(57)【要約】【課題】コンベヤベルトとしたときの消費電力が低減できるコンベヤベルト用ゴム組成物の提供、および、それを用いる低消費電力コンベヤベルトの提供。【解決手段】周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδが、０．１２超０．２０以下であるコンベヤベルト用ゴム組成物、および、それを用いるコンベヤベルト。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分１００質量部に対し、以下に示すコロイダル特性を持つカーボンブラックを３０〜６５質量部含有するコンベヤベルト用ゴム組成物。
１）窒素吸着比表面積（Ｎ２　ＳＡ）が８０（ｍ２　／ｇ）以下
２）ヨウ素吸着量（ＩＡ）が７０（ｍｇ／ｇ）以下
３）ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が１００（ｃｍ３　／１００ｇ）以上
【請求項２】
周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδが、０．１２０超０．２００以下であるコンベヤベルト用ゴム組成物。
【請求項３】
下記式［１］に示すΔＨが０．２３以下であるコンベヤベルト用ゴム組成物。
ΔＨ＝（ＳｐＧｒ×ｔａｎδ）／Ｍ（２５）　　　　　［１］
ここで、ＳｐＧｒは、２０℃での比重（ｇ／ｃｍ３　）、ｔａｎδは、周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数、Ｍ（２５）は、２５％伸び時における引張応力（ＭＰａ）である。
【請求項４】
周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδが、０．１２０超０．２００以下であり、かつ、下記式［１］に示すΔＨが、０．２３以下であるコンベヤベルト用ゴム組成物。
ΔＨ＝（ＳｐＧｒ×ｔａｎδ）／Ｍ（２５）　　　　　［１］
ここで、ＳｐＧｒは、２０℃での比重（ｇ／ｃｍ３　）、ｔａｎδは、周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数、Ｍ（２５）は、２５％伸び時における引張応力（ＭＰａ）である。
【請求項５】
ゴム成分１００質量部に対し、以下に示すコロイダル特性を持つカーボンブラックを３０〜６５質量部含有する、請求項２〜４のいずれかに記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
１）窒素吸着比表面積（Ｎ２　ＳＡ）が８０（ｍ２　／ｇ）以下
２）ヨウ素吸着量（ＩＡ）が７０（ｍｇ／ｇ）以下
３）ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が１００（ｃｍ３　／１００ｇ）以上
【請求項６】
前記ゴム成分が、天然ゴムを３０質量％以上含有する、請求項１または５に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のゴム組成物を用いるコンベヤベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンベヤベルト用ゴム組成物およびそれを用いるコンベヤベルトに関し、詳しくは、消費電力を低減できるコンベヤベルト用ゴム組成物およびそれを用いるコンベヤベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベルトコンベヤは、資材等の輸送によく用いられているが、近年、輸送量の増大、輸送効率の向上等により、大型化および高強力化が要請され、全長が数ｋｍにも及ぶものも少なくない。このため、設備コスト、消費電力が膨らんでおり、低コストおよび低消費電力のベルトコンべヤシステムが求められている。
【０００３】
ベルトコンベヤ装置の改良等により、コスト低減および低消費電力化がなされている。例えば、速度制御により省エネルギー化したベルトコンべヤ装置が特開平７−２０６１３３号公報に記載されている。
【０００４】
ベルトを構成するゴム特性の改良により、ベルトコンべヤの低コスト化および低消費電力化も検討されている。例えば、コンベヤベルトのプーリーに接触するベルト内面ゴムの物性ロスファクター（ｔａｎδ）および動的弾性率（Ｅ′）を、夫々０．０４≦ｔａｎδ≦０．１２、Ｅ′≧２０ｋｇｆ／ｃｍ２　としたことを特徴とするコンベヤベルトが、特開平１１−１３９５２３号公報に記載されている。
【０００５】
しかし、該技術は、ｔａｎδ値を小さくし低消費電力化を目的としたものであるが、ｔａｎδ値をあまりに小さくしすぎると破断強度（ＴＢ　）および破断伸び（ＥＢ　）も低下し、引裂き強さおよび耐疲労性に劣る場合があり、高物性のコンベヤベルトが要求されるコンベヤラインに用いることができないという問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、コンベヤベルトとしたときの消費電力が小さいコンベヤベルト用ゴム組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、高破断強度、耐摩耗性等の基本物性を維持し、かつ、コンベヤベルトとしたときの消費電力が小さいコンベヤベルト用ゴム組成物を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、これらのコンベヤベルト用ゴム組成物を用いる、消費電力の小さい、または、高破断強度、耐摩耗性等を維持し消費電力の小さいコンベヤベルトを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、コンベヤベルトに用いられるゴム組成物が省電力化に与える影響について鋭意検討した結果、ゴム組成物の特定の物性を調整することにより省電力化が図れること、組成物の特定の物性について特定の条件式を満たす組成物が特に省電力化が図れること、および、特定のコロイダル特性を有するカーボンブラックを用いると上記特定の物性の調整が容易で省電力化が図れ、かつ、高破断強度、耐摩耗性が維持できることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の（１）〜（９）の発明を提供する。
なお、以下に示すゴム組成物の特定の物性は、加硫硬化後のものである。
（１）ゴム成分１００質量部に対し、以下に示すコロイダル特性を持つカーボンブラックを３０〜６５質量部含有するコンベヤベルト用ゴム組成物。
１）窒素吸着比表面積（Ｎ２　ＳＡ）が８０（ｍ２　／ｇ）以下
２）ヨウ素吸着量（ＩＡ）が７０（ｍｇ／ｇ）以下
３）ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が１００（ｃｍ３　／１００ｇ）以上
ここで、カーボンブラックの配合量は、３５〜６０質量部が好ましい。
【０００９】
（２）周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδが、０．１２０超０．２００以下であるコンベヤベルト用ゴム組成物。
ここで、ｔａｎδは０．１３０以上０．１８０以下が好ましく、０．１３０以上０．１７０以下が特に好ましい。
【００１０】
（３）下記式［１］に示すΔＨが、０．２３以下であるコンベヤベルト用ゴム組成物。
ΔＨ＝（ＳｐＧｒ×ｔａｎδ）／Ｍ（２５）　　　　　［１］
ここで、ＳｐＧｒは、２０℃での比重（ｇ／ｃｍ３　）、ｔａｎδは、周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数、Ｍ（２５）は、２５％伸び時における引張応力（ＭＰａ）である。
ΔＨは、０．２１以下が好ましく、０．１９以下が特に好ましい。
【００１１】
（４）下記式［２］に示すΔＨ（指数）が、０．５０以下であるコンベヤベルト用ゴム組成物。
ΔＨ（指数）＝（ＳｐＧｒ（指数）×ｔａｎδ（指数））／Ｍ（２５（指数））　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　［２］
ここで、「指数」とあるのは、従来コンベヤベルト用ゴム組成物として用いられている、横浜ゴム社製（ＪＩＳ　Ｓ級）のコンベヤベルト用ゴム組成物の各測定値を１００とした場合の相対値である。
ＳｐＧｒ、ｔａｎδ、Ｍ（２５）は上記（３）と同様である。
ΔＨ（指数）は、０．４５以下が好ましく、０．４０以下が特に好ましい。
【００１２】
（５）周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδが、０．１２０超０．２００以下であり、かつ、下記式［１］に示すΔＨが、０．２３以下であるコンベヤベルト用ゴム組成物。
ΔＨ＝（ＳｐＧｒ×ｔａｎδ）／Ｍ（２５）　　　　　［１］
ここで、ＳｐＧｒ、ｔａｎδ、Ｍ（２５）は上記（３）と同様である。
ｔａｎδは０．１３０以上０．１８０以下が好ましく、０．１３０以上０．１７０以下が特に好ましい。ΔＨは、０．２１以下が好ましく、０．１９以下が特に好ましい。
【００１３】
（６）周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδが、０．１２０超０．２００以下であり、かつ、下記式［２］に示すΔＨ（指数）が、０．５０以下であるコンベヤベルト用ゴム組成物。
ΔＨ（指数）＝（ＳｐＧｒ（指数）×ｔａｎδ（指数））／Ｍ（２５（指数））　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　［２］
ここで、「指数」とあるのは、上記（４）と同様であり、ＳｐＧｒ、ｔａｎδ、Ｍ（２５）は、上記（３）と同様である。
ｔａｎδ（指数）は、０．６５０以下が好ましく、０．６００以下が特に好ましい。ΔＨ（指数）は、０．５０以下が好ましく、０．４０以下が特に好ましい。
【００１４】
（７）ゴム成分１００質量部に対し、以下に示すコロイダル特性を持つカーボンブラックを３０〜６５質量部含有する、（２）〜（６）のいずれかに記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
１）窒素吸着比表面積（Ｎ２　ＳＡ）が８０（ｍ２　／ｇ）以下
２）ヨウ素吸着量（ＩＡ）が７０（ｍｇ／ｇ）以下
３）ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が１００（ｃｍ３　／１００ｇ）以上
【００１５】
（８）前記ゴム成分が、天然ゴムを３０質量％以上含有する、（１）または（７）に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
（９）前記ゴム成分が、天然ゴムとスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）との混合ゴムであり、天然ゴムの含量が３０質量％以上である、（１）、（７）または（８）に記載のコンベヤベルト用ゴム組成物。
（８）および（９）において、天然ゴムの含量は、４０質量％以上が好ましく、５０質量％以上が特に好ましい。
【００１６】
（１０）前記（１）〜（９）のいずれかに記載のゴム組成物を用いるコンベヤベルト。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、ベルトコンベヤ装置（システム）におけるエネルギーロス、特に、稼動時にコンベヤベルトがローラを乗り越える際に生じるエネルギーロスに注目して、該エネルギーロスを低減することにより、ベルトコンベヤ装置全体の消費電力を低減できるコンベヤベルト用ゴム組成物を提供することにある。
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」という場合がある）は、その特定の物性を特定の範囲に調整したゴム組成物である。
ここで、「特定の物性」とは、ゴム組成物が加硫硬化した後の物性であって、具体的には、損失係数ｔａｎδ、ΔＨ、ΔＨ（指数）、ｔａｎδおよびΔＨ、並びに、ｔａｎδおよびΔＨ（指数）であり、本発明のゴム組成物はこれらの特定の物性値が上記範囲を満たすことを特徴とする。
以下、上記特定の物性について説明する。
【００１８】
本発明のゴム組成物の特定の物性の１つは、周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδであり、この値が、０．１２０超０．２００以下であることを特徴とする。
損失係数ｔａｎδは、ゴム組成物の動的性質を表す貯蔵弾性率Ｅ’と損失弾性率Ｅ”との比、ｔａｎδ＝Ｅ”／Ｅ’で表され、この値が小さいほどゴム組成物の変形の間に熱として散逸されるエネルギー量（エネルギーロス量）が小さいことを意味し、エネルギーロスの尺度として用いることができる。
一方、ｔａｎδ値が小さいと低消費電力化が可能になると考えられるが、ｔａｎδ値をあまりに小さくしすぎると破断強度（ＴＢ　）および破断伸び（ＥＢ　）も低下し、引裂き強さおよび耐疲労性に劣る場合がある。したがって、本発明では、低消費電力化と上記破断強度、破断伸び等の基本物性とを両立し、高物性のコンベヤベルトが要求されるコンベヤラインにも用いることができるようにｔａｎδ値を特定の範囲にする。
つまり、本発明のゴム組成物のｔａｎδは、０．１２０超０．２００以下であり、好ましくは、０．１３０以上０．１８０以下であり、特に好ましくは、０．１３０以上０．１７０以下である。
なお、本発明において、上記基本物性は、例えば、破断強度（ＴＢ　）、破断伸び（ＥＢ　）、引裂き強さ（ＴｒＡ）および硬度（Ｈｓ）で評価し、所定値以上であれば、基本物性に優れるとする。
【００１９】
本発明のゴム組成物の特定の物性の１つは、下記式［１］に示すΔＨであり、この値が、０．２３以下であることを特徴とする。
ΔＨ＝（ＳｐＧｒ×ｔａｎδ）／Ｍ（２５）　　　　　［１］
ここで、ＳｐＧｒは、２０℃での比重（ｇ／ｃｍ３　）を表し、ｔａｎδは、周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数を表し、Ｍ（２５）は、２５％伸び時における引張応力（ＭＰａ）を表す。
【００２０】
上記式［１］は、従来タイヤの分野で用いられている路面との摩擦低減効率の目安となる式であるが、コンベヤベルト用ゴム組成物の消費電力の低減評価においても有効と考えられる。
コンベヤベルトのエネルギーロスにおいて、ＳｐＧｒ値が小さいと、総質量の低減が可能になることから小負荷と同等の低消費電力効果が得られる。ｔａｎδは、上記したように、ローラ乗り越え時のゴム組成物の変形によるエネルギーロスに影響する。ｔａｎδを特定の値にすることにより低消費電力効果が得られる。またＭ（２５）は、ベルト剛性としての硬度の代用特性と考えることができゴム組成物の撓みの大小に影響する。Ｍ（２５）値が大きいと撓みが小さくなり低消費電力効果が得られる。
したがって、ＳｐＧｒとｔａｎδの積をＭ（２５）で除することにより、ゴム組成物がローラを乗り越える時のエネルギーロスを、これらの物性に基づいて総合的に判断でき、上記式［１］を、コンベヤベルト用ゴム組成物に適用することにより、ゴム組成物をコンベヤベルトとしたときの消費電力量の評価に有効である。
【００２１】
上記ΔＨは小さいほど、コンベヤベルトとしたときの消費電力を低減できる。ベルトコンベヤシステムのエネルギーロスの要因は複数考えられるが、本発明は稼動時にコンベヤベルトがローラを乗り越える時のエネルギーロスに注目し低消費電力化を達成するものである。
本発明のゴム組成物では、ΔＨは、０．２３以下であり、好ましくは、０．２１以下であり、特に好ましくは、０．１９以下である。
この範囲であれば、ベルトとしての基本物性等を満足させつつ、エネルギーロス低減を達成できると考えられ、ローラ乗り越え時のゴム組成物のエネルギーロスを小さくでき、コンベヤベルトとしたときの消費電力も低減できる。
【００２２】
上記式［１］において、ＳｐＧｒ、ｔａｎδおよびＭ（２５）を、従来からコンベヤベルト用ゴム組成物として用いられている、横浜ゴム社製（ＪＩＳ　Ｓ級）のコンベヤベルト用ゴム組成物の各測定値を１００とした場合の相対値で表した、ＳｐＧｒ（指数）、ｔａｎδ（指数）およびＭ（２５（指数））で規定する下記式［２］を用いると、従来のコンベヤベルトとの比較がより容易となり、消費電力量の評価により有効である。
ΔＨ（指数）＝（ＳｐＧｒ（指数）×ｔａｎδ（指数））／Ｍ（２５（指数））　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　［２］
なお、上記式［２］は従来品と比較した指数を用いているが、上記式［２］、および、それに用いる各物性の技術的意義等は、上記式［１］と同様である。
ΔＨ（指数）は、上記式［１］で１．０未満であれば従来のコンベヤベルト用ゴム組成物を用いるよりも消費電力量を低減できるといえる。
本発明では、消費電力量を有効に低減するには、ΔＨ（指数）は、０．５以下であり、好ましくは、０．４５以下であり、特に好ましくは、０．４０以下である。
この範囲であれば、他のエネルギーロスの要因にかかわらず、上記式［１］と同様に、ローラ乗り越え時のゴム組成物のエネルギーロスを小さくでき、コンベヤベルトとしたときの消費電力も低減できる。
【００２３】
例えば、後述する実施例１は、ΔＨ（指数）が０．３３であり消費電力の低減が可能と考えられる。その割合は、比較例１（ΔＨ（指数）が１．００）に対して約６５％程度であるが、実際のベルトコンベヤシステムにおいては、本発明で想定していないエネルギーロス、例えば、システム起動時におけるエネルギーロス等により、約６５％の消費電力を低減することはできない場合もあると考えられる。
しかし、ベルトコンベヤシステムにおいては、ローラ乗り越え時のゴム組成物のエネルギーロスがベルトコンベヤシステム全体のエネルギーロスに大きく影響すると考えられるため、損失係数ｔａｎδ、比重および引張応力のエネルギーロスに関与すると考えられる物性を用いて規定されるΔＨおよびΔＨ（指数）は、コンベヤベルト用ゴム組成物としてのエネルギーロス量を評価するには、非常に有効である。
【００２４】
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、ｔａｎδ、ΔＨおよびΔＨ（指数）のいずれかが上記値をとれば、コンベヤベルトとしたときの消費電力を低減できるが、好ましくは、ｔａｎδとΔＨまたはｔａｎδとΔＨ（指数）が上記値を満たすと、基本物性等と低消費電力化を高い水準で両立できる。
すなわち、本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδが、０．１２０超０．２００以下であり、かつ、上記式［１］に示すΔＨが、０．２３以下であるのが好ましい。
ここで、ｔａｎδの好ましい範囲は上記と同様であり、０．１３０以上０．１８０以下が好ましく、０．１３０以上０．１７０以下が特に好ましい。ΔＨの好ましい範囲は上記と同様であり、０．２１以下が好ましく、０．１９以下が特に好ましい。
【００２５】
同様の理由により、本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδが、０．１２０超０．２００以下であり、かつ、上記式［２］に示すΔＨ（指数）が、０．５０以下であるのが好ましい。
ここで、ｔａｎδの好ましい範囲は上記と同様であり、０．１３０以上０．１８０以下が好ましく、０．１３０以上０．１７０以下が特に好ましい。ΔＨ（指数）の好ましい範囲は上記と同様であり、０．５０以下が好ましく、０．４０以下が特に好ましい。
なお、上記式［２］を用いると従来のコンベヤベルトとの比較がより容易となり、消費電力量の評価により有効であるのは上記と同様である。
【００２６】
本発明においては、ゴム組成物が上記特定の物性を満たせば、コンベヤベルトとしたときに消費電力量を低減できるが、ローラ乗り越え時におけるエネルギーロスは、ゴム組成物の硬さにも影響する。
そこで、本発明では、上記特定の物性を満たし、かつ、コンベヤベルト用ゴム組成物の硬度（ＪＩＳ　Ａ）が、５０以上であるのが好ましく、５５以上が特に好ましい。この範囲であれば、ローラ乗り越え時におけるエネルギーロスを低減できる。
【００２７】
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、上記特定の物性を満たすことを特徴とし、上記の特定の物性を満たすかぎり、該組成物に用いられるゴム（成分）、配合剤、添加剤等は特に限定されない。
上記特定の物性を満たすゴム組成物の調製が容易で、特に好適範囲に各物性を調整でき、コンベヤベルトとしたときの消費電力の低減が可能である点で、ゴム成分として天然ゴムを３０質量％以上含有するのが好ましく、さらに、高破断強度、耐摩耗性を維持できるため、以下に示すコロイダル特性を持つカーボンブラックをゴム成分１００質量部に対し３０〜６５質量部含有するのが好ましい。
１）窒素吸着比表面積（Ｎ２　ＳＡ）が８０（ｍ２　／ｇ）以下
２）ヨウ素吸着量（ＩＡ）が７０（ｍｇ／ｇ）以下
３）ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が１００（ｃｍ３　／１００ｇ）以上
【００２８】
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物に用いるゴム（成分）は、上記したように特に限定されず、コンベヤベルトに通常用いられるゴムを使用できる。具体的には、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン系ゴム（ＮＢＲ、ＮＩＲ等）等の未加硫ゴムが挙げられる。
これらのゴムの特性、例えば、スチレン量、アクリロニトリル量等は、任意に選択することができる。
【００２９】
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物に用いるゴム（成分）は、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）が好ましく、これらの混合物がより好ましい。
上記の天然ゴム（ＮＲ）等とスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）混合ゴムにおける天然ゴム（ＮＲ）の含量は特に限定されないが、上記特定の物性を満たすゴム組成物の調製が容易で、特に好適範囲に各物性を調整でき、コンベヤベルトとしたときの消費電力をより低減できるため、天然ゴム（ＮＲ）を３０質量％以上含有するのが好ましく、耐摩耗性、耐カット性に特に優れる点で、４０質量％以上含有するのがより好ましく、５０質量％以上含有するのが特に好ましい。
【００３０】
ここで、天然ゴム（ＮＲ）は、シス−１，４−ポリイソプレンが頭尾結合する構造を有するポリマーであり、一般に用いられる天然ゴム（ＮＲ）を使用することができる。
【００３１】
スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）は、スチレンとブタジエンとの共重合体であり、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１５〜３５質量％、特に好ましくは２０〜３０質量％である。この範囲であると、上記した特定の物性の調整が容易であり、コンベヤベルトとしたときの消費電力を低減できる。
また、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）は、乳化重合ＳＢＲ、溶液重合ＳＢＲがあるが、いずれをも用いることができる。
スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）は、市販品を利用することができ、例えば、日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ系ＳＢＲを利用することができる。より具体的には、Ｎｉｐｏｌ　１５０２（スチレン含量２３．５質量％）等が挙げられる。
【００３２】
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物に用いるカーボンブラックは以下に示すコロイダル特性を持つカーボンブラックである。
１）窒素吸着比表面積（Ｎ２　ＳＡ）が８０（ｍ２　／ｇ）以下
２）ヨウ素吸着量（ＩＡ）が７０（ｍｇ／ｇ）以下
３）ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が１００（ｃｍ３　／１００ｇ）以上
これらの３特性を合わせ持つカーボンブラックを用いると、ゴム組成物の上記特定の物性を容易に所定の値に調整でき、特にｔａｎδを上記範囲内に容易に調整できるためエネルギーロスも小さくなり、コンベヤベルトとしたときの消費電力を低減できる。また、高破断強度、耐摩耗性を維持できる。
【００３３】
窒素吸着比表面積（Ｎ２　ＳＡ）は、カーボンブラックの比表面積の尺度と考えられ、この値が８０（ｍ２　／ｇ）超であると、ゴム組成物の上記特定の物性を満足できず、特にｔａｎδが大きくなるためエネルギーロスも大きくなる傾向があり、コンベヤベルトとしたときの消費電力を低減できない場合、または、コンベヤベルトとしたときの高破断強度、耐摩耗性に劣る場合がある。
窒素吸着比表面積（Ｎ２　ＳＡ）は、好ましくは７８以下であり、特に好ましくは７５以下である。
なお、窒素吸着比表面積（Ｎ２　ＳＡ）は、ＡＳＴＭＤ３０３７−８９に準拠して測定することができる。
【００３４】
ヨウ素吸着量（ＩＡ）は、カーボンブラックの比表面積を測定する尺度と考えられ、この値が７０（ｍ２　／ｇ）超であると、ゴム組成物の上記特定の物性を満足できず、特にｔａｎδが大きくなるためエネルギーロスも大きくなる傾向があり、コンベヤベルトとしたときの消費電力を低減できない場合、または、コンベヤベルトとしたときの高破断強度、耐摩耗性に劣る場合がある。
なお、ヨウ素吸着量（ＩＡ）は、ＪＩＳ　Ｋ　６２２１に準拠して測定することができる。
ヨウ素吸着量（ＩＡ）は、好ましくは６８以下であり、特に好ましくは６６以下である。
【００３５】
ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量は、カーボンブラック粒子間のストラクチャーの発達の程度を示す尺度であると考えられ、この値が１００（ｃｍ３　／１００ｇ）未満であると、ゴム組成物の上記特定の物性を満足できず、特にｔａｎδが大きくなるためエネルギーロスも大きくなる傾向があり、コンベヤベルトとしたときの消費電力を低減できない場合、または、コンベヤベルトとしたときの高破断強度、耐摩耗性に劣る場合がある。
なお、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量は、ＪＩＳ　Ｋ　６２２１に準拠して測定する。
ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量は、好ましくは１０３（ｃｍ３　／１００ｇ）以上であり、特に好ましくは１３０（ｃｍ３　／１００ｇ）以上である。
【００３６】
上記コロイダル特性を満たすカーボンブラックとしては、市販品を使用することができ、例えば、ショウブラックＮ３３０Ｔ（昭和キャボット（株）製）等が挙げられる。
【００３７】
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物中のカーボンブラックの配合量は、３０〜６５質量部である。
３０質量部未満では、圧延加工性が劣り、引張強度が低下する場合があり、３５質量部以上が好ましい。６５質量部超では、ゴム組成物のｔａｎδが増大する傾向にあり、また、組成物の粘度が高くなりムーニースコーチが短縮され、ヤケが生じて圧延ができなくなる場合があり、６０質量部以下が好ましい。
カーボンブラックの配合量は、後述する実施例で示すように、損失係数ｔａｎδに大きく影響する。したがって、消費電力量と基本物性（例えば、破断強度等）のバランスを考慮して適宜配合量を選択するのが好ましい。
【００３８】
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、上記したゴム成分および特定のコロイダル特性を有するカーボンブラックの他に、加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤等の架橋剤、加硫遅延剤を含有し、さらに、本発明の目的を損わない範囲で、配合剤、ポリマー等を含有させてもよい。
加硫剤としては、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等が挙げられる。
有機過酸化物系の加硫剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジ（パーオキシルベンゾエート）等が挙げられる。
その他として、酸化マグネシウム、リサージ、ｐ−キノンジオキシム、ｐ−ジベンゾイルキノンジオキシム、ポリ−ｐ−ジニトロソベンゼン、メチレンジアニリン等が挙げられる。
【００３９】
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が挙げられる。
アルデヒド・アンモニア系加硫促進剤としては、例えば、ヘキサメチレンテトラミン（Ｈ）等；グアニジン系加硫促進剤としては、例えば、ジフェニルグアニジン等；チオウレア系加硫促進剤としては、例えば、エチレンチオウレア等；チアゾール系加硫促進剤としては、例えば、ジベンゾチアジルジサルファイド（ＤＭ）、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）、２−メルカプトベンゾチアゾールおよびそのＺｎ塩等；チウラム系加硫促進剤としては、例えば、テトラメチルチウラムジサルファイド（ＴＭＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムテトラサルファイド等；ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤としては、例えば、Ｎａ−ジメチルジチオカーバメート、Ｚｎ−ジメチルジチオカーバメート、Ｔｅ−ジエチルジチオカーバメート、Ｃｕ−ジメチルジチオカーバメート、Ｆｅ−ジメチルジチオカーバメート、ピペコリンピペコリルジチオカーバメート等がそれぞれ挙げられる。
【００４０】
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塩等が挙げられる。
【００４１】
上記加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤の含量は、ゴム成分１００質量部に対し、０．１〜１０質量部、好ましくは０．５〜５質量部である。０．１質量部未満では、加硫が不十分でゴム組成物が柔らかく、エネルギーロスが大きくなる場合があり、１０質量部を超えると、３次元架橋密度が高くなるためＥＢが小さくゴムの特性（伸縮性等）を損いコンベヤベルトの材料として適さない場合がある。
【００４２】
また、本発明のゴム組成物には、加硫遅延剤を含有することもできる。
加硫遅延剤としては、例えば、無水フタル酸、安息香酸、サリチル酸、アセチルサリチル酸等の有機酸；Ｎ−ニトロソージフェニルアミン、Ｎ−ニトロソーフェニル−β−ナフチルアミン、Ｎ−ニトロソ−トリメチル−ジヒドロキノリンの重合体等のニトロソ化合物；トリクロルメラニン等のハロゲン化物；２−メルカプトベンツイミダゾール；サントガードＰＶＩ等が挙げられる。
加硫遅延剤の含量は、ゴム成分１００質量部に対し、０．１〜０．３質量部、好ましくは０．１〜０．２質量部である。０．１質量部未満では、加硫遅延効果が小さく圧延時のヤケを引き起こす場合があり、０．３質量部超では、加硫速度の低下により生産性の低下が懸念される場合がある。
【００４３】
添加剤、配合剤としては、例えば、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、フィラー（充填剤）、加工助剤等が挙げられる。
【００４４】
本発明の組成物の製造は、上記のゴム、上記カーボンブラック、および、通常の各種添加剤等を加え、バンバリーミキサー等で混練し、ついで、混練ロール機等で加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤を混練して行うことができる。
【００４５】
本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物は、上記特定の物性を満たすことにより、コンベヤベルトとしたときに消費電力量を低減でき、省電力化が図れる。
また、本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物に特定のコロイダル特性を有するカーボンブラックを配合すると、上記特定の物性を容易に満たすことができ、コンベヤベルトとしたときに消費電力量を低減でき、かつ、高破断強度、耐摩耗性を維持できる。
【００４６】
本発明は、また、上記コンベヤベルト用ゴム組成物を用いたコンベヤベルトを提供する。ローラと接触する少なくとも裏側表面のゴム（図１において、外層１６）に上記コンベヤベルト用ゴム組成物を用いるのが好ましい。
本発明のコンベヤベルトは、少なくとも上記裏側表面のゴムに上記本発明のゴム組成物を用いた消費電力を低減できるコンベヤベルトであれば、その構造等は特に限定されない。
以下、上記本発明のゴム組成物を用いたコンベヤベルトの一例を示して説明する。
【００４７】
図１は、本発明のコンベヤベルトの一実施形態を模式的に示した断面図である。図１において、１はコンベヤベルト、２はカバーゴム層、３は芯体補強層、４は裏カバーゴム層、５は運搬物搬送面、１１および１６は外層、１２および１５は内層である。
図１に示したように、本発明のコンベヤベルト１は、芯体補強層３を中心層とし、その両側にカバーゴム層２と裏カバーゴム層４が設けられており、カバーゴム層２は外層１１と内層１２の２層から構成され、裏カバーゴム層４は外層１６と内層１５の２層から構成されている。カバーゴム層２、４の外層と内層（外層１１と内層１２、外層１６と内層１５）は、それぞれ互いに異なるゴム組成物を用いて形成されている。
【００４８】
図１において、カバーゴム層２は、外層１１と内層１２の２層から構成されているが、本発明において、カバーゴム層２を構成する層の数は、２に限定されず、１でもよく、３以上であってもよい。そして、３以上の場合にも、これらの層は、互いに異なるゴム組成物を用いて形成される。
また、裏カバーゴム層４も同様である。
カバーゴム層２の運搬物搬送面５を構成する外層１１は、耐熱性、耐摩耗性、耐油性等に優れたゴム組成物から形成されるのが好ましく、したがって、カバーゴム層２は２層から構成されるのが好ましい。
裏カバーゴム層４の裏側表面（ローラと接触する面）を構成する外層１６は、上記したように、消費電力を低減するため、上記本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物から形成され、裏カバーゴム層４の内層１５は、製造コスト削減等により他のゴム組成物から形成されるのが好ましく、したがって、カバーゴム層４は２層から構成されるのが好ましい。
【００４９】
芯体補強層３の芯体としては、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処理したものを折り畳んだもの、特殊織のナイロン帆布、スチールコード等が挙げられる。
芯体は、単独で用いてもよいし、２種以上のものを積層して用いてもよい。
芯体補強層３の形状も特に限定されず、図１に示すようにシート状であってもよく、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。
【００５０】
上記カバーゴム層２の内層１２および裏カバーゴム４の内層１５を形成するゴム組成物としては、特に限定されず、通常のコンベヤベルトに用いられるゴム組成物を適宜選択して用いることができる。
該ゴム組成物は、単独で用いてもよいし、２種以上のものを混合して用いてもよい。
【００５１】
上記カバーゴム層２の外層１１を形成するゴム組成物としては、特に限定されず、通常のコンベヤベルトに用いられるゴム組成物を、該内層に要求される基本特性（例えば、耐熱性、耐摩耗性、耐油性等）に応じて適宜選択して用いることができる。
【００５２】
本発明のコンベヤベルトの製造方法としては、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。
例えば、まず、バンバリーミキサー、ニーダーミキサー、ロール等を用いて原料を混練りした後、カレンダー等を用いて各カバーゴム層用にシート状に成形し、次に、得られた各層を芯体補強層を挟み込むように所定の順序で積層し、１５０〜１７０℃の温度で１０〜６０分間加圧することによりコンベヤベルトを製造することができる。
【００５３】
本発明のコンベヤベルトは、少なくとも裏カバーゴムの外層に上記本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物を用いるため、消費電力の低減、または、高破断強度、耐摩耗性等を維持し消費電力の低減ができる。
【００５４】
【実施例】
以下に実施例を挙げ、本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物についてさらに詳細に説明する。
（実施例１〜１０および比較例１〜４）
第１表および第２表に示す組成で配合（質量部）して、コンベヤベルト用ゴム組成物を調製した。
【００５５】
【表１】
2004018752.tif 000002
【００５６】
【表２】
2004018752.tif 000003
【００５７】
得られたコンベヤベルト用ゴム組成物について、ムーニー粘度、ムーニースコーチタイム（ＭＬ５ｕｐ）を測定した。得られた未加硫のゴム組成物をシート状に成形し、１４８℃、３０分加熱加硫し、得られた加硫シートを試験片とし、損失係数（ｔａｎδ）、比重（ＳｐＧｒ）、引張応力Ｍ（２５）、破断強度（ＴＢ　）、破断伸び（ＥＢ　）、硬度（ＨＳ　（ＪＩＳ−Ａ））および引裂き強さ（ＴｒＡ）を測定し、また、下記式［１］および［２］によりΔＨ（Ｍ２５）およびΔＨ（Ｍ２５（指数））を算出し評価した。その結果を第３表および第４表に示す。
ΔＨ＝（ＳｐＧｒ×ｔａｎδ）／Ｍ（２５）　　　　　［１］
ΔＨ（指数）＝（ＳｐＧｒ（指数）×ｔａｎδ（指数））／Ｍ（２５（指数））　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　［２］
【００５８】
＜損失係数（ｔａｎδ）＞
東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメータを用いて、２０℃の測定温度下で、１０％伸張させ、振幅±２％の振動を振動数１０Ｈｚで与え測定した。
【００５９】
＜比重（ＳｐＧｒ）＞
比重の測定は、ＪＩＳ　Ｋ　６２６８に記載の方法に準拠して行った。
＜引張応力（Ｍ（２５））＞
引張応力Ｍ（２５）は、ＪＩＳ　Ｋ　６２５１に記載の方法に準拠して、２５％伸び時における引張応力を測定した。
＜ΔＨ＞
上記測定値から、上記式［１］により、ΔＨを求めた。
【００６０】
＜ΔＨ（指数）＞
比較例１の各測定値（ＳｐＧｒ、ｔａｎδ、Ｍ（２５））に対する、実施例１〜１０および比較例２〜４の各測定値の相対値を計算した。
その後、上記式［２］により、ΔＨ（指数）を求めた。
【００６１】
＜ブランク引張試験＞
ＪＩＳ　Ｋ　６２５１に記載の方法に準拠して、破断強度（ＴＢ　）、破断伸び（ＥＢ　）を測定した。なお、ＤＩＮ−Ｘ級に定められているＴＢ　が２５ＭＰａ以上、ＥＢ　が４５０％以上であるのが好ましい。
硬度（ＨＳ　）は、ＪＩＳ　Ｋ　６２５３に記載の方法に準拠して測定した。硬度は、５０以上が好ましい。
【００６２】
＜引裂き強さＴｒＡ＞
ＪＩＳ　Ｋ　６２５２に記載の方法に準拠して、引裂き強さ（ＴｒＡ）を測定した。なお、引裂き強さは８０Ｎ／ｍｍ以上が好ましい。
【００６３】
＜ムーニー粘度、ムーニースコーチ＞
（１）ムーニー粘度
ＪＩＳ　Ｋ　６３００に記載の方法に準拠して、Ｌ型ローターを用い、測定温度１２５℃の測定条件で、ローターのシャフトにかかるトルクを測定しムーニー単位で記録しムーニー粘度とした。
粘度−時間曲線を作り、この曲線における最低値を、最低ムーニー粘度とした。なお、最低ムーニー粘度は、９０ムーニー単位以下が好ましい。
【００６４】
（２）ムーニースコーチタイム（ＭＬ５ｕｐ）
（１）に記載の測定条件で、ローターを回転させ、最低ムーニー粘度よりムーニー粘度が５ムーニー単位だけ上昇するまでに経過した時間（分）を測定した。ムーニースコーチタイム（ＭＬ５ｕｐ）は１５分以上が好ましい。
【００６５】
＜圧延加工性＞
上記ムーニー粘度、ムーニースコーチタイムから、ロールによるシート状成形加工のし易さを順に「○」、「△」、「×」の３段階で評価した。
【００６６】
【表３】
2004018752.tif 000004
【００６７】
【表４】
2004018752.tif 000005
【００６８】
第３表および第４表から分かるように、実施例１〜１０のゴム組成物は、比較例１〜４のゴム組成物に比べて、ｔａｎδを上記範囲内に容易に調整でき、ΔＨおよびΔＨ（指数）が非常に小さく、これらのゴム組成物を用いて作製するコンベヤベルトは、消費電力の低減に有効であることが分かる。すなわち、実際のベルトコンベヤにおいても十分な消費電力の低減が可能であると考えられる。
また、ＴＢ　、ＥＢ　、ＨＳ　、ＴｒＡ、ムーニー粘度、ムーニースコーチ等の基本物性も、従来コンベヤベルトとして用いられている比較例１のゴム組成物と大きな相違はなく、また圧延加工性も良好で、高破断強度、耐摩耗性を維持できゴム組成物としての基本的な物性を保持したまま、消費電力の低減ができる。
【００６９】
実施例および比較例では、以下のゴム、添加剤等を用いた。
天然ゴムはＴＥＣＫ　ＢＥＥ　ＨＡＮＧ製；ＳＢＲ１は日本ゼオン（株）社製、Ｎｉｐｏｌ１５０２、スチレン含量２３．５％；ＳＢＲ２は日本ゼオン（株）社製、Ｎｉｐｏｌ１７１２、スチレン含量２３．５％（２７．２７質量％のアロマオイル含有）；ＢＲは日本ゼオン（株）社製、Ｎｉｐｏｌ　ＢＲ　１２２０；カーボンブラック１は昭和キャボット（株）製、ショウブラックＮ２２０；カーボンブラック２は昭和キャボット（株）製、ショウブラックＮ３３９；カーボンブラック３は昭和キャボット（株）製、ショウブラックＮ３３５；カーボンブラック４は昭和キャボット（株）製、ショウブラックＮ３３０Ｔ；イオウは軽井沢精練所製、油処理硫黄；加硫促進剤１はノクセラーＣＺ−ＰＯ、大内新興化学社製；加硫促進剤２はノクセラーＮＳ−Ｐ、大内新興化学社製；加硫遅延剤はサントガードＰＶＩ　ＤＳ　ＰＯＷＤＥＲ、フレキシス社製；亜鉛華は正同化学工業社製、亜鉛華３号；ステアリン酸は日本油脂社製、ビーズステアリン酸ＮＹ；老化防止剤１はサントフレックス６ＰＰＤ、フレキシス社製；老化防止剤２はノクラック２２４、大内新興化学社製；ワックス１は精工化学社製、サンタイトＲ、ワックス２は大内新興化学社製、サンノック；オイルは昭和シェル社製、マシン油２２を用いた。
【００７０】
実施例および比較例に用いたカーボンブラックのコロイダル特性を第５表に示す。
【表５】
2004018752.tif 000006
【００７１】
上記実施例１のコンベヤベルト用ゴム組成物を裏カバーゴム層の外層に用いて、ベルトにしたときの消費電力量を評価した。
＜コンベヤベルトの作製＞
バンバリーミキサーにより混合したゴム組成物を、押出し圧延機によりカバーゴムの圧延を実施した。それらを最外層に用い、芯体部に補強材としてスチールコードを含むクッションゴムを用い、その上下面にカバーゴムを配置した未加硫ゴム積層体を大型プレスにより加硫することにより、コンベヤベルトを得た。
【００７２】
同様にして、比較例１のコンベヤベルト用ゴム組成物を裏カバーゴム層の外層に用いたコンベヤベルトを作製し、消費電力を測定した。
【００７３】
実施例１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の消費電力量の評価は、上記比較例１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の消費電力量に対する相対値で評価した。
コンベヤラインの先端側回転軸と後端側回転軸とを駆動する各モータを備えた全長７７３２ｍの従来使用されている装置を用いた。
その結果、実施例１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の消費電力量は、比較例１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の消費電力量１００に対して、７０であり、本発明のコンベヤベルト用ゴム組成物を用いるコンベヤベルトは消費電力の低減が実現できる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明により、コンベヤベルトとしたときの消費電力が小さいコンベヤベルト用ゴム組成物を提供できる。
また、本発明により、高破断強度、耐摩耗性等の基本物性を維持し、かつ、コンベヤベルトとしたときの消費電力が小さいコンベヤベルト用ゴム組成物を提供できる。
さらに、本発明により、これらのコンベヤベルト用ゴム組成物を用いる、消費電力の小さい、または、高破断強度、耐摩耗性等を維持し消費電力の小さいコンベヤベルトを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のコンベヤベルトの一実施形態を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
１：コンベヤベルト
２：カバーゴム層
３：芯体補強層
４：裏カバーゴム層
５：運搬物搬送面
１１、１６：外層
１２、１５：内層
【図１】
2004018752.tif 000007