JP6904001B2 - コンベヤベルト用コートゴム組成物、積層体およびコンベヤベルト - Google Patents
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Description
ここで、補強層は、一般的に、補強用コードを帆布状に織成した帆布をコートゴムでコーティングしたものが用いられている。
また、補強層は、一般的に、帆布の両側にコートゴムを接着させた構成を有するため、コンベヤベルトを構成するカバーゴムと帆布との間、または、帆布と帆布との間にはコートゴム形成材料が用いられている。
すなわち、本発明者は、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
上記ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドの含有量が、上記ジエン系ゴム成分100質量部に対して0.25質量部以上3.0質量部以下であり、
上記シリカの含有量が、上記ジエン系ゴム成分100質量部に対して5.0質量部以上15.0質量部以下であり、
上記クレゾールホルムアルデヒド樹脂の含有量が、上記ジエン系ゴム成分100質量部に対して1質量部以上5質量部以下であり、
上記変性エーテル化メチロールメラミンの含有量が、上記ジエン系ゴム成分100質量部に対して1質量部以上4質量部以下である、コンベヤベルト用コートゴム組成物。
[2] コンベヤベルトのカバーゴムと帆布との間、および、帆布と帆布との間、のいずれか一方または両方のコートゴム形成材料として用いられる、[1]に記載のコンベヤベルト用コートゴム組成物。
[3] 帆布と、上記帆布の両面に設けられるコートゴム層とを有する積層体であって、上記コートゴム層が、[2]に記載のコンベヤベルト用コートゴム組成物を用いて形成されるゴム層である、積層体。
[4] 上記帆布が、ナイロン繊維またはポリエステル繊維からなる帆布である、[3]に記載の積層体。
[5] 上面カバーゴム層と、[3]または[4]に記載の積層体と、下面カバーゴム層とを有する、コンベヤベルト。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
本発明のコンベヤベルト用コートゴム組成物(以下、「本発明のゴム組成物」と略す。)は、ジエン系ゴム成分と、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドと、シリカと、クレゾールホルムアルデヒド樹脂と、変性エーテル化メチロールメラミンとを含有する。
また、上記ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドの含有量は、上記ジエン系ゴム成分100質量部に対して0.25質量部以上3.0質量部以下である。
また、上記シリカの含有量は、上記ジエン系ゴム成分100質量部に対して5.0質量部以上15.0質量部以下である。
また、上記クレゾールホルムアルデヒド樹脂の含有量は、上記ジエン系ゴム成分100質量部に対して1質量部以上5質量部以下である。
また、上記変性エーテル化メチロールメラミンの含有量は、上記ジエン系ゴム成分100質量部に対して1質量部以上4質量部以下である。
これは、詳細には明らかではないが、後述する比較例4および6と実施例1との対比からも推察できる通り、クレゾールホルムアルデヒド樹脂がメチル基を有し、かつ、変性エーテル化メチロールメラミンがメチロール基(−CH2OH)を有していることにより、これらの反応性が向上し、より強い接着効果が発現したと考えられる。
本発明のゴム組成物が含有するジエン系ゴム成分は、硫黄加硫が可能なゴムであれば特に限定されない。
硫黄加硫が可能なゴムは、硫黄を用いて加硫できるゴムであり、例えば、天然ゴム、合成ゴム、または、これらの混合物等が挙げられる。
硫黄加硫が可能なゴムとしては、具体的には、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、クロロプレンゴム等が挙げられ、これらを1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
本発明のゴム組成物が含有するジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドは、チアゾール構造を有する化合物であり、下記式(1)で表される化合物である。
本発明のゴム組成物が含有するシリカは特に限定されず、タイヤ等の用途でゴム組成物に配合されている従来公知の任意のシリカを用いることができる。
上記シリカとしては、具体的には、例えば、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。
ここで、BET比表面積は、シリカ表面への窒素ガスの吸着量をJIS Z8830:2013「ガス吸着による粉体(固体)の比表面積測定方法」に従って測定した値である。
本発明のゴム組成物が含有するクレゾールホルムアルデヒド樹脂は、クレゾールとホルムアルデヒドとの縮合反応により得られるフェノール系樹脂の一種である。
縮合反応に用いるクレゾールとしては、m−クレゾールであることが好ましい。
また、クレゾールホルムアルデヒド樹脂としては、市販品を用いることができ、具体的には、例えば、下記式で表されるスミカノール(登録商標、以下同様。)610〔住友化学社製〕などが挙げられる。なお、下記式中、nは、16または17である。
本発明のゴム組成物が含有する変性エーテル化メチロールメラミンは、ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテル(HMMPME)の部分縮合物であり、従来公知のメチレンドナーの1種である。
また、変性エーテル化メチロールメラミンとしては、市販品を用いることができ、具体的には、例えば、スミカノール507AP(住友化学社製)などが挙げられる。
本発明のゴム組成物は、さらに硫黄を含むことが好ましい。
硫黄は、加硫剤として従来公知の硫黄を用いることができ、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、表面処理硫黄、不溶性硫黄等のように市販されている従来公知のものを用いることができる。
添加剤としては、例えば、カーボンブラック等の充填剤;亜鉛華、ステアリン酸等の加硫促進助剤;フェノール系、ワックス系等の老化防止剤;植物油系、鉱物油系等の軟化剤;などの通常用いられる配合剤等が挙げられ、これらを1種単独で含有してもよく、2種以上を含有していてもよい。
また、添加剤等は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫または架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本実施形態の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
本発明の積層体は、帆布と、上記帆布の両面に設けられるコートゴム層とを有する積層体であって、上記コートゴム層が上述した本発明のゴム組成物を用いて形成される積層体である。
図1に示す積層体10は、本発明のゴム組成物を用いて形成されるコートゴム層11と帆布12とを有しており、コートゴム層11a、11bおよび11cの各層間に、帆布12aおよび12bを配設した積層体である。
すなわち、図1に示す積層体10は、コートゴム層11と帆布12とを交互に積層したものであり、帆布12の両側にコートゴム層11を接着させた構成を有する。
なお、本発明の積層体は、図1に示すようなコートゴム層の間に帆布を2層積層した構成に限定されず、コートゴム層の間に、帆布を少なくとも1層以上積層した構成であればよい。
また、上記帆布は、コートゴム層との接着性を向上させるために、予めレゾルシン−ホルマリン−ラテックス液を含浸させる処理(RFL処理)を施した帆布であることが好ましい。
本発明のコンベヤベルトは、上面カバーゴム層と、上述した本発明の積層体と、下面カバーゴム層とを有する、コンベヤベルトである。
図2に示すコンベヤベルト20は、上面カバーゴム層21と図1にも示す積層体10と下面カバーゴム層22とを有している。
すなわち、積層体10は、コンベヤベルトにおいては補強層として機能し、積層体10を中心層として、その両側に上面カバーゴム層21と下面カバーゴム層22とが設けられている。
また、積層体10は、上面カバーゴム層21および下面カバーゴム層22との接着層としても機能し、帆布12に対する緩衝材ともなる。
天然ゴム(NR)50質量部と、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)50質量部との混合ゴム100質量部に対して、下記表1に示す組成成分(質量部)で、コンベヤベルト用コートゴム組成物を調製した。
得られた各ゴム組成物について、以下に示す、はく離力およびゴム付きの評価を行った。これらの結果を下記表1に示す。
得られた各ゴム組成物をコートゴム層に用い、RFL処理を施したポリエステル繊維を帆布に用い、148℃×120分の加硫条件で加硫することにより接着試験体(サイズ:幅2.5cm×奥行15cm×高さ0.5cm)を作製し、2層はく離試験により、はく離力(N/mm)を測定した。
図3は、実施例の2層はく離試験に用いた接着試験体を説明する断面図であり、符号30は接着試験体、符号11はコートゴム層、符号12は帆布である。
作製した各接着試験体について、JIS K6256−1:2006「布との剥離強さ」に準拠してはく離力を測定した。はく離力が14N/mm以上であれば良好と判断した。
また、はく離試験の後、帆布表面に付着しているゴムを目視にて観察し、帆布表面に残存するゴムの面積の割合(%)として算出した。剥離による破壊形態がゴム層の全面で起こっている場合をゴム付き100%とした。ゴム付きが90%以上であれば良好と判断した。なお、ゴム付き(%)が高いほど、接着性が良いことを意味する。
これらの結果を下記表1に示す。
・NR:天然ゴム(TSR−20)
・SBR:NIPOL 1502(日本ゼオン社製)
・カーボンブラック:HAF(昭和キャボット社製)
・シリカ:トクシールGU(BET比表面積:121m2/g、トクヤマ社製)
・酸化亜鉛:酸化亜鉛3種(正同化学工業社製)
・ステアリン酸:ビーズステアリン酸(日本油脂社製)
・アロマオイル:エキストラクト4号S(昭和シェル石油社製)
・クレゾールホルムアルデヒド樹脂:スミカノール610(田岡化学工業社製)
・レゾルシンホルムアルデヒド樹脂:ペナコライトレジンB−18−S(インドスペック社製)
・変性エーテル化メチロールメラミン:スミカノール507AP(Bara Chemical社製)
・ヘキサメトキシメチル化メラミン:CYREZ 964RPC(CYTEC INDUSTRIES社製)
・加硫促進剤NS:N−tert−ブチルー2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(ノクセラー NS−P、大内新興化学工業社製)
・加硫促進剤DM:ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド(ノクセラー DM−P(DM)、大内新興化学工業社製)
・硫黄:粉末硫黄(軽井沢精練所)
また、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドを配合せず、別の加硫促進剤を配合した場合は、ゴム付きが著しく劣ることが分かった(比較例3)。
また、クレゾールホルムアルデヒド樹脂を配合せず、レゾルシンホルムアルデヒド樹脂を配合し、変性エーテル化メチロールメラミンを配合せず、ヘキサメトキシメチル化メラミンを配合した場合は、はく離力が劣ることが分かった(比較例4)。
また、変性エーテル化メチロールメラミンを4質量部よりも多く配合した場合には、はく離力が劣ることが分かった(比較例5)。
また、変性エーテル化メチロールメラミンを配合せず、ヘキサメトキシメチル化メラミンを配合した場合は、はく離力が劣ることが分かった(比較例6)。
11、11a、11b、11c コートゴム層
12、12a、12b 帆布
20 コンベヤベルト
21 上面カバーゴム層
22 下面カバーゴム層
30 接着試験体
Claims (5)
- ジエン系ゴム成分と、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドと、シリカと、クレゾールホルムアルデヒド樹脂と、変性エーテル化メチロールメラミンとを含有し、前記変性エーテル化メチロールメラミンがヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの部分縮合物であり、
前記ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドの含有量が、前記ジエン系ゴム成分100質量部に対して0.25質量部以上3.0質量部以下であり、
前記シリカの含有量が、前記ジエン系ゴム成分100質量部に対して5.0質量部以上15.0質量部以下であり、
前記クレゾールホルムアルデヒド樹脂の含有量が、前記ジエン系ゴム成分100質量部に対して1質量部以上5質量部以下であり、
前記変性エーテル化メチロールメラミンの含有量が、前記ジエン系ゴム成分100質量部に対して1質量部以上4質量部以下である、コンベヤベルト用コートゴム組成物。 - コンベヤベルトのカバーゴムと帆布との間、および、帆布と帆布との間、のいずれか一方または両方のコートゴム形成材料として用いられる、請求項1に記載のコンベヤベルト用コートゴム組成物。
- 帆布と、前記帆布の両面に設けられるコートゴム層とを有する積層体であって、
前記コートゴム層が、請求項2に記載のコンベヤベルト用コートゴム組成物を用いて形成されるゴム層である、積層体。 - 前記帆布が、ナイロン繊維またはポリエステル繊維からなる帆布である、請求項3に記載の積層体。
- 上面カバーゴム層と、請求項3または4に記載の積層体と、下面カバーゴム層とを有する、コンベヤベルト。
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