JP2007314649A - 重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】加工性と耐摩耗性を大幅に向上させた重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物を提供すること。
【解決手段】（Ａ）（ｉ）天然ゴムと（ｉｉ）窒素吸着比表面積が１０５ｍ²／ｇ以上のカーボンブラックとを含むマスターバッチと、（Ｂ）５重量％トルエン溶液における温度２５℃での粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上であり、かつ、シス含有量が９５モル％以上であるポリブタジエンと、を含んで成り、前記天然ゴム（ｉ）の配合量が当該天然ゴム（ｉ）と前記ポリブタジエン（Ｂ）の合計量を基準にして５０〜９０重量％であり、前記ポリブタジエン（Ｂ）の配合量が前記天然ゴム（ｉ）と当該ポリブタジエン（Ｂ）の合計量を基準にして１０〜５０重量％である加硫可能な重荷重タイヤ用ゴム組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は加硫可能な重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物に関し、さらに詳しくは、加工性と耐摩耗性を共に向上させた、加硫可能な重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物に関する。

近年、トラックやバスなどの大型車両用のいわゆる重荷重タイヤの耐摩耗性などの耐久性を向上させることが求められている。かかる要求に応えるために、高補強性カーボンブラックを配合することによりゴム組成物の耐摩耗性を向上させることが知られており、加工性を損なわずに耐摩耗性のより一層の向上を図るため、例えば、天然ゴムラテックスと充填剤のスラリー溶液とを混合してなる天然ゴムマスターバッチに対してさらにゴム成分を配合することが提案されている（特許文献１）。また、天然ゴム及び／又はイソプレンゴムのマスターバッチにポリブタジエンゴムを配合することも提案されており（特許文献２）、天然ゴム又はポリイソプレンゴムとポリブタジエンゴムとのブレンドに特定のカーボンブラックを配合することも提案されている（特許文献３）。しかしながら、従来から種々の提案があるが、いずれも実用上満足のいくものとは言えないのが実情である。

特開２００５−２２０１８７号公報 特開２００４−１０７４８２号公報 特開平８−２７７３４５号公報

本発明では、天然ゴム（ＮＲ）と窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が１０５ｍ²／ｇ以上のカーボンブラックとを含むマスターバッチに、５重量％濃度のトルエン溶液における温度２５℃での粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上であり、かつ、シス含有量が９５モル％以上であるポリブタジエン（ＢＲ）を配合することで、加工性と耐摩耗性が大幅に向上した重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物が得られることを見出した。

従って、本発明は、加工性と耐摩耗性を大幅に向上させた重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物及び当該ゴム組成物をタイヤトレッド部に用いた重荷重用タイヤを提供することを目的とする。

本発明に従えば、
（Ａ）（ｉ）天然ゴムと（ｉｉ）窒素吸着比表面積が１０５ｍ²／ｇ以上のカーボンブラックとを含むマスターバッチと、
（Ｂ）５重量％トルエン溶液における温度２５℃での粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上であり、かつ、シス含有量が９５モル％以上であるポリブタジエンと、
を含んで成り、前記天然ゴム（ｉ）の配合量が当該天然ゴム（ｉ）と前記ポリブタジエン（Ｂ）の合計量を基準にして５０〜９０重量％であり、前記ポリブタジエン（Ｂ）の配合量が前記天然ゴム（ｉ）と当該ポリブタジエン（Ｂ）の合計量を基準にして１０〜５０重量％である加硫可能な重荷重タイヤ用ゴム組成物が提供される。

本発明に従ったゴム組成物に使用される天然ゴムとカーボンブラックとのマスターバッチ（Ａ）は、例えば特表２０００−５０７８９２号公報に記載の方法によって製造することができ、キャボットコーポレーションからＣＥＣシリーズとして市販されているものを使用することもできる。

本発明において使用されるマスターバッチ（Ａ）中の天然ゴム（ｉ）の配合量は、本発明のゴム組成物中に含まれるゴム分の合計量、すなわち、天然ゴム（ｉ）とポリブタジエン（Ｂ）の合計量を基準にして５０〜９０重量％、好ましくは５５〜８５重量％である。

本発明において使用されるマスターバッチ（Ａ）中に含まれるカーボンブラック（ｉｉ）は、１０５ｍ²／ｇ以上、好ましくは１１０〜１７０ｍ²／ｇの窒素吸着比表面積を有する。また、マスターバッチ中に含まれるカーボンブラックの配合量は、当該マスターバッチ中に含まれる天然ゴム１００重量部当たり１０〜８０重量部である。このカーボンブラックの配合量が少な過ぎると耐摩耗性が低下するため好ましくなく、逆に高過ぎると発熱が悪化するので好ましくない。

本発明のゴム組成物において使用されるポリブタジエン（Ｂ）は、５重量％トルエン溶液における温度２５℃での粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上、好ましくは１１０〜１４０ｍＰａ・ｓであり、かつ、９５モル％以上のシス含有量を有する。この５重量％トルエン溶液における粘度は、溶質であるポリブタジエンの分子鎖の直線性の目安でなり、この値が大きいほど分子鎖の分岐が少なく直線性が高いことを示す。「シス含有量」とは、全繰り返し単位のモル数を基準としたときのシス単位のモル百分率を意味する。当該ポリブタジエン（Ｂ）の配合量は、前記天然ゴム（ｉ）と当該ポリブタジエン（Ｂ）の合計量を基準にして１０〜５０重量％、好ましくは１５〜４５重量％である。この配合量が１０重量％未満であると、耐摩耗性が不足し、５０重量％を超えると強度が不足してしまう。

前記天然ゴム（ｉ）と前記ポリブタジエン（Ｂ）の合計量１００重量部当たり５重量部以下のプロセスオイル（Ｃ）をさらに含めると、粘度が低下し、加工性が良くなるという優れた効果が得られる。プロセスオイル（Ｃ）は、ゴム組成物の配合に一般的に使用されているものであればよく、その具体例としては、出光興産（株）製のダイアナプロセスＡＨ−２０、昭和シェル石油（株）製のデソレックス３号が挙げられる。

本発明の重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物には、さらに、通常の加硫及び架橋剤、加硫及び架橋促進剤、老化防止剤、充填剤、可塑化剤、その他一般ゴム用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、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。

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、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。

実施例１〜３及び比較例１〜６
表１に示す配合内容（重量部）にて硫黄及び加硫促進剤を除く配合成分を１．７リットルのバンバリーミキサーで混合し、次いで硫黄及び加硫促進剤をオープンロールで５分間混合混練して調製した。これらのゴム組成物を１５×１５×０．２ｃｍの金型を用いて１７５℃で１０分間プレス加硫して目的とする試験片を調製し、各種試験を行い、その物性を測定した。試験方法は以下の通りである。

表１脚注：
＊１：ＳＴＲ−２０
＊２：キャボットコーポレーション製ＣＥＣ（ゴム成分：天然ゴムＲＳＳ＃１、カーボンブラック成分：Ｎ２３４（Ｎ₂ＳＡ＝１２５ｍ²／ｇ）、ゴム成分１００重量部当たりカーボンブラック成分５０重量部）
＊３：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ １２２０（温度２５℃での５重量％トルエン溶液粘度が５１ｍＰａ・ｓ、シス含有量９８モル％）
＊４：宇部興産（株）製の３６０Ｌ（温度２５℃での５重量％トルエン溶液粘度が１２７ｍＰａ・ｓ、シス含有量９８モル％）
＊５：キャボット（株）製ショウブラックＮ２３４（Ｎ₂ＳＡ＝１２５ｍ²／ｇ）
＊６：出光興産（株）製ダイアナプロセスＡＨ−２０
＊７：ＦＬＥＸＳＹＳ製ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ
＊８：正同化学工業（株）製の酸化亜鉛３号
＊９：日本油脂（株）製のビーズステアリン酸
＊１０：鶴見化学工業（株）製の金華印油入微粉硫黄
＊１１：ＦＬＥＸＳＹＳ製のＳＡＮＴＯＣＵＲＥ ＴＢＢＳ

物性評価方法
１）ムーニー粘度
ＪＩＳ Ｋ６３００に準拠して、Ｌ形ローターを備えたムーニー粘度計を使用し、予熱時間１分、試験温度１００℃の条件で、ローターの回転を開始してから４分後のムーニー粘度ＭＬ₍₁₊₄₎を測定した。比較例１の測定値を１００としたときの相対値として比較例２〜６及び実施例１〜３の測定値を示した。相対値が大きいほど、加工性に優れていることを表す。
２）ランボーン摩耗
ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠してランボーン摩耗試験機（岩本製作所（株）製）を使用して、荷重４．０ｋｇ（３９ニュートン）、スリップ率３０％の条件にて測定し、比較例１の摩耗量を１００としたときの相対値として比較例２〜６及び実施例１〜３の測定値を示した。相対値が大きいほど、耐摩耗性に優れていることを表す。

表２の結果から、本発明に従った実施例のゴム組成物は、加工性と耐摩耗性がともに優れていることが判る。

Claims (3)

1. （Ａ）（ｉ）天然ゴムと（ｉｉ）窒素吸着比表面積が１０５ｍ²／ｇ以上のカーボンブラックとを含むマスターバッチと、
   （Ｂ）５重量％トルエン溶液における温度２５℃での粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上であり、かつ、シス含有量が９５モル％以上であるポリブタジエンと、
   を含んで成り、前記天然ゴム（ｉ）の配合量が当該天然ゴム（ｉ）と前記ポリブタジエン（Ｂ）の合計量を基準にして５０〜９０重量％であり、前記ポリブタジエン（Ｂ）の配合量が前記天然ゴム（ｉ）と当該ポリブタジエン（Ｂ）の合計量を基準にして１０〜５０重量％である加硫可能な重荷重タイヤ用ゴム組成物。
2. 前記天然ゴム（ｉ）と前記ポリブタジエン（Ｂ）の合計量１００重量部当たり５重量部以下のプロセスオイル（Ｃ）をさらに含む請求項１に記載の加硫可能な重荷重タイヤ用ゴム組成物。
3. 請求項１又は２に記載の加硫可能な重荷重タイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッド部に用いた重荷重用タイヤ。