(57)【要約】【課題】  耐摩耗性と耐カット性（耐衝撃性）を両立したコンベアベルト用ゴム組成物及びそれを用いたコンベアベルトカバー用ゴム又はコンベアベルトを提供すること。【解決手段】  （Ａ）スチレン−ブタジエンゴム９０〜６０質量部、並びにブタジエンゴム及び／又は天然ゴム１０〜４０質量部を含むゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）窒素吸着比表面積１００ｍ2／ｇ以上のカーボンブラックを５０〜７０質量部、及び（Ｃ）樹脂を１０〜３０質量部を含有してなるコンベアベルト用ゴム組成物である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）スチレン−ブタジエンゴム９０〜６０質量部、並びにブタジエンゴム及び／又は天然ゴム１０〜４０質量部を含むゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）窒素吸着比表面積１００ｍ2／ｇ以上のカーボンブラックを５０〜７０質量部、及び（Ｃ）樹脂を１０〜３０質量部を含有してなるコンベアベルト用ゴム組成物。
【請求項２】
前記ポリブタジエンゴムがネオジウム系触媒により重合されたものであることを特徴とする請求項１記載のコンベアベルト用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載のゴム組成物を用いることを特徴とするコンベアベルトカバー用ゴム。
【請求項４】
請求項１又は２記載のゴム組成物を用いることを特徴とするコンベアベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベアベルト用ゴム組成物、その組成物を用いたコンベアベルトカバー用ゴム及びコンベアベルトに関し、さらに詳しくは、上面カバーゴム、補強材及び下面カバーゴムからなるコンベアベルトの上面カバー用ゴムとして、特に耐摩耗性と耐カット性（耐衝撃性）を両立させたコンベアベルト用ゴム組成物、その組成物を用いたコンベアベルトカバー用ゴム及びコンベアベルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンベアベルトは、物品を輸送する手段として極めて有用であり、多くの場所において使用されている。
このコンベアベルトは、通常、上面カバーゴム、補強材及び下面カバーゴムからなっているが、特に上面カバーゴムは搭載された被輸送物との摩擦によって摩耗し易く、また、衝撃を加えられた場合カットを受け易いので、ベルト全体の寿命を向上させるためには、耐摩耗性と耐カット性（耐衝撃性）の両立を図る必要がある。
【０００３】
上記の性能のうち、耐カット性（耐衝撃性）を向上させるため、天然ゴムとスチレン−ブタジエンゴムとの混合比が５０／５０〜８０／２０であるゴム１００質量部に対して、窒素吸着比表面積１００ｍ2／ｇ以上、ＤＢＰ吸油量１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカーボンブラックを４５〜６５質量部、シリカを５〜２０質量部および樹脂を２〜７質量部を含有するコンベアベルトカバー用ゴム組成物が開示されているが（特許文献１参照）、耐摩耗性の点では、未だ不十分であった。
【０００４】
また、耐摩耗性を向上させるため、天然ゴムにネオジウム系触媒により重合したポリブタジエンゴムを含むコンベアベルトカバー用ゴム組成物が開示されているが（特許文献２参照）、耐カット性を向上するものではなかった。
したがって、耐摩耗性と耐カット性（耐衝撃性）の両立を達成するコンベアベルト用ゴム組成物、特にコンベアベルトカバー用ゴム組成物が望まれていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平２０００−１９８５１７号公報
【特許文献２】特開平２００３−１０５１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような状況下で、耐摩耗性と耐カット性（耐衝撃性）の両立を達成するコンベアベルト用ゴム組成物、特にコンベアベルトカバー用ゴム組成物及びそれを用いたコンベアベルトカバー用ゴム及びコンベアベルトを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、スチレン−ブタジエンゴム主体とし、ブタジエンゴム及び／又は天然ゴムを含有してなるゴム成分に対し、特定量の特定のカーボンブラック及び特定量の樹脂を配合してなるゴム組成物をコンベアベルトカバーゴム及びコンベアベルトに用いることにより、その目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、（Ａ）スチレン−ブタジエンゴム９０〜６０質量部、並びにブタジエンゴム及び／又は天然ゴム１０〜４０質量部を含むゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）窒素吸着比表面積１００ｍ2／ｇ以上のカーボンブラックを５０〜７０質量部、及び（Ｃ）樹脂を１０〜３０質量部を含有してなるコンベアベルト用ゴム組成物であり、好ましくは、前記ポリブタジエンゴムがネオジウム系触媒により重合されたものである。
さらに、上記のコンベアベルト用ゴム組成物を用いることを特徴とするコンベアベルトカバー用ゴム及びコンベアベルトである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のコンベアベルト用ゴム組成物は、耐摩耗性と耐カット性（耐衝撃性）とのいずれにも優れ、それらの両立が達成されるので、耐久性を大幅に向上するコンベアベルトカバー用ゴム及びコンベアベルトを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明で用いられるスチレン−ブタジエンゴム（以下、ＳＢＲという）としては、乳化重合ＳＢＲ、溶液重合ＳＢＲのいずれを用いても良い。特にその組成は限定されないが、好ましくは、含有スチレン量が１０〜３５質量％、より好ましくは１５〜３０質量％、さらに好ましくは２０〜３０質量％である。この範囲であると、耐衝撃性、耐摩耗性のバランスが良好となり好ましい。また、ＳＢＲとしては、市販品を利用することができ、例えば、乳化重合ＳＢＲとしては、ＪＳＲ１５００、ＪＳＲ１５０２、ＪＳＲ１７１２（いずれもスチレン含量２３．５質量％）（いずれも株式会社ＪＳＲ製）等が、溶液重合ＳＢＲとしては、ＳＬ５５２（スチレン含量２４質量％）、ＳＬ５５５（スチレン含量２４質量％）、ＳＬ５５６（スチレン含量２４質量％）、ＳＬ５７４（スチレン含量１５質量％）、（いずれも株式会社ＪＳＲ製）等が挙げられる。
【００１０】
また、本発明におけるポリブタジエンゴム（以下、ＢＲという）は、ニッケル系触媒により重合されるＢＲ、例えば、ＢＲ０１、ＢＲ１１（いずれも株式会社ＪＳＲ製）や、リチウム系触媒により重合されるＢＲ、例えば、ＢＲ７１（株式会社ＪＳＲ製）であってもよいが、ネオジウム系触媒により重合されたポリブタジエンゴム（以下、Ｎｄ−ＢＲという）であることが好ましい。ここで、ＢＲの二重結合部分の構造にはシス体とトランス体があるが、本発明におけるＮｄ−ＢＲはシス体が８０％以上であることが好ましく、さらには９０％以上であることが好ましい。シス体が８０％未満であると耐摩耗性に劣る場合があるからである。
【００１１】
前記ネオジウム系触媒としては、種々のものがあるが、ネオジウムを含む化合物又はこれらとルイス塩基との反応物等を使用し得る。具体的には、ネオジウムのカルボン酸塩、リン酸塩、亜リン酸塩、アルコキシド等が好適である。
また、助触媒としてアルミノキサンを用いることが好ましく、特にメチルアルミノキサンが好適である。
【００１２】
また、本発明におけるＮｄ−ＢＲは、末端変性がなされていることが好ましい。Ｎｄ−ＢＲの末端変性方法としては、変性剤を使用してＮｄ−ＢＲの活性末端を変性する方法を用いることができる。変性剤としては、例えば、四塩化スズ及び四臭化スズ等のハロゲン化スズ、トリブチルスズクロライド等のハロゲン化有機スズ化合物、四塩化ケイ素及びクロロトリエチルシラン等のケイ素化合物、フェニルイソシアネート等のイソシアネート基含有化合物、アミド化合物、ラクタム化合物、尿素化合物並びにイソシアヌル酸誘導体等が挙げられる。この中で特にスズ系化合物を用いて末端変性をすることが好ましい。また、本発明で用いる末端変性Ｎｄ−ＢＲは、分子量に関しては特に制限されない。
【００１３】
本発明におけるゴム成分は、ＳＢＲ９０〜６０質量部、並びにＢＲ及び／又は天然ゴム１０〜４０質量部を含む。ＳＢＲ配合量が９０質量部を超えると耐摩耗性が低下するため、また、６０質量部未満であると耐カット性が低下するため本発明の目的を満足し得ないからである。
【００１４】
本発明におけるゴム成分としては、上記のＳＢＲ、ＢＲ及び／又は天然ゴムの他に、本発明の目的に反しない範囲で、コンベアベルトという用途に応じて、少量（例えば、１０質量部以下）の種々の他の合成ゴムを含むことができる。他の合成ゴムとしては、イソプレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムが好ましく、さらに臭素化ブチルゴム、パラメチルスチレン基を有するブチルゴム（具体的にはイソブチレンとｐ−ハロゲン化メチルスチレンとの共重合体等）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）なども好適なものとして挙げることができる。また、本発明における天然ゴムの一部をイソプレンゴムに置換し得る。
【００１５】
本発明におけるカーボンブラックとしては、ＩＳＡＦ級以上、即ち、窒素吸着比表面積１００ｍ2／ｇ以上のカーボンブラックが用いられる。ＩＳＡＦ級のカーボンブラックとしては、ＩＳＡＦ（Ｎ２２０）、例えば、旭＃８０（窒素吸着比表面積１１５ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量（Ａ法）１１３ｍｌ／１００ｇ：旭カーボン社製）、ＩＳＡＦ−ＨＳ（Ｎ２３４）、例えば、シースト７ＨＭ（窒素吸着比表面積１２６ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量（Ａ法）１２５ｍｌ／１００ｇ：東海カーボン社製）が用いられる。これらのうち、高ストラクチャー、即ち、ＤＢＰ吸油量（Ａ法）１２０ｍｌ／１００ｇ以上の、ＩＳＡＦ級以上のカーボンブラックが好ましい。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積およびＤＢＰ吸油量（Ａ法）の上限を定めるものではないが、窒素吸着比表面積として、１５０ｍ2／ｇ以下、ＤＢＰ吸油量（Ａ法）１５０ｍｌ／１００ｇ以下が好ましい。
【００１６】
カーボンブラックの配合量としては、５０〜７０質量部が賞用される。カーボンブラック配合量が７０質量部を超えると加工性が低下するため、また、５０質量部未満であると耐摩耗性及び耐カット性が低下するため本発明の目的を満足し得ないからである。
【００１７】
本発明における樹脂は、特に限定しないが、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、石油系炭化水素樹脂（脂肪族、芳香族共に用いられ得る）芳香族多価カルボン酸・脂肪族多価アルコール縮合物、クマロン樹脂の単体若しくはそのブレンドを用いる事が耐カット性、耐摩耗性及び工場作業性を考慮すると望ましい。
【００１８】
樹脂は、１０〜３０質量部の配合量で用いられる。樹脂配合量が３０質量部を超えると耐摩耗性が低下するため、また、１０質量部未満であると耐カット性が低下するため本発明の目的を満足し得ないからである。
【００１９】
また、本発明のゴム組成物には、通常硫黄が含有される。この硫黄の含有量は、ゴム成分１００重量部当たり、０．３〜５重量部の範囲が好ましい。この含有量が０．３重量部未満では十分な加硫効果が得られず、目標性能を達成できなくなる場合がある。また５重量部を超えると、ゴムがもろくなり、ゴムの疲労性能が低下するなど好ましくない場合がある。
【００２０】
さらに、本発明のゴム組成物には、前記各成分以外に、ゴム業界で通常使用される配合剤を通常の配合量で適宜配合することができる。具体的には、シリカやクレー等の充填剤、アロマオイル等の軟化剤、ジフェニルグアニジン等のグアニジン類、メルカプトベンゾチアゾール等のチアゾール類、Ｎ，Ｎ'−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド等のスルフェンアミド類、テトラメチルチウラムジスルフィド等のチウラム類などの加硫促進剤、酸化亜鉛等の加硫促進助剤、ポリ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン）、フェニル−α−ナフチルアミン等のアミン類などの老化防止剤等である。
【００２１】
本発明のゴム組成物は、開放混合式の練りロール機や密閉式混合機のバンバリーミキサー等の混練機を用いて混練りすることにより得ることができる。そして、得られたゴム組成物をカレンダーや押出し機などでシート状に成形し、補強材である帆布又はスチールコードを芯材として、これを覆うようにシート状ゴム成形物を貼り合わせ、その後、加硫を行うことによりコンベアベルトを得ることができる。
【００２２】
前記したように、コンベアベルトは、通常上面カバーゴム、補強材及び下面カバーゴムからなっており、被輸送物と接触するのは上面カバーゴムである。本発明のコンベアベルトは、上面カバーゴム、補強材及び下面カバーゴムからなるベルトの、上面カバーゴムに本発明のゴム組成物を使用したものである。補強材及び下面カバーゴムは、この種のベルト用として従来から知られていたものが使用し得るが、無論、下面カバーゴムに本発明のゴム組成物を使用しても、一向に差し支えない。本発明のコンベアベルトは、従来公知のコンベアベルトの何れにも使用可能である。すなわち、本発明のベルトを、従来公知のコンベアベルト用ベルトに代えて装着したコンベアベルトであり、かかるコンベアベルトをも本発明は提供するものである。
【実施例】
【００２３】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
ここで、評価法について下記する。
（落錘カット試験）縦６０ｍｍ×横７０ｍｍ×高さ３０ｍｍのゴムブロックを加硫し、サンプルを作成する。室温でサンプルの８０ｃｍ高さから重量１５ｋｇの錘をつけた角度６０度の鋭利な刃を落下させ、生じた亀裂深さ（ｍｍ）を測定した。亀裂深さが小さい程、耐カット性（耐衝撃性）が良好である。
（ＤＩＮ摩耗）ＤＩＮ摩耗試験機を用いて耐摩耗試験を行った。耐摩耗試験は室温で行い、摩耗量をｍｍ3で表わした。摩耗量が少ない程、耐摩耗性が良好である。
【００２４】
実施例１〜１２、比較例１〜４
第１表に記載した配合処方により、１６種類のゴム組成物を調製し、落錘カット試験及びＤＩＮ摩耗の評価を行った。その結果を第１表に示す。
【００２５】
【表１】
2006199892.tif 000002
【００２６】
【表２】
2006199892.tif 000003
【００２７】
第１表の各組成物において用いられたポリマー等の銘柄等を下記する。
ＳＢＲ：  ＪＳＲ１５００（株式会社ＪＳＲ製／スチレン含量２３．５質量％）
ＢＲ（１）：  Ｔ０７００（株式会社ＪＳＲ製／ネオジウム触媒ＢＲ、助触媒：メチルアルミノキサン）
ＢＲ（２）：  ＢＲ０１（株式会社ＪＳＲ製）
ＩＳＡＦ：  旭＃８０（旭カーボン社製／窒素吸着比表面積１１５ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量（Ａ法）１１３ｍｌ／１００ｇ）
Ｎ２３４：  シースト７ＨＭ（東海カーボン社製／窒素吸着比表面積１２６ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量（Ａ法）１２５ｍｌ／１００ｇ）
ＨＡＦ：  シースト３（東海カーボン社製／窒素吸着比表面積７９ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量（Ａ法）１０１ｍｌ／１００ｇ）
樹脂１：  ハイロジンＳ（大社松精油社製／ロジン）
樹脂２：  クイントン１９２０（日本ゼオン社製／ジシクロペンタジエン・スチレン類石油樹脂Ｃ４〜５炭化水素共重合体）
樹脂３：  クイントンＡ１００（日本ゼオン社製／石油系脂肪族炭化水素樹脂）
樹脂４：  ＺＥＯＦＩＮＥ  １００Ｍ（日本ゼオン社製／芳香族多価カルボン酸・脂肪族多価アルコール縮合物）
樹脂５：  日石ネオポリマー１４０（新日本石油化学社製／石油系芳香族炭化水素樹脂）
樹脂６：  エスクロンＶ−１２０（大内新興化学社製／クマロン樹脂）
【００２８】
第１表より明らかなごとく、実施例１〜１２のゴム組成物は、スチレン−ブタジエンゴム９０〜６０質量部とし、ブタジエンゴム及び／又は天然ゴムを含有してなるゴム成分に対し、特定量の特定のカーボンブラック及び特定量の樹脂を配合することにより比較例１〜２と比較して、耐摩耗性と耐カット性（耐衝撃性）の両立を達成し得た。また、ＨＡＦを用いた比較例３、樹脂を用いなかった比較例４と比較し、耐カット性の点で大幅に改良された。さらに、Ｎｄ−ＢＲを用いることにより、より高度な両立をなし得た。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明のコンベアベルト用ゴム組成物、その組成物を用いたコンベアベルトカバー用ゴム及びコンベアベルトは、耐摩耗性と耐カット性（耐衝撃性）の両立を達成したので、コンベアベルト等に好適に用いられる。