JPWO2018061835A1 - ゴムクローラ - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、耐摩耗性、耐亀裂性、耐オゾン劣化性に優れるのみならず、耐カット性にも優れるゴムクローラを得ることを目的として、(A)分子量分布(Mw/Mn)が1.6〜3.5であり、かつ、フーリエ変換赤外分光法による測定において、1,3−ブタジエン単量体単位中のシス−1,4結合含量が98%以上及びビニル結合含量が0.3%以下となるブタジエン系重合体5〜40質量%並びに(B)ジエン系ゴム95〜60質量%を含有するゴムクローラが開示されている。
本発明の目的は、機体ドライブホイール及び転輪との接触、摩耗による発熱が低減され、耐摩耗性に優れるガイドゴム、並びに耐傷性及び耐摩耗性に優れる内周ゴムを有し、かつ、ガイドゴムと内周ゴムとの接着性に優れたゴムクローラを提供することである。
<1> ガイドゴム組成物を架橋してなるガイドゴムと、内周ゴム組成物を架橋してなる内周ゴムとを含み、前記ガイドゴム組成物は、ゴム成分(A)及びカーボンブラック(B)を含有し、ゴム成分(A)は、天然ゴム及びイソプレンゴムから選択される少なくとも1つと、ブタジエンゴムとを含有し、かつ、天然ゴム及びイソプレンゴムを合計して50〜80質量%、並びにブタジエンゴムを20〜50質量%含有し、前記カーボンブラック(B)は、窒素吸着比表面積が60〜125m2/gであり、かつ、ジブチルフタレート吸油量が130ml/100g未満であるカーボンブラック(B−1)と、窒素吸着比表面積が60m2/g未満であり、かつ、ジブチルフタレート吸油量が110ml/100g以上であるカーボンブラック(B−2)とを含有し、ゴム成分(A)100質量部に対するカーボンブラック(B−1)及びカーボンブラック(B−2)の合計含有量が25〜65質量部であり、前記内周ゴム組成物は、ゴム成分(a)及びカーボンブラック(b)を含有し、ゴム成分(a)は、スチレン−ブタジエンゴムを60〜100質量%、及びスチレン−ブタジエンゴム以外のジエン系ゴムを0〜40質量%含有し、前記ゴム成分(a)100質量部に対するカーボンブラック(b)の含有量が50〜70質量部であることを特徴とするゴムクローラ。
<2> 前記カーボンブラック(b)が、窒素吸着比表面積が40〜125m2/gであり、かつ、ジブチルフタレート吸油量が95ml/100g以上であるカーボンブラックである、<1>に記載のゴムクローラ。
<3> 前記ガイドゴム組成物が、ゴム成分(A)100質量部に対して、更に脂肪酸アミド(C)を0.5〜10質量部含有する、<1>又は<2>に記載のゴムクローラ。
<4> 前記ゴム成分(a)は、スチレン−ブタジエンゴム以外のジエン系ゴムを5〜40質量%含有する、<1>〜<3>のいずれか1つに記載のゴムクローラ。
<5> 前記スチレン−ブタジエンゴム以外のジエン系ゴムが、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、及びアクリロニトリルブタジエンゴムよりなる群から選択される少なくとも1種である、<4>に記載のゴムクローラ。
<6>カーボンブラック(B−2)の含有量に対するカーボンブラック(B−1)の含有量の質量比((B−1)/(B−2))が、2/1〜1/4である、<1>〜<5>のいずれか1つに記載のゴムクローラ。
<7> 芯金レスゴムクローラである、<1>〜<6>のいずれか1つに記載のゴムクローラ。
<8> フリクション駆動型である、<1>〜<7>のいずれか1つに記載のゴムクローラ。
また、質量部及び質量%は、それぞれ、重量部及び重量%と同義である。
本発明のゴムクローラは、芯金レスゴムクローラであることが好ましく、また、フリクション駆動型のゴムクローラであることが好ましい。
ガイドゴムは機体ドライブホイール及び転輪との接触によりガイド側面摩耗や欠損という問題が発生する。一方、内周ゴムは、石等を転輪との間に噛みこむことに起因するカット傷や、転輪通過面の摩耗という問題が発生する。このような問題への対策として、ガイドゴム及び内周ゴムには、特許文献1に記載されているような、耐摩耗性や耐外傷性(耐カット性)に優れる、比較的損失係数(tanδ)が大きな高ロスタイプのゴム組成物が用いられることが多かった。また、ガイドゴムと内周ゴムは、同じゴム組成物から形成される場合もあった。なお、損失係数(tanδ)は、損失正接とも呼ばれる。
機体足回りのアラインメントがずれている場合等には、機体ドライブホイール及び転輪とガイドゴムが接触し、ガイドゴムは摩擦、及び接触による変形により発熱する。損失係数が大きなガイドゴムを用いた場合、ガイドゴムが100℃近い高温に達する場合があり、このような発熱によりガイドゴムや内周ゴムの熱劣化が促進され、ゴムクローラとしての寿命を著しく損なう場合がある。
また、損失係数が大きなゴムは、摩擦係数も高いため、同じ入力でも摩擦係数の低いゴムに比べて摩耗エネルギーが大きくなり、ガイドゴムの摩耗が促進される傾向がある。
更に、上述したガイドゴムの発熱が、ガイドゴムの摩耗及び欠損を更に促進する可能性もある。
一方、内周ゴムの耐外傷性を低下させると、ゴムクローラの寿命が損なわれるため、内周ゴムには、損失係数の大きなゴムを選択する必要がある。大きな損失係数を得るためには、ゴム成分としてスチレン−ブタジエンゴム(SBR)が多く使用されている。しかしながら、ゴム成分としてSBRを多く含むゴム組成物は、未架橋ゴム組成物同士の架橋接着性(好ましくは加硫接着性)に劣る。
本発明の効果が得られる詳細な機構は不明であるが、一部は以下のように考えられる。すなわち、ガイドゴム組成物及び内周ゴム組成物が含有するゴム成分を特定することにより、損失係数(tanδ)をそれぞれに好適な範囲とすることができるとともに、接着性も改良されたものと推定される。更に、ガイドゴム組成物が、上記ゴム成分に加え、特定のカーボンブラックを含有することで、より接着性が改良されたものと推定される。
以下、本発明について、更に詳細に説明する。
本発明のゴムクローラは、ガイドゴム組成物を架橋してなるガイドゴムを含み、前記ガイドゴム組成物は、ゴム成分(A)及びカーボンブラック(B)を含有し、ゴム成分(A)は、天然ゴム及びイソプレンゴムから選択される少なくとも1つと、ブタジエンゴムとを含有し、かつ、天然ゴム及びイソプレンゴムを合計して50〜80質量%、並びにブタジエンゴムを20〜50質量%含有し、前記カーボンブラック(B)は、窒素吸着比表面積が60〜125m2/gであり、かつ、ジブチルフタレート吸油量が130ml/100g未満であるカーボンブラック(B−1)と、窒素吸着比表面積が60m2/g未満であり、かつ、ジブチルフタレート吸油量が110ml/100g以上であるカーボンブラック(B−2)とを含有し、ゴム成分(A)100質量部に対するカーボンブラック(B−1)及びカーボンブラック(B−2)の合計含有量が25〜65質量部である。
ガイドゴム組成物は、ゴム成分(A)、及びカーボンブラック(B)を少なくとも含有し、後述するその他の成分を含有していてもよい。
ガイドゴム組成物は、ゴム成分(A)として、天然ゴム及びイソプレンゴムから選択される少なくとも1つと、ブタジエンゴムとを含有し、かつ、天然ゴム及びイソプレンゴムを合計して50〜80質量%、並びにブタジエンゴムを20〜50質量%含有する。
天然ゴム及びイソプレンゴムは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよく、特に限定されない。
ゴム成分(A)は、天然ゴム及びイソプレンゴムを合計して55〜75質量%含有することが好ましく、55〜70質量%含有することがより好ましい。
天然ゴム及びイソプレンゴムの合計含有量が上記範囲内であると、耐外傷性及び製造作業性に優れるガイドゴムが得られるので好ましい。
また、ゴム成分(A)は、ブタジエンゴムを20〜50質量%含有し、25〜45質量%含有することが好ましく、30〜45質量%含有することがより好ましい。
ブタジエンゴムの含有量が上記範囲内であると、耐外傷性及び製造作業性に優れるガイドゴムが得られるので好ましい。
その他のゴム成分としては、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム等が例示される。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
ガイドゴム組成物は、カーボンブラック(B)を含有する。カーボンブラック(B)は、窒素吸着比表面積(N2SA)が60〜125m2/gであり、かつ、ジブチルフタレート(DBP)吸油量が130ml/100g未満であるカーボンブラック(B−1)と、窒素吸着比表面積(N2SA)が60m2/g未満であり、かつ、ジブチルフタレート(DBP)吸油量が110ml/100g以上であるカーボンブラック(B−2)とを含有し、ゴム成分(A)100質量部に対するカーボンブラック(B−1)及びカーボンブラック(B−2)の合計含有量が25〜65質量部である。
ゴム成分(A)100質量部に対するカーボンブラック(B−1)及びカーボンブラック(B−2)の合計含有量は、好ましくは30質量部以上、より好ましくは35質量部以上であり、そして、好ましくは60質量部以下、より好ましくは50質量部以下である。
カーボンブラック(B−1)及びカーボンブラック(B−2)の合計含有量が上記範囲内であると、耐久性により優れ、より好適な損失正接(tanδ)が得られ、更に、ガイドゴム組成物中でのカーボンブラック(B−1)及びカーボンブラック(B−2)の分散性がより優れるので好ましい。
カーボンブラック(B−1)は、耐摩耗性の観点から、N2SAが60〜125m2/gであり、かつ、DBP吸油量が60ml/100g以上130ml/100g未満であることが好ましく、N2SAが70〜115m2/gであり、かつ、DBP吸油量が90〜120ml/100gであることがより好ましい。
また、カーボンブラック(B−2)は、接着性の観点から、N2SAが25m2/g以上60m2/g未満であり、かつ、DBP吸油量が110〜140ml/100gであることが好ましく、N2SAが30〜50m2/gであり、かつ、DBP吸油量が115〜130ml/100gであることがより好ましい。
なお、本発明において、カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、JIS K 6217−2:2001に準じて測定した値であり、ジブチルフタレート(DBP)吸油量は、JIS K 6217−4:2001に準じて測定した値である。
(B−1)/(B−2)(質量比)が上記範囲内であると、内周ゴムとの接着性により優れるので好ましい。また、損失正接(tanδ)を低くしつつ、耐摩耗性に優れたガイドゴムが得られるので好ましい。
本発明において、ガイドゴム組成物は、上記ゴム成分(A)及びカーボンブラック(B)に加え、更に、脂肪酸アミド(C)を含有することが好ましい。
脂肪酸アミド(C)を含有することにより、より耐摩耗性に優れるガイドゴムが得られる。
脂肪酸アミドとしては、脂肪族カルボン酸のアミドを用いることが好ましく、炭素数が12〜22の脂肪族モノカルボン酸のアミドを用いることがより好ましい。前記脂肪族モノカルボン酸は、飽和脂肪酸であっても、不飽和脂肪酸であってもよい。
脂肪酸アミドの具体例としては、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ラウリン酸アミド、ベヘン酸アミド等が挙げられる。
脂肪酸アミド(C)は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
脂肪酸アミド(C)の含有量は、上記ゴム成分(A)100質量部に対して、好ましくは0.5〜10質量部、より好ましくは0.7〜7質量部、更に好ましくは1〜6質量部である。脂肪酸アミド(C)の含有量が上記範囲内であると、耐摩耗性に優れると共に、良好な接着性が得られるので好ましい。
ガイドゴム組成物は、上記の成分に加え、従来用いられている添加剤を含有していてもよい。具体的には、可塑剤(オイル)、樹脂(ゴム成分を除く)、ステアリン酸等の脂肪酸、酸化亜鉛、老化防止剤、ワックス、架橋剤(好ましくは加硫剤)、加硫促進剤、加硫遅延剤(スコーチ防止剤)、シリカ、シランカップリング剤、しゃく解剤、オゾン亀裂防止剤、抗酸化剤、クレー、炭酸カルシウム等が挙げられる。上記の添加剤は、それぞれ単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
可塑剤としては、例えば、パラフィン系、ナフテン系、アロマチック系のプロセスオイル;やし油等の植物油;アルキルベンゼンオイル等の合成油などが例示される。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。可塑剤の含有量は、ゴム成分(A)100質量部に対して、10質量部以下であることが好ましい。
樹脂(ゴム成分を除く)としては、ポリエステルポリオール樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、ロジン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、脂肪・脂環族C5系石油樹脂、C5/C9系石油樹脂、C9系石油樹脂、テルペン樹脂、並びにこれらの共重合体及び変性体等が例示される。樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。樹脂を使用する場合、その含有量は、ゴム成分(A)100質量部に対して、好ましくは0.5〜20質量部、より好ましくは1〜10質量部である。
酸化亜鉛を使用する場合、その含有量は、ゴム成分(A)100質量部に対して、好ましくは0.5〜10質量部、より好ましくは1〜5質量部である。
老化防止剤としては、公知の老化防止剤から適宜選択すればよく、例えば、N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン(6C)、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン(3C)、2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合物(RD)等が挙げられる。老化防止剤は1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。老化防止剤を使用する場合、その含有量は、ゴム成分(A)100質量部に対して、好ましくは0.5〜10質量部である。
ワックスを使用する場合、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよく、また、その含有量は、ゴム成分(A)100質量部に対し、好ましくは0.5〜10質量部、より好ましくは1〜5質量部である。
硫黄を使用する場合、その含有量はゴム成分(A)100質量部に対して、硫黄分として、好ましくは0.1〜10質量部、より好ましくは1〜5質量部である。
加硫遅延剤(スコーチ防止剤)としては、無水フタル酸、サリチル酸、安息香酸等の有機酸;N−ニトロソジフェニルアミン等のニトロソ化合物;N−シクロヘキシルチオフタルイミド等が例示される。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
ガイドゴム組成物は、上記のゴム成分(A)、カーボンブラック(B)、及び、脂肪酸アミド(C)を含む他の成分を混練することにより得られる。混練方法は特に限定されず、公知の方法から適宜選択すればよく、例えば、硫黄、加硫促進剤、酸化亜鉛、加硫遅延剤以外の全成分をバンバリーミキサー、ブラベンダー、ニーダー、高剪断型ミキサー等を用いて、100〜200℃で混練(A練り)した後、硫黄、加硫促進剤、酸化亜鉛、加硫遅延剤を添加(B練り)して混練ロール機などで60〜130℃で混練すればよい。
本発明のゴムクローラは、内周ゴム組成物を架橋してなる内周ゴムを含み、前記内周ゴム組成物は、ゴム成分(a)及びカーボンブラック(b)を含有し、ゴム成分(a)は、スチレン−ブタジエンゴムを60〜100質量%、及びスチレン−ブタジエンゴム以外のジエン系ゴムを0〜40質量%含有し、前記ゴム成分(a)100質量部に対するカーボンブラック(b)の含有量が50〜70質量部である。
内周ゴム組成物は、ゴム成分(a)、及びカーボンブラック(b)を少なくとも含有し、後述するその他の成分を含有していてもよい。
内周ゴム組成物は、ゴム成分(a)として、スチレン−ブタジエンゴムを60〜100質量%、及びスチレン−ブタジエンゴム以外のジエン系ゴムを0〜40質量%含有する。
スチレン−ブタジエンゴム(以下、SBRともいう。)は、スチレンとブタジエンとの共重合体である。SBRは、乳化重合により調製される乳化重合SBR(E−SBR)でもよく、溶液重合により調製される溶液重合SBR(S−SBR)でもよく、特に限定されない。また、SBRは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
ゴム成分(a)は、SBRを60〜100質量%含有する。SBRの含有量が60質量%未満であると、耐外傷性が悪化する。ゴム成分(a)中のSBRの含有量は、好ましくは65〜95質量%、より好ましくは70〜90質量%である。
これらの中でも、スチレン−ブタジエンゴム以外のジエン系ゴムが、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、及びアクリロニトリルブタジエンゴムよりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、天然ゴム、イソプレンゴム、及びブタジエンゴムよりなる群から選択される少なくとも1種であることがより好ましい。
ゴム成分(a)中のスチレン−ブタジエンゴム以外のジエン系ゴムの含有量は、0〜40質量%であり、好ましくは5〜35質量%、より好ましくは10〜30質量%である。
SBR単体、又はSBR及びブタジエンゴムとの混合物をスチレンブタジエンゴム含有成分としたとき、スチレンブタジエンゴム含有成分中のスチレン含有量は、好ましくは15質量%以上、より好ましくは18質量%以上、更に好ましくは20質量%以上である。その上限は特に限定されないが、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。
ここで、スチレンブタジエンゴム含有成分中のスチレン含有量は、スチレンブタジエンゴム含有成分がスチレンブタジエンゴム単体の場合には、スチレンブタジエンゴム中のスチレン含有量と同義であり、スチレンブタジエンゴム含有成分がスチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムの混合物である場合には、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムの総質量に対する、スチレン含有量である。
例えば、ゴム成分(a)が、天然ゴム及びSBRを含有する場合、スチレンブタジエンゴム含有成分は、SBRであり、スチレンブタジエンゴム含有成分中のスチレン含有量は、SBR中のスチレン含有量と同義である。また、ゴム成分が、天然ゴム、ブタジエンゴム、及びSBRを含有する場合、スチレンブタジエンゴム含有成分は、ブタジエンゴム及びSBRであり、スチレンブタジエンゴム含有成分中のスチレン含有量は、ブタジエンゴム及びSBRの総質量に対する、スチレン含有量である。
スチレンブタジエンゴム含有成分中のスチレン含有量が上記範囲内であると、より耐摩耗性に優れる内周ゴムが得られる。
内周ゴム組成物は、カーボンブラック(b)を含有する。カーボンブラック(b)を含有することにより、耐久性に優れる内周ゴムが得られる。
内周ゴム組成物は、ゴム成分(a)100質量部に対して、カーボンブラック(b)を50〜70質量部含有する。カーボンブラック(b)を70質量部を超えて含有すると、適正量を超えるため、耐摩耗性を悪化させる原因となる場合がある。また、混練り作業性が悪化し、カーボンブラックの分散不良により更に耐摩耗性が悪化する可能性がある。カーボンブラック(b)を70質量部を超えて配合した上で良好なカーボンブラックの分散を得るためには、混練り時間を延長、もしくは混練り回数を増やす必要があり、生産性を著しく低下させる原因となる。一方、カーボンブラック(b)の含有量が50質量部未満であると、良好な耐外傷性及び耐摩耗性が得られない。
内周ゴム組成物におけるカーボンブラック(b)の含有量は、ゴム成分(a)100質量部に対して、好ましくは55〜65質量部である。
本発明において、耐摩耗性の観点から、カーボンブラック(b)としては、FEF、HAF、ISAF、SAFが好適に用いられる。
カーボンブラック(b)は、1種単独で使用してよく、2種以上を併用してもよい。
カーボンブラック(b)の窒素吸着比表面積及びジブチルフタレート吸油量が上記範囲内であると、耐外傷性に優れ、ガイドゴムとの接着性に優れた内周ゴムが得られるので好ましい。
内周ゴム組成物は、上記の成分に加え、従来用いられている添加剤を含有していてもよい。
内周ゴム組成物は、樹脂(ゴム成分を除く)を含有することが好ましく、具体的には、ポリエステルポリオール樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、ロジン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、脂肪・脂環族C5系石油樹脂、C5/C9系石油樹脂、C9系石油樹脂、テルペン樹脂、並びにこれらの共重合体及び変性体等が例示される。これらの中でも、ロジン樹脂が好ましい。樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。樹脂を使用する場合、その含有量は、ゴム成分(a)100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、そして、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。
また、上述した以外のその他の成分としては、ガイドゴム組成物において、その他の成分として例示した成分が挙げられる。なお、各添加剤の好ましい含有量は、ゴム成分(A)に対する含有量を、ゴム成分(a)に対する含有量に読み替えればよい。
内周ゴム組成物は、上記のゴム成分(a)、カーボンブラック(b)、及びその他の成分を混練することにより得られる。混練方法は特に限定されず、公知の方法から適宜選択すればよく、例えば、硫黄、加硫促進剤、酸化亜鉛、加硫遅延剤以外の全成分をバンバリーミキサー、ブラベンダー、ニーダー、高剪断型ミキサー等を用いて、100〜200℃で混練(A練り)した後、硫黄、加硫促進剤、酸化亜鉛、加硫遅延剤を添加(B練り)して混練ロール機などで60〜130℃で混練すればよい。
本発明のゴムクローラは、前記ガイドゴム組成物を架橋してなるガイドゴムと、前記内周ゴム組成物を架橋してなる内周ゴムとを有する。なお、本発明のゴムクローラは、ガイドゴム及び内周ゴムに加え、ラグ等を有していてもよく、特に限定されない。
図1は、本発明のゴムクローラと機体ドライブホイールとの駆動部分の一実施態様を示す断面斜視図である。
図1中、ゴムクローラ1は、芯金レスゴムクローラであり、内周面を形成する内周ゴム2と、内周ゴムの幅方向中央部に、周方向に所定のピッチで設けられたガイドゴム3を有する。ガイドゴム3の形状は特に限定されないが、図1中は略四角錘台状に形成されている。ガイドゴム3は、機体ドライブホイール5及び転輪との外れ防止の機能を有する。
なお、図1に示されたゴムクローラ1は、フリクション駆動型のゴムクローラであり、機体ホイールとの摩擦力がクローラの原動力となっているが、これに限定されるものではなく、ポジティブ駆動型のゴムクローラであってもよい。ポジティブ駆動型のゴムクローラである場合には、ガイドゴムは機体ドライブホイールからの駆動力の伝達にも供される。
[実施例1〜8、及び比較例1〜8、並びに実施例A〜E、及び比較例A〜C]
下記表1及び表2に示す配合処方に従ってゴム組成物を調製し、該ゴム組成物を加硫して形成されたガイドゴム及び内周ゴムを備える芯金レスゴムクローラを作製した。
得られたガイドゴム、内周ゴム、又はゴムクローラについて、以下の評価を行った。
なお、表2中のスチレン含有量は、スチレンブタジエンゴム含有成分中のスチレン含有量を意味する。すなわち、スチレンブタジエンゴム含有成分とは、SBR単体、又はSBR及びブタジエンゴムとの混合物であり、該スチレンブタジエンゴム含有成分中のスチレン含有量を意味する。
<クローラ実走行試験>
表1のゴム組成物をガイドゴム組成物、及び表2中のゴム組成物を内周ゴム組成物として用いて作製した幅425mmの芯金レスクローラを、フリクション駆動タイプの大型トラクターの走行用ゴムクローラとして装着し、非舗装路面上を時速10〜15km/hで旋回直径11m、直進距離80mにて100時間楕円走行した。
楕円走行後に、機体ドライブホイールとの接触によって生じたガイドゴム側面部の摩耗深さを測定した。更に、ガイド側面部の画像を二値化することでガイド側面部全体に対する外傷面積割合を算出した。それぞれを比較例1を100とするインデックスとして合計し、平均を求めた。数値が小さいほど、耐摩耗性に優れている。
楕円走行中に走行を短時間中断し、ガイドゴムの温度を接触型温度計で測定することでガイドゴムの発熱性を比較した。
なお、ガイドゴムの発熱が70℃を超える場合、ゴム組成物の熱劣化の原因となりクローラの市場における寿命を低下させる。
また、ガイドゴムの熱が内周ゴムに伝わるとクローラ内部のスチールコードとゴム組成物の接着層を劣化させる原因となり、クローラの市場における寿命を低下させる。
楕円走行後に内周ゴムの画像を二値化することで、内周ゴムに対する外傷面積割合を算出した。実施例Bを100としてインデックスで示した。数値が小さいほど、耐外傷性に優れている。
楕円走行後に内周ゴムの摩耗深さを測定し、実施例Bを100としてインデックスで示した。数値が小さいほど、耐摩耗性に優れている。
ゴム組成物を155℃にて30分間加硫硬化させた後、長さ50mm×幅5mm×厚さ2mmの試験片を作製した。この試験片について、JIS K6394(2007年)に準拠して、粘弾性スペクトロメーター((株)上島製作所製、自動粘弾性アナライザ)を用い、周波数15Hz、初期歪み15%、振幅2%にて、23℃の温度条件下で、損失係数(tanδ)を測定した。表1には、実測値を示した。損失係数(tanδ)が高い程、入力に対するエネルギーロスが高いことを示し、また損失係数(tanδ)が高い程クローラ走行時のガイドゴムの発熱が大きいことを示す。
表1中のガイドゴム組成物と表2の内周ゴム組成物の実施例Aを未加硫の状態でそれぞれ厚み3mmにシーティングし、これを貼り合わせて厚さ6mmのモールドで155℃にて30分間加硫硬化接着させた。
これを幅25mmに切断した後、剥離速度50mm/minで剥離させ、剥離面の状態を確認し、50%以上界面で剥離したものをC、25%以上50%未満界面剥離したものをB、界面剥離が25%未満であったものをAで示した。
この試験において50%以上界面剥離するものは、市場におけるクローラ実使用上においてもガイドゴムと内周ゴムの界面で剥離する可能性が高く、クローラの寿命を著しく低減する可能性がある。
*1 天然ゴム:TSR20
*2 スチレンブタジエンゴム:JSR1500、JSR(株)製
*3 ブタジエンゴム:ウベポールBR150L、シス−1,4結合含有量=98%、宇部興産(株)製
*4 カーボンブラック N550:カーボンブラック、窒素吸着比表面積=34m2/g、ジブチルフタレート吸油量=121ml/100g未満
*5 カーボンブラック N330:カーボンブラック、窒素吸着比表面積=78m2/g、ジブチルフタレート吸油量=102ml/100g未満
*6 オレイン酸アミド:ダイヤミッドM309、日本化成(株)
*7 老化防止剤RD:Antage RD(2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体)、川口化学工業(株)製
*8 老化防止剤6C:ノクラック6C(N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン)、大内新興化学工業(株)製
*9 DCPD樹脂:Quintone1920、日本ゼオン(株)製
*10 プロセスオイル:A/Oミックス、三共油化工業(株)製
*11 加硫促進剤 DPG:ノクセラーD(1,3−ジフェニルグアニジン)、大内新興化学工業(株)製
*12 加硫促進剤 TBBS:サンセラーNS−G(N−(t−ブチル)−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド)、三新化学工業(株)製
*13 亜鉛華:銀嶺SR、東邦亜鉛(株)製
*14 ロジン:ハイロジンS、アイレック(株)製
実施例A、E、及び比較例B、Cを対比すると、カーボンブラックの含有量が、ゴム成分(a)100質量部に対して50〜70質量部である実施例A及びEでは、耐外傷性及び耐摩耗性に優れる内周ゴムが得られたが、50質量部未満である比較例Bでは、耐摩耗性及び耐外傷性の劣化が認められ、また、70質量部を超える比較例Cでは、耐摩耗性の低下が認められた。
一方、実施例1〜8のガイドゴムでは、内周ゴム(実施例A)との良好な接着性が得られた。
なお、実施例7のガイドゴム組成物について、実施例B〜Eの内周ゴム組成物を用いて接着性を評価した場合、いずれも接着性の評価はAであった。
本発明のゴムクローラは、農業機械用、建設機械用、土木作業機械用等の走行部として好適に使用される。
Claims (8)
- ガイドゴム組成物を架橋してなるガイドゴムと、内周ゴム組成物を架橋してなる内周ゴムとを含み、
前記ガイドゴム組成物は、ゴム成分(A)及びカーボンブラック(B)を含有し、
ゴム成分(A)は、天然ゴム及びイソプレンゴムから選択される少なくとも1つと、ブタジエンゴムとを含有し、かつ、天然ゴム及びイソプレンゴムを合計して50〜80質量%、並びにブタジエンゴムを20〜50質量%含有し、
前記カーボンブラック(B)は、窒素吸着比表面積が60〜125m2/gであり、かつ、ジブチルフタレート吸油量が130ml/100g未満であるカーボンブラック(B−1)と、窒素吸着比表面積が60m2/g未満であり、かつ、ジブチルフタレート吸油量が110ml/100g以上であるカーボンブラック(B−2)とを含有し、
ゴム成分(A)100質量部に対するカーボンブラック(B−1)及びカーボンブラック(B−2)の合計含有量が25〜65質量部であり、
前記内周ゴム組成物は、ゴム成分(a)及びカーボンブラック(b)を含有し、
ゴム成分(a)は、スチレン−ブタジエンゴムを60〜100質量%、及びスチレン−ブタジエンゴム以外のジエン系ゴムを0〜40質量%含有し、
前記ゴム成分(a)100質量部に対するカーボンブラック(b)の含有量が50〜70質量部であることを特徴とする
ゴムクローラ。 - 前記カーボンブラック(b)が、窒素吸着比表面積が40〜125m2/gであり、かつ、ジブチルフタレート吸油量が95ml/100g以上であるカーボンブラックである、請求項1に記載のゴムクローラ。
- 前記ガイドゴム組成物が、ゴム成分(A)100質量部に対して、更に脂肪酸アミド(C)を0.5〜10質量部含有する、請求項1又は2に記載のゴムクローラ。
- 前記ゴム成分(a)は、スチレン−ブタジエンゴム以外のジエン系ゴムを5〜40質量%含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴムクローラ。
- 前記スチレン−ブタジエンゴム以外のジエン系ゴムが、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、及びアクリロニトリルブタジエンゴムよりなる群から選択される少なくとも1種である、請求項4に記載のゴムクローラ。
- カーボンブラック(B−2)の含有量に対するカーボンブラック(B−1)の含有量の質量比((B−1)/(B−2))が、2/1〜1/4である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のゴムクローラ。
- 芯金レスゴムクローラである、請求項1〜6のいずれか1項に記載のゴムクローラ。
- フリクション駆動型である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のゴムクローラ。
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