JP2002155169A - タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ - Google Patents
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Abstract
の硫黄および加硫促進剤のゴム表面への析出を抑えるゴ
ム組成物およびタイヤを提供する。 【解決手段】 ゴム成分100重量部に対して、硫黄2
〜8重量部および加硫促進剤5重量部以上を配合し、か
つ、前記加硫促進剤は2種以上を用い、少なくとも1種
はスルフェンアミド系促進剤とする。
Description
およびタイヤに関し、くわしくは、タイヤ用ゴム組成物
として有用な高硬度ゴム組成物およびこれを用いたタイ
ヤに関する。
有するランフラットタイヤが実用化され、パンクのため
に空気圧が0になっても、ある程度の距離を走行できる
ようになった。これにより、スペアタイヤを常備する必
要性がなくなり、車輌全体の重量としては軽量化が期待
できる。しかしながら、ランフラットタイヤのランフラ
ット走行には速度、距離の制限があり、さらなるランフ
ラット耐久性の向上が望まれている。
段として、補強用ゴムを厚くする方法があるが、タイヤ
の重量が重くなり、ランフラットタイヤの当初の目的で
ある軽量化に反する。
自体の屈曲による変形を小さくし、発熱を抑える方法も
ある。その1つの方法として、カーボンブラックなどの
補強用充填剤を増量する方法があるが、混練り工程への
負荷が大きく、また、加硫後物性において発熱性が高く
なることから、ランフラット耐久性の向上は期待できな
い。
くする他の方法として、硫黄または加硫促進剤を増量す
ることが考えられる。
未加硫状態で硫黄が表面に析出してしまい、タイヤ成形
工程において密着性が低下し問題となるので、不溶性硫
黄と呼ばれる高分子量硫黄を使用することが一般に知ら
れている。不溶性硫黄は、未加硫状態では高分子量硫黄
としてゴム中に留まることができ、加硫工程においては
高温雰囲気中で低分子量の硫黄に分解し、低分子量の粉
末硫黄と同様に加硫を行なうことができる。しかしなが
ら、不溶性硫黄を用いたとしても、配合量が多くなる
と、押出し工程でのゴムの発熱などにより、不溶性硫黄
は低分子硫黄に分解し、ゴム表面へ析出する。したがっ
て、加工性の点から不溶性硫黄を用いたとしても、でき
るだけその配合量を少なくすることが望まれる。
少量の硫黄と多量の加硫促進剤を配合する、いわゆる有
効加硫という方法も考えられる。しかしながら、スルフ
ェンアミド系促進剤、たとえば代表的に使用されるTB
BS(N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェン
アミド)やCBS(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾ
リルスルフェンアミド)は、ゴム中への溶解度が低く、
多量に配合すると未加硫状態で表面に析出し、前述の硫
黄と同様に成形工程での密着不良の問題が起こりやす
い。
スにおいても、操縦性においてタイヤの剛性感を得るた
めに硬度の高い配合が求められ、従来のビードエイペッ
クスでは、熱硬化性樹脂を配合することにより高い硬度
を得ている。しかしながら、熱硬化性樹脂を用いた場合
は、発熱性が高くなるためにタイヤの転がり抵抗が増大
するという問題があった。
に、硫黄および加硫促進剤を適正な量配合することによ
り、ランフラット耐久性を向上し、未加硫状態での硫黄
および加硫促進剤のゴム表面への析出を抑えることを目
的とする。また、空気入りタイヤのビードエイペックス
に、硫黄および加硫促進剤を適正な量配合することによ
り、タイヤの剛性の向上と転がり抵抗の低減を両立させ
ることを目的とする。
0重量部に対して、硫黄2〜8重量部および加硫促進剤
5重量部以上を配合してなり、かつ、前記加硫促進剤は
2種以上からなり、少なくとも1種はスルフェンアミド
系促進剤であることを特徴とする高硬度ゴム組成物、前
記のゴム組成物を補強用ゴムとして用いたランフラット
タイヤ、および、前記のゴム組成物をビードエイペック
スに用いた空気入りタイヤに関する。
よび加硫促進剤を適正に配合することにより、硫黄およ
び加硫促進剤の表面への析出を抑え、かつ高硬度、低発
熱性を有するゴム組成物を提供する。
としては、たとえば、天然ゴム(NR);ブタジエンゴ
ム(BR)、スチレンーブタジエン共重合ゴム(SB
R)、イソプレンゴム(IR)、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合ゴム、クロロプレンゴム、スチレン−イ
ソプレン共重合ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエ
ン共重合ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合ゴムなど
のジエン系合成ゴムがあげられる。これらは単独で用い
てもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これ
らのうちでは、天然ゴムが低発熱性の点から好ましい。
ては、硫黄の表面析出を抑える点で、不溶性硫黄が好ま
しい。
00〜500000、とくには100000〜3000
00の硫黄が好ましく用いられる。平均分子量が100
00未満では低温での分解が起こりやすく表面析出しや
すい傾向があり、500000をこえるとゴム中での分
散性が低下する傾向がある。
しくは4〜6重量部である。硫黄の配合量が2重量部未
満では目的とする充分な低発熱性を得ることが困難とな
り、8重量部をこえると表面析出を抑えることが困難と
なる。
にわたっているが、なかでもスルフェンアミド系促進剤
は、遅延系加硫促進剤として、製造過程において焼けが
起こりにくく、加硫特性に優れているので、最も良く使
用される。また、スルフェンアミド系促進剤を用いたゴ
ム配合は、加硫後ゴム物性においても外力による変形に
対して発熱性が低いため、本発明における最大の目的で
あるランフラットタイヤの耐久性向上に対する効果も大
きい。
促進剤を使用し、そのうち少なくとも1種はスルフェン
アミド系促進剤を用いる。
たとえば、TBBS(N-tert-ブチル−2−ベンゾチア
ゾリルスルフェンアミド)、CBS(N-シクロヘキシ
ル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)、DZ
(N,N’−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリル
スルフェンアミド)などがあげられる。
MBT(メルカプトベンゾチアゾール)、MBTS(ジ
ベンゾチアジルジスルフィド)、DPG(ジフェニルグ
アニジン)などを用いることができる。
量部に対して、5重量部以上、好ましくは5〜12重量
部、さらに好ましくは8〜10重量部である。加硫促進
剤の配合量が5重量部未満では目的とする充分な硬さが
得られず、12重量部をこえると表面析出を抑えること
が困難となる。
ム成分100重量部に対して、2〜5重量部とすること
が好ましい。加硫促進剤の配合量が2重量部未満では目
的とする硬さと低発熱性を得ることが困難となり、5重
量部をこえると単独でのゴム中への溶解度の限界をこえ
る場合がある。
は、加硫促進剤全量に対して、60〜100重量%であ
ることが好ましく、80〜100重量%であることが好
ましい。スルフェンアミド系加硫促進剤の配合量が60
重量%未満では、低発熱性を得ることが難しくなる傾向
がある。
充填剤としてカーボンブラックを配合することができ
る。カーボンブラックとしては、タイヤ用ゴム組成物に
使用されているものであれば、とくに限定なく使用する
ことができる。たとえば、チッ素吸着比表面積(N2S
A)が30〜100m2/gで、ジブチルフタレート
(DBP)吸油量が50〜150ml/100gのもの
があげられる。N2SAが30m2/g未満では補強性が
不足し、充分な耐久性が得られない傾向があり、100
m2/gをこえると発熱性が高くなる傾向がある。ま
た、DBP吸油量が50ml/100g未満では充分な
補強性を得ることが困難になる傾向があり、150ml
/100gをこえると混練り中の発熱が大きくなり、不
溶性硫黄の分解が起こることにより、硫黄の表面析出が
起こりやすい傾向がある。
たとえば、N220、N326、N330、N351、
N339などがあげられる。これら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。これらのう
ちでは、N330が発熱と硬さのバランスの点から好ま
しい。
のほかに、たとえば、シリカ、タルク、クレー、ガラス
およびポリアミドなどの補強用短繊維などの充填剤;パ
ラフィン系、アロマ系、ナフテン系などのプロセスオイ
ルなどの軟化剤;クマロンインデン樹脂、ロジン系樹
脂、シクロペンタジエン系樹脂などの粘着付与剤;ステ
アリン酸、酸化亜鉛などの加硫促進助剤;加硫遅延剤;
老化防止剤などを、本発明の効果を損なわない程度で必
要に応じて適宜配合することができる。
て、硫黄および加硫促進剤がゴム表面に析出することが
なく、タイヤ成形工程におけるゴムの密着性に優れてい
る。
ランフラットタイヤのサイドウォール部の内側に配置さ
れ、優れたランフラット耐久性を付与することができ
る。
イヤ、とくに乗用車タイヤなどのビードエイペックスに
用いることもできる。ここで、図1にビードエイペック
スを説明するためのビード部付近の概略断面図を示す。
図1中、1はチェーファー部、2はサイドウォール部、
3はインナーライナー、4はビードコア、5はビードエ
イペックス、6はプライである。本発明のゴム組成物を
ビードエイペックスに用いた空気入りタイヤは、低発熱
性と操縦性における剛性感に優れている。
するが、本発明は、これらのみに限定されるものではな
い。
まとめて示す。 NR:RSS♯3 BR:宇部興産(株)製のUBEPOL BR150B カーボンブラック:昭和キャボット(株)製のN330 老化防止剤:フレキシス社製のサントフレックス13
((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) ステアリン酸:日本油脂(株)製の桐 亜鉛華:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2号 硫黄:四国化成工業(株)製のミュークロンOT 加硫促進剤TBBS:大内新興化学工業(株)製のノク
セラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾ
リルスルフェンアミド) 加硫促進剤CBS:大内新興化学工業(株)製のノクセ
ラーCZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリル
スルフェンアミド)
方法を示す。
ートを室温にて2日間放置し、表面状態を比較した。表
面状態を以下の基準で黙視にて判断した。 ○:析出物なし △:少量の斑点が一部に認められる ×:多量の斑点が全面に認められる ××:表面が覆われる程度に析出している
おけるJIS−A硬度を測定した。
内側に実施例および比較例の各ゴム組成物からなるライ
ニングストリップ層を3層配置した215/45ZR1
7サイズのランフラットタイヤを製造した。
/時の速度で走行し、タイヤが破壊するまでの走行距離
を比較した。比較例1を基準(100)とし、指数表示
をした。数字が大きいほどランフラット耐久性に優れる
ことを示す。
10Hz、初期歪み10%、動歪み2%で60℃におけ
るtanδを測定した。tanδが大きいほど、発熱性
が低く有利である。
に示す組成の不溶性硫黄および加硫促進剤(TBBS、
CBS)以外の成分を、約150℃で4分間混練りし
た。得られた混練り物に不溶性硫黄と加硫促進剤を加え
て二軸ローラーにて80℃で約4分間練り込んだ。混合
物を170℃で12分間加硫することにより加硫ゴムを
得、前記の評価を行なった。
較例2および3)、未加硫状態で室温放置することによ
り、表面析出が起こった。
析出量が少ないものの、ともに単独で5重量部以上配合
すると(比較例4〜7)、表面析出が起こった。
較例4〜7)、加硫後のゴム組成物の硬さが硬くなり、
ランフラット耐久性が向上する傾向が見られた。
つ、合計8重量部配合した場合(実施例1)は、表面析
出が起こらず、しかも加硫促進剤を単独で8重量部配合
した組成物(比較例5および7)とほぼ同等の良好なラ
ンフラット耐久性を示した。
すると、それぞれの溶解度の限界量まで配合することが
でき、表面析出が起こりにくい。さらに、加硫後物性
は、1種類の加硫促進剤を多量に配合したゴム組成物と
同様の物性を得ることができる。
硫黄および加硫促進剤のゴム表面への析出がなく、ラン
フラットタイヤの補強用ゴムとして用いて優れたランフ
ラット耐久性を付与することができる。また、空気入り
タイヤのビードエイペックスに用い、転がり抵抗を低減
し、操縦性を向上させることができる。
ビード部付近の概略断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ゴム成分100重量部に対して、硫黄2
〜8重量部および加硫促進剤5重量部以上を配合してな
り、かつ、前記加硫促進剤は2種以上からなり、少なく
とも1種はスルフェンアミド系促進剤であることを特徴
とする高硬度ゴム組成物。 - 【請求項2】 請求項1記載のゴム組成物を補強用ゴム
として用いたランフラットタイヤ。 - 【請求項3】 請求項1記載のゴム組成物をビードエイ
ペックスに用いた空気入りタイヤ。
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