本發(fā)明涉及一種傳送帶用橡膠組合物以及使用該橡膠組合物的傳送帶。
背景技術(shù)：
近年來，從環(huán)境保護(hù)來考慮，要求傳送帶具有較長的使用壽命。針對這樣的問題，以往提出了以提高傳送帶的耐磨耗壽命為目的的橡膠組合物。例如，在專利文獻(xiàn)1中記載了一種傳送帶的帶用橡膠組合物，其特征在于，作為橡膠成分，包含由釹類催化劑合成的聚丁二烯橡膠(權(quán)利要求1)。此外，在專利文獻(xiàn)1的實(shí)例中，記載了向包含聚丁二烯橡膠等的橡膠成分添加炭黑、硫磺等的橡膠組合物。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1：日本特開2003-105136號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明要解決的問題
傳送帶的包覆橡膠(特別是上表面包覆橡膠。以下相同)因與所搭載的被輸送物的摩擦而容易磨耗，要求具有耐磨耗性。與此同時(shí)，由于傳送帶有時(shí)也輸送具有銳利部的物品，因此也要求其包覆橡膠不易損傷(耐切割性較高)。本發(fā)明者們認(rèn)為這些性能都優(yōu)越會使覆蓋帶的壽命變長。
在這其中，本發(fā)明者們基于專利文獻(xiàn)1制備了橡膠組合物，但明顯的是這樣的橡膠組合物有時(shí)無法滿足近來要求的耐磨耗性、耐切割性。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨耗性、耐切割性優(yōu)越的傳送帶用橡膠組合物，以及使用該橡膠組合物的傳送帶。
技術(shù)方案
為解決上述問題，本發(fā)明者們進(jìn)行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過將聚丁二烯橡膠的100℃下的門尼粘度以及重均分子量設(shè)于特定范圍，將炭黑的氮吸附比表面積以及鄰苯二甲酸二丁酯吸油量設(shè)于特定范圍，將硫黃的含量設(shè)于特定范圍，可得到規(guī)定效果，進(jìn)而完成了本發(fā)明。
本發(fā)明是基于上述見解等而實(shí)現(xiàn)的，具體通過以下的構(gòu)成來解決上述問題。
1、一種傳送帶用橡膠組合物，其中，相對于包含20～80重量％的100℃下的門尼粘度為50～100、重均分子量為5.1×105～10.0×105的聚丁二烯橡膠的100重量份的橡膠成分，
含有：氮吸附比表面積為115～160m2/g、鄰苯二甲酸二丁酯吸油量為115～140ml/100g的45～70重量份的炭黑；以及
0.3重量份以上且小于2.0重量份的硫黃。
2、根據(jù)上述1所述的傳送帶用橡膠組合物，其中，所述重均分子量為5.5×105～9.0×105。
3、根據(jù)上述1或2所述的傳送帶用橡膠組合物，其中，所述聚丁二烯橡膠通過釹類催化劑合成。
4、一種傳送帶，其中，使用上述1至3中任一項(xiàng)所述的傳送帶用橡膠組合物。
5、根據(jù)上述4所述的傳送帶，其中，將所述傳送帶用橡膠組合物用于上表面包覆橡膠。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明，能提供耐磨耗性、耐切割性優(yōu)越的傳送帶用橡膠組合物，以及使用該橡膠組合物的傳送帶。
附圖說明
圖1是示意地表示本發(fā)明的傳送帶的優(yōu)選實(shí)施方式的一例的剖面圖。
具體實(shí)施方式
以下對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
需要說明的是，在本說明書中，使用“～”表示的數(shù)值范圍是指作為下限值以及上限值包含記載于“～”前后的數(shù)值的范圍。
此外，在本說明書中，在成分包含兩種以上的物質(zhì)的情況下，上述成分的含量是指兩種以上物質(zhì)的合計(jì)含量。
[橡膠組合物]
本發(fā)明的傳送帶用橡膠組合物(本發(fā)明的組合物)是如下傳送帶用橡膠組合物：
相對于包含20～80重量％的100℃下的門尼粘度為50～100、重均分子量為5.1×105～10.0×105的聚丁二烯橡膠的100重量份的橡膠成分，
含有：氮吸附比表面積為115～160m2/g、鄰苯二甲酸二丁酯吸油量為115～140ml/100g的45～70重量份的炭黑；以及
0.3重量份以上且小于2.0重量份的硫黃。
本發(fā)明的組合物形成為這樣的構(gòu)成，因此認(rèn)為可得到所希望的效果。雖然其理由具體不詳，但大致推測如下。
在本發(fā)明中，聚丁二烯橡膠的重均分子量較大，并認(rèn)為這樣的聚丁二烯橡膠的炭黑的分散性較低。針對上述問題，本發(fā)明者們推測出：使用氮吸附比表面積以及鄰苯二甲酸二丁酯吸油量較大、就是說使用構(gòu)成炭黑的基本粒子的粒徑非常小、結(jié)構(gòu)性高(highstructure)(聚結(jié)體的凝聚構(gòu)造發(fā)達(dá))的炭黑，可使炭黑相對于高分子量的聚丁二烯橡膠的分散性、橡膠組合物的加工性得到提高，可得到規(guī)定效果。
此外，本發(fā)明者們推測出：硫黃的含量處于規(guī)定范圍，由此使上述聚丁二烯橡膠的硫化程度適當(dāng)，可得到規(guī)定效果。
以下，對本發(fā)明的組合物中所含有的各成分進(jìn)行詳細(xì)說明。
<橡膠成分>
本發(fā)明的組合物含有橡膠成分，橡膠成分包含規(guī)定的聚丁二烯橡膠。(聚丁二烯橡膠)
本發(fā)明的組合物所使用的聚丁二烯橡膠的100℃下的門尼粘度(ml1+4@100℃)為50～100、重均分子量為5.1×105～10.0×105。
上述聚丁二烯橡膠的門尼粘度(ml1+4@100℃)優(yōu)選為50～90，更優(yōu)選為50～80。
在本發(fā)明中，聚丁二烯橡膠的門尼粘度是基于jisk6300-1:2001中記載的方法，在100℃的條件下測量的。
上述聚丁二烯橡膠的重均分子量優(yōu)選為5.5×105～9.0×105，更優(yōu)選為5.5×105～8.0×105。
在本發(fā)明中，聚丁二烯橡膠的重均分子量是基于由以環(huán)己烷作為溶劑的凝膠滲透色譜法(gpc)所獲得的測量值而得到的標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯換算值。
作為聚丁二烯橡膠的制造方法，可列舉通過例如使用鈷類催化劑和/或釹類催化劑那樣的催化劑使丁二烯聚合而合成的方法。并不特別限制鈷類催化劑、釹類催化劑。鈷類催化劑可以是具有鈷的化合物。釹類催化劑可以是具有釹(nd)的化合物。其中優(yōu)選釹類催化劑。
聚丁二烯橡膠能分別單獨(dú)使用或者兩種以上組合使用。
(聚丁二烯橡膠以外的橡膠)
在本發(fā)明中，并不特別限制除上述聚丁二烯橡膠以外橡膠成分所能包含的橡膠。例如，可列舉二烯類橡膠。具體而言，例如可列舉天然橡膠(nr)、異戊二烯橡膠(ir)、上述以外的聚丁二烯橡膠(br)、芳香族乙烯基-共軛二烯共聚橡膠(例如丁苯橡膠(sbr))、腈基丁二烯橡膠(nbr、丙烯腈-丁二烯橡膠)、丁基橡膠(iir)、鹵化丁基橡膠(例如br-iir、cl-iir)、氯丁橡膠(cr)等。其中，優(yōu)選天然橡膠、丁苯橡膠。
橡膠成分除上述聚丁二烯橡膠以外橡膠成分所能包含的橡膠能分別單獨(dú)使用或者兩種以上組合使用。
在本發(fā)明中，橡膠成分中的聚丁二烯橡膠的比例為20～80重量％。聚丁二烯橡膠的比例優(yōu)選為30～70重量％，更優(yōu)選為40～60重量％。上述比例的剩余部分能采用除上述聚丁二烯橡膠以外橡膠成分所能包含的橡膠。
<炭黑>
本發(fā)明的組合物中所含有的炭黑的氮吸附比表面積為115～160m2/g、鄰苯二甲酸二丁酯吸油量為115～140ml/100g。
炭黑的氮吸附比表面積(n2sa)優(yōu)選為120～155m2/g，更優(yōu)選為120～145m2/g，進(jìn)一步優(yōu)選為120～140m2/g。
在本發(fā)明中，炭黑的氮吸附比表面積是基于jisk6217-2:2001進(jìn)行測定的。
炭黑的鄰苯二甲酸二丁酯吸油量(dbp吸油量)優(yōu)選為115～130ml/100g，更優(yōu)選為116～130ml/100g，進(jìn)一步優(yōu)選為120～130ml/100g。
在本發(fā)明中，鄰苯二甲酸二丁酯吸油量是基于jisk6217-4:2008進(jìn)行測定的。
作為具體的炭黑，例如可列舉saf、isaf-hs。
炭黑能分別單獨(dú)使用或者兩種以上組合使用。
在本發(fā)明中，相對于100重量份的橡膠成分，炭黑的含量為45～70重量份，優(yōu)選為45～65重量份，進(jìn)一步優(yōu)選為45～55重量份。
<硫磺>
不特別限制本發(fā)明的組合物中所含有的硫磺。例如，可列舉以往公知的硫磺。
在本發(fā)明中，相對于100重量份的橡膠成分，硫磺的含量為0.3重量份以上且小于2.0重量份，優(yōu)選為0.8～1.5重量份，更優(yōu)選為1.0～1.5重量份。
<添加劑>
在不損害本發(fā)明的效果、目的的范圍內(nèi)，本發(fā)明的組合物除了上述各成分以外，還能含有添加劑。作為添加劑，例如可列舉規(guī)定的炭黑以外的炭黑、抗老化劑6c那樣的抗老化劑、氧化鋅、硬脂酸、加工助劑、石蠟(paraffinwax)、香薰油、液態(tài)聚合物、萜烯類樹脂、熱固化性樹脂、硫磺以外的硫化劑、硫化助劑、硫化促進(jìn)劑以及硫化阻滯劑。
并不特別限制本發(fā)明的組合物的制造。例如，能通過將上述的各成分(除了硫黃等硫化劑、硫化促進(jìn)劑)在班伯里密煉機(jī)等進(jìn)行混煉，接著，在得到的混合物中加入硫黃等硫化劑、硫化促進(jìn)劑并在混煉捏合機(jī)等中混煉而制造。
此外，并不特別限制硫化的條件。例如，能通過在140～160℃的條件下加熱、加壓來進(jìn)行硫化。
本發(fā)明的組合物能用作用于制造傳送帶的橡膠組合物。
[傳送帶]
本發(fā)明的傳送帶是使用本發(fā)明的傳送帶用橡膠組合物的傳送帶。本發(fā)明的傳送帶除使用本發(fā)明的組合物以外并不特別限制。
作為本發(fā)明的傳送帶的方式，例如可列舉具備上表面包覆橡膠層、下表面包覆橡膠層以及加強(qiáng)層，且在上表面包覆橡膠層與下表面包覆橡膠層之間具有加強(qiáng)層的傳送帶。
本發(fā)明的組合物也能用于上表面包覆橡膠層、下表面包覆橡膠層以及加強(qiáng)層的任一層。其中，優(yōu)選將本發(fā)明的組合物用于上表面包覆橡膠層。
以下，使用附圖來說明本發(fā)明的傳送帶。需要說明的是，本發(fā)明并不限于附圖。
圖1是示意地表示本發(fā)明的傳送帶的優(yōu)選實(shí)施方式的一例的剖面圖。
在圖1中，傳送帶1具有上表面包覆橡膠層2、加強(qiáng)層3以及下表面包覆橡膠層4，并依次進(jìn)行層疊。上表面包覆橡膠層2的表面形成為搬運(yùn)物輸送面5。優(yōu)選使用本發(fā)明的組合物來形成上表面包覆橡膠層2。
如圖1所示，在上表面包覆橡膠層具有兩層以上的層的情況下，能使用本發(fā)明的組合物來形成該兩層以上的層中的至少一層或所有層。此外，優(yōu)選至少最外層使用本發(fā)明的組合物來形成。
在圖1中，上表面包覆橡膠層2具有外層11以及內(nèi)層12。能使用本發(fā)明的組合物來形成外層11和/或內(nèi)層12，優(yōu)選至少外層11使用本發(fā)明的組合物來形成。
在使用本發(fā)明的組合物來形成外層11的情況下，能將內(nèi)層12作為用于粘接加強(qiáng)層3以及外層11的層。
并不特別限制下表面包覆橡膠層所使用的橡膠組合物。
下表面包覆橡膠層4具有外層16以及內(nèi)層15。外層16和內(nèi)層15也可以使用相同或不同的橡膠組合物來形成。
不特別限定加強(qiáng)層，能適當(dāng)?shù)剡x擇在普通傳送帶中所使用的加強(qiáng)層來使用。此外，不特別限定加強(qiáng)層的形狀，也可以例如圖1所示呈片狀。此外，也可以將線狀的加強(qiáng)線并列埋入加強(qiáng)層內(nèi)(未圖示)。
上表面包覆橡膠層的厚度優(yōu)選為3～25mm。下表面包覆橡膠層的厚度優(yōu)選為3～20mm，更優(yōu)選為5～15mm。需要說明的是，在上表面包覆橡膠層由兩層以上構(gòu)成的情況下，上表面包覆橡膠層的厚度能設(shè)為這些層的合計(jì)厚度。下表面包覆橡膠層的厚度也相同。
并不特別限制本發(fā)明的傳送帶的制造方法。例如，可包括以往公知的制造方法。
本發(fā)明的傳送帶例如能用于輸送石灰石。
實(shí)例
以下，對實(shí)例進(jìn)行表示，并具體地說明本發(fā)明。不過，本發(fā)明并不限于這些實(shí)例。
<組合物的制造>
以下述第1表所示的組成(重量份)，使用下述第2表所示的成分制造出組合物。具體而言，首先將下述第1表所示的成分中除了硫黃以及硫化促進(jìn)劑以外的成分在班伯里密煉機(jī)中混合5分鐘，接著在得到的混合物中加入硫黃以及硫化促進(jìn)劑并使用輥將其混合，制造出組合物。
<評價(jià)用硫化橡膠片的制造>
將如上所述制造的組合物(未硫化)成型為片狀，以148℃熱硫化30分鐘(耐切割性用試片的情況下為40分鐘)，制造出硫化橡膠片。
<評價(jià)>
使用如上所述制造的硫化橡膠片進(jìn)行以下評價(jià)。將結(jié)果表示于第1表。
·耐磨耗性(din磨耗試驗(yàn))
基于din53516中所記載的方法，使用din磨耗試驗(yàn)機(jī)在室溫條件下進(jìn)行din磨耗試驗(yàn)，測量出上述硫化橡膠片的磨耗體積(din磨耗)。
將相對于din磨耗試驗(yàn)所使用的硫化橡膠片的體積的、如上所述測量出的磨耗體積的比率(體積％)，作為耐磨耗性的結(jié)果進(jìn)行表示。
在上述比率為25體積％以下的情況下，耐磨耗性優(yōu)越。
·耐切割性
對如上所述制造的硫化橡膠片(縱100mm×橫20mm×高40mm)，在室溫下，使刀具(刀刃的長度為100mm，刀尖2mm處的頂端角度為20°，重量為8kg)從上述硫化橡膠片的25cm上方向上述硫化橡膠片自然落下，測量出在硫化橡膠片所產(chǎn)生的裂紋的深度(mm)。
在上述深度為10mm以下的情況下，耐切割性優(yōu)越。
[表1]
[表2]
第1表中所示的各成分具體如下。
[表3]
根據(jù)第1表所示的結(jié)果，顯然：含有門尼粘度以及重均分子量為規(guī)定范圍以外的聚丁二烯橡膠、且炭黑的量比規(guī)定少的比較例1的耐磨耗性、耐切割性較低。
與比較例1相比增加了炭黑的含量的比較例2的耐切割性較低。
硫黃的含量比規(guī)定范圍多的比較例3、7的耐磨耗性、耐切割性較低。
含有門尼粘度為規(guī)定范圍以外的聚丁二烯橡膠以及氮吸附比表面積為規(guī)定范圍以外的炭黑、且硫黃的含量比規(guī)定范圍多的比較例4的耐磨耗性、耐切割性較低。
含有門尼粘度為規(guī)定范圍以外的聚丁二烯橡膠的比較例5的耐切割性較低。
含有氮吸附比表面積為規(guī)定范圍以外的炭黑的比較例6的耐磨耗性、耐切割性較低。
與此相對，實(shí)例1～3的耐磨耗性、耐切割性優(yōu)越。
此外，當(dāng)將實(shí)例1、2進(jìn)行比較時(shí)，實(shí)例2的規(guī)定效果比實(shí)例1的規(guī)定效果更優(yōu)越。由此可知，在聚丁二烯橡膠的重均分子量為6.0×105～10.0×105的情況、門尼粘度為55～100的情況或者聚丁二烯橡膠是使用釹類催化劑來制造的情況下，耐磨耗性、耐切割性更優(yōu)越。
此外，當(dāng)將實(shí)例2、3進(jìn)行比較時(shí)，實(shí)例3的耐磨耗性比實(shí)例2的耐磨耗性更優(yōu)越。由此可知，在炭黑的氮吸附比表面積為120～140m2/g的情況和/或鄰苯二甲酸二丁酯吸油量為120～130ml/100g的情況下，耐磨耗性更優(yōu)越。
符號說明
1：傳送帶
2：上表面包覆橡膠層
3：加強(qiáng)層
4：下表面包覆橡膠層
5：搬運(yùn)物輸送面
11、16：外層
12、15：內(nèi)層