JP7464820B2 - Rubber composition for conveyor belt and conveyor belt - 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。 The present invention relates to a rubber composition for conveyor belts and a conveyor belt.
従来、原材料等の搬送物を連続搬送するためにベルトコンベヤが使用されている。ベルトコンベヤは一般的にベルト（コンベヤベルト）をローラ等のような駆動装置で移動又は回転させて搬送物を運搬するため、コンベヤベルトには、耐熱性等が要求される。 Conventionally, belt conveyors are used to continuously transport raw materials and other materials. Belt conveyors generally transport materials by moving or rotating the belt (conveyor belt) with a driving device such as rollers, so the conveyor belt is required to be heat resistant, etc.
例えば、特許文献１には、耐熱性に優れる耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物の提供を目的として、１２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であるエチレン・１－ブテン共重合体と、１２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であり、エチレン含有量が４０～６０質量％であるエチレン・プロピレン共重合体と、を含有し、上記エチレン・１－ブテン共重合体と上記エチレン・プロピレン共重合体との質量比が、１０／９０～９０／１０である、耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物が記載されている。また特許文献１には、上記ゴム組成物が更に可塑剤等を含有することが記載されている（第１表等）。 For example, Patent Document 1 describes a rubber composition for heat-resistant conveyor belts that has excellent heat resistance and contains an ethylene-1-butene copolymer having a Mooney viscosity of 20 or more at 125°C and an ethylene-propylene copolymer having a Mooney viscosity of 20 or more at 125°C and an ethylene content of 40 to 60 mass%, and the mass ratio of the ethylene-1-butene copolymer to the ethylene-propylene copolymer is 10/90 to 90/10. Patent Document 1 also describes that the rubber composition further contains a plasticizer, etc. (Table 1, etc.).
このようななか、本発明者らは特許文献１を参考にして、ゴム成分としての、エチレン・１－ブテン共重合体及びエチレン・プロピレン共重合体と、可塑剤等を含有する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から得られるゴムは、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸び、又は加熱条件下での破断強度が低い場合があることが明らかとなった。 In this situation, the present inventors, referring to Patent Document 1, prepared and evaluated a rubber composition containing an ethylene-1-butene copolymer and an ethylene-propylene copolymer as rubber components, as well as a plasticizer, etc., and found that the rubber obtained from such a rubber composition may have low abrasion resistance after aging, low elongation at break after aging, or low breaking strength under heating conditions.
そこで、本発明は、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸び、及び加熱条件下での破断強度に優れる、コンベヤベルト用ゴム組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸び、及び加熱条件下での破断強度に優れる、コンベヤベルトを提供することも目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a rubber composition for a conveyor belt which is excellent in abrasion resistance after aging, elongation at break after aging, and breaking strength under heating conditions.
Another object of the present invention is to provide a conveyor belt that is excellent in abrasion resistance after aging, elongation at break after aging, and breaking strength under heating conditions.
従来、ゴム組成物にはゴム成分を柔らかくする等のために可塑剤又は軟化剤が使用されるが、可塑剤等がゴム成分と架橋することは考慮されなかった。
これについて、本発明者らは、上記のような機能等を有する化合物がゴム成分とある程度架橋することによって、老化後又は加熱条件下の物性を向上させうると考えた。
Conventionally, plasticizers or softeners have been used in rubber compositions to soften the rubber component, but no consideration has been given to the crosslinking of the plasticizer or the like with the rubber component.
Regarding this, the present inventors considered that the compounds having the above-mentioned functions etc. could improve the physical properties after aging or under heating conditions by crosslinking to a certain extent with the rubber component.
そこで、本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、ゴム成分としての、 １２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であるエチレン・１－ブテン共重合体、及び、
１２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であり、エチレン含有量が４０～６０質量％であり、重量平均分子量が５０，０００以上である、エチレン・プロピレン共重合体１に対して、
エチレン含有量が５０～７０モル％であり、重量平均分子量が５０，０００未満であるエチレン・プロピレン共重合体２を使用することによって、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。
Therefore, the present inventors have conducted intensive research to solve the above problems, and as a result, have discovered that a rubber component is an ethylene/1-butene copolymer having a Mooney viscosity of 20 or more at 125° C.,
For an ethylene-propylene copolymer 1 having a Mooney viscosity at 125° C. of 20 or more, an ethylene content of 40 to 60% by mass, and a weight average molecular weight of 50,000 or more,
The inventors have found that the desired effects can be obtained by using an ethylene-propylene copolymer 2 having an ethylene content of 50 to 70 mol % and a weight average molecular weight of less than 50,000, which has led to the present invention.
The present invention is based on the above findings and has the following specific configuration to solve the above problems.
［１］ １２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であるエチレン・１－ブテン共重合体と、
１２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であり、エチレン含有量が４０～６０質量％であり、重量平均分子量が５０，０００以上である、エチレン・プロピレン共重合体１と、
エチレン含有量が５０～７０モル％であり、重量平均分子量が５０，０００未満であるエチレン・プロピレン共重合体２とを含有し、
上記エチレン・１－ブテン共重合体と上記エチレン・プロピレン共重合体１との質量比が、１０／９０～９０／１０である、コンベヤベルト用ゴム組成物。
［２］ 上記エチレン・１－ブテン共重合体の１２５℃におけるムーニー粘度が、３０以上である、［１］に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
［３］ 上記エチレン・プロピレン共重合体１のエチレン含有量が、４０質量％以上６０質量％未満である、［１］又は［２］に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
［４］ さらに有機過酸化物を含有し、上記有機過酸化物の含有量が、上記エチレン・１－ブテン共重合体と上記エチレン・プロピレン共重合体１との合計１００質量部に対して、０．０１１～０．０２０モル当量である、［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］ 上記エチレン・プロピレン共重合体２の含有量が、上記エチレン・１－ブテン共重合体と上記エチレン・プロピレン共重合体１との合計１００質量部に対して、１～２０質量部である、［１］～［４］のいずれかに記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
［６］ 上記エチレン・プロピレン共重合体２のエチレン含有量が、５０～６０モル％である、［１］～［５］のいずれかに記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
［７］ 上記エチレン・プロピレン共重合体２の重量平均分子量が、３，０００～３０，０００である、［１］～［６］のいずれかに記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
［８］ ［１］～［７］のいずれかに記載のコンベヤベルト用ゴム組成物を用いて作製されたコンベヤベルト。
[1] An ethylene / 1-butene copolymer having a Mooney viscosity at 125 ° C. of 20 or more;
An ethylene-propylene copolymer 1 having a Mooney viscosity at 125° C. of 20 or more, an ethylene content of 40 to 60 mass %, and a weight average molecular weight of 50,000 or more;
and an ethylene-propylene copolymer 2 having an ethylene content of 50 to 70 mol% and a weight average molecular weight of less than 50,000;
A rubber composition for a conveyor belt, wherein the mass ratio of the ethylene/1-butene copolymer to the ethylene/propylene copolymer 1 is 10/90 to 90/10.
[2] The rubber composition for a conveyor belt according to [1], wherein the ethylene/1-butene copolymer has a Mooney viscosity at 125° C. of 30 or more.
[3] The rubber composition for a conveyor belt according to [1] or [2], wherein the ethylene content of the ethylene-propylene copolymer 1 is 40% by mass or more and less than 60% by mass.
[4] The rubber composition for a conveyor belt according to any one of [1] to [3], further comprising an organic peroxide, the content of the organic peroxide being 0.011 to 0.020 molar equivalents per 100 parts by mass of the total of the ethylene-1-butene copolymer and the ethylene-propylene copolymer 1.
[5] The rubber composition for a conveyor belt according to any one of [1] to [4], wherein the content of the ethylene-propylene copolymer 2 is 1 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of the total of the ethylene-1-butene copolymer and the ethylene-propylene copolymer 1.
[6] The rubber composition for a conveyor belt according to any one of [1] to [5], wherein the ethylene-propylene copolymer 2 has an ethylene content of 50 to 60 mol %.
[7] The rubber composition for a conveyor belt according to any one of [1] to [6], wherein the ethylene-propylene copolymer 2 has a weight average molecular weight of 3,000 to 30,000.
[8] A conveyor belt produced using the rubber composition for a conveyor belt according to any one of [1] to [7].
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸び、及び加熱条件下での破断強度に優れる。
本発明のコンベヤベルトは、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸び、及び加熱条件下での破断強度に優れる。
The rubber composition for conveyor belts of the present invention is excellent in abrasion resistance after aging, elongation at break after aging, and breaking strength under heating conditions.
The conveyor belt of the present invention is excellent in abrasion resistance after aging, elongation at break after aging, and breaking strength under heating conditions.
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、本発明において使用される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、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸び、及び加熱条件下での破断強度のうちの少なくとも１つ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。
The present invention will be described in detail below.
In this specification, a numerical range expressed using "to" means a range that includes the numerical values before and after "to" as the lower and upper limits.
In this specification, unless otherwise specified, each component used in the present invention may be used alone or in combination of two or more substances corresponding to that component. When a component contains two or more substances, the content of the component means the total content of the two or more substances.
In the present specification, unless otherwise specified, the method for producing each component is not particularly limited, and may be, for example, a conventionally known method.
In this specification, the effect of the present invention may be said to be superior when at least one of the abrasion resistance after aging, the elongation at break after aging, and the breaking strength under heating conditions is superior.
［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、
１２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であるエチレン・１－ブテン共重合体（所定のＥＢＭ）と、
１２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であり、エチレン含有量が４０～６０質量％であり、重量平均分子量が５０，０００以上である、エチレン・プロピレン共重合体１（ＥＰＭ１）と、
エチレン含有量が５０～７０モル％であり、重量平均分子量が５０，０００未満であるエチレン・プロピレン共重合体２（ＥＰＭ２）とを含有し、
上記エチレン・１－ブテン共重合体と上記エチレン・プロピレン共重合体１との質量比が、１０／９０～９０／１０である、コンベヤベルト用ゴム組成物である。
[Rubber composition for conveyor belt]
The rubber composition for a conveyor belt of the present invention (the composition of the present invention) is
an ethylene/1-butene copolymer (predetermined EBM) having a Mooney viscosity of 20 or more at 125° C.;
Ethylene-propylene copolymer 1 (EPM1) having a Mooney viscosity at 125° C. of 20 or more, an ethylene content of 40 to 60 mass %, and a weight average molecular weight of 50,000 or more;
and an ethylene-propylene copolymer 2 (EPM2) having an ethylene content of 50 to 70 mol% and a weight average molecular weight of less than 50,000;
The rubber composition for conveyor belts has a mass ratio of the ethylene/1-butene copolymer to the ethylene/propylene copolymer 1 of 10/90 to 90/10.
本発明の組成物はこのような構成をとるため、所望の効果が得られるものと考えられる。その理由は明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
本発明の組成物は、エチレン含有量が５０～７０モル％であり、重量平均分子量が５０，０００未満であるエチレン・プロピレン共重合体２（ＥＰＭ２）を含有することによって、老化後の耐摩耗性、及び老化後の破断時伸びに優れると考えられる。
これは、上記エチレン含有量が５０モル％以上であることによって、ＥＰＭ２が有する、エチレンに由来する繰り返し単位における架橋反応が、プロピレンに由来する繰り返し単位における分解反応よりも優位に進行し、ＥＰＭ２が上記所定のＥＢＭ及び／又はＥＰＭ１と架橋すると考えられる。
その一方、上記エチレン含有量が７０モル％以下であることによって、上記架橋反応は、モジュラスに影響しないレベルまでに適度に抑制され、ＥＰＭ２と所定のＥＢＭ及び／又はＥＰＭ１との架橋は、緩やかな状態であると考えられる。
このように、ＥＰＭ２における上記エチレン含有量が特定の範囲であることによって、ＥＰＭ２が上記所定のＥＢＭ及び／又はＥＰＭ１と適度に架橋する結果、得られるゴムの、老化後の耐摩耗性、及び破断時伸びが向上すると考えられる。
また、上記ＥＢＭ、上記ＥＰＭ１を特定の量比で用い、これに対して上記ＥＰＭ２を使用することによって、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸び、及び加熱条件下での破断強度を、高いレベルでバランスさせていると考えられる。
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。
It is believed that the composition of the present invention has the above-mentioned structure and therefore exhibits the desired effects. Although the reason for this is not clear, it is speculated to be as follows.
It is believed that the composition of the present invention is excellent in abrasion resistance after aging and elongation at break after aging because it contains ethylene-propylene copolymer 2 (EPM2) having an ethylene content of 50 to 70 mol % and a weight average molecular weight of less than 50,000.
This is thought to be because, due to the ethylene content being 50 mol % or more, the crosslinking reaction in the repeating units derived from ethylene in EPM2 proceeds more preferentially than the decomposition reaction in the repeating units derived from propylene, and EPM2 crosslinks with the above-mentioned specified EBM and/or EPM1.
On the other hand, by having the ethylene content be 70 mol % or less, the crosslinking reaction is appropriately suppressed to a level that does not affect the modulus, and it is considered that the crosslinking between EPM2 and a specified EBM and/or EPM1 is in a gentle state.
In this way, it is believed that by having the ethylene content in EPM2 fall within a specific range, EPM2 is appropriately crosslinked with the above-mentioned specified EBM and/or EPM1, resulting in improved abrasion resistance and elongation at break after aging of the resulting rubber.
In addition, by using the EBM and the EPM1 in a specific quantitative ratio and by using the EPM2 in combination, it is believed that the abrasion resistance after aging, the elongation at break after aging, and the breaking strength under heating conditions are balanced at a high level.
Each component contained in the composition of the present invention will be described in detail below.
＜＜エチレン・１－ブテン共重合体＞＞
本発明の組成物は、１２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であるエチレン・１－ブテン共重合体を含有する。
本明細書において、上記エチレン・１－ブテン共重合体を「所定のＥＢＭ」と称する場合がある。
所定のＥＢＭは、後述するＥＰＭ１とともに、本発明の組成物において、ゴム成分として含有される。
<<Ethylene/1-butene copolymer>>
The composition of the present invention contains an ethylene/1-butene copolymer having a Mooney viscosity at 125° C. of 20 or more.
In this specification, the ethylene/1-butene copolymer may be referred to as a "predetermined EBM."
The predetermined EBM is contained as a rubber component in the composition of the present invention together with the EPM1 described below.
所定のＥＢＭは、エチレンと１－ブテンとの共重合体である。所定のＥＢＭは、これを構成する繰り返し単位がエチレン及び１－ブテンのみに由来することが好ましい態様の１つとして挙げられる。 The specified EBM is a copolymer of ethylene and 1-butene. In one preferred embodiment, the repeating units constituting the specified EBM are derived only from ethylene and 1-butene.
＜ＥＢＭのムーニー粘度＞
本発明において、所定のＥＢＭの１２５℃におけるムーニー粘度は２０以上である。本発明の組成物が加熱条件下における破断強度が優れる理由の１つとして、所定のＥＢＭの上記ムーニー粘度が上記範囲であることが挙げられる。
<EBM Mooney Viscosity>
In the present invention, the Mooney viscosity of the specified EBM at 125° C. is not less than 20. One of the reasons why the composition of the present invention has excellent breaking strength under heating conditions is that the Mooney viscosity of the specified EBM is in the above range.
所定のＥＢＭの１２５℃におけるムーニー粘度は、本発明の効果（特に加熱条件下での破断強度）がより優れるという理由から、３０以上が好ましく、４０以上がより好ましい。なお、上記ムーニー粘度の上限値は特に限定されないが、本発明の効果（特に加熱条件下での破断強度）がより優れるという理由から、７０以下が好ましく、５５以下がより好ましい。
所定のＥＢＭは、作業上扱いやすく、本発明の効果（特に加熱条件下での破断強度）がより優れるという理由から、例えば－５～＋４０℃の条件下において、固体であることが好ましい。
The Mooney viscosity at 125° C. of a given EBM is preferably 30 or more, and more preferably 40 or more, because the effects of the present invention (particularly the breaking strength under heated conditions) are more excellent. The upper limit of the Mooney viscosity is not particularly limited, but is preferably 70 or less, and more preferably 55 or less, because the effects of the present invention (particularly the breaking strength under heated conditions) are more excellent.
It is preferable that the specified EBM is a solid under conditions of, for example, -5 to +40°C, for the reasons that it is easy to handle in operation and the effects of the present invention (particularly breaking strength under heated conditions) are superior.
本発明において、１２５℃におけるムーニー粘度は、ＪＩＳ Ｋ６３００－１－２００１に準じて、Ｌ形ロータを使用し、予熱時間１分、ロータの回転時間４分、試験温度１２５℃の条件で測定した粘度（ＭＬ1+4、１２５℃）を指す（以下同様）。上記方法によって、所定のＥＢＭの１２５℃におけるムーニー粘度を測定できる。後述する、ＥＰＭ１、ＥＰＭ２の１２５℃におけるムーニー粘度についても同様である。 In the present invention, the Mooney viscosity at 125°C refers to the viscosity (ML1+4, 125°C) measured in accordance with JIS K6300-1-2001 using an L-shaped rotor under conditions of a preheating time of 1 minute, a rotor rotation time of 4 minutes, and a test temperature of 125°C (hereinafter the same). The Mooney viscosity of a given EBM at 125°C can be measured by the above method. The same applies to the Mooney viscosities at 125°C of EPM1 and EPM2 described below.
（ＥＢＭのエチレン含有量）
所定のＥＢＭのエチレン含有量は、特に限定されないが、本発明の効果がより優れるという理由から、１２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であるエチレン・１－ブテン共重合体（所定のＥＢＭ）全量中の６０～９０質量％が好ましく、６５～８５質量％がより好ましい。
本発明において、エチレン・１－ブテン共重合体（所定のＥＢＭ）のエチレン含有量は、ＡＳＴＭ Ｄ ３９００に基づき算出可能である。
(Ethylene content of EBM)
The ethylene content of the predetermined EBM is not particularly limited, but is preferably 60 to 90 mass%, and more preferably 65 to 85 mass%, of the total amount of an ethylene-1-butene copolymer having a Mooney viscosity of 20 or more at 125° C. (predetermined EBM) because the effects of the present invention are more excellent.
In the present invention, the ethylene content of the ethylene/1-butene copolymer (predetermined EBM) can be calculated based on ASTM D 3900.
＜＜エチレン・プロピレン共重合体１＞＞
本発明の組成物は、１２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であり、エチレン含有量が４０～６０質量％であり、重量平均分子量が５０，０００以上である、エチレン・プロピレン共重合体１を含有する。
本明細書において、上記エチレン・プロピレン共重合体１を「ＥＰＭ１」と称する場合がある。
<<Ethylene-propylene copolymer 1>>
The composition of the present invention contains an ethylene-propylene copolymer 1 having a Mooney viscosity at 125° C. of 20 or more, an ethylene content of 40 to 60 mass %, and a weight average molecular weight of 50,000 or more.
In this specification, the ethylene-propylene copolymer 1 may be referred to as "EPM1".
ＥＰＭ１は、エチレンとプロピレンとの共重合体である。ＥＰＭ１は、これを構成する繰り返し単位がエチレン及びプロピレンのみに由来することが好ましい態様の１つとして挙げられる。 EPM1 is a copolymer of ethylene and propylene. One of the preferred embodiments of EPM1 is one in which the repeating units that constitute it are derived only from ethylene and propylene.
＜ＥＰＭ１のムーニー粘度＞
本発明において、ＥＰＭ１の１２５℃におけるムーニー粘度は２０以上である。本発明の組成物が加熱条件下における破断強度が優れる理由の１つとして、ＥＰＭ１の上記ムーニー粘度が上記範囲であることが挙げられる。
<EPM1 Mooney Viscosity>
In the present invention, the Mooney viscosity of EPM1 at 125° C. is not less than 20. One of the reasons why the composition of the present invention has excellent breaking strength under heating conditions is that the Mooney viscosity of EPM1 is in the above range.
ＥＰＭ１の１２５℃におけるムーニー粘度は、２０以上であれば特に限定されないが、本発明の効果（特に加熱条件下での破断強度）がより優れ、耐熱性に優れるという理由から、２５以上がより好ましい。なお、上記ムーニー粘度の上限値は特に限定されないが、本発明の効果（特に加熱条件下での破断強度）がより優れ、耐熱性に優れるという理由から、５０以下が好ましく、４０以下がより好ましい。
ＥＰＭ１は、作業上扱いやすく、本発明の効果（特に加熱条件下での破断強度）がより優れるという理由から、例えば－５～＋４０℃の条件下において、固体であることが好ましい。
The Mooney viscosity of EPM1 at 125°C is not particularly limited as long as it is 20 or more, but in order to obtain better effects of the present invention (particularly breaking strength under heated conditions) and better heat resistance, it is more preferably 25 or more. The upper limit of the Mooney viscosity is not particularly limited, but in order to obtain better effects of the present invention (particularly breaking strength under heated conditions) and better heat resistance, it is preferably 50 or less, and more preferably 40 or less.
It is preferable that EPM1 is a solid under conditions of, for example, -5 to +40°C, because this makes it easier to handle and provides better effects of the present invention (particularly breaking strength under heated conditions).
＜ＥＰＭ１のエチレン含有量＞
本発明において、ＥＰＭ１のエチレン含有量は、４０～６０質量％である。なお、上記ＥＰＭ１のエチレン含有量の基準は、エチレン・プロピレン共重合体１（ＥＰＭ１）全量である。
ＥＰＭ１のエチレン含有量は、本発明の効果がより優れ、耐熱性に優れるという理由から、ＥＰＭ１全量中の、４０質量％以上６０質量％未満が好ましく、４５～５５質量％がより好ましい。
本発明において、エチレン・プロピレン共重合体１のエチレン含有量は、ＡＳＴＭ Ｄ ３９００に基づき算出可能である。
<Ethylene content of EPM1>
In the present invention, the ethylene content of EPM1 is 40 to 60 mass %. The ethylene content of EPM1 is based on the total amount of ethylene-propylene copolymer 1 (EPM1).
The ethylene content of EPM1 is preferably 40% by mass or more and less than 60% by mass, and more preferably 45 to 55% by mass, based on the total amount of EPM1, because this provides better effects of the present invention and provides excellent heat resistance.
In the present invention, the ethylene content of the ethylene-propylene copolymer 1 can be calculated based on ASTM D3900.
＜ＥＰＭ１の重量平均分子量＞
本発明において、ＥＰＭ１の重量平均分子量は５０，０００以上である。
ＥＰＭ１の重量平均分子量は、本発明の効果がより優れるという理由から、１００，０００～４５０，０００が好ましく、２００，０００～３５０，０００がより好ましい。
<Weight average molecular weight of EPM1>
In the present invention, the weight average molecular weight of EPM1 is 50,000 or more.
The weight average molecular weight of EPM1 is preferably from 100,000 to 450,000, and more preferably from 200,000 to 350,000, because the effects of the present invention are more excellent.
本発明において、エチレン・プロピレン共重合体１の重量平均分子量は、以下の条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定により得られる標準ポリスチレン換算値とできる。後述するエチレン・プロピレン共重合体２の重量平均分子量も同様である。
・溶媒：テトラヒドロフラン
・検出器：ＲＩ検出器
In the present invention, the weight average molecular weight of the ethylene-propylene copolymer 1 can be a standard polystyrene-equivalent value obtained by gel permeation chromatography (GPC) measurement under the following conditions. The same applies to the weight average molecular weight of the ethylene-propylene copolymer 2 described below.
Solvent: Tetrahydrofuran Detector: RI detector
＜所定のＥＢＭとＥＰＭ１との質量比＞
本発明において、上記エチレン・１－ブテン共重合体（所定のＥＢＭ）と上記エチレン・プロピレン共重合体１（ＥＰＭ１）との質量比（所定のＥＢＭ／ＥＰＭ１）は、１０／９０～９０／１０である。
上記質量比（所定のＥＢＭ／ＥＰＭ１）は、本発明の効果（特に老化後の破断時伸び）がより優れるという理由から、１５／８５～７０／３０が好ましく、２０／８０～５０／５０がより好ましく、２５／７５～４５／５５が更に好ましく、３５／６５～４５／５５がより更に好ましい。
<Predetermined Mass Ratio of EBM and EPM1>
In the present invention, the mass ratio (predetermined EBM/EPM1) of the ethylene/1-butene copolymer (predetermined EBM) to the ethylene/propylene copolymer 1 (EPM1) is 10/90 to 90/10.
The above mass ratio (predetermined EBM/EPM1) is preferably 15/85 to 70/30, more preferably 20/80 to 50/50, even more preferably 25/75 to 45/55, and even more preferably 35/65 to 45/55, because the effects of the present invention (particularly the elongation at break after aging) are more excellent.
＜＜ＥＰＭ２＞＞
本発明の組成物は、エチレン含有量が５０～７０モル％であり、重量平均分子量が５０，０００未満であるエチレン・プロピレン共重合体２を含有する。
本明細書において、上記エチレン・プロピレン共重合体２を「ＥＰＭ２」と称する場合がある。
本発明において、ＥＰＭ２は、ゴム成分（所定のＥＢＭ及びＥＰＭ１）の硬度又は粘度を低下させつつ、所定のＥＢＭ及び／又はＥＰＭ１と適度に架橋することが考慮されている。
本発明の組成物はＥＰＭ２を含有することによって、本発明の効果が優れる。ＥＰＭ２は、本発明において、特に、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸びに寄与すると考えられる。
<<EPM2>>
The composition of the present invention contains an ethylene-propylene copolymer 2 having an ethylene content of 50 to 70 mol % and a weight average molecular weight of less than 50,000.
In this specification, the ethylene-propylene copolymer 2 may be referred to as "EPM2".
In the present invention, it is considered that EPM2 reduces the hardness or viscosity of the rubber components (predetermined EBM and EPM1) while moderately crosslinking with the predetermined EBM and/or EPM1.
The composition of the present invention exhibits excellent effects by containing EPM 2. In the present invention, EPM 2 is considered to contribute particularly to the abrasion resistance after aging and the elongation at break after aging.
ＥＰＭ２は、エチレンとプロピレンとの共重合体である。ＥＰＭ２は、これを構成する繰り返し単位がエチレン及びプロピレンのみに由来することが好ましい態様の１つとして挙げられる。
ＥＰＭ２は、２３℃条件下において、液状であることが好ましい。
なお、本発明において、ＥＰＭ２は、パラフィンオイルを含まない。
EPM2 is a copolymer of ethylene and propylene, and is one of the preferred embodiments in which the repeating units constituting EPM2 are derived only from ethylene and propylene.
It is preferable that EPM2 is in a liquid state at 23°C.
In the present invention, EPM2 does not contain paraffin oil.
＜ＥＰＭ２のエチレン含有量＞
本発明において、ＥＰＭ２のエチレン含有量は、５０～７０モル％である。なお、上記ＥＰＭ２のエチレン含有量の基準は、エチレン・プロピレン共重合体２（ＥＰＭ２）を構成する繰り返し単位（エチレン又はプロピレンによる繰り返し単位）の総量（モル総量）である。
ＥＰＭ２のエチレン含有量は、本発明の効果がより優れるという理由から、上記総量中の、５０～６５モル％が好ましく、５０～６０モル％がより好ましい。
本発明において、ＥＰＭ２のエチレン含有量は、ＩＲ法（赤外分光法）による分析結果から求めることができる。
<Ethylene content of EPM2>
In the present invention, the ethylene content of EPM2 is 50 to 70 mol %. The ethylene content of EPM2 is based on the total amount (total molar amount) of repeating units (repeating units of ethylene or propylene) constituting ethylene-propylene copolymer 2 (EPM2).
The ethylene content of EPM2 is preferably 50 to 65 mol %, more preferably 50 to 60 mol %, of the total amount, because the effects of the present invention are more excellent.
In the present invention, the ethylene content of EPM2 can be determined from the results of analysis by an IR method (infrared spectroscopy).
＜ＥＰＭ２の重量平均分子量＞
本発明において、ＥＰＭ２の重量平均分子量は５０，０００未満である。
ＥＰＭ２の重量平均分子量は、本発明の効果がより優れるという理由から、３，０００～３０，０００が好ましく、５，０００～２０，０００がより好ましい。
<Weight average molecular weight of EPM2>
In the present invention, the weight average molecular weight of EPM2 is less than 50,000.
The weight average molecular weight of EPM2 is preferably from 3,000 to 30,000, and more preferably from 5,000 to 20,000, because the effects of the present invention are more excellent.
（ＥＰＭ２の含有量）
ＥＰＭ２の含有量は、本発明の効果がより優れるという理由から、上記エチレン・１－ブテン共重合体（所定のＥＢＭ）と上記エチレン・プロピレン共重合体１（ＥＰＭ１）との合計１００質量部に対して、１～２０質量部であることが好ましく、８～１５質量部がより好ましい。
また、ＥＰＭ２の含有量は、本発明の効果により優れ、本発明の効果である、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸び、及び加熱条件下での破断強度を高度なレベルでバランスできるという理由から、上記エチレン・１－ブテン共重合体（所定のＥＢＭ）と上記エチレン・プロピレン共重合体１（ＥＰＭ１）との合計１００質量部に対して、１１～１４質量部であることが好ましい。
(EPM2 Content)
The content of EPM2 is preferably 1 to 20 parts by mass, and more preferably 8 to 15 parts by mass, relative to 100 parts by mass in total of the ethylene-1-butene copolymer (predetermined EBM) and the ethylene-propylene copolymer 1 (EPM1), because this provides better effects of the present invention.
The content of EPM2 is preferably 11 to 14 parts by mass relative to 100 parts by mass of the total of the ethylene-1-butene copolymer (predetermined EBM) and the ethylene-propylene copolymer 1 (EPM1), for the reasons that the effects of the present invention are excellent and that the effects of the present invention, that is, the abrasion resistance after aging, the elongation at break after aging, and the breaking strength under heating conditions, can be balanced at a high level.
（有機過酸化物）
本発明のゴム組成物は、本発明の効果がより優れるという理由から、さらに、有機過酸化物を含有することが好ましい。
上記有機過酸化物は架橋剤として機能することができる。上記有機過酸化物は、所定のＥＢＭ、ＥＰＭ１又はＥＰＭ２が有する、エチレンに由来する繰り返し単位において、ラジカルを発生させ、上記ラジカル同士が反応し、架橋することができる。
本発明のゴム組成物がさらに有機過酸化物を含有する場合、所定のＥＢＭ及び／又はＥＰＭ１とＥＰＭ２とをより適切に架橋させることができる。
(Organic peroxides)
The rubber composition of the present invention preferably further contains an organic peroxide because the effects of the present invention are more excellent.
The organic peroxide can function as a crosslinking agent. The organic peroxide generates radicals in the repeating units derived from ethylene contained in a given EBM, EPM1, or EPM2, and the radicals react with each other to crosslink the resin.
When the rubber composition of the present invention further contains an organic peroxide, a predetermined EBM and/or EPM1 can be crosslinked with EPM2 more appropriately.
上記有機過酸化物としては、特に限定されず、従来公知のものを使用でき、その具体例としては、ジクミルパーオキサイド、ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド、１，３－ビス（ｔ－ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン（商品名「パーカドックス１４－４０」、化薬アクゾ社製）、４，４´－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）バレリック酸ｎ－ブチル、２，５－ジメチル－２，５－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン等が挙げられ、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。 The organic peroxide is not particularly limited, and conventionally known peroxides can be used. Specific examples include dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 1,3-bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene (product name "Perkadox 14-40", manufactured by Kayaku Akzo Co., Ltd.), 4,4'-di(t-butylperoxy)n-butyl valerate, 2,5-dimethyl-2,5-bis(t-butylperoxy)hexane, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
・有機過酸化物の含有量
上記有機過酸化物の含有量は、上記エチレン・１－ブテン共重合体（所定のＥＢＭ）と上記エチレン・プロピレン共重合体１（ＥＰＭ１）との合計１００質量部に対して、０．００７～０．０２４モル当量が好ましく、０．０１１～０．０２０モル当量がより好ましい。
Content of Organic Peroxide The content of the organic peroxide is preferably 0.007 to 0.024 molar equivalents, and more preferably 0.011 to 0.020 molar equivalents, relative to 100 parts by mass of the total of the ethylene-1-butene copolymer (predetermined EBM) and the ethylene-propylene copolymer 1 (EPM1).
（任意成分）
本発明のゴム組成物は、上記各成分のほかに、本発明の目的を損なわない範囲で、カーボンブラック、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、パラフィンオイルのようなオイル、可塑剤、上記有機過酸化物以外の架橋剤（例えばカルボン酸金属塩）等の添加剤を含有できる。これらの添加剤の含有量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜決めることができる。
(Optional ingredients)
In addition to the above-mentioned components, the rubber composition of the present invention may contain additives such as carbon black, zinc oxide, stearic acid, antioxidants, oils such as paraffin oil, plasticizers, crosslinking agents other than the above organic peroxides (e.g., metal carboxylates), etc., within the scope of the present invention. The content of these additives may be appropriately determined within the scope of the present invention.
本発明のゴム組成物の製造は、公知の条件および方法により行うことができる。例えば、上述した各成分を、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を用いて混合することによって、本発明のゴム組成物を製造することができる。 The rubber composition of the present invention can be produced under known conditions and methods. For example, the rubber composition of the present invention can be produced by mixing the above-mentioned components using a Banbury mixer, kneader, roll, etc.
［コンベヤベルト］
次に、本発明のコンベヤベルトについて説明する。
本発明のコンベヤベルトは、本発明の組成物を用いて作製されたコンベヤベルトである。その形状、製造方法等は公知のコンベヤベルトと同様である。
[Conveyor belt]
Next, the conveyor belt of the present invention will be described.
The conveyor belt of the present invention is a conveyor belt produced using the composition of the present invention, and its shape, production method, etc. are the same as those of known conveyor belts.
本発明のコンベヤベルトにおけるいずれの構成部材に本発明の組成物を適用するかは特に制限されない。本発明のコンベヤベルトを構成するゴムのすべて又は一部が本発明の組成物によって形成されていればよい。
本発明の組成物が、上記のとおり、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸び、及び加熱条件下での破断強度に優れることから、本発明のコンベヤベルトは、本発明の組成物を用いて形成されたカバーゴムを有することが好ましい態様の１つとして挙げられる。
There is no particular limitation as to which component of the conveyor belt of the present invention the composition of the present invention is applied, as long as all or a part of the rubber constituting the conveyor belt of the present invention is formed from the composition of the present invention.
As described above, the composition of the present invention is excellent in abrasion resistance after aging, elongation at break after aging, and breaking strength under heating conditions. Therefore, one of the preferable aspects of the conveyor belt of the present invention is that it has a cover rubber formed using the composition of the present invention.
本発明のコンベヤベルトの具体的な構成としては、例えば、下記に示すようなものが挙げられる。なお、本発明のコンベヤベルトは添付の図面に制限されない。 Specific configurations of the conveyor belt of the present invention include, for example, those shown below. Note that the conveyor belt of the present invention is not limited to the attached drawings.
本発明のコンベヤベルトの第１の実施形態を、図１を用いて説明する。
図１は、本発明のコンベヤベルトの一実施形態の断面図である。図１に示すように、本発明のコンベヤベルトの第１の実施形態は、布層１をコートゴム（接着ゴム）２で被覆して芯材層とし、その外周をカバーゴム３でカバーしたコンベヤベルト４である。カバーゴム３は本発明の組成物から形成されることが好ましい。
図１のコンベヤベルト４は、布層１を芯材とするものであり、布層１の積層枚数、カバーゴム３の厚さやベルト幅等は使用目的に応じて適宜決定できる。
布層としては、例えば、ナイロン、ビニロン、ポリエステル等の合成繊維の織布よりなる帆布が挙げられる。
カバーゴム３の厚さＴ１、Ｔ２は通常の場合、１．５～２０ｍｍ程度とできる。
A first embodiment of a conveyor belt according to the present invention will be described with reference to FIG.
Fig. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of a conveyor belt of the present invention. As shown in Fig. 1, the first embodiment of the conveyor belt of the present invention is a conveyor belt 4 in which a fabric layer 1 is covered with a coating rubber (bonded rubber) 2 to form a core layer, and the outer periphery of the core layer is covered with a cover rubber 3. The cover rubber 3 is preferably formed from the composition of the present invention.
The conveyor belt 4 in FIG. 1 has a fabric layer 1 as a core material, and the number of layers of the fabric layer 1, the thickness of the cover rubber 3, the belt width, etc. can be appropriately determined depending on the purpose of use.
The fabric layer may be, for example, canvas made of woven synthetic fibers such as nylon, vinylon, or polyester.
The thicknesses T 1 and T 2 of the cover rubber 3 can usually be set to about 1.5 to 20 mm.
また、コートゴム２は、公知のコンベヤベルトに用いられているコートゴムを使用できる。上記コートゴムとして、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＴ）、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等をゴム成分とするゴム組成物が使用できる。 The coating rubber 2 can be a coating rubber used in known conveyor belts. For example, a rubber composition containing natural rubber (NR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), butadiene rubber (BR), ethylene-propylene rubber (EPT), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), etc. as rubber components can be used as the coating rubber.
次に、本発明のコンベヤベルトの第２の実施形態を、図２を用いて説明する。
図２は、本発明のコンベヤベルトの他の一実施形態の断面図である。
図２に示すように、本発明のコンベヤベルトの第２の実施形態は、スチールコード５をクッションゴム（接着ゴム）６で被覆して芯材層とし、その外周をカバーゴム７でカバーしたコンベヤベルト８である。カバーゴム７は本発明の組成物から形成されることが好ましい。
コンベヤベルト８は、例えば、直径０．２～０．４ｍｍ程度の素線を複数本撚り合わせた直径２．０～９．５ｍｍ程度のスチールコード５を５０～２３０本程度並列させて芯材とすることができる。一般に、コンベヤベルト８の総厚みＴは１０～５０ｍｍ程度とできる。
また、クッションゴム６は、例えば、公知のスチールコンベヤベルトに用いられている亜鉛メッキスチールコードに接着可能な接着ゴムを使用できる。クッションゴムとして、具体的には例えば、天然ゴム（ＮＲ）、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）等をゴム成分とするゴム組成物が使用できる。
Next, a second embodiment of the conveyor belt of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of another embodiment of the conveyor belt of the present invention.
As shown in Fig. 2, the second embodiment of the conveyor belt of the present invention is a conveyor belt 8 in which a steel cord 5 is covered with a cushion rubber (adhesive rubber) 6 to form a core layer, and the outer periphery of the core layer is covered with a cover rubber 7. The cover rubber 7 is preferably formed from the composition of the present invention.
The conveyor belt 8 may have a core material of, for example, about 50 to 230 steel cords 5 each having a diameter of about 2.0 to 9.5 mm, each of which is formed by twisting together a plurality of wires each having a diameter of about 0.2 to 0.4 mm, arranged in parallel. In general, the total thickness T of the conveyor belt 8 may be about 10 to 50 mm.
Also, for example, adhesive rubber that can be adhered to galvanized steel cords used in known steel conveyor belts can be used as the cushion rubber 6. Specifically, for example, a rubber composition containing natural rubber (NR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), butadiene rubber (BR), or the like as a rubber component can be used as the cushion rubber.
本発明のコンベヤベルトは、例えば、常法に従って、芯材となる布層、スチールコード、又は芯材層等を本発明の組成物で成形した未加硫のゴムシート間に介在させ、加熱加圧して加硫することにより容易に製造できる。なお、加硫条件は、通常例えば、１２０～１８０℃前後、０．１～４．９ＭＰａ程度で１０～９０分程度とできる。 The conveyor belt of the present invention can be easily manufactured, for example, by interposing a fabric layer, steel cord, or core layer, etc., which will serve as the core material, between unvulcanized rubber sheets formed from the composition of the present invention, and vulcanizing the material by applying heat and pressure, according to a conventional method. The vulcanization conditions are usually, for example, about 120 to 180°C, about 0.1 to 4.9 MPa, and about 10 to 90 minutes.
本発明のコンベヤベルトは、上述した本発明の組成物を用いて作製されるので、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸び、及び加熱条件下での破断強度が優れる。 The conveyor belt of the present invention is produced using the above-mentioned composition of the present invention, and therefore has excellent abrasion resistance after aging, elongation at break after aging, and breaking strength under heating conditions.
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。 The present invention will be specifically explained below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.
＜＜組成物の製造＞＞
下記第１表の各成分を同表に示す組成（架橋剤１以外は質量部）で用いて、これらをバンバリーミキサーで混合し、各組成物を製造した。なお、架橋剤１の量は、比較ＥＢＭ１又はＥＢＭ２と、ＥＰＭ１－１又は比較ＥＰＭ－１との合計１００質量部に対する、モル当量である。
<<Production of Composition>>
Each composition was prepared by mixing the components in Table 1 below in the composition shown in the same table (parts by mass except for Crosslinker 1) in a Banbury mixer. The amount of Crosslinker 1 is the molar equivalent with respect to the total of 100 parts by mass of Comparative EBM1 or EBM2 and EPM1-1 or Comparative EPM-1.
＜＜評価＞＞
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。
<<Evaluation>>
The compositions thus prepared were subjected to the following evaluations, and the results are shown in Table 1.
＜老化後の耐摩耗性＞
・初期加硫試験体の作製
上記のとおり得られた各組成物を１６０℃のプレス成型機を用い、面圧３．０ＭＰａの圧力下で４５分間加硫して、直径１６ｍｍ、厚さ６ｍｍの初期加硫試験体を作製した。
<Wear resistance after aging>
Preparation of Initially Vulcanized Test Specimens Each composition obtained as described above was vulcanized for 45 minutes using a press molding machine at 160° C. under a surface pressure of 3.0 MPa to prepare initially vulcanized test specimens having a diameter of 16 mm and a thickness of 6 mm.
・老化試験
上記のとおり得られた各初期加硫試験体を１８０℃の条件下に３３６時間置く老化試験を行った。老化試験後に得られたサンプルを、「老化後加硫試験体」と称する。
Aging test An aging test was carried out by placing each of the initially vulcanized test specimens obtained as described above for 336 hours under the condition of 180° C. The sample obtained after the aging test is referred to as a "vulcanized test specimen after aging."
・摩耗試験
上記のとおり得られた各老化後加硫試験体を耐摩耗性評価用サンプルとして用いて、ＪＩＳ Ｋ６２６４－２：２００５に準拠して、ＤＩＮ摩耗試験機を用いて２３℃条件下で摩耗試験を行い、摩耗量［ｍｍ3］を測定した。
結果を、第１表の「老化（１８０℃×３３６ｈｒ後）ＤＩＮ摩耗性」欄に示す。
Abrasion Test Each of the aged and vulcanized test specimens obtained as described above was used as a sample for evaluating abrasion resistance, and an abrasion test was carried out at 23°C using a DIN abrasion tester in accordance with JIS K6264-2:2005 to measure the amount of abrasion [ mm3 ].
The results are shown in Table 1 in the column "Aging (after 180° C.×336 hr) DIN abrasion properties."
・評価基準
本発明において、上記摩耗量が１６０ｍｍ3未満であった場合、老化後の耐摩耗性に優れると評価した。上記摩耗量が少ないほうが、老化後の耐摩耗性により優れる。
上記摩耗量が１６０ｍｍ3以上であった場合、老化後の耐摩耗性に劣ると評価した。
Evaluation Criteria In the present invention, when the wear amount was less than 160 mm3 , the wear resistance after aging was evaluated as excellent. The smaller the wear amount, the more excellent the wear resistance after aging.
When the wear amount was 160 mm3 or more, the wear resistance after aging was evaluated as poor.
＜引張物性評価用サンプルの調製＞
・初期の引張物性評価用サンプル
上記のとおり得られた各組成物を１６０℃のプレス成型機を用い、面圧３．０ＭＰａの圧力下で４５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き、初期の引張物性評価用サンプルを得た。
<Preparation of samples for evaluating tensile properties>
Each composition obtained as described above was vulcanized for 45 minutes under a surface pressure of 3.0 MPa using a press molding machine at 160° C. to prepare a vulcanized sheet having a thickness of 2 mm. A JIS No. 3 dumbbell-shaped test piece was punched out from this sheet to obtain a sample for evaluating initial tensile properties.
・老化（１８０℃×３３６時間）後の引張物性評価用サンプル
上記のとおり得られた初期の各引張物性評価用サンプルを１８０℃の条件下に３３６時間置く老化試験を行った。老化試験後に得られたサンプルを、「老化後の引張物性評価用サンプル」と称する。
- Samples for evaluating tensile properties after aging (180°C x 336 hours) An aging test was performed by placing each of the initial samples for evaluating tensile properties obtained as described above for 336 hours under the condition of 180°C. The samples obtained after the aging test are referred to as "samples for evaluating tensile properties after aging".
＜引張試験１：老化後の破断時伸びの評価＞
・老化（１８０℃×３３６時間）後の破断時伸び（ＥＢ）
上記のとおり得られた各老化後の引張物性評価用サンプルについて、２３℃条件下において、引張速度５００ｍｍ／分での引張試験をＪＩＳ Ｋ６２５１：２０１７に準拠して行い、老化後の破断時伸び（ＥＢ、単位％）を測定した。
結果を、第１表の「老化（１８０℃×３３６ｈｒ後）破断時伸び ＥＢ」欄に示す。
本発明において、上記ＥＢが２６０％以上であった場合、老化後の破断時伸びが優れた、と評価した。上記ＥＢが２６０％より大きいほど、老化後の破断時伸びがより優れる。
上記ＥＢが２６０％未満であった場合、老化後の破断時伸びが悪かった、と評価した。
<Tensile test 1: Evaluation of elongation at break after aging>
Elongation at break (EB) after aging (180°C x 336 hours)
For each sample for evaluating tensile properties after aging obtained as described above, a tensile test was performed at 23° C. and a tensile speed of 500 mm/min in accordance with JIS K6251:2017 to measure the elongation at break (EB, unit: %) after aging.
The results are shown in Table 1 in the column "Aging (after 180° C.×336 hr) elongation at break EB."
In the present invention, when the EB was 260% or more, the elongation at break after aging was evaluated as excellent. The greater the EB, the better the elongation at break after aging.
When the EB was less than 260%, it was evaluated that the elongation at break after aging was poor.
＜引張試験２：加熱条件下での破断強度の評価＞
・室温又は加熱条件下での破断強度
上記のとおり得られた各初期の引張物性評価用サンプルについて、２３℃又は１５０℃条件下において、引張速度５００ｍｍ／分での引張試験をＪＩＳ Ｋ６２５１：２０１７に準拠して行い、破断強度（ＴＢ、単位ＭＰａ）を測定した。
第１表において、２３℃条件下における破断強度の結果を「ＴＢ＠２３℃」欄に示し、１５０℃条件下における破断強度の結果を「ＴＢ＠１５０℃」欄に示す。
<Tensile test 2: Evaluation of breaking strength under heating conditions>
Breaking strength at room temperature or under heated conditions For each of the initial tensile property evaluation samples obtained as described above, a tensile test was performed at a tensile speed of 500 mm/min at 23°C or 150°C in accordance with JIS K6251:2017 to measure the breaking strength (TB, unit: MPa).
In Table 1, the results of the breaking strength at 23° C. are shown in the column "TB@23° C.", and the results of the breaking strength at 150° C. are shown in the column "TB@150° C.".
・加熱条件下での破断強度の評価
本発明において、加熱条件下での破断強度を、上記ＴＢ＠１５０℃で評価した。
本発明において、ＴＢ＠１５０℃の結果が４．０ＭＰａ以上であった場合、加熱条件下での破断強度が優れたと評価した。上記ＴＢ＠１５０℃が４．０ＭＰａより大きいほど加熱条件下での破断強度がより優れる。
ＴＢ＠１５０℃の結果が４．０ＭＰａ未満であった場合、加熱条件下での破断強度が悪かったと評価した。
Evaluation of Breaking Strength Under Heated Conditions In the present invention, the breaking strength under heated conditions was evaluated at the above TB@150°C.
In the present invention, when the result of TB@150°C is 4.0 MPa or more, the breaking strength under the heating condition is evaluated as excellent. The breaking strength under the heating condition is more excellent as the TB@150°C is greater than 4.0 MPa.
If the TB@150°C result was less than 4.0 MPa, the breaking strength under the heating conditions was evaluated as poor.
・ΔＴＢ（ＴＢの変化率［％］）
上記のとおり測定された、２３℃又は１５０℃条件下で測定されたＴＢの値を下記式に当てはめて、ＴＢの変化率［％］を求めた。結果を第１表の「ΔＴＢ」欄に示す。
ＴＢの変化率（％）＝｛（（１５０℃条件下で測定されたＴＢ）－（２３℃条件下で測定されたＴＢ））／（２３℃条件下で測定されたＴＢ）｝×１００
本発明において、上記ＴＢの変化率の値が０％に近いほど耐熱性に優れ、好ましい。
・ΔTB (rate of change in TB [%])
The TB values measured as described above under conditions of 23° C. or 150° C. were applied to the following formula to determine the rate of change in TB [%]. The results are shown in the “ΔTB” column of Table 1.
TB change rate (%)={(TB measured at 150° C.)−(TB measured at 23° C.)/(TB measured at 23° C.)}×100
In the present invention, the closer the TB change rate is to 0%, the more excellent the heat resistance is, which is preferable.
第１表に示した各成分の詳細は以下のとおりである。
・比較ＥＢＭ１：１２５℃におけるムーニー粘度が１９であり、エチレン含有量が７４質量％であるエチレン・１－ブテン共重合体。商品名「Ｅｎｇａｇｅ ７４６７」（ダウケミカル社製）
Details of each component shown in Table 1 are as follows.
Comparative EBM1: An ethylene/1-butene copolymer having a Mooney viscosity of 19 at 125° C. and an ethylene content of 74% by mass. Product name: “Engage 7467” (manufactured by The Dow Chemical Company)
・ＥＢＭ２：１２５℃におけるムーニー粘度が４７であり、エチレン含有量が７４質量％である、エチレン・１－ブテン共重合体。商品名「Ｅｎｇａｇｅ ７４８７」（ダウケミカル社製）。上記ＥＢＭ２は、１２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であるエチレン・１－ブテン共重合体なので、本発明における所定のＥＢＭに該当する。－５～＋４０℃の条件下において固体である。 EBM2: An ethylene-1-butene copolymer with a Mooney viscosity of 47 at 125°C and an ethylene content of 74% by mass. Product name: "Engage 7487" (manufactured by The Dow Chemical Company). The above EBM2 is an ethylene-1-butene copolymer with a Mooney viscosity of 20 or more at 125°C, and therefore corresponds to the specified EBM of the present invention. It is solid under conditions of -5 to +40°C.
・ＥＰＭ１－１：１２５℃におけるムーニー粘度が２６であり、エチレン含有量が５２質量％であり、重量平均分子量が３１０，０００である、エチレン・プロピレン共重合体。商品名「ＫＥＰ－１１０」（ＫＵＭＨＯ ＰＯＬＹＣＨＥＭ社製）。上記ＥＰＭ１－１は、１２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であり、エチレン含有量が４０～６０質量％であり、重量平均分子量が５０，０００以上である、エチレン・プロピレン共重合体に該当するので、本発明におけるエチレン・プロピレン共重合体１に該当する。－５～＋４０℃の条件下において固体である。 EPM1-1: An ethylene-propylene copolymer having a Mooney viscosity of 26 at 125°C, an ethylene content of 52% by mass, and a weight-average molecular weight of 310,000. Product name: "KEP-110" (manufactured by Kumho Polychem). The above EPM1-1 corresponds to an ethylene-propylene copolymer having a Mooney viscosity of 20 or more at 125°C, an ethylene content of 40 to 60% by mass, and a weight-average molecular weight of 50,000 or more, and therefore corresponds to ethylene-propylene copolymer 1 in the present invention. It is solid under conditions of -5 to +40°C.
・比較ＥＰＭ－１：１２５℃におけるムーニー粘度が４２であり、エチレン含有量が６５質量％であり、重量平均分子量が２４０，０００であるエチレン・プロピレン共重合体。商品名「ＶＩＳＴＡＬＯＮ ７０６」（Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製）。上記比較ＥＰＭ－１は、エチレン含有量が４０～６０質量％ではないのでエチレン・プロピレン共重合体１に該当しない。また、上記比較ＥＰＭ－１は、重量平均分子量が５０，０００以上なので、エチレン・プロピレン共重合体２に該当しない。 Comparative EPM-1: An ethylene-propylene copolymer with a Mooney viscosity of 42 at 125°C, an ethylene content of 65% by mass, and a weight-average molecular weight of 240,000. Product name: "VISTALON 706" (manufactured by Exxon Mobil Chemical). The above comparative EPM-1 does not fall under ethylene-propylene copolymer 1 because the ethylene content is not 40-60% by mass. In addition, the above comparative EPM-1 does not fall under ethylene-propylene copolymer 2 because the weight-average molecular weight is 50,000 or more.
・比較ＥＰＭ－２：液状ゴム＠２３℃。商品名「ＴＲＩＬＥＮＥ ＣＰ－１１００」（Ｌｉｏｎ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ社製）。エチレン含有量が４３モル％であり、重量平均分子量が１１，６００であるエチレン・プロピレン共重合体。比較ＥＰＭ－２は、エチレン含有量が５０～７０モル％ではないので、エチレン・プロピレン共重合体２に該当しない。また、比較ＥＰＭ－２は、重量平均分子量が５０，０００以上ではないのでエチレン・プロピレン共重合体１に該当しない。 Comparative EPM-2: Liquid rubber @ 23°C. Product name: "TRILENE CP-1100" (manufactured by Lion Elastomers). An ethylene-propylene copolymer with an ethylene content of 43 mol% and a weight-average molecular weight of 11,600. Comparative EPM-2 does not fall under Ethylene-propylene Copolymer 2 because its ethylene content is not 50-70 mol%. Comparative EPM-2 also does not fall under Ethylene-propylene Copolymer 1 because its weight-average molecular weight is not 50,000 or more.
・ＥＰＭ２－１：液状ゴム＠２３℃。商品名「ルーカント ＨＣ－２０００」（三井化学社製）。エチレン含有量が５３モル％であり、プロピレン含有量が４７モル％であり、重量平均分子量が１３，０００であるエチレン・プロピレン共重合体。ＥＰＭ２－１は、エチレン含有量が５０～７０モル％であり、重量平均分子量が５０，０００未満であるエチレン・プロピレン共重合体エチレン・プロピレン共重合体なので、本発明におけるエチレン・プロピレン共重合体２に該当する。－５～＋４０℃の条件下において液状である。 EPM2-1: Liquid rubber @ 23°C. Product name: "Lucant HC-2000" (manufactured by Mitsui Chemicals). An ethylene-propylene copolymer with an ethylene content of 53 mol%, a propylene content of 47 mol%, and a weight average molecular weight of 13,000. EPM2-1 is an ethylene-propylene copolymer with an ethylene content of 50-70 mol% and a weight average molecular weight of less than 50,000, so it corresponds to ethylene-propylene copolymer 2 in this invention. It is liquid under conditions of -5 to +40°C.
・比較ＥＰＭ－３：液状ゴム＠２３℃。商品名「ルーカント ＨＣ－３０００Ｘ」（三井化学社製）。エチレン含有量が７３モル％であり、プロピレン含有量が２７モル％であり、重量平均分子量が１４，０００であるエチレン・プロピレン共重合体。比較ＥＰＭ－３は、エチレン含有量が５０～７０モル％ではないので、エチレン・プロピレン共重合体２に該当しない。比較ＥＰＭ－３は、重量平均分子量が５０，０００以上ではないのでエチレン・プロピレン共重合体１に該当しない。 ・Comparative EPM-3: Liquid rubber @ 23°C. Product name: "LUCANT HC-3000X" (manufactured by Mitsui Chemicals). An ethylene-propylene copolymer with an ethylene content of 73 mol%, a propylene content of 27 mol%, and a weight-average molecular weight of 14,000. Comparative EPM-3 does not fall under Ethylene-propylene Copolymer 2 because its ethylene content is not 50-70 mol%. Comparative EPM-3 does not fall under Ethylene-propylene Copolymer 1 because its weight-average molecular weight is not 50,000 or more.
・カーボンブラック：商品名「ニテロン＃３００」（新日化カーボン社製）
・酸化亜鉛：商品名「酸化亜鉛３種」（正同化学工業社製）酸化亜鉛
・ステアリン酸：商品名「ステアリン酸５０Ｓ」（千葉脂肪酸社製）
・老化防止剤１：商品名「ノクラックＭＭＢ」（大内新興化学工業社製）
・老化防止剤２：商品名「ノンフレックスＬＡＳ－Ｐ」（精工化学社製）
・オイル：商品名「ＳＵＮＰＡＲ ２２８０」（日本サン石油社製）パラフィンオイル
Carbon black: Product name "Niteron #300" (manufactured by Shin-Nichika Carbon Co., Ltd.)
Zinc oxide: Product name "Zinc Oxide 3 Types" (manufactured by Seido Chemical Industry Co., Ltd.) Zinc oxide Stearic acid: Product name "Stearic Acid 50S" (manufactured by Chiba Fatty Acid Co., Ltd.)
Anti-aging agent 1: Product name "Nocrac MMB" (manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.)
Anti-aging agent 2: Product name "Nonflex LAS-P" (manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.)
Oil: Paraffin oil (product name: SUNPAR 2280, manufactured by Nippon Sun Oil Co., Ltd.)
・架橋剤１：商品名「パーカドックス１４－４０」（化薬アクゾ社製）有機過酸化物
・架橋剤２：商品名「ハイクロスＧＴ」（精工化学社製）カルボン酸金属塩
Crosslinking agent 1: Trade name "Percadox 14-40" (manufactured by Kayaku Akzo Co., Ltd.) organic peroxide Crosslinking agent 2: Trade name "Hi-Cross GT" (manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.) carboxylate metal salt
第１表に示す結果から明らかなように、ＥＰＭ２を含有せず、代わりにエチレン含有量が５０モル％よりも低い比較ＥＰＭ－２を含有する比較例１は、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸びが悪かった。
所定のＥＢＭを含有しない比較例２は、老化後の耐摩耗性が悪かった。
ＥＰＭ２を含有しない比較例３は、老化後の破断時伸びが悪かった。
所定のＥＢＭを含有せず、代わりにムーニー粘度が２０未満の比較ＥＢＭ１を含有する比較例４、５は、老化後の耐摩耗性及び加熱条件下における破断強度のうちの少なくともいずれかが悪かった。
ＥＰＭ２を含有せず、代わりにエチレン含有量が７０モル％を超える比較ＥＰＭ－３を含有する比較例６は、老化後の破断時伸びが悪かった。
所定のＥＰＭ１を含有せず、代わりにエチレン含有量が６０質量％を超える比較ＥＰＭ－１を含有する比較例７、８は、加熱条件下における破断強度が悪かった。なお、比較例８は、所定のＥＰＭ２を含有せず、代わりにエチレン含有量が７０モル％を超える比較ＥＰＭ－３を含有した。
As is clear from the results shown in Table 1, Comparative Example 1, which did not contain EPM2 but contained Comparative EPM-2 having an ethylene content of less than 50 mol%, had poor abrasion resistance after aging and elongation at break after aging.
Comparative Example 2, which did not contain the specified EBM, had poor wear resistance after aging.
Comparative Example 3, which did not contain EPM2, had poor elongation at break after aging.
Comparative Examples 4 and 5, which did not contain a specific EBM but instead contained comparative EBM 1 having a Mooney viscosity of less than 20, were poor in at least one of the abrasion resistance after aging and the breaking strength under heating conditions.
Comparative Example 6, which did not contain EPM2 but instead contained Comparative EPM-3 with an ethylene content of over 70 mole %, had poor elongation at break after aging.
Comparative Examples 7 and 8, which did not contain the specified EPM1 but contained Comparative EPM-1 having an ethylene content of more than 60 mass%, had poor breaking strength under heating conditions. Comparative Example 8 did not contain the specified EPM2 but contained Comparative EPM-3 having an ethylene content of more than 70 mol% instead.
これに対して、本発明の組成物は、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸び、及び加熱条件下における破断強度が優れた。 In contrast, the composition of the present invention has excellent abrasion resistance after aging, elongation at break after aging, and breaking strength under heating conditions.
比較例１と実施例１を比較すると、実施例１は、ＥＰＭ２を含有せず、代わりにエチレン含有量が５０モル％よりも低い比較ＥＰＭ－２を含有する比較例１よりも、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸び等が優れた。
実施例３と比較例６を比較すると、実施例３は、ＥＰＭ２を含有せず、代わりにエチレン含有量が７０モル％を超える比較ＥＰＭ－３を含有する比較例６よりも、老化後の破断時伸びが優れた。
上記の結果から、ＥＰＭ２のエチレン含有量を所定の範囲にすることによって、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸びが優れ、老化後の耐摩耗性、老化後の破断時伸び、及び加熱条件下における破断強度を高いレベルでバランスできることが分かる。
Comparing Comparative Example 1 with Example 1, Example 1 was superior in abrasion resistance after aging, elongation at break after aging, etc. to Comparative Example 1 which did not contain EPM2 but contained Comparative EPM-2 having an ethylene content of less than 50 mol% instead.
Comparing Example 3 and Comparative Example 6, Example 3 had better elongation at break after aging than Comparative Example 6, which did not contain EPM2 but instead contained Comparative EPM-3 having an ethylene content of more than 70 mol %.
From the above results, it can be seen that by setting the ethylene content of EPM2 within a predetermined range, the abrasion resistance after aging and the elongation at break after aging are excellent, and the abrasion resistance after aging, the elongation at break after aging, and the breaking strength under heating conditions can be balanced at a high level.
１：布層
２：コートゴム
３，７：カバーゴム
４，８：コンベヤベルト
５：スチールコード
６：クッションゴム
1: Fabric layer 2: Coating rubber 3, 7: Cover rubber 4, 8: Conveyor belt 5: Steel cord 6: Cushion rubber
Claims (8)
１２５℃におけるムーニー粘度が２０以上５０以下であり、エチレン含有量が４０～６０質量％であり、重量平均分子量が５０，０００～４５０，０００である、エチレン・プロピレン共重合体１と、
エチレン含有量が５０～７０モル％であり、重量平均分子量が３，０００以上５０，０００未満であるエチレン・プロピレン共重合体２とを含有し、
前記エチレン・１－ブテン共重合体と前記エチレン・プロピレン共重合体１との質量比が、１０／９０～９０／１０である、コンベヤベルト用ゴム組成物。 an ethylene/1-butene copolymer having a Mooney viscosity at 125° C. of 20 or more and 70 or less ;
an ethylene-propylene copolymer 1 having a Mooney viscosity at 125°C of 20 or more and 50 or less , an ethylene content of 40 to 60 mass%, and a weight average molecular weight of 50,000 to 450,000 ;
and an ethylene-propylene copolymer 2 having an ethylene content of 50 to 70 mol% and a weight average molecular weight of 3,000 or more and less than 50,000,
A rubber composition for a conveyor belt, wherein a mass ratio of the ethylene/1-butene copolymer to the ethylene/propylene copolymer 1 is 10/90 to 90/10.
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