(57)【要約】【課題】優れた柔軟性を維持し、難燃性および耐油性のいずれにも優れるコンベヤベルトを形成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の提供。【解決手段】ゴム成分と環状フェノキシホスファゼンとを含有し、  前記ゴム成分の３０質量％以上がアクリロニトリルブタジエンゴムであり、  可塑剤の含有量が、前記環状フェノキシホスファゼン１００質量部に対して５質量部以下であるコンベヤベルト用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分と環状フェノキシホスファゼンとを含有し、
前記ゴム成分の３０質量％以上がアクリロニトリルブタジエンゴムであり、
可塑剤の含有量が、前記環状フェノキシホスファゼン１００質量部に対して５質量部以下であるコンベヤベルト用ゴム組成物。
【請求項２】
前記環状フェノキシホスファゼンの含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して１０〜４０質量部である請求項１に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
【請求項３】
前記ゴム成分が、更にスチレンブタジエンゴムを含有する請求項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】
前記ゴム成分が、前記アクリロニトリルブタジエンゴムおよび前記スチレンブタジエンゴムからなり、これらの質量比が４０：６０〜６０：４０である請求項３に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の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】
様々な産業分野でコンベヤベルトが用いられている。例えば、土砂、砕石、鉄鉱石、セメント、肥料のような粉状物、塊状物を運搬するのに用いられ、その他にもコークス、セメントクリンカーのような高熱物や穀物、飼料、食肉、ゴミのような油性物を運搬する場合もある。したがって、コンベヤベルトとしては、難燃性および耐油性を有するゴムからなるものが開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、コンベヤベルト等のベルト、ホース、工業用部品に使用するためのゴム材料として、「ニトリル含有量が１５〜３０質量％のアクリロニトリル・ブタジエン共重合体ゴムを７０質量部以上、ポリブタジエンゴム３０質量部以下を含むゴム分１００質量部に対し、常温で固体の有機ハロゲン化難燃剤２〜３０質量部、可塑剤５〜４０質量部、塩素化ポリエチレン０〜６０質量部、三酸化アンチモン２〜１０質量部配合するゴム組成物」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１４９９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１等に記載の従来のゴム組成物をコンベヤベルトに成形するには、ゴム組成物に可塑剤を添加して柔軟性を確保する必要があるが、使用する可塑剤の種類によっては、コンベヤベルトで搬送する搬送物の油等により可塑剤が抽出し、コンベヤベルトの柔軟性が損なわれる場合があり、また、可塑剤の含有量によっては、難燃性と耐油性のバランスが劣る場合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、優れた柔軟性を維持し、難燃性および耐油性のいずれにも優れるコンベヤベルトを形成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】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ゴム成分としてアクリロニトリルブタジエンゴムを特定量含有し、環状フェノキシホスファゼンを用いて可塑剤の含有量を特定量以下とするゴム組成物が優れた柔軟性を維持し、難燃性および耐油性のいずれにも優れるコンベヤベルトを形成することができることを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は、下記（１）〜（５）を提供する。
【０００８】
（１）ゴム成分と環状フェノキシホスファゼンとを含有し、
上記ゴム成分の３０質量％以上がアクリロニトリルブタジエンゴムであり、
可塑剤の含有量が、上記環状フェノキシホスファゼン１００質量部に対して５質量部以下であるコンベヤベルト用ゴム組成物。
【０００９】
（２）上記環状フェノキシホスファゼンの含有量が、上記ゴム成分１００質量部に対して１０〜４０質量部である上記（１）に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
【００１０】
（３）上記ゴム成分が、更にスチレンブタジエンゴムを含有する上記（１）または（２）に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
【００１１】
（４）上記ゴム成分が、上記アクリロニトリルブタジエンゴムおよび上記スチレンブタジエンゴムからなり、これらの質量比が４０：６０〜６０：４０である上記（３）に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
【００１２】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載の組成物を用いたコンベヤベルト。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、優れた柔軟性を維持し、難燃性および耐油性のいずれにも優れるコンベヤベルトを形成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】
【００１４】
【図１】図１は、本発明のコンベヤベルトの一実施形態の断面図である。
【図２】図２は、本発明のコンベヤベルトの他の一実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物（以下、「本発明の組成物」ともいう。）は、ゴム成分と環状フェノキシホスファゼンとを含有し、上記ゴム成分の３０質量％以上がアクリロニトリルブタジエンゴムであり、可塑剤の含有量が上記環状フェノキシホスファゼン１００質量部に対して５質量部以下であるコンベヤベルト用のゴム組成物である。
以下に、本発明の組成物が含有するゴム成分および環状フェノキシホスファゼン等について詳述する。
【００１６】
＜ゴム成分＞
本発明の組成物が含有するゴム成分は、アクリロニトリルブタジエンゴムを３０質量％以上含有するものであり、１００質量％含有するもの、すなわち、ゴム成分としてアクリロニトリルブタジエンゴムのみを用いるものであってもよい。アクリロニトリルブタジエンゴムを３０質量％以上含有するゴム成分を用いることにより、得られるコンベヤベルトの耐油性が良好となる。
ここで、アクリロニトリルブタジエンゴムは、アクリロニトリルとブタジエン系単量体とを共重合させることにより得ることができる。アクリロニトリルブタジエンゴムは、特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。アクリロニトリルブタジエンゴムは、その製法について特に制限されない。例えば従来公知の方法が挙げられる。アクリロニトリルと共重合させることができるブタジエン系単量体としては、例えば、１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンが挙げられる。
【００１７】
本発明においては、上記ゴム成分は、上述したようにアクリロニトリルブタジエンゴム単独であってもよいが、得られるコンベヤベルトの柔軟性がより良好となり、耐候性および耐オゾン性も良好となる理由から、更にスチレンブタジエンゴムを含有するのが好ましい。
ここで、スチレンブタジエンゴムは、スチレンとブタジエン系単量体とを共重合させることにより得ることができる。スチレンブタジエンゴムは、特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。スチレンブタジエンゴムは、その製法について特に制限されない。例えば従来公知の方法が挙げられる。スチレンと共重合させることができるブタジエン系単量体としては、例えば、１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンが挙げられる。
【００１８】
また、本発明においては、上記ゴム成分がアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）およびスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）からなるのが好ましく、これらの質量比（ＮＢＲ：ＳＢＲ）が４０：６０〜６０：４０であるのがより好ましい。この範囲であると、得られるコンベヤベルトの耐油性と柔軟性のバランスが良好となり、耐候性および耐オゾン性もより良好となるからである。
【００１９】
＜環状フェノキシホスファゼン＞
本発明の組成物が含有する環状フェノキシホスファゼンは、下記式（Ｉ）で表される化合物を意味する。
【００２０】
【化１】
2011098999.tif 000002
【００２１】
式（Ｉ）中、複数のＸは、それぞれ独立に有機基を表し、少なくとも１個はフェノキシ基を表す。全てのＸがフェノキシ基であってもよいが、フェノキシ基以外の有機基としては、例えば、アルキル基、アリル基、アルコキシ基、アリロキシ基（ナフトキシ基等）、アミノ基、ヒドロキシ基等が挙げられる。また、フェノキシ基は、アルキル基、アリル基を有していてもよい。
【００２２】
上記式（Ｉ）で表される環状フェノキシホスファゼンとしては、具体的には、例えば、上記式（Ｉ）中のＸの全てが下記式で表されるもの（例えば、ＳＰＳ−１００（大塚化学社製）等）等が挙げられる。
【００２３】
【化２】
2011098999.tif 000003
（式中、Ｒは炭素数１〜６のアルキル基またはアリル基を表す。）
【００２４】
このような環状フェノキシホスファゼンの製造方法は特に限定されず、例えば従来公知の方法で合成することができる。例えば、塩化アンモニウムと五塩化リンとを１２０〜１３０℃で反応して得られるヘキサクロルシクロトリホスファゼンとフェノールのアルカリ金属塩と反応させる方法が挙げられる。
【００２５】
本発明においては、上記環状フェノキシホスファゼンの含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して１０〜４０質量部であるのが好ましく、２０〜４０質量部であるのがより好ましい。この範囲であると、本発明の組成物の柔軟性がより良好となり、コンベヤベルトをより容易に成形することができるからである。
【００２６】
＜可塑剤＞
本発明の組成物は、上記環状フェノキシホスファゼンを含有することにより、可塑剤の含有量を上記環状フェノキシホスファゼン１００質量部に対して５質量部以下とすることができ、例えば、後述する実施例に示すように可塑剤の含有量を０質量部とすることもできる。
可塑剤の含有量を上記環状フェノキシホスファゼン１００質量部に対して５質量部以下とすることにより、得られるコンベヤベルトの柔軟性、難燃性および耐油性のいずれも良好となる。これは、上記環状フェノキシホスファゼンが粉末であるにも拘わらず優れた可塑化効果を発揮するという新たな知見に基づくものであり、上記環状フェノキシホスファゼンを用いることにより、難燃性および耐油性に悪影響を与えうる可塑剤の含有量を減らすことが可能となったためである。
【００２７】
ここで、可塑剤としては、従来公知のゴム組成物に通常含有させる従来公知の可塑剤であれば特に限定されず、例えば、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジイソデシルフタレート（ＤＩＤＰ）、ジイソノニルフタレート（ＤＩＮＰ）などのフタル酸エステル系可塑剤；エポキシ化大豆油、エポキシ化脂肪酸エステルなどのエポキシ系可塑剤；塩素化脂肪酸エステル、塩素化パラフィンなどの塩素化系可塑剤；トリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）、トリ−β−クロロエチルホスフェート（ＴＣＥＰ）などの燐酸系可塑剤；ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）、ジデシルアジペート（ＤＤＡ）などのアジピン酸系可塑剤；ジブチルセバケート（ＤＢＳ）などのセバチン酸系可塑剤；ジオクチルアゼレート（ＤＯＺ）などのアゼライン酸系可塑剤；トリエチルシトレート（ＴＥＣ）などのクエン酸系可塑剤；ポリプロピレンアジペート（ＰＰＡ）などのポリエステル系可塑剤；等が挙げられる。
【００２８】
本発明の組成物は、上記各成分の他に、本発明の目的を損なわない範囲で、一般的に用いられるカーボンブラック、加硫助剤、軟化剤、架橋剤、共架橋剤等の添加剤を含有することができる。添加剤の含有量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜決めることができる。
【００２９】
本発明の組成物の製造は、公知の条件・方法により行うことができる。例えば、本発明の組成物は、上述したゴム成分および環状フェノキシホスファゼンならびに必要に応じて含有する添加剤（可塑剤を含む）を、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を用いて混合し製造することができる。
【００３０】
次に、本発明のコンベヤベルトについて説明する。
本発明のコンベヤベルトは、本発明の組成物を用いたコンベヤベルトである。その形状、製造方法等は公知のコンベヤベルトと同様である。
本発明のコンベヤベルトの具体的な構成としては、例えば、下記に示すようなものが挙げられる。
【００３１】
本発明のコンベヤベルトの第１の実施形態を図１を用いて説明する。
図１は、本発明のコンベヤベルトの一実施形態の断面図である。図１に示すように、本発明のコンベヤベルトの第１の実施形態は、帆布１をコートゴム（接着ゴム）２で被覆して芯材層とし、その外周を上述した本発明の組成物からなるカバーゴム３でカバーしたコンベヤベルト４である。
図１のコンベヤベルト４は、ナイロン、ビニロン、ポリエステル等の合成繊維の織布よりなる帆布１を芯材とするものであり、帆布１の積層枚数、カバーゴム３の厚さやベルト幅等は使用目的に応じて適宜決定されるが、カバーゴム３の厚さＴ1、Ｔ2は通常の場合、１．５〜２０ｍｍ程度とされる。
【００３２】
また、コートゴム２は、公知のコンベヤベルトに用いられているコートゴムを使用でき、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）等をゴム成分とするゴム組成物が使用できる。
【００３３】
次に、本発明のコンベヤベルトの第２の実施形態を図２を用いて説明する。
図２は、本発明のコンベヤベルトの他の一実施形態の断面図である。
図２に示すように、本発明のコンベヤベルトの第２の実施形態は、スチールコード５をクッションゴム（接着ゴム）６で被覆して芯材層とし、その外周を上述した本発明の組成物からなるカバーゴム７でカバーしたコンベヤベルト８である。
図２のコンベヤベルト８は、直径０．２〜０．４ｍｍ程度の素線を複数本撚り合わせて直径２．０〜９．５ｍｍ程度のワイヤロープとしたスチールコード５を５０〜２３０本程度並列させて芯材とするものであり、一般に、コンベヤベルト８の総厚みＴは１０〜５０ｍｍ程度とされる。
また、クッションゴム６は、例えば、公知のスチールコンベヤベルトに用いられている亜鉛メッキスチールコードに接着可能な接着ゴムを使用することができ、具体的には、天然ゴム（ＮＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）等をゴム成分とするゴム組成物が使用できる。
【００３４】
このようなコンベヤベルトは、常法に従って、芯材となる帆布やスチールコードを本発明のゴム組成物で成形した未加硫のゴムシート間に介在させ、加熱加圧して加硫することにより容易に製造することができる。なお、加硫条件は、通常１２０〜１８０℃前後、０．１〜４．９ＭＰａ程度で１０〜９０分程度である。
【００３５】
本発明のコンベヤベルトは、上述した本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物を用いているので、難燃性および耐油性を備え、より簡略化された製造工程によってより容易に製造することができる。
【実施例】
【００３６】
（実施例１〜３、比較例１、２および参考例１、２）
下記第１表に示す各成分を、第１表に示す組成（質量部）で、バンバリーミキサーを用いて混合して分散させ、各組成物を得た。
得られた組成物を用いて、下記の試験方法により、未加硫物性、常態物性、難燃性、耐油性を評価した。結果を第１表に示す。
【００３７】
＜未加硫物性試験＞
１００℃でのムーニー粘度を、ムーニー粘度計（Ｌ形ローター）を使用し、予熱時間１分、試験温度１００℃の条件で、ＪＩＳ Ｋ６３００−１：２００１ に記載の「ムーニー粘度試験」により測定した。その結果を下記第１表に示す。
【００３８】
＜常態物性試験＞
得られた加硫ゴムについて、硬度（Ｈｓ）、引張強さ（ＴＢ）、破断伸び（ＥＢ）を下記に示す方法で評価した。結果を第１表に示す。
【００３９】
・硬度（Ｈｓ）：ＪＩＳ Ｋ６２５３：１９９７に準じて、スプリング式Ａ型硬さ試験機を用いて、２３℃での硬度を測定した。
・引張強さ（ＴＢ）：ＪＩＳ Ｋ６２５１：２００４に準じて、３号ダンベルにて２ｍｍシートを打抜いてサンプルとし、５００ｍｍ／分の引張速度にて測定した。
・破断伸び（ＥＢ）：ＪＩＳ Ｋ６２５１：２００４に準じて、３号ダンベルにて２ｍｍシートを打抜いてサンプルとし、５００ｍｍ／分の引張速度にて測定した。
【００４０】
＜難燃性試験＞
得られた各ゴム組成物を１４８℃のプレス成形機を用い、面圧３．０ＭＰａの圧力下で６０分間加硫して、２ｍｍ厚の加硫シートを作製した。このシートから試験片（１５０ｍｍ×６０ｍｍ）を切出し、ＪＩＳ Ｋ６２６９：１９９８に準拠して、酸素指数（％）を測定した。
【００４１】
＜耐油性試験＞
各ゴム組成物を１４８℃で３０分間熱プレス加硫して、２ｍｍ厚の加硫シートを作製し、このシートから幅２０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの短冊状の試験片を打ち抜いた。
ＪＩＳ Ｋ６２５８−２００３に準じて、得られた試験片を７０℃の試験油（ＩＲＭ９０３、日本サン石油社製）に１６８時間浸漬し、浸漬後の体積変化率（ΔＶ）を測定した。
【００４２】
【表１】
2011098999.tif 000004
【００４３】
第１表中の各成分は、下記のとおりである。
・ＳＢＲ：ＮＩＰＯＬ １５０２（日本ゼオン社製）
・ＮＢＲ：Ｎａｎｃａｒ １０３２（南帝化学工業社製）
・カーボンブラック（ＩＳＡＦ）：ショウブラックＮ２２０（昭和キャボット社製）
・加硫助剤（酸化亜鉛）：亜鉛華３号、正同化学工業社製
・加硫助剤（ステアリン酸）：ビーズステアリン酸（日本油脂社製）
・老化防止剤：ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ（フレキシス社製）
・ＷＡＸ：ＯＺＯＡＣＥ−００１５（日本精蝋社製）
・水酸化アルミニウム：ハイジライトＨ−４２Ｍ（SHEPHERD CHMICAL社製）
・難燃剤Ａ：アデカスタブＦＰ２１００Ｊ（ＡＤＥＣＡ社製）
・難燃剤Ｂ：ポリリン酸アンモニウム（タイエンＰ、太平化学産業社製）
・環状フェノキシホスファゼン：ＳＰＳ−１００、大塚化学社製
・可塑剤：ＤＯＰ（ジオクチルフタレート）（三菱化学社製）
・加硫剤：硫黄（油処理硫黄、細井化学工業社製）
・加硫促進剤（ＣＺ）：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（サンセラーＣＭ−ＰＯ、三新化学工業社製）
【００４４】
第１表に示すように、参考例１および２は、難燃剤および可塑剤（ＤＯＰ）を含有する従来公知のコンベヤベルト用組成物である。
また、比較例１は、難燃剤Ｂを含むものの可塑剤を含まない組成物であり、比較例２は更に難燃剤Ｂも含まない組成物である。ここで、比較例１および２は、未加硫物性（ムーニービス）が非常に高く、コンベヤベルトに成形することは困難であった。また、比較例１は、体積変化率が大きく耐油性が悪化することが分かった。
これに対し、実施例１〜３は、難燃剤を含有せず、環状フェノキシホスファゼンを含有する組成物である。ここで、実施例１〜３は、一般的な可塑剤であるＤＯＰを使用していないにも関わらず、未加硫物性（ムーニービス）が参考例１および２よりも低くなることが分かった。また、常態物性（特に、硬度および破断伸び）の結果から、比較例１および２ならびに参考例１および２よりも柔軟性が優れていることが分かった。更に、難燃性および耐油性についても、参考例１および２と同等程度に優れていることが分かった。なお、実施例１〜３が難燃剤を含有していないことを鑑みると、環状フェノキシホスファゼンが可塑化および難燃性を発現する意外な作用を有していることが分かる。
【符号の説明】
【００４５】
１  帆布
２  コートゴム
３、７  カバーゴム
４、８  コンベヤベルト
５  スチールコード
６  クッションゴム
【図１】
2011098999.tif 000005
【図２】
2011098999.tif 000006