JP2005171016A - Rubber composition and radial tire using the same and used for heavy load - Google Patents

Rubber composition and radial tire using the same and used for heavy load Download PDF

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JP2005171016A JP2003410376A JP2003410376A JP2005171016A JP 2005171016 A JP2005171016 A JP 2005171016A JP 2003410376 A JP2003410376 A JP 2003410376A JP 2003410376 A JP2003410376 A JP 2003410376A JP 2005171016 A JP2005171016 A JP 2005171016A
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Hiroyuki Saito
宏之 斎藤
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition which simultaneously has good fatigue resistance, crack resistance, and initial physical property-holding characteristics. <P>SOLUTION: This rubber composition comprises 100 pts. wt. of a rubber component comprising 80 to 50 pts. wt. of natural rubber and/or polyisoprene rubber and 20 to 50 pts. wt. of polybutadiene rubber, 40 to 60 pts. wt. of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of ≥90 m<SP>2</SP>/g, 0.3 to 1.8 pts. wt. of a compounding agent A represented by the formula: (C<SB>6</SB>H<SB>5</SB>-CH<SB>2</SB>)<SB>2</SB>N-(C=S)-(S)<SB>y</SB>-(CH<SB>2</SB>)<SB>x</SB>-(S)<SB>y</SB>-(C=S)-N(CH<SB>2</SB>-C<SB>6</SB>H<SB>5</SB>)<SB>2</SB>[(x) is 3 to 12; (y) is 1 to 8], and a vulcanization accelerator. The rubber composition satisfies the following relation:(a)/(b)=0.35 to 0.55, wherein (a) is the amount of the compounding agent A; (b) is the amount of the vulcanization accelerator, per 100 pts. wt. of the rubber component. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ゴム組成物、特に重荷重用ラジアルタイヤのチェーファー部において使用されるゴム組成物に関する。また、本発明は、上述のゴム組成物がチェーファー部において使用されていることを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ、特に航空機用ラジアルタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition, and particularly to a rubber composition used in a chafer portion of a radial tire for heavy loads. The present invention also relates to a heavy duty radial tire, particularly an aircraft radial tire, characterized in that the rubber composition described above is used in a chafer portion.

重荷重用ラジアルタイヤ、特に航空機用ラジアルタイヤの特徴としてカーカスのプライ数を減らすことができることからビード周りの軽量化が可能であるが、これに対応して、バイアスタイヤよりも変形が大きくなり、ビード部の負担が非常に厳しくなっており、その結果、チェーファー(=リムクッション)部において、クラック(トルククラック)変形やセットによるゴムのヘタリの発生等の問題が発生し易い。   Since the number of carcass plies can be reduced as a feature of heavy duty radial tires, especially aircraft radial tires, it is possible to reduce the weight around the bead, but in response to this, deformation becomes larger than the bias tire, and the bead As a result, problems such as crack (torque crack) deformation and generation of rubber sticking due to setting tend to occur in the chafer (= rim cushion) portion.

ゴムの耐ヘタリ性を向上させるにはゴムの硬度を高めるのが有効であるが、このようにゴムの硬度を増大させると耐クラック性が悪化してしまう。すなわち、耐ヘタリ性と耐クラック性とは二律背反の関係にある。   Increasing the hardness of the rubber is effective in improving the settling resistance of the rubber. However, if the hardness of the rubber is increased in this way, the crack resistance is deteriorated. That is, there is a trade-off between anti-sag and crack resistance.

一方、これらのタイヤはリトレッドにより複数回使用されることが多いことから、長期間にわたる(台タイヤとしての)使用における性能維持もまた重要な検討事項の1つである。   On the other hand, since these tires are often used multiple times by retreading, maintaining performance in use over a long period of time (as a base tire) is also an important consideration.

上述の問題の対策として、例えば、特開平7−172118号公報においては、サイドゴム/スティフナーゴム/チェーファーゴムの物性(100%モジュラス)を規定することによりリム擦れに起因するビード部の故障を低減する方法が、特開平14−293113号公報においては、ヒールゴム等の物性(100%モジュラス)とカーカスゲージとを規定することによりヒール部のヘタリを抑制する方法が、それぞれ提案されているが、いずれの方法においても、過酷な条件下で使用される重荷重用ラジアルタイヤ、特に航空機用ラジアルタイヤのビード部、チェーファー部におけるクラック及びヘタリを両方とも改良するには不十分であり、長期間にわたる使用における性能維持については触れられていない。   As a countermeasure for the above-mentioned problem, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-172118, the failure of the bead portion due to rim rubbing is reduced by defining the physical properties (100% modulus) of the side rubber / stiffener rubber / chafer rubber. Japanese Patent Laid-Open No. 14-293113 proposes a method for suppressing the settling of the heel portion by defining the physical properties (100% modulus) of the heel rubber and the carcass gauge. In this method, too, it is insufficient to improve both cracks and sag in the bead portion and chafer portion of a heavy-duty radial tire used under severe conditions, particularly an aircraft radial tire. There is no mention of maintaining the performance.

以上のように、当該技術分野においては、良好な耐ヘタリ性、耐クラック性、及び初期物性保持性を兼備するゴム組成物に対する継続的な要求が存在している。   As described above, in this technical field, there is a continuous demand for a rubber composition having both good set resistance, crack resistance, and initial property retention.

この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。   Prior art document information related to the invention of this application includes the following.

特開平7−172118号公報JP-A-7-172118 特開平14−293113号公報JP-A-14-293113 特開2001−2833号公報JP 2001-2833 A

本発明の目的は、良好な耐ヘタリ性、耐クラック性、及び初期物性保持性を兼備するゴム組成物を提供することである。本発明のもう1つの目的は、上記ゴム組成物をチェーファー部において使用することにより、良好な耐ヘタリ性及び耐クラック性を有し、かつ長期間にわたって初期性能を保持することができる重荷重用ラジアルタイヤ、特に航空機用ラジアルタイヤを提供することである。   An object of the present invention is to provide a rubber composition having both good settling resistance, crack resistance, and initial property retention. Another object of the present invention is for heavy loads that have good sag resistance and crack resistance and can maintain initial performance over a long period of time by using the rubber composition in the chafer part. It is to provide a radial tire, in particular an aircraft radial tire.

上記目的は、
80〜50重量部の天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムと20〜50重量部のポリブタジエンゴムとからなるゴム成分100重量部に対して、
90m2/g以上の窒素吸着比表面積を有するカーボンブラックを40〜60重量部、
下式
(C6H5-CH2)2N-(C=S)-(S)y-(CH2)x-(S)y-(C=S)-N(CH2-C6H5)2
によって表される配合剤Aを0.3〜1.8重量部、及び
加硫促進剤、
を配合してなるゴム組成物であって、
上式中、
xは3〜12であり、そして
yは1〜8であって、
上記ゴム成分100重量部に対する上記配合剤Aの配合量(a)及び上記加硫促進剤の配合量(b)が以下の関係式
a/b=0.35〜0.55
を満足することを特徴とするゴム組成物、
を含む本発明によって達成される。
The above purpose is
For 100 parts by weight of a rubber component comprising 80 to 50 parts by weight of natural rubber and / or polyisoprene rubber and 20 to 50 parts by weight of polybutadiene rubber,
40 to 60 parts by weight of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 90 m 2 / g or more,
The following formula
(C 6 H 5 -CH 2 ) 2 N- (C = S)-(S) y- (CH 2 ) x- (S) y- (C = S) -N (CH 2 -C 6 H 5 ) 2
0.3 to 1.8 parts by weight of compounding agent A represented by: and a vulcanization accelerator,
A rubber composition comprising:
In the above formula,
x is 3-12, and y is 1-8,
The blending amount (a) of the compounding agent A and the blending amount (b) of the vulcanization accelerator with respect to 100 parts by weight of the rubber component are as follows:
a / b = 0.35 to 0.55
A rubber composition characterized by satisfying
This is achieved by the present invention including:

本発明により、良好な耐ヘタリ性、耐クラック性、及び初期物性保持性を兼備するゴム組成物を提供することができる。また、本発明に係る上記ゴム組成物をチェーファー部において使用することにより、良好な耐ヘタリ性及び耐クラック性を有し、かつ長期間にわたって初期性能を保持することができる重荷重用ラジアルタイヤ、特に航空機用ラジアルタイヤを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a rubber composition having both good settling resistance, crack resistance, and initial property retention. Further, by using the rubber composition according to the present invention in the chafer part, a heavy-duty radial tire that has good sag resistance and crack resistance and can maintain initial performance over a long period of time, In particular, an aircraft radial tire can be provided.

本発明は、特定の組成を有するゴム成分に対して、特定のカーボンブラック、特定の構造を有する配合剤、及び加硫促進剤を特定の配合量で配合することにより、良好な耐ヘタリ性、耐クラック性、及び初期物性保持性を兼備するゴム組成物を提供することが可能であることを見出したことに基づくものである。   The present invention has a good sag resistance by blending a specific carbon black, a compounding agent having a specific structure, and a vulcanization accelerator in a specific compounding amount with respect to a rubber component having a specific composition. This is based on the finding that it is possible to provide a rubber composition having both crack resistance and initial property retention.

すなわち、本発明に係るゴム組成物は、
80〜50重量部の天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムと20〜50重量部のポリブタジエンゴムとからなるゴム成分100重量部に対して、
90m2/g以上の窒素吸着比表面積を有するカーボンブラックを40〜60重量部、
下式
(C6H5-CH2)2N-(C=S)-(S)y-(CH2)x-(S)y-(C=S)-N(CH2-C6H5)2
によって表される配合剤Aを0.3〜1.8重量部、及び
加硫促進剤、
を配合してなるゴム組成物であって、
上式中、
xは3〜12であり、そして
yは1〜8であって、
上記ゴム成分100重量部に対する上記配合剤Aの配合量(a)及び上記加硫促進剤の配合量(b)が以下の関係式
a/b=0.35〜0.55
を満足することを特徴とするゴム組成物である。
That is, the rubber composition according to the present invention is
For 100 parts by weight of a rubber component comprising 80 to 50 parts by weight of natural rubber and / or polyisoprene rubber and 20 to 50 parts by weight of polybutadiene rubber,
40 to 60 parts by weight of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 90 m 2 / g or more,
The following formula
(C 6 H 5 -CH 2 ) 2 N- (C = S)-(S) y- (CH 2 ) x- (S) y- (C = S) -N (CH 2 -C 6 H 5 ) 2
0.3 to 1.8 parts by weight of compounding agent A represented by: and a vulcanization accelerator,
A rubber composition comprising:
In the above formula,
x is 3-12, and y is 1-8,
The blending amount (a) of the compounding agent A and the blending amount (b) of the vulcanization accelerator with respect to 100 parts by weight of the rubber component are as follows:
a / b = 0.35 to 0.55
Is a rubber composition characterized by satisfying

本発明に係るゴム組成物においては、ゴム成分100重量部のうち、20〜50重量部、好ましくは25〜45重量部をポリブタジエンゴム(BR)が占め、残部を天然ゴム(NR)及び/又はポリイソプレンゴム(IR)が占めるのが望ましい。ポリブタジエンゴム(BR)の配合量がゴム成分100重量部に対して20重量部未満である場合には、耐クラック性が悪化し、リムとの接触部におけるクラック(トルククラック)が発生し易くなるので好ましくない。逆に、ポリブタジエンゴム(BR)の配合量がゴム成分100重量部に対して50重量部を超える場合には、耐ヘタリ性が悪化し、ゴムがへたり易くなるので好ましくない。   In the rubber composition according to the present invention, the polybutadiene rubber (BR) occupies 20 to 50 parts by weight, preferably 25 to 45 parts by weight, out of 100 parts by weight of the rubber component, and the balance is natural rubber (NR) and / or. Polyisoprene rubber (IR) is preferably occupied. When the blending amount of the polybutadiene rubber (BR) is less than 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, the crack resistance is deteriorated and cracks (torque cracks) at the contact portion with the rim are likely to occur. Therefore, it is not preferable. On the other hand, when the blending amount of polybutadiene rubber (BR) exceeds 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, it is not preferable because the settling resistance deteriorates and the rubber tends to sag.

本発明に係るゴム組成物においては配合されるカーボンブラックは、90m2/g以上、好ましくは110m2/g以上の窒素吸着比表面積(N2 SA)を有するのが望ましい。上記窒素吸着比表面積(N2 SA)が90m2/g未満である場合には、加硫後のゴム組成物における耐クラック性が不十分となるので好ましくない。尚、本明細書の記載において、「窒素吸着比表面積(N2 SA)」とは、JIS K6217に準処して測定される比表面積[m2/g]を意味する。 The carbon black to be blended in the rubber composition according to the present invention desirably has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 90 m 2 / g or more, preferably 110 m 2 / g or more. When the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is less than 90 m 2 / g, the crack resistance of the rubber composition after vulcanization becomes insufficient, which is not preferable. In the description of the present specification, “nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA)” means a specific surface area [m 2 / g] measured according to JIS K6217.

また、本発明に係るゴム組成物において、上記カーボンブラックの配合量は、上記ゴム成分100重量部に対して、40〜60重量部、好ましくは45〜55重量部であるのが望ましい。上記カーボンブラックの配合量がゴム成分100重量部に対して40重量部未満である場合には、加硫後のゴム組成物における硬度が不十分となるので好ましくない。逆に、上記カーボンブラックの配合量がゴム成分100重量部に対して60重量部を超える場合には、加硫後のゴム組成物における発熱性が高くなるので好ましくない。   In the rubber composition according to the present invention, the compounding amount of the carbon black is 40 to 60 parts by weight, preferably 45 to 55 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When the blending amount of the carbon black is less than 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, the hardness in the rubber composition after vulcanization becomes insufficient. On the contrary, when the blending amount of the carbon black exceeds 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, the heat build-up in the rubber composition after vulcanization is increased, which is not preferable.

上記の如く、本発明に係るゴム組成物に配合される配合物Aにおけるメチレン鎖及び硫黄鎖の長さを表すx及びyは、それぞれ、3〜12(好ましくは、4〜10)及び1〜8(好ましくは、2〜6)であるのが望ましい。xが3未満である場合には、初期破断伸びが低下するので好ましくない。逆に、xが12を超える場合には、発熱性が悪化するので好ましくない。また、yが1未満(すなわち、0(ゼロ))である場合には、加硫剤として機能しないので好ましくない。逆に、yが8を超える場合には、耐熱老化性の改良効果が不十分となるので好ましくない。特に好ましい配合剤Aとしては、xが6であり、yが2であるもの、すなわち、
(C6H5-CH2)2N-(C=S)-(S)2-(CH2)6-(S)2-(C=S)-N(CH2-C6H5)2
が挙げられる。
As described above, x and y representing the lengths of the methylene chain and sulfur chain in the blend A blended in the rubber composition according to the present invention are 3 to 12 (preferably 4 to 10) and 1 to 1, respectively. 8 (preferably 2-6) is desirable. When x is less than 3, the initial breaking elongation is lowered, which is not preferable. On the contrary, when x exceeds 12, it is not preferable because exothermic property is deteriorated. Further, when y is less than 1 (that is, 0 (zero)), it does not function as a vulcanizing agent, which is not preferable. Conversely, when y exceeds 8, the effect of improving the heat aging resistance becomes insufficient, which is not preferable. Particularly preferred compounding agent A is one in which x is 6 and y is 2, that is,
(C 6 H 5 -CH 2 ) 2 N- (C = S)-(S) 2- (CH 2 ) 6- (S) 2- (C = S) -N (CH 2 -C 6 H 5 ) 2
Is mentioned.

更に、本発明に係るゴム組成物においては、上記配合剤Aの配合量が、上記ゴム成分100重量部に対して、0.3〜1.8重量部、好ましくは0.4〜0.8重量部であるのが望ましい。配合剤Aの配合量がゴム成分100重量部に対して0.3重量部未満である場合には、加硫後のゴム組成物における初期物性保持性の改良効果が不十分となるので好ましくない。逆に、配合剤Aの配合量がゴム成分100重量部に対して1.8重量部を超える場合には、加硫後のゴム組成物における初期破断伸びが不十分となるので好ましくない。   Furthermore, in the rubber composition according to the present invention, the compounding amount of the compounding agent A is 0.3 to 1.8 parts by weight, preferably 0.4 to 0.8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. A part by weight is desirable. When the compounding amount of the compounding agent A is less than 0.3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, the effect of improving the initial physical property retention in the rubber composition after vulcanization becomes insufficient, which is not preferable. . On the contrary, when the compounding amount of the compounding agent A exceeds 1.8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, the initial breaking elongation in the rubber composition after vulcanization becomes insufficient, which is not preferable.

尚、上記配合剤A自体は、ゴム配合技術分野において既知の化合物であり、例えば、特開2001−2833号公報において、ジエン系ゴムおよび常套の添加剤からなる加硫性ゴム組成物に、ゴム成分100重量部に対して、a)上記配合剤Aに相当する化合物を0.5〜3.8重量部、b)硫黄を0.5〜2重量部、及びc)少なくとも1種の加硫促進剤を0.5〜3.0重量部を配合することによって、加硫後のゴム組成物の発熱性を悪化させること無く、耐引裂性及び耐老化性を向上させることが開示されている。   The compounding agent A itself is a compound known in the rubber compounding technical field. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-2833, a vulcanizable rubber composition comprising a diene rubber and a conventional additive is added to a rubber. 100 parts by weight of component a) 0.5 to 3.8 parts by weight of the compound corresponding to the above compounding agent A, b) 0.5 to 2 parts by weight of sulfur, and c) at least one vulcanization It is disclosed that by blending 0.5 to 3.0 parts by weight of the accelerator, the tear resistance and aging resistance are improved without deteriorating the heat build-up of the rubber composition after vulcanization. .

しかしながら、本発明においては、上述の如く、特定の組成を有するゴム成分に対して、特定のカーボンブラック、配合剤A、及び加硫促進剤を特定の配合量で配合することにより、良好な耐ヘタリ性、耐クラック性、及び初期物性保持性を兼備するゴム組成物を提供することが可能であることを見出したものである。   However, in the present invention, as described above, the rubber component having a specific composition is blended with a specific carbon black, a compounding agent A, and a vulcanization accelerator in a specific compounding amount, thereby achieving good resistance. The present inventors have found that it is possible to provide a rubber composition having both sag, crack resistance, and initial physical property retention.

本発明に係るゴム組成物において使用される加硫促進剤としては、当該技術分野において一般的に使用されている、いずれの加硫促進剤を使用しても差し支えないけれども、好ましい加硫促進剤の例としては、例えば、2−メルカプロベンゾチアゾール(MBT)、ジベンゾチアゾールジスルフィド(MBTS)、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(CBS)、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリル−スルフェンアミド(TBBS)、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(DCBS)、ジフェニルグアニジン(DPG)、テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラベンジルチウラムジスルフィド(TBzTD)、及びテトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(TOT−N)が挙げられる。これらの中で、特に好ましい加硫促進剤はN−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリル−スルフェンアミド(TBBS)であり、例えば、大内新興化学工業株式会社から「ノクセラー NS−F」という商品名で市販されている。   As the vulcanization accelerator used in the rubber composition according to the present invention, any vulcanization accelerator generally used in the technical field may be used, but a preferable vulcanization accelerator is used. Examples of 2-mercaprobenzothiazole (MBT), dibenzothiazole disulfide (MBTS), N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazolyl-sulfur Fenamide (TBBS), N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DCBS), diphenylguanidine (DPG), tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetrabenzylthiuram disulfide (TBzTD), and tetrakis (2 -Ethylhexyl) Ram disulfide (TOT-N) and the like. Among these, a particularly preferred vulcanization accelerator is N-tert-butyl-2-benzothiazolyl-sulfenamide (TBBS), for example, trade name “Noxeller NS-F” from Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. Is commercially available.

また、本発明に係るゴム組成物においては、上記ゴム成分100重量部に対する上記配合剤Aの配合量(a)の上記加硫促進剤の配合量(b)に対する比(a/b)が、0.35〜0.55、好ましくは0.35〜0.50であるのが望ましい。上記a/bが0.35未満である場合には、加硫後のゴム組成物における耐クラック性及び初期破断伸びが不十分となるので好ましくない。逆に、上記a/bが0.55を超える場合には、加硫後のゴム組成物における耐セット性及び初期破断伸びが不十分となるので好ましくない。   In the rubber composition according to the present invention, the ratio (a / b) of the blending amount (a) of the blending agent A to the blending amount (b) of the vulcanization accelerator is 100 parts by weight of the rubber component. It is desirable that it is 0.35 to 0.55, preferably 0.35 to 0.50. When the a / b is less than 0.35, the crack resistance and initial elongation at break in the rubber composition after vulcanization are insufficient, which is not preferable. On the contrary, when a / b is more than 0.55, the set resistance and the initial elongation at break in the rubber composition after vulcanization become insufficient.

本発明に係るゴム組成物には、プロセスオイル、可塑剤、軟化剤、加硫助剤、加硫遅延剤、加硫活性化剤、老化防止剤等、及び/又はゴム配合技術分野において一般的に使用される他の各種添加剤を更に配合することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。   The rubber composition according to the present invention includes a process oil, a plasticizer, a softener, a vulcanization aid, a vulcanization retarder, a vulcanization activator, an anti-aging agent, and / or the like, and / or general in the rubber compounding technology Various other additives used in can be further blended. The blending amounts of these additives can be set to conventional general blending amounts as long as the object of the present invention is not violated.

本発明に係るゴム組成物は、公知のゴム用混練機械(例えば、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー等)を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。   The rubber composition according to the present invention can be produced by mixing the above components using a known rubber kneading machine (for example, a roll, a Banbury mixer, a kneader, etc.).

本発明の好ましい態様において、上述のゴム組成物をチェーファー部において使用することにより、良好な耐ヘタリ性及び耐クラック性を有し、かつ長期間にわたって初期性能を保持することができる重荷重用ラジアルタイヤが提供される。本発明の好ましい態様に係る重荷重用ラジアルタイヤは、航空機用ラジアルタイヤとしての使用において特に有用である。   In a preferred embodiment of the present invention, by using the above rubber composition in the chafer portion, a radial for heavy load that has good sag resistance and crack resistance and can maintain initial performance over a long period of time. Tires are provided. The heavy duty radial tire according to a preferred embodiment of the present invention is particularly useful for use as an aircraft radial tire.

以下に記載する各種比較例及び実施例によって本発明を更に詳しく説明するけれども、本発明の技術的範囲は、これらの例に限定されるものではない。   Although the present invention will be described in more detail with reference to various comparative examples and examples described below, the technical scope of the present invention is not limited to these examples.

比較例1〜4並びに実施例1及び2
後述する各種試験片の調製において使用される各種配合成分を、以下に列記する。
Comparative Examples 1-4 and Examples 1 and 2
Various compounding components used in the preparation of various test pieces to be described later are listed below.

配合成分
天然ゴム(NR):RSS 1号
ポリブタジエンゴム(BR):日本ゼオン株式会社製「Nipol BR1220」
カーボンブラック(CB):昭和キャボット株式会社製「ショウブラックN220」(ISAF級、N2 SA=119m2/g)
亜鉛華:正同化学工業株式会社製「酸化亜鉛 3種」
ステアリン酸:日本油脂株式会社製「ビーズステアリン酸」
老化防止剤(6PPD):FLEXSYS社製「SANTOFLEX 6PPD」(N−フェニル−N’−1,3−ジメチルブチル−p−フェニレンジアミン)
ワックス:大内新興化学工業株式会社製「サンノック」
Compounding natural rubber (NR): RSS No. 1 Polybutadiene rubber (BR): “Nipol BR1220” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
Carbon black (CB): “Show Black N220” manufactured by Showa Cabot Co., Ltd. (ISAF grade, N 2 SA = 119 m 2 / g)
Zinc Hana: “Zinc oxide 3 types” manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd.
Stearic acid: “Bead stearic acid” manufactured by NOF Corporation
Anti-aging agent (6PPD): “SANTOFLEX 6PPD” (N-phenyl-N′-1,3-dimethylbutyl-p-phenylenediamine) manufactured by FLEXSYS
Wax: “Sunnock” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.

硫黄:細井化学工業株式会社製「油処理硫黄」(5%油処理粉末硫黄)
配合剤A:Bayer社製「Vulcren KA9188」((C6H5-CH2)2N-(C=S)-S2-(CH2)6-S2-(C=S)-N(CH2-C6H5)2)(配合量=a重量部/ゴム成分100重量部)
加硫促進剤(TBBS):大内新興化学工業株式会社製「ノクセラー NS−F」(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリル−スルフェンアミド)(配合量=b重量部/ゴム成分100重量部)
Sulfur: "Oil-treated sulfur" (5% oil-treated powder sulfur) manufactured by Hosoi Chemical Co., Ltd.
Formulation A: “Vulcren KA9188” manufactured by Bayer ((C 6 H 5 —CH 2 ) 2 N— (C═S) —S 2 — (CH 2 ) 6 —S 2 — (C═S) —N ( CH 2 -C 6 H 5 ) 2 ) (Blend = a part by weight / 100 parts by weight of rubber component)
Vulcanization accelerator (TBBS): “Noxeller NS-F” (N-tert-butyl-2-benzothiazolyl-sulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. (blending amount = b parts by weight / 100 parts by weight of rubber component) )

サンプルの調製
(1)各種ゴム組成物の調製
硫黄、配合剤A、及び加硫促進剤(TBBS)を除くすべての上記成分を、以下の表Iに示す配合量で、1.8リットルの密閉型ミキサーに入れて、3〜5分間混練し、165±5℃に達したときにマスターバッチを放出した。このマスターバッチに、以下の表Iに示す配合量の硫黄、配合剤A、及び加硫促進剤(TBBS)を添加し、8インチのオープンロールで混練して、比較例1〜4並びに実施例1及び2のための各種ゴム組成物を得た。
Sample Preparation (1) Preparation of Various Rubber Compositions All the above components except sulfur, compounding agent A, and vulcanization accelerator (TBBS) are sealed in 1.8 liters in the compounding amounts shown in Table I below. Placed in mold mixer, kneaded for 3-5 minutes, and master batch was released when 165 ± 5 ° C was reached. To this master batch, sulfur having the blending amounts shown in Table I below, blending agent A, and vulcanization accelerator (TBBS) were added and kneaded with an 8-inch open roll. Comparative Examples 1 to 4 and Examples Various rubber compositions for 1 and 2 were obtained.

Figure 2005171016
(2)各種試験片の調製
上記各種ゴム組成物を、15×15×0.2cmの金型中で150℃において30分間プレス加硫して、各種ゴム組成物についての加硫物性評価用試験片をそれぞれ調製した。
Figure 2005171016
(2) Preparation of various test pieces The above-mentioned various rubber compositions were subjected to press vulcanization at 150 ° C. for 30 minutes in a 15 × 15 × 0.2 cm mold, and a test for evaluating vulcanized properties of various rubber compositions. Each piece was prepared.

サンプルの評価
(1)各種試験片の加硫物性の測定
比較例1〜4並びに実施例1及び2において得られた各種ゴム組成物からなるそれぞれの試験片の各種加硫物性を、以下の試験方法に従って測定した。
Evaluation of samples (1) Measurement of vulcanized physical properties of various test pieces Various vulcanized physical properties of test pieces made of various rubber compositions obtained in Comparative Examples 1 to 4 and Examples 1 and 2 were tested as follows. Measured according to the method.

1)伸び保持率:
未老化の上記各種試験片及びギヤオーブンにて空気中で80℃において96時間保持することによって老化させた老化後の上記各種試験片(いずれもダンベル状3号型とした)の各々について、JIS K6251(旧JIS K6301)に準拠して未老化での破断伸び(Eb−BL)及び老化後の破断伸び(Eb−AG)を測定し、未老化での破断伸び(Eb−BL)に対する老化後の破断伸び(Eb−AG)の保持率を百分率で求めた。この伸び保持率が大きいほど、加硫後のゴム組成物の初期物性保持性が高いことを意味する。
1) Elongation retention:
For each of the above-mentioned various test pieces that have not been aged and each of the above-mentioned various test pieces that have been aged by holding in a gear oven in air at 80 ° C. for 96 hours (all of which are dumbbell-shaped type 3). According to K6251 (former JIS K6301), the elongation at break (Eb-BL) after aging and the elongation at break after aging (Eb-AG) were measured, and after aging for the elongation at break (Eb-BL) at unaged The percentage elongation at break (Eb-AG) was determined as a percentage. The larger the elongation retention rate, the higher the initial property retention of the rubber composition after vulcanization.

2)硬度上昇:
未老化の上記各種試験片及び上記1)と同様に老化させた老化後の上記各種試験片の各々について、JIS K6253に準拠して未老化での硬度(Hs−BL)及び老化後の硬度(Hs−AG)を測定し、未老化での硬度(Hs−BL)からの老化後の硬度(Hs−AG)の増分を求めた。この硬度上昇が小さいほど、加硫後のゴム組成物の初期物性保持性が高いことを意味する。
2) Hardness increase:
About each of the above-mentioned various test pieces that have not been aged and the above-mentioned various test pieces that have been aged in the same manner as 1) above, the hardness at non-aging (Hs-BL) and the hardness after aging (in accordance with JIS K6253) Hs-AG) was measured, and the increase in hardness after aging (Hs-AG) from the hardness at unaged (Hs-BL) was determined. The smaller the hardness increase, the higher the initial physical property retention of the rubber composition after vulcanization.

3)耐セット性:
未老化の上記各種試験片について、JIS K6262に準拠して、100℃において72時間にわたって25%圧縮後の圧縮永久歪み[%]を測定し、比較例1の測定値の逆数を100とする指数で表した。この指数が大きいほど、セット量が小さく、加硫後のゴム組成物の耐セット性が高いことを意味する。
3) Set resistance:
For each of the unaged test pieces, the compression set [%] after 25% compression for 72 hours at 100 ° C. is measured in accordance with JIS K6262, and the reciprocal of the measured value of Comparative Example 1 is taken as 100. Expressed in The larger the index, the smaller the set amount, and the higher the set resistance of the rubber composition after vulcanization.

4)耐クラック性:
未老化の上記各種試験片について、JIS K6260に準拠して、300rpmの周期で屈曲させて、屈曲回数が10,000回に達した際の亀裂の長さ[mm]を測定し、比較例1の測定値の逆数を100とする指数で表した。この指数が大きいほど、加硫後のゴム組成物の耐クラック性が高いことを意味する。
4) Crack resistance:
The above-mentioned various test pieces that were not aged were bent according to JIS K6260 at a cycle of 300 rpm, and the length of the crack [mm] when the number of bendings reached 10,000 was measured. The reciprocal of the measured value was represented by an index of 100. The larger the index, the higher the crack resistance of the rubber composition after vulcanization.

(2)各種試験片の加硫物性の評価
すべての例についての上記1)〜4)の加硫物性測定の結果は、上記表Iに示されている。上記表Iに示されているように、すべての例において、ゴム組成物におけるゴム成分、カーボンブラック、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤(6PPD)、及びワックスの配合量は同一である。
(2) Evaluation of vulcanized physical properties of various test pieces The results of vulcanized physical properties measured in 1) to 4) above for all examples are shown in Table I above. As shown in Table I above, in all examples, the compounding amounts of the rubber component, carbon black, zinc white, stearic acid, anti-aging agent (6PPD), and wax in the rubber composition are the same.

比較例1の試験片は、ゴム成分100重量部に対して1.9重量部の硫黄及び1.3重量部の加硫促進剤(TBBS)を配合してなる標準的な組成を有する、対照標準となるゴム組成物から調製された試験片である。上述の如く、以下に記載する比較例2〜4並びに実施例1及び2の各種試験片の加硫物性の評価においては、当該比較例1の試験片についての測定結果を基準として使用する。   The test piece of Comparative Example 1 has a standard composition comprising 1.9 parts by weight of sulfur and 1.3 parts by weight of a vulcanization accelerator (TBBS) per 100 parts by weight of the rubber component. It is the test piece prepared from the rubber composition used as a standard. As described above, in the evaluation of vulcanized physical properties of various test pieces of Comparative Examples 2 to 4 and Examples 1 and 2 described below, the measurement results of the test piece of Comparative Example 1 are used as a reference.

比較例2の試験片は、硫黄の配合量をゴム成分100重量部に対して1.9重量部から1.6重量部に減らし、これに対応して、配合剤Aをゴム成分100重量部に対して0.4重量部配合したことを除き、比較例1と同じ組成を有する、比較用のゴム組成物から調製された試験片である。上述の上記表Iに示されているように、ゴム成分100重量部に対する上記配合剤Aの配合量(a)の上記加硫促進剤の配合量(b)に対する比(a/b)が本発明の既定を満足しておらず(下限を下回っている)、未老化での硬度が増大し、硬度上昇が抑えられ、耐セット性も向上したものの、伸び保持率及び耐クラック性が悪化した。   In the test piece of Comparative Example 2, the compounding amount of sulfur was reduced from 1.9 parts by weight to 1.6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. It is the test piece prepared from the rubber composition for a comparison which has the same composition as the comparative example 1 except having mix | blended 0.4 weight part with respect to this. As shown in Table I above, the ratio (a / b) of the blending amount (a) of the blending agent A to 100 parts by weight of the rubber component to the blending amount (b) of the vulcanization accelerator is as follows. Not satisfying the default of the invention (below the lower limit), the hardness of unaged increased, the increase in hardness was suppressed, and the set resistance was improved, but the elongation retention and crack resistance deteriorated .

比較例3の試験片は、配合剤Aの配合量をゴム成分100重量部に対して0.4重量部から1.5重量部に増やしたことを除き、比較例2と同じ組成を有する、比較用のゴム組成物から調製された試験片である。上記表Iに示されているように、a/bが本発明の既定を満足しておらず(上限を大幅に上回っている)、対照標準となる比較例1と比較して、未老化での硬度が増大し、硬度上昇は抑えられたものの、伸び保持率、耐セット性、及び耐クラック性が不十分な結果となった。   The test piece of Comparative Example 3 has the same composition as Comparative Example 2 except that the amount of compounding agent A was increased from 0.4 parts by weight to 1.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. It is the test piece prepared from the rubber composition for a comparison. As shown in Table I above, a / b does not satisfy the default of the present invention (much higher than the upper limit), and compared with Comparative Example 1 serving as a reference, it is not aged. Although the hardness increased, the increase in hardness was suppressed, but the elongation retention rate, set resistance, and crack resistance were insufficient.

比較例4の試験片は、上記比較例3とは逆に、配合剤Aの配合量をゴム成分100重量部に対して0.4重量部から0.2重量部に減らしたことを除き、比較例2と同じ組成を有する、比較用のゴム組成物から調製された試験片である。上記表Iに示されているように、a/bが本発明の既定を満足しておらず(下限を大幅に下回っている)、対照標準となる比較例1と比較して、硬度を除く各物性が若干ずつ悪化した。   Contrary to the above Comparative Example 3, the test piece of Comparative Example 4 except that the amount of compounding agent A was reduced from 0.4 parts by weight to 0.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, It is the test piece prepared from the rubber composition for a comparison which has the same composition as the comparative example 2. As shown in Table I above, a / b does not satisfy the default of the present invention (significantly below the lower limit), and the hardness is excluded as compared with Comparative Example 1 serving as a reference standard. Each physical property deteriorated slightly.

一方、実施例1の試験片は、硫黄の配合量をゴム成分100重量部に対して1.9重量部から1.4重量部に減らし、これに対応して、配合剤Aをゴム成分100重量部に対して0.7重量部配合し、更に加硫促進剤(TBBS)の配合量をゴム成分100重量部に対して1.3重量部から1.4重量部に増やしたことを除き、比較例1と同じ組成を有する、本発明に係るゴム組成物から調製された試験片である。上述の上記表Iに示されているように、a/bが本発明の既定を満足しており、初期物性保持性(硬度及び伸びの保持)、耐セット性、及び耐クラック性を同時に改良することに成功した。但し、未老化での破断伸びについては改良の余地が残された結果となった。   On the other hand, in the test piece of Example 1, the amount of sulfur was reduced from 1.9 parts by weight to 1.4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. Except for adding 0.7 parts by weight to parts by weight and further increasing the amount of vulcanization accelerator (TBBS) from 1.3 parts by weight to 1.4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. 1 is a test piece prepared from a rubber composition according to the present invention having the same composition as Comparative Example 1. As shown in Table I above, a / b satisfies the default of the present invention, and simultaneously improves initial physical property retention (hardness and elongation retention), set resistance, and crack resistance. Succeeded in doing. However, there was room for improvement with respect to elongation at break due to unaging.

次に、実施例2の試験片は、加硫促進剤(TBBS)の配合量をゴム成分100重量部に対して1.4重量部から1.3重量部に減らすと同時に、配合剤Aの配合量をゴム成分100重量部に対して0.7重量部から0.5重量部に減らしたことを除き、実施例1と同じ組成を有する、本発明に係るゴム組成物から調製された試験片である。上述の上記表Iに示されているように、当該実施例においてもa/bは本発明の既定を満足しており、実施例1において達成された初期物性保持性(硬度及び伸びの保持)、耐セット性、及び耐クラック性の改良効果を損なうこと無く、未老化での破断伸びをも同時に改良することに成功した。   Next, the test piece of Example 2 reduced the compounding amount of the vulcanization accelerator (TBBS) from 1.4 parts by weight to 1.3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, and at the same time, Test prepared from the rubber composition according to the present invention having the same composition as in Example 1 except that the blending amount was reduced from 0.7 parts by weight to 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. It is a piece. As shown in the above-mentioned Table I, a / b also satisfies the default of the present invention in this example, and the initial physical property retention (hardness and elongation retention) achieved in Example 1 was achieved. In addition, the present inventors succeeded in improving the elongation at break at the same time without impairing the effect of improving the set resistance and crack resistance.

以上の結果から、本発明の規定に従って、特定の組成を有するゴム成分に対して、特定のカーボンブラック、特定の構造を有する配合剤、及び加硫促進剤を特定の配合量で配合することにより、加硫後のゴム組成物において、良好な耐ヘタリ性、耐クラック性、及び初期物性保持性を同時に達成することができることが明らかとなった。かかるゴム組成物は、良好な耐ヘタリ性及び耐クラック性を有し、かつ長期間にわたって初期性能を保持することが要求される重荷重用ラジアルタイヤ、特に航空機用ラジアルタイヤのチェーファー部において使用するのに好適である。   From the above results, in accordance with the provisions of the present invention, a specific carbon black, a compounding agent having a specific structure, and a vulcanization accelerator are compounded in a specific compounding amount with respect to a rubber component having a specific composition. The rubber composition after vulcanization was found to be able to simultaneously achieve good set resistance, crack resistance, and initial physical property retention. Such a rubber composition is used in a heavy duty radial tire that is required to have good sag resistance and crack resistance and to maintain initial performance for a long period of time, particularly in a chafer portion of a radial tire for aircraft. It is suitable for.

Claims (4)

80〜50重量部の天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムと20〜50重量部のポリブタジエンゴムとからなるゴム成分100重量部に対して、
90m2/g以上の窒素吸着比表面積を有するカーボンブラックを40〜60重量部、
下式
(C6H5-CH2)2N-(C=S)-(S)y-(CH2)x-(S)y-(C=S)-N(CH2-C6H5)2
によって表される配合剤Aを0.3〜1.8重量部、及び
加硫促進剤、
を配合してなるゴム組成物であって、
上式中、
xは3〜12であり、そして
yは1〜8であって、
上記ゴム成分100重量部に対する上記配合剤Aの配合量(a)及び上記加硫促進剤の配合量(b)が以下の関係式
a/b=0.35〜0.55
を満足することを特徴とするゴム組成物。
For 100 parts by weight of a rubber component comprising 80 to 50 parts by weight of natural rubber and / or polyisoprene rubber and 20 to 50 parts by weight of polybutadiene rubber,
40 to 60 parts by weight of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 90 m 2 / g or more,
The following formula
(C 6 H 5 -CH 2 ) 2 N- (C = S)-(S) y- (CH 2 ) x- (S) y- (C = S) -N (CH 2 -C 6 H 5 ) 2
0.3 to 1.8 parts by weight of compounding agent A represented by: and a vulcanization accelerator,
A rubber composition comprising:
In the above formula,
x is 3-12, and y is 1-8,
The blending amount (a) of the compounding agent A and the blending amount (b) of the vulcanization accelerator with respect to 100 parts by weight of the rubber component are as follows:
a / b = 0.35 to 0.55
A rubber composition characterized by satisfying
前記配合剤Aが、
(C6H5-CH2)2N-(C=S)-(S)2-(CH2)6-(S)2-(C=S)-N(CH2-C6H5)2
である、請求項1に記載のゴム組成物。
The compounding agent A is
(C 6 H 5 -CH 2 ) 2 N- (C = S)-(S) 2- (CH 2 ) 6- (S) 2- (C = S) -N (CH 2 -C 6 H 5 ) 2
The rubber composition according to claim 1, wherein
請求項1又は2に記載のゴム組成物がチェーファー部において使用されていることを特徴とする、重荷重用ラジアルタイヤ。   A radial tire for heavy loads, wherein the rubber composition according to claim 1 or 2 is used in a chafer part. 請求項1又は2に記載のゴム組成物がチェーファー部において使用されていることを特徴とする、航空機用ラジアルタイヤ。   A radial tire for aircraft, wherein the rubber composition according to claim 1 or 2 is used in a chafer part.
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