(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平ベルト状のゴム層と該ゴム層内に長手方向に向け多条に配設される線状心材とを備え、少なくとも１個所に無端状に接合した接合部を有するコンベヤベルトであって、上記接合部のゴム層中に短繊維を分散含有しており、
上記ゴム層が、線状心材の周囲に被覆される接着ゴム層と表面側及び裏面側に積層されるカバーゴム層とを有しており、
上記接合部における短繊維の分散含有個所が接着ゴム層であることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項２】
上記接合部にのみ短繊維を分散含有している請求項１に記載のコンベヤベルト。
【請求項３】
上記短繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維及びセルロース繊維からなる群より選択される１種又は２種以上のものが用いられている請求項１又は請求項２に記載のコンベヤベルト。
【請求項４】
上記短繊維の含有量が、ゴム成分１００部に対して１部以上３０部以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載のコンベヤベルト。
【請求項５】
その長手方向に向け多条に配設される線状心材とこの線状心材の周囲に被覆される接着ゴム層と表面側及び裏面側に積層されるカバーゴム層とを備える帯状のベルト材を用い、このベルト材の両端部の接着ゴム層及びカバーゴム層を除去して線状心材を露出させる心材露出工程と、
上記ベルト材の一対の端部を付合わせ、露出した互いの線状心材を交互に組み合わせる心材組合せ工程と、
組合せた線状心材の周囲に接着ゴム層用未加硫ゴム組成物を充填し、接合部の接着ゴム層を形成する接着ゴム層形成工程と、
上記接着ゴム層の表面及び裏面にカバーゴム層用未加硫ゴム組成物を積層し、接合部のカバーゴム層を形成するカバーゴム層形成工程と、
上記接着ゴム層用未加硫ゴム組成物及びカバーゴム層用未加硫ゴム組成物を加硫する加硫工程と
を有するコンベヤベルトの接合方法であって、
上記接着ゴム層用未加硫ゴム組成物に短繊維を分散含有することを特徴とするコンベヤベルトの接合方法。
【請求項６】
上記短繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維及びセルロース繊維からなる群より選択される１種又は２種以上のものが用いられている請求項５に記載のコンベヤベルトの接合方法。
【請求項７】
上記短繊維の含有量が、未加硫ゴム組成物中のゴム成分１００部に対して１部以上３０部以下である請求項５又は請求項６に記載のコンベヤベルトの接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンベヤベルト及びこのコンベヤベルトの接合方法、詳しくはスチールコード等を線状心材とするコンベヤベルトの接合部の構造及びその接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
補強用の線状心材としてスチールコードが配設されたスチールコードコンベヤベルトは、鉱物資源や埋立用土砂の採掘現場から積出港への輸送などに広く使用されている。また最近では、搬送中の荷こぼれを防止するために搬送面を円筒状に丸めて用いるパイプコンベヤベルトにも、上記スチールコードコンベヤベルトが多く使用されている。
【０００３】
上記スチールコードコンベヤベルトとしては、図３に示すように、中間層に長手方向に向け多条に配設されるスチールコード１２と、このスチールコード１２の接着性を高めるためにスチールコード１２の周囲に被覆される接着ゴム層１３と、その接着ゴム層１３の表面及び裏面に積層される耐摩耗性のカバーゴム層１４とを備える帯状のベルト材１１を用い、このベルト材１１を無端状に接合することで形成される。
【０００４】
かかるベルト材１１を用いたスチールコードコンベヤベルトの接合方法としては、一般的には、
（ａ）上記ベルト材１１の両端接合部のカバーゴム層１４及び接着ゴム層１３を種々の手段で除去し、接合部に相当する長さのスチールコード１２を露出させる心材露出工程と、
（ｂ）スチールコード１２が露出したベルト材１１の一対の端部を付合わせ、互いのスチールコード１２を所定の方式で交互に組合わせる心材組合せ工程と、
（ｃ）組合せたスチールコード１２の周囲に接着ゴム層用未加硫ゴム組成物を被覆し、接着ゴム層１３を形成する接着ゴム層形成工程と、
（ｄ）上記接着ゴム層１３の表面及び裏面にカバーゴム層用未加硫ゴム組成物を積層し、カバーゴム層１４を形成するカバーゴム層形成工程と、
（ｅ）上記接着ゴム層１３及びカバーゴム層１４の未加硫ゴム組成物を加硫一体化する加硫工程と
を有する方法が採られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記スチールコードコンベヤベルトは、気候等の異なる世界各地で使用されており、特に常設長距離ラインへの適用が多く、長年に渡り使用される。一方、スチールコードコンベヤベルトは、上述のように接合部を有しており、かかる接合部が他の部分に比して弱く、接合部の耐疲労性が低下するので、屈曲の繰り返しにより接合部から支障が生じ、寿命を短くしてしまう。接合部を長く設計することによって耐疲労性を向上させることができるが、接合部以外の部分と同じにすることは困難であり、また接合の作業性が低下する。そのため、スチールコードコンベヤベルトの長期間の使用に際しては、接合部の耐疲労性の改良が大きな課題となる。
【０００６】
本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、接合部の耐疲労性が高く、長期間の使用が可能なコンベヤベルト及びこのコンベヤベルトの接合方法の提供を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされたコンベヤベルトに関する発明は、平ベルト状のゴム層と該ゴム層内に長手方向に向け多条に配設される線状心材とを備え、少なくとも１個所に無端状に接合した接合部を有するコンベヤベルトであって、その接合部のゴム層中に短繊維を分散含有していることを特徴とする。
【０００８】
当該コンベヤベルトによれば、接合部のゴム層中に分散含有する短繊維によって、接合部の耐疲労性が格段に向上し、接合部以外の部分と同程度又はそれ以上の耐疲労性を奏することができる。そのため、当該コンベヤベルトの寿命が長くなり、長機長のコンベヤやパイプコンベヤなどにおいて長期間の使用が可能になる。
【０００９】
上記ゴム層が線状心材の周囲に積層される接着ゴム層と表面側及び裏面側に積層されるカバーゴム層とを有するコンベヤベルトの場合、上記接合部の短繊維の分散含有個所を接着ゴム層及び／又はカバーゴム層にするとよい。このように、単一のゴム層内に直接線状心材を有するのではなく、線状心材の接着性を高めるために線状心材とカバーゴム層との間に接着ゴム層を介するコンベヤベルトの場合は、接着ゴム層及びカバーゴム層のうちの一方又は双方に短繊維を分散含有させることで、上述の作用を奏することができる。但し、線状心材の周囲に配設される接着ゴム層に短繊維を分散含有する方が、上記耐疲労性を向上させる作用が大きい。
【００１０】
当該コンベヤベルトにおいて、上記短繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維及びセルロース繊維からなる群より選択される１種又は２種以上のものを用いるとよい。これらの短繊維は特に弾性率と摩擦係数とを低減させる作用が比較的大きく、上記耐疲労性向上作用を効率的に奏することができる。なお、これらの短繊維は、ゴムとの接着をよくするため、予め、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス液（ＲＦＬ液）に浸漬してコーティング処理しておくことが好ましい。
【００１１】
上記短繊維の含有量としては、各層（ゴム層、接着ゴム層又はカバーゴム層）のゴム成分１００部に対して１部以上３０部以下が好ましい。ここで、「部」で示す数値は質量を基準とした比を意味する。短繊維の含有量を上記範囲とすることで、コンベヤベルトとしての機能、例えば屈曲性等を阻害させることなく、上述の耐疲労性向上作用を効果的に奏することができる。
【００１２】
また、上記課題を解決するためになされたコンベヤベルトの接合方法に関する発明は、（ａ）その長手方向に向け多条に配設される線状心材とこの線状心材の周囲に被覆される接着ゴム層と表面側及び裏面側に積層されるカバーゴム層とを備える帯状のベルト材を用い、このベルト材の両端部の接着ゴム層及びカバーゴム層を除去して線状心材を露出させる心材露出工程と、（ｂ）上記ベルト材の一対の端部を付合わせ、露出した互いの線状心材を交互に組み合わせる心材組合せ工程と、（ｃ）組合せた線状心材の周囲に接着ゴム層用未加硫ゴム組成物を充填し、接合部の接着ゴム層を形成する接着ゴム層形成工程と、（ｄ）上記接着ゴム層の表面及び裏面にカバーゴム層用未加硫ゴム組成物を積層し、接合部のカバーゴム層を形成するカバーゴム層形成工程と、（ｅ）上記接着ゴム層用未加硫ゴム組成物及びカバーゴム層用未加硫ゴム組成物を加硫する加硫工程とを有するコンベヤベルトの接合方法であって、上記接着ゴム層用未加硫ゴム組成物及び／又はカバーゴム層用未加硫ゴム組成物に短繊維を分散含有することを特徴とするものである。
【００１３】
当該コンベヤベルトの接合方法によれば、接着ゴム層形成工程とカバーゴム層形成工程とで使用する接着ゴム層用未加硫ゴム組成物及び／又はカバーゴム層用未加硫ゴム組成物に短繊維を分散含有することから、上記本発明のコンベヤベルト、つまり耐疲労性の高く長期使用が可能なコンベヤベルトを製造することができる。
【００１４】
上記短繊維配合工程において、用いる短繊維としては、上記と同様の理由により、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維及びセルロース繊維からなる群より選択される１種又は２種以上のものを用いるとよく、上記短繊維の含有量としては未加硫ゴム組成物中のゴム成分１００部に対して１部以上３０部以下が好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。図１（ａ）は本発明のコンベヤベルトを示す部分破断斜視図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のコンベヤベルトの接合部周辺を示す平面図で、図２（ａ）及び（ｂ）は図１のコンベヤベルトとは異なる形態の線状心材の組合構造を有するコンベヤベルトの接合部周辺を示す平面図である。
【００１６】
図１のコンベヤベルト１は、従来と同様に、帯状のベルト材２を用い、このベルト材２の一対の端部を無端状に接合することで形成される。そのため、当該コンベヤベルト１は少なくとも１個所に接合部３を有する。
【００１７】
このベルト材２は、上記従来のベルト材１９と同様の構造であり（図３（ｂ）参照）、具体的には、平板状のゴム層４内の中間層に複数本の線状心材５を有するものである。この線状心材５は、長手方向と平行に向けられ、略等間隔にかつ多条に配設されている。またゴム層４は、その線状心材５の周囲を被覆する接着ゴム層６と、その接着ゴム層６の表面及び裏面に積層される一対のカバーゴム層７とからなる。
【００１８】
線状心材５は、コンベヤベルト１の長手方向の抗張力等の機械的強度を確保するために用いられる。線状心材５の具体的な材料としては、金属製又は繊維織物製のコード、ロープ、ケーブル等が用いられ、抗張力が大きいスチールコードが一般的である。
【００１９】
カバーゴム層７は、コンベヤベルト１に必要な耐摩耗性、屈曲性等を有するゴム材料から形成されている。このカバーゴム層７を構成する具体的なゴム組成物としては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）等又はこれらの混合体をベースゴムとし、このベースゴムに硫黄等の加硫剤、加硫促進剤、カーボンブラック等の補強剤、炭酸カルシウム等の充填剤、可塑剤、老化防止剤、加工助剤など通常用いられる配合剤を適宜配合したものが使用される。
【００２０】
接着ゴム層６は、線状心材５とカバーゴム層７との接着性を高めるために、線状心材５の周囲に被覆される。この接着ゴム層６を構成するための具体的なゴム組成物としては、カバーゴム層７を構成する上記ゴム組成物と同様のものに、接着促進剤として有機酸コバルト、ＨＲＨ（ホルムアルデヒド発生剤／ホルムアルデヒド受容体／シリカ）系接着促進剤、酸化鉛（ＰｂＯ、Ｐｂ2Ｏ3）などが配合される。
【００２１】
接合部３では、接合対象であるベルト材２の両端縁８から延びる互いの線状心材５がベルト幅方向からみて重なった状態になるよう交互に組み合わされており（１段オーバーラップジョイント方式）、ベルト材２と同様に、組み合わされた線状心材５の周囲に接着ゴム層９が被覆され、その接着ゴム層９の表面及び裏面に一対のカバーゴム層１０が積層されている。
【００２２】
なお、接合部３における線状心材５の組合せ方としては、上記１段オーバーラップジョイント方式以外に、図２（ａ）に示すように対向する一対の線状心材５が幅方向からみて重なった状態に組み合わされる場合と互いの先端が付き合わされる場合とを交互に繰り返す２段オーバーラップジョイント方式や、図２（ｂ）に示すように対向する一対の線状心材５が幅方向からみて重なった状態に組み合わされる場合を２本おきに繰り返し、その間にある２対の線状心材５は異なる位置で互いの先端が付き合わされる３段オーバーラップジョイント方式がある。
【００２３】
上記接合部３の接着ゴム層９及びカバーゴム層１０を構成するゴム組成物は上記ベルト材２の接着ゴム層６及びカバーゴム層７を構成する上記ゴム組成物と同様であるが、当該コンベヤベルト１においては上記ゴム組成物に短繊維を配合することで接合部３の接着ゴム層９及び／又はカバーゴム層１０中に短繊維を分散含有させることを特徴とする。このように接合部３のゴム層４、つまり接着ゴム層９及び／又はカバーゴム層１０中に分散含有する短繊維により、当該コンベヤベルト１の接合部３の耐疲労性が格段に向上し、その結果、当該コンベヤベルト１の寿命が長くなり、コンベヤの長期使用が可能になる。かかる耐疲労性向上効果の面から、接着ゴム層９とカバーゴム層１０の双方、つまりゴム層４全体に短繊維を分散含有するのが好ましいが、接着ゴム層９及びカバーゴム層１０の一方に短繊維を分散含有させることでも耐疲労性向上効果を奏することができる。なお、接着ゴム層９及びカバーゴム層１０の一方に短繊維を分散含有させる場合、カバーゴム層１０に短繊維を分散含有させるよりも、線状心材５の周囲に配設される接着ゴム層９に短繊維を分散含有する方が上記耐疲労性向上効果が大きい。これは、通常疲労破壊は線状心材５の周囲から発生するので、線状心材５の周囲の接着ゴム層９の耐疲労性を高める方が、全体の耐疲労性を向上させうるためである。
【００２４】
上記短繊維の材料としては、特に限定されるものではなく、合成繊維、天然繊維及び化学繊維から適宜選択することができるが、中でも接着ゴム層９やカバーゴム層１０の弾性率と摩擦係数とを低減させる効果が大きいポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維及びセルロース繊維が好ましく、これらの繊維からなる群より選択される１種又は２種以上のものを用いることで、当該コンベヤベルト１の耐疲労性を効果的に向上させることができる。なお、短繊維には、接着処理としてＲＦＬ液のコーティング処理などを施すのが好ましい。
【００２５】
上記短繊維を分散含有する層において、その層を構成するゴム組成物中への短繊維の含有量としては、ゴム成分１００部に対して１部以上３０部以下が好ましく、５部以上２０部以下が特に好ましい。これは、短繊維の含有量が上記範囲より小さいと、上述の耐疲労性向上効果を効果的に奏することができず、逆に、短繊維の含有量が上記範囲を超えると、未加硫ゴム組成物の流動性の低下により成形性が悪化し、また、コンベヤベルト１の屈曲性等を阻害してしまうことからである。
【００２６】
次に、当該コンベヤベルト１の接合方法について説明する。上述のように当該コンベヤベルト１は、中間層に長手方向に向けストライプ状に配設される複数本の線状心材５とこの線状心材５を被覆するよう積層される接着ゴム層６とこの接着ゴム層６の表裏面に積層されるカバーゴム層７とからなる帯状のベルト材２を用い、このベルト材２の一対の端部を無端状に接合することで形成される。
【００２７】
かかるベルト材２を接合する方法は、
（ａ）上記ベルト材２の両端部のゴム層４を除去し、両端縁８から接合に必要な長さだけ線状心材５を露出させる心材露出工程と、
（ｂ）上記ベルト材２の一対の端縁８を付合わせ、露出した互いの線状心材５を上記１段オーバーラップジョイント方式等で組み合わせる心材組合せ工程と、
（ｃ）接合部３を形成する接着ゴム層９用未加硫ゴム組成物及び／又はカバーゴム層１０用未加硫ゴム組成物に上記短繊維を配合する短繊維配合工程と、
（ｄ）組合せた線状心材５の周囲に層状に接着ゴム層９用未加硫ゴム組成物を充填し、さらにその接着ゴム層９の表裏面にカバーゴム層１０用未加硫ゴム組成物を積層することで、両端縁８間にゴム層を形成するゴム層形成工程と、
（ｅ）接合部３のゴム層４を構成する接着ゴム層９用未加硫ゴム組成物及びカバーゴム層１０用未加硫ゴム組成物をポータブル加硫機等で加硫する加硫工程と
を有する。
【００２８】
上記心材露出工程を具体的に説明すると、まず、カッターナイフ等を用いてベルト材２端部の線状心材５を必要な長さだけ１本ずつ切り出し、線状心材５の周囲に接着ゴム層６を薄く残すようカバーゴム層７と接着ゴム層６とを取り除く。次に、線状心材５の周囲に残っている接着ゴム層６をサンドペーパー、ワイヤーブラシ等でバフ仕上げし、さらに溶剤等を使用して線状心材５表面の汚れを落とす。最後に、溶剤乾燥後、露出した線状心材５表面及びベルト材２端面に接着用セメント（接着ゴム層９用ゴム組成物を溶剤に溶かしたもの）を塗布し、接着ゴム層９との接着性を高める。
【００２９】
なお、本発明のコンベヤベルト及びこのコンベヤベルトの接合方法は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、ゴム層４は接着ゴム層６とカバーゴム層７の２層構造とされているが、単一のゴム層のものも可能である。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきものではないことはもちろんである。
【００３１】
【表１】
0004602531.tif 000002
【００３２】
【表２】
0004602531.tif 000003
【００３３】
［実施例１］
線状心材に直径６．３ｍｍのスチールコードを用い、上記表１の配合１に記載の接着ゴム層用未加硫ゴム組成物と表２の配合３に記載のカバーゴム層用未加硫ゴム組成物とを用いて、ＪＩＳＫ６３６９「スチールコードコンベヤベルト」に記載の図６に従って実施例１の引張試験用試験片を作製した。
【００３４】
［実施例２］
カバーゴム層用未加硫ゴム組成物として表２の配合４に記載のものを用いた以外は上記実施例１と同様にして実施例２の引張試験用試験片を作製した。
【００３５】
［実施例３］
接着ゴム層用未加硫ゴム組成物として表１の配合２に記載のものを用いた以外は上記実施例１と同様にして実施例３の引張試験用試験片を作製した。
【００３６】
［比較例］
接着ゴム層用未加硫ゴム組成物として表１の配合２に記載のものを用い、カバーゴム層用未加硫ゴム組成物として表２の配合４に記載のものを用いた以外は上記実施例１と同様にして比較例の引張試験用試験片を作製した。
【００３７】
［特性の評価］
上記実施例１〜３及び比較例の引張試験用試験片を用いて動的疲労破壊試験を行い、耐疲労性を評価した。この耐疲労性の評価は、サーボパルサーを用いて試験片に繰り返し引張応力を負荷する動的疲労破壊試験を施し、破壊に至るまでの回数によって評価する。その結果を下記の表３に示した。なお、表３の耐疲労性の評価欄の数は、比較例の破壊回数を基準（１）とした比である。
【００３８】
【表３】
0004602531.tif 000004
【００３９】
上記表３に示すように、従来のコンベヤベルトと同様の比較例の引張試験用試験片と比較して、接着ゴム層及びカバーゴム層にナイロン短繊維を分散含有する実施例１の引張試験用試験片が格段に高い耐疲労性を示し、接着ゴム層とカバーゴム層の一方にナイロン短繊維を分散含有する実施例２及び実施例３の引張試験用試験片も耐疲労性が向上している。また、実施例２と実施例３の引張試験用試験片を比較すると、接着ゴム層にナイロン短繊維を分散含有した実施例２の引張試験用試験片の方が、カバーゴム層にナイロン短繊維を分散含有した実施例３の引張試験用試験片よりも高い耐疲労性を示した。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のコンベヤベルト及びこのコンベヤベルトの接合方法によれば、接合部の耐疲労性が高く、長期間の使用が可能になる。従って、特に常設されるスチールコードコンベヤベルトやパイプコンベヤベルトに好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明のコンベヤベルトを示す部分破断斜視図で、（ｂ）は（ａ）のコンベヤベルトの接合部周辺を示す平面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は図１のコンベヤベルトとは異なる形態の線状心材の組合構造を有するコンベヤベルトの接合部周辺を示す平面図である。
【図３】スチールコードコンベヤベルトの一般的なベルト材を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  コンベヤベルト
２  ベルト材
３  接合部
４  ゴム層
５  線状心材
６  接着ゴム層
７  カバーゴム層
８  端縁
９  接着ゴム層
１０  カバーゴム層
【図１】
0004602531.tif 000005
【図２】
0004602531.tif 000006
【図３】
0004602531.tif 000007