JP6024274B2 - Rubber composition for rubber roll and rubber roll - Google Patents
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Description
本発明は、ゴムロール用ゴム組成物およびゴムロールに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a rubber roll and a rubber roll.
リフトローラや製鉄用ローラー等のゴムロールは、高荷重・高回転で使用されており、適切な硬度が要求されている。
また、近年、スキー用リフトやゴンドラの高速化が進んでおり、特に夏場の観光シーズンにも使用されるリフトにおいては、ワイヤとの摩擦、ゴムの撓みによる稼働中の内部発熱、直射日光等の影響によりリフトローラが発熱するため、発熱を抑制できる特性（低発熱性）も要求されている。
Rubber rolls such as lift rollers and iron-making rollers are used at high loads and high rotations, and appropriate hardness is required.
In recent years, the speed of ski lifts and gondola has been increasing, especially in lifts used in the summer tourist season, such as friction with wires, internal heat generation due to bending of rubber, direct sunlight, etc. Since the lift roller generates heat due to the influence, a characteristic that can suppress the heat generation (low heat generation property) is also required.
このような要求に対して、本出願人は、特許文献１において、「スチレンブタジエン共重合ゴムとブタジエンゴムとを含むゴム成分１００質量部と、窒素吸着比表面積が８０ｍ2／ｇ以下であり、ヨウ素吸着量が７５ｍｇ／ｇ以下であり、ＤＢＰ吸収量が９０ｃｍ3／１００ｇ以上であるカーボンブラック６５〜８５質量部と、加硫剤とを含有し、前記スチレンブタジエン共重合ゴムと前記ブタジエンゴムとの質量比が７０／３０〜３０／７０であるゴムロール用ゴム組成物。」を提案している（［請求項１］）。 In response to such a request, the present applicant, in Patent Document 1, “100 parts by mass of a rubber component including a styrene-butadiene copolymer rubber and a butadiene rubber, and a nitrogen adsorption specific surface area of 80 m 2 / g or less, and the iodine adsorption amount 75 mg / g or less, and carbon black 65-85 parts by DBP absorption amount is 90cm 3/100 g or more, and containing a vulcanizing agent, and the styrene-butadiene copolymer rubber and the butadiene rubber Has a mass ratio of 70/30 to 30/70 ”([Claim 1]).
しかしながら、上記特許文献１に記載のゴムロール用ゴム組成物は、加工性に優れ、加硫後の硬度も高いが、カーボンブラック等の配合割合によっては、低発熱性に劣る場合があることが明らかとなった。
そこで、本発明は、加工性に優れ、硬度および低発熱性が良好なゴムロールを得ることができるゴムロール用ゴム組成物を提供することを目的とする。
However, although the rubber composition for rubber rolls described in Patent Document 1 has excellent processability and high hardness after vulcanization, it is apparent that depending on the blending ratio of carbon black or the like, the heat build-up may be inferior. It became.
Then, an object of this invention is to provide the rubber composition for rubber rolls which can obtain the rubber roll which is excellent in workability, and has favorable hardness and low exothermic property.
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、ジエン系ゴムに対して、結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂とＤＢＰ吸油量が１１５ｃｍ3／１００ｇ以上のカーボンブラックとを特定量配合したゴム組成物を用いると、加工性に優れ、硬度および低発熱性が良好なゴムロールを得られることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、以下の（１）〜（４）を提供する。
The present inventor has conducted extensive studies to solve the above problems, with respect to the diene rubber, crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin and a DBP oil absorption and 115cm 3/100 g or more carbon black The inventors have found that a rubber roll excellent in processability, good hardness and low heat build-up can be obtained when a rubber composition containing a specific amount of is used, and the present invention has been completed.
That is, the present invention provides the following (1) to (4).
（１）ジエン系ゴムと、結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂と、カーボンブラックとを含有し、
上記結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂の含有量が、上記ジエン系ゴムおよび上記結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂の合計質量に対して０．５〜１５質量％であり、
上記カーボンブラックの含有量が、上記ジエン系ゴムおよび上記結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂の合計１００質量部に対して４０〜６０質量部であり、
上記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が、１１５ｃｍ3／１００ｇ以上であるゴムロール用ゴム組成物。
(1) containing a diene rubber, a crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin, and carbon black;
The content of the crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin is 0.5 to 15% by mass with respect to the total mass of the diene rubber and the crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin. Yes,
The carbon black content is 40 to 60 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the diene rubber and the crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin.
DBP oil absorption amount of the carbon black for rubber roll rubber composition is 115cm 3/100 g or more.
（２）上記結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂の含有量が、上記ジエン系ゴムおよび上記結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂の合計質量に対して３〜１２質量％である上記（１）に記載のゴムロール用ゴム組成物。 (2) The content of the crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin is 3-12% by mass with respect to the total mass of the diene rubber and the crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin. The rubber composition for rubber rolls according to (1) above.
（３）更に、シリカおよびシランカップリング剤を含有し、
上記シランカップリング剤の含有量が、上記シリカの質量に対して２０〜８０質量％である上記（１）または（２）に記載のゴムロール用ゴム組成物。
(3) Further, silica and a silane coupling agent are contained,
The rubber composition for a rubber roll according to (1) or (2), wherein the content of the silane coupling agent is 20 to 80% by mass with respect to the mass of the silica.
（４）輪芯と、上記輪芯の外周面を被覆した上記（１）〜（３）のいずれかに記載のゴムロール用ゴム組成物の加硫物からなるゴム層とを有するゴムロール。 (4) A rubber roll having a ring core and a rubber layer made of a vulcanized product of the rubber composition for a rubber roll according to any one of (1) to (3), which covers the outer peripheral surface of the ring core.
以下に説明するように、本発明によれば、加工性に優れ、硬度および低発熱性が良好なゴムロールを得ることができるゴムロール用ゴム組成物を提供することができる。 As will be described below, according to the present invention, it is possible to provide a rubber composition for a rubber roll, which is capable of obtaining a rubber roll having excellent processability and good hardness and low heat build-up.
〔ゴムロール用ゴム組成物〕
本発明のゴムロール用ゴム組成物（以下、単に「本発明のゴム組成物」ともいう。）は、ジエン系ゴムと、結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂（以下、「シンジオタクチックポリブタジエン樹脂」ともいう。）と、カーボンブラックとを含有するゴムロール用のゴム組成物である。
次に、本発明のゴム組成物に含有するジエン系ゴム、シンジオタクチックポリブタジエン樹脂およびカーボンブラック等について詳述する。
[Rubber composition for rubber roll]
The rubber composition for rubber rolls of the present invention (hereinafter also simply referred to as “the rubber composition of the present invention”) comprises a diene rubber and a crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin (hereinafter “syndiotactic”). And a rubber composition for rubber rolls containing carbon black.
Next, the diene rubber, syndiotactic polybutadiene resin, carbon black and the like contained in the rubber composition of the present invention will be described in detail.
＜ジエン系ゴム＞
本発明のゴム組成物に含有するジエン系ゴムは、主鎖に二重結合を有するものであれば特に限定されず、その具体例としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）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。
これらのうち、ゴムロールの耐摩耗性が良好となる理由から、ＳＢＲ、ＢＲであるのが好ましく、耐摩耗性に加え、加硫時のスコーチ安定性が高く、また、ゴムロールの低発熱性がより良好となる理由から、ＳＢＲおよびＢＲを併用するのがより好ましい。
<Diene rubber>
The diene rubber contained in the rubber composition of the present invention is not particularly limited as long as it has a double bond in the main chain. Specific examples thereof include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene. -Butadiene copolymer rubber (SBR), butadiene rubber (BR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (Br-IIR, Cl-IIR), chloroprene rubber (CR), etc. These may be used alone or in combination of two or more.
Of these, SBR and BR are preferable because the wear resistance of the rubber roll is good. In addition to the wear resistance, the scorch stability at the time of vulcanization is high, and the low exothermic property of the rubber roll is higher. For reasons of goodness, it is more preferable to use SBR and BR in combination.
＜シンジオタクチックポリブタジエン樹脂＞
本発明のゴム組成物に含有するシンジオタクチックポリブタジエン樹脂は、結晶性のシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂である。
上記シンジオタクチックポリブタジエン樹脂の含有量（割合）は、上記ジエン系ゴムおよび上記シンジオタクチックポリブタジエン樹脂の合計質量に対して０．５〜１５質量％であり、３〜１２質量％であるのが好ましい。
上記シンジオタクチックポリブタジエン樹脂の含有量が上述した範囲であると、加工性に優れ、ゴムロールの硬度が良好となり、低発熱化を図ることができる。これは、結晶性で硬いシンジオタクチックポリブタジエン樹脂を配合することにより、後述するカーボンブラックの配合量を減らすことができたためと考えられる。
<Syndiotactic polybutadiene resin>
The syndiotactic polybutadiene resin contained in the rubber composition of the present invention is a crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin.
The content (ratio) of the syndiotactic polybutadiene resin is 0.5 to 15% by mass and 3 to 12% by mass with respect to the total mass of the diene rubber and the syndiotactic polybutadiene resin. preferable.
When the content of the syndiotactic polybutadiene resin is in the above-described range, the processability is excellent, the hardness of the rubber roll is good, and the heat generation can be reduced. This is presumably because the blending amount of carbon black described later could be reduced by blending the crystalline and hard syndiotactic polybutadiene resin.
本発明においては、上記シンジオタクチックポリブタジエン樹脂は、予めポリブタジエンゴム（ＢＲ）中に分散させた状態、いわゆるＶＣＲ（ビニル−シスブタジエンゴム）として、本発明のゴム組成物に配合されるのが好ましい。
このようなＶＣＲとして、例えば、宇部興産社製のＵＢＥＰＯＬ−ＶＣＲ等の市販品を用いることができる。
In the present invention, the syndiotactic polybutadiene resin is preferably blended in the rubber composition of the present invention as a so-called VCR (vinyl-cis butadiene rubber) in a state of being dispersed in a polybutadiene rubber (BR) in advance. .
As such a VCR, for example, a commercially available product such as UBEPOL-VCR manufactured by Ube Industries, Ltd. can be used.
＜カーボンブラック＞
本発明のゴム組成物に含有するカーボンブラックは、ＤＢＰ吸油量が１１５ｃｍ3／１００ｇ以上のカーボンブラックである。
また、上記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、１２０ｃｍ3／１００ｇ超であるのが好ましく、１３０ｃｍ3／１００ｇ以下であるのが好ましい。
ここで、ＤＢＰ吸油量（吸収量）とは、カーボンブラックが液体（ＤＢＰ）を吸収する能力の尺度であり、この値が大きいほどカーボンブラックのストラクチャーが大きくなる傾向がある。
また、本発明において、ＤＢＰ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」に準じて測定される。
<Carbon black>
Carbon black contained in the rubber composition of the present invention, DBP oil absorption amount is more than carbon black 115cm 3 / 100g.
Further, DBP oil absorption amount of the carbon black is preferably from 120 cm 3/100 g greater, preferably not more than 130 cm 3/100 g.
Here, the DBP oil absorption amount (absorption amount) is a measure of the ability of carbon black to absorb liquid (DBP), and the larger this value, the larger the structure of carbon black.
In the present invention, the DBP oil absorption is measured according to JIS K 6217-4: 2008 “Carbon black for rubber—Basic characteristics—Part 4: Determination of oil absorption”.
上記カーボンブラックの含有量は、上記ジエン系ゴムおよび上記結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂の合計１００質量部に対して４０〜６０質量部であり、５０〜６０質量部であるのが好ましい。 The content of the carbon black is 40 to 60 parts by mass and 50 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the diene rubber and the crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin. Is preferred.
このようなカーボンブラックを特定量用いることにより、ゴムロールの低発熱性が良好となる。これは、カーボンブラックの分散性や補強性が向上することにより、他のカーボンブラックと同程度の配合量でも高硬度となり、その結果、カーボンブラックの含有量を減らすことができたためと考えられる。 By using a specific amount of such carbon black, the low heat build-up of the rubber roll is improved. This is considered to be because the dispersibility and reinforcing properties of carbon black are improved, so that the hardness becomes high even at the same blending amount as other carbon blacks, and as a result, the content of carbon black can be reduced.
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、ゴムロールの低発熱性の観点から８０ｍ2／ｇ以下であるのが好ましく、硬度および耐摩耗性の観点から５５ｍ2／ｇ以上であるのが好ましい。
ここで、窒素吸着比表面積とは、窒素吸着法による比表面積をいい、通常、この値が小さいほどカーボンブラックの粒径が大きくなる傾向がある。
また、本発明において、窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２：２００８「ゴム用カーボンブラック―基本特性―第２部：比表面積の求め方―窒素吸着法―単点法」に準じて測定される。
In the present invention, the nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black is preferably 80 m 2 / g or less from the viewpoint of low heat build-up of the rubber roll, and 55 m 2 / g or more from the viewpoint of hardness and wear resistance. Is preferred.
Here, the nitrogen adsorption specific surface area refers to a specific surface area obtained by a nitrogen adsorption method, and usually, the smaller this value, the larger the particle size of the carbon black.
Further, in the present invention, the nitrogen adsorption specific surface area is measured according to JIS K 6217-2: 2008 “Carbon black for rubber—basic characteristics—part 2: determination of specific surface area—nitrogen adsorption method—single point method”. Is done.
同様に、上記カーボンブラックのヨウ素吸着量は、ゴムロールの低発熱性の観点から８０ｍｇ／ｇ以下であるのが好ましく、硬度および耐摩耗性の観点から６０ｍｇ／ｇ以上であるのが好ましい。
また、本発明において、ヨウ素吸着量は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−１：２００８「ゴム用カーボンブラック―基本特性―第１部：よう素吸着量の求め方（滴定法）」に準じて測定される。
Similarly, the iodine adsorption amount of the carbon black is preferably 80 mg / g or less from the viewpoint of low heat build-up of the rubber roll, and preferably 60 mg / g or more from the viewpoint of hardness and wear resistance.
In the present invention, the iodine adsorption amount is measured according to JIS K 6217-1: 2008 “Carbon black for rubber—Basic characteristics—Part 1: Determination of iodine adsorption amount (titration method)”.
＜シリカ＞
本発明のゴム組成物は、ゴムロールの硬度および耐摩耗性をより向上させる理由から、シリカを含有するのが好ましい。
上記シリカとしては、具体的には、例えば、湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ、コロイダルシリカ等が挙げられ、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。
<Silica>
The rubber composition of the present invention preferably contains silica for the purpose of further improving the hardness and wear resistance of the rubber roll.
Specific examples of the silica include wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), calcium silicate, aluminum silicate, fumed silica, calcined silica, precipitated silica, pulverized silica, and fused silica. Examples thereof include silica and colloidal silica, and these may be used alone or in combination of two or more.
本発明においては、上記シリカの含有量は、上記ジエン系ゴムおよび上記結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂の合計１００質量部に対して１〜３０質量部であるのが好ましく、５〜２０質量部であるのが好ましい。 In the present invention, the content of the silica is preferably 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the diene rubber and the crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin. It is preferably ˜20 parts by mass.
＜シランカップリング剤＞
本発明のゴム組成物は、上記シリカを含有する場合、シランカップリング剤を併用するのが好ましい。
上記シランカップリング剤としては、硫黄含有シランカップリング剤を用いるのが好ましく、その具体例としては、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、トリメトキシシリルプロピル−メルカプトベンゾチアゾールテトラスルフィド、トリエトキシシリルプロピル−メタクリレート−モノスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、ビス−［３−（トリエトキシシリル）−プロピル］テトラスルフィド、ビス−［３−（トリメトキシシリル）−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、３−メルカプトプロピル−トリメトキシシラン、３−メルカプトプロピル−トリエトキシシラン等が挙げられ、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。
<Silane coupling agent>
When the rubber composition of the present invention contains the silica, it is preferable to use a silane coupling agent in combination.
As the silane coupling agent, a sulfur-containing silane coupling agent is preferably used, and specific examples thereof include 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl-tetrasulfide, trimethoxysilylpropyl-mercapto. Benzothiazole tetrasulfide, triethoxysilylpropyl-methacrylate-monosulfide, dimethoxymethylsilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl-tetrasulfide, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] tetrasulfide, bis- [ 3- (trimethoxysilyl) -propyl] tetrasulfide, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] disulfide, 3-mercaptopropyl-trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl-trie Kishishiran and the like, may be used those either alone, or in combination of two or more.
本発明においては、上記シランカップリング剤の含有量は、上記シリカをゴム組成物中に分散させ、ゴムロールの硬度および耐摩耗性を更に向上させる理由から、上記シリカの質量に対して２０〜８０質量％であるのが好ましく、２０〜５０質量％であるのがより好ましい。 In the present invention, the content of the silane coupling agent is 20 to 80 based on the mass of the silica because the silica is dispersed in the rubber composition to further improve the hardness and wear resistance of the rubber roll. It is preferable that it is mass%, and it is more preferable that it is 20-50 mass%.
＜その他の添加剤＞
本発明のゴム組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、その他の添加剤を含有することができる。
上記添加剤としては、例えば、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、軟化剤、加硫助剤、難燃剤、耐候剤、耐熱剤等が挙げられる。
加硫剤としては、具体的には、例えば、硫黄、酸化亜鉛；ＴＭＴＤなどの有機含硫黄化合物；ジクミルペルオキシドなどの有機過酸化物；等が挙げられる。
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−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＣＢＳ）などのスルフェンアミド類；メルカプトベンゾチアゾールなどのチアゾール類；テトラメチルチウラムモノスルフィドなどのチウラム類；ステアリン酸；等が挙げられる。
老化防止剤としては、具体的には、例えば、ＴＭＤＱなどのケトン・アミン縮合物；ＤＮＰＤなどのアミン類；スチレン化フェノールなどのモノフェノール類；等が挙げられる。
可塑剤としては、具体的には、例えば、フタル酸誘導体（例えば、ＤＢＰ、ＤＯＰ等）、セバシン酸誘導体（例えば、ＤＢＳ等）のモノエステル類等が挙げられる。
軟化剤としては、具体的には、例えば、パラフィン系オイル（プロセスオイル）等が挙げられる。
<Other additives>
The rubber composition of the present invention can contain other additives as necessary within a range not impairing the object of the present invention.
Examples of the additive include a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, a plasticizer, a softening agent, a vulcanization aid, a flame retardant, a weathering agent, and a heat resistance agent.
Specific examples of the vulcanizing agent include sulfur and zinc oxide; organic sulfur-containing compounds such as TMTD; organic peroxides such as dicumyl peroxide; and the like.
Specific examples of the vulcanization accelerator include sulfenamides such as N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (CBS); thiazoles such as mercaptobenzothiazole; tetramethylthiuram monosulfide and the like. Thiurams; stearic acid; and the like.
Specific examples of the antiaging agent include ketone / amine condensates such as TMDQ; amines such as DNPD; monophenols such as styrenated phenol; and the like.
Specific examples of the plasticizer include phthalic acid derivatives (for example, DBP, DOP and the like), sebacic acid derivatives (for example, DBS and the like) monoesters, and the like.
Specific examples of the softening agent include paraffinic oil (process oil).
本発明のゴム組成物の製造方法は、特に限定されず、例えば、上述した各成分を、公知の方法、装置（例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等）を用いて、混練する方法等が挙げられる。
また、本発明のゴム組成物は、従来公知の加硫または架橋条件で加硫または架橋することができる。
The method for producing the rubber composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a method of kneading the above-described components using a known method and apparatus (for example, a Banbury mixer, a kneader, a roll, etc.). It is done.
The rubber composition of the present invention can be vulcanized or crosslinked under conventionally known vulcanization or crosslinking conditions.
〔ゴムロール〕
本発明のゴムロールは、輪芯と、上記輪芯の外周面を被覆した本発明のゴム組成物の加硫物からなるゴム層とを有するゴムロールである。
以下、本発明のゴムロールの一例を図１〜３を用いて説明する。ただし、本発明はこれに限定されない。
[Rubber roll]
The rubber roll of this invention is a rubber roll which has a ring core and the rubber layer which consists of a vulcanizate of the rubber composition of this invention which coat | covered the outer peripheral surface of the said ring core.
Hereinafter, an example of the rubber roll of the present invention will be described with reference to FIGS. However, the present invention is not limited to this.
図１は本発明のゴムロール用ゴム組成物を用いたゴムロール１の概念図であり、図２は図１に示すＡ−Ａに沿って切断したゴムロール１の断面図であり、図３は、ゴムロール１のゴム層５の断面図である。
図１および図２に示すように、ゴムロール１は、輪芯２の円の中心部にローラーピン３を有し、輪芯２の周囲にフランジ４を有し、輪芯２の外周面とフランジ４の内面に囲まれた凹部に本発明のゴム組成物の加硫物からなるゴム層５を有する。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a rubber roll 1 using the rubber composition for a rubber roll of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the rubber roll 1 cut along AA shown in FIG. 1, and FIG. 1 is a sectional view of one rubber layer 5.
As shown in FIGS. 1 and 2, the rubber roll 1 has a roller pin 3 at the center of the circle of the ring core 2, a flange 4 around the ring core 2, and the outer peripheral surface of the ring core 2 and the flange. 4 has a rubber layer 5 made of a vulcanized product of the rubber composition of the present invention.
輪芯２は、その大きさ、形状、材料等は公知のゴムロールと同様でよく、特に限定されないが、図２に示すように、円の中心部および周縁部が厚く、中心部と周縁部との間が薄い形状であるのが、ゴムロール１を軽量化でき、安価に製造できる点から好ましい。また、輪芯２は、強度に優れる等の点から、鉄、ステンレス等の金属から構成されるのが好ましい。 The ring core 2 may be similar in size, shape, material, etc. to known rubber rolls, and is not particularly limited. However, as shown in FIG. 2, the center and periphery of the circle are thick, and the center and periphery are It is preferable that the gap is thin because the rubber roll 1 can be reduced in weight and manufactured at low cost. Moreover, it is preferable that the ring core 2 is comprised from metals, such as iron and stainless steel, from the point of being excellent in intensity | strength.
ローラーピン３は、ゴムロール１の回転軸としての役割を果たす。その大きさ、形状、材料等は公知のゴムロールと同様でよく、特に限定されない。 The roller pin 3 serves as a rotation axis of the rubber roll 1. The size, shape, material, and the like may be the same as those of known rubber rolls, and are not particularly limited.
フランジ４は、輪芯２の周囲に設けられ、図２に示すように２つのフランジ４の内面がゴム層５の側面に密着して、ゴム層５を保護する役目を果たす。その大きさ、形状、材料等は公知のゴムロールと同様でよく、特に限定されない。 The flange 4 is provided around the ring core 2, and the inner surfaces of the two flanges 4 are in close contact with the side surfaces of the rubber layer 5 to protect the rubber layer 5 as shown in FIG. 2. The size, shape, material, and the like may be the same as those of known rubber rolls, and are not particularly limited.
図３に示すように、ゴム層５は、加硫ゴム６と、必要に応じて補強層７を有する。
加硫ゴム６は、本発明のゴム組成物の加硫物である。その大きさ、形状等は公知のゴムロールと同様でよく、特に限定されない。加硫条件は、特に限定されず、適宜設定できる。
また、図３に示すように、ゴム層５と接したワイヤのずれを防止できる点から、ゴム層５はワイヤと接する面にくぼみを有するのが好ましい。
補強層７は、公知のゴムロールに用いられるものと同様でよく、特に限定されないが、例えば、ポリエステル製の布またはナイロン製の布が好ましい。補強層７は、１層でもよく、２層以上であってもよい。また、補強層７は、加硫ゴム６が摩耗しても補強層７が表面に露出しにくい点から、ゴム層５の厚み方向の中心より輪芯２に接する面に近い側に設けられるのが好ましい。
As shown in FIG. 3, the rubber layer 5 includes a vulcanized rubber 6 and, if necessary, a reinforcing layer 7.
The vulcanized rubber 6 is a vulcanized product of the rubber composition of the present invention. The size, shape and the like may be the same as those of a known rubber roll, and are not particularly limited. The vulcanization conditions are not particularly limited and can be set as appropriate.
Moreover, as shown in FIG. 3, it is preferable that the rubber layer 5 has a dent in the surface which contacts a wire from the point which can prevent the shift | offset | difference of the wire which contacted the rubber layer 5.
The reinforcing layer 7 may be the same as that used for a known rubber roll, and is not particularly limited. For example, a polyester cloth or a nylon cloth is preferable. The reinforcing layer 7 may be one layer or two or more layers. The reinforcing layer 7 is provided on the side closer to the surface in contact with the ring core 2 than the center in the thickness direction of the rubber layer 5 because the reinforcing layer 7 is not easily exposed on the surface even when the vulcanized rubber 6 is worn. Is preferred.
本発明のゴムロールの製造方法は、特に限定されないが、例えば、本発明のゴム組成物をカレンダーロール等で分出しすることによりシート状の未加硫ゴム組成物とし、このシート状未加硫ゴム組成物を輪芯の周囲に所望の厚さになるまで巻きつけた後、加硫を行い、その後に加硫ゴムの表面を研磨して、本発明のゴムロールを得ることができる。 The method for producing the rubber roll of the present invention is not particularly limited. For example, the rubber composition of the present invention is dispensed with a calender roll or the like to obtain a sheet-like unvulcanized rubber composition. The composition is wound around the ring core until a desired thickness is obtained, followed by vulcanization, and then the surface of the vulcanized rubber is polished to obtain the rubber roll of the present invention.
上述した本発明のゴムロールは、本発明のゴム組成物を用いることにより、硬度および耐摩耗性に優れ、低発熱性も良好となるため、リフトローラ、製鉄用ローラーのゴムロール、製紙用のゴムロール等に用いることができ、特にリフトローラに好適に用いることができる。 By using the rubber composition of the present invention, the rubber roll of the present invention described above is excellent in hardness and abrasion resistance, and also has low heat build-up, so that a lift roller, a rubber roll for a steelmaking roller, a rubber roll for papermaking, etc. In particular, it can be suitably used for lift rollers.
以下、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るものではない。
（実施例１〜６および比較例１〜６）
下記第１表に示す各成分を、第１表に示す組成（質量部）で、かくはん機を用いて混合し、第１表に示される各ゴム組成物を得た。
得られた各ゴム組成物について、下記の方法により、加工性、ＪＩＳ−Ａ硬度、引張強さ、切断時伸び、ｔａｎδ（２０℃）およびアクロンＡの測定を行った。これらの結果を第１表に示す。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.
(Examples 1-6 and Comparative Examples 1-6)
The components shown in Table 1 below were mixed using the stirrer with the composition (parts by mass) shown in Table 1 to obtain rubber compositions shown in Table 1.
Each rubber composition obtained was measured for processability, JIS-A hardness, tensile strength, elongation at break, tan δ (20 ° C.) and Akron A by the following methods. These results are shown in Table 1.
＜加工性（ムーニースコーチ）＞
調製したゴム組成物（未加硫）について、ＪＩＳ Ｋ ６３００−１：２００１に準じて、Ｌ形ロータを使用し、温度条件１２５℃、予熱時間１分の条件で、ロータの回転開始後の最低粘度（Ｖｍ）と、Ｖｍより５ムーニー上昇するスコーチタイム（ＭＬ５ｕｐ）を測定した。
なお、Ｖｍが小さく、ＭＬ５ｕｐが長いほど加工性に優れるといえる。
<Processability (Mooney coach)>
For the prepared rubber composition (unvulcanized), an L-shaped rotor was used in accordance with JIS K 6300-1: 2001, and the temperature condition was 125 ° C. and the preheating time was 1 minute. Viscosity (Vm) and scorch time (ML5up) that rose 5 Mooney from Vm were measured.
In addition, it can be said that it is excellent in workability, so that Vm is small and ML5up is long.
＜ＪＩＳ−Ａ硬度＞
得られた各ゴム組成物を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。この加硫シートから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 Ｋ ６２５３：２００６に準じて、各ゴム組成物の加硫ゴムのＪＩＳ−Ａ硬度を２３℃で測定した。
<JIS-A hardness>
Each rubber composition obtained was vulcanized under a pressure of 3.0 MPa using a press molding machine at 148 ° C. for 30 minutes to prepare a vulcanized sheet having a thickness of 2 mm. A JIS No. 3 dumbbell-shaped test piece was punched from this vulcanized sheet.
About this test piece, according to JISK6253: 2006, the JIS-A hardness of the vulcanized rubber of each rubber composition was measured at 23 degreeC.
＜引張強さ、切断時伸び＞
ＪＩＳ−Ａ硬度の測定に用いた試験片と同様の試験片について、引張速度５００ｍｍ／分での引張試験をＪＩＳ Ｋ ６２５１：２０１０に準拠して行い、引張強さ（ＴＢ）［ＭＰａ］および切断時伸び（ＥＢ）［％］を２３℃で測定した。
<Tensile strength, elongation at break>
A test piece similar to the test piece used for the measurement of JIS-A hardness is subjected to a tensile test at a tensile speed of 500 mm / min in accordance with JIS K 6251: 2010, tensile strength (TB) [MPa] and cutting. Time elongation (EB) [%] was measured at 23 ° C.
＜ｔａｎδ（２０℃）＞
ＪＩＳ−Ａ硬度の測定用に作製した加硫シートと同様の加硫シートから、長さ４０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ２ｍｍの短冊状の試験体を切り出した。
各試験体について、粘弾性スペクトロメータを用いて、２０℃の測定温度下で、１０％伸張させ、振幅±２％の振動を周波数２０Ｈｚで与えて、ｔａｎδを測定した。
なお、ｔａｎδが小さいほど低発熱性に優れるといえる。
<Tan δ (20 ° C.)>
A strip-shaped test body having a length of 40 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 2 mm was cut out from a vulcanized sheet similar to the vulcanized sheet prepared for measuring the JIS-A hardness.
Each specimen was stretched 10% using a viscoelastic spectrometer at a measurement temperature of 20 ° C., and a vibration with an amplitude of ± 2% was applied at a frequency of 20 Hz, and tan δ was measured.
In addition, it can be said that it is excellent in low exothermic property, so that tan-delta is small.
＜アクロンＡ（摩耗容積）＞
各組成物の加硫ゴムについて、ＪＩＳ Ｋ ６２６４−２：２００５のアクロン摩耗試験（Ａ法）に準じて、試験片と摩耗輪との傾角１５度、摩耗輪に掛けた荷重２７Ｎ、試験片の回転速度毎分７５±５回の条件で、摩耗輪１０００回転当たりの摩耗容積（ｃｍ3）を測定した。
なお、アクロンＡが小さいほど耐摩耗性に優れるといえる。
<Acron A (wear volume)>
Regarding the vulcanized rubber of each composition, according to the Akron abrasion test (Method A) of JIS K 6264-2: 2005, the inclination angle of the test piece and the wear wheel is 15 degrees, the load applied to the wear wheel is 27 N, The wear volume (cm 3 ) per 1000 revolutions of the wear wheel was measured under the condition of 75 ± 5 revolutions per minute.
In addition, it can be said that it is excellent in abrasion resistance, so that Akron A is small.
第１表に示す各成分は、下記のとおりである。
・ＳＢＲ：ＮＩＰＯＬ １５０２（日本ゼオン社製）
・ＢＲ：ＮＩＰＯＬ １２２０（日本ゼオン社製）
・ＶＣＲ１：ＵＢＥＰＯＬ−ＶＣＲ４１２（シンジオタクチックポリブタジエン樹脂含有量：１２％）、宇部興産社製
・ＶＣＲ２：ＵＢＥＰＯＬ−ＶＣＲ６１７（シンジオタクチックポリブタジエン樹脂含有量：１７％）、宇部興産社製
・カーボンブラック１：シーストＮＨ（窒素吸着比表面積：７４ｍ2／ｇ、ヨウ素吸着量：７０ｍｇ／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１２７ｃｍ3／１００ｇ、東海カーボン社製）
・カーボンブラック２：ショウブラック Ｎ３３０Ｔ（窒素吸着比表面積：７０ｍ2／ｇ、ヨウ素吸着量：７１ｍｇ／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１０３ｃｍ3／１００ｇ、キャボットジャパン社製）
・シリカ：ニップシールＶＮ３（東ソー・シリカ社製）
・シランカップリング剤：Ｓｉ６９（ＥＶＯＮＩＫ ＤＥＧＵＳＳＡ ＧＭＢＨ社製）
・アロマオイル：エキストラクト４号（昭和シェル石油社製）
・加工助剤：ストラクトールＡ５０Ｐ（ＳＣＨＩＬＬ＆ＳＥＩＬＡＣＨＥＲ“ＳＴＲＵＣＴＯＬ”ＧＭＢＨ社製）
・老化防止剤：サントフレックス ６ＰＰＤ（フレキシス社製）
・リターダー：リターダーＣＴＰ（東レファインケミカル）
・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ＹＲ、日本油脂社製
・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、大内新興化学社製）
・硫黄：油処理硫黄（軽井沢精練所社製）
Each component shown in Table 1 is as follows.
-SBR: NIPOL 1502 (manufactured by Nippon Zeon)
-BR: NIPOL 1220 (manufactured by Nippon Zeon)
VCR1: UBEPOL-VCR412 (syndiotactic polybutadiene resin content: 12%), manufactured by Ube Industries, Ltd. VCR2: UBEPOL-VCR617 (syndiotactic polybutadiene resin content: 17%), manufactured by Ube Industries, Ltd. Carbon black 1 : SEAST NH (nitrogen adsorption specific surface area: 74m 2 / g, iodine adsorption: 70 mg / g, DBP oil absorption: 127 cm 3/100 g, manufactured by Tokai carbon Co., Ltd.)
Carbon black 2: Small black N330T (nitrogen adsorption specific surface area: 70m 2 / g, iodine adsorption: 71mg / g, DBP oil absorption: 103cm 3 / 100g, manufactured by Cabot Japan KK)
・ Silica: Nip seal VN3 (manufactured by Tosoh Silica)
・ Silane coupling agent: Si69 (EVONIK DEGUSSA GMBH)
・ Aroma oil: Extract No. 4 (made by Showa Shell Sekiyu KK)
・ Processing aid: Stractol A50P (SCHILL & SEILACHER “STRUCTOL” manufactured by GMBH)
Anti-aging agent: Santoflex 6PPD (manufactured by Flexis)
・ Retarder: Retarder CTP (Toray Fine Chemicals)
・ Zinc oxide: 3 types of zinc oxide (manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Stearic acid: Beads stearic acid YR, manufactured by NOF Corporation ・ Vulcanization accelerator: N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (Noxeller NS, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
・ Sulfur: Oil-treated sulfur (manufactured by Karuizawa Refinery)
第１表に示す結果から明らかなように、シンジオタクチックポリブタジエン樹脂を配合せずに調製した比較例１のゴム組成物は、ＤＢＰ吸収量が１１５ｃｍ3／１００ｇ以上のカーボンブラック１を特定量配合しても、硬度が低くなることが分かり、ゴムの撓みによるゴムロールの稼働中の内部発熱が問題となることが分かった。
同様に、シンジオタクチックポリブタジエン樹脂を配合せず、カーボンブラック１を多量に配合した比較例２のゴム組成物は、比較例１のゴム組成物よりも硬度および耐摩耗性は改善したが、低発熱性が劣ることが分かった。
また、シンジオタクチックポリブタジエン樹脂を配合し、カーボンブラックを多量に配合した比較例３および４のゴム組成物は、いずれも低発熱性が劣ることが分かった。
また、シンジオタクチックポリブタジエン樹脂を配合し、ＤＢＰ吸収量が１１５ｃｍ3／１００ｇ未満のカーボンブラック２を配合した比較例５のゴム組成物は、低発熱性が劣ることが分かった。
また、シンジオタクチックポリブタジエン樹脂を配合せず、カーボンブラック２を多量に配合した比較例６のゴム組成物は、加工性に優れ、硬度および耐摩耗性も良好となるが、低発熱性が劣ることが分かった。
As is clear from the results shown in Table 1, the rubber composition of Comparative Example 1 prepared without blending syndiotactic polybutadiene resin, DBP absorption amount specified amount of 115cm 3/100 g or more carbon black 1 However, it was found that the hardness was lowered, and internal heat generation during operation of the rubber roll due to the bending of the rubber became a problem.
Similarly, the rubber composition of Comparative Example 2 in which a syndiotactic polybutadiene resin was not blended and a large amount of carbon black 1 was blended improved in hardness and wear resistance compared to the rubber composition in Comparative Example 1, but had a low level. It turned out that exothermic property is inferior.
It was also found that the rubber compositions of Comparative Examples 3 and 4 containing a syndiotactic polybutadiene resin and a large amount of carbon black were inferior in low heat build-up.
Further, by blending syndiotactic polybutadiene resin, DBP absorption amount of the rubber composition of Comparative Example 5 blended with carbon black 2 below 115cm 3/100 g it was found that a low heat generation property is inferior.
Further, the rubber composition of Comparative Example 6 in which a large amount of carbon black 2 was blended without syndiotactic polybutadiene resin was excellent in processability and hardness and wear resistance, but low heat build-up was inferior. I understood that.
一方、シンジオタクチックポリブタジエン樹脂およびカーボンブラック１を特定量配合した実施例１〜６のゴム組成物は、いずれも加工性に優れ、硬度、耐摩耗性および低発熱性も良好となることが分かった。
具体的には、比較例１および２との対比から、低発熱性や加工性の観点からカーボンブラックの含有量を減らすと、硬度や耐摩耗性が劣ることが分かる。
これに対し、比較例１と同量のカーボンブラックを配合した実施例１および２は、シンジオタクチックポリブタジエン樹脂を用いることにより、優れた硬度および耐摩耗性を維持したまま、低発熱性および加工性を改善できることが分かる。
On the other hand, it was found that the rubber compositions of Examples 1 to 6 containing specific amounts of syndiotactic polybutadiene resin and carbon black 1 were excellent in processability and good in hardness, wear resistance and low heat build-up. It was.
Specifically, it can be seen from the comparison with Comparative Examples 1 and 2 that the hardness and wear resistance are inferior when the carbon black content is reduced from the viewpoint of low heat build-up and workability.
On the other hand, Examples 1 and 2 in which the same amount of carbon black as Comparative Example 1 was blended had low heat build-up and processing while maintaining excellent hardness and wear resistance by using syndiotactic polybutadiene resin. It can be seen that the sex can be improved.
１ ゴムロール
２ 輪芯
３ ローラーピン
４ フランジ
５ ゴム層
６ 加硫ゴム
７ 補強層
1 Rubber Roll 2 Wheel Core 3 Roller Pin 4 Flange 5 Rubber Layer 6 Vulcanized Rubber 7 Reinforcement Layer
Claims (4)
前記結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂の含有量が、前記ジエン系ゴムおよび前記結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂の合計質量に対して８．５〜１５質量％であり、
前記カーボンブラックの含有量が、前記ジエン系ゴムおよび前記結晶性シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン樹脂の合計１００質量部に対して４０〜６０質量部であり、
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が、１１５ｃｍ3／１００ｇ以上であるゴムロール用ゴム組成物。 Containing a diene rubber, a crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin, and carbon black;
The content of the crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin is 8.5 to 15% by mass based on the total mass of the diene rubber and the crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin. Yes,
The carbon black content is 40 to 60 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the diene rubber and the crystalline syndiotactic-1,2-polybutadiene resin.
DBP oil absorption amount of the carbon black, rubber rolls rubber composition is 115cm 3/100 g or more.
前記シランカップリング剤の含有量が、前記シリカの質量に対して２０〜８０質量％である請求項１または２に記載のゴムロール用ゴム組成物。 Furthermore, it contains silica and a silane coupling agent,
The rubber composition for a rubber roll according to claim 1 or 2, wherein a content of the silane coupling agent is 20 to 80% by mass with respect to a mass of the silica.
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