JP2009263403A - ゴムクローラ用ゴム組成物及びゴムクローラ - Google Patents

Abstract

【課題】ゴムクローラにおいて良好な泥付着防止効果を得ることができるゴム組成物及び該ゴム組成物を用いてトレッド面の一部又は全部を形成したゴムクローラを提供する。
【解決手段】ゴムクローラのトレッド面の一部又は全部を形成するゴムクローラ用ゴム組成物であって、ゴム成分１００質量部に対して脂肪酸アミドを２〜２０質量部配合してなることを特徴とするゴムクローラ用ゴム組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、主として農業機械や土木建設機械等の足回りに装着されるゴムクローラに使用されるゴム組成物及び該ゴム組成物を用いて製造されたゴムクローラに関する。

ゴムクローラは、通常、無端帯状のゴム弾性体に芯金とスチールコードを埋設して補強したゴムクローラ本体の外周表面（トレッド面）にラグと呼ばれる多数の凸部を形成した構成とされたものであり、湿田や畑、泥濘地等の通常のタイヤでは走行が困難な軟弱な地面での走行が要求されるコンバイン、トラクター、ミニショベル等の様々な農業機械や土木建設機械の足回りに装着されている。

しかしながら、湿田等での走行中に、ゴムクローラからの泥離れが悪い場合には、様々な問題を引き起こすことがある。例えば、泥離れが十分でなく、ラグとラグの間に泥がつまった状態で走行を続けた場合には、ラグを含むトレッド面が地面に接していても駆動力を十分に地面に伝えることができずに、旋回性能の悪化や横ブレの発生等、走行性や操舵性の低下を招くことになる。また、湿田での作業後、他の湿田や保管場所へ移動する際に農道や一般舗装路を通過するような場合には、ゴムクローラに付着していた泥が道路上に飛散し、道路を汚してしまうという問題も引き起こす。更には、作業していた湿田が病原に汚染されていた場合には、汚染された泥が健全な他の湿田に持ち込まれることとなり、病原による汚染拡大をも招くおそれがある。

このような中で、ゴムクローラの泥付着対策として、ゴムクローラのトレッド面を低硬度の弾性体層で覆うことにより、ゴムクローラの変形を生じやすくして付着した泥を落とす方法（特開平９−１５６３２２号公報：特許文献１、特開２０００−６２４１３号公報：特許文献２）、少なくともゴム弾性体のゴムラグ間の外周表面を、当該ゴム弾性体よりも撥水性の高い弾性材料にて覆う方法（特開平６−２７０８５８号公報：特許文献３）、ゴムクローラの外周表面にシリコーン樹脂やフッ素樹脂等の低摩擦ポリマーを用いることにより、低摩擦性の物性を具備させる方法（特開平７−２８５４７３号公報：特許文献４）などの提案がなされてきたが、更なる改善が望まれる。

特開平９−１５６３２２号公報 特開２０００−６２４１３号公報 特開平６−２７０８５８号公報 特開平７−２８５４７３号公報

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、ゴムクローラにおいて良好な泥付着防止効果を得ることができるゴム組成物及び該ゴム組成物を用いて製造したゴムクローラを提供することを目的とする。

本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、ゴム成分に対して所定量の脂肪酸アミドを配合したゴム組成物を用いて、ゴムクローラのトレッド面の一部又は全部を形成することにより、トレッド面に低摩擦性の物性を付与することができ、トレッド面への泥付着をより効果的に防止し得ることを見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明は、ゴムクローラのトレッド面の一部又は全部を形成するゴムクローラ用ゴム組成物であって、ゴム成分１００質量部に対して脂肪酸アミドを２〜２０質量部配合してなることを特徴とするゴムクローラ用ゴム組成物、及び、
トレッド面の一部又は全部が上記ゴム組成物を用いて形成されたものであるゴムクローラを提供するものである。

本発明のゴムクローラ用ゴム組成物は、ゴムクローラのトレッド面の一部又は全部に用いることにより、トレッド面に低摩擦性の物性を付与し、ゴムクローラのトレッド面への泥付着を効果的に防止し得るゴムクローラを得ることができるものであり、トレッド面への泥の付着による走行性や操舵性の低下、付近の道路への撒き散らしをより効果的に防止し得、更には泥の持ち出しによって引き起こされる他の田畑への病原の拡散をもより効果的に防止し得るゴムクローラを提供することができる。

以下、本発明につき更に詳述する。
本発明のゴムクローラ用ゴム組成物は、上記の通り、ゴム成分に対して所定量の脂肪酸アミドを配合してなるものである。

ゴム成分としては、天然ゴムや合成ゴムのこの分野において公知のものを用いることができる。その具体例としては、天然ゴムや、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、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、イソブチレン・イソプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、エポキシ化天然ゴム、アクリレートブタジエンゴム等の合成ゴム及びこれら天然ゴムまたは合成ゴムの分子鎖末端が変性されたもの等を挙げることができ、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択すればよい。この場合、特に本発明においては、天然ゴム及びスチレン・ブタジエンゴムを好適に用いることができる。

特に、天然ゴム及びスチレン・ブタジエンゴムを使用する場合、耐カット性と耐疲労性のバランスの観点から、天然ゴムのゴム成分全体に占める割合を通常０〜８０質量％とし、スチレン・ブタジエンゴムの割合を通常１０〜１００質量％とすることが好ましい。なお、上記の天然ゴム及びスチレン・ブタジエンゴムの割合は、製造するゴムクローラに求められる特性や用途等に応じて適宜調整し得るものであり、例えば、耐疲労性が重視される農業機械用ゴムクローラを製造する場合は、天然ゴムのゴム成分全体に占める割合を通常１０〜８０質量％、特に２０〜７０質量％とし、スチレン・ブタジエンゴムの割合を通常１０〜８０質量％、特に１０〜５０質量％とすることが好ましく、耐カット性が重視される建設機械用ゴムクローラを製造する場合は、天然ゴムのゴム成分全体に占める割合を通常０〜４０質量％、特に０〜２０質量％とし、スチレン・ブタジエンゴムの割合を通常３０〜１００質量％、特に５０〜１００質量％とすることが好ましい。上記範囲を逸脱した場合は、クラックやカット傷を生じやすくなり、早期に使用できなくなってしまうおそれがある。

また、上記ゴム成分に対して、更にブタジエンゴムを所定量配合することにより、硬化物とした際、下記のアミド化合物が硬化物表面へ染み出しやすくなり、より少ない脂肪酸アミドの配合量で良好に摩擦係数低下の効果を得ることができる。なお、上記ブタジエンゴムを配合する場合、その配合割合は上記ゴム成分全体に占める割合として、通常５〜５０質量％、特に１０〜３０質量％とすることが好ましい。５０質量％を超えると、損失弾性率の低いブタジエンゴムの影響が支配的となり、耐カット性が低下、外傷が多くなることによって寿命が短くなるおそれがある。５質量％未満となった場合は、脂肪酸アミドのゴム中の拡散速度が遅く、ゴム表面への析出が少なくなってしまい、泥離れの効果が小さくなるおそれがある。

脂肪酸アミドとしては、炭素数が１２から２２の脂肪族モノカルボン酸のアミドを用いることが好ましい。その具体例としては、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ラウリン酸アミド等を挙げることができ、これらの中から１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いればよい。本発明においては、オレイン酸アミドを好適に用いることができる。これらの脂肪酸アミドの配合により、ゴム組成物の硬化物表面の摩擦係数を低下させることができ、トレッド面への泥付着を効果的に防止することができる。

上記脂肪酸アミドの配合量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、通常２〜２０質量部、特に５〜１５質量部とすることが好ましい。２０質量部を超えると、耐カット性等の低下を招くおそれがあり、２質量部未満になると十分な摩擦低減効果が得られないおそれがある。

本発明のゴム組成物には上記各成分以外にも、本発明の目的を損なわない範囲で、公知のカーボンブラック、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、可塑剤、オイル類、樹脂成分、老化防止剤、亜鉛華（ＺｎＯ）、ワックス類、酸化防止剤、充填剤、発泡剤、滑剤、粘着付与剤、紫外線吸収剤等の添加剤を、適宜配合することができる。

カーボンブラックとしては、ゴム工業で通常使用されているものを使用することができ、特に限定されるものではないが、例えば、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ、ＦＴ、ＭＴ等のカーボンブラックを挙げることができる。本発明においては、耐摩耗性、耐カット性の観点から高級カーボンの使用が望ましく、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦを好適に用いることができる。なお、上記カーボンブラックは、窒素吸着比表面積が４０〜１５０ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量（Ａ法）が９０〜１５０ｍｌ／１００ｇであることが好ましい。また、これらのカーボンブラックは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記カーボンブラックの配合量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、通常３０〜８０質量部とすることが好ましい。配合量が上記範囲を逸脱した場合には、加工性の低下や耐摩耗性の低下を招くおそれがある。

加硫剤としては、この分野において通常用いられるものであれば、特に限定されるものではないが、本発明においては硫黄を好適に用いることができる。その配合量としては上記ゴム成分１００質量部に対して通常１〜３質量部である。配合量が１質量部未満では、耐疲労性が低下するおそれがあり、一方３質量部を超えると、耐熱老化性や耐カット性の低下を招くおそれがある。

加硫促進剤としては、例えばＣＢＳ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、ＴＢＢＳ（Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、ＴＢＳＩ（Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンイミド）等のスルフェンアミド系の加硫促進剤、ＤＰＧ（ジフェニルグアニジン）等のグアニジン系の加硫促進剤、テトラオクチルチウラムジスルフィド、テトラベンジルチウラムジスルフィド等のチウラム系加硫促進剤、ジアルキルジチオリン酸亜鉛等の加硫促進剤等が挙げられる。その配合量としては、上記ゴム成分１００質量部に対して通常０．５〜３質量部である。

充填剤としては、例えば、ホワイトカーボン、微粒子ケイ酸マグネシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、タルク等の無機充填剤、ハイスチレン樹脂、クマロンインデン樹脂、フェノール樹脂、リグニン、変性メラミン樹脂、ロジン誘導体等の有機充填剤が挙げられる。その配合量としては、上記ゴム成分１００質量部に対して通常０〜３０質量部である。

また、本発明の目的を逸脱しない範囲において、本発明のゴム組成物にケブラーパルプ、又はその天然ゴムマスターバッチやスチレン・ブタジエンゴムマスターバッチを配合することにより、耐摩耗性、耐カット性を大幅に向上させることもできる。この場合、配合量はゴムクローラの要求特性に応じて適宜設定すればよい。

本発明のゴムクローラ用ゴム組成物は、あらゆるゴムクローラに対して適用することができる。そして、本発明のゴム組成物を用いてゴムクローラを製造する場合には、従来公知の製造方法を採用し得る。その際、トレッド面の全体を本発明のゴム組成物で形成したり、該ゴム組成物をラグ部分あるいは隣り合うラグ間の基面等のトレッド面の一部に用いることによって、良好な泥付着防止効果を得ることができる。なお、トレッド面の一部に本発明のゴム組成物を用いる場合、その使用部位及び使用範囲はゴムクローラの仕様等に応じて適宜設定されるものであるが、特にラグ間に詰まった泥の脱離性を向上させるには、ラグ部分について本発明のゴム組成物を用いることが効果的である。

以下、本発明について実施例及び比較例を挙げて詳細に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。

［実施例１〜６、比較例１，２］
表１に示す配合のゴム組成物を常法に従って混練りし、長さ１５０ｍｍ×幅１５０ｍｍ×厚さ２ｍｍのシート状に成形し、１５０℃、３０分間の条件で加硫硬化したものを評価体とした。得られた評価体の特性について以下の方法により評価した。

《評価方法》
・表面摩擦係数
小平製作所作成ブリヂストン向け摩擦係数測定機を用い、直径２０ｍｍの金属製球体に荷重４０ｋｇで金属板に密着させたゴム板表面の最大動的摩擦係数を１．０Ｈｚ、１００ｍｍ振幅にて測定した。その結果を表１に示す。
・硬さ
ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠し、デュロメーターＡにより測定した。
・強力及び伸び
ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠し、ダンベル状３号形試験片を用いて引張強さと切断時伸びを測定した。その結果を表１に示す。
・耐摩耗性
ＤＩＮ ５３５１６に準拠し、ＤＩＮ摩耗試験機を用い、室温にてＤＩＮ摩耗を測定した。その結果を表１に示す。なお、比較例１の測定結果を１００とし、実施例１〜６及び比較例２の測定結果を比較例１に対する指数で表した。

ＮＲ：天然ゴム、「ＲＳＳ＃４」
ＳＢＲ：スチレン・ブタジエンゴム、ＴＳＲＣ社製「Ｔａｉｐｏｌ１５００Ｅ」
ＢＲ：ブタジエンゴム、ＪＳＲ社製「ＢＲ０１」
カーボンブラック：ＨＡＦ級カーボンブラック、旭カーボン社製「旭＃７０」
オイル：新日本石油社製「コウモレックスＮＨ−６０Ｔ」
樹脂：ジシクロペンタジエン、日本ゼオン社製「クイントン１９２０」
加硫促進剤１：大内新興化学社製「ノクセラーＤ」
加硫促進剤２：大内新興化学社製「ノクセラーＮＳ−Ｆ」
脂肪酸アミド：オレイン酸アミド、日本化成社製「ダイヤミッドＭ３０９」

Claims (6)

1. ゴムクローラのトレッド面の一部又は全部を形成するゴムクローラ用ゴム組成物であって、
   ゴム成分１００質量部に対して脂肪酸アミドを２〜２０質量部配合してなることを特徴とするゴムクローラ用ゴム組成物。
2. 上記ゴム成分として、天然ゴムを０〜８０質量％、スチレン・ブタジエンゴムを１０〜１００質量％含有してなる請求項１記載のゴムクローラ用ゴム組成物。
3. 上記ゴム成分として、更にブタジエンゴムを５〜５０質量％含有してなる請求項１又は２記載のゴムクローラ用ゴム組成物。
4. 上記脂肪酸アミドとして、オレイン酸アミドを配合してなる請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴムクローラ用ゴム組成物。
5. トレッド面の一部又は全部が請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴム組成物を用いて形成されたものであるゴムクローラ。
6. トレッド面の少なくともラグ部分が請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴム組成物を用いて形成されたものである請求項５記載のゴムクローラ。