JPS60181143A - ゴムクロ−ラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、面１カット性および成型加工性を改良する
とともに製品が軽量化されたゴムクローラに関する。

建設用車輌、農制用トラクタ、戦車、雪上車などの主と
して不整地面を走行するゴムクローラにとくに要求され
る性能は地面に存在する突起物に接触することによって
起る弾性履帯ゴム材料の欠け′や傷に対する抵抗性およ
び耐摩耗性である。

しかし、従来使用されているゴムクローラはゴＡ　１−
、Ｉ旧の欠けや傷に対する抵抗性および耐摩耗性がよく
ないという欠点を有している。

そこで、ゴムクローラ用ゴム材料の耐カット性および耐
摩耗性を改良するために種々の試みがなされだが、耐カ
ット性や耐摩耗性（ピコ摩耗で評価）の改良が不充分で
あったり、かえってゴム組酸物のムーニー粘度が大きく
なったり成型法が複雑になったりしてゴム材料の成型性
が悪くなり満足のいくものではなかった。

すなわち、ゴム側斜の耐カット性および耐摩耗性を改良
するために、カーボンブラックの配合量を多くしたゴム
組成物を使用しても、耐カット性および耐摩耗性は改良
されるが充分ではなくかえって組成物のムーニー粘度が
高くな。り製品の重量も増加するという欠点があり、逆
にカーボンブラックの配合量を少くしたゴム組成物を使
用すると。

耐カット性および耐摩耗性が悪化するという欠点がある
。

また、ナイロンカットファイバーをゴｌ、に対して５〜
３’０ＰＨＲ添加する方法は、繊維を添加しないものに
比べて耐久性がある程度改良されるが。

ゴムとの結合が全くないカットファイバーを使用するた
めかカットファイバーの配向を接地面と垂直にして成型
する必要があり、成型加工性が著しく悪いものである。

この発明者らは、成型性に優れ、耐久性の良好なゴムク
ローラを得ることを目的として鋭意研究した結果、この
発明において使用する特定の強化ゴム組成物を配合し、
各成分を特定の割合で配合することによって得られるゴ
ム組成物をゴム材料と゛して使用することによって前記
目的が達成されることを見出しこの発明を完成した。

ノ′る熱可塑性ポリマーの微細な短繊維状物が分散して
おり、かつ該短繊維状物の界面において前記ポリマーと
加硫可能なゴムとがノボラック型７１合してなシ、かつ
下記（１）乃至６ｖ）の条件を満足するゴム組成物をゴ
ム側斜として使用することを特徴とするゴムクローラに
関するものである。

（１）前記熱可塑性ポリマーの量は全ゴム成分１００重
量部に対して１〜２０重量部であり。

（ｉｉ）　（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の天然ゴム及び
／又はポリイソプレン合計の割合が全ゴム成分に対して
６０〜１００重量％であり！ （ｉｉｉ）　カーボンブラックの量は全ゴム成分１００
重耽部に対して３０〜６０重量部であり。

ｈ）　加硫物のＪ工ＳＫ６ろＯ１Ａ形スプリング式かた
さ試験で測定したかたさが５５〜７５°である。

この発明のゴムクローラは９弾性層体用ゴム利料の耐力
′ツ性が良好で、引裂強さおよび耐摩耗性も大きく、シ
かも成型性が従来のものと比較して優れている。

る熱可塑性ポリマーの微細な短繊維状物が分散し。

ており、かつ該短繊維状物の界面において前記ポリマー
と加硫可能なゴムとがノボラック型フェノール樹脂を介
してグラフトしている強化ゴム組成物を配合することが
必要であり、これによってポリマーの繊維状物を配合す
るにも拘らず、成型性に優れるゴノ、組成物が製造でき
、この組成物を弾性履体用ゴム材料に使用して耐カット
の優れたゴムクローラを製造できる。

前記の加硫可能なゴムとしては、天然ゴム、ポリイソプ
レン、ブチルゴム、塩素化ブチルゴム。

臭素化ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、これらの
混合物を挙げることができる。これらのゴノ、の中でも
天然ゴムが好ましい。ゴムとして合成ゴノ、を使用する
場合には、粘着付与剤を配合したゴムを使用するのが好
ましい。前記の粘着付与剤としてはゴムとの相溶性に優
れており合成ゴムに月（７て粘着付力の効果を有する非
反応性ないしは極めて反応性の低い（すなわち、加熱に
よっては合成ゴムと実質的に反応しない）すべての粘着
付ｌｊ剤を使用することができ９例えば、り四ンインゲ
ン樹脂などのクマ［］ン樹脂、非反応性フェノール樹脂
などの非反応性フェノールホルムアルデヒド樹脂、アル
キルフェノールアセチレン系ＩＭ　脂、　テルペン・フ
ェノール樹脂、ポリテルペン樹脂、炭化水素系粘着化樹
脂やポリブテンなどの石油系炭化水素樹脂、樹脂酸亜鉛
などのロジン誘導体、これらの混合物を挙けることがで
きる。粘着付与剤は。

ゴム１００重量部に対して０．５〜２０重敏部、特に０
．５〜１０重量部の割合で配合するのが好ましい。

前記の熱可塑性ポリマーの微細な短繊維状物６；Ｉ：　
。

融点が１９０〜２３５°Ｃ１好ましくは１９０〜２２５
°Ｃ２特に好ましくは２００〜２２０°Ｃの、ナイロン
６、ナイロン６１０．ナイロン１２．ナイロン６１１、
ナイロン６１２などのナイロン、ポリ−、ブタメチレン
尿素、ポリウンデカメチレン尿素なしくはナイロンから
形成されており、平均径が０．０５〜０．８μであり１
円形状断面で、繊維長が１０μ以上でかつその９０重量
％以−Ｌが１０００μ以下の微細な短繊維状の形態で加
硫６■能なゴム中に分散している。

マーと加硫可能なゴムとがノボラック型フェノール樹脂
（以下単にノボラックと略記することもある）を介して
グラフトしている。

前記のノボラックとは、それ自体公知の触媒。

例えば硫酸、塩酸、リン酸、シュウ酸などの酸を触媒と
して、フェノール、ビスフェノール類などのフェノール
類とホルムアルデヒド（パラホルム′）′ルデヒドでも
よい）とを縮合反応させることによって得られる可溶円
融の樹脂およびその変形物（変性物）である。ノボラッ
クとして９例えば。

ノボラック型フェノールホルムアルデヒド初期縮ｒＦ　
′Ｉ’ｌｌ）　＋　ノボラック型ラクタム−ビスフェノ
ールＦ−ホルムアルデヒド初期縮合物、ノボラック型ス
ヂレノ化フェノール−フェノール−ホルムアルデヒド初
期縮合物などを好適に使用できる。

この発明においてＩ／ｉ：使用する強化ゴム組成物の微
細な短繊維状物の強度が太きく、シかも該短繊維状物の
界面において前記熱可塑性ポリマーと加硫可能なゴムと
が７ボラツクを介してグラフト結合しているだめ、ノ、
−二−粘度が小さくて成型性に優れるゴム組成物ができ
、この組成物をゴム月利として使用して耐カット性、耐
摩耗性の良いゴムクローラを製造できる。

前記の強化ゴム組成物は２例えば、加硫〔り能なゴム好
ましくは天然ゴム１００重厭部と、前記熱可塑性ポリマ
ー１〜２００重量部（天然ゴノ・の用台には１〜１２０
重歇部）と、場合により粘着ｆｊ力剤０．５〜２０重量
部と、これらゴノ、と熱１り塑Ｐ１ポリマーとの合計酸
１００重１４部当り０．２〜５ＩＴｉ量部のノボラック
と、ノボラック１００市■°部当り１〜５０重重部のホ
ルムアルデヒド供与体とを熱可塑性ポリマーの融点以上
の温度、特に熱可塑性ポリマーの融点より５°Ｃ以上高
く２６０°Ｃ以１；の温度で、ブラベノダープラストグ
ラフ、バンバリーミキサ−、ロール、押出機などを用い
て１〜５０分間混練し、混練物を特に熱ｉｊＪ塑性ポリ
マーの融点以上でかつ２７Ｑ’Ｃ以下の温度で押出し。

ついで巻き取ることによって、前記ゴ１１を連続相とし
、前記熱可塑性ポリマーを微細な繊維状物としＣゴム中
に分散せしめ、かつ該繊維状物の界面＆＜肩；−いて前
記熱ｒｊＪ塑性ポリマーとゴムとをノボラックを介して
グラフトせしめる方法によって製造することができる。

前記の方法において、押出したストランドを巻き取り（
引き取り）、ついでこのストランドを熱ｉｊＪ塑性ポリ
マーの融点より低い温度で圧延（延伸）し７てもよい。

特に、この発明において、加硫可能なゴムに分７１６さ
れている熱ｉＪ塑性ポリマーの微細な短繊維状物の重量
に対する熱可塑性ポリマーにグラフト結合している加硫
可能なゴムの重量の割合（加硫可能なゴム／熱可塑性ポ
リマーの微細な短繊維状物）て示されるグラフト率が３
〜２５重駿チとなるように繊維状物を形成する熱可塑性
ポリマーと加硫１り能なゴムとがノボラックを介してグ
ラフト結合していることか好ましい。

前記ノホルムアルデヒド供与体としては・加熱によりホ
ルムアルデヒドを発生する化合物が使用される。例えば
、ホルムアルデヒド供与体として。

ヘギザメチレンテトラミン、アセトアルデヒドアルテヒ
ト、α−ポリオキシメチレン、多（ｉｌｌｉ　％チロー
ルメラミン誘導体、オキサゾリジン誘導体、多価メチロ
ール化アセチレン尿素などが挙げられる。

前記の方法においては上記のノボラックおよび性ポリマ
ーとノボラックとホルムアルデヒド供Ｊｊ体とを前述の
ように混練↓ることによ−て・加硫可能なゴムと前記熱
可塑性ポリマーとをノボラックを介してグラフト結合さ
せるとともに、加硫ｐＪ能なゴム中に前記熱可塑性ポリ
マーを微細（分散した熱可塑性ポリマーの粒径は通常１
〜２μである。）に均一に分散させることができる。

−まだ、前記の方法においては押出物を巻き取ることに
よって、得られる強化ゴｌ、組成物の加硫５丁能なゴム
中の熱Ｉ″ｒ丁塑性ポリマーは微細な短繊維状物となる
のである。

この発明に使用する弾性履帯用のコム組成物は。

前記の強化ゴム組成物（Ａ）、−１１、−、＋　、、：
”、ｔ、−１い　□ °　７、　ジエン系ゴム（６）、およびカーポリブタジ
ェン、スチレン−ブタジェン共重合体ゴム、イソプレ／
−インブチレン共重合体などが挙げられる。

前記のカーボンブラックとしては９粒子径１０〜３５ｍ
μ、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量９０〜１３’
Ｏｍｌ／１００１ｉ＋のものが好適に使用される。

特にカーボンブランクとしてＮ−１１０−’Ｎ−３３０
が好適に使用される。

前記各成分を、（１）前記熱可塑性ポリマーの量は全ゴ
ム成分１００重量部に対して１〜２０重量部。

好ましくは２〜１５重散部であり、　（ｉｉ）（Ａ）成
分及び（１３）成分中の天然ゴｌ、及び／又はポリイノ
ブレン台用の割合が全コノ・成分に対して６０〜１００
重鼠係、好ましくは９０重量％以上であり、　（ｉｉＤ
カーボンブラックの量ケ」全ゴム成分１００重量部に対
し−Ｃ３０〜６０重量部、好ましくは４０〜５５重撒部
であり、（Ｖ）加脇物のＪＩＳＫ６３０Ｉ　Ａ形スプリ
ング式かたさ試験で測定したかたさが５５〜７５°。

好ましくは６５〜７５°である。との各条件を満足すべ
く配合する１、熱可塑性ポリマー（微細な短繊維状物）
の量が前記「限より少ないとゴムクローラの面１カット
、耐摩耗性が低下Ｌ２．前記１−限より多いと配合物の
ムーニー粘度が大きくなりコノ、クローラ成型性が悪化
する傾向にある。カーポンプラックの用、が前記下限よ
り少ないと加硫物のかださ、耐摩耗性が低下し、前記上
限より多いと組成物のムーニー粘度が大きくなりすきで
ゴムクローラ成型性が悪化する傾向にある。ゴムの割合
が前記範囲外であると加硫物の而」カットが低しする。

。 また、加硫物のかたさが前記範囲夕［であるとコノ、ク
ローラの走行性が低下する。

この発明に使用するゴｌ、組成物は前記各成分をパンバ
リーミキザー、ロールなどの混練機を用い５０〜１８０
°（１’−Ｃ１〜６０分間程度混練することによって得
ることができる。このコノ・組成物には。

加硫剤などの添加剤が配合される。

加硫剤としては公知の加硫剤、たとえばイオウ。

有機過酸化剤、含イオウ化合物などを使用することがで
きる。加硫剤をゴム組成物に配合する方法については特
に制限はなく、それ自体公知の配合〕ｊ法を採用するこ
とができる。加硫剤と共に、ホワイトカーボン、活性化
炭酸カルシウム、超微粉けい酸マグネ／つｌい、ハイス
チレン樹脂、クマロノインデン樹脂、フェノール樹脂、
リグニン、変１′１メラミン樹脂９石油樹脂など補強剤
、各種クレ１’　ノ炭Ｈカル／ウム、塩基性炭酸マグネ
シウム。

クレー、亜鉛華、けいそう土、再生ゴム、粉末コノ・、
エボナイト粉末などの充填剤、アルデヒド。

アンモニア類、アルデヒド・アミン類、グアニジン類、
チオウレア類、チアゾール類、チウラム類。

ジチオカーバメ−１・類、キサンテート類などの加硫促
進剤、金属酸化物、脂肪酸などの加硫促進助剤、アミン
・アルデヒド類、アミン・ケトン類。

アミン類、フェノール類、イミダゾール類、含イオウ系
あるいは含すン系老化防止剤、ナフテン系マコアロマテ
ィック系のプロ七ス油などをこの発明の効果を損わない
範囲で配合して組成物を調製することができる。耐チッ
プカット性の改善のためにホワイトカーボンとシランカ
ップリング剤を適当量カーボンブラックと併用してもよ
い。プロセスオイルは加硫物の機械的性能がよいアｌｆ
ｆ−／−アイツク系を割合少量（０〜１５　ｐｈｒ　）
使用し−（もよい。老化防止剤は主に耐オゾン用の老化
時１１−剤をパラフィンワックスと併用するのが好捷し
い。その量は台網で１〜５ｐｈｒでよい１、加硫系は加
硫１ｙ進剤（スルフェンアミド系、チアゾール系が好捷
しい）とイオウ（耐チップカット性のために少し多口が
好しい）を使用するのが好ましい。この発明のゴムクロ
ーラは、ゴム側斜と芯金とコードなどとを組み合わせて
、それ自体公知の方法によって製造することができる。

以トに実施例および比較例を示す。以−１：’　（７）
記載。

で部は重駿部を示す。

以−トの各側において、ゴム組成物のムーコーー粘度は
ＪＩＳＫ６５０．０に従い、加硫物のかださ、引裂強さ
はＪＩＳＫ６ろ０１に従い、ピコ摩耗はＡＥＩＴＭＤ２
２’２’、８にイｌＹ、って測定した。耐カット性は３
０Ｘ３０Ｘ２閣の試験片でデュボ／衝撃試験機を用いて
測定した。

ただし受け台の刃先角度は４５１直径は１．２７ｃｍ＋
落錘重量は３００グとし、１０個の試験片の半数に傷が
入る点を破壊点とした。

実施例１ １５０°Ｃのバンバリーミキサ−に天然ゴム１００部、
老化防止剤〔入内新興■製ツクラックＧ−１〕１．０部
および６−ナイロン５０部を投入し、４分間混練した。

この間にミキザー内の温度は２３０”Ｃ４で上昇し、６
−ナイロンは溶融した。次にノボラック型フェノール−
ホルムアルデヒド初期縮合物２．２５部を添加して７分
間混線後、ヘキサメチレンテトラミ１０．２２　ｓ部を
投入し、２．５分間混練してグラフト反応させた後ダン
プした。得られた混練物を内径２閣のダイを用いて押出
機から押出し後ドラフト比９で３’５ｎＪＱの速度で延
伸した。更にこの延伸物をロール間隙０．２閣で約１０
倍に圧延して強化ゴム組成物（試料１）を得た。

９０”Ｃにセリトンたバンバリーで第２表に示す配合処
方のうち加硫促進剤、イオウを除く配合剤を混練し、そ
の後ロールで加硫促進剤、イオウを添加してゴムクロー
ラ用ゴム組成物を得た。加硫は１４５°Ｃで４０分間行
い、結果をまとめて第１表および第２表に示す。

分別、グラフト率測定 実施例１で得られた強化ゴム組成物２ｇをベンゼン２０
０ｍ／に室温で添加し・強化ゴム組成物中のゴム分を溶
解させ、得られたスラリーを室温で遠心分離して溶液部
分と沈殿部分とに分けた。沈殿部分について前記の操作
を７回繰りかえし１行な−）だ後、沈殿部分を乾燥して
ナイロン繊維状物を得た。このナイロン繊維状物をフェ
ノールとメルソジクロルベンゼンの１：３（重電比）の
混合溶媒に溶解させて＋’Ｈの核磁気共鳴スペクＩ・ル
（ＮＭＲ）で分析（内部標準テトラメチル７ラン）Ｌ、
ＮＭＲチー）、−トから天然ゴムに起因するメチル基お
よびメチレン基、６−ナイロンに起因するＣＯ基に隣接
したメチレン基、ＮＨ基に隣接したメチレノ基。

ご　、　ｋよび他のろ個のメ チレン基の各々のピークについて、切り取り面積法によ
り６−ナイロンと天然ゴムとのモル比をめて、グラフト
率を栃２出した。

まだ前記のナイロン繊維状物の形状を、繊維状物約２０
０本について１００００倍の倍率で走査型顕微鏡を用い
て測定した。繊維状物は断面円形の極めＣ細い短繊維状
物であった。結果を第１表に示す。

実施例２ ノボラック型ラクタム−ビスフェノールＦ−ホルｌ、ア
ルデヒド初期縮合物を使用した他は実施例１と同様にし
て強化ゴム組成物（試料２）を得。

この強化ゴム組成物を使用した他は実施例１と同様にし
てゴムクローラ用ゴム組成物を得た。結果をまとめて第
１表および第２表に示す。

実施例３ スチレン化フェノール−フェノールホルムアルデヒド初
期縮合物を使用した他は実施例１と同様にして強化ゴム
組成物（試料３）を得、この強化ゴム組成物を使用した
他は実施例１と同様にしてゴムクローラ用ゴム組成物を
得た。結果をまとめて第１表および第２表に示す。

実施例４ 天然ゴムに投入する６−ナイロンの風を１００部にかえ
た他は実施例１と同様にして強化ゴム組成物（試料４）
を得、この強化ゴ１．絹酸物を使用い第２表に示す配合
のゴムクローラ用ゴム組成物を得た。結果をまとめて第
１表および第２表に示す。

実施例５ 天然ゴムに投入する６−ナイロンの量を２０部にかえた
他は実施例１と同様にして強化ゴム組成物（試料５）を
得、この強化ゴム組成物を使用して第２表に示す配合の
ゴムクローラ用ゴト組成物を得た。結果をまとめて第１
表および第２表に示す・ 実施例６〜７ 各成分の配合割合を第２表に示すように変えた他は実施
例１と同様にしてゴムクローラ用ゴム組成物を得た。結
果をまとめて第２表に示す３、比較例１〜３ 強化ゴム組成物を使用しないで各成分の割合を第２表に
示すように変えた他は実施例１と同様にしてゴムクロー
ラ用ゴム組成物を得た。結果をまとめて第２表に示す。

比較例４ 強化ゴム組成物の代りに天然ゴムとナイロンカットファ
イバー５部を使用した他は実施例１と同様にしてゴムク
ローラ用ゴム組成物を得だ。結果をまとめて第２表に示
す。

なお、試料１へ−５の各強化ゴム組成物中に分散さｉ［
ているナイ【１ン繊維状物の繊維長はいずれも約２００
μ以下（計算による）である。

璽 く セ 璽 ） （注１）ＢＲ：ポリブタジェンゴム （Ｕ１］ＩＩ；ＰＯＬ−ＢＲ１０ｏＩ宇部興産■製）（
注２）カットファイバー：ナイロン短繊維直径２０μｍ
　平均長さ２胴 （注６）他の配合剤 亜鉛華３部、ステアリン酸２部。

老化防止剤Ｎ−フエーＪトＮ′−イソプロピル−Ｐ−フ
ェニレンジアミン１部費　パラフィンワックス２部、加
硫促進剤 Ｎ−オキシジエチレン−２−ペンツチアゾイルスルフェ
ンアミド　１部、イオウ２部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 微細な短繊維状物が分散しており、かつ該短繊維状物の
   界面において前記ポリマーと加硫ｉ’ｉＪ能な：１゛ム
   とがノボラック型フェノール樹脂を介してグラフトして
   いる強化ゴム組成物（Ａ）、−一一一守千−ト、　−、
   −１１、−二・ ７、　７、　ジエン系ゴム（６）、およびカーボンブラ
   ック（υを配合してなり、かつド記（１）乃至ＧＶ）の
   条件を満足するゴム組成物をゴノ、月料として使用する
   ことを特徴とするコムクローラ５、（１）前記熱可塑性
   ポリマーの量は全ゴム成分１００重量部に対して１〜・
   ２０重計部であり。 （ｉｔ）　（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の天然コム及び
   ／又はポリイソプレン合計の割合が全ゴ１１成分に対し
   て６０〜１００重量％であり。 （ｉｉｉ）　カーボンブラックの量は全ゴム成分１００
   ｊｒ＋’、　ｔｉｔ、’部に対して３０〜６０重量部で
   ありｈ）　加硫物のＪ’１ＳＫ６３０ＩＡ形スプリング
   式かプこさ試験で測定したかたさが５５〜７５°である
   。