JP2020007156A - コンベヤベルト - Google Patents

Abstract

【課題】優れた強度を有するコンベヤベルトを提供する。
【解決手段】コンベヤベルトは、ベルト本体１を備え、ベルト本体１は、芯体層１１と、この芯体層１１の両面に積層された表カバーゴム層（ゴム層）１２と裏カバーゴム層（ゴム層）１３とを備え、カバーゴム層１２，１３は、ゴム成分に種々の配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物が加熱及び加圧されて架橋剤により架橋したゴム組成物で形成され、表カバーゴム層１２及び裏カバーゴム層１３を形成するゴム組成物は、セルロース系微細繊維１４を含有することにより、コンベヤベルトに優れた強度が付与される。
【選択図】図１

Description

本発明はコンベヤベルトに関する。

いわゆるセルロース繊維を含有するゴム組成物をタイヤ等のゴム製品に適用することは公知である。

例えば、特許文献１には、平均繊維径が４ｎｍ〜１μｍの化学変性ミクロフィブリルセルロースを配合したゴム組成物を空気入りタイヤに適用することが開示されている。

特許第４５８１１１６号公報

しかしながら、セルロース系微細繊維を含有するゴム組成物をコンベヤベルトに適用することは、これまでに開示されていない。

本発明の課題は、優れた強度を有するコンベヤベルトをもたらすことである。

本発明は、ゴム層を備えたベルト本体を有するコンベヤベルトであって、前記ゴム層は、セルロース系微細繊維を含有する。

本発明によれば、優れた強度を有するコンベヤベルトをもたらすことができる。

実施形態１に係るコンベヤベルトのベルト本体１の断面図である。 実施形態２に係る急傾斜搬送用コンベヤベルトのベルト構造体２の斜視図である。

以下、実施形態について詳細に説明する。

［実施形態１］
（コンベヤベルト）
実施形態１のコンベヤベルトＶは、ベルト本体１を備える。ベルト本体１は、図１に示すように、芯体層１１と、この芯体層１１の両面に積層された表カバーゴム層（ゴム層）１２と裏カバーゴム層（ゴム層）１３とを備えたものである。

芯体層１１は、搬送物や走行抵抗によってベルトにかかる張力を担うものである。具体的には例えば、図１に示すような帆布１１ａと接着ゴム１１ｃとからなるものや、図示していないが、スチールコード１１ｂと接着ゴム１１ｃとからなるものが挙げられる。帆布としては、ポリエステル繊維、ナイロン（ポリアミド）繊維、アラミド繊維等が使用される。そして、帆布を使用する場合にはＲＦＬ（レゾルシン・ホルマリン・ラテックス）等で接着処理を行う。また、スチールコードを使用する場合には該スチールコードをメッキ等で処理する。その後、帆布１１ａの両面、又はスチールコード１１ｂの配置間及び両面に介在させる接着ゴム１１ｃとともに芯体層１１として前記表カバーゴム層１２及び前記裏カバーゴム層１３に加硫接着される。

カバーゴム層１２，１３は、ゴム成分に種々の配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物が加熱及び加圧されて架橋剤により架橋したゴム組成物で形成されている。そして、表カバーゴム層１２及び裏カバーゴム層１３を形成するゴム組成物は、セルロース系微細繊維１４を含有する。このようにセルロース系微細繊維１４を含有することにより、コンベヤベルトＶに優れた強度が付与される。

ゴム成分としては、例えば、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリル・ブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＥＰＲ（エチレン・プロピレンゴム）等が挙げられる。ゴム成分は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。

セルロース系微細繊維１４は、植物繊維を細かくほぐすことで得られる植物細胞壁の骨格成分で構成されたセルロース微細繊維を由来とする繊維材料である。セルロース系微細繊維１４の原料植物としては、例えば、木材、竹、稲（稲わら）、じゃがいも、サトウキビ（バガス）、水草、海藻等が挙げられる。これらのうち木材が好ましい。

セルロース系微細繊維１４は、セルロース微細繊維自体であっても、また、疎水化処理された疎水化セルロース微細繊維であっても、どちらでもよい。また、セルロース系微細繊維１４として、セルロース微細繊維自体と疎水化セルロース微細繊維とを併用してもよい。分散性の観点からは、セルロース系微細繊維１４は、疎水化セルロース微細繊維を含むことが好ましい。疎水化セルロース微細繊維としては、セルロースの水酸基の一部又は全部が疎水性基に置換されたセルロース微細繊維、及び表面処理剤によって疎水化表面処理されたセルロース微細繊維が挙げられる。

セルロースの水酸基の一部又は全部が疎水性基に置換されたセルロース微細繊維を得るための疎水化としては、例えば、エステル化（アシル化）（アルキルエステル化、複合エステル化、β−ケトエステル化など）、アルキル化、トシル化、エポキシ化、アリール化等が挙げられる。これらのうちエステル化が好ましい。具体的には、エステル化された疎水化セルロース微細繊維は、セルロースの水酸基の一部又は全部が、酢酸、無水酢酸、プロピオン酸、酪酸等のカルボン酸、若しくは、そのハロゲン化物（特に塩化物）によりアシル化されたセルロース微細繊維である。表面処理剤によって疎水化表面処理されたセルロース微細繊維を得るための表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤等が挙げられる。

セルロース系微細繊維１４は、コンベヤベルトＶの強度向上の観点から、繊維径の分布が広い方が好ましい。セルロース系微細繊維１４の繊維径の分布範囲は、コンベヤベルトＶの強度向上の観点から、３〜５００ｎｍを含むことが好ましい。

カバーゴム層１２，１３を形成するゴム組成物に含まれたセルロース系微細繊維１４の平均繊維径は、コンベヤベルトＶの強度向上の観点から、１０ｎｍ以上で且つ２００ｎｍ以下が好ましい。

セルロース系微細繊維１４の繊維径の分布は、カバーゴム層１２，１３を形成するゴム組成物の試料を凍結粉砕した後、その断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察すると共に、５０本のセルロース系微細繊維１４を任意に選択して繊維径を測定し、その測定結果に基づいて求められる。また、セルロース系微細繊維１４の平均繊維径は、その任意に選択した５０本のセルロース系微細繊維１４の繊維径の数平均として求められる。

セルロース系微細繊維１４は、機械的解繊手段によって製造された高アスペクト比のものであっても、また、化学的解繊手段によって製造されたものであっても、どちらでもよい。また、セルロース系微細繊維として、機械的解繊手段によって製造されたものと化学的解繊手段によって製造されたものとを併用してもよい。機械的解繊手段に用いる解繊装置としては、例えば、二軸混練機などの混練機、高圧ホモジナイザー、グラインダー、ビーズミル等が挙げられる。化学的解繊手段に用いる処理としては、例えば、酸加水分解処理等が挙げられる。

カバーゴム層１２，１３を形成するゴム組成物におけるセルロース系微細繊維１４の配向方向は、ベルト幅方向であっても、また、ベルト長さ方向であっても、どちらでもよい。

カバーゴム層１２，１３を形成するゴム組成物におけるセルロース系微細繊維１４の含有量は、コンベヤベルトＶの強度向上の観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上、更に好ましくは５質量部以上であり、また、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、更に好ましくは１０質量部以下である。

カバーゴム層１２，１３を形成するゴム組成物に配合される配合剤としては、補強剤、オイル、加工助剤、加硫促進助剤、老化防止剤、加硫促進剤、架橋剤等が挙げられる。

補強剤としては、例えば、カーボンブラックやシリカが挙げられる。カーボンブラックでは、例えば、チャネルブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、Ｎ−３３９、ＨＡＦ、Ｎ−３５１、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＥＣＦ、Ｎ−２３４などのファーネスブラック；ＦＴ、ＭＴなどのサーマルブラック；アセチレンブラック等が挙げられる。補強剤は、単一種で構成されていても、また、複数種で構成されていても、どちらでもよい。

例えば、ゴム製品には補強剤としてカーボンブラックを添加することが一般的であるが、実施形態１に係るコンベヤベルトＶによれば、カバーゴム層１２，１３がセルロース系微細繊維１４を含むことにより、カバーゴム層１２，１３の強度が向上するため、カバーゴム層１２，１３へのカーボンブラックの添加量を大幅に低減するか、又は全く添加しない構成とすることができる。

従って、カバーゴム層１２，１３を形成するゴム組成物は、補強剤としてカーボンブラックを含有している構成であってもよいが、その場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは５質量部以上であり、また、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下である。カーボンブラックの含有量は、セルロース系微細繊維の含有量と同一又はそれよりも多いことが好ましい。カーボンブラックの含有量のセルロース系微細繊維の含有量に対する比（カーボンブラックの含有量／セルロース系微細繊維の含有量）は、好ましくは１以上、より好ましくは５以上であり、また、好ましくは５０以下、より好ましくは４０以下である。

一方、カバーゴム層１２，１３を形成するゴム組成物は、補強剤としてカーボンブラックを含有していない構成であってもよい。その場合、セルロース系微細繊維の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して１０質量部以上であることが好ましい。

オイルとしては、例えば、石油系軟化剤、パラフィンワックスなどの鉱物油系オイル、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落下生油、木ろう、ロジン、パインオイルなどの植物油系オイル等が挙げられる。オイルは、単一種で構成されていても、また、複数種で構成されていても、どちらでもよい。オイルの含有量は、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば５〜２０質量部である。

加工助剤としては、例えば、ステアリン酸、ポリエチレンワックス、脂肪酸の金属塩等が挙げられる。加工助剤は、単一種で構成されていても、また、複数種で構成されていても、どちらでもよい。加工助剤の含有量は、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば０．５〜４質量部である。

加硫促進助剤としては、例えば、酸化亜鉛（亜鉛華）や酸化マグネシウムなどの金属酸化物、金属炭酸塩、脂肪酸及びその誘導体等が挙げられる。加硫促進助剤は、単一種で構成されていても、また、複数種で構成されていても、どちらでもよい。加硫促進助剤の含有量は、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば３〜１５質量部である。

加硫促進剤としては、例えば、チアゾール系（例えばＭＢＴ、ＭＢＴＳなど）、チウラム系（例えばＴＴ、ＴＲＡなど）、スルフェンアミド系（例えばＣＺなど）、ジチオカルバミン酸塩系（例えばＢＺ−Ｐなど）のもの等が挙げられる。加硫促進剤は、単一種で構成されていても、また、複数種で構成されていても、どちらでもよい。加硫促進剤の含有量は、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば０．５〜５質量部である。

架橋剤としては、硫黄及び有機過酸化物が挙げられる。架橋剤として、硫黄が配合されていてもよく、また、有機過酸化物が配合されていてもよく、更には、それらの両方が併用されていてもよい。架橋剤の配合量は、硫黄の場合、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば１〜５質量部であり、有機過酸化物の場合、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば１〜５質量部である。

以上の構成の本実施形態１に係るコンベヤベルトＶによれば、カバーゴム層１２，１３を形成するゴム組成物がセルロース系微細繊維１４を含有することにより、コンベヤベルトＶに優れた強度を付与することができる。

カバーゴム層１２，１３の強度は、カバーゴム層１２，１３中のセルロース系微細繊維１４の含有量により制御することができるため、その含有量を調節することにより、所望の強度をコンベヤベルトＶに付与することができる。

また、カバーゴム層１２，１３の耐摩耗性を向上させることができる。その耐摩耗性は、ＪＩＳ Ｋ ６２５４ ＤＩＮ摩耗試験に基づいた摩耗量で、好ましくは２００ｍｍ^３以下、より好ましくは１５０ｍｍ^３以下、更に好ましくは１００ｍｍ^３以下である。

更に、セルロース系微細繊維１４は、従来の補強剤であるカーボンブラックやシリカに比べての比重が軽いため、本実施形態１に係るコンベヤベルトＶのカバーゴム層１２，１３は、従来のものよりも比重が軽い。従ってコンベヤベルトを軽量化することができる。なお、カバーゴム層１２，１３の比重は、好ましくは１．１ｇ／ｃｍ^３以下である。

また、セルロース系微細繊維１４を含有することにより、従来の補強剤であるカーボンブラックやシリカ等の無機フィラーに比べ、カバーゴム層１２，１３の弾性率が大幅に向上する。従って、補強剤の添加量を低減しても、同一性能のカバーゴム層１２，１３を得られることから、コンベヤベルトＶの薄肉化が可能となる。なお、カバーゴム層１２，１３の弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ６３９４に基づく貯蔵弾性率Ｅ’（ＭＰａ）で、好ましくは３ＭＰａ以上であり、好ましくは３０ＭＰａ以下である。

また、セルロース系微細繊維１４を含有するカバーゴム層１２，１３は、損失正接ｔａｎδが小さくなるため、走行抵抗が小さくなる。なお、カバーゴム層１２，１３の、ＪＩＳ Ｋ ６３９４に基づいて得られる損失正接ｔａｎδは、雰囲気温度２０℃において好ましくは０．１以下である。

このように、セルロース系微細繊維１４を含有するカバーゴム層１２，１３を備えたコンベヤベルトＶでは、コンベヤベルトの軽量化、薄肉化及び走行抵抗の低減が可能となることから、コンベヤベルトの低消費電力化・省エネ化が可能となる。

また、補強剤として、セルロース系微細繊維１４を用いることにより、従来の補強剤に比べ、その添加量を削減できることから、コンベヤベルトＶの加工性の悪化を抑制することができる。また、従来のコンベヤベルトでは、補強のため補強布を適用することが通常であるが、本実施形態１に係るコンベヤベルトＶでは、補強布が不要となる。

（コンベヤベルトの製造方法）
次に、コンベヤベルトの製造過程について説明する。コンベヤベルトの製造工程は、芯体層形成工程、カバーゴム層形成工程、加硫工程とを備える。

＜芯体層形成工程＞
ロール状に巻かれた帯状の帆布を、端から順次引き出しつつ接着用のゴムを塗布または浸潤、或いはＲＦＬ（レゾルシン・ホルマリン・ラテックス）処理を行ったのち、再びロール状に巻き直す。

＜カバーゴム層形成工程＞
こうして、接着性を高める処理を行った帆布を芯体層１１として、未加硫のベルト成形体を形成する。具体的には、ロールから帆布を引き出しながら、帆布の表裏両面に未加硫のゴムシートを積層するとともに、幅方向両端に未加硫の耳ゴム材料を取り付け、両耳部の余剰部分をカットすることによって、所定の幅と厚みとを備えた未加硫のベルト成形体を得る。こうして形成された未加硫のベルト成形体を順次ドラムに巻き取る。通常、未加硫のゴムシートは、搬送面側に位置するものを非搬送面に位置するものに比べて厚みを厚くしている。

−未架橋ゴムシート１２’，１３’−
カバーゴム層１２，１３に用いられる未架橋のゴムシートは以下のように作製する。すなわち、ゴム成分に各種のゴム配合剤を配合し、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機で混練し、得られた未架橋ゴム組成物をカレンダー成形等によってシート状に成形して未架橋ゴムシート１２’，１３’を作製する。

そして、本実施形態では、カバーゴム層１２，１３のゴム組成物中又はそれらの表面に、予めセルロース系微細繊維１４を含有させている。なお、セルロース系微細繊維１４は、カバーゴム層１２，１３両方に含有させてもよいし、いずれか一方の層にのみセルロース系微細繊維１４を含有させてもよい。

カバーゴム層１２，１３の表面にセルロース系微細繊維１４を含有させる具体的方法としては、前記カバーゴム層用のゴム組成物を作製する際、ゴム組成物にセルロース系微細繊維１４を混練りしておく方法や、セルロース系微細繊維１４を含有しないゴム組成物を用いて芯体層１１の上下にカバーゴム層１２，１３を積層して未加硫のベルト成形体１’を成形した後、該カバーゴム層１２，１３の表面にセルロース系微細繊維１４を付着させる方法が挙げられる。

ゴム組成物にセルロース系微細繊維１４を混練りしておく場合には、以下の方法で行う。

まず、素練りしているゴム成分にセルロース系微細繊維１４を投入して混練することにより分散させる。

ここで、ゴム成分へのセルロース系微細繊維１４の分散方法としては、例えば、セルロース系微細繊維１４を水に分散させた分散体（ゲル）を、オープンロールで素練りしているゴム成分に投入し、それらを混練しながら水分を気化させる方法、セルロース系微細繊維１４を水に分散させた分散体（ゲル）とゴムラテックスとを混合して水分を気化させて得られたセルロース系微細繊維／ゴムのマスターバッチを、素練りしているゴム成分に投入する方法、疎水化したセルロース系微細繊維１４を溶剤に分散させた分散液とゴム成分を溶剤に溶解させた溶液を混合して溶剤を気化させて得られたセルロース系微細繊維／ゴムのマスターバッチを、素練りしているゴム成分に投入する方法、セルロース系微細繊維１４を水に分散させた分散体（ゲル）を凍結乾燥させて粉砕したものを、素練りしているゴム成分に投入する方法、疎水化したセルロース系微細繊維１４を素練りしているゴム成分に投入する方法等が挙げられる。

なお、このような分散体（ゲル）又はマスターバッチに、さらに界面活性剤を添加してもよい。これにより、セルロース系微細繊維１４とゴム成分との相溶性が向上する。

次いで、ゴム成分とセルロース系微細繊維１４とを混練しながら、各種の配合剤を投入して混練を継続する。

そして、得られたゴム組成物をカレンダー成形等によってシート状に成形してゴムシート１２’，１３’を作製する。

このように、セルロース系微細繊維１４をゴム組成物の配合時に混練りする場合には、コンベヤベルトＶの強度向上の観点から、該ゴム組成物中のセルロース系微細繊維１４の割合が１〜２５質量％となるように混練りし、カバーゴム層の表面、内部ともにセルロース系微細繊維１４が含有されるようにすることが好ましい。

次に、カバーゴム層１２，１３の表面にセルロース系微細繊維１４を付着させる方法としては、該セルロース系微細繊維１４を物理的に塗布する方法や、静電気を利用して付着させる方法などによって行うことができる。この場合には、コンベヤベルトＶの強度向上の観点から、カバーゴム層の単位表面積当たりに、セルロース系微細繊維１４の付着量が１〜３００ｇ／ｍ^２となるように付着させることが好ましい。

＜加硫工程＞
加硫工程において、未加硫のベルト成形体を加硫してコンベヤベルトＶを形成する。加硫工程で用いられる加硫機は、上下一対の熱盤を備え、これらの間に未加硫のベルト成形体を仕込んでプレスし、熱と圧力とを一定時間加えて加硫することにより、所望の幅と厚みを有するコンベヤベルトＶを形成する。例えば、１５０℃〜１６０℃の温度で２０ｋｇ／ｃｍ^２の面圧を１５分〜２０分間かけて加硫を行なう。

［実施形態２］
以下、本発明に係る他の実施形態について詳述する。なお、これらの実施形態の説明において、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

（急傾斜搬送用コンベヤベルト）
図２に示すように、本実施形態に係る急傾斜搬送用コンベヤベルトＶ’は、ベルト構造体２を備える。このベルト構造体２は、ベルト本体１と、ベルト本体１上の両側縁部近傍に立設された平面視波形状の一対の波桟２２と、これら一対の波桟２２の間に所定間隔でベルト本体１の周方向に設けられた多数の横桟２３とを有している。

急傾斜搬送用コンベヤベルトＶ’は、例えば、砂、土砂、砕石、塊状物等の搬送物を低い場所から高い場所に搬送する手段として用いることができる。この場合、搬送物は、ベルト本体１と、両側の波桟２２と、隣接する２つの横桟２３とに囲まれた部分からなるボックスに積載される。なお、上記では横桟２３は傾斜して設けたが、搬送物の態様により横桟２３はベルト本体１に対して直角に形成してもよい。

波桟２２は、主に搬送物の側部への脱落を防止するためのものである。また、波桟２２は、平面視波形状に屈曲形成されているため、大きな横剛性を有するから、重い搬送物を積載した場合であっても、側部からの脱落を効果的に防止できる。また、横桟２３は、主に搬送物が下方へずり落ちるのを防止するためのものである。

波桟２２及び横桟２３は、ゴム層２２ａ及びゴム層２３ａをそれぞれ有する。当該ゴム層２２ａ，２３ａは、ベルト本体１のカバーゴム層１２，１３と同様のゴム成分と配合剤とを含有するゴム組成物により形成される。また、波桟２２、横桟２３は、ゴム層２２ａ，２３ａに積層される芯体層２２ｂ，２３ｂを備える構成としてもよいし、芯体層２２ｂ，２３ｂを備えないゴム層２２ａ，２３ａのみの構成としてもよい。芯体層２２ｂ，２３ｂは、上述の芯体層１１と同様の構成とすることができる。

波桟２２及び横桟２３は、ベルト本体１のカバーゴム層１２，１３と同様に、セルロース系微細繊維１４を含有することができる。本実施形態に係る急傾斜搬送用コンベヤベルトＶ’においては、ベルト本体１、波桟２２及び横桟２３のうち少なくとも１つの部材に備えられたゴム層が、セルロース系微細繊維１４を含有する。

本実施形態２に係る急傾斜搬送用コンベヤベルトＶ’によれば、カバーゴム層１２，１３、及びゴム層２２ａ，２３ａがセルロース系微細繊維１４を含有することにより、コンベヤベルトに優れた強度を付与することができる。

セルロース系微細繊維１４を含有するゴム層１２，１３，２２ａ，２３ａを用いることにより、ゴム層の破断伸びは従来のものより増加する。また、一般的に高強度のゴム製品では、破断伸びは低減するが、セルロース系微細繊維１４を含有するゴム層１２，１３，２２ａ，２３ａは、強度に優れると共に加工性にも優れる。なお、ゴム層１２，１３，２２ａ，２３ａの破断伸びは、好ましくは４５０％以上である。

また、セルロース系微細繊維１４を含有するゴム層１２，１３，２２ａ，２３ａを用いることにより、ゴム層の耐屈曲疲労性が向上し、コンベヤベルトＶ’の耐久性が向上する。ゴム層１２，１３，２２ａ，２３ａの耐屈曲疲労性は、ＪＩＳ Ｋ ６２６０に基づく５００００回屈曲時の亀裂長さ（ｍｍ）で、好ましくは２５ｍｍ以下である。

（急傾斜搬送用コンベヤベルトの製造方法）
波桟２２及び横桟２３のゴム層２２ａ，２３ａは、実施形態１に係るカバーゴム層１２，１３と同様の方法により作製することができる。また、波桟２２又は横桟２３のゴム層２２ａ，２３ａに、セルロース系微細繊維１４を含有させる方法も上述の通りである。

芯体層２２ｂ，２３ｂを設ける場合には、上述のごとくベルト成形体を製造し、加圧加硫の後、成形体を波桟２２又は横桟２３のサイズに裁断する。なお、波桟２２を加圧加硫する際には、波形状の熱盤を備えた加硫機を用いて加圧加硫を行う。芯体層２２ｂ，２３ｂを設けない場合には、ゴム層２２ａ，２３ａのみのベルト成形体を製造し、上述のごとく加圧加硫を行う。

［コンベヤベルトのベルト本体について］
実施例１〜５及び比較例１として、実施形態１に係るコンベヤベルトＶ及び実施形態２に係る急傾斜搬送用コンベヤベルトＶ’のベルト本体１のカバーゴム層１２，１３に使用されるゴムシートを作製した。ゴムシートの配合及び各種試験結果を表１に示す。

（実施例１）
−セルロース分散ゲル−
水に粉末セルロース（商品名：ＫＣフロック Ｗ−５０ＧＫ、日本製紙社製）を分散させた分散液を調製し、高圧ホモジナイザーを用い、その分散液同士を衝突させて粉末セルロースをセルロース微細繊維に解繊して、水にセルロース微細繊維が分散したゲル（以下、「セルロース分散ゲル」という）を得た。従って、セルロース微細繊維は、機械的解繊手段によって製造され、また、疎水化処理されていないものである。

−ゴムシート−
表１に示すように、ゴムシートは、ＮＢＲゴム（品番：Ｎ２３０Ｓ、ＪＳＲ株式会社製）１００質量部を神戸製鋼社製ミクストロンＢＢ１８０にて混練し、そこへ、前記セルロース分散ゲルをセルロース微細繊維の含有量が１質量部となるように添加した後、さらに混練して水分を蒸発させた。そして、補強剤としてカーボンブラックＨＡＦ（品番：シースト３、東海カーボン株式会社製）１０質量部、オイルとしてＤＢＰ（品番：ＤＢＰ、ミヤコ化学株式会社製）７質量部を添加し、さらに混練させた。最後に加工助剤としてのステアリン酸（品番：ビーズ ステアリン酸 つばき、サンユインダストリアル株式会社製）２質量部、加硫促進助剤としての酸化亜鉛ＩＩＩ種（品番：亜鉛華３号Ａ、三井金属鉱業株式会社製）５質量部、老化防止剤（品番：ノクラック６Ｃ・ノクラック２２４・サンノック・ノクラックＡＷ−Ｎ、大内振興化学株式会社製）３質量部、及び、加硫促進剤（品番：ノクセラーＮＳ−Ｆ、大内振興化学株式会社製）１．７質量部を投入し、バンバリーミキサーにて混練した。混練後のゴムはＴＳＲにてシート状にした後、ミルブレンダーにて架橋剤としての硫黄（品番：セイミＯＴ、ゴム工業資材株式会社製）２．５質量部を投入してゴムシート（厚さ１０ｍｍ）とした。

（実施例２〜５及び比較例１）
表１に示すように、実施例２〜５は、実施例１に比べ、それぞれセルロース微細繊維の配合量及び補強剤としてのカーボンブラックの配合量が異なる。特に実施例３〜５は、カーボンブラックを含有しない。また、比較例１は、セルロース微細繊維を含有しない。

［波桟について］
実施例６〜１０及び比較例２として、実施形態２に係る波桟２２のゴム層２２ａとして使用されるゴムシートを作製した。ゴムシートの配合及び各種試験結果を表２に示す。

（実施例６）
表２に示すように、ゴム成分として、ＮＲゴム（品番：ＳＶＲ−Ｌ、株式会社三富商店製）及び再生ゴム（品番：ＴＹＲＥＣ−Ｔ−１、株式会社澤野商店製）を用いた点を除いて、実施例１と同様の方法によりゴムシートを製造した。

（実施例７〜１０及び比較例２）
表２に示すように、実施例７〜１０は、実施例６に比べ、それぞれセルロース微細繊維の配合量及び補強剤としてのカーボンブラックの配合量が異なる。特に実施例８〜１０は、カーボンブラックを含有しない。また、比較例２は、セルロース微細繊維を含有しない。

［横桟について］
実施例１１〜１５及び比較例３〜５として、実施形態２に係る横桟２３のゴム層２３ａとして使用されるゴムシートを作製した。ゴムシートの配合及び各種試験結果を表３に示す。

（実施例１１）
ゴム成分として、ＳＢＲゴム（品番：ＳＢＲ１７１２、ＪＳＲ株式会社製）及びＮＲゴム（品番：ＳＶＲ−Ｌ、株式会社三富商店製）を用いた点を除いて、実施例１と同様の方法によりゴムシートを製造した。

（実施例１２〜１５及び比較例３〜５）
表３に示すように、実施例１２〜１５は、実施例１１に比べ、それぞれセルロース微細繊維の配合量及び補強剤としてのカーボンブラックの配合量が異なる。特に実施例１３〜１５は、カーボンブラックを含有しない。また、比較例３〜５は、セルロース微細繊維を含有せず、比較例３はカーボンブラックのみ、比較例４はセルロース微細繊維の代わりにナイロン短繊維を含むと共にカーボンブラックを含まず、比較例５はナイロン短繊維及びカーボンブラック共に含む構成とした。

＜試験評価方法＞
（平均繊維径・繊維径分布）
実施例２について、架橋させたゴムシートの試料を凍結粉砕した後、その断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察すると共に、５０本の繊維を任意に選択して繊維径を測定し、その数平均を求めて平均繊維径とした。

また、実施例２のゴムシートの試料について、５０本のセルロース微細繊維のうち繊維径の最大値及び最小値を求めた。

（比重）
比重は、ＪＩＳ Ｋ ６２６８に基づいて密度Ｄ（ｇ／ｃｍ^３）を測定することにより求めた。実施例１〜５は比較例１のゴムシートについて得られた測定値を１００として、その相対値により評価した。同様に、実施例６〜１０は比較例２、実施例１１〜１５及び比較例４，５は比較例３のゴムシートについて得られた測定値を１００として、その相対値により各々評価した。

（省エネ性）
省エネ性は、ＪＩＳ Ｋ ６３９４に基づいて損失正接ｔａｎδを測定することにより求めた。試験機として、株式会社レオロジー製「ＦＴ−レオスペクトラＤＶＥ−Ｖ４」を使用した。試験条件は、周波数１．０Ｈｚ，温度２５℃，サンプル厚さ２．０ｍｍ，サンプル長さ８．００ｍｍ、サンプル幅５ｍｍとした。損失正接ｔａｎδの測定値は、長さに対するサンプル歪み量を０．１〜１０％の範囲で測定したときの最大値とした。実施例１〜５は比較例１のゴムシートについて得られた測定値の逆数（１／ｔａｎδ）を１００として、１／ｔａｎδの相対値により評価した。同様に、実施例６〜１０は比較例２、実施例１１〜１５及び比較例４，５は比較例３のゴムシートについて得られた１／ｔａｎδを１００として、その相対値により各々評価した。

（弾性率）
弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ６３９４に基づいて貯蔵弾性率Ｅ’（ＭＰａ）を測定することにより求めた。実施例１〜５は比較例１のゴムシートについて得られた測定値を１００として、その相対値により評価した。同様に、実施例６〜１０は比較例２、実施例１１〜１５及び比較例４，５は比較例３のゴムシートについて得られた測定値を１００として、その相対値により各々評価した。

（耐候性）
耐候性は、ＪＩＳ Ｋ ６２５９に基づいて亀裂状態観察を行った。ゴムシート表面の所定倍率の光学顕微鏡写真について、撮影範囲のゴムシート表面全体のクラックの数をカウントした。実施例１〜５は比較例１のゴムシートについて得られた測定値を１００として、その相対値により評価した。同様に、実施例６〜１０は比較例２、実施例１１〜１５及び比較例４，５は比較例３のゴムシートについて得られた測定値を１００として、その相対値により各々評価した。

（耐摩耗性）
耐摩耗性の試験は、ＪＩＳ Ｋ ６２６４（１９９３）「加硫ゴムの摩耗試験方法」に準拠した。試験機として、ＫＡＲＬ ＦＲＡＮＫ ＧＭＢＨ製 ＤＩＮ摩耗試験機「Ｔｙｐｅ５８４ｃ」（商品名）を使用した。試験片は直径１６ｍｍ、厚さ６．０ｍｍとした。なお、実施例１〜５は比較例１のゴムシートについて得られた測定値を１００として、その相対値により評価した。同様に、実施例６〜１０は比較例２、実施例１１〜１５及び比較例４，５は比較例３のゴムシートについて得られた測定値を１００として、その相対値により各々評価した。

（耐クラック性）
耐クラック性は、ＪＩＳ Ｋ ６２６０に基づいてデマッチャ式における亀裂発生時回数を測定することにより求めた。実施例１〜５は比較例１のゴムシートについて得られた測定値を１００として、その相対値により評価した。同様に、実施例６〜１０は比較例２、実施例１１〜１５及び比較例４，５は比較例３のゴムシートについて得られた測定値を１００として、その相対値により各々評価した。

（耐衝撃性（チップカット性））
耐衝撃性（チップカット性）は、以下の方法により測定した。すなわち、１面の１片が４５ｍｍの正三角形からなる鉄製の六面体の各面に径５ｍｍの鉄製焼き入れピン３本を埋め込んだ針山ブロックを、内径が１５５ｍｍ、高さ１７７ｍｍの円筒状鉄製容器内面に、成形枠を使用して架橋成形し、予め質量を測定した１２０ｍｍ×８２ｍｍ×５ｍｍ（厚み）のサンプルゴムを６枚ドラム内に固定する。その後ドラムに１００Ｖ×２００Ｗの赤外線ランプを用いてドラム内温を約７０℃に保持して７日間、３６ｒｐｍの速度で回転させたのち、針山ブロックを取り出し、サンプルゴムをドラムから外して付着しているゴム屑を完全に除去してその質量を測定し、比重から体積に換算し下記の式（１）にて体積変化率を求めた。実施例１〜５は比較例１のゴムシートについて得られた測定値を１００として、その相対値により評価した。同様に、実施例６〜１０は比較例２、実施例１１〜１５及び比較例４，５は比較例３のゴムシートについて得られた測定値を１００として、その相対値により各々評価した。
｛（前体積−後体積）÷（前体積）｝×１００ …（１）

（破断伸び）
破断伸びは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に基づいてＥｂ（％）を測定することにより求めた。実施例１１〜１５及び比較例４，５は比較例３のゴムシートについて得られた測定値を１００として、その相対値により評価した。

（耐屈曲疲労性）
耐屈曲疲労性は、ＪＩＳ Ｋ ６２６０に基づいてデマッチャ式における５００００回屈曲時の亀裂長さ（ｍｍ）を測定することにより求めた。実施例１１〜１５及び比較例４，５は比較例３のゴムシートについて得られた測定値の逆数を１００として、その測定値の逆数の相対値により評価した。

＜試験評価結果＞
［コンベヤベルトのベルト本体について］
表１によれば、実施例２のゴムシートについて、セルロース微細繊維の平均繊維径は９０ｎｍであった。また、実施例２のゴムシートについて、セルロース微細繊維の繊維径の最小値及び最大値は、それぞれ３ｎｍ及び１５０ｎｍであった。

表１によれば、実施例１〜５のゴムシートでは、比較例１に比べ、比重が軽くなっているため、軽量化することができる。

また、省エネ性は、比較例１に比べ、実施例１〜５のゴムシートでは向上が見られる。特に、実施例１〜５を比較すると、セルロース微細繊維の含有量が増加するに従い、省エネ性にも向上が見られる。

また、弾性率は、比較例１に比べ、実施例１〜５のゴムシートでは向上しており、特に実施例１〜５を比較すると、セルロース微細繊維の含有量が増加するに従い、弾性率は大幅に向上している。

さらに、耐候性は、比較例１に比べ、実施例１〜５のゴムシートではクラックの発生が抑えられていることが判る。特に、実施例１〜５を比較すると、カーボンブラックを含有する実施例１，２に比べて、カーボンブラックを含有しない実施例３〜５は、大幅に耐候性が向上していることが判る。

耐摩耗性は、比較例１に比べ、実施例１〜５のゴムシートでは向上していることが判る。

耐クラック性は、比較例１に比べ、実施例１〜５のゴムシートでは大幅に向上していることが判る。特に、実施例１〜５を比較すると、カーボンブラックを含有する実施例１，２に比べて、カーボンブラックを含有しない実施例３〜５は、大きく耐クラック性が向上していることが判る。

耐衝撃性は、比較例１に比べ、実施例１〜５のゴムシートでは大幅に向上していることが判る。特に、実施例１〜５を比較すると、カーボンブラックを含有する実施例１，２に比べて、カーボンブラックを含有しない実施例３〜５は、大きく耐衝撃性が向上していることが判る。

［波桟について］
表２によれば、実施例６〜１０のゴムシートでは、比較例２に比べ、比重が軽くなっているため、軽量化することができる。

また、省エネ性は、比較例２に比べ、実施例６〜１０のゴムシートでは向上が見られる。

また、弾性率は、比較例２に比べ、実施例６〜１０のゴムシートでは向上しており、特に実施例６〜１０を比較すると、セルロース微細繊維の含有量が増加するに従い、弾性率は大幅に向上している。

さらに、耐候性は、比較例２に比べ、実施例６〜１０のゴムシートではクラックの発生が抑えられていることが判る。特に、実施例６〜１０を比較すると、カーボンブラックを含有する実施例６，７に比べて、カーボンブラックを含有しない実施例８〜１０は、大幅に耐候性が向上していることが判る。

耐摩耗性は、比較例２に比べ、実施例６〜１０のゴムシートでは向上していることが判る。また、実施例６〜１０を比較すると、セルロース微細繊維の含有量が増加するに従い、耐摩耗性は向上している。

耐クラック性は、比較例２に比べ、実施例６〜１０のゴムシートでは大幅に向上していることが判る。特に、実施例６〜１０を比較すると、カーボンブラックを含有する実施例６，７に比べて、カーボンブラックを含有しない実施例８〜１０は、大きく耐クラック性が向上していることが判る。

耐衝撃性は、比較例２に比べ、実施例６〜１０のゴムシートでは大幅に向上していることが判る。特に、実施例６〜１０を比較すると、カーボンブラックを含有する実施例６，７に比べて、カーボンブラックを含有しない実施例８〜１０は、大きく耐衝撃性が向上していることが判る。

［横桟について］
表３によれば、実施例１１〜１５のゴムシートでは、比較例３に比べ、比重が軽くなっているため、軽量化することができる。

また、省エネ性は、比較例３に比べ、実施例１１〜１５のゴムシートでは向上が見られる。特に、実施例１１〜１５を比較すると、セルロース微細繊維の含有量が増加するに従い、省エネ性にも向上が見られる。

また、弾性率は、比較例３に比べ、実施例１１〜１５のゴムシートでは向上しており、特に実施例１１〜１５を比較すると、セルロース微細繊維の含有量が増加するに従い、弾性率は大幅に向上している。

さらに、耐候性は、比較例３に比べ、実施例１１〜１５のゴムシートではクラックの発生が抑えられていることが判る。特に、実施例１１〜１５を比較すると、カーボンブラックを含有する実施例１１，１２に比べて、カーボンブラックを含有しない実施例１３〜１５は、大幅に耐候性が向上していることが判る。

耐摩耗性は、比較例３に比べ、実施例１１〜１５のゴムシートでは向上していることが判る。また、実施例１１〜１５を比較すると、セルロース微細繊維の含有量が増加するに従い、耐摩耗性は向上している。

耐クラック性は、比較例３に比べ、実施例１１〜１５のゴムシートでは大幅に向上していることが判る。特に、実施例１１〜１５を比較すると、カーボンブラックを含有する実施例１１，１２に比べて、カーボンブラックを含有しない実施例１３〜１５は、大きく耐クラック性が向上していることが判る。

耐衝撃性は、比較例３に比べ、実施例１１〜１５のゴムシートでは大幅に向上していることが判る。特に、実施例１１〜１５を比較すると、カーボンブラックを含有する実施例１１，１２に比べて、カーボンブラックを含有しない実施例１３〜１５は、大きく耐衝撃性が向上していることが判る。

破断伸びは、比較例３に比べ、実施例１１〜１５のゴムシートでは増加していることが判る。また、実施例１１〜１５を比較すると、セルロース微細繊維の含有量が増加するに従い、破断伸びは増加していることが判る。

耐屈曲疲労性は、比較例３に比べ、実施例１１〜１５のゴムシートでは向上していることが判る。また、実施例１１〜１５を比較すると、セルロース微細繊維の含有量が増加するに従い、耐屈曲疲労性は向上していることが判る。

また、比較例４は、セルロース微細繊維及びカーボンブラックの代わりに、ナイロン短繊維のみを含有しているが、比重、耐摩耗性、耐クラック性、及び耐衝撃性で、実施例１１〜１５と同様に数値の改善が見られるが、破断伸び及び耐屈曲疲労性において比較例３よりも大幅に劣っていることが判る。

また、比較例５は、セルロース微細繊維の代わりに、カーボンブラック及びナイロン短繊維を含有しているが、耐摩耗性、耐クラック性、及び耐衝撃性で、実施例１１〜１５と同様に数値の改善が見られるが、比重において比較例３よりも劣っており、また、破断伸び及び耐屈曲疲労性においては比較例３よりも大幅に劣っていることが判る。

本発明はコンベヤベルトの技術分野において有用である。

Ｖ コンベヤベルト
Ｖ’ 急傾斜搬送用コンベヤベルト（コンベヤベルト）
１ ベルト本体
１２ 表カバーゴム層（ゴム層）
１３ 裏カバーゴム層（ゴム層）
２２ 波桟
２２ａ ゴム層
２３ 横桟
２３ａ ゴム層

Claims (4)

1. ゴム層を備えたベルト本体を有するコンベヤベルトであって、
   前記ゴム層は、セルロース系微細繊維を含有するコンベヤベルト。
2. 請求項１に記載されたコンベヤベルトにおいて、
   波桟と横桟とをさらに有し、
   前記波桟及び前記横桟のうち少なくとも一方は、セルロース系微細繊維を含有するゴム層を備えるコンベヤベルト。
3. 請求項１又は２に記載されたコンベヤベルトにおいて、
   前記セルロース系微細繊維の繊維径の分布範囲が３〜５００ｎｍを含むコンベヤベルト。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載されたコンベヤベルトにおいて、
   前記セルロース系微細繊維の含有量は、前記ゴム層のゴム成分１００質量部に対し、１〜２５質量部であるコンベヤベルト。

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