(57)【要約】  本発明は、耐摩耗性に優れたカバーゴム層を有するコンベヤベルトを作製することができるコンベヤベルト用ゴム組成物、および、それを用いたコンベヤベルトを提供する。本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、ブタジエンゴムを４５〜１００質量％含有するゴム成分と、超高分子量ポリエチレンと、カーボンブラックとを含有し、上記超高分子量ポリエチレンの含有量が、上記ゴム成分１００質量部に対して１．０〜１５．０質量部であり、上記カーボンブラックの含有量が、上記ゴム成分１００質量部に対して２５〜４５質量部であり、上記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が８５〜１６０ｍ2／ｇであり、ジブチルフタレート吸油量が１０５〜１４０ｍｌ／１００ｇである。
2017141909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブタジエンゴムを４５〜１００質量％含有するゴム成分と、超高分子量ポリエチレンと、カーボンブラックとを含有し、
前記超高分子量ポリエチレンの含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して１．０〜１５．０質量部であり、
前記カーボンブラックの含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して２５〜４５質量部であり、
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が８５〜１６０ｍ2／ｇであり、ジブチルフタレート吸油量が１０５〜１４０ｍｌ／１００ｇである、コンベヤベルト用ゴム組成物。
【請求項２】
前記ブタジエンゴムの重量平均分子量が５０万〜１００万である、請求項１に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
【請求項３】
前記ブタジエンゴムの長鎖分岐指数に対する、前記ブタジエンゴムの重量平均分子量の比が、５．５×１０４〜１６．６×１０４である請求項１または２に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
【請求項４】
前記超高分子量ポリエチレンの粘度平均分子量が５０万〜４００万である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
【請求項５】
上面カバーゴム層と、補強層と、下面カバーゴム層とを有し、
少なくとも前記上面カバーゴム層に請求項１〜４のいずれか１項に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物を用いたコンベヤベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベヤベルト用ゴム組成物およびコンベヤベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンベヤベルトとして用いられるゴムベルトは、帆布やスチールコード等からなる芯体（以下「補強層」という。）と、上記芯体の上面および下面を、上面カバーゴム層および下面カバーゴム層でそれぞれ被覆した積層構造体である。このゴムベルトは、両端部が互いに接合されてループ状のコンベヤベルトに加工され、多数のローラとプーリで形成された搬送経路を循環駆動することにより、被搬送物（例えば、鉱石、土砂、および、穀物などのばら物；箱、袋、パレットなどのかさ物；等）を上記搬送経路に沿って連続搬送するベルトコンベヤを構成する。【０００３】
ベルトコンベヤは上記プーリを回転さることでコンベヤベルトを駆動する。このときの消費電力は、一般に搬送経路が長く、ベルトコンベヤが長機長となると大きくなることが知られている。これは、長機長になるとコンベヤベルトを支えるローラの数が増えるので、コンベヤベルトの下面カバーゴム層とローラとの接触に起因して生じる動力損失（エネルギーロス）が大きくなるからだと考えられている。【０００４】
これに対し、特許文献１には「天然ゴム（ＮＲ）とブタジエンゴム（ＢＲ）とを含有し、前記天然ゴム（ＮＲ）と前記ブタジエンゴム（ＢＲ）との質量比（ＮＲ／ＢＲ）が９０／１０〜５５／４５であるゴム成分と、超高分子量ポリエチレンと、カーボンブラックとを含有し、前記超高分子量ポリエチレンの含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して５〜２２質量部であり、前記カーボンブラックの含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して５〜５５質量部であり、脂肪酸アミドの含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して５質量部未満である、コンベヤベルト用ゴム組成物」、および、その組成物を「少なくとも下面カバーゴムに用いたコンベヤベルト」が記載されている（［請求項１］［請求項４］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−５７００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、コンベヤベルトのカバーゴム層には、被搬送物との間に繰り返し生ずる摩擦などにより、徐々に微小領域での破壊が起きることが知られている。この現象は摩耗と呼ばれ、カバーゴム層の摩耗に対する強さ（耐摩耗性）はコンベヤベルト自体の耐用期間に直結するため、カバーゴム層には、優れた耐摩耗性が求められている。
そして、本発明者が特許文献１に記載のゴム組成物をカバーゴム層に用いたコンベヤベルトについて検討したところ、カバーゴム層の耐摩耗性が十分とはいえないことを知見した。【０００７】
そこで、本発明は、耐摩耗性に優れたカバーゴム層を有するコンベヤベルトを作製することができるコンベヤベルト用ゴム組成物、および、それを用いたコンベヤベルトを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、ブタジエンゴムを所定量含有するゴム成分に、超高分子量ポリエチレンと、所定の特性を有するカーボンブラックとを含有させることにより、耐摩耗性に優れたカバーゴム層を有するコンベヤベルトを作製することができるコンベヤベルト用ゴム組成物、および、それを用いたコンベヤベルトを得ることができることを見出した。
すなわち、以下の構成により上記課題を解決することができることを見出した。【０００９】
（１）ブタジエンゴムを４５〜１００質量％含有するゴム成分と、超高分子量ポリエチレンと、カーボンブラックとを含有し、
上記超高分子量ポリエチレンの含有量が、上記ゴム成分１００質量部に対して１．０〜１５．０質量部であり、
上記カーボンブラックの含有量が、上記ゴム成分１００質量部に対して２５〜４５質量部であり、
上記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が８５〜１６０ｍ2／ｇであり、ジブチルフタレート吸油量が１０５〜１４０ｍｌ／１００ｇである、コンベヤベルト用ゴム組成物。
（２）上記ブタジエンゴムの重量平均分子量が５０万〜１００万である、（１）に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
（３）ブタジエンゴムの長鎖分岐指数（ＬＣＢ値）に対する、ブタジエンゴムの重量平均分子量の比（重量平均分子量／長鎖分岐指数）が、５．５×１０４〜１６．６×１０４である（１）または（２）に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
（４）上記超高分子量ポリエチレンの粘度平均分子量が５０万〜４００万である、（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）上面カバーゴム層と、補強層と、下面カバーゴム層とを有し、少なくとも上記上面カバーゴム層に（１）〜（４）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たコンベヤベルト。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、耐摩耗性に優れたカバーゴム層を有するコンベヤベルトを作製することができるコンベヤベルト用ゴム組成物、および、それを用いたコンベヤベルトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明のコンベヤベルトの実施態様の一例を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１３】
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、ブタジエンゴムを所定量含有するゴム成分に、超高分子量ポリエチレンと、所定の特性を有するカーボンブラックとを含有させたことを特徴のひとつとする。これは、本発明者が、コンベヤベルトのカバーゴム層の耐摩耗性を向上させるためには、加硫後のコンベヤベルト用ゴム組成物（以下、単に「加硫後のゴム組成物」という）について、従来実施されてきた耐摩耗性試験結果に加えて、引張試験において試験片が５０％伸長されたときの応力（以下、「Ｍ５０」という）、および、損失正接（ｔａｎδ）を制御することが重要であることを知見したうえで配合設計を行ったことによりはじめてなし得たものである。
【００１４】
コンベヤベルトのカバーゴム層の摩耗は、たとえば上面カバーゴム層であれば、被搬送物とカバーゴム層の摩擦により生ずる微小領域での加硫後のゴム組成物の破壊現象である。摩耗量は擦れ合う個体間の摩擦力が大きいほど多くなり、摩擦力は荷重、すべり速度、表面粗さ、雰囲気温度等様々な要因により変化する。これは、コンベヤベルトが使用される環境が異なれば、摩耗を生じさる主要因、すなわち摩擦力に影響を与える要因が異なることを示している。したがって、従来のように、加硫後のゴム組成物の耐摩耗性試験結果の数値にのみ着目して配合設計を行っても、耐摩耗性に優れたカバーゴム層を有するコンベヤベルトを作製することができるコンベヤベルト用ゴム組成物、および、それを用いたコンベヤベルトを得ることは困難であった。
【００１５】
しかし、本発明者が鋭意検討した結果、加硫後のゴム組成物に対する耐摩耗性試験結果に加えて、加硫後のゴム組成物のＭ５０および損失正接に着目して配合設計を行うことで、耐摩耗性に優れたカバーゴム層を有するコンベヤベルトを作製することができるコンベヤベルト用ゴム組成物、および、それを用いたコンベヤベルトを得ることができることを知見した。
すなわち、本発明者は、個体間に生じる摩擦力Ｆを凝着項Ｆｓ、ヒステリシス項Ｆｅ、掘り起こし摩擦項Ｆｐの和（Ｆ＝Ｆｓ＋Ｆｅ＋Ｆｐ）で表す固体摩擦の基本原理をコンベヤベルトの摩耗解析に応用することにより、加硫後のゴム組成物のピコ摩耗、Ｍ５０および損失正接を制御して耐摩耗性を向上させることができることを知見して配合設計を行い、本発明を完成させたものである。
【００１６】
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。
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。
【００１７】
［コンベヤベルト用ゴム組成物］
本発明の実施形態に係るコンベヤベルト用ゴム組成物（以下、「本発明のゴム組成物」という。）は、ブタジエンゴムを４５〜１００質量％含有するゴム成分と、超高分子量ポリエチレンと、カーボンブラックとを含有し、上記超高分子量ポリエチレンの含有量が、上記ゴム成分１００質量部に対して１．０〜１５．０質量部であり、上記カーボンブラックの含有量が、上記ゴム成分１００質量部に対して２５〜４５質量部であり、上記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が８５〜１６０ｍ2／ｇであり、ジブチルフタレート吸油量が１０５〜１４０ｍｌ／１００ｇである、コンベヤベルト用ゴム組成物である。
以下に、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。
【００１８】
〔ゴム成分〕
本発明のゴム組成物に含有されるゴム成分は、ブタジエンゴム（ＢＲ）を４５〜１００質量％含有する。ブタジエンゴムの含有量が下限値未満であると、Ｍ５０が小さくなり、損失正接およびピコ摩耗が大きくなってしまい、耐摩耗性に劣る。
また、上記ゴム成分におけるブタジエンゴム（ＢＲ）の含有量は、５５〜１００質量％であるのが好ましく、７５〜９５質量％であるのがより好ましく、８５〜９０質量％であるのがさらに好ましい。ブタジエンゴム（ＢＲ）の含有量が下限値以上であれば、本発明のゴム組成物の加硫物を大荷重かつ低速稼動のコンベヤベルトのカバーゴム層に用いた場合に、より優れた耐摩耗性を有する。また、ブタジエンゴム（ＢＲ）の含有量が上限値以下であれば、ゴム組成物は、優れた加工性を有する。
【００１９】
上記ゴム成分は、ブタジエンゴム（ＢＲ）以外のゴムを含有していてもよい。ブタジエンゴム（ＢＲ）以外のゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、および、エチレン−プロピレン−ジエンゴムなどが挙げられる。なかでも、ブタジエンゴム（ＢＲ）との相溶性に優れる点で天然ゴム（ＮＲ）が好ましい。
上記ゴム成分中に天然ゴム（ＮＲ）を含有する場合、上記ゴム成分中におけるブタジエンゴム（ＢＲ）の含有量に対する天然ゴム（ＮＲ）との含有量の含有質量比（ＮＲ／ＢＲ）は１０／９０〜５５／４５が好ましく、２０／８５〜４５／５５がより好ましく、２５／７５〜４５／５５がさらに好ましい。ＮＲ／ＢＲがこの範囲であると、加硫後のゴム組成物の損失正接はより小さくなり、本発明のゴム組成物の加硫物を高速稼動のコンベヤベルトのカバーゴム層に用いた場合に、より優れた耐摩耗性を有する。
【００２０】
＜ブタジエンゴム（ＢＲ）＞
上記ゴム成分中のブタジエンゴム（ＢＲ）の重量平均分子量は５０万〜１００万が好ましく、７０万〜１００万がより好ましい。重量平均分子量が５０万〜１００万であると、加硫後のゴム組成物におけるＭ５０がより大きく、損失正接がより小さくなりやすく、本発明のゴム組成物の加硫物を小荷重および／または高速稼動のコンベヤベルトのカバーゴム層に用いた場合に、より優れた耐摩耗性を有する。
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエションクロマトグラフィー（Ｇｅｌ  ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＧＰＣ））により測定した重量平均分子量（ポリスチレン換算）であり、測定にはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を溶媒として用いるのが好ましい。
【００２１】
上記ブタジエンゴム（ＢＲ）の未加硫状態でのムーニー粘度は４０〜９０が好ましく、５０〜８０がより好ましい。ブタジエンゴム（ＢＲ）のムーニー粘度がこの範囲であると、ゴム組成物の加工性がより優れる。
なお、ムーニー粘度は、ＪＩＳ  Ｋ６３００に準拠してムーニー粘度計を用いて測定される、１００℃におけるムーニー粘度（ＭＬ１＋４）である。
【００２２】
上記ブタジエンゴム（ＢＲ）の長鎖分岐指数（ＬＣＢ値）に対する、ブタジエンゴムの重量平均分子量の比（重量平均分子量／長鎖分岐指数）は、５．５×１０４〜１６．６×１０４であることが好ましく、５．８×１０４〜１５．３×１０４であることがより好ましく、７．５×１０４〜１４．２×１０４であることがさらに好ましく、８．２×１０４〜１４．２×１０４であることがとくに好ましい。長鎖分岐指数（ＬＣＢ値）に対する、重量平均分子量の比が５．５×１０４〜１６．６×１０４であると、加硫後のゴム組成物におけるＭ５０がより大きく、損失正接がより小さくなりやすく、本発明のゴム組成物の加硫物を小荷重および／または高速稼動のコンベヤベルトのカバーゴム層に用いた場合に、より優れた耐摩耗性を有する。
なお、本明細書において、長鎖分岐指数（ＬＣＢ値：Ｌｏｎｇ  Ｃｈａｉｎ  Ｂｒａｎｃｈ）とは、ＲＰＡ２０００型試験機（アルファテクノロジーズ社製）を用いてＬＡＯＳ（Ｌａｒｇｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｙ  Ｓｈｅａｒ）測定方法により測定した値である。長鎖分岐指数は、得られる数値が零に近づくほどリニアリティーの高い分岐度が低いポリマーであることを示す。したがって、長鎖分岐指数（ＬＣＢ値）に対する、重量平均分子量の比は、ブタジエンゴムの有する単位量あたりの分子鎖末端数と正の相関関係を有するものと考えられ、この値を上述の範囲内とすることで、特に損失正接をより小さくする効果が得られたものと推測される。なお、長鎖分岐指数（ＬＣＢ値）の詳細については、“FT-Rheology, a Tool to Quantify Long Chain Branching (LCB) in Natural Rubber and its Effect on Mastication, Mixing Behavior and Final Properties.”（Henri G. Burhin, Alpha Technologies, UK 15 Rue du Culot B-1435 Hevillers, Belgium）などを参照することができる。
【００２３】
なお、ゴム組成物が、２種以上のブタジエンゴムを含有する場合、長鎖分岐指数（ＬＣＢ値）に対する、ブタジエンゴムの重量平均分子量の比（重量平均分子量／長鎖分岐指数）は以下の式により計算することができる。
式：Ｍ／Ｌ＝Σ｛（Ｍｉ／Ｌｉ）×ａｉ｝
上記式中、Ｍ／Ｌは、長鎖分岐指数（ＬＣＢ値）に対する、ブタジエンゴムの重量平均分子量の比を表し、Ｍｉ、Ｌｉ、および、ａｉはそれぞれ、各ブタジエンゴムの重量平均分子量、ＬＣＢ値、および、ゴム組成物中に含有される全ブタジエンゴムに対する各ブタジエンゴムの質量分率を表し、Σは総和を表す。
【００２４】
上記ブタジエンゴム（ＢＲ）は公知の方法により合成することができ、例えば、不活性有機溶媒中、遷移金属化合物を含む触媒の存在下でブタジエンを重合することにより製造することができる。触媒としては、例えば、コバルト系、バナジウム系、リチウム系、ニッケル系、ネオジウム系などが挙げられる。なかでもコバルト系、ネオジウム系が好ましく、ネオジウム系がより好ましい。ネオジウム系触媒の存在下でブタジエンを重合させて得られたブタジエンゴムは、そのミクロ構造において、分岐が少なく直鎖状となり易く、上述のとおり、加硫後のゴム組成物の損失正接がより小さくなりやすい。
【００２５】
〔超高分子量ポリエチレン〕
本発明のゴム組成物は、超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）を含有する。これにより、加硫後のゴム組成物の損失正接を維持しつつ、Ｍ５０を大きくすることができる。超高分子量ポリエチレンは上記ゴム成分中のブタジエンゴムと相溶性が悪く、これを配合することによって、ゴム成分自体の損失正接に与える影響が少ない一方で、Ｕ−ＰＥがゴム成分中に分散することで、Ｍ５０の向上に寄与したためと推測される。
【００２６】
上記超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）の含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、１．０〜１５．０質量部である。超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）の含有量が下限値より小さいと加硫後のゴム組成物のＭ５０が小さく、耐摩耗性が劣る。一方で上限値より大きいと、損失正接およびピコ摩耗が大きくなってしまい、結果として加硫後のゴム組成物の耐摩耗性が劣る。なかでも、加硫後のゴム組成物が優れた耐屈曲性を有する点で、１．０〜１２．０質量部がより好ましく、１．０〜１０．０質量部がより好ましい。
【００２７】
上記超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）の分子量としては、粘度平均分子量が５０万〜４００万が好ましく、１００万〜３００万がより好ましい。分子量がこの範囲であると、Ｍ５０がより向上し、かつ加工性も損なわれにくい。
なお、超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）の粘度平均分子量は固有粘度法（ＡＳＴＭ  Ｄ４０２０−１１  Ｘ５．ＮＯＭＩＮＡＬ  ＶＩＳＣＯＳＩＴＹ  ＡＶＥＲＡＧＥ  ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ  ＷＥＩＧＨＴ  ＯＦ  ＵＬＴＲＡ−ＨＩＧＨ  ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ−ＷＥＩＧＨＴ  ＰＯＬＹＥＴＨＹＬＥＮＥ）により測定された分子量である。
【００２８】
また、上記超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）の平均粒径は、１〜３００μｍであるのが好ましく、１０〜５０μｍであるのがより好ましい。平均粒径がこの範囲であれば、ゴム中の分散性が良好となりやすい。
上記超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）は、例えば、ミペロンＸＭ２２０（三井化学社製）、ハイゼックスミリオン３４０Ｍ（三井化学社製）などとして入手可能である。
【００２９】
〔カーボンブラック〕
本発明のゴム組成物はカーボンブラック（ＣＢ）を含有する。上記カーボンブラック（ＣＢ）の含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して２５〜４５質量部であり、３０〜４０質量部が好ましい。カーボンブラック（ＣＢ）の含有量が下限値未満であると加硫後のゴム組成物のＭ５０が小さく、ピコ摩耗も大きくなってしまい、結果として加硫後のゴム組成物の耐摩耗性が劣る。一方で上限値より大きいと、損失正接が大きくなってしまい、結果として加硫後の耐摩耗性が劣る。
【００３０】
本発明のゴム組成物が含有する上記カーボンブラックの、窒素吸着比表面積は８５〜１６０ｍ2／ｇであり、ジブチルフタレート吸油量は１０５〜１４０ｍｌ／１００ｇである。上記特性を有するカーボンブラック（ＣＢ）を含有しない場合、加硫後のゴム組成物のＭ５０が小さく、ピコ摩耗が大きくなり、結果として加硫後のゴム組成物の耐摩耗性が劣る。
このようなカーボンブラックとしては、例えば、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ−ＨＳ、ＩＳＡＦ−ＬＳ、ＨＡＦ−ＨＳグレードが挙げられ、加硫後のゴム組成物のＭ５０がより大きく、損失正接がより小さくなり、結果として加硫後のゴム組成物の耐摩耗性がより優れる点で、ＨＡＦ−ＨＳ、ＩＳＡＦ−ＨＳ、および、ＩＳＡＦ−ＬＳグレードがより好ましい。
カーボンブラックの市販品としては、ショウブラックＮ１１０、Ｎ２３４、Ｎ２２０、Ｎ３３９（いずれもキャボットジャパン社製）として入手可能である。
また、加硫後のゴム組成物のＭ５０がより大きく、損失正接がより小さくなり、結果として加硫後のゴム組成物の耐摩耗性がより優れる点で、カーボンブラック（ＣＢ）の窒素吸着比表面積が８５〜１２５ｍ2／ｇであり、ジブチルフタレート吸油量が１１０〜１２５ｍｌ／１００ｇであることがより好ましい。
なお、上記窒素吸着比表面積はＡＳＴＭ  Ｄ４８２０−９３に準拠して測定される値で、カーボンブラック粒子の粒子径の小ささを表す指標であり、ジブチルフタレート吸油量は、ＡＳＴＭ  Ｄ２４１４−９３に準拠して測定される値で、カーボンブラック粒子のつながり具合、いわゆるストラクチャの大きさ（形状の複雑さ）を表す指標である。
【００３１】
〔その他〕
本発明のゴム組成物は、上述した各成分以外に、加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤等の架橋剤や加硫遅延剤を含有していてもよく、さらに、本発明の目的を損なわない範囲で、各種配合剤を含有していてもよい。
【００３２】
加硫剤としては、例えば、イオウ系、有機過酸化物系、金属酸化物系、フェノール樹脂、キノンジオキシム等の加硫剤などが挙げられる。
イオウ系加硫剤としては、例えば、粉末イオウ、沈降性イオウ、高分散性イオウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフォリンジサルファイド、アルキルフェノールジサルファイドなどが挙げられる。
【００３３】
加硫促進剤としては、例えば、アルデヒド・アンモニア系、グアニジン系、チオウレア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系、ジチオカルバミン酸塩系等の加硫促進剤などが挙げられる。
スルフェンアミド系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−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＺ）、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＮＳ）などが挙げられる。
【００３４】
加硫助剤としては、一般的なゴム用助剤を併せて用いることができ、例えば、亜鉛華、ステアリン酸やオレイン酸およびこれらのＺｎ塩などが挙げられる。
【００３５】
このような加硫剤、加硫促進剤および加硫助剤を含有する場合の合計の含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であるのが好ましく、０．５〜５質量部であるのがより好ましい。含有量の範囲がこの範囲であると、本発明の効果により優れる。
【００３６】
配合剤としては、例えば、上述したカーボンブラック以外の補強剤（充填剤）、老化防止剤、酸化防止剤、顔料（染料）、可塑剤、揺変成付与剤、紫外線吸収剤、難燃剤、溶剤、界面活性剤（レベリング剤を含む）、分散剤、脱水剤、防錆剤、接着付与剤、帯電防止剤、加工助剤などが挙げられる。
これらの配合剤は、ゴム組成物用の一般的なものを用いることができる。それらの配合量も特に制限されず、任意に選択できる。
【００３７】
〔作製方法〕
本発明のゴム組成物は、上述したゴム成分、超高分子量ポリエチレン、カーボンブラック、その他含有する各種配合剤を加え、バンバリミキサー等で混練りし、ついで、ミキシングロール機等で加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤を混練りして行うことができる。
また、加硫は、通常行われる条件で行うことができる。具体的には、例えば、温度１４８℃程度、３０分間の条件下、加熱することにより行われる。
【００３８】
［コンベヤベルト用ゴム組成物を用いたコンベヤベルト］
〔構成〕
本発明の実施形態に係るコンベヤベルト（以下、「本発明のコンベヤベルト」という。）は、上面カバーゴム層と、補強層と、下面カバーゴム層とを有し、少なくとも上記上面カバーゴム層に本発明のゴム組成物を用いたコンベヤベルトである。
以下に、図１を用いて本発明のコンベヤベルトを説明するが、本発明のコンベヤベルトの構造は、これに限定されない。例えば、本発明のゴム組成物を上面カバーゴム層および下面カバーゴム層に用いてもよい。
【００３９】
図１は、本発明のコンベヤベルトの実施形態の一例を模式的に示した断面図である。コンベヤベルト１０は、補強層１と、その上下を上面カバーゴム層２および下面カバーゴム層３で被覆した積層構造体である。
上面カバーゴム層２は、搬送面４側から順に、外層２ａと、内層２ｂとを有している。同様に、下面カバーゴム層３も、図示しないベルトコンベヤの駆動プーリまたはローラに接する面から順に外層３ａと、内層３ｂとを有している。これらの外層（２ａ、３ａ）および内層（２ｂ、３ｂ）は、それぞれ同じゴム組成物を用いて形成されていてもよいし、別のゴム組成物を用いて形成されていてもよい。また、外層（２ａ、３ａ）および内層（２ｂ、３ｂ）は多層構造であっても良い。
【００４０】
コンベヤベルト１０は、少なくとも上面カバーゴム層２に本発明のゴム組成物を用いたコンベヤベルトである。したがって、外層２ａおよび内層２ｂからなる群から選択される少なくとも一層が本発明のゴム組成物を用いて形成されていればよい。本発明のゴム組成物は、被搬送物と直接接触する外層２ａに用いるゴム組成物として好ましい。一方、内層２ｂは製造コストや補強層１との接着性が重視されることから他のゴム組成物を用いて形成されるのが好ましく、以上の理由から、上面カバーゴム層２は複数の層から構成されていることが好ましい。
【００４１】
コンベヤベルト１０の下面カバーゴム層３についても同様に複数の層から構成されるのが好ましい。このとき、本発明のゴム組成物を外層３ａ、内層３ｂのいずれかまたは両方に用いてもよいし、外層３ａおよび内層３ｂに本発明のゴム組成物とは別のゴム組成物を用いても良い。
【００４２】
補強層１の芯体は特に限定されず、通常のコンベヤベルトに用いられるものを適宜選択して用いることができ、例えば、綿布と化学繊維または合成繊維とからなるものにゴム糊を塗布、浸潤させたもの、ＲＦＬ（Resorcin Formalin Latex；レゾルシンフォルマリンラテックス）処理したものを折り畳んだもの、帆布、特殊織のナイロン帆布、スチールコードなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、補強層１の形状は特に限定されず、シート状であってもよいし、ワイヤー状の補強線を並列に埋込むものであってもよい。
【００４３】
コンベヤベルト１０の製造方法は特に限定されず、通常用いられる方法等を採用することができる。具体的には、まず、ロール、ニーダー、または、バンバリミキサー等を用いて本発明のゴム組成物、または、他のゴム組成物を混練りした後、カレンダロール等を用いて上面カバーゴム層２および下面カバーゴム層３用にシート状に成形し、次に、得られた各層を、補強層１を挟み込むように所定の順序で積層し、１３０〜１７０℃の温度で５〜３０分間加圧することにより行われる。
【００４４】
本発明のコンベヤベルト１０は、上面カバーゴム層２、好ましくはその外層２ａが本発明のゴム組成物を用いて形成されているため、耐摩耗性に優れる。
【実施例】
【００４５】
以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。【００４６】
〔ゴム組成物および加硫後のゴム組成物の調製〕
表１に示す各成分を、同表に示す配合量（質量部）で配合し、バンバリミキサーを用いてこれらを均一に混練りして表１に示される各々の実施例、比較例のゴム組成物を調製した。得られたゴム組成物を１４８℃、３０分間加硫し、加硫後のゴム組成物を調製した。【００４７】
〔加硫後物性〕
＜Ｍ５０＞
調製した各加硫後のゴム組成物から３号ダンベル状に打ち抜いた試験片を用い、ＪＩＳ  Ｋ６２５１−２００４に準じて、引張速度５００ｍｍ／分での引張試験を行い、Ｍ５０（ＭＰａ）を室温にて測定した。得られた結果は比較例１を１００とする指数として、表１に示した。この値が大きいほど、小荷重のコンベヤベルトのカバーゴム層に用いた場合に、耐摩耗性に優れる。
＜損失正接（ｔａｎδ）＞
調製した各加硫後のゴム組成物から短冊状（長さ２０ｍｍ×幅５ｍｍ×厚み２ｍｍ）に切り抜いた試験片を用い、東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメータを用いて損失正接（ｔａｎδ）を測定した。測定は、２０℃の測定温度下で、１０％伸張させ、振幅±２％の振動を振動数１０Ｈｚで与えて行った。得られた結果は、比較例１を１００とする指数として、表１に示した。この値が小さいほど、高速稼動のコンベヤベルトのカバーゴム層に用いた場合に、耐摩耗性に優れる。
＜ピコ摩耗＞
加硫後のゴム組成物のピコ摩耗を、ＪＩＳ  Ｋ６２６４に準拠して、ＦＥＲＲＹ  ＭＡＣＨＩＮＥ  ＣＯ．社製ピコ摩耗試験機を用いて測定した。測定条件は、荷重４４Ｎ、ターンテーブルの回転速度を毎分６０±２回、ターンテーブルの合計回転数８０回（正回転２０回と逆回転２０回を各々２回交互に行う）とした。得られた結果は、比較例１を１００とする指数として、表１に示した。この指数が小さいほど、大荷重かつ低速稼動のコンベヤベルトのカバーゴム層に用いた場合に、耐摩耗性に優れる。【００４８】
【表１】
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【００４９】
【表２】
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【００５０】
上記表１に示す各組成成分としては、以下に示すものを用いた。
・ＮＲ：天然ゴム（ＲＳＳ＃３）
・ＢＲ１：ブタジエンゴム（Ｎｉｐｏｌ  ＢＲ１２２０、重量平均分子量４６万、日本ゼオン社製、長鎖分岐指数９．５、ムーニー粘度４４、コバルト系触媒の存在下でブタジエンを重合させて得られたブタジエンゴム）
・ＢＲ２：ブタジエンゴム（Ｕｂｅｐｏｌ  ＢＲ−３６０Ｌ、重量平均分子量５６万、宇部興産社製、長鎖分岐指数７．３、ムーニー粘度５４、コバルト系触媒の存在下でブタジエンを重合させて得られたブタジエンゴム）
・ＢＲ３：ブタジエンゴム（Ｂｕｎａ  ＣＢ２１、重量平均分子量７７万、ランクセス社製、長鎖分岐指数８．５、ムーニー粘度７３、ネオジウム系触媒の存在下でブタジエンを重合させて得られたブタジエンゴム）
・ＣＢ１：カーボンブラック（ショウブラックＮ１１０、窒素吸着比表面積１４４ｍ2／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１１５ｍｌ／１００ｇ、ＳＡＦグレード、キャボットジャパン社製）
・ＣＢ２：カーボンブラック（ショウブラックＮ２３４、窒素吸着比表面積１２３ｍ2／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１２３ｍｌ／１００ｇ、ＩＳＡＦ−ＨＳグレード、キャボットジャパン社製）
・ＣＢ３：カーボンブラック（ショウブラックＮ３２６、窒素吸着比表面積８１ｍ2／ｇ、ジブチルフタレート吸油量７５ｍｌ／１００ｇ、ＨＡＦ−ＬＳグレード、キャボットジャパン社製）
・ＣＢ４：カーボンブラック（ショウブラックＮ２２０、窒素吸着比表面積１１１ｍ2／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１１５ｍｌ／１００ｇ、ＩＳＡＦ−ＬＳグレード、キャボットジャパン社製）
・ＣＢ５：カーボンブラック（ショウブラックＮ３３９、窒素吸着比表面積８８ｍ2／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１２１ｍｌ／１００ｇ、ＨＡＦ−ＨＳグレード、キャボットジャパン社製）
・Ｕ−ＰＥ：超高分子量ポリエチレン（ミペロンＸＭ２２０、粘度平均分子量２２０万、平均粒径２０μｍ、三井化学社製）
・老化防止剤６Ｃ：アンチゲン６Ｃ（住友化学社製）
・酸化亜鉛：酸化亜鉛３種（正同化学工業社製）
・ステアリン酸：ステアリン酸ＹＲ（日油社製）
・パラフィンワックス：ＯＺＯＡＣＥ−００１５（日本精蝋社製）
・アロマオイル：Ａ−ＯＭＩＸ（三共油化工業社製）
・加硫促進剤ＮＳ：ノクセラーＮＳ−Ｐ（大内新興化学工業社製）
・硫黄：金華印油入微粉硫黄（鶴見化学工業社製）【００５１】
表１に示す結果から、実施例１は、比較例１と比較して、加硫後のゴム組成物のＭ５０が大きく、損失正接（ｔａｎδ）およびピコ摩耗が小さく、耐摩耗性に優れることがわかった。比較例１、および、比較例２〜５では所望の効果は得られなかった。
実施例１、実施例２および実施例３とを比較すると、重量平均分子量が５０万〜１００万のＢＲを含有する実施例２よび実施例３は、加硫後のＭ５０および損失正接がより優れ、小荷重および／または高速稼動のコンベヤベルトのカバーゴム層に用いた場合に、より優れた耐摩耗性を有することがわかった。なかでも含有するブタジエンゴムの重量平均分子量と長鎖分岐指数（ＬＣＢ値）の比（重量平均分子量／長鎖分岐指数）が９．０×１０４である実施例３は、７．６×１０４である実施例２と比較して、加硫後のＭ５０および損失正接がさらに優れることがわかった。
また、実施例６、１０、および、１１と、実施例１とを比較すると、カーボンブラック（ＣＢ）の窒素吸着比表面積が８５〜１２５ｍ2／ｇであり、ジブチルフタレート吸油量が１１０〜１２５ｍｌ／１００ｇであると、加硫後のゴム組成物のＭ５０がより大きく、損失正接がより小さくなり、結果として加硫後のゴム組成物の耐摩耗性がより優れることがわかった。
【符号の説明】
【００５２】
１０  コンベヤベルト
１  補強層
２  上面カバーゴム層
３  下面カバーゴム層
２ａ、３ａ  外層
２ｂ、３ｂ  内層
４  搬送面
【図１】
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【国際調査報告】
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2017141909.tif 000008
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