JPH11292236A

JPH11292236A - 耐熱ベルト

Info

Publication number: JPH11292236A
Application number: JP9761098A
Authority: JP
Inventors: Fumio Asada; 文男麻田; Shigeru Kijima; 茂来嶋; Nobukazu Takano; 伸和高野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 1999-10-26
Anticipated expiration: 2018-04-09
Also published as: JP3911840B2

Abstract

(57)【要約】【課題】鉄鋼、セメント等の産業分野において、高温
輸送物の搬送用コンベアベルトとして好適な、耐熱老化
性、ロール加工性、成形粘着加工性、耐摩耗性等のすべ
ての要求性能に優れ、特に、熱老化による各種物性の低
下が十分に抑制され、苛酷な高温環境下における長期使
用にも十分に耐え得る長寿命耐熱ベルトを提供する。【解決手段】ポリマー主成分としてエチレン・α−オ
レフィン共重合体及び／又はエチレン・α−オレフィン
・ジエン共重合体を含有し、加硫ゴムを１８０℃で１４
日間加熱したときの重量減少率が４％以下であるゴム組
成物を用いて構成される耐熱ベルト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼、セメント等
の産業分野において、高温（１５０〜２５０℃）の輸送
物を搬送するためのコンベアベルトとして好適な、耐熱
老化性、ロール加工性、成形粘着加工性に優れると共
に、耐摩耗性等にも優れ、とりわけ、熱老化による物性
の低下が小さく、苛酷な高温環境下における長期使用に
耐え得る耐熱ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼、セメント等の産業分野において
は、クリンカ等の１５０〜２５０℃の高温の輸送物がベ
ルトコンベアで搬送される。一般に、このような高温輸
送物の搬送に用いられるコンベアベルトは、帆布又はス
チールコード等の補強材で補強されたゴムベルトよりな
るが、このゴムベルトとしては、ベルトとしてのロール
加工性や成形粘着加工性並びに輸送物の高温に耐え得る
耐熱性はもとより、使用期間中の保守点検作業を最小限
に抑えると共に、長期間の使用寿命を得るために、特に
耐熱劣化性に優れることが重要であり、また、輸送物に
よる摩耗の発生防止の点から耐摩耗性に優れ、特に、熱
老化による物性の低下が十分に抑制され、苛酷な高温環
境下における長期使用にも十分に耐え得ることが要求さ
れる。

【０００３】従来、耐熱ベルトとしての要求性能を極力
得るために、ゴムベルトを構成するゴム成分としてはＥ
ＰＭ（エチレン・プロピレン共重合体）が、また加硫剤
としては過酸化物が選択使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ゴムとしてＥＰＭを用
いた従来の耐熱ベルトでは、耐熱老化性、耐摩耗性にお
いて十分に満足し得る特性が得られない。特に、熱老化
による各種物性低下の抑制が十分でないために、苛酷な
高温環境下における長期使用には耐え得ることができな
い。

【０００５】耐熱老化性をより向上させる目的でＥＰＭ
のエチレン含量を高くすることが行われる場合もある
が、ＥＰＭのエチレン含量を高くすると、結晶性が発現
されるために、ゴム本来の持つ柔軟性が失われ、ロール
加工性や成形時の粘着性が損なわれるという不具合があ
る。

【０００６】このため、従来においては、ロール加工性
や成形粘着加工性を重視して、エチレン含量の低い、即
ちゴム特性の高いＥＰＭが用いられており、このため、
耐熱老化性や、耐摩耗性の要求性能が十分に満たされて
おらず、また、熱老化により各種物性が大きく低下して
いるのが現状である。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決し、耐熱
老化性、ロール加工性、成形粘着加工性、耐摩耗性等の
すべての要求性能に優れ、特に、熱老化による各種物性
の低下が十分に抑制され、苛酷な高温環境下における長
期使用にも十分に耐え得る長寿命耐熱ベルトを提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の耐熱ベルトは、
補強材で補強されたゴムよりなる耐熱ベルトにおいて、
該ゴムはポリマー主成分としてエチレン・α−オレフィ
ン共重合体及び／又はエチレン・α−オレフィン・ジエ
ン共重合体を含有するゴム組成物を加硫したものであ
り、この加硫ゴムを１８０℃で１４日間加熱したときの
重量減少率が４％以下であることを特徴とする。

【０００９】ゴム組成物のポリマー主成分としてエチレ
ン・α−オレフィン共重合体及び／又はエチレン・α−
オレフィン・ジエン共重合体を用いることにより、加硫
後のゴムとして、１８０℃で１４日間加熱したときの重
量減少率が４％以下であるようなゴムを得ることができ
る。このようなゴムよりなるベルトは、熱老化による物
性の低下が十分に抑制され、苛酷な高温環境下における
長期使用にも十分に耐え得るものとなる。

【００１０】なお、本発明において、加硫ゴムを１８０
℃で１４日間加熱したときの重量減少率（以下「熱老化
重量減少率」と称す。）とは、ゴム組成物を加硫して得
られた加硫ゴムの重量（Ｍ₁）と、この加硫ゴムを１８
０℃で１４日間加熱した後の重量（Ｍ₂）から、｛（Ｍ₁
−Ｍ₂）／Ｍ₁｝×１００で求められる重量減少率であ
る。

【００１１】本発明において、エチレン・α−オレフィ
ン共重合体及び／又はエチレン・α−オレフィン・ジエ
ン共重合体は、メタロセン系触媒の存在下に共重合させ
ることにより製造されたものであることが好ましい。ま
た、これらの共重合体を構成するα−オレフィンとして
はプロピレン又は１−オクテンが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の耐熱ベルトを構成するゴ
ムは、ポリマー主成分としてエチレン・α−オレフィン
共重合体及び／又はエチレン・α−オレフィン・ジエン
共重合体を含有するゴム組成物を加硫したものであり、
加硫ゴムの熱老化重量減少率が４％以下のものである。

【００１３】この熱老化重量減少率が４％を超えるよう
な加硫ゴムよりなるゴムベルトは、熱老化による各種物
性の低下が著しく、苛酷な高温環境下における長期使用
に耐えることができない。本発明では、この熱老化重量
減少率は３．７％以下とりわけ３．１％以下であること
が望ましい。

【００１４】このような熱老化重量減少率を満たすゴム
組成物とするためには、ポリマー主成分としてのエチレ
ン・α−オレフィン共重合体及び／又はエチレン・α−
オレフィン・ジエン共重合体として、下記のような共重
合組成のものを採用するのが好ましい。

【００１５】[エチレン・α−オレフィン共重合体]エチ
レン・α−オレフィン共重合体を構成するα−オレフィ
ンとしてはプロピレン又は１−オクテンが好ましく、エ
チレン・α−オレフィン共重合体のα−オレフィン含量
は２０〜７０重量％であることが好ましい。エチレン・
α−オレフィン共重合体としては、特に、プロピン含量
３０〜６０重量％のエチレン・プロピレン共重合体（以
下「ＥＰＭと称す」。）、又は、１−オクテン含量が２
０〜５０重量％のエチレン・１−オクテン共重合体（以
下「ＥＯＭ」と称す。）が好ましい。

【００１６】［エチレン・α−オレフィン・ジエン共重
合体］エチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体を構
成するα−オレフィンとしてはプロピレンが好ましく、
エチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体としては、
エチレン含量３０〜８０重量％、α−オレフィン含量２
０〜７０重量％のものが好ましい。エチレン・α−オレ
フィン・ジエン共重合体としては、特に、エチレン含量
４０〜７０重量％、プロピレン含量３０〜６０重量％の
エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（以下「ＥＰＤ
Ｍ」と称す。）が好ましい。

【００１７】また、本発明において、エチレン・α−オ
レフィン共重合体及びエチレン・α−オレフィン・ジエ
ン共重合体は、メタロセン系触媒の存在下に各単量体成
分を共重合させることにより製造されたものであること
が好ましい。即ち、一般に、共重合用触媒としては、主
にチーグラナッタ系触媒又はメタロセン系触媒が使用さ
れるが、チーグラナッタ系触媒の存在下で共重合反応さ
せることにより得られた共重合体では、熱老化重量減少
率を十分に小さくすることができず、熱老化による物性
の低下が若干大きい傾向にある。これに対して、メタロ
セン系触媒の存在下で共重合反応させることにより得ら
れた共重合体では、触媒残渣が少ない、分子量分布がシ
ャープである等の理由により、熱老化重量減少率を十分
に小さくすることができ、熱老化による物性の低下を十
分に抑制することができる。

【００１８】本発明では、熱老化重量減少率が４％以下
となるように、ポリマーを構成するエチレン・α−オレ
フィン共重合体及び／又はエチレン・α−オレフィン・
ジエン共重合体の成分組成や共重合体配合等が適宜調整
されるが、具体的には、次のようなポリマー主成分構成
とするのが好ましい。

【００１９】実質的にプロピレン含量３０〜５０重
量％のＥＰＭのみで構成されたものプロピレン含量３０〜５０重量％のＥＰＭ２０〜８
０重量％と、エチレン含量４０〜６０重量％、プロピレ
ン含量４０〜６０重量％のＥＰＤＭ２０〜８０重量％と
で構成されたもの１−オクテン含量が２０〜５０重量％のＥＯＭ２０
〜６０重量％と、エチレン含量４０〜６０重量％、プロ
ピレン４０〜６０重量％のＥＰＤＭ４０〜８０重量％と
で構成されたものなお、ポリマー成分としては、本発明の目的を損なわな
い範囲で上記の共重合体以外のポリマーを用いても良
く、この場合、その他のポリマーとしては、ブチルゴム
等が挙げられ、その配合割合は全ポリマー成分中２０重
量部未満が好ましい。

【００２０】なお、本発明のベルトに係るゴム組成物で
は、共架橋剤として、メタクリル酸亜鉛、メタクリル酸
アルミニウム、メタクリル酸カルシウム、メタクリル酸
マグネシウム等のメタクリル酸金属塩を配合することに
より、耐熱老化性や耐摩耗性、耐表面クラック性をより
一層向上させることができ、この場合、メタクリル酸金
属塩の配合量はポリマー１００重量部に対して０．２〜
５重量部とするのが好ましい。この範囲よりも配合量が
少ないと配合による改善効果が十分に得られず、多いと
流動時の分散、加硫後のモールド密着等の加工上の問題
と、ポリマーとの架橋反応のバランスが損なわれる。

【００２１】また、本発明のベルトに係るゴム組成物で
は、加工性改良剤として、液状ゴムを配合することによ
り、ロール加工性や成形粘着加工性をより一層向上させ
ることができる。この場合、液状ゴムの配合量はポリマ
ー１００重量部に対して５〜４０重量部とするのが好ま
しい。この範囲よりも配合量が少ないと配合による改善
効果が十分に得られず、多いと耐摩耗性が損なわれる。
なお、液状ゴムとしては、水素添加ＩＲ（イソプレンゴ
ム）、水素添加ＢＲ（ブタジエンゴム）、液状ＥＰＤＭ
（エチレン・プロピレン・ジエン共重合体）、液状ＥＰ
Ｍ等を用いることができる。

【００２２】本発明のベルトに係るゴム組成物は、ポリ
マー主成分として前述の共重合体を用い、熱老化重量減
少率４％以下となるように構成すること以外は、通常の
ゴム組成物配合とすることができ、例えば、次のような
配合組成で調製される。

【００２３】〈ゴム組成物配合（重量部）〉ポリマー：１００カーボン：３０〜８０液状ゴム等の加工性改良剤：５〜４０メタクリル酸亜鉛等の共架橋剤：０．５〜７．０熱老化防止剤：０．５〜３．０加硫剤：３．０〜７．０加硫助剤（ステアリン酸及びＺｎＯ）：３．５〜１１．
０なお、加硫剤としては通常の有機過酸化物を用いること
ができる。加硫助剤としてはステアリン酸、亜鉛華、パ
ルミチン酸、オレイン酸、ラウリン酸等を用いることが
できる。加工性改良剤としては、前述の液状ゴムの他、
脂肪族炭化水素樹脂、パラフィン系軟化剤、クマロン樹
脂、フェノールテルペン樹脂、ロジン誘導体等を用いる
ことができる。共架橋剤としてはメタクリル酸金属塩等
の含金属モノマーの他、トリアリルイソシアヌレート等
の多官能性モノマー、含イオウ化合物、ｐ−キノンジオ
キシム、ｐ，ｐ’−ジベンゾイルキノンジオキシム、
Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレン−ビス−マレイミド等を用い
ることができる。熱老化防止剤としてはジフェニルアミ
ン系、キノリン系、イミダゾール系、ｐ−フェニレンジ
アミン系、フェノール系、ビス，トリス−ポリフェノー
ル系、チオビスフェノール系、ヒンダードフェノール系
等の各種のものを用いることができる。

【００２４】本発明の耐熱ベルトは、このようなゴム組
成物を用いて製造されるが、その具体的な構成として
は、次のようなものが挙げられる。

【００２５】図１（ａ）に示す如く、帆布１を芯材
とし、外周をゴム２でカバーした耐熱ゴムベルト３。

【００２６】図１（ｂ）に示す如く、ゴム４内にス
チールコ−ド５を芯材として埋設した耐熱ゴムベルト
６。

【００２７】図１（ａ）の耐熱ゴムベルト３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２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２の厚さＴ₁、Ｔ₂は通常の
場合１．５〜２０ｍｍ程度とされる。

【００２８】また、図１（ｂ）の耐熱ゴムベルト６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、耐熱ゴムベルト６の総厚みＴ
は１０〜５０ｍｍ程度とされる。

【００２９】このような耐熱ベルトは、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に係るゴム組
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℃、１０〜
５０ｋｇ／ｃｍ²程度で１０〜９０分程度である。

【００３０】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を詳
細に説明する。

【００３１】実施例１〜３、比較例１，２表１に示す配合のゴム組成物を１７０℃、６０ｋｇ／ｃ
ｍ²で３０分間加熱加圧して加硫成形し、得られたゴム
について、諸特性を測定し、結果を表１に示した。

【００３２】なお、用いた原材料の詳細は次の通りであ
る。

【００３３】〈ポリマー〉ＥＰＭ−１：日本合成ゴム社製「Ｔ７９４２」（エチレ
ン含量６３重量％：チーグラナッタ系触媒）ＥＰＭ−２：日本合成ゴム社製「ＥＰ１１」（エチレン
含量５２重量％：チーグラナッタ系触媒）ＥＯＭ：デュポン・ダウエラストマー社製「Ｅｎｇａｇ
ｅ８１８０」（１−オクテン含量２５重量％：メタロセ
ン系触媒）ＥＰＤＭ：デュポン・ダウエラストマー社製「ＮＯＬＤ
ＥＬＩＰ３４３０」（エチレン含量４２．５重量％、
プロピレン含量５７重量％：メタロセン系触媒）〈加工性改良剤〉液状ＥＰＭ：ユニロイヤルケミカル社製「トライレンＣ
Ｐ８０」（エチレン・プロピレン共重合物）〈共架橋剤〉メタクリル酸亜鉛：川口化学社製「アクターＺＭＡ」トリアリルイソシアヌレート：日本化成社製「ＴＡＩ
Ｃ」〈熱老化防止剤〉ジフェニルアミン系老化防止剤：バイエル社製「Ｖｕｌ
ｋａｎｏｘＤＤＡ」（ジフェニルアミン誘導体）イミダゾール系老化防止剤：川口化学社製「アンテージ
ＭＢ」（２−メルカプトベンズイミダゾール）ヒンダードフェノール系：チバガイギー社製「イルガノ
ックス１０１０」（ペンタエリスリトールテトラキス
［３−（３，５−ジ−第三ブチル−４−ヒドロキシフェ
ニル）プロピオネート］）〈加硫剤〉有機過酸化物：日本油脂社製「ぺロキシモンＦ４０」
（炭酸カルシウム６０重量％、α，α’−ビス（ｔ−ブ
チルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン４０重量
％含有）また、各種特性の測定方法は次の通りである。

【００３４】〈熱老化重量減少率〉サンプルの重量を、
１８０℃×１４日間の熱老化試験前後で測定し、前述の
如く｛（Ｍ₁−Ｍ₂）／Ｍ₁｝×１００で算出した。

【００３５】〈伸び保持率及び強度保持率〉引張試験を
行った際のサンプルの伸び及び強度を、１８０℃×１４
日間の熱老化試験前後でそれぞれ測定し、試験前の値に
対する試験後の値の割合で求めた。

【００３６】〈耐摩耗性保持率〉摩耗試験を行った際の
摩耗量を、１８０℃×１４日間の熱老化試験前後で測定
し、試験後の摩耗量に対する試験前の摩耗量の割合で求
めた。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１より、ポリマーとしてＥＰＭ，ＥＯ
Ｍ，ＥＰＤＭを含み熱老化重量減少率が４％以下のゴム
であれば、耐熱老化性が著しく良好で、熱老化による物
性の低下が小さいことがわかる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、鉄
鋼、セメント等の産業分野において、高温輸送物の搬送
用コンベアベルトとして好適な、耐熱老化性、ロール加
工性、成形粘着加工性、耐摩耗性等のすべての要求性能
に優れ、特に、熱老化による各種物性の低下が十分に抑
制され、苛酷な高温環境下における長期使用にも十分に
耐え得る長寿命の耐熱ベルトが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の耐熱ベルトの実施の形態を示す模式的
な断面図である。

【符号の説明】

１帆布２，４ゴム３，６耐熱ゴムベルト５スチールコード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】補強材で補強されたゴムよりなる耐熱ベ
ルトにおいて、該ゴムはポリマー主成分としてエチレン・α−オレフィ
ン共重合体及び／又はエチレン・α−オレフィン・ジエ
ン共重合体を含有するゴム組成物を加硫したものであ
り、この加硫ゴムを１８０℃で１４日間加熱したときの重量
減少率が４％以下であることを特徴とする耐熱ベルト。
【請求項２】請求項１において、エチレン・α−オレ
フィン共重合体及び／又はエチレン・α−オレフィン・
ジエン共重合体が、メタロセン系触媒の存在下に共重合
させることにより製造されたものであることを特徴とす
る耐熱ベルト。
【請求項３】請求項１又は２において、α−オレフィ
ンがプロピレンであることを特徴とする耐熱ベルト。
【請求項４】請求項１又は２において、α−オレフィ
ンが１−オクテンであることを特徴とする耐熱ベルト。