特許 5854095 耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物および耐熱コンベヤベルト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5854095

(24)【登録日】2015年12月18日

(45)【発行日】2016年2月9日

(54)【発明の名称】耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物および耐熱コンベヤベルト

(51)【国際特許分類】

   C08L 23/08 20060101AFI20160120BHJP

   C08L 23/16 20060101ALI20160120BHJP

   C08K 5/14 20060101ALI20160120BHJP

   B65G 15/32 20060101ALI20160120BHJP

【ＦＩ】

   C08L23/08

   C08L23/16

   C08K5/14

   B65G15/32

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-152133(P2014-152133)

(22)【出願日】2014年7月25日

【審査請求日】2015年7月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080159

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 望稔

(74)【代理人】

【識別番号】100090217

【弁理士】

【氏名又は名称】三和 晴子

(74)【代理人】

【識別番号】100152984

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 秀明

(74)【代理人】

【識別番号】100148080

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 史生

(72)【発明者】

【氏名】鄒 徳慶

【審査官】 岡▲崎▼ 忠

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１７８９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１６９８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１６８２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０５９９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０３５０４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｌ ２３／００−２３／３６

Ｂ６５Ｇ １５／００−１５／６４

Ｃ０８Ｋ ５／００−５／５９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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質量％以上６０質量％未満であるエチレン・プロピレン共重合体と、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。

【請求項2】

前記エチレン・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、請求項１に記載の耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物。

【請求項3】

さらに有機過酸化物を含有し、前記有機過酸化物の含有量が、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との合計１００質量部に対して、０．０１１〜０．０２０モル当量である、請求項１または２に記載の耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１項に記載の耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物を用いる耐熱コンベヤベルト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物および耐熱コンベヤベルトに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１の［請求項１］には「融点４０℃以下のエチレン・α−オレフィン共重合体を含有する、耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物」が記載され、同［請求項２］には「エチレン含有量６０〜８０質量％のエチレン・プロピレン共重合体をさらに含有」することが記載され、同［請求項３］には「前記エチレン・α−オレフィン共重合体が、融点４０℃以下のエチレン・１−ブテン共重合体である」ことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１７８９１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明者は、特許文献１に記載された耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物について検討を行ったところ、耐熱性が不十分であることが明らかとなった。具体的には、１５０℃での引張強さ（Ｔ_B）が小さかったり、室温での引張強さと１５０℃での引張強さとの変化率（ΔＴ_B）が大きかったりした。

【0005】

本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、耐熱性に優れる耐熱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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、エチレン・１−ブテン共重合体のムーニー粘度を高くし、かつ、エチレン・プロピレン共重合体のエチレン含有量を少なくすることで、耐熱性が良化することを見出し、本発明を完成させた。

【0007】

すなわち、本発明は、以下の（１）〜（４）を提供する。
（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以上６０質量未満％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。
（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、上記（１）に記載の耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物。
（３）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との合計１００質量部に対して、０．０１１〜０．０２０モル当量である、上記（１）または（２）に記載の耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物。
（４）上記（１）ないし（３）のいずれか１に記載の耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物を用いる耐熱コンベヤベルト。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、耐熱性に優れる耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の耐熱コンベヤベルトの一実施形態の断面図である。

【図2】本発明の耐熱コンベヤベルトの他の一実施形態の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物、および、本発明の耐熱コンベヤベルトについて説明する。
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。

【0011】

［耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物］
本発明の耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物（以下、単に「本発明のゴム組成物」ともいう。）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である。

【0012】

本発明のゴム組成物は、上記構成を採用することにより、耐熱性に優れる。
この理由は明らかではないが、ムーニー粘度が高いエチレン・１−ブテン共重合体と、エチレン含有量が少ないエチレン・プロピレン共重合体とを併用することで、加硫（架橋）後の熱時物性が最適化されるためと考えられる。もっともこのメカニズムは推定であり、これ以外のメカニズムであっても本発明の範囲内とする。
以下、本発明のゴム組成物に含有される各成分について説明する。

【0013】

〔エチレン・１−ブテン共重合体〕
本発明のゴム組成物は、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（ＥＢＭ）を含有する。

【0014】

上記エチレン・１−ブテン共重合体（ＥＢＭ）の１２５℃におけるムーニー粘度は、耐熱性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、上限値は特に限定されないが、７０以下が好ましく、５５以下がより好ましい。

【0015】

なお、１２５℃におけるムーニー粘度とは、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℃）のことである（以下、同様）。

【0016】

上記エチレン・１−ブテン共重合体（ＥＢＭ）のエチレン含有量は、特に限定されないが、６０〜９０質量％が好ましく、６５〜８５質量％がより好ましい。

【0017】

上記エチレン・１−ブテン共重合体（ＥＢＭ）としては、市販品を用いることができ、その具体例としては、１２５℃におけるムーニー粘度が４７であるエチレン・１−ブテン共重合体（商品名「Ｅｎｇａｇｅ ７４８７」）等が挙げられる。
なお、特許文献１の段落［００３８］に記載されているエチレン・１−ブテン共重合体（商品名「Ｅｎｇａｇｅ ７４６７」）の１２５℃におけるムーニー粘度は１９である。

【0018】

〔エチレン・プロピレン共重合体〕
本発明のゴム組成物は、上記エチレン・１−ブテン共重合体（ＥＢＭ）のほかに、さらに、１２５℃におけるムーニー粘度が２０以上であり、かつ、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（ＥＰＭ）を含有する。

【0019】

上記エチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）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、２５以上がより好ましい。なお、上限値は特に限定されないが、５０以下が好ましく、４０以下がより好ましい。

【0020】

上記エチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）のエチレン含有量は、耐熱性がより優れるという理由から、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。

【0021】

上記エチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）としては、市販品を用いることができ、その具体例としては、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％であるエチレン・プロピレン共重合体（商品名「ＫＥＰ−１１０」）等が挙げられる。
なお、特許文献１の段落［００３８］に記載されているエチレン・プロピレン共重合体（商品名「ＶＩＳＴＡＬＯＮ ７０６」）の１２５℃におけるムーニー粘度は４２であり、エチレン含有量は６５質量％である。

【0022】

〈質量比〉
上記エチレン・１−ブテン共重合体（ＥＢＭ）と上記エチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）との質量比（ＥＢＭ／ＥＰＭ）は、１０／９０〜９０／１０であり、１５／８５〜７０／３０が好ましく、２０／８０〜５０／５０がより好ましい。

【0023】

〔有機過酸化物〕
本発明のゴム組成物は、さらに、架橋剤として、有機過酸化物を含有してもよい。
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、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。
上記有機過酸化物の含有量は、特に限定されないが、上記エチレン・１−ブテン共重合体（ＥＢＭ）と上記エチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）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。

【0024】

上記有機過酸化物としては、市販品を用いることができ、その具体例としては、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）等が挙げられる。

【0025】

〔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、一般的に用いられるカーボンブラック、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、オイル、可塑剤、上述した有機過酸化物以外の架橋剤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。

【0026】

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、本発明のゴム組成物は、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で製造できる。

【0027】

［耐熱コンベヤベルト］
次に、本発明の耐熱コンベヤベルトについて説明する。
本発明の耐熱コンベヤベルトは、本発明のゴム組成物を用いた耐熱コンベヤベルトである。その形状、製造方法等は公知の耐熱コンベヤベルトと同様である。
本発明の耐熱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。

【0028】

本発明の耐熱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、本発明の耐熱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、本発明の耐熱コンベヤベルトの第１の実施形態は、帆布１をコートゴム（接着ゴム）２で被覆して芯材層とし、その外周を上述した本発明のゴム組成物からなるカバーゴム３でカバーした耐熱コンベヤベルト４である。
図１の耐熱コンベヤベルト４は、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１を芯材とするものであり、帆布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されるが、カバーゴム３の厚さＴ_１、Ｔ_２は通常の場合、１．５〜２０ｍｍ程度とされる。

【0029】

また、コートゴム２は、公知の耐熱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、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。

【0030】

次に、本発明の耐熱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、本発明の耐熱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、本発明の耐熱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、その外周を上述した本発明のゴム組成物からなるカバーゴム７でカバーした耐熱コンベヤベルト８である。
図２の耐熱コンベヤベルト８は、直径０．２〜０．４ｍｍ程度の素線を複数本撚り合わせて直径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ものであり、一般に、耐熱コンベヤベルト８の総厚みＴは１０〜５０ｍｍ程度とされる。
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、具体的には、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。

【0031】

このような耐熱コンベヤベルトは、常法に従って、芯材となる帆布やスチールコードを本発明のゴム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１２０〜１８０℃前後、０．１〜４．９ＭＰａ程度で１０〜９０分程度である。

【0032】

本発明の耐熱コンベヤベルトは、上述した本発明のゴム組成物を用いているので、耐熱性等に優れる。

【実施例】

【0033】

以下に実施例を挙げ、本発明のゴム組成物についてさらに説明する。なお、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0034】

［ゴム組成物の調製］
下記第１表に示す各成分を、下記第１表に示す組成（架橋剤１のみモル当量、その他の成分は質量部）で配合し、各耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物（以下、単に「ゴム組成物」という）を調製した。
具体的には、まず、下記第１表に示す成分のうち架橋剤１および架橋剤２を除く成分をバンバリーミキサー（３．４リットル）で５分間混練し、１６０℃に達したときに放出し、マスターバッチを得た。次に、得られたマスターバッチに架橋剤１および架橋剤２をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。

【0035】

［Ｔ_B（常態）］
得られた各ゴム組成物を１５０℃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、引張速度５００ｍｍ／分での引張試験をＪＩＳ Ｋ６２５１：２０１０に準拠して行い、引張強さ（Ｔ_B）［ＭＰａ］を室温にて測定した。結果を下記第１表に示す。

【0036】

［Ｔ_B（熱時）］
上記加硫シートついて、上記と同様にして、引張強さ（Ｔ_B）［ＭＰａ］を１５０℃の恒温槽にて測定した。Ｔ_B（熱時）の値が４．８以上であれば、耐熱性に優れるものとして評価できる。結果を下記第１表に示す。

【0037】

［ΔＴ_B］
室温での引張強さ（Ｔ_B（常態））と１５０℃での引張強さ（Ｔ_B（熱時））との変化率（ΔＴ_B）［％］を求めた。ΔＴ_Bの値が−７０以上であれば、耐熱性に優れるものとして評価できる。結果を下記第１表に示す。
変化率（ΔＴ_B）＝｛（Ｔ_B（熱時）−Ｔ_B（常態））／Ｔ_B（常態）｝×１００

【0038】

【表1】

【0039】

上記第１表中の各成分は、以下のものを使用した。
・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）
・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）
・ＥＰＭ１：１２５℃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％であるエチレン・プロピレン共重合体、商品名「ＫＥＰ−１１０」（ＫＵＭＨＯ ＰＯＬＹＣＨＥＭ社製）
・ＥＰＭ２：１２５℃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％であるエチレン・プロピレン共重合体、商品名「ＶＩＳＴＡＬＯＮ ７０６」（Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製）

【0040】

・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）
・亜鉛華：商品名「酸化亜鉛３種」（正同化学工業社製）
・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）
・可塑剤：商品名「ルーカント ＨＣ−３０００Ｘ」（三井化学社製）
・架橋剤１：商品名「パーカドックス１４−４０」（化薬アクゾ社製）
・架橋剤２：商品名「ハイクロスＧＴ」（精工化学社製）

【0041】

上記第１表に示す結果から明らかなように、１２５℃におけるムーニー粘度が４７であるＥＢＭ２と、エチレン含有量が５２質量％であるＥＰＭ１とを併用した実施例１〜３は、ΔＴ_Bの値が−７０以上であり、耐熱性に優れることが明らかとなった。

【0042】

これに対して、１２５℃におけるムーニー粘度が１９であるＥＢＭ１と、エチレン含有量が６５質量％であるＥＰＭ２とを併用した比較例１〜４は、Ｔ_B（熱時）の値が４．８未満であり、かつ、ΔＴ_Bの値が−７０未満であることから、耐熱性に劣ることが明らかとなった。なお、比較例１〜４は、特許文献１の実施例２〜５に相当する。

【0043】

また、ＥＢＭ１とＥＰＭ１とを併用した比較例５〜６は、ΔＴ_Bの値が−７０以上となったが、Ｔ_B（熱時）の値が４．８未満であり、やはり、耐熱性に劣っていた。

【符号の説明】

【0044】

１：帆布
２：コートゴム
３，７：カバーゴム
４，８：耐熱コンベヤベルト
５：スチールコード
６：クッションゴム

【要約】

【課題】耐熱性に優れる耐熱コンベヤベルト用ゴム組成物を提供する。
【解決手段】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。
【選択図】なし

【図1】

【図2】