KR102361426B1 - 컨베이어 벨트용 고무 조성물 및 컨베이어 벨트 - Google Patents

컨베이어 벨트용 고무 조성물 및 컨베이어 벨트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내마모성 및 내충격성이 우수한 컨베이어 벨트용 고무 조성물 및 컨베이어 벨트의 제공을 목적으로 한다. 본 발명은 천연 고무를 80~100질량%, 부타디엔 고무를 0~20질량% 포함하는 고무 성분과, 카본 블랙과, 황과, 가황 촉진제를 함유하며, 카본 블랙의 함유량이 고무 성분 100질량부에 대하여 45~100질량부이고, 황의 함유량이 고무 성분 100질량부에 대하여 0.50~2.00질량부이고, 가황 촉진제의 함유량이 고무 성분 100질량부에 대하여 1.50질량부 이하이고, 황에 대한 가황 촉진제의 질량비가 0.50~3.00인, 컨베이어 벨트용 고무 조성물, 및 상기 컨베이어 벨트용 고무 조성물로 형성된 상면 커버 고무층과, 보강층과, 하면 커버 고무층을 갖는 컨베이어 벨트이다.

Description

컨베이어 벨트용 고무 조성물 및 컨베이어 벨트
본 발명은 컨베이어 벨트용 고무 조성물 및 컨베이어 벨트에 관한 것이다.
최근 컨베이어 벨트에는 환경을 배려하는 관점에서 장수명인 것이 요구되고 있다. 이러한 문제에 대하여 종래 벨트 컨베이어의 내마모 수명의 향상을 목적으로 하는 고무 조성물이 제안되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 고무 성분으로서 네오디뮴계 촉매에 의해 합성한 폴리부타디엔 고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 컨베이어의 벨트용 고무 조성물이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 제2003-105136호
이러한 가운데 본 발명자는 특허문헌 1을 참고로 하여 고무 조성물을 조제하고 이를 평가한 바, 이러한 고무 조성물의 내마모성 및/또는 내충격성이 나쁜 경우가 있다는 것을 지견했다.
그래서 본 발명은 내마모성과 내충격성이 우수한 컨베이어 벨트용 고무 조성물 및 컨베이어 벨트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 천연 고무를 소정의 양으로 포함하는 고무 성분(추가로 부타디엔 고무를 소정의 범위로 포함할 수도 있다.)과, 카본 블랙과, 황과, 가황 촉진제를 각각 특정 양으로 함유하며, 황에 대한 가황 촉진제의 질량비가 소정의 범위임으로써, 소망의 효과가 얻어지는 것을 찾아내어 본 발명에 이르렀다.
본 발명은 상기 지견 등을 바탕으로 하는 것이며, 구체적으로는 이하의 구성에 의해 상기 과제를 해결하는 것이다.
1. 고무 성분과,
카본 블랙과,
황과,
가황 촉진제를 함유하며,
상기 카본 블랙의 함유량이 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 45~100질량부이고,
상기 황의 함유량이 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 0.50~2.00질량부이고,
상기 가황 촉진제의 함유량이 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 1.50질량부 이하이고,
상기 황에 대한 상기 가황 촉진제의 질량비가 0.50~3.00이고,
상기 고무 성분이 천연 고무 및 부타디엔 고무를 포함하며,
상기 천연 고무의 함유량이 상기 고무 성분의 전량에 대하여 80질량% 초과 95질량% 이하이고,
상기 부타디엔 고무의 함유량이 상기 고무 성분의 전량에 대하여 5질량% 이상 20질량% 미만인, 컨베이어 벨트용 고무 조성물.
2. 상기 카본 블랙의 질소 흡착 비표면적이 115~160 m2/g이며,
상기 카본 블랙의 디부틸 프탈레이트 흡유량이 115~140 ml/100 g인, 상기 1에 기재한 컨베이어 벨트용 고무 조성물.
삭제
삭제
삭제
3. 상기 카본 블랙의 함유량이 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 50질량부 초과 80질량부 이하인, 상기 1 또는 2에 기재한 컨베이어 벨트용 고무 조성물.
4. 상기 황의 함유량이 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 0.50질량부 이상 2.00질량부 미만인, 상기 1 또는 2에 기재한 컨베이어 벨트용 고무 조성물.
5. 상기 1 또는 2에 기재한 컨베이어 벨트용 고무 조성물로 형성된 상면 커버 고무층과,
보강층과,
하면 커버 고무층을 갖는, 컨베이어 벨트.
본 발명의 컨베이어 벨트용 고무 조성물 및 본 발명의 컨베이어 벨트는 내마모성 및 내충격성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 컨베이어 벨트의 아주 알맞은 실시 양태의 일 예의 일부를 모식적으로 나타낸 단면 사시도이다.
본 발명에 대하여 이하 상세하게 설명한다.
아울러, 본 명세서에 있어서, 「~」을 이용하여 표시되는 숫자 범위는 「~」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 특별히 언급이 없는 한, 각 성분은 그 성분에 해당하는 물질을 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 성분이 2종 이상의 물질을 포함하는 경우, 성분의 함유량은 2종 이상의 물질의 합계 함유량을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 내마모성 및 내충격성 중 적어도 어느 하나가 보다 우수한 것을, 본 발명의 효과가 보다 우수하다고 칭하는 경우가 있다.
[컨베이어 벨트용 고무 조성물]
본 발명의 컨베이어 벨트용 고무 조성물(본 발명의 조성물)은
천연 고무를 80~100질량%, 부타디엔 고무를 0~20질량% 포함하는 고무 성분과,
카본 블랙과,
황과,
가황 촉진제를 함유하며,
상기 카본 블랙의 함유량이 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 45~100질량부이고,
상기 황의 함유량이 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 0.50~2.00질량부이고,
상기 가황 촉진제의 함유량이 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 1.50질량부 이하이고,
상기 황에 대한 상기 가황 촉진제의 질량비가 0.50~3.00인, 컨베이어 벨트용 고무 조성물이다.
본 발명의 조성물은 이러한 구성을 취하기 때문에, 소망의 효과가 얻어지는 것으로 생각된다. 그 이유는 명확하지 않으나 대략 이하와 같이 추측된다.
본 발명자는, 천연 고무와 부타디엔 고무를 함유하는 고무 조성물에 있어서, 내마모성 및/또는 내충격성이 떨어지는 경우가 있다는 것을 찾아냈다.
본 발명자는 천연 고무를 적어도 함유하는 고무 조성물에 있어서 황의 다량 사용으로 인해, 천연 고무의 결정성(예를 들어, 신축 결정성: 신장되면 분자쇄가 신장 방향으로 배향하고, 이로 인해 결정화하는 성질)이 손상될 가능성이 있다고 생각했다.
그리고 본 발명자는 천연 고무를 특정 양으로 포함하는 고무 성분에 대하여, 카본 블랙과, 황과, 가황 촉진제를 각각 특정 양으로 함유하고, 황에 대한 가황 촉진제의 질량비가 소정의 범위임으로써, 내마모성 및 내충격성이 우수하다는 것을 지견했다.
이하, 본 발명의 조성물에 함유되는 각 성분에 대하여 상세하게 설명한다.
<<고무 성분>>
본 발명의 조성물은 고무 성분을 함유하며, 고무 성분은 천연 고무를 포함한다. 고무 성분의 전부가 천연 고무일 수도 있다. 고무 성분은, 본 발명의 효과가 보다 우수하다는 관점에서 추가로 부타디엔 고무를 포함하는 것이 바람직하다.
<천연 고무>
본 발명의 조성물에 함유되는 천연 고무는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 종래 공지의 것을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 천연 고무의 함유량은 고무 성분의 전량에 대하여 80~100질량%이다.
천연 고무의 함유량은, 본 발명의 효과가 보다 우수하다는 관점에서 고무 성분의 전량에 대하여 80질량% 초과 95질량% 이하가 바람직하고, 85~95질량%가 보다 바람직하다.
(부타디엔 고무)
부타디엔 고무(BR)는 부타디엔의 단독 중합체이다.
(부타디엔 고무의 중량 평균 분자량)
부타디엔 고무의 중량 평균 분자량은, 본 발명의 효과(특히 내마모성)가 보다 우수하고, 가공성이 우수하다는 관점에서 50만~100만이 바람직하며, 50만~80만이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 부타디엔 고무의 중량 평균 분자량은 테트라하이드로푸란(THF)을 용매로 하는 겔 침투 크로마토그래피(GPC)에 의한 측정값을 기초로 한 표준 폴리스티렌 환산값이다.
(부타디엔 고무의 마이크로 구조)
부타디엔 고무의 1, 4-시스 구조는, 본 발명의 효과(특히 내마모성)가 보다 우수하다는 관점에서 97% 이상이 바람직하고, 98% 이상이 보다 바람직하다.
부타디엔 고무의 1, 4-트랜스 구조는, 본 발명의 효과(특히 내마모성)가 보다 우수하다는 관점에서 1.5% 이하가 바람직하고, 1.0% 이하가 보다 바람직하다.
부타디엔 고무의 1, 2-비닐 구조는, 본 발명의 효과(특히 내마모성)가 보다 우수하다는 관점에서 1.5% 이하가 바람직하고, 1.0% 이하가 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 부타디엔 고무의 마이크로 구조는 적외 흡수 스펙트럼 분석에 의해 해석되었다. 740 cm- 1는 1, 4-시스 구조, 967 cm- 1는 1, 4-트랜스 구조, 910 cm- 1는 1, 2-비닐 구조의 흡수대이며, 각 흡수 강도비로부터 마이크로 구조를 산출했다.
(부타디엔 고무의 제조 방법)
부타디엔 고무의 제조 방법으로서는, 부타디엔을, 예를 들어 코발트계 촉매 및/또는 네오디뮴계 촉매와 같은 촉매를 이용하여 중합함으로써 합성하는 방법을 들 수 있다. 코발트계 촉매, 네오디뮴계 촉매는 특별히 제한되지 않는다. 코발트계 촉매는 코발트를 갖는 화합물로 할 수 있다. 네오디뮴계 촉매는 네오디뮴(Nd)을 갖는 화합물로 할 수 있다.
<부타디엔 고무의 함유량>
본 발명에 있어서, 부타디엔 고무의 함유량은 고무 성분의 전량에 대하여 0~20질량%이다.
부타디엔 고무의 함유량은, 본 발명의 효과(특히 내마모성)가 보다 우수하다는 관점에서 고무 성분의 전량에 대하여 5질량% 이상 20질량% 미만이 바람직하고, 10~15질량%가 보다 바람직하다.
(천연 고무 및 부타디엔 고무 이외의 고무)
본 발명에 있어서, 고무 성분은 천연 고무 및 부타디엔 고무 이외의 고무를 추가로 포함할 수 있다.
천연 고무 및 부타디엔 고무 이외의 고무로서는, 예를 들어 디엔계 고무(천연 고무 및 부타디엔 고무를 제외한다)를 들 수 있다.
상기 디엔계 고무로서는, 예를 들어 이소프렌 고무(IR), 방향족 비닐-공액 디엔 공중합체 고무(예를 들어, 스티렌 부타디엔 고무(SBR)), 니트릴 부타디엔 고무(NBR, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무), 부틸 고무(IIR), 할로겐화 부틸 고무(예를 들어, Br-IIR, Cl-IIR), 클로로프렌 고무(CR) 등을 들 수 있다. 그중에서도 스티렌 부타디엔 고무가 바람직하다.
천연 고무 및 부타디엔 고무 이외의 고무의 제조 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 종래 공지의 것을 들 수 있다.
<<카본 블랙>>
본 발명의 조성물은 카본 블랙을 함유한다.
<카본 블랙의 질소 흡착 비표면적>
카본 블랙의 질소 흡착 비표면적(N2SA)은, 본 발명의 효과(특히 내마모성)가 보다 우수하다는 관점에서 115~160 m2/g이 바람직하고, 120~150 m2/g이 보다 바람직하다.
카본 블랙의 질소 흡착 비표면적은 카본 블랙 표면으로의 질소 흡착량을 JIS K6217-2:2001 「제2부: 비표면적의 구하는 방법-질소 흡착법-단점법」에 따라 측정한 값이다.
<카본 블랙의 디부틸 프탈레이트 흡유량>
카본 블랙의 디부틸 프탈레이트 흡유량(DBP 흡유량)은, 본 발명의 효과(특히 내마모성)가 보다 우수하다는 관점에서 115~140 ml/100 g이 바람직하고, 120~130 ml/100 g이 보다 바람직하다.
카본 블랙의 디부틸 프탈레이트 흡유량은 JIS K 6217-4:2008 「고무용 카본 블랙-기본 특성-제4부: 오일 흡수량의 구하는 방법」에 준거하여 측정되었다.
카본 블랙으로서는, 예를 들어
SAF(Super Abrasion Furnace) 카본 블랙,
ISAF(Intermediate Super Abrasion Furnace) 카본 블랙을 들 수 있다.
그중에서도 상기 카본 블랙은, 본 발명의 효과(특히 내마모성)가 보다 우수하다는 관점에서 SAF가 바람직하다.
카본 블랙의 제조 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 종래 공지의 것을 들 수 있다.
<카본 블랙의 함유량>
본 발명에 있어서, 카본 블랙의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 45~100질량부이다.
카본 블랙의 함유량은, 본 발명의 효과(특히 내마모성)가 보다 우수하다는 관점에서 고무 성분 100질량부에 대하여 50질량부 초과(50질량부를 초과하는 양) 80질량부 이하가 바람직하고, 50질량부 초과 70질량부 이하가 보다 바람직하다.
<황>
본 발명의 조성물에 함유되는 황은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 종래 공지의 것을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 황의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 0.50~2.00질량부이다.
황의 함유량은, 본 발명의 효과(특히 내마모성 및/또는 내충격성)가 보다 우수하다는 관점에서 고무 성분 100질량부에 대하여 0.50질량부 이상 2.00질량부 미만이 바람직하고, 0.8~1.5질량부가 보다 바람직하고, 1질량부 초과 1.5질량부 이하가 더욱더 바람직하다.
황의 제조 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 종래 공지의 것을 들 수 있다.
<가황 촉진제>
본 발명의 조성물에 함유되는 가황 촉진제는 고무 조성물에 사용할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 가황 촉진제로서는, 예를 들어 티우람계 가황 촉진제, 설펜아미드계 가황 촉진제, 구아니딘계 가황 촉진제, 티아졸계 가황 촉진제 등을 들 수 있다.
설펜아미드계 가황 촉진제로서는, 예를 들어 N-tert-부틸-2-벤조티아졸릴 설펜아미드(시판품으로서, 예를 들어 녹셀러(NOCCELER) NS-P, 오우치신코카가쿠코교가부시키가이샤(Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.) 제품)를 들 수 있다.
가황 촉진제의 제조 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 종래 공지의 것을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 가황 촉진제의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 1.50질량부 이하이다.
가황 촉진제의 함유량은, 본 발명의 효과(특히 내마모성)가 보다 우수하다는 관점에서 고무 성분 100질량부에 대하여 0.5~1.5질량부가 바람직하고, 1.0~1.5질량부가 보다 바람직하다.
<가황 촉진제/황>
본 발명에 있어서, 황에 대한 가황 촉진제의 질량비(가황 촉진제/황)는 0.50~3.00이다.
가황 촉진제/황은, 본 발명의 효과(특히 내마모성)가 보다 우수하다는 관점에서 0.50~2.00이 바람직하고, 0.50~1.50이 보다 바람직하다.
(첨가제)
본 발명의 조성물은, 위에서 설명한 각 성분 이외에, 본 발명의 효과, 목적을 해치지 않는 범위에서 추가로 첨가제를 함유할 수 있다. 첨가제로서는, 예를 들어 백색 충전제, 노화 방지제 6C와 같은 노화 방지제, 산화아연, 스테아르산, 가공 조제, 파라핀 왁스, 아로마 오일, 액상 폴리머, 테르펜계 수지, 열경화성 수지, 황 이외의 가황제, 가황 조제, 가황 지연제를 들 수 있다.
상기 첨가제의 함유량은 적절히 선택할 수 있다.
(본 발명의 조성물의 제조 방법)
본 발명의 조성물은 그 제조 방법에 대하여 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 위에서 설명한 각 성분(황 등의 가황제 및 가황 촉진제를 제외한다)을 밴버리 믹서 등으로 혼합하여 혼합물을 얻고, 이어서 상기와 같이 얻어진 혼합물에 황 등의 가황제 및 가황 촉진제를 가하고 이들을 혼련 롤기 등으로 혼합함으로써, 본 발명의 조성물을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물의 가황 조건은 특별히 제한되지 않는다. 상기 가황으로서는 본 발명의 조성물을, 예를 들어 140~160℃의 조건하에서 가열하고, 가압함으로써 가황을 수행할 수 있다.
본 발명의 조성물을 이용하여 컨베이어 벨트를 형성할 수 있다.
본 발명의 조성물은 내마모성 및 내충격성이 우수하기 때문에, 본 발명의 조성물을 이용하여 형성되는 경화물은 내마모성 및 내충격성이 우수하다.
본 발명의 조성물을 이용하여, 예를 들어 컨베이어 벨트의 상면 커버 고무층을 형성하는 것이 바람직한 양태의 하나로서 들 수 있다.
[컨베이어 벨트]
본 발명의 컨베이어 벨트는
본 발명의 컨베이어 벨트용 고무 조성물로 형성된 상면 커버 고무층과,
보강층과,
하면 커버 고무층을 갖는 컨베이어 벨트이다.
상면 커버 고무층을 형성하는 고무 조성물은 본 발명의 컨베이어 벨트용 고무 조성물이면 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 조성물을 이용하여 형성된 상면 커버 고무층은 내마모성 및 내충격성이 우수하다. 상면 커버 고무층은 상기와 같이 내충격성이 우수하기 때문에, 컨베이어 벨트에 대하여 높은 곳에서 낙하해 오는 반송물에 의한 충격력을 효과적으로 흡수하여, 상기 충격력에 의해 보강층이 파괴되는 것(최종적으로는 컨베이어 벨트가 파괴되는 것)을 방지할 수 있다.
상면 커버 고무층은 1층 또는 복수의 층으로 할 수 있다. 보강층, 하면 커버 고무층에 대해서도 마찬가지이다.
이하, 본 발명의 컨베이어 벨트를 첨부 도면을 이용하여 설명한다. 아울러 본 발명은 첨부 도면으로 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 컨베이어 벨트의 아주 알맞은 실시 양태의 일 예의 일부를 모식적으로 나타낸 단면 사시도이다.
도 1에 있어서, 컨베이어 벨트(1)는 상면 커버 고무층(2), 보강층(3) 및 하면 커버 고무층(4)을 가지며, 이 순서로 적층되어 있다. 상면 커버 고무층(2)의 표면은 운반물 반송면(5)이 될 수 있다.
본 발명의 컨베이어 벨트에 있어서, 상면 커버 고무층이 본 발명의 조성물을 이용하여 형성될 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 상면 커버 고무층이 2층 이상의 층을 갖는 경우, 당해 2층 이상의 층 중 적어도 1층 또는 모든 층을 본 발명의 조성물을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 적어도 최외층을 본 발명의 조성물을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
도 1에 있어서, 상면 커버 고무층(2)은 외층(11) 및 내층(12)을 갖는다. 외층(11) 및/또는 내층(12)을 본 발명의 조성물을 이용하여 형성할 수 있으며, 적어도 외층(11)을 본 발명의 조성물을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
외층(11)을 본 발명의 조성물을 이용하여 형성하는 경우, 내층(12)을 보강층(3) 및 외층(11)을 접착시키기 위한 층으로 할 수 있다.
하면 커버 고무층에 사용되는 고무 조성물은 특별히 제한되지 않는다. 상기 고무 조성물로서는, 예를 들어 본 발명의 조성물을 들 수 있다.
도 1에 있어서, 하면 커버 고무층(4)은 외층(16) 및 내층(15)을 갖는다. 외층(16)과 내층(15)은 동일 또는 상이한 고무 조성물을 이용하여 형성되어 있을 수도 있다.
보강층은 특별히 한정되지 않으며, 통상의 컨베이어 벨트에 이용되는 것을 적절하게 선택하여 이용할 수 있다.
보강층은, 예를 들어 심체(芯體)와 접착 고무를 가질 수 있다.
심체의 재질로서는, 예를 들어 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 아라미드 섬유와 같은 섬유; 스틸과 같은 금속을 들 수 있다. 상기 섬유는 범포(帆布)로서 사용할 수 있다. 범포는 평직물의 천을 의미한다.
접착 고무는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 종래 공지의 것을 들 수 있다.
보강층의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 도 1에 나타내는 바와 같은 시트상일 수도 있다. 또한, 보강층 안에 와이어상 보강선(예를 들어, 스틸 코드(steel cord))을 병렬로 매립하는 것일 수도 있다.
상기 시트상 보강층으로서는, 예를 들어 1층의 범포, 복수 층의 범포의 적층체를 들 수 있다.
상면 커버 고무층의 두께는 3~25 mm가 바람직하다.
하면 커버 고무층의 두께는 3~20 mm가 바람직하며, 5~15 mm가 보다 바람직하다.
아울러, 상면 커버 고무층이 2층 이상으로 구성되어 있는 경우, 상면 커버 고무층의 두께는 이들 층의 두께의 합계로 할 수 있다. 하면 커버 고무층의 두께도 마찬가지이다.
본 발명의 컨베이어 벨트는 그 제조 방법에 대하여 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 종래 공지의 것을 들 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들로 한정되지 않는다.
<조성물의 제조>
하기 제1표의 각 성분을 동일 표에 나타내는 조성(질량부)으로 이용하여, 이들을 교반기로 혼합하여 조성물을 제조했다. 구체적으로는 먼저 하기 제1표에 나타내는 성분 중 황 및 가황 촉진제를 제외한 성분을 밴버리 믹서로 140℃의 조건하에서 혼합하고, 이어서 얻어진 혼합물에 황 및 가황 촉진제를 가하고, 이들을 혼련 롤기를 이용하여 30℃의 조건하에서 혼합하여 조성물을 제조했다.
<평가>
상기와 같이 제조된 조성물을 이용하여 이하의 평가를 수행했다. 결과를 제1표에 나타낸다.
(평가용 가황 고무 시트의 제작)
상기와 같이 제조한 조성물을 시트상으로 형성하고, 상기 시트상 조성물을 148℃의 조건하에서 30분간 가열 가황하여 가황 고무 시트를 제작했다.
(내마모성: DIN 마모)
·DIN 마모 시험
상기 가황 고무 시트를 사용하고, JIS K 6264-2:2005 6.4.1에 준거하여 DIN 마모 시험기를 이용하여 25℃의 조건하에서 DIN 마모 시험을 수행하고, 상기 가황 고무 시트의 마모 체적(DIN 마모 B법)을 측정했다.
·내마모성의 평가 기준
상기와 같이 측정된 마모 체적이 130 ㎣ 미만인 경우, 내마모성이 우수하다.
(내충격성: M300)
·인장 시험
상기 가황 고무 시트로부터 JIS3호 덤벨상 고무 시트 조각을 펀칭하여 시험편을 제작했다. 상기 시험편을 이용하고, JIS K 6251:2004에 준거하여 실온 조건하 인장 속도 500 mm/분으로 인장 시험을 수행하고, 300% 신장 시의 인장 응력(M300, 단위: MPa)을 측정했다.
·내충격성의 평가 기준
M300이 11 MPa를 초과하는 경우, 내충격성이 우수하다.
제1표 비교예 실시예
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8
NR 90 90 80 90 70 90 90 90 90 90 80 90 90
BR1 10 10 20 10 30 10 10 10 10 10 20 10 10
CB1(N110) 50
CB2(N234) 50
CB3(N220) 45 45 50 50 50 45 45 50 60 50 50
노화 방지제 6C 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
산화아연 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
스테아르산 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
파라핀 왁스 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
아로마 오일 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
가황 촉진제 NS 2.0 3.0 0.54 1.3 1.0 1.0 1.3 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
황 1.0 0.3 2.0 3.0 2.0 2.0 1.0 2.0 2.0 1.0 2.0 2.0 2.0
가황 촉진제 NS/황
(질량비)		 2.0 10.0 0.27 0.4 0.5 0.5 1.3 0.5 0.5 1.0 0.5 0.5 0.5
내마모성(DIN, ㎣) 155 174 102 147 73 124 126 121 118 122 97 116 102
내충격성(M300, MPa) 10.5 10.3 11.0 14.4 10.8 11.2 11.3 12.4 15.2 12.1 12.3 13.2 11.7
제1표에 나타낸 각 성분의 상세는 이하와 같다.
·NR: 천연 고무(RSS#3)
·BR1: 부타디엔 고무, 중량 평균 분자량(Mw) 50만, (상품명 Nipol BR1220, 닛폰제온가부시키가이샤(Zeon Corporation) 제품) 마이크로 구조: 1, 4-시스 구조 98.0%, 1, 4-트랜스 구조 1.0%, 1, 2-비닐 구조 1.0%)
·CB1(N110): 카본 블랙, 질소 흡착 비표면적 144 m2/g, 디부틸 프탈레이트 흡유량 115 ml/100 g(쇼블랙 N110, SAF 그레이드, 캐봇재팬가부시키가이샤(Cabot Japan K.K.) 제품)
·CB2(N234): 카본 블랙, 질소 흡착 비표면적 123 m2/g, 디부틸 프탈레이트 흡유량 123 ml/100 g(상품명 쇼블랙 N234, ISAF-HS 그레이드, 캐봇재팬가부시키가이샤 제품)
·CB3(N220): 카본 블랙, 질소 흡착 비표면적 111 m2/g, 디부틸 프탈레이트 흡유량 115 ml/100 g(상품명 쇼블랙 N220, ISAF-LS 그레이드, 캐봇재팬가부시키가이샤 제품)
·노화 방지제 6C: 노크락(NOCRAC) 6C(오우치신코카가쿠코교가부시키가이샤 제품)
·산화아연: 산화아연 3종(세이도카가쿠코교가부시키가이샤(Seido Chemical Industry Co., Ltd.) 제품)
·스테아르산: 스테아르산 YR(니치유가부시키가이샤(NOF Corporation) 제품)
·파라핀 왁스: OZOACE-0015(닛폰세이로가부시키가이샤(Nippon Seiro Co., Ltd.) 제품)
·아로마 오일: A-OMIX(산쿄유카코교가부시키가이샤(Sankyo Yuka Kogyo K.K.) 제품)
·가황 촉진제 NS: N-tert-부틸-2-벤조티아졸릴 설펜아미드, 녹셀러 NS-P(오우치신코카가쿠코교가부시키가이샤 제품)
·황: 미분 황(호소이카가쿠코교가부시키가이샤(Hosoi Chemical Industry Co., Ltd.) 제품)
제1표에 나타내는 결과로부터 명백한 바와 같이, 가황 촉진제의 함유량이 소정의 범위를 벗어나는 비교예 1~2는 내마모성 및 내충격성이 나빴다.
가황 촉진제/황의 질량비가 소정의 범위를 벗어나는 비교예 3은 내충격성이 나빴다.
황의 함유량 및 가황 촉진제/황의 질량비가 소정의 범위를 벗어나는 비교예 4는 내마모성이 나빴다.
천연 고무 및 부타디엔 고무의 함유량이 소정의 범위를 벗어나는 비교예 5는 내충격성이 나빴다.
이에 대하여 본 발명의 조성물은 내마모성 및 내충격성이 우수했다.
1: 컨베이어 벨트
2: 상면 커버 고무층
3: 보강층
4: 하면 커버 고무층
5: 운반물 반송면
11, 16: 외층
12, 15: 내층

Claims (6)

  1. 고무 성분과,
    카본 블랙과,
    황과,
    가황 촉진제를 함유하며,
    상기 카본 블랙의 함유량이 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 45~100질량부이고,
    상기 황의 함유량이 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 0.50~2.00질량부이고,
    상기 가황 촉진제의 함유량이 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 1.50질량부 이하이고,
    상기 황에 대한 상기 가황 촉진제의 질량비가 0.50~3.00이고,
    상기 고무 성분이 천연 고무 및 부타디엔 고무를 포함하며,
    상기 천연 고무의 함유량이 상기 고무 성분의 전량에 대하여 80질량% 초과 95질량% 이하이고,
    상기 부타디엔 고무의 함유량이 상기 고무 성분의 전량에 대하여 5질량% 이상 20질량% 미만인, 컨베이어 벨트용 고무 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카본 블랙의 질소 흡착 비표면적이 115~160 m2/g이며,
    상기 카본 블랙의 디부틸 프탈레이트 흡유량이 115~140 ml/100 g인, 컨베이어 벨트용 고무 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 카본 블랙의 함유량이 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 50질량부 초과 80질량부 이하인, 컨베이어 벨트용 고무 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 황의 함유량이 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 0.50질량부 이상 2.00질량부 미만인, 컨베이어 벨트용 고무 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재한 컨베이어 벨트용 고무 조성물로 형성된 상면 커버 고무층과,
    보강층과,
    하면 커버 고무층을 갖는, 컨베이어 벨트.
  6. 삭제
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