（ＲＳＳ＃３）
・ＢＲ１：ブタジエンゴム、重量平均分子量（Ｍｗ）７７万、長鎖分岐指数（ＬＣＢ）８．５、Ｍｗ／ＬＣＢ＝９．１×１０4（Ｂｕｎａ ＣＢ２１、ランクセス社製、ネオジウム系触媒の存在下でブタジエンを重合させて得られたブタジエンゴム。ミクロ構造：１，４−シス構造９７．９％、１，４−トランス構造１．９％、１，２−ビニル構造０．２％）
・ＢＲ２：ブタジエンゴム、重量平均分子量（Ｍｗ）５６万、長鎖分岐指数（ＬＣＢ）７．３、Ｍｗ／ＬＣＢ＝７．７×１０4（Ｕｂｅｐｏｌ ＢＲ−３６０Ｌ、宇部興産社製、コバルト系触媒の存在下でブタジエンを重合させて得られたブタジエンゴム。ミクロ構造：１，４−シス構造９７．８％、１，４−トランス構造０．９％、１，２−ビニル構造１．３％）
・ＢＲ３：ブタジエンゴム、重量平均分子量（Ｍｗ）５０万、長鎖分岐指数（ＬＣＢ）９．５、Ｍｗ／ＬＣＢ＝５．３×１０4（商品名Ｎｉｐｏｌ１２２０、日本ゼオン社製）ミクロ構造：１，４−シス構造９８％、１，４−トランス構造１．０％、１，２−ビニル構造１．０％）
・ＢＲ４：ブタジエンゴム、重量平均分子量（Ｍｗ）３８万、長鎖分岐指数（ＬＣＢ）１２．３、Ｍｗ／ＬＣＢ＝３．１×１０4（商品名ＵＢＥＰＯＬ ＢＲ１３０Ｂ、宇部興産社製）ミクロ構造：１，４−シス構造９６．０％、１，４−トランス構造１．３％、１，２−ビニル構造２．７％）
・ＣＢ１：カーボンブラック、窒素吸着比表面積１４４ｍ2／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１１５ｍｌ／１００ｇ（ショウブラックＮ１１０、ＳＡＦグレード、キャボットジャパン製）
・ＣＢ２：カーボンブラック、窒素吸着比表面積１２３ｍ2／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１２３ｍｌ／１００ｇ（商品名ショウブラックＮ２３４、ＩＳＡＦ−ＨＳグレード、キャボットジャパン社製）
・ＣＢ３：カーボンブラック、窒素吸着比表面積１１１ｍ2／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１１５ｍｌ／１００ｇ（商品名ショウブラックＮ２２０、ＩＳＡＦ−ＬＳグレード、キャボットジャパン社製）
・老化防止剤６Ｃ：ノクラック６Ｃ（大内新興化学工業社製）
・酸化亜鉛：酸化亜鉛３種（正同化学工業社製）
・ステアリン酸：ステアリン酸ＹＲ（日油社製）
・パラフィンワックス：ＯＺＯＡＣＥ−００１５（日本精蝋社製）
・アロマオイル：Ａ−ＯＭＩＸ（三共油化工業社製）
・加硫促進剤ＮＳ：ノクセラーＮＳ−Ｐ（大内新興化学工業社製）
・硫黄：微粉硫黄（細井化学工業株式会社製）
・酸化亜鉛：酸化亜鉛３種（正同化学工業社製）
・ステアリン酸：ステアリン酸ＹＲ（日油社製）
・パラフィンワックス：ＯＺＯＡＣＥ−００１５（日本精蝋社製）
・アロマオイル：Ａ−ＯＭＩＸ（三共油化工業社製）
・加硫促進剤ＮＳ：ノクセラーＮＳ−Ｐ（大内新興化学工業社製）
・硫黄：微粉硫黄（細井化学工業株式会社製）
第１表に示す結果から明らかなように、カーボンブラックの含有量が所定の範囲よりも少なく、バウンドラバー量が所定の範囲より小さい比較例１〜３は、耐摩耗性が悪かった。
これに対して、本発明の組成物は耐摩耗性に優れた。
実施例１、２を比較すると、カーボンブラックの窒素吸着比表面積がより高い実施例２は、実施例１よりも耐摩耗性により優れた。
実施例３、４を比較すると、Ｍｗ／ＬＣＢがより高い実施例３は実施例４よりも耐摩耗性により優れた。また、実施例５、６、９では、Ｍｗ／ＬＣＢが高いほど、耐摩耗性により優れた。
実施例１、２を比較すると、カーボンブラックの窒素吸着比表面積がより高い実施例２は、実施例１よりも耐摩耗性により優れた。
実施例３、４を比較すると、Ｍｗ／ＬＣＢがより高い実施例３は実施例４よりも耐摩耗性により優れた。また、実施例５、６、９では、Ｍｗ／ＬＣＢが高いほど、耐摩耗性により優れた。
実施例２、３を比較すると、ブタジエンゴムの含有量がより多い実施例３は、実施例２よりも、耐摩耗性により優れた。また、実施例８、５、１０では、ブタジエンゴムの含有量が多いほど、耐摩耗性により優れた。
実施例４、７、５を比較すると、カーボンブラックの含有量が少ないほど、耐摩耗性により優れた。
実施例４、７、５を比較すると、カーボンブラックの含有量が少ないほど、耐摩耗性により優れた。
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
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)
- ブタジエンゴムを５０質量％超１００質量％以下含むゴム成分と、
窒素吸着比表面積が１１５〜１６０ｍ 2 ／ｇであるカーボンブラックとを含有し、
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、８０〜１００質量部であり、
２５℃におけるバウンドラバー量が、４５〜７０質量％である、コンベヤベルト用ゴム組成物。 - 前記カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量が、１１５〜１４０ｍｌ／１００ｇである、請求項１に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
- 前記ブタジエンゴムの重量平均分子量が、５０万〜１００万である、請求項１又は２に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
- 前記ブタジエンゴムの長鎖分岐指数に対する前記ブタジエンゴムの重量平均分子量の比（重量平均分子量／長鎖分岐指数）が、５．５×１０4〜１６．６×１０4である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物で形成された上面カバーゴム層と、
補強層と、
下面カバーゴム層とを有する、コンベヤベルト。
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