JP7453500B2 - スチールコード接着用ゴム組成物及びコンベヤベルト - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、硫黄加硫可能なゴム100重量部に対して、ロジンまたはロジン誘導体を3~15重量部と、有機コバルト塩をコバルト量として0.2~1.0重量部と、有機塩素化合物を3~50重量部とを含有するゴム組成物と、亜鉛メッキスチールコードとを接着する、亜鉛メッキスチールコードとゴムとの接着方法等が記載されている。
そこで、本発明は、耐水接着性に優れる、スチールコード接着用ゴム組成物を提供することを目的とする。なお、本発明において耐水接着性は耐湿接着性を含むものとする。
また、本発明は、耐水接着性に優れるコンベヤベルトを提供することも目的とする。
ジエン系ゴムを少なくとも含むゴム成分と、
有機酸コバルト塩と、
硫黄とを含有し、
上記ゴム成分100質量部に対する、チアゾール系の加硫促進剤の含有量が0.0~0.9質量部である、スチールコード接着用ゴム組成物(本発明の第1の態様の組成物)、又は、
ジエン系ゴムを少なくとも含むゴム成分と、
有機酸コバルト塩と、
硫黄とを含有し、
上記ゴム成分100質量部に対する、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤の含有量が0.0~0.9質量部である、スチールコード接着用ゴム組成物(本発明の第2の態様の組成物)によって、
ゴム組成物から得られるゴムとスチールコードとの間の耐水接着性が向上しうることを見出した。
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。
有機酸コバルト塩と、
硫黄とを含有し、
上記ゴム成分100質量部に対する、チアゾール系の加硫促進剤の含有量が0.0~0.9質量部である、スチールコード接着用ゴム組成物。
[2] ジエン系ゴムを少なくとも含むゴム成分と、
有機酸コバルト塩と、
硫黄とを含有し、
上記ゴム成分100質量部に対する、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤の含有量が0.0~0.9質量部である、スチールコード接着用ゴム組成物。
[3] 上記加硫促進剤の含有量が、上記ゴム成分100質量部に対し、0.0質量部である、[1]又は[2]に記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
[4] 上記加硫促進剤の含有量が、上記ゴム成分100質量部に対し、0.0質量部を超え0.9質量部以下である、[1]又は[2]に記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
[5] 上記有機酸コバルト塩が、ネオデカン酸ホウ酸コバルトである、[1]~[4]のいずれかに記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
[6] 上記有機酸コバルト塩中のコバルトの含有量が、上記ゴム成分100質量部に対して、0.25~0.80質量部である、[1]~[5]のいずれかに記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
[7] 変性基を有してもよい液状ポリイソプレン、ロジン類、フェノール樹脂及び塩素化パラフィンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物Aを更に含有する、[1]~[6]のいずれかに記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
[8] 上記化合物Aが、
上記変性基を有してもよい液状ポリイソプレンと、
上記ロジン類、上記フェノール樹脂及び上記塩素化パラフィンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物Bとを含む、[7]に記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
[9] 上記化合物Aが、
上記変性基を有してもよい液状ポリイソプレンと、
上記ロジン類と、
上記フェノール樹脂と、
上記塩素化パラフィンとを含有する、[7]又は[8]に記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
[10] 上記液状ポリイソプレンが、変性基を有する、[7]~[9]のいずれかに記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
[11] 亜鉛メッキスチールコードを接着させるために使用される、[1]~[10]のいずれかに記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
[12] [1]~[11]のいずれかに記載のスチールコード接着用ゴム組成物を用いて形成されたコンベヤベルト。
また、本発明のコンベヤベルトは、耐水接着性に優れる。
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。
本明細書において、特に断りのない限り、各成分はその製造方法について特に制限されない。例えば、従来公知の方法が挙げられる。
本明細書において、耐水接着性がより優れることを、本発明の効果がより優れるということがある。
本明細書において、後述する、本発明の第1の態様の組成物と本発明の第2の態様の組成物をまとめて、「本発明の組成物」と称する場合がある。
なお、本明細書において、本発明の第2の態様の組成物における、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤を「特定加硫促進剤」と称する場合がある。
本発明の第1の態様のスチールコード接着用ゴム組成物(本発明の第1の態様の組成物)は、
ジエン系ゴムを少なくとも含むゴム成分と、
有機酸コバルト塩と、
硫黄とを含有し、
上記ゴム成分100質量部に対する、チアゾール系の加硫促進剤の含有量が0.0~0.9質量部である、スチールコード接着用ゴム組成物である。
ジエン系ゴムを少なくとも含むゴム成分と、
有機酸コバルト塩と、
硫黄とを含有し、
上記ゴム成分100質量部に対する、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤の含有量が0.0~0.9質量部である、スチールコード接着用ゴム組成物である。
まず、本発明の組成物において、硫黄は、ジエン系ゴムの加硫剤としての機能、及び、スチールコードとジエン系ゴムとを接着させる機能を有すると考えられる。ジエン系ゴム、硫黄及びチアゾール系の加硫促進剤(例えば2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤。本発明の組成物において以下同様。)を含有するゴム組成物が、スチールコードと隣接した状態で加硫されると、ゴム組成物中におけるジエン系ゴムの加硫、及び、ゴム組成物とスチールコードとの界面における、硫黄によるスチールコードとジエン系ゴムとの反応による接着が競争して発生する。
通常、加硫促進剤は硫黄と反応してジエン系ゴムの加硫を促進するが、上記加硫促進剤と硫黄との反応が速いと、ゴム組成物中の多くの硫黄が加硫のために消費されてしまい、スチールコードとジエン系ゴムとを接着させる硫黄が少なくなり、スチールコードとジエン系ゴムとの接着性が低くなると考えられる。
このため、ゴム組成物中のチアゾール系の加硫促進剤の含有量を減らす又はゴム組成物がチアゾール系の加硫促進剤を含有せず、ゴム組成物中の上記加硫促進剤による硫黄の消費スピードを下げ、ゴム組成物とスチールコードとの界面(接着界面)との間の硫黄による反応が進行すれば、ゴム組成物と上記接着界面との間に硫黄の濃度勾配が発生し、ゴム組成物中の高濃度の硫黄が接着界面へ移行し、多くの硫黄がスチールコードの表面と反応することによって、本発明の組成物は耐水接着性を向上させることができると本発明者は推測する。
なお、上記の本発明に関するメカニズムについて、本発明の第1の態様の組成物と本発明の第2の態様の組成物をまとめて本発明の組成物として説明したが、これを本発明の第2の態様の組成物に限って説明する場合は、上記「チアゾール系の加硫促進剤」を「特定加硫促進剤」と読み替えるものとする。「特定加硫促進剤」は、上述のとおり、本発明の第2の態様の組成物における、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤を意味する。
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。
本発明の組成物は、ジエン系ゴムを少なくとも含むゴム成分を含有する。
本発明の組成物に含有されるジエン系ゴムは、ジエン系モノマーを重合して得られるポリマーであれば特に制限されない。
ジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム、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共重合体ゴム)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム(CR)が挙げられる。
上記天然ゴム(NR)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。
上記イソプレンゴムはイソプレンのホモポリマーであれば特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
上記スチレンブタジエン共重合体ゴムは、スチレンとブタジエンとの共重合体であれば特に制限されない。
上記スチレンブタジエン共重合体ゴムの結合スチレン量は、本発明の効果により優れ、後述する上記スチレンブタジエン共重合体ゴムのガラス転移温度が低くなるという観点から、上記スチレンブタジエン共重合体ゴム全量に対して、5~40質量%であることが好ましく、10~30質量%がより好ましい。
上記スチレンブタジエン共重合体ゴムのブタジエンによるビニル量(1,2-ビニル結合量)は、本発明の効果により優れ、後述する上記スチレンブタジエン共重合体ゴムのガラス転移温度が低くなるという観点から、スチレンブタジエン共重合体ゴムが有するブタジエンによる繰り返し単位の総量に対して、5~30質量%であることが好ましく、5~20質量%がより好ましい。
本発明において、上記スチレンブタジエン共重合体ゴムが有する、上記結合スチレン量と上記ビニル量は、1H-NMRで測定することができる。
スチレンブタジエン共重合体ゴムの重量平均分子量は特に制限されない。例えば、20万~300万とできる。
本発明において、スチレンブタジエン共重合体ゴムの重量平均分子量は、テトラヒドロフラ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。
上記スチレンブタジエン共重合体ゴムは、その製造方法について特に制限されない。例えば、溶液重合によるスチレンブタジエン共重合体ゴム(S-SBR)、乳化重合によるスチレンブタジエン共重合体ゴム(E-SBR)が挙げられる。なかでも、上記スチレンブタジエン共重合体ゴムは、本発明の効果により優れるという観点から、S-SBRを含むことが好ましい。
上記ジエン系ゴムの含有量は、上記ゴム成分100質量部に対して、70~100質量部が好ましい。
上記ゴム成分が、上記天然ゴム及び上記スチレンブタジエン共重合体ゴムを含む場合、上記天然ゴムの含有量は、本発明の効果により優れるという観点から、上記ゴム成分100質量部に対して、20~80質量部が好ましく、30~70質量部がより好ましく、40~60質量部が更に好ましい。
上記スチレンブタジエン共重合体ゴムの含有量は、上記ゴム成分100質量部から上記天然ゴムの含有量を除いた量とできる。
上記ジエン系ゴムの重量平均分子量は、10万以上であればよい。
本発明において、上記ジエン系ゴムの重量平均分子量は、テトラヒドロフラ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とすることができる。
本発明の組成物に含有される有機酸コバルト塩は、有機酸とコバルトで形成される塩であれば特に制限されない。
上記有機酸コバルト塩を構成する有機酸としては、例えば、カルボキシ基を有する化合物が挙げられる。上記カルボキシ基は有機基に結合することができる。上記有機基は特に制限されない。例えば、炭化水素基が挙げられる。上記炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらの組合せが挙げられる。
上記脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状、これらの組合せが挙げられる。脂肪族炭化水素基は不飽和結合を有してもよい。
上記有機酸コバルト塩を形成する有機酸がカルボキシ基を有する化合物である場合、上記有機酸コバルト塩が有するカルボキシイオン(-COO-)は、上記有機酸のカルボキシ基に由来することができる。
上記有機酸コバルト塩において、上記カルボキシイオンのような、(酸による)アニオンの対イオンは、有機酸コバルト塩が有するコバルトイオン(例えば、Co2+、Co3+)である。
下記式(1)で表されるネオデカン酸ホウ酸コバルトのようなコバルトボロン錯体などが挙げられる。
本発明の組成物は硫黄を含有する。上記硫黄は特に制限されない。例えば、硫黄単体が挙げられる。
上記硫黄の含有量は、本発明の効果により優れ、耐久性に優れるという観点から、上記ゴム成分100質量部に対して、2.1~8.0質量部であることが好ましく、3.5~5.0質量部がより好ましい。
本発明の第1の態様の組成物において、上記ゴム成分100質量部に対する、チアゾール系の加硫促進剤の含有量は0.0~0.9質量部である。
本発明の第2の態様の組成物において、上記ゴム成分100質量部に対する、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤の含有量は0.0~0.9質量部である。
本発明の第1の態様の組成物におけるチアゾール系の加硫促進剤は、硫黄による加硫が可能なゴム組成物に使用され得るチアゾール系の加硫促進剤であれば特に制限されない。
なお、一般的にチアゾール系以外の加硫促進剤に分類されている加硫促進剤がチアゾール骨格を有する場合、本明細書において、上記のような加硫促進剤を、チアゾール系加硫促進剤に分類するものとする。
上記ベンゾチアゾール系加硫促進剤としては、例えば、ベンゾチアゾリルスルフィド基を有する加硫促進剤が挙げられる。
本発明の第2の態様の組成物における加硫促進剤は、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤であれば特に制限されない。
本発明の第2の態様の組成物における特定加硫促進剤は、本発明の第1の態様の組成物に記載された、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤と同様である。
本発明の第1の態様の組成物におけるチアゾール系の加硫促進剤の含有量が上記ゴム成分100質量部に対して0.0質量部を超え0.9質量部以下である場合(つまり本発明の第1の態様の組成物がチアゾール系の加硫促進剤を上記含有量で含有する場合)、上記加硫促進剤は、耐水接着性により優れるという観点から、ベンゾチアゾール系加硫促進剤が好ましく、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤がより好ましく、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが更に好ましく、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィドを含むことがより更に好ましい。
本発明の第2の態様の組成物における特定加硫促進剤の含有量が上記ゴム成分100質量部に対して0.0質量部を超え0.9質量部以下である場合(つまり本発明の第2の態様の組成物が特定加硫促進剤を上記含有量で含有する場合)、特定加硫促進剤は、耐水接着性により優れるという観点から、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましく、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィドを含むことが更に好ましい。
本発明の第1の態様の組成物は、チアゾール系の加硫促進剤の含有量が上記ゴム成分100質量部に対して0.0質量部である場合(つまり本発明の第1の態様の組成物がチアゾール系の加硫促進剤を含有しない場合)を含む。
なお、本発明の第2の態様の組成物における特定加硫促進剤の含有量が上記ゴム成分100質量部に対して0.0質量部である場合(つまり本発明の第2の態様の組成物が特定加硫促進剤を含有しない場合)、「特定加硫促進剤の含有量が上記ゴム成分100質量部に対して0.0質量部である」ことは、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩の含有量が0.0質量部であることを意味する。
本発明の第1の態様の組成物におけるチアゾール系の加硫促進剤の含有量は、上記ゴム成分100質量部に対して、0.0~0.9質量部である。
本発明の第1の態様の組成物におけるチアゾール系の加硫促進剤の含有量は、耐水接着性により優れるという観点から、上記ゴム成分100質量部に対して、0.0質量部以上0.8質量部未満が好ましく、0.0質量部以上0.7質量部未満がより好ましく、0.0~0.5質量部が更に好ましい。
本発明の第2の態様の組成物における特定加硫促進剤の含有量は、上記ゴム成分100質量部に対して、0.0~0.9質量部である。
本発明の第2の態様の組成物における特定加硫促進剤の含有量は、耐水接着性により優れるという観点から、上記ゴム成分100質量部に対して、0.0質量部以上0.8質量部未満が好ましく、0.0質量部以上0.7質量部未満がより好ましく、0.0~0.5質量部が更に好ましい。
本発明の組成物は、変性基を有してもよい液状ポリイソプレン、ロジン類、フェノール樹脂及び塩素化パラフィンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物Aを更に含有することが好ましい。
本発明の組成物は化合物Aを更に含有することによって耐水接着性により優れる。
化合物Aとしての、変性基を有してもよい液状ポリイソプレンは、変性基を有してもよく、室温(23℃)条件下において液状である、イソプレンによる繰り返し単位を有するポリマーである。
変性基を有してもよい液状ポリイソプレンの骨格は、単独重合体、共重合体のいずれであってもよい。
変性基を有してもよい液状ポリイソプレンの骨格としては、例えば、イソプレンの単独重合体;スチレン-イソプレン共重合体、ブタジエン-イソプレン共重合体のような共重合体が挙げられる。
液状ポリイソプレンが変性基を有する場合としては、例えば、上記骨格が上記変性基によって変性されていてもよい。また、変性基を有する液状ポリイソプレンとしては、例えば、イソプレンと上記変性基を導入しうるモノマーとを少なくとも含む単量体を共重合させた共重合体が挙げられる。
本発明において、上記液状ポリイソプレンの重量平均分子量は、テトラヒドロフラ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。
上記変性基としては、例えば、カルボキシ基、ヒドロキシ基、酸無水物基が挙げられる。
なかでも、本発明の効果により優れ、耐久性に優れるという観点から、カルボキシ基、酸無水物基が好ましい。
上記変性基は、上記骨格と直接又は有機基を介して結合できる。上記有機基は特に制限されない。
フェノール樹脂としては、一般にゴム組成物に配合可能なものを使用できる。上記フェノール樹脂は、フェノール類とアルデヒドとの反応によって得られる樹脂及びその変性物を含むことができる。フェノール類としては、例えばフェノール、クレゾール、キシレノールまたはレゾルシン等を例示することができる。また、アルデヒドとしては、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒドまたはフルフラール等を例示することができる。
なお、本発明の組成物は、フェノール樹脂の硬化剤を含有しないことが好ましい態様の1つとして挙げられる。
本発明の組成物は、ロジン類を更に含有することができる。
ロジン類としては、例えば、ロジン、ロジン誘導体が挙げられる。
ロジンは、一般的に、松脂を蒸留等して得られる天然樹脂である。
ロジンを上記のように製造上の観点から例示すると、ロジンとしては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トールロジンが挙げられる。
上記ロジンは、本発明の効果により優れるという観点から、(ガムロジン、ウッドロジン、トールロジンのなかでは)ガムロジンが好ましい。
樹脂酸としては、例えば、アビエチン酸、ネオアビエチン酸、パラストリン酸、ピマール酸、イソピマール酸、デヒドロアビエチン酸が挙げられる。
上記各種の樹脂酸は、官能基としてカルボキシ基を有する点で共通する。
なお、上記ガムロジン等のロジンの種類によって、一般的に、上記樹脂酸の構成の比率が異なる。
ロジン誘導体(ロジンの変性体)しては、例えば、上記樹脂酸を、酸変性、(二重結合の)不均化、水素化、二量化、又はエステル化した化合物が挙げられる。
上記ロジン類の軟化点は、本発明の効果により優れるという観点から、40~130℃であることが好ましく、50~100℃がより好ましい。
ロジン類の軟化点は、JIS K5902-1969に準じて測定することができる。
上記ロジン類の酸価は、50mgKOH/g以上とすることができる。
上記ロジン類の酸価は、本発明の効果により優れるという観点から、50~200mgKOH/gであることが好ましく、80~180mgKOH/gがより好ましい。
ロジン類の酸価は、JIS K2501:2003に準じて測定することができる。
上記ロジン類の分子量は、本発明の効果により優れるという観点から、200~1000であることが好ましく、250~400がより好ましい。
ロジン類の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定することができる。
なおロジン類は一般的に混合物であるため、上記ロジン類の分子量は平均値であってもよい。
上記塩素化パラフィンは、塩素を有するパラフィンであれば特に制限されない。例えば、平均で炭素数26の鎖状飽和炭化水素化合物であって、該化合物中の水素原子の全部又は一部が塩素原子で置換されているものが挙げられる。
上記塩素化パラフィンが有する塩素量は、塩素化パラフィン全量に対して、例えば、40~80質量%が好ましい。
変性基を有してもよい液状ポリイソプレンを少なくとも含むことが好ましく、
変性基を有してもよい液状ポリイソプレンと、
ロジン類、フェノール樹脂及び塩素化パラフィンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物Bとを含むことがより好ましく、
変性基を有してもよい液状ポリイソプレンと、
ロジン類と、
フェノール樹脂と、
塩素化パラフィンとを含むことが更に好ましい。
本発明の組成物は、更に、カーボンブラックを含有することができる。
上記カーボンブラックは特に制限されない。
なかでも、上記カーボンブラックは、本発明の効果により優れるという観点から、HAF級カーボンブラック、ISAF級カーボンブラックが好ましく、HAF級カーボンブラックがより好ましい。
上記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、本発明の効果により優れるという観点から、60~120m2/gが好ましく、65~95m2/gがより好ましい。
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 K 6217-2:2017「第2部:比表面積の求め方-窒素吸着法-単点法」にしたがって測定できる。
上記カーボンブラックの含有量は、本発明の効果により優れるという観点から、上記ゴム成分100質量部に対して、35~75質量部であることが好ましく、40~70質量部がより好ましい。
本発明の組成物は、更に、老化防止剤を含有することができる。
老化防止剤は特に制限されない。例えば従来公知の老化防止剤が挙げられる。
上記老化防止剤の含有量の上限は、上記ゴム成分100質量部に対して、5.0質量部以下とできる。
本発明の組成物は更に酸化亜鉛を含有することができる。上記酸化亜鉛は特に制限されない。
上記酸化亜鉛の含有量は、本発明の効果により優れるという観点から、上記ゴム成分100質量部に対して、5.0質量部以上であることが好ましい。
上記酸化亜鉛の含有量の上限は、上記ゴム成分100質量部に対して、20質量部以下とできる。
本発明の組成物をスチールコード(例えば亜鉛メッキスチールコード)とともに用いて、例えば加硫することによって、加硫ゴムとスチールコードとを有する複合体を得ることができる。上記複合体において加硫ゴムとスチールコードとは接着することができる。
上記スチールコードは、本発明の効果により優れ、防錆性に優れるという観点から、亜鉛メッキされたものが好ましい。
上記スチールコード(亜鉛メッキされたスチールコードを含む。以下同様)の例えば素線径又はコード径などは、適宜選択できる。上記スチールコードは、その表面が未処理のものであってもよい。
次に、本発明のコンベヤベルトについて以下に説明する。
本発明のコンベヤベルトは、本発明の第1又は第2の態様のスチールコード接着用ゴム組成物を用いて形成されたコンベヤベルトである。
本発明の組成物は、本発明の効果により優れるという観点から、スチールコードをコートするコートゴム層(例えばクッションゴム及び/又はタイゴム)を形成することが好ましい。
本発明のコンベヤベルトは、更に、カバーゴム層を有することが好ましい態様の1つとして挙げられる。上記カバーゴム層を形成しうるゴム組成物は特に制限されない。
図1は本発明のコンベヤベルトの一例を模式的に表す断面斜視図である。
図1において、コンベヤベルト1は、両表面にカバーゴム層6を有し、カバーゴム層6の間に、スチールコード2とコートゴム層4を有する。コートゴム層4はスチールコード2をコートする。コートゴム層4は本発明のスチールコード接着用ゴム組成物で形成されることが好ましい。
下記第1表の各成分を同表に示す組成(質量部)で用いた。
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混合し、次に、得られた混合物に硫黄および加硫促進剤を第1表に示す量で加えてこれらをロールを用いて混合して、各組成物を製造した。
上記のとおり製造された各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。
耐水接着性をゴム付きで評価した。
・評価方法
デシケータ中に保管して防塵防湿処理を施してある直径4.1mmの亜鉛メッキスチールコードに、上記のとおり製造された各組成物を15mmの厚さに付与して、各組成物とスチールコードとの複合体(スチールコードは組成物中に埋まっている状態)とし、上記複合体をプレス成型機を用いて153℃、面圧2.0MPaの条件下で20分間加圧加硫して、試験体(ゴム/亜鉛メッキスチールコード複合体)を作製した。上記試験体において、ゴム表面からスチールコードが突出している箇所のゴムとスチールコードとの境目を蜜ロウでシールし、温度50℃、相対湿度95%の恒温恒湿槽内で5週間放置した。その後、室温(23℃)条件下で各試験体からスチールコードを引き抜く引き抜き試験を行った。上記引き抜き試験は、DIN22131に準拠して行った。
引き抜き試験後、引き抜かれたスチールコードの状態を確認し、初期のスチールコードの表面積に対する引き抜き後のスチールコード表面に残存するゴムの被覆面積の割合(ゴム被覆率、%)を算出した。上記のとおり算出されたゴム被覆率をゴム付きとして第1表に示した。
本発明において、上記ゴム付き(ゴム被覆率)が70%を超える場合、耐水接着性に優れると評価した。
上記ゴム付きが70%以下である場合、耐水接着性が劣ると評価した。
上記ゴム付きが70%より大きいほど、耐水接着性により優れると評価した。
(ジエン系ゴム)
・ジエン系ゴム1(NR):天然ゴム。TSR20
・ジエン系ゴム2(SBR):溶液重合スチレンブタジエン共重合体ゴム。商品名タフデン 2000R(旭化成社製)。ガラス転移温度-70℃。重量平均分子量32万、結合スチレン量27質量%、ビニル量9質量%
・液状ポリイソプレン(LIR-403):クラレ社製LIR-403。重量平均分子量34000。酸無水物基を有するポリイソプレン(下記構造)。室温(23℃)の条件下で液状。
上記式中、nは3であり、m+nは上記重量平均分子量に対応する値とできる。
・ロジン類(ガムロジン):中国ロジン WW、荒井化学工業株式会社製。軟化点:65℃、酸価:162mgKOH/g、分子量:289
・塩素化パラフィン:塩素化パラフィン(塩素含有量70質量%)。エンパラ 70S、味の素ファインテクノ社製。
・有機酸コバルト塩1(ナフテン酸コバルト10%):ナフテン酸コバルト。ナフテン酸コバルト中のコバルト含有量10質量%。商品名「ナフテン酸コバルト 10%」、DIC CORPORATION社製
・有機酸コバルト塩2(ネオデカン酸ホウ酸コバルト):下記式(1)で表されるネオデカン酸ホウ酸コバルト。DIC CORPORATION社製DICNATE NBC-II(ネオデカン酸ホウ酸コバルト中のコバルト含有量22.2質量%)
・ステアリン酸:ステアリン酸YR(日油社製)
・加硫促進剤1(DM):チアゾール系加硫促進剤。ジ-2-ベンゾチアジルジスルフィド(下記構造)。サンセラー DM-PO、(三新化学工業株式会社製)
2 スチールコード
4 コートゴム層
6 カバーゴム層
Claims (8)
- ジエン系ゴムを少なくとも含むゴム成分と、
有機酸コバルト塩と、
硫黄と、
チアゾール系の加硫促進剤と、
変性基を有してもよい液状ポリイソプレンとを含有し、
前記ゴム成分が天然ゴム及びスチレンブタジエン共重合体ゴムを含み、前記天然ゴムの含有量が前記ゴム成分100質量部に対して40~60質量部であり、前記スチレンブタジエン共重合体ゴムの含有量が前記ゴム成分100質量部に対して40~60質量部であり、
前記ゴム成分100質量部に対する、前記チアゾール系の加硫促進剤の含有量が0.0質量部を超え0.9質量部以下であり、
前記チアゾール系の加硫促進剤が、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤を含有し、
前記ゴム成分100質量部に対する、前記2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びメルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤の含有量が0.0質量部を超え0.9質量部以下であり、
前記変性基を有してもよい液状ポリイソプレンの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して3~10質量部である、スチールコード接着用ゴム組成物(ただし、水溶性アンモニウム塩の添加によってマグネシウム含有量が固形天然ゴム重量に対して0.02重量%以下に低減された、恒粘度化剤を固形天然ゴム重量に対して0.001重量%以上含む天然ゴムラテックスを、パルス波を用いた噴霧乾燥法によって乾燥して得られた固形状の低恒粘度化天然ゴム40重量部以上を含む硫黄加硫可能なゴム100重量部を含む組成物を除く)。 - 前記有機酸コバルト塩が、ネオデカン酸ホウ酸コバルトである、請求項1に記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
- 前記有機酸コバルト塩中のコバルトの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して、0.25~0.80質量部である、請求項1又は2に記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
- ロジン類、フェノール樹脂及び塩素化パラフィンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物Bを更に含む、請求項1~3のいずれか1項に記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
- ロジン類と、
フェノール樹脂と、
塩素化パラフィンとを更に含有する、請求項1~3のいずれか1項に記載のスチールコード接着用ゴム組成物。 - 前記液状ポリイソプレンが、変性基を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
- 亜鉛メッキスチールコードを接着させるために使用される、請求項1~6のいずれか1項に記載のスチールコード接着用ゴム組成物。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載のスチールコード接着用ゴム組成物を用いて形成されたコンベヤベルト。
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