JP2002234966A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
タイヤトレッド用ゴム組成物Info
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Abstract
く、初期及び老化後の定歪疲労性を改善する。 【解決手段】 少なくとも一種の加硫可能なゴム100
重量部に対して、式(I): −(Sx R1 )n − (I) (式中、R1 は有機基を示し、xは平均3〜5の数であ
り、nは1〜100の整数である)で示されるイオウ化
合物(1)及びイオウ(2)をその重量比(1)/
(2)が0.5以上でありかつスルフェンアミド系加硫
促進剤(3)を0.5重量部以上であって、更に、イオ
ウ化合物(1)、イオウ(2)及びスルフェンアミド系
加硫促進剤(3)の配合量が重量比〔(1)+(2)〕
/(3)>2.2となるように、配合してなるタイヤト
レッド用ゴム組成物。
Description
ゴム組成物に関し、更に詳しくは、少なくとも一種の加
硫可能なゴムに補強充填剤、特定のイオウ化合物などを
配合することによって、耐熱老化性/高破断伸びを維持
しながら耐疲労性を向上させることができるタイヤトレ
ッド用ゴム組成物に関する。
ラー車輌用タイヤなどの重荷重用タイヤにおいては、更
なるタイヤの長寿命化が要求されている。このような要
求に答えるために、従来よりタイヤの長寿命化の方法と
してトレッド部の溝を深くすることがよく知られている
が、疲労による溝底クラックが発生しやすいなどの問題
がある。一方、加硫可能なゴム組成物の耐疲労性は、ポ
リスルフィド架橋が多いほど良好であるが、ポリスルフ
ィド架橋が多くなると耐熱老化性が悪化し、老化後の耐
疲労性低下が大きくなるなどの問題がある。また、ゴム
の架橋密度を上げると老化による耐疲労性の低下は小さ
いが、老化前のゴム組成物の初期での耐疲労性のレベル
が低くなるという問題がある。
ポリスルフィド化合物/イオウ/スルフェンアミド系の
加硫促進剤を特定の比率で使用することで、耐熱老化性
/高破断伸びを維持しながら耐疲労性を改善することが
できることを見い出した。特に、本発明の組成物は溝が
深く高い耐疲労性(耐グルーブクラック性、等)が要求
される重荷重用タイヤトレッド用のゴム組成物として好
適である。また、ポリブタンジエンゴムを組み合わせて
ゴム組成物中に配合すると、耐疲労性の一層の向上がは
かれる。
断伸びを維持しながら、初期及び老化後の定歪疲労が改
善されたタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することに
ある。
とも一種の加硫可能なゴム100重量部に対して、式
(I): −(Sx R1 )n − (I) (式中、R1 は有機基を示し、xは平均3〜5、nは1
〜100、好ましくは5〜40の整数である)で示され
るイオウ化合物(1)及びイオウ(2)を、その重量比
(1)/(2)が0.5以上でありかつスルフェンアミ
ド系加硫促進剤(3)を0.5重量部以上であって、更
に、イオウ化合物(1)、イオウ(2)及びスルフェン
アミド系加硫促進剤(3)の配合量が重量比〔(1)+
(2)〕/(3)>2.2となるように、配合してなる
タイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
べく研究をすすめた結果、特定の構造を有するイオウ化
合物(1)を用いて、これにイオウ(2)及びスルフェ
ンアミド系促進剤(3)を特定の割合で配合してゴムの
イオウ架橋構造を制御することにより、耐熱老化性及び
破断伸びを低下させることなく、初期及び老化後の定歪
疲労の改良されたゴム組成物を得ることに成功した。
用ゴム組成物は、加硫可能なゴム並びに前記式(I)の
イオウ化合物(1)及びイオウ(2)を一定の割合で含
み、さらにこれに特定量のスルフェンアミド系加硫促進
剤(3)を配合してなる。なお、式(I)イオウ化合物
の有機基R1 としては、好ましくは炭素数2〜10のオ
キシアルキレン基及び/または炭素数2〜10で酸素数
が2〜10のポリオキシアルキレン基などがあげられ
る。
イオウ化合物としては、原料ムーニー粘度(JIS K
6300に従って、L形ローターを用い、100℃、予
熱時間1分、ローター回転時間4分にて測定)が100
以下、好ましくは85以下であり、更に数平均分子量2
00〜15000、好ましくは1000〜12000の
ポリサルファイド重合体、式(II):
ルキレン基及び/又は炭素数が2〜10で酸素数が2〜
10のポリオキシアルキレン基であり、R3 は炭素数が
1〜30、好ましくは3〜20の炭化水素基(例えばア
リル基、ベンジル基など)から選ばれた少なくとも1種
の官能基であり、yは1〜6、好ましくは2〜3の数で
あり、zは1〜6、好ましくは2〜3の数であり、mは
1〜50、好ましくは5〜40の整数である)で示され
るポリサルファイド重合体に硫黄を主鎖中に付加してな
る、yが平均3〜5、zが平均3〜5のポリサルファイ
ド重合体であり、かつ、式(II)のR2 が好ましくは下
記式(III)で示されるポリサルファイド重合体などがあ
げられる。
物(1)に加えて、イオウ(2)(又は他の硫黄供与
体)を併用する。そのようなイオウ(2)としては通常
ゴムの加硫用に使用されている任意の硫黄とすることが
でき、その形態としては、昇華硫黄、沈降硫黄、硫黄
華、コロイド硫黄などがあげられる。
加硫可能なゴム100重量部に対し、式(I)のイオウ
化合物(1)とイオウ(2)とを(1)/(2)が重量
比で0.5以上、好ましくは1.0〜5.0で(1)+
(2)の合計量が8重量部以下、好ましくは1〜5重量
部、更に好ましくは2〜4重量部配合する。この(1)
/(2)の比が0.5未満では所望の架橋構造が得られ
ず、またイオウ化合物(1)+イオウ(2)の合計量が
8重量部を超えると未加硫物性におけるスコーチ性など
が悪化するので好ましくない。
としては、従来からゴム用として一般的に配合されてい
るカーボンブラック、シリカ、クレー、タルク、又は表
面処理カーボンブラックなどを配合することができる。
補強用充填剤の配合量は、好ましくは加硫可能なゴム1
00重量部に対し、40〜75重量部である。
スルフェンアミド系加硫促進剤(3)を、加硫可能なゴ
ム100重量部に対し、0.5重量部以上、好ましくは
0.6〜2.5重量部、更に好ましくは0.8〜1.8
重量部であり、しかも重量比〔(1)+(2)〕/
(3)が2.2超、好ましくは2.4以上、更に好まし
くは2.5〜4.0となるように配合する。かかる加硫
促進剤の配合によって所望の架橋構造を得ることが可能
となり、破断伸び、耐熱老化性及び耐疲労性を向上する
ことができるので好ましい。なお、〔(1)+(2)〕
/(3)の値が2.2以下では耐疲労性、破断伸びが低
下する傾向にあるので好ましくない。
フェンアミド系加硫促進剤としては、例えばN−シクロ
ヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(C
BS)、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフ
ェンアミド(TBBS)、N−オキシエチレン−2−ベ
ンゾチアゾールスルフェンアミド(OBS)、N,N′
−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンア
ミド(DPBS)などが挙げられる。
としては、例えば従来からタイヤ用その他のゴム用途に
一般的に配合されている任意の加硫可能なゴム、具体的
には天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、イソ
プレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチ
ルゴム(IIR)、各種スチレン−ブタジエンゴム(S
BR)などのジエン系ゴムまたはこれらの混合物をあげ
ることができる。なお、天然ゴム単独又は天然ゴム90
〜50重量部とポリブタジエンゴム10〜50重量部と
のブレンド(合計量100重量部)の使用が耐疲労性、
破断伸びの点から好ましい。
には、例えばN−(シクロヘキシルチオ)フタルイミド
のようなスコーチ防止剤を加硫可能なゴム100重量部
に対し0.05〜1重量部配合すると、スコーチ性(ゴ
ム焼け性)に優れ、加工性が向上するので好ましい。
成分に加えて、ゴム配合成分として従来から一般に使用
されているその他の充填剤、酸化亜鉛、酸化マグネシウ
ムなどの活性化剤、さらにはワックス、酸化防止剤、オ
ゾン亀裂防止剤、素練り促進剤、粘着樹脂、プロセスオ
イル、加硫遅延剤などを添加することができ、その配合
量も本発明の目的を損なわない限り一般的な範囲とする
ことができる。
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことはいうまでもない。標準例1〜4、比較例1〜12及び実施例1〜9 表I及びIIに示す配合(重量部)の各成分を、常法に従
って、即ち、イオウ化合物、イオウ及び加硫促進剤を除
く各成分を1.8リットルの密閉型ミキサー(バンバリ
ーミキサー)で3〜5分間混練し、内部温度が165℃
±5℃に達した時に内容物を放出した。次に、これに残
りの成分を配合し、8インチのオープンロールで混合
し、ゴム組成物を得た。
0.2cmの金型中で150℃×30分プレス加硫し、目
的とする試験片を調整し、加硫物性を評価した。結果を
表I及び表IIに示す。なお、加硫物性の試験方法は以下
の通りである。 1)破断時伸び(%):初期及び老化後(90℃×48
時間)の値をJIS K6301(ダンベル状3号型)
に準じて測定 2)JIS硬度:JIS K6253に準じて20℃で
測定 3)定歪疲労性:JIS 3号ダンベル試験片をチャッ
クにて固定し、室温の条件で70%歪みを1分間に40
0回繰返しあたえ、試験片が切断した時の回数を測定し
た。
リマー(東レチコール、LP−32)に当量のトリエチ
ルアミンの存在下に、過剰のアリルクロライドを添加、
反応させ、アミン塩酸塩をろ過後、過剰のアリルクロラ
イドを留去した。このポリマー100gに粉末硫黄3
6.2gとトリエチルアミン0.5gを添加し、90℃
で1時間反応させ粘稠のポリスルフィドを得た(数平均
分子量約5500)。 粉末イオウ:5%油展イオウ 加硫促進剤CBC:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチ
アゾールスルフェンアミド 加硫促進剤TBBS:N−t−ブチル−2−ベンゾチア
ゾールスルフェンアミド
明に従って加硫可能なゴムに特定の構造のイオウ化合物
/イオウ/スルフェンアミド系加硫促進剤を特定の割合
で配合することにより、耐熱老化性/高破断伸びを維持
しながら、定歪疲労性を向上することができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 少なくとも一種の加硫可能なゴム100
重量部に対して、式(I): −(Sx R1 )n − (I) (式中、R1 は有機基を示し、xは平均3〜5の数であ
り、nは1〜100の整数である)で示されるイオウ化
合物(1)及びイオウ(2)をその重量比(1)/
(2)が0.5以上でありかつスルフェンアミド系加硫
促進剤(3)を0.5重量部以上であって、更に、イオ
ウ化合物(1)、イオウ(2)及びスルフェンアミド系
加硫促進剤(3)の配合量が重量比〔(1)+(2)〕
/(3)>2.2となるように、配合してなるタイヤト
レッド用ゴム組成物。 - 【請求項2】 加硫可能なゴムが天然ゴムである請求項
1に記載のゴム組成物。 - 【請求項3】 加硫可能なゴムが、ゴム全量に対し、ポ
リブタジエンゴム10〜50重量%を含む請求項2に記
載のゴム組成物。 - 【請求項4】 硬度が65以上である請求項1〜3のい
ずれか1項に記載のゴム組成物。
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- 2001-02-08 JP JP2001032925A patent/JP4608786B2/ja not_active Expired - Fee Related
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