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特開2015-231714ゴムクローラの製造方法およびゴムクローラ
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-231714(P2015-231714A)
(43)【公開日】2015年12月24日
(54)【発明の名称】ゴムクローラの製造方法およびゴムクローラ
(51)【国際特許分類】
   B29C 65/48 20060101AFI20151201BHJP
   B62D 55/253 20060101ALI20151201BHJP
【FI】
   B29C65/48
   B62D55/253 A
   B62D55/253 D
   B62D55/253 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2014-119818(P2014-119818)
(22)【出願日】2014年6月10日
(71)【出願人】
【識別番号】000005278
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】100097238
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 治
(74)【代理人】
【識別番号】100179947
【弁理士】
【氏名又は名称】坂本 晃太郎
(72)【発明者】
【氏名】原 淳
(72)【発明者】
【氏名】赤間 秀洋
(72)【発明者】
【氏名】石原 健延
【テーマコード(参考)】
4F211
【Fターム(参考)】
4F211AA45
4F211AG16
4F211AG28
4F211TA03
4F211TC03
4F211TH18
4F211TN53
(57)【要約】
【課題】金型を用いた一体加硫成形や加硫接着を行うことなく、ゴムクローラを得ることができるゴムクローラの製造方法と、金型を用いた一体加硫成形や加硫接着を行うことなく、製造可能なゴムクローラとを提供する。
【解決手段】本発明は、加硫済みゴムからなるクローラ本体1に、加硫済みゴムからなるラグ部材2およびガイド部材3を接着手段Mによって接着するゴムクローラの製造方法及び、ゴムクローラ10であって、接着手段Mは、ゴム中に存在する炭素−炭素結合の少なくとも一つの炭素原子と結合し得る組成物を含む。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加硫済みゴムからなるクローラ本体に、加硫済みゴムからなるラグ部材およびガイド部材の少なくともいずれか一方を接着手段によって接着するゴムクローラの製造方法であって、
前記接着手段は、ゴム中に存在する炭素−炭素結合の少なくとも一つの炭素原子と結合し得る組成物を含むことを特徴とするゴムクローラの製造方法。
【請求項2】
請求項1において、前記組成物と結合し得る前記炭素−炭素結合は、炭素−炭素単結合および炭素−炭素二重結合から選択される1種以上の結合である、ゴムクローラの製造方法。
【請求項3】
請求項1または2において、前記組成物は、少なくともポリチオール化合物(A)、イソシアネート基含有化合物(B)およびラジカル発生剤(C)を配合してなる組成物である、ゴムクローラの製造方法。
【請求項4】
加硫済みゴムからなるクローラ本体に、加硫済みゴムからなるラグ部材およびガイド部材の少なくともいずれか一方が接着手段によって接着されたゴムクローラであって、
前記接着手段は、ゴム中に存在する炭素−炭素結合の少なくとも一つの炭素原子と結合し得る組成物を含むものであることを特徴とするゴムクローラ。
【請求項5】
請求項4において、前記組成物と結合し得る前記炭素−炭素結合は、炭素−炭素単結合および炭素−炭素二重結合から選択される1種以上の結合である、ゴムクローラ。
【請求項6】
請求項4または5において、前記組成物は、少なくともポリチオール化合物(A)、イソシアネート基含有化合物(B)およびラジカル発生剤(C)を配合してなる組成物である、ゴムクローラ。
【請求項7】
請求項4乃至6のいずれか1項において、前記ラグ部材を前記クローラ本体に接着したときの、少なくとも当該ラグ部材の先端部が、逆テーパ形状に形成されている、ゴムクローラ。
【請求項8】
請求項4乃至7のいずれか1項において、前記ガイド部材を前記クローラ本体に接着したときの、少なくとも当該ガイド部材の先端部が、逆テーパ形状に形成されている、ゴムクローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ゴムクローラの製造方法およびゴムクローラに関するものである。
【背景技術】
【0002】
ゴムクローラの製造方法としては、金型を用いて、未加硫ゴムからなる半完成品を用いてゴムクローラ全体を一体的に加硫成形する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、クローラの基体(本体)となるベルト状ゴム弾性体、ラグおよび突起(ガイド部材)をそれぞれ、予め加硫成形しておき、接着用ゴムシートを用いて一体に加硫接着する技術も既知である(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−345287号公報
【特許文献2】特開平11−129354号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、ゴムクローラの形状に応じて当該ゴムクローラの形状に合わせたモールドを準備する必要があり、また、離型が困難な形状のゴムクローラについては製造が困難であるという問題がある。
【0005】
また特許文献2に記載された技術は、接着用ゴムシートに含まれる硫黄を加硫済みゴムと反応させることにより接着を行う加硫接着であるが、これに対して、加硫接着を用いないゴムクローラの製造方法の開発も望まれていた。
【0006】
すなわち、本発明の目的は、金型を用いた一体加硫成形や加硫接着を行うことなく、ゴムクローラを得ることができるゴムクローラの製造方法と、金型を用いた一体加硫成形や加硫接着を行うことなく、製造可能なゴムクローラとを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る、ゴムクローラの製造方法は、加硫済みゴムからなるクローラ本体に、加硫済みゴムからなるラグ部材およびガイド部材の少なくともいずれか一方を接着手段によって接着するゴムクローラの製造方法であって、前記接着手段は、ゴム中に存在する炭素−炭素結合の少なくとも一つの炭素原子と結合し得る組成物を含むことを特徴とする。
本発明によれば、金型を用いた一体加硫成形や加硫接着を行うことなく、ゴムクローラを得ることができる。
【0008】
上記製造方法において、前記組成物と結合し得る前記炭素−炭素結合は、炭素−炭素単結合および炭素−炭素二重結合から選択される1種以上の結合とすることができる。
【0009】
上記製造方法において、前記組成物は、少なくともポリチオール化合物(A)、イソシアネート基含有化合物(B)およびラジカル発生剤(C)を配合してなる組成物であることが好ましい。
この場合、加硫成形品である、クローラ本体、ラグ部材およびガイド部材の相互間をそれぞれ、強力に接着することができる。
【0010】
本発明に係る、ゴムクローラは、加硫済みゴムからなるクローラ本体に、加硫済みゴムからなるラグ部材およびガイド部材の少なくともいずれか一方が接着手段によって接着されたゴムクローラであって、前記接着手段は、ゴム中に存在する炭素−炭素結合の少なくとも一つの炭素原子と結合し得る組成物を含むものであることを特徴とする。
本発明によれば、金型を用いた一体加硫成形や加硫接着を行うことなく、製造可能なゴムクローラを提供することができる。
【0011】
上記ゴムクローラにおいて、前記組成物と結合し得る前記炭素−炭素結合は、炭素−炭素単結合および炭素−炭素二重結合から選択される1種以上の結合とすることができる。
【0012】
上記ゴムクローラにおいて、前記組成物は、少なくともポリチオール化合物(A)、イソシアネート基含有化合物(B)およびラジカル発生剤(C)を配合してなる組成物であることが好ましい。
この場合、加硫成形品である、クローラ本体、ラグ部材およびガイド部材の相互間がそれぞれ、強力に接着されたゴムクローラとなる。
【0013】
上記ゴムクローラにおいて、前記ラグ部材を前記クローラ本体に接着したときの、少なくとも当該ラグ部材の先端部が、逆テーパ形状に形成されていることが好ましい。
この場合、掻き取り性(接地面に対する引っ掛かり性)が向上することで、駆動力の向上を実現することができる。
【0014】
上記ゴムクローラにおいて、前記ガイド部材を前記クローラ本体に接着したときの、少なくとも当該ガイド部材の先端部が、逆テーパ形状に形成されていることが好ましい。
この場合、前記ガイド部材を車輪(スプロケット)の内側に強固に保持することができるため、脱輪を起こし難くすることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、金型を用いた一体加硫成形や加硫接着を行うことなく、ゴムクローラを得ることができるゴムクローラの製造方法と、金型を用いた一体加硫成形や加硫接着を行うことなく、製造可能なゴムクローラとを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】(a)は、本発明の一実施形態である、ゴムクローラを模式的に示す側面図であり、(b)は、本発明の一実施形態である、ゴムクローラの製造方法を用いて、(a)のゴムクローラを製造する際に用いられる、クローラ本体、ラグ部材およびガイド部材の各部品を模式的に示す側面図である。
図2】(a)は、本発明の他の実施形態である、ゴムクローラを模式的に示す側面図であり、(b)は、本発明の他の実施形態である、ゴムクローラの製造方法に用いられる、ラグ部材およびガイド部材の製造方法を説明するための模式図である。
図3】(a)は、本発明の更に他の実施形態である、ゴムクローラの製造方法に用いられる、ラグベルトを模式的に示す側面図であり、(b)は、(a)のラグベルトをクローラ本体に接着した状態を模式的に示す側面図であり、(c)は、本発明の更に他の実施形態である、ゴムクローラの製造方法に用いられる、ガイドベルトを模式的に示す側面図であり、(d)は、(c)のガイドベルトをクローラ本体に接着した状態を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して、本発明に係る、ゴムクローラの製造方法およびゴムクローラの様々な実施形態を詳細に説明する。
【0018】
<ゴムクローラ>
図1(a)において、符号10は、本発明の一実施形態である、ゴムクローラである。ゴムクローラ10は、加硫済みゴムからなる無端状のクローラ本体1に、この実施形態では、加硫済みゴムからなる複数のラグ部材2および複数のガイド部材3が接着手段Mによって接着されている。接着手段Mは、加硫ゴム中に存在する炭素−炭素結合の少なくとも一つの炭素原子と結合し得る組成物を含む。接着手段Mには、例えば、接着剤、接着シートが含まれる。
【0019】
以下、接着手段Mに含まれる組成物、並びに、接着手段Mの一例としての、接着剤および接着シートについて説明する。
【0020】
[組成物]
本発明のゴムクローラに用いられる前記組成物の一例は、ポリチオール化合物(A)、イソシアネート基含有化合物(B)、及びラジカル発生剤(C)を配合してなり、配合されるポリチオール化合物(A)に含まれるチオール基の合計モル数に対する、配合されるイソシアネート基含有化合物(B)に含まれるイソシアネート基の合計モル数の比(イソシアネート基/チオール基)が例えば0.2以上かつ0.78以下である、組成物である。
【0021】
前記組成物によると、未加硫ゴムに限らず、加硫ゴムをも強力に接着することができる。その理由は、次のとおりであると推測される。
ポリチオール化合物(A)の一部とイソシアネート基含有化合物(B)とがウレタン化反応を起こすことにより、前記組成物が強固に硬化すると考えられる。また、ポリチオール化合物(A)の他の一部が、ラジカル発生剤(C)と反応してチイルラジカルが生じ、このチイルラジカルが、ゴム中に存在する炭素−炭素二重結合と反応すると考えられる。このようなチオール・エン反応により、前記組成物がゴムに化学的に結合することにより、前記組成物がゴムに強力に接着すると考えられる。特に、未加硫ゴムのみならず加硫ゴムにも炭素−炭素二重結合が存在するため、前記組成物によると、ゴム特に加硫ゴムを強力に接着することができると考えられる。
また、ゴム中に存在する炭素−炭素結合主鎖からの水素引き抜き反応により、ポリチオール化合物(A)のチオール基の硫黄原子と炭素−炭素結合の炭素原子とが化学的に結合すると考えられる。したがって、必ずしもゴム中に炭素−炭素二重結合が存在しなくても良い。
なお、本明細書において、ポリチオール化合物(A)、イソシアネート基含有化合物(B)、ラジカル発生剤(C)、ウレタン化触媒(D)及び表面調整剤(E)を、それぞれ、成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)及び成分(E)ということがある。
【0022】
<ポリチオール化合物(A)>
前記組成物において、ポリチオール化合物(A)とは、1分子中にチオール基を2つ以上有する化合物のことをいう。
ポリチオール化合物(A)には特に制限はないが、接着性を向上させる観点から、1分子中にチオール基を2〜6個有するものが好ましい。
また、ポリチオール化合物(A)には、1級、2級及び3級のものが含まれるが、接着性を向上させる観点から、1級がより好ましい。
ポリチオール化合物(A)の分子量は、接着性を向上させる観点から、好ましくは3000以下であり、より好ましくは2000以下であり、更に好ましくは1000以下であり、より更に好ましくは900以下であり、より更に好ましくは800以下である。なお、ポリチオール化合物(A)がポリマーの場合、分子量とは、スチレン換算の数平均分子量のことをいう。
【0023】
ポリチオール化合物(A)としては、ヘテロ原子を含んでいてもよい脂肪族ポリチオール及びヘテロ原子を含んでいてもよい芳香族ポリチオールが挙げられ、接着性を向上させる観点から、ヘテロ原子を含んでいてもよい脂肪族ポリチオールが好ましい。
ここで、ヘテロ原子を含んでいてもよい脂肪族ポリチオールとは、1分子中にチオール基を2つ以上有する、ヘテロ原子を含んでもよい脂肪族化合物のことをいう。また、ヘテロ原子を含んでいてもよい芳香族ポリチオールとは、1分子中にチオール基を2つ以上有する、ヘテロ原子を含んでもよい芳香族化合物のことをいう。
ヘテロ原子は、接着力の向上の観点から、好ましくは酸素、窒素、硫黄、リン、ハロゲン原子、ケイ素から選択される少なくとも1種であり、より好ましくは酸素、窒素、硫黄、リン及びハロゲン原子から選択される少なくとも1種であり、更に好ましくは酸素、窒素及び硫黄から選択される少なくとも1種である。
【0024】
ヘテロ原子を含んでいてもよい脂肪族ポリチオールとしては、例えば、炭素数2〜20のアルカンジチオール等のようにチオール基以外の部分が脂肪族炭化水素であるポリチオール、アルコールのハロヒドリン付加物のハロゲン原子をチオール基で置換してなるポリチオール、ポリエポキシド化合物の硫化水素反応生成物からなるポリチオール、分子内に水酸基2〜6個を有する多価アルコールとチオグリコール酸とのエステル化により得られるチオグリコール酸エステル化物、分子内に水酸基2〜6個を有する多価アルコールとメルカプト脂肪酸とのエステル化により得られるメルカプト脂肪酸エステル化物、イソシアヌレート化合物とチオールとを反応させてなるチオールイソシアヌレート化合物、ポリスルフィド基を含有するチオール、チオール基で変性されたシリコーン、チオール基で変性されたシルセスキオキサン等が挙げられる。
なお、上記の分子内に水酸基2〜6個を有する多価アルコールとしては、炭素数2〜20のアルカンジオール、ポリ(オキシアルキレン)グリコール、グリセロール、ジグリセロール、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。
【0025】
これらの中で、接着性の向上の観点から、チオール基以外の部分が脂肪族炭化水素であるポリチオール、アルコールのハロヒドリン付加物のハロゲン原子をチオール基で置換してなるポリチオール、ポリエポキシド化合物の硫化水素反応生成物からなるポリチオール、チオグリコール酸エステル化物、メルカプト脂肪酸エステル化物、及びチオールイソシアヌレート化合物がより好ましく、メルカプト脂肪酸エステル化物及びチオールイソシアヌレート化合物が更に好ましく、メルカプト脂肪酸エステル化物がより更に好ましい。同様の観点から、ポリスルフィド基やシロキサン結合を含有しないチオールがより好ましい。
【0026】
(チオール基以外の部分が脂肪族炭化水素であるポリチオール)
チオール基以外の部分が脂肪族炭化水素であるポリチオールの例としては、炭素数2〜20のアルカンジチオールがある。
前記炭素数2〜20のアルカンジチオールとしては、1,2−エタンジチオール、1,1−プロパンジチオール、1,2−プロパンジチオール、1,3−プロパンジチオール、2,2−プロパンジチオール、1,4−ブタンジチオール、2,3−ブタンジチオール、1,5−ペンタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,8−オクタンジチオール、1,10−デカンジチオール、1,1−シクロヘキサンジチオール、1,2−シクロヘキサンジチオール等が挙げられる。
【0027】
(チオグリコール酸エステル化物)
チオグリコール酸エステル化物としては、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、1,6−ヘキサンジオールビスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート等が挙げられる。
【0028】
(メルカプト脂肪酸エステル化物)
メルカプト脂肪酸エステル化物としては、接着性の向上の観点から、1級チオール基を有するメルカプト脂肪酸エステル化物が好ましく、分子内に水酸基2〜6個を有する多価アルコールの、β−メルカプトプロピオン酸エステル化物がより好ましい。また、1級チオール基を有するメルカプト脂肪酸エステル化物は、接着性の向上の観点から、1分子中におけるチオール基の数が4〜6個であることが好ましく、4個又は5個であることが好ましく、4個であることがより好ましい。
【0029】
上記の1級チオール基を有するβ−メルカプトプロピオン酸エステル化物としては、好ましくはテトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)(EGMP−4)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)(TMMP)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(PEMP)、及びジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)(DPMP)が挙げられる。これらの中で、PEMP及びDPMPが好ましく、PEMPがより好ましい。
【0030】
なお、2級チオール基を有するβ−メルカプトプロピオン酸エステル化物としては、分子内に水酸基2〜6個を有する多価アルコールと、β−メルカプトブタン酸とのエステル化物が挙げられ、具体的には、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)等が挙げられる。
【0031】
(チオールイソシアヌレート化合物)
イソシアヌレート化合物とチオールとを反応させてなるチオールイソシアヌレート化合物としては、接着力の向上の観点から、1級チオール基を有するチオールイソシアヌレート化合物が好ましい。また、1級チオール基を有するチオールイソシアヌレート化合物としては、接着性の向上の観点から、1分子中におけるチオール基の数が2〜4個であることが好ましく、3個であることがより好ましい。
上記の1級チオール基を有するチオールイソシアヌレート化合物としては、トリス−[(3−メルカプトプロピオニルオキシ)−エチル]−イソシアヌレート(TEMPIC)が好ましい。
【0032】
(チオール基で変性されたシリコーン)
チオール基で変性されたシリコーンとしては、商品名KF-2001、KF-2004、X-22-167B(信越化学工業)、SMS042、SMS022(Gelest社)、PS849、PS850(UCT社)等が挙げられる。
【0033】
(芳香族ポリチオール)
芳香族ポリチオールとしては、1,2−ジメルカプトベンゼン、1,3−ジメルカプトベンゼン、1,4−ジメルカプトベンゼン、1,2−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,3−トリメルカプトベンゼン、1,2,4−トリメルカプトベンゼン、1,3,5−トリメルカプトベンゼン、1,2,3−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,4−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,3−トリス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,4−トリス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトエチル)ベンゼン、2,5−トルエンジチオール、3,4−トルエンジチオール、1,3−ジ(p−メトキシフェニル)プロパン−2,2−ジチオール、1,3−ジフェニルプロパン−2,2−ジチオール、フェニルメタン−1,1−ジチオール、2,4−ジ(p−メルカプトフェニル)ペンタン等が挙げられる。
【0034】
<イソシアネート基含有化合物(B)>
イソシアネート基含有化合物(B)としては、芳香族、脂肪族、脂環族のジイソシアネート、これらの変性体等が挙げられる。
【0035】
芳香族、脂肪族、脂環族のジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ナフチレンジイソシアネート(NDI)、フェニレンジイソシアネート(PPDI)、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、メチルシクロへキサンジイソシアネート(水素化TDI)、ジシクロへキシルメタンジイソシアネート(水素化MDI)、シクロへキサンジイソシアネート(水素化PPDI)、ビス(イソシアナトメチル)シクロへキサン(水素化XDI)、ノルボルネンジイソシアネート(NBDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、へキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ブタンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルへキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルへキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
【0036】
配合されるポリチオール化合物(A)が、メルカプト脂肪酸エステル化物および/またはチオールイソシアヌレート化合物である場合、配合されるイソシアネート基含有化合物(B)は、へキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ビス(イソシアナトメチル)シクロへキサン(水素化XDI)及びジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)の1種又は2種以上が好ましい。また、これらの中では、へキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ビス(イソシアナトメチル)シクロへキサン(水素化XDI)及びトリレンジイソシアネート(TDI)の1種又は2種以上がより好ましい。
【0037】
また、芳香族、脂肪族、脂環族のジイソシアネートの変性体としては、トリメチロールプロパンとイソシアネートとの反応により得られるTMP(トリメチロールプロパン)アダクト型変性体、イソシアネートの3量化により得られるイソシアヌレート型変性体、ウレアとイソシアネートとの反応により得られるビューレット型変性体、ウレタンとイソシアネートとの反応により得られるアロファネート型変性体、ポリオールとイソシアネートとの反応で得られるプレポリマー体等が挙げられ、適宜、使用することができる。
【0038】
なお、TMPアダクト型変性体、イソシアヌレート型変性体、ビューレット型変性体、アロファネート型変性体としては、接着性の向上の観点から、次の変性体が好ましい。
すなわち、TMPアダクト型変性体としては、TMPとTDIとの反応により得られるTMPアダクト型変性体、TMPとXDIとの反応により得られるTMPアダクト型変性体、TMPと水素化XDIとの反応により得られるTMPアダクト型変性体、TMPとIPDIとの反応により得られるTMPアダクト型変性体、TMPとHDIとの反応により得られるTMPアダクト型変性体、及びTMPとMDIとの反応により得られるTMPアダクト型変性体が好ましい。
また、イソシアヌレート型変性体としては、HDIの3量化により得られるイソシアヌレート型変性体、IPDIの3量化により得られるイソシアヌレート型変性体、TDIの3量化により得られるイソシアヌレート型変性体、及び水素化XDIの3量化により得られるイソシアヌレート型変性体、が好ましい。
また、ビューレット型変性体としては、ウレアとHDIとの反応により得られるビューレット型変性体、が好ましい。
また、アロファネート型変性体としては、ウレタンとIPDIとの反応により得られるアロファネート型変性体が好ましい。
【0039】
上記TMPアダクト型変性体、イソシアヌレート型変性体、ビューレット型変性体及びアロファネート型変性体の少なくとも1種と組み合せて使用されるポリチオール化合物(A)としては、好ましくは1級チオール基を有するβ−メルカプトプロピオン酸エステル化物及び1級チオール基を有するチオールイソシアヌレート化合物の1種又は2種である。
ここで、1級チオール基を有するβ−メルカプトプロピオン酸エステル化物としては、好ましくはペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(PEMP)及びジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)(DPMP)の少なくとも1種である。また、1級チオール基を有するチオールイソシアヌレート化合物としては、好ましくは1分子中におけるチオール基の数が3個である1級チオール基を有するチオールイソシアヌレート化合物であり、より好ましくはトリス−[(3−メルカプトプロピオニルオキシ)−エチル]−イソシアヌレート(TEMPIC)である。
【0040】
<ラジカル発生剤(C)>
ラジカル発生剤(C)としては、熱ラジカル発生剤及び光ラジカル発生剤の少なくとも1種を用いることができる。これらの中で、接着力の向上の観点及び透明ではない(光を通さない)ゴムを接着できるという観点から、熱ラジカル発生剤が好ましく、過酸化物からなる熱ラジカル発生剤がより好ましく、有機過酸化物からなる熱ラジカル発生剤が更に好ましい。
ラジカル発生剤(C)は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することもできる。
【0041】
有機過酸化物からなる熱ラジカル発生剤としては、例えば、t−ブチル−2−エチルペルオキシヘキサノアート、ジラウロイルパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノアート、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサノン、ジ−t―ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、t−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジ(t-ブチル)パーオキサイド、過酸化ベンゾイル1,1’−ジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、過酸化ベンゾイル1,1’−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキサイド、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ジクミルパーオキサイド等が挙げられる。これらの中でも、好ましくは、t−ブチル−2−エチルペルオキシヘキサノアート、ジラウロイルパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノアート、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサノン、ジ−t―ブチルパーオキサイド、及びt−ブチルクミルパーオキサイドの少なくとも1種である。有機過酸化物からなる熱ラジカル発生剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することもできる。
【0042】
無機過酸化物からなる熱ラジカル発生剤としては、過酸化水素と鉄(II)塩との組み合わせ、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムとの組み合わせ、等の酸化剤と還元剤の組み合わせからなるレドックス発生剤が挙げられる。無機化酸化物からなる熱ラジカル発生剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することもできる。
【0043】
光ラジカル発生剤としては、公知のものを広く用いることができ、特に制限されるものではない。
例えば分子内開裂型の光ラジカル発生剤が挙げられ、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル系光ラジカル発生剤;2,2−ジエトキシアセトフェノン、4'−フェノキシ−2,2−ジクロロアセトフェノン等のアセトフェノン系光ラジカル発生剤;2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、4'−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、4'−ドデシル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン等のプロピオフェノン系光ラジカル発生剤;ベンジルジメチルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及び2−エチルアントラキノン、2−クロロアントラキノン等のアントラキノン系光ラジカル発生剤;アシルフォスフィンオキサイド系光ラジカル発生剤等が挙げられる。
【0044】
また、その他水素引き抜き型の光ラジカル発生剤としてベンゾフェノン/アミン系光ラジカル発生剤、ミヒラーケトン/ベンゾフェノン系光ラジカル発生剤、チオキサントン/アミン系光ラジカル発生剤等を挙げることができる。また未反応光ラジカル発生剤のマイグレーションを避けるため非抽出型光ラジカル発生剤を用いることができる。例えばアセトフェノン系ラジカル発生剤を高分子化したもの、ベンゾフェノンにアクリル基の二重結合を付加したものがある。
これらの光ラジカル発生剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することもできる。
【0045】
<任意成分>
本発明のゴムクローラに用いられる前記組成物は、更に任意成分が配合されてもよい。任意成分としては、ウレタン化触媒、表面調整剤、溶剤、バインダー、フィラー、顔料分散剤、導電性付与剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、乾燥防止剤、浸透剤、pH調整剤、金属封鎖剤、防菌防かび剤、界面活性剤、可塑剤、ワックス、レベリング剤等が挙げられる。
【0046】
(ウレタン化触媒(D))
ウレタン化触媒(D)としては、任意のウレタン化触媒を用いることができる。該ウレタン化触媒としては、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズチオカルボキシレート、ジブチルスズジマレエート、ジオクチルスズチオカルボキシレート、オクテン酸スズ、モノブチルスズオキシド等の有機スズ化合物;塩化第一スズ等の無機スズ化合物;オクテン酸鉛等の有機鉛化合物;ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、トリエチレンジアミン(TEDA)、ベンジルジメチルアミン、2,2’−ジモルホリノエチルエーテル、N−メチルモルフォリン等のアミン類;p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、フルオロ硫酸等の有機スルホン酸;硫酸、リン酸、過塩素酸等の無機酸;ナトリウムアルコラート、水酸化リチウム、アルミニウムアルコラート、水酸化ナトリウム等の塩基類;テトラブチルチタネート、テトラエチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等のチタン化合物;ビスマス化合物;四級アンモニウム塩等が挙げられる。これらの中でも、好ましくは上記アミン類であり、より好ましくはトリエチレンジアミン(TEDA)である。これら触媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0047】
(表面調整剤(E))
表面調整剤(E)としては、任意の表面調整剤を使用することができる。該表面調整剤としては、アクリル系、ビニル系、シリコーン系、フッ素系などが挙げられる。これらの中でも、相溶性と表面張力低下能の観点からシリコーン系が好ましい。
【0048】
(溶剤)
溶剤としては、他の配合成分と反応しないものであれば特に制限はなく、芳香族溶媒や脂肪族溶媒が挙げられる。
芳香族溶媒の具体例としては、トルエン、キシレン等が挙げられる。脂肪族溶媒としては、ヘキサン等が挙げられる。
【0049】
<各成分の配合量>
本発明のゴムクローラに用いられる前記組成物に配合されるポリチオール化合物(A)に含まれるチオール基の合計モル数に対する、配合されるイソシアネート基含有化合物(B)に含まれるイソシアネート基の合計モル数の比(イソシアネート基/チオール基)は、0.20以上0.78以下であることが好ましい。当該比(イソシアネート基/チオール基)が0.20未満であると、組成物が十分に強固に硬化せず、接着強度が小さくなる。また、当該比(イソシアネート基/チオール基)が0.78よりも大きいと、チオール基が少ないために、チオール基とゴム部材の炭素−炭素二重結合との間でチオール・エン反応が十分に行われず、組成物をゴム部材に強固に接着させることができなくなることがあり、接着強度が小さくなる虞がある。同様の観点から、当該比(イソシアネート基/チオール基)は、好ましくは0.3以上であり、より好ましくは0.7以下であり、さらに好ましくは0.4〜0.7である。
ここで、配合されるポリチオール化合物(A)に含まれるチオール基の合計モル数は、配合されるポリチオール化合物(A)のモル数に、ポリチオール化合物(A)の1分子が有するチオール基数を乗じることにより算出することができる。
また、配合されるイソシアネート基含有化合物(B)に含まれるイソシアネート基の合計モル数は、JIS K1603−1 B法により測定することができる。
更に、上記モル数の比(イソシアネート基/チオール基)は、上記のようにして得られる、配合されるイソシアネート基含有化合物(B)に含まれるイソシアネート基の合計モル数を、配合されるポリチオール化合物(A)に含まれるチオール基の合計モル数で除することにより求めることができる。
【0050】
配合されるポリチオール化合物(A)に含まれるチオール基の合計モル数に対する、配合されるラジカル発生剤(C)の合計モル数の比(ラジカル発生剤(C)/チオール基)は、0.025以上であることが好ましい。これにより、接着性が向上する。この観点から、当該比(ラジカル発生剤(C)/チオール基)は、より好ましくは0.03以上であり、さらに好ましくは0.035以上であり、より更に好ましくは0.04以上である。また、接着性の向上の観点から、当該比(ラジカル発生剤(C)/チオール基)は、好ましくは0.5以下であり、より好ましくは0.45以下であり、更に好ましくは0.4以下である。
【0051】
本発明のゴムクローラに用いられる任意成分として、炭素−炭素二重結合を含む化合物を配合してもよい。ただし、この炭素−炭素二重結合を含む化合物の配合量が多くなると、ポリチオール化合物(A)がこの炭素−炭素二重結合を含む化合物と反応してしまう。これにより、ポリチオール化合物(A)とゴム中の炭素−炭素二重結合との間のチオール・エン反応が生じ難くなり、ゴムに対する組成物の接着力が低下するおそれがある。または、これにより、ゴムの炭素−炭素結合主鎖からの水素引き抜き反応により、ポリチオール化合物(A)のチオール基の硫黄原子と炭素−炭素結合の炭素原子とが化学的に結合する反応が生じ難くなり、ゴムに対する組成物の接着力が低下するおそれがある。したがって、配合されるポリチオール化合物(A)に含まれるチオール基の合計モル数に対する、配合される炭素−炭素二重結合を含む化合物に含まれる炭素−炭素二重結合の合計モル数の比(炭素−炭素二重結合/チオール基)が、0.4未満であることが好ましく、0.1未満であることがより好ましく、0.08以下であることが更に好ましく、0.05以下であることがより更に好ましく、0.01以下であることが特に好ましい。
ここで、配合される炭素−炭素二重結合を含む化合物に含まれる炭素−炭素二重結合の合計モル数は、配合される当該化合物のモル数に、当該化合物の1分子が有する炭素−炭素二重結合の数を乗じることにより求めることができる。
また、上記モル数の比(炭素−炭素二重結合/チオール基)は、上記のようにして得られる、配合される炭素−炭素二重結合を含む化合物に含まれる炭素−炭素二重結合の合計モル数を、配合されるポリチオール化合物(A)に含まれるチオール基の合計モル数で除することにより求めることができる。
【0052】
上記のとおり、本発明のゴムクローラに用いられる組成物は、必須成分である成分(A)〜(C)の他に、任意成分を含有してもよい。しかし、ゴム特に加硫ゴムを強力に接着するという観点から、組成物中における成分(A)〜(C)の合計含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、より更に好ましくは95質量%以上、更に好ましくは98質量%以上である。
同様の観点から、成分(A)〜(E)の合計含有量は、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、更に好ましくは99質量%以上、より更に好ましくは100質量%である。
【0053】
[接着剤]
本発明の製造方法に使用可能な、接着手段Mの一例としての接着剤は、上記の組成物を含む。この接着剤は、本発明の目的を阻害しない範囲内において、上記の組成物以外の成分を含んでもよい。しかし、本発明の効果を良好に発現させる観点から、接着剤中における組成物の含有量は、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、更に好ましくは99質量%以上、更に好ましくは100質量%である。
【0054】
[接着シート]
本発明の製造方法に使用可能な、接着手段Mの他の一例としての接着シートは、前述した組成物を用いてなるものである。
この接着シートは、剥離紙や剥離フィルム等の剥離シート上に組成物を塗布し、シート形状を保持することにより、好適に製造することができる。この保持により、組成物中のチオール基とイソシアネート基の少なくとも一部がチオールウレタン反応することにより、シート形状になるものと考えられる。なお、塗布後、常温で放置することにより、接着シートを好適に製造することができる。また、塗布後、ラジカル発生剤によるラジカル反応が開始しない程度に加熱することにより、接着シートを製造してもよい。
塗布後の放置又は加熱温度は、好ましくは−30〜60°Cであり、より好ましくは−20〜40°C、更に好ましくは0〜40°Cである。
塗布後、放置又は加熱する前の状態における、剥離シート及びその上の組成物の合計厚さは、接着する対象や要求される接着強度等に応じて適宜選択することができるが、例えば、1〜1000μmであり、好ましくは10〜300μmであり、より好ましくは30〜200μmである。
保持時間は、ウレタン化触媒の量により調整することができる。シート化形成の作業性及び接着作業時にシート形状を維持し得る程度に保形させる観点から、好ましくは1分以上であり、より好ましくは3分以上であり、更に好ましくは30分以上であり、より更に好ましくは60分以上である。また、保持温度は、通常室温でシート化可能であるが、材料中のラジカル発生剤が開裂しない程度に加温することも可能である。以上の観点から好ましくは0〜60°Cであり、より好ましくは15〜40°Cである。なお、剥離シートは使用の際に取り除かれる。
【0055】
剥離シートの材料としては特に制限はないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ナイロン46、変性ナイロン6T、ナイロンMXD6、ポリフタルアミド等のポリアミド系樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリチオエーテルスルフォン等のケトン系樹脂、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン等のスルフォン系樹脂の他に、ポリエーテルニトリル、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、トリアセチルセルロース、ポリスチレン、ポリビニルクロライド等の有機樹脂を主成分とする透明樹脂基板を好適に用いることができる。
前記接着シートの厚さは、接着する対象や要求される接着強度等に応じて適宜選択することができるが、例えば、1〜1000μmであり、好ましくは10〜300μmであり、より好ましくは30〜200μmである。なお、当該接着シートを用いるときには、当該接着シートを剥離シートから剥離してから又は剥離しながら用いることができる。
【0056】
<クローラ本体、ラグ部材およびガイド部材>
図1(b)において、本発明のゴムクローラに用いられるクローラ本体1は、完成品としてのゴムクローラ10の本体である。クローラ本体1は、帯状の部材の両端が連結された無端状の部材である。クローラ本体1の内周面1bは、動輪や転輪等の複数の車輪(スプロケット)に巻き掛けられる。クローラ本体1は、予め未加硫ゴムを用いて加硫成形された加硫成形品である。本実施形態では、複数のラグ部材2は、クローラ本体1と同様、予め未加硫ゴムを用いて加硫成形された加硫成形品である。ラグ部材2はそれぞれ、クローラ本体1の外周面1aに対して、クローラ本体1の周方向に間隔を置いて接着される。ラグ部材2はそれぞれ、路面等に接地可能である。本実施形態では、複数のガイド部材3は、クローラ本体1と同様、予め未加硫ゴムを用いて加硫成形された加硫成形品である。ガイド部材3はそれぞれ、クローラ本体1の内周面1bに対して、クローラ本体1の周方向に間隔を置いて接着される。ガイド部材3は、スプロケットと噛み合って、スプロケットの回転力をクローラ本体1に伝達する。
【0057】
クローラ本体1、ラグ部材2およびガイド部材3(以下、「クローラ本体1等」ともいう)を構成する加硫ゴムは、炭素−炭素二重結合を有することが好ましい。この場合、加硫ゴムに含まれる炭素−炭素二重結合の炭素原子が、接着手段Mに含まれる、ポリチオール化合物(A)のチオール基の硫黄原子と炭素−硫黄結合を形成すると推測される。
ただし、前記加硫ゴムが、炭素−炭素二重結合を有しなくても、クローラ本体1等を得ることができると推測される。これは前述したように、ポリチオール化合物(A)による、加硫ゴム中に存在する炭素−炭素結合主鎖からの水素引き抜き反応により、ポリチオール化合物(A)のチオール基の硫黄原子と炭素−炭素結合の炭素原子とが化学的に結合するためと推測される。しかし、接着力の向上の観点からは、前記加硫ゴムが、炭素−炭素二重結合を有することが好ましい。
【0058】
また、加硫ゴムの材料には特に限定されず、例えば天然ゴム;ポリイソプレン合成ゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、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)、ブチルゴム(IIR)等の共役ジエン系合成ゴム;エチレン−プロピレン共重合体ゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム(EPDM)、ポリシロキサンゴムなどが挙げられるが、これらの中では天然ゴム及び共役ジエン系合成ゴムが好ましい。また、ゴム成分は、一種単独でも、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0059】
<ゴムクローラの製造方法(前記接着剤を用いる場合)>
次に、接着手段Mの一例として、前記接着剤を用いてゴムクローラ10を製造する方法について、図1(b)を参照して説明する。
本実施形態の製造方法では先ず、加硫済みのゴムからなるクローラ本体1を準備するととともに、同じく加硫済みのゴムからなるラグ部材2およびガイド部材3をそれぞれ、複数準備する。次いで、複数のラグ部材2をクローラ本体1の外周面1aに接着するとともに、複数のガイド部材3をクローラ本体1の内周面1bに接着する。さらに詳細には、予め加硫成形された複数のラグ部材2のクローラ本体1との接着面(接着剤塗布面)2aに、前記接着剤を塗布する。次いで、必要に応じて所定時間放置した後、クローラ本体1の外周面1aに対して、ラグ部材2の接着面2aを面接触させる。ガイド部材3についても同様で、予め加硫成形された複数のガイド部材3のクローラ本体1との接着面(接着剤塗布面)3bに、前記接着剤を塗布する。次いで、必要に応じて所定時間放置した後、クローラ本体1の内周面1bに対して、ガイド部材3の接着面3aを面接触させる。このようにして、クローラ本体1にラグ部材2およびガイド部材3を配置することにより、図1(a)に示すような形状の、ゴムクローラ10の半完成品を得る。次いで、必要に応じて、この半完成品にその厚み方向のプレス圧を加えながら、硬化させることにより、図1(a)と同様の形状の、完成品としてのゴムクローラ10を好適に製造することができる。接着手段Mの厚さの好適な範囲としては、10〜300μmであり、より好ましくは、30〜200μmの範囲が挙げられる。したがって、接着手段Mとして塗布する前記接着剤を塗布する厚さは、少なくとも、0mmを含まない0.5mm以下とすることができる。
【0060】
上記製造方法において、塗布後に所定時間放置する場合、放置時間は、硬化時に前記接着剤が半完成品から漏れ出ないように前記接着剤を保形する観点から、好ましくは0〜30分であり、より好ましくは1〜15分である。
また、半完成品を得るに際しては、ラグ部材2およびガイド部材3の取り付け順序は特に限定されない。また、前記接着剤は、クローラ本体1の外周面1aおよび内周面1bに塗布されていても良い。さらに、ラグ部材2およびガイド部材3は、いずれか一方をクローラ本体1に対して一体に設けておくことができる。すなわち、本発明では、ラグ部材2およびガイド部材3の少なくともいずれか一方を、前記接着剤を用いてクローラ本体1に対して接着することできる。
また、半完成品にプレス圧を加える場合、接着力を向上させると共に半完成品から接着剤が漏出することを防止又は抑制する観点から、プレス圧は、好ましくは0〜5MPaであり、より好ましくは0〜2.5MPaであり、更に好ましくは0〜1MPaである。また、同様の観点から、プレス時間は、好ましくは5〜120分であり、より好ましくは10〜60分であり、更に好ましくは15〜45分である。
【0061】
前記接着剤がラジカル発生剤として熱ラジカル発生剤を含んでいる場合、硬化は加熱により行うことが好ましい。加熱温度は熱ラジカル発生剤が効率よくラジカルを発生する温度を適宜選択することができるが、好ましくは熱ラジカル発生剤の1分間半減期温度±30°C付近である。
前記接着剤がラジカル発生剤として光ラジカル発生剤を含んでいる場合、硬化は光照射により行うことが好ましい。接着力の向上及びコスト低減の観点から、光源としては、紫外線、可視光線、赤外線、X線などの電磁波、及び、α線、γ線、電子線などの粒子線から選択される少なくとも1種を好適に用いることができ、紫外線ランプをより好適に用いることができる。また、同様の観点から、光照射時間は、好ましくは数秒〜数十秒であり、より好ましくは1秒〜40秒、更に好ましくは3秒〜20秒である。
なお、加熱によって硬化させた場合にも強力な接着力が得られることは、接着剤へ十分な光照射をし難い場合に、加熱する方法を採用できる点で有益である。
【0062】
<ゴムクローラの製造方法(前記接着シートを用いる場合)>
次に、接着手段Mの他の例として、前記接着シートを用いてゴムクローラ10を製造する方法について説明する。
図1(b)を参照して説明するように、接着手段Mとして接着剤を用いたときと同様、ラグ部材2については、ラグ部材2の接着面2aとクローラ本体1の外周面1aとの間に、前記接着シートから剥離シートを剥がしたのちの組成物を介在させる。ガイド部材3についても同様で、ガイド部材3の接着面3bとクローラ本体1の内周面1bとの間に、前記接着シートから剥離シートを剥がしたのちの組成物を介在させる。このようにして、クローラ本体1にラグ部材2およびガイド部材3を配置することにより、図1(a)に示すような、ゴムクローラ10の半完成品を得る。次いで、必要に応じて、この半完成品にその厚み方向のプレス圧を加えながら、硬化させることにより、完成品としてのゴムクローラ10を好適に製造することができる。なお、この場合、剥離シートを剥がした接着シート(組成物)の厚さの好適な範囲としては、10μm〜300μmであり、より好ましくは、30〜200μmの範囲が挙げられる。したがって、接着手段Mとして塗布する前記接着シート(組成物)の厚さは、少なくとも、0mmを含まない0.5mm以下とすることができる。半完成品にその厚み方向のプレス圧を加える場合、接着力を向上させる観点から、プレス圧は、好ましくは0.1〜5.0MPaであり、より好ましくは0.2〜4.0MPaであり、更に好ましくは0.3〜3.0MPaである。より更に好ましくは0.4〜3.0MPaであり、より更に好ましくは0.5〜3.0MPaである。
なお、それ以外のプレス条件(プレス時間)や、硬化条件(加熱温度、加熱時間、光源、及び光照射時間)は、前述した接着剤を用いる場合と同様である。
【0063】
本実施形態の製造方法によれば、ゴムクローラ10を接着により製造するときに加硫接着を用いる必要がない。
【0064】
例えば、加硫接着を行う従来技術では、接着手段Mとして、多量の硫黄を含む接着ゴム(未加硫ゴム)を使用するが、以下の理由から、接着ゴムの厚みは、0.6mm以上(例えば、0.6〜1.0mmの範囲)とする必要がある。
理由1:ゴムの成形上、厚さが0.6mm以下の場合、精度の良い成形を行うことが困難である。
理由2:加硫接着では、接着ゴムに多量の硫黄を配合させることにより、接着の対象とする加硫ゴムに硫黄を移行させる必要がある。このため、接着ゴムの厚さを薄くし過ぎると、硫黄の絶対量が減少し、接着強度を維持することができない。
【0065】
また、接着部分(接着手段M)の厚みが必要以上に厚くなる場合には、以下の問題が生じる。
ゴムクローラは無限軌道帯であり、複数の車輪に巻き掛けられている。ゴムクローラが駆動輪で巻き取られると、ゴムクローラの内周側には圧縮応力が生じる一方、外周側には引っ張り応力が生じる。そして転輪を通過するときには、ゴムクローラに生じた曲げは解消される。このように駆動輪で巻き取られたり転輪面で伸ばされたりすることにより、ゴムクローラには繰り返し曲げが生じる。このため、ゴムクローラの厚みが厚くなればなるほど、高い歪が表面に生じることで、ゴムクローラの疲労を早めることになる。
【0066】
これに対し、上記組成物を含む接着手段Mは、多量の硫黄が含まれた接着ゴムを使用する必要がないため、当該接着部分を、厚さ0.5mm以下(例えば、0.03〜0.1mmの範囲)の薄膜として形成することができる。
従って、本実施形態の製造方法を用いれば、接着部分(接着手段M)の厚みが抑えられることにより、小型軽量化が図られて耐久性に優れたゴムクローラ10を製造することができる。
【0067】
また、加硫接着を行う従来技術では、加硫接着面に凹凸を形成してアンカー効果を持たせる必要がある。このため、加硫接着面にバフ処理等の後処理を施したり、別体のシート部材を使用することにより、当該加硫接着面に凹凸を形成する必要がある。
これに対し、上記組成物を含有する接着手段Mを用いて接着を行う場合、加硫接着で必要な、バフ処理等の後処理や、別体のシート部材を用いた前処理が不要となる。バフ処理が不要となることで、例えば、バフ処理に要する工数やバフ粉の処理が不要となる。また、別体のシート部材を用いた前処理が不要となることで、例えば、シート部材の材料代、産業廃棄代、シート部材を剥がすのに要する工数が不要となる。
従って、本実施形態の製造方法を用いれば、製造コストおよび製造工数の削減等を図ることができる。
【0068】
さらに、モールド(金型)を用いて、ゴムクローラそのものを加硫成形する場合、ゴムクローラの形状に応じて当該ゴムクローラの形状に合わせたモールドを準備する必要があり、また、離型が困難な形状のゴムクローラについては製造が困難である。これに対し、本実施形態の製造方法を用いれば、製造方法が接着であるため、ゴムクローラの形状に応じて当該ゴムクローラの形状に合わせたモールドを準備する必要がなく、離型が困難な形状のゴムクローラについても製造することができる。
このように、本実施形態の製造方法によれば、金型を用いた一体加硫成形や加硫接着を行うことなく、ゴムクローラ10を得ることができる。
【0069】
上述のとおり、本実施形態のゴムクローラ10は、加硫接着を用いないゴムクローラとなる。この場合、接着部分の厚みが抑えられることにより、小型軽量化が図られて耐久性にも優れたゴムクローラとなる。また、接着が加硫接着ではないため、製造コストおよび製造工数の削減等が図られたゴムクローラとなる。さらに、ゴムクローラ全体の形成にモールドを使用する必要がないため、離型が困難な形状のゴムクローラとすることができる。
このように、本実施形態のゴムクローラ10は、金型を用いた一体加硫成形や加硫接着を行うことなく、製造可能なゴムクローラとなる。
【0070】
また、上記組成物は、従来の加硫接着ゴムと同様、加硫ゴム同士を化学的に結合させている。このため、接着強度は、加硫接着と同等である。
【0071】
次いで、図2(a)において、符号10´は、本発明の他の実施形態である、ゴムクローラである。ゴムクローラ10´は、ゴムを加硫成形したクローラ本体1に、ゴムを加硫成形した複数のラグ部材2およびガイド部材3が接着手段Mによって接着されている点では、上記の実施形態と同様である。
【0072】
これに対し、本実施形態では、ラグ部材2をクローラ本体1に接着したときの、ラグ部材2の先端部が、テーパ形状に形成されている。前記テーパ形状は、詳細には、図2(a)に示すように、ラグ部材2をクローラ本体1に接着したときの、ゴムクローラ10´の進退方向に配置された2つの傾斜面2tで構成されている。さらに詳細には、2つの傾斜面2tはそれぞれ、ラグ部材2の先端2eに隣接し、ラグ部材2の先端部として進退方向側の側面に対して局所的に形成されている。ただし、傾斜面2tは、後述のガイド部材3と同様、進退方向側の側面そのものを傾斜面とすることもできる。すなわち、本実施形態では、ラグ部材2をクローラ本体1に接着したときの、少なくとも当該ラグ部材2の先端部が、進退方向に配置された2つの傾斜面で構成された先細りのテーパ形状に形成されていればよい。また、他の実施形態として、図2とは反対に、ラグ部材2をクローラ本体1に接着したときの、少なくともラグ部材2の先端部を、逆テーパ形状に形成することもできる。すなわち、2つの傾斜面2tによって、先端2eに向かうに従って横断面積が拡大する、末広がりの逆テーパ形状を形成することもできる。この場合、加硫接着を用いることなく、掻き取り性(接地面に対する引っ掛かり性)が向上することで、駆動力の向上を実現することができる。
【0073】
また、本実施形態では、ガイド部材3をクローラ本体1に接着したときの、ガイド部材3が、テーパ形状に形成されている。前記テーパ形状は、詳細には、図2(a)に示すように、ガイド部材3をクローラ本体1に接着したときの、ゴムクローラ10´の進退方向に配置された2つの傾斜面3tで構成されている。さらに詳細には、傾斜面3tは、ガイド部材3の先端3eに隣接し、進退方向側の側面そのものとして形成されている。ただし、傾斜面3tは、ラグ部材2と同様、ガイド部材3の先端3eに隣接し、ガイド部材3の先端部として進退方向側の側面に対して局所的に形成することもできる。すなわち、本発明では、ガイド部材3をクローラ本体1に接着したときの、少なくとも当該ガイド部材3の先端部が、進退方向に配置された2つの傾斜面で構成された先細りのテーパ形状に形成されていればよい。また、他の実施形態として、図2とは反対に、ラグ部材2をクローラ本体1に接着したときの、少なくとも当該ラグ部材2の先端部を、進退方向に配置された2つの傾斜面で構成された末広がりの逆テーパ形状に形成することもできる。すなわち、2つの傾斜面3tによって先端3eに向かうに従って横断面積が拡大する、末広がりの逆テーパ形状を形成することもできる。この場合、ガイド部材3を車輪(スプロケット)の内側に強固に保持することができるため、脱輪を起こし難くすることができる。
【0074】
次に、図2(b)を参照して、本発明に係る製造方法に用いられるラグ部材2およびガイド部材3の製造方法の一例を説明する。
この製造方法では、まず未加硫ゴムをブロック状に加硫成形する。
次いで、このブロック状の加硫ゴムからラグ部材2およびガイド部材3の未完成品を取り出す。本実施形態では、ブロック状の加硫ゴムの両端部を、その端面から所定の長さの位置で切断することにより、ブロック状の2つのガイド部材3の未完成品を取り出し、中心部分に残ったブロック状の加硫ゴムをラグ部材2の未完成品として取り出す。
完成品としてのラグ部材2は、未完成品の切断面に対し、この切断面を形作る多辺のうちの一辺のみを、その延在方向に沿って切断することにより、製造することができる。また、完成品としてのガイド部材3は、未完成品の切断面がこの切断面を形作る多辺のうちの一辺のみを取り除きつつ当該一辺と向かい合う他辺を通るように全面的に切断することにより、製造することができる。
この製造方法を使用して、ラグ部材2およびガイド部材3を製造する場合、生産性(歩留まり)が高まる。
【0075】
さらに、本発明に係る、ゴムクローラの製造方法によれば、複数のラグ部材2を無端状に連結し、また、複数のガイド部材3を無端状に連結することができる。
【0076】
ここで、無端状に連結したラグ部材2およびガイド部材3を用いて、ゴムクローラを製造する方法について、図3(a),(b)を参照して説明する。
図3(a)において、符号20は、複数のラグ部材2を無端状に連結したラグベルトである。ラグベルト20は、無端状の薄層ベルト4と、その外周面に周方向に間隔を置いて配置される複数のラグ部材2とを、未加硫ゴムにより、予め一体に加硫成形したものである。
本実施形態の製造方法では、ラグベルト20を用いることにより、クローラ本体1にラグ部材2を接着する。すなわち、図3(b)に示すように、クローラ本体1の外周面1aとラグベルト20の内周面20aとを接着手段Mを用いて接着する。さらに具体的な製造方法については、前述した製造方法におけるラグ部材2の接着面がラグベルト20の内周面20aとなることで、クローラ本体1の外周面1a全体に接着される点以外は、前述した製造方法と同様である。
【0077】
なお、ラグベルト20を使用する場合、クローラ本体1に対してガイド部材3を設ける方法については、例えば、本発明の製造方法に従って、接着手段Mを用いてクローラ本体1に対して接着することができるのは勿論、クローラ本体1に対して予め一体に加硫成形することも可能である。すなわち、ラグベルト20を使用する場合、クローラ本体1に対してガイド部材3を設ける方法については、特に限定されない。
【0078】
図3(c)において、符号30は、複数のガイド部材3を無端状に連結したガイドベルトである。ガイドベルト30は、無端状の薄層ベルト5と、その内周面に周方向に間隔を置いて配置される複数のガイド部材3とを、未加硫ゴムにより、予め一体に加硫成形したものである。
本実施形態の製造方法では、ガイドベルト30を用いることにより、クローラ本体1にガイド部材3を接着する。すなわち、図3(d)に示すように、クローラ本体1の内周面1bとガイドベルト30の外周面30bとを接着手段Mを用いて接着する。さらに具体的な製造方法については、ラグベルト20と同様、前述した製造方法におけるガイド部材3の接着面3bがガイドベルト30の外周面30bとなることで、クローラ本体1の内周面1b全体に接着される点以外は、前述した製造方法と同様である。
【0079】
なお、ガイドベルト30を使用する場合も、クローラ本体1に対してラグ部材2を設ける方法については、例えば、本発明の製造方法に従って、接着手段Mを用いてクローラ本体1に対して接着することができるのは勿論、クローラ本体1に対して一体に加硫成形することも可能であり、また、上述したラグベルト20と併用することも可能である。すなわち、ガイドベルト30を使用する場合も、クローラ本体1に対してラグ部材2を設ける方法については、特に限定されない。
【0080】
上述したように、本発明によれば、加硫接着を行うことなく、接着により製造可能なゴムクローラの製造方法およびゴムクローラを提供することができる。
【実施例】
【0081】
以下に、実施例を挙げて本発明に使用される接着手段Bに含まれる組成物を更に詳しく説明するが、接着手段Bに含まれる組成物は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【0082】
[原料等]
原料等としては、次のものを用いることができる。
<ポリチオール化合物(A)(成分(A))>
ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(PEMP):SC有機化学株式会社製
ジペンタエリスリトールヘキサキス(3―メルカプトプロピオネート)(DPMP):SC有機化学株式会社製
トリス−[(3−メルカプトプロピオニルオキシ)−エチル]−イソシアヌレート(TEMPIC):SC有機化学株式会社製、商品名「TEMPIC」
【0083】
<イソシアネート基含有化合物(B)(成分(B))>
HDIビューレット変性型イソシアネート:住友バイエルウレタン(株)製、商品名「デスモジュールN3200」
HDIイソシアヌレート変性型イソシアネート:日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネートHXLV」
IPDIイソシアヌレート変性型イソシアネート:住化バイエルウレタン(株)製、商品名「デスモジュールZ4470BA」
IPDIアロファネート変性型イソシアネート:住化バイエルウレタン(株)製、商品名「デスモジュールXP2565」
TDI TMPアダクト変性型イソシアネート:住化バイエルウレタン(株)製、商品名「デスモジュールL75(C)」
TDIイソシアヌレート変性型イソシアネート:三井化学ポリウレタン(株)製、商品名「D−204」
XDI TMPアダクト変性型イソシアネート:三井化学ポリウレタン(株)製、商品名「D−110N」
6XDI TMPアダクト変性型イソシアネート:三井化学ポリウレタン(株)製、商品名「D−120N」
6XDI イソシアヌレート変性型イソシアネート:三井化学ポリウレタン(株)製、商品名「D−127N」
IPDI:エボニックデグサジャパン(株)製、商品名「VESTANAT IPDI」、官能基当量111
【0084】
<ラジカル発生剤(C)(成分(C))>
t−ブチル−2−エチルペルオキシヘキサノアート:日本油脂株式会社製、商品名「パーブチルO」
ジラウロイルパーオキサイド:日本油脂株式会社製、商品名「パーロイルL」
1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノアート:日本油脂株式会社製、商品名「パーオクタO」
1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサノン:日本油脂株式会社製、商品名「パーヘキサHC」
ジ−t―ブチルパーオキサイド:日本油脂株式会社製、商品名「パーブチルD」
t−ブチルクミルパーオキサイド:日本油脂株式会社製、商品名「パーブチルC」
【0085】
<ウレタン化触媒(D)(成分(D))>
トリエチレンジアミン(TEDA): Air Products社製、商品名「DABCO 33LV catalyst」
【0086】
<表面調整剤(E)(成分(E))>
ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとポリエーテルの混合物:ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名「BYK−307」、含有量100%
これらを用いることで、十分な接着力を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0087】
本発明は、クローラ本体にラグ部材およびガイド部材を有するゴムクローラの製造方法およびゴムクローラに適用することができる。
【符号の説明】
【0088】
1 クローラ本体
1a 外周面
1b 内周面
2 ラグ部材
2a 接着面
2e 先端
2t 傾斜面
3 ガイド部材
3b 接着面
3e 先端
3t 傾斜面
10 ゴムクローラ
10´ ゴムクローラ
20 ラグベルト
30 ガイドベルト
M 接着手段(接着剤、接着シート)
図1
図2
図3