輸送帶用橡膠組合物、輸送帶和帶式運(yùn)輸?shù)闹圃旆椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可同時(shí)發(fā)揮節(jié)能性和耐久性的輸送帶用橡膠組合物。更具體而言，提供了一種輸送帶用橡膠組合物，其包含(A)100質(zhì)量份二烯類聚合物；和(B)25至55質(zhì)量份炭黑，所述炭黑包括具有60-100m2/g的氮吸附比表面積和小于110ml/100g的鄰苯二甲酸二丁酯吸油量的炭黑(b-1)，和具有小于60m2/g的氮吸附比表面積和110ml/100g以上的鄰苯二甲酸二丁酯吸油量的炭黑(b-2)。此外，提供了一種利用所述輸送帶用橡膠組合物獲得的輸送帶，和一種其上安裝所述輸送帶的帶式運(yùn)輸機(jī)。
【專利說(shuō)明】輸送帶用橡膠組合物、輸送帶和帶式運(yùn)輸機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種輸送帶用橡膠組合物，一種利用所述輸送帶用橡膠組合物獲得的 輸送帶，和一種其上安裝有所述輸送帶的帶式運(yùn)輸機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 使用帶式運(yùn)輸機(jī)作為輸送各種包裝物如材料、食物等的手段。近期，隨著輸送量的 增長(zhǎng)和輸送效率的提高，已開(kāi)始使用大型帶式運(yùn)輸機(jī)，并且其中總長(zhǎng)度達(dá)到數(shù)km的大型帶 式運(yùn)輸機(jī)已在使用中。因此，需要更高的耐久性并且也需要降低電力消耗。
[0003] 要安裝至帶式運(yùn)輸機(jī)的皮帶（輸送帶）通常內(nèi)部具有作為增強(qiáng)件的芯體，并且將 所述芯體夾在所述芯體上側(cè)（當(dāng)用于輸送帶時(shí)，將為外周）的覆蓋膠[下文中稱為外部覆 蓋膠（external cover rubber)]和內(nèi)周（當(dāng)用于輸送帶時(shí)，將為背面或下側(cè)）上的覆蓋 膠[下文中稱為內(nèi)部覆蓋膠（internal cover rubber)]之間。所述外部覆蓋膠和位于其 背面的所述內(nèi)部覆蓋膠在必要的物理性能方面不同，并且所述內(nèi)部覆蓋膠必須具有耐撕裂 性，此外，由于輸送帶與大量輥之間的接觸，必須減少能量損耗，或者就是說(shuō)，必須通過(guò)能量 損耗的減少來(lái)減少電力消耗量。
[0004] 迄今為止，作為耐撕裂性優(yōu)良的輸送帶用橡膠組合物，已知有橡膠組合物，所述橡 膠組合物包含不同組合的天然橡膠（NR)和，同時(shí)引入其中的，丁二烯橡膠（BR)和丁苯橡膠 (SBR)等。（參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1和2)。
[0005] 引用列表
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn) 1:JP-A 11-139523
[0008] 專利文獻(xiàn) 2: JP-A 2004-346220


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的問(wèn)是頁(yè)
[0010] 專利文獻(xiàn)1和2中記載的橡膠組合物含有丁苯橡膠（SBR)因此具有良好的耐撕裂 性，但由于其中內(nèi)部損耗高，節(jié)能性差。
[0011] 因此，本發(fā)明的目的是提供同時(shí)滿足節(jié)能性和耐久性的輸送帶用橡膠組合物，提 供同時(shí)具有節(jié)能性和耐久性的輸送帶，并提供其上安裝有所述輸送帶的帶式運(yùn)輸機(jī)。
[0012] 用于解決問(wèn)題的方案
[0013] 為了達(dá)到以上提及的目的，本發(fā)明人進(jìn)行了勤奮的研究，并且，結(jié)果，發(fā)現(xiàn)含有二 烯類聚合物、具有特定比例的兩種特定種類的炭黑的橡膠組合物可以達(dá)到以上提及的目 的?；谶@些發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。
[0014] 特別地，本發(fā)明涉及以下[1]至[8]。
[0015] [1] 一種輸送帶用橡膠組合物，其包含：
[0016] (A) 100質(zhì)量份二烯類聚合物，和
[0017] (B) 25至55質(zhì)量份炭黑，所述炭黑包括具有60至100m2/g的氮吸附比表面積和小 于110ml/100g的鄰苯二甲酸二丁酯吸油量的炭黑（b-Ι)，和具有小于60m 2/g的氮吸附比表 面積和110ml/100g以上的鄰苯二甲酸二丁酯吸油量的炭黑（b-2)。
[0018] [2]根據(jù)以上[1]所述的輸送帶用橡膠組合物，其中所述炭黑（b-ι)與所述炭黑 (b-2)的含量比[(b-lV(b-2)]以質(zhì)量比計(jì)為20/80至80/20。
[0019] [3]根據(jù)以上[1]或[2]所述的輸送帶用橡膠組合物，其進(jìn)一步包含：
[0020] (C) 1至15質(zhì)量份二氧化硅，和
[0021] (D)0. 1至1. 5質(zhì)量份硅烷偶聯(lián)劑。
[0022] [4]根據(jù)以上[1]至[3]任一項(xiàng)所述的輸送帶用橡膠組合物，其中所述組分㈧包 含15至65質(zhì)量％的選自天然橡膠和異戊二烯橡膠中的至少一種，和85至35質(zhì)量％的丁 二烯橡膠。
[0023] [5]根據(jù)以上[4]所述的輸送帶用橡膠組合物，其中，所述丁二烯橡膠中的順 式-1,4-鍵含量是90%以上。
[0024] [6]根據(jù)以上[1]至[5]任一項(xiàng)所述的輸送帶用橡膠組合物，其進(jìn)一步包含0. 1至 10質(zhì)量份防老劑。
[0025] [7] -種輸送帶，其利用根據(jù)以上[1]至[6]任一項(xiàng)所述的橡膠組合物獲得。
[0026] [8] -種帶式運(yùn)輸機(jī)，其上安裝有根據(jù)以上[7]所述的輸送帶。
[0027] 發(fā)明的效果
[0028] 根據(jù)本發(fā)明，提供同時(shí)滿足節(jié)能性和耐久性的輸送帶用橡膠組合物，同時(shí)具有節(jié) 能性和耐久性的輸送帶，和其上安裝有所述輸送帶的帶式運(yùn)輸機(jī)。
[0029] 另外，不管任何微妙的生產(chǎn)條件和混煉條件的差別，進(jìn)一步含有特定量的二氧化 硅和特定量的硅烷偶聯(lián)劑的輸送帶用橡膠組合物都穩(wěn)定地具有非常高的耐久性。因此，本 發(fā)明可以提供同時(shí)滿足節(jié)能性和非常高的耐久性的輸送帶用橡膠組合物。

【具體實(shí)施方式】
[0030] [輸送帶用橡膠組合物]
[0031] 本發(fā)明的輸送帶用橡膠組合物含有：
[0032] (A) 100質(zhì)量份二烯類聚合物，和
[0033] (B) 25至55質(zhì)量份炭黑，所述炭黑包括具有60至100m2/g的氮吸附比表面積和小 于110ml/100g的鄰苯二甲酸二丁酯（DBP)吸油量的炭黑（b-Ι)，和具有小于60m 2/g的氮吸 附比表面積和110ml/100g以上的DBP吸油量的炭黑（b-2)。使用所述橡膠組合物獲得的輸 送帶同時(shí)具有節(jié)能性和耐久性。
[0034] 以下描述本發(fā)明的輸送帶用橡膠組合物的各組分。在本說(shuō)明書(shū)中，可任意采用并 且可任意組合優(yōu)選的記載?？蓪?yōu)選的記載的組合稱為更優(yōu)選的。（(A)二烯類聚合物）
[0035] 組分（A)的二烯類聚合物包括，例如，天然橡膠（NR)、異戊二烯橡膠（IR)、丁二烯 橡膠（BR)、丁苯橡膠（SBR)、乙丙橡膠（EPR)、三元乙丙橡膠（EPDM)、丁基橡膠（IIR)、鹵代 丁基橡膠、氯丁橡膠等。此處可單一地使用它們的單獨(dú)一種或組合地使用它們的兩種以上。 在本發(fā)明中，優(yōu)選地，從同時(shí)滿足節(jié)能性和耐久性的觀點(diǎn)組合兩種以上；并且更優(yōu)選地，組 合選自天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁二烯橡膠中的至少兩種；甚至更優(yōu)選將選自天然橡膠 和異戊二烯橡膠中的至少一種與丁二烯橡膠組合，并且特別優(yōu)選將天然橡膠或異戊二烯橡 膠與丁二烯橡膠組合。
[0036] 優(yōu)選地，從同時(shí)滿足節(jié)能性和耐久性的觀點(diǎn)，所述組分（A)包含15至65質(zhì)量％的 選自天然橡膠和異戊二烯橡膠中的至少一種和85至35質(zhì)量％的丁二烯橡膠，更優(yōu)選包含 20至60質(zhì)量％的選自天然橡膠和異戊二烯橡膠中的至少一種和80至40質(zhì)量％的丁二烯 橡膠。
[0037] 優(yōu)選地，從同時(shí)滿足節(jié)能性和耐久性的觀點(diǎn)，丁二烯橡膠是高順式丁二烯橡膠。根 據(jù)FT-IR測(cè)試，高順式丁二烯橡膠是其中1，3- 丁二烯單元中的順式-1，4鍵的含量為90% 至小于98%的一種。優(yōu)選地，在高順式丁二烯橡膠中1，3- 丁二烯單元中的順式-1，4鍵的 含量為95%至小于98%。不特別定義高順式丁二烯橡膠的制造方法，并可根據(jù)已知的方法 制造所述橡膠。例如，可通過(guò)利用釹系催化劑的丁二烯的聚合制造所述橡膠。高順式丁二 烯橡膠是商購(gòu)可得的，并且例如，此處可用JSR的"BR01"和" T700 "等。
[0038] (⑶炭黑）
[0039] 從同時(shí)滿足節(jié)能性和耐久性的觀點(diǎn)，作為組分（B)的炭黑，此處組合的是具有60 至100m 2/g的氮吸附比表面積和小于110ml/100g的DBP吸油量的炭黑（b-Ι)，和具有小于 60m2/g的氮吸附比表面積和110ml/100g以上的DBP吸油量的炭黑（b-2)。
[0040] 從耐久性的觀點(diǎn)，組分（b-ι)的炭黑優(yōu)選地具有70至90m2/g的氮吸附比表面積和 60至108ml/100g的DBP吸油量，更優(yōu)選70至90m 2/g的氮吸附比表面積和65至108ml/100g 的DBP吸油量。單獨(dú)組分（b-1)對(duì)增強(qiáng)耐久性可以是有效的，但趨向于對(duì)確保節(jié)能性是無(wú) 效的。此處可單一地使用單獨(dú)一種或組合地使用兩種以上用于組分（b-1)。
[0041] 從節(jié)能性的觀點(diǎn)，組分（b-2)的炭黑優(yōu)選地具有30至55m2/g的氮吸附比表面 積和110至140ml/100g的DBP吸油量，更優(yōu)選35至50m 2/g的氮吸附比表面積和115至 130ml/100g的DBP吸油量。單獨(dú)組分（b-2)對(duì)增強(qiáng)節(jié)能性可以是有效的，但趨向于對(duì)確保 耐久性是無(wú)效的。此處可單一地使用單獨(dú)一種或組合使用兩種以上用于組分（b-2)。
[0042] 本說(shuō)明書(shū)中，根據(jù)JIS K 6217(1997)測(cè)量炭黑的氮吸附比表面積和DBP吸油量。
[0043] 優(yōu)選地，組分（b-Ι)與組分（b-2)的含量比[(b-1)Ab-2)]以質(zhì)量比計(jì)為10/90 至90/10,更優(yōu)選15/85至90/10,甚至更優(yōu)選20/80至80/20,仍更優(yōu)選40/60至80/20,特 別地優(yōu)選50/50至70/30。落在所述范圍的含量比同時(shí)增強(qiáng)節(jié)能性和耐久性。
[0044] 炭黑可以是根據(jù)爐法、槽法、乙炔法或熱法等任何方法制造的任何一種，并特別地 優(yōu)選為根據(jù)爐法制造的那種。具體地，所述炭黑包括SAF、ISAF、HAF、FEF、GPE、SRF(全部是 橡膠用爐法炭黑）、MT炭黑（熱解碳）等的標(biāo)準(zhǔn)品種。從上述中，此處可適當(dāng)?shù)剡x擇和使用 滿足上述要求的炭黑。那些之中，優(yōu)選是以上提及的橡膠用爐法炭黑的那些，并且更優(yōu)選是 HAF 和 FEF。
[0045] 本發(fā)明的輸送帶用橡膠組合物中，相對(duì)于100質(zhì)量份組分（A)，組分（B)[包括任何 除了組分（b-ι)和組分（b-2)以外的其它炭黑（下文稱為炭黑（b-3))]的含量是25至55 質(zhì)量份。當(dāng)含量為少于25質(zhì)量份時(shí)，則耐久性差。另一方面，當(dāng)大于55質(zhì)量份時(shí)，則節(jié)能 性是不足的。從同樣的觀點(diǎn)，相對(duì)于100質(zhì)量份組分（A)，組分（B)的含量?jī)?yōu)選是25至50 質(zhì)量份，更優(yōu)選30至50質(zhì)量份，甚至更優(yōu)選35至50質(zhì)量份。
[0046] 組分⑶中組分（b-Ι)與組分（b-2)的總含量比優(yōu)選是85質(zhì)量％以上，更優(yōu)選90 質(zhì)量％以上，甚至更優(yōu)選95質(zhì)量％以上，并且特別地優(yōu)選實(shí)質(zhì)上100質(zhì)量％。
[0047] 本發(fā)明的輸送帶用橡膠組合物可以在不明顯減損本發(fā)明有益效果的范圍內(nèi)含有 不對(duì)應(yīng)于以上提及的組分（b-Ι)和組分（b-2)的炭黑（b-3)。在組合物含有炭黑（b-3)的 情況下，其含量?jī)?yōu)選是以致組分（B)中組分（b-Ι)與組分（b-2)的總含量比可落在以上提 及的范圍內(nèi)。
[0048] ((C)二氧化硅）
[0049] 含有二氧化硅作為組分（C)，本發(fā)明的橡膠組合物可更有效地用于進(jìn)一步改善其 耐久性，同時(shí)維持含有特定共混比的組分（A)和組分（B)的橡膠組合物具有的節(jié)能性。引 入組分（C)提供能夠穩(wěn)定地發(fā)揮非常高的耐久性的橡膠組合物，而不管配混順序、配混方 法和混煉條件。雖然不清楚表現(xiàn)該效果的正確原因，但可推測(cè)為如下。特別地，二氧化硅不 具有將由輸送帶必要的小形變的應(yīng)變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換成熱的能力，因此可以這樣維持或不 降低過(guò)大的節(jié)能性，然而，因?yàn)榫哂袑⒂纱笮巫兊膽?yīng)變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換成熱并將它分散的 能力，結(jié)果，可因此顯著地提高耐久性。
[0050] 作為二氧化硅，此處可用任何和每一種市售的二氧化硅。尤其是，優(yōu)選使用濕法二 氧化硅、干法二氧化硅或膠體二氧化硅，并更優(yōu)選使用濕法二氧化硅。
[0051] 優(yōu)選地，此處所用二氧化硅的BET比表面積（根據(jù)ISO 5794/1測(cè)量）是40至 350m2/g。BET比表面積落在所述范圍的二氧化硅是有益的，因?yàn)樗谙鹉z組分中的分散性 好，并同時(shí)維持良好的節(jié)能性，可以發(fā)揮改善橡膠組合物耐久性的優(yōu)良效果。從這樣的觀 點(diǎn)，此處所用的二氧化硅的BET比表面積更優(yōu)選是80至350m 2/g，甚至更優(yōu)選120至350m2/ g，仍更優(yōu)選150至300m2/g。
[0052] 作為這樣的二氧化娃，可用市售產(chǎn)品如Tosoh Silica Corporation制造的商品 名 "Nipsil AQ"（BET 比表面積= 220m2/g)和商品名 "Nipsil KQ"，和 Degussa AG 制造的 "Ultrasil VN3"（BET 比表面積=175m2/g)，等。
[0053] 此處可單一地使用單獨(dú)一種或組合使用兩種以上這樣的二氧化硅。
[0054] 本發(fā)明的輸送帶用橡膠組合物中，相對(duì)于100質(zhì)量份組分（A)，作為組分（C)的二 氧化硅的含量?jī)?yōu)選是1至15質(zhì)量份。1質(zhì)量份以上的含量對(duì)改善所述組合物的耐久性是有 效的并且15質(zhì)量份以下的含量將不存在所述組合物粗糙化并可能難以成形為片的狀況， 或也就是，可良好地保持橡膠組合物的成形性。從這樣的觀點(diǎn)，相對(duì)于100質(zhì)量份組分（A)， 所述含量更優(yōu)選是1至10質(zhì)量份，甚至更優(yōu)選2至8質(zhì)量份，特別地優(yōu)選2至6質(zhì)量份。
[0055] 從同時(shí)滿足節(jié)能性和非常高的耐久性的觀點(diǎn)，相對(duì)于100質(zhì)量份組分（A)，組分 (B)和組分（C)的總含量?jī)?yōu)選是26至70質(zhì)量份，更優(yōu)選30至60質(zhì)量份，甚至更優(yōu)選35至 55質(zhì)量份，特別地優(yōu)選40至50質(zhì)量份。
[0056] ((D)硅烷偶聯(lián)劑）
[0057] 在本發(fā)明的橡膠組合物含有組分（C)的情況下，期望添加硅烷偶聯(lián)劑至其中作為 組分（D)以便可將可能由組分（C)降低的節(jié)能性保持在高水平。
[0058] 硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選是選自由以下通式（I)至（IV)的化合物組成的組中的至少一種。 利用所述種類的硅烷偶聯(lián)劑確保在橡膠加工時(shí)更優(yōu)異的加工性并提供進(jìn)一步改善耐久性 的效果。
[0059] 以下依序描述通式（I)至（IV)。
[0060] (R10)3-p(R2) pSi-R3-Sa-R3-Si(0R1) 3-r(R2)r * * * (D
[0061] 式中，多個(gè)R1可以是相同或不同的，各自表示具有1至8個(gè)碳原子的直鏈、環(huán)狀或 支鏈的烷基，或具有2至8個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基烷基。多個(gè)R 2可以是相同或不 同的，各自表示具有1至8個(gè)碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基。多個(gè)R3可以是相同或不 同的，各自表示具有1至8個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的亞烷基。a表示平均值并且為2至6 ; P和r可以是相同或不同的，各自表示平均值并且為0至3。然而p和r二者不同時(shí)是3。
[0062] 由以上提及的通式（I)表示的硅烷偶聯(lián)劑的特定實(shí)例包括雙（3-三乙氧基甲硅烷 基丙基）四硫化物、雙（3-三甲氧基甲硅烷基丙基）四硫化物、雙（3-甲基二甲氧基甲硅烷 基丙基）四硫化物、雙（3-二乙氧基甲娃燒基乙基）四硫化物、雙（3 -二乙氧基甲娃燒基丙 基）二硫化物、雙（3-三甲氧基甲硅烷基丙基）二硫化物、雙（3-甲基二甲氧基甲硅烷基丙 基）-硫化物、雙（2 -二乙氧基甲娃燒基乙基）_硫化物、雙（3-二乙氧基甲娃燒基丙基） 三硫化物、雙（3-三甲氧基甲硅烷基丙基）三硫化物、雙（3-甲基二甲氧基甲硅烷基丙基） 三硫化物、雙（2-三乙氧基甲硅烷基乙基）三硫化物、雙（3-單乙氧基二甲基甲硅烷基丙 基）四硫化物、雙（3-單乙氧基二甲基甲硅烷基丙基）三硫化物、雙（3-單乙氧基二甲基甲 硅烷基丙基）二硫化物、雙（3-單甲氧基二甲基甲硅烷基丙基）四硫化物、雙（3-單甲氧 基-甲基甲娃燒基丙基）二硫化物、雙（3 -單甲氧基_甲基甲娃燒基丙基）_硫化物、雙 (2-單乙氧基_甲基甲娃燒基乙基）四硫化物、雙（2 -單乙氧基_甲基甲娃燒基乙基）二硫 化物、雙（2-單乙氧基_甲基甲娃燒基乙基）_硫化物。
[0063]

【權(quán)利要求】
1. 一種輸送帶用橡膠組合物，其包含： (A) 100質(zhì)量份二烯類聚合物，和 (B) 25至55質(zhì)量份炭黑，所述炭黑包括具有60至100m2/g的氮吸附比表面積和小于 110ml/100g的鄰苯二甲酸二丁酯吸油量的炭黑（b-Ι)，和具有小于60m 2/g的氮吸附比表面 積和110ml/100g以上的鄰苯二甲酸二丁酯吸油量的炭黑（b-2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸送帶用橡膠組合物，其中所述炭黑（b-1)與所述炭黑 (b-2)的含量比[(b-lV(b-2)]以質(zhì)量比計(jì)為20/80至80/20。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸送帶用橡膠組合物，其進(jìn)一步包含： (C) 1至15質(zhì)量份二氧化硅，和 (D) 0.1至1.5質(zhì)量份硅烷偶聯(lián)劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的輸送帶用橡膠組合物，其中所述組分（A)包含15 至65質(zhì)量％的選自天然橡膠和異戊二烯橡膠中的至少一種，和85至35質(zhì)量％的丁二烯橡 膠。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸送帶用橡膠組合物，其中，所述丁二烯橡膠中的順 式-1,4-鍵含量是90%以上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的輸送帶用橡膠組合物，其進(jìn)一步包含0. 1至10質(zhì) 量份防老劑。
7. -種輸送帶，其利用根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的橡膠組合物而獲得。
8. -種帶式運(yùn)輸機(jī)，其上安裝有根據(jù)權(quán)利要求7所述的輸送帶。
【文檔編號(hào)】C08K5/00GK104114631SQ201280069424
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月12日
【發(fā)明者】中野宏規(guī) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通