(57)【要約】【課題】加工性に優れることで生産性を向上でき、物性の経時的劣化が少ないクローラ用ゴム組成物およびそれを用いたクローラトレッドまたはクローラベースを有するゴムクローラを提供する。【解決手段】ゴム成分１００重量部に対して、パラベンゾキノンジイミン系化合物を０．１〜７．０重量部含有するクローラ用ゴム組成物、およびそれを用いたクローラトレッドまたはクローラベースを有するゴムクローラ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分１００重量部に対して、
パラベンゾキノンジイミン系化合物を０．１〜７．０重量部含有するクローラ用ゴム組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のゴム組成物からなるクローラトレッドを有するゴムクローラ。
【請求項３】
請求項１に記載のゴム組成物からなるクローラベースを有するゴムクローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クローラ用ゴム組成物およびそれを用いたクローラトレッドまたはクローラベースを有するゴムクローラに関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
ショベルやトラクターなどに使用されるゴムクローラは、長時間にわたり、屋外に放置されることが多く、その走行条件も荒地など、自動車用タイヤと比較すると、非常に厳しい環境下で使用される。また、ゴムクローラの先端部（屈曲部分）において、とくに負荷が大きく、劣化しやすい構造をしている。
【０００３】
そのため、保管時や走行時において、ゴム組成物の物性の経時的劣化は激しく、さらに、ゴム組成物の製造時にも経時的劣化を起こすため、いざ使用する際には、充分な性能が得られないという可能性がある。
【０００４】
また、ゴムクローラは、先に述べたように、主に荒地を走行するなど、より強い耐カット性が求められる使用条件にあり、さらに、クローラベースは荒地を走行する際、転輪とゴム間に砂利が入り込み、ゴムがボロボロになってしまうという現象（虫喰い現象）が発生するため、ゴムクローラ用ゴム組成物では、硬度を高く設定している。とくに、芯金を有しない総ゴムクローラでは、芯金を有するゴムクローラと比較して、硬度をより高く設定している（例えば、特許文献１参照）ため、押出加工性が非常に悪く、生産性低下の欠点を有している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３５６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、加工性に優れることで生産性を向上でき、物性の経時的劣化が少ない、クローラ用ゴム組成物およびそれを用いたクローラトレッドまたは耐久性能、特に耐蝕性に優れたクローラベースを有するゴムクローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ゴム成分１００重量部に対して、パラベンゾキノンジイミン系化合物を０．１〜７．０重量部含有するクローラ用ゴム組成物に関する。
【０００８】
また、本発明は、前記クローラ用ゴム組成物を用いたクローラトレッドを有するゴムクローラに関する。
【０００９】
また、本発明は、前記クローラ用ゴム組成物を用いたクローラベースを有するゴムクローラに関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ゴム成分およびパラベンゾキノンジイミン系化合物を所定量含有することで、加工性が優れ、生産性を向上でき、物性の経時的劣化が少ないクローラ用ゴム組成物およびそれを用いたクローラトレッドまたはクローラベースを有するゴムクローラを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のクローラ用ゴム組成物は、ゴム成分およびパラベンゾキノンジイミン系化合物を含有する。
【００１２】
ゴム成分としては、とくに制限はなく、たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、イソモノオレフィンとパラアルキルスチレンとの共重合体のハロゲン化物などがあげられ、これらのゴム成分は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、荒地などで使用することの多いゴムクローラのクローラトレッドに用いる場合には、耐カット性能が求められるという理由から、ＳＢＲが好ましい。また、クローラベースに用いる場合には、車輪とゴムの間に入った小石等によるカットへの耐性を得るためにＳＢＲが好ましく、芯金との接着力を維持するためにはＮＲを配合することが好ましいという理由から、ＮＲとＳＢＲを併用することが好ましい。
【００１３】
ＮＲとＳＢＲを併用する場合には、芯金との充分な接着力を得るという理由から、ゴム成分中に、ＮＲを４０重量％以上含有することが好ましく、５０重量％以上含有することがより好ましい。また、充分な耐カット性が得られるという理由から、ゴム成分中に、ＮＲを８０重量％以下含有することが好ましく、７０重量％以下含有することがより好ましい。
【００１４】
ＮＲとＳＢＲを併用する場合には、充分な耐カット性が得られるという理由から、ゴム成分中に、ＳＢＲを２０重量％以上含有することが好ましく、３０重量％以上含有することがより好ましい。また、芯金との充分な接着力が得られるという理由から、ゴム成分中に、ＳＢＲを６０重量％以下含有することが好ましく、５０重量％以下含有することがより好ましい。
【００１５】
本発明で使用するパラベンゾキノンジイミン系化合物は、老化防止剤として配合されるものである。パラベンゾキノンジイミン系化合物を含有することで、ゴム組成物の物性の経時的劣化を抑制することができ、クローラトレッドまたはクローラベースとしての性能を長期間にわたって維持することができる。また、ゴム組成物の粘度を低下させ、押出加工性に優れるため、生産性が向上するという効果も得られる。
【００１６】
パラベンゾキノンジイミン系化合物としては、具体的には、Ｎ−（メチルエチル）−Ｎ’−フェニルキノンジイミン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニルキノンジイミンなどがあげられる。なかでも、安定した供給が可能であるという理由から、Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニルキノンジイミンが好ましい。
【００１７】
本発明のクローラ用ゴム組成物を、クローラトレッドに用いる場合、パラベンゾキノンジイミン系化合物の含有量は、含有量が充分であり、劣化抑制性能を充分に発揮されるという点から、ゴム成分１００重量部に対して、０．１重量部以上、好ましくは０．５重量部以上である。また、パラベンゾキノンジイミン系化合物の含有量は外部へのしみ出しや、製品変色が抑制されるという点から、ゴム成分１００重量部に対して、７．０重量部以下、好ましくは５．０重量部以下である。
【００１８】
また、本発明のクローラ用ゴム組成物を、クローラベースに用いる場合、パラベンゾキノンジイミン系化合物の含有量は、充分な劣化抑制効果が得られるという理由から、ゴム成分１００重量部に対して、０．１重量部以上、好ましくは０．５重量部以上、より好ましくは１．０重量部以上である。また、パラベンゾキノンジイミン系化合物の含有量は製品の変色が充分に抑制されるという理由から、ゴム成分１００重量部に対して、７．０重量部以下、好ましくは５重量部以下である。
【００１９】
本発明では、パラベンゾキノンジイミン系化合物とともに、従来からタイヤ工業で使用されるフェニレンジアミン系などの老化防止剤を併用してもよい。
【００２０】
パラベンゾキノンジイミン系化合物以外の老化防止剤を使用する場合、パラベンゾキノンジイミン系化合物以外の老化防止剤の含有量は、含有量が充分であり、老化防止効果を充分に発揮されるという理由から、ゴム成分１００重量部に対して、０．１重量部以上が好ましく、０．５重量部以上がより好ましい。また、パラベンゾキノンジイミン系化合物以外の老化防止剤の含有量は、外部へのしみ出しや、製品変色が抑制されるという理由から、７重量部以下が好ましく、５重量部以下がより好ましい。
【００２１】
本発明のクローラ用ゴム組成物は、さらに、カーボンブラックを含有することができる。
【００２２】
カーボンブラックとしては、とくに制限はなく、従来からタイヤ工業で使用されるＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦなどを使用することができる。
【００２３】
カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して、ゴム硬度が高く、また、ゴム強度も強くなり、充分な耐カット性および耐摩耗性が得られるという理由から、４０重量部以上が好ましく、５０重量部以上がより好ましい。また、カーボンブラックの含有量は、ゴムの伸び性能がよく、耐亀裂成長性にすぐれるという点から、ゴム成分１００重量部に対して、１００重量部以下が好ましく、８０重量部以下がより好ましい。
【００２４】
本発明のクローラ用ゴム組成物は、さらに、硫黄を含有することができる。
【００２５】
硫黄としては、油展なしの硫黄と、油展した不溶性硫黄があげられるが、とくに制限はない。
【００２６】
硫黄の含有量は、充分なゴム硬度が得られるという点から、ゴム成分１００重量部に対して、０．５重量部以上が好ましく、０．７重量部以上がより好ましい。また、硫黄の含有量は、ゴムの老化を抑制し、ゴム強度を維持するという点から、４重量部以下が好ましく、３重量部以下がより好ましい。
【００２７】
本発明のクローラ用ゴム組成物は、前記ゴム成分、パラベンゾキノンジイミン系化合物、パラベンゾキノンジイミン系化合物以外の老化防止剤、カーボンブラックおよび硫黄以外にも、従来からタイヤ工業で使用される配合剤、例えば、プロセスオイル、ワックス、ステアリン酸、酸化亜鉛、各種加硫促進剤などを必要に応じて適宜配合することができる。
【００２８】
本発明のクローラ用ゴム組成物を、クローラベースに用いる場合には、特に使用条件が厳しい場合には、耐摩耗性能が劣るという理由から、プロセスオイルを含有しないことが好ましい。
【００２９】
本発明のクローラ用ゴム組成物をクローラトレッドに用いる場合には、ゴムクローラに必要な耐カット性能が充分に改善できるという点から、２５℃におけるＪＩＳ−Ａ硬度が、５５以上であることが好ましく、６０以上であることがより好ましい。また、本発明のクローラ用ゴム組成物をクローラトレッドに用いる場合には、耐亀裂成長性に優れるという点から、２５℃におけるＪＩＳ−Ａ硬度が９０以下であることが好ましく、８５以下であることがより好ましい。
【００３０】
本発明のクローラ用ゴム組成物をクローラベースに用いる場合には、耐カット性および耐摩耗性が充分に得られるという理由から、２５℃におけるＪＩＳ−Ａ硬度が、６０以上
であることが好ましく、６５以上であることがより好ましい。また、本発明のクローラ用ゴム組成物をクローラベースに用いる場合には、耐亀裂成長性に優れるという理由から、２５℃におけるＪＩＳ−Ａ硬度が９０以下であることが好ましく、８５以下であることがより好ましい。
【００３１】
本発明のクローラ用ゴム組成物を用いて、通常の方法により本発明のゴムクローラを製造できる。すなわち、必要に応じて前記配合剤を添加した未加硫ゴム組成物をクローラトレッドまたはクローラベースの形状に合わせて押し出し加工し、他のゴムクローラ部材と貼り合わせ、ゴムクローラ成型機上にて未加硫ゴムクローラを形成する。この未加硫ゴムクローラを加硫機中で加熱加圧することで、本発明のゴムクローラを製造することができる。
【００３２】
一般に、ゴムクローラは、ゴム組成物を素材とし、エンドレス状に形成され、外周面に走行用ラグを有するものである。本発明のゴムクローラには、他にも、ゴムクローラ本体の幅方向両側に摩擦低減部材が、クローラの長手方向に埋設された芯金が、ラグ側に抗張用線材が、それぞれ設けられていてもよい。
【００３３】
本発明のゴムクローラは、ショベル、トラクター、コンバイン、トラックローダーなどに好適に使用される。
【実施例】
【００３４】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００３５】
以下、実施例および比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
天然ゴム（ＮＲ）：インドネシア製のＮＲ
スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）：住友化学（株）製のＳＢＲ１５０２（商品名）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＩ（Ｎ２２０）（商品名）
プロセスオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＡＨ−２４（商品名）
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックワックス（商品名）
老化防止剤６Ｃ：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ（商品名）（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）
パラベンゾキノンジイミン系化合物：フレキシス社製のＱ−ＦＬＥＸ  ＱＤＩ（商品名）（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニルキノンジイミン）
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「椿」（商品名）
酸化亜鉛：東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ（商品名）
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（商品名）（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
【００３６】
実施例１〜１２および比較例１〜６
表１および表２に示す配合処方にしたがい、バンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を１６５℃排出で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、１００℃の条件下で３分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。さらに、得られた未加硫ゴム組成物を１５０℃の条件下で３０分間プレス加硫し、実施例１〜１２および比較例１〜６の加硫ゴム組成物を作製した。
【００３７】
（加工性）
前記未加硫ゴム組成物から所定のサイズの試験片を作成し、ＪＩＳ  Ｋ  ６３００「未加硫ゴムの試験方法」に準じて、ムーニー粘度試験機を用いて、１分間の予熱によって熱せられた１３０℃の温度条件にて、小ローターを回転させ、４分間経過した時点でのムーニー粘度（ＭＬ1+4、１３０℃）を測定し、実施例１〜５および比較例１〜３では比較例１のムーニー粘度指数を、実施例６〜１２および比較例４〜６では比較例４のムーニー粘度指数をそれぞれ１００とし、下記計算式により、各配合のムーニー粘度を指数表示した。なお、ムーニー粘度指数が大きいほど、ムーニー粘度が小さく、加工性に優れることを示す。
（ムーニー粘度指数）＝（比較例１のムーニー粘度）
÷（各配合のムーニー粘度）×１００
【００３８】
（粘弾性試験）
岩本製作所（株）製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％、動歪２％および振動周波数１０Ｈｚの条件下で、７０℃における加硫ゴム組成物の損失正接ｔａｎδ（老化前ｔａｎδ）を測定した。次に、前記加硫ゴム組成物を７０℃の条件下で４日間老化させた。老化させた加硫ゴム組成物を用いて、老化前の加硫ゴム組成物と同様に、損失正接ｔａｎδ（老化後ｔａｎδ）を測定した。そして、これらを用いて、下記計算式により、各配合のｔａｎδ変化率を算出した。なお、ｔａｎδ変化率が１００に近いほど、物性変化が少なく、好ましいことを示す。
（ｔａｎδ変化率）＝（老化後ｔａｎδ）／（老化前ｔａｎδ）×１００
【００３９】
（物性指数）
加硫ゴム組成物より採取したゴム試験片をＪＩＳ  Ｋ６２５１に準じて、３号ダンベルを用いて引張試験を行なった。次に、前記加硫ゴム組成物を８０℃の条件下で７日間老化させた。老化させた加硫ゴム組成物を用いて、老化前の加硫ゴム組成物と同様に、破断伸びを測定した。そして、これらを用いて、下記計算式により、各配合の物性指数を算出した。この物性指数が１００に近いほど、劣化度が小さく、好ましいことを示す。
（物性指数）＝（老化後破断伸び）／（老化前破断伸び）×１００
【００４０】
（耐久性能）
前記未加硫ゴム組成物を加硫し、巾１０ｃｍ、長さ３０ｃｍ、厚さ１ｃｍのゴムサンプルを作製した。作製したゴムサンプルの上に砂利をしきつめ、１０ｋｇの荷重をかけたローラを５ｃｍ／秒の速さで連続１２時間走らせた。そのゴムサンプルに生じた損傷の大きさを計測し、比較例１のゴムサンプルの損傷を１００とし、各配合の耐久性能を指数表示した。この指数が大きいほど傷が小さく、耐久性に優れていることを示す。
【００４１】
前記評価結果を表１および表２に示す。
【００４２】
【表１】
2008095073.tif 000002
【００４３】
【表２】
2008095073.tif 000003
【００４４】
比較例１は、パラベンゾキノンジイミン系化合物を含有しない従来の配合のクローラトレッド用ゴム組成物である。
【００４５】
比較例４は、パラベンゾキノンジイミン系化合物を含有しない従来の配合のクローラベース用ゴム組成物である。
【００４６】
パラベンゾキノンジイミン系化合物を所定量含有する実施例１〜１２では、加工性を向上させ、ゴム物性の劣化を抑制することができた。
【００４７】
一方、パラベンゾキノンジイミン系化合物の含有量が小さい比較例２および比較例５では、ゴム物性の劣化を抑制する効果が充分に得られなかった。
【００４８】
また、パラベンゾキノンジイミン系化合物の含有量が大きい比較例３および比較例６では、ゴム物性が劣化しやすくなり、加工性も悪化した。