JP5153028B2

JP5153028B2 - ソリッドタイヤ

Info

Publication number: JP5153028B2
Application number: JP2000151004A
Authority: JP
Inventors: 孝浩片岡
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2020-05-23
Also published as: JP2001329118A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐摩耗性および耐チップカット性を維持しつつ、加工性を改良したゴム組成物に関する。また、本発明は前記ゴム組成物をトレッドゴムに用いた重荷重用ソリッドタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤトレッド用のゴム組成物は、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）およびポリブタジエンゴム（ＢＲ）などのゴムが使用され、そして、これらゴムに対する補強充填剤としてカーボンブラックなどが配合される。
【０００３】
タイヤトレッド用のゴム組成物の混合加工性、ゴム弾性、発熱性、耐摩耗性および機械的性質などの特性の改善するため、上述したタイヤトレッド用のゴム組成物の種類や分子量、前記カーボンブラックの種類、特性や配合量、さらには配合するオイルの種類や配合量などを適宜設定することが行なわれている。
【０００４】
たとえば、ゴム組成物の耐摩耗性などを改善するため、粒子径が小さく、比表面積の大きいカーボンブラックを用いるか、カーボンブラックの配合量を多くする方法などが知られている。
【０００５】
しかしながら、これらの方法ではゴム組成物の粘度が上昇し、著しく混練作業性を低下させる上に、更にカーボンブラックの分散を悪化させることになる。また同時にゴム組成物の発熱性を増大させるという欠点がある。
【０００６】
そこで、上記タイヤトレッド用のゴム組成物における耐摩耗性などを改良するため、特開昭６３−２６４６４７号公報、特開昭６４−７４２４２号公報、特開平１−１４４４３４号公報、特開平２−２２３４８号公報、特開平２−２８６７２７号公報、および特開平６−９３１３７号公報などに開示された技術が提案されている。
【０００７】
一方、フォークリフトなどの産業用車両は、高荷重積載物を運送・搬送などするものであり、高荷重積載物を運送・搬送などする場合にあっては産業用車両のタイヤに高荷重がかかることになる。タイヤに高荷重がかかった場合、タイヤが摩耗したり、タイヤにチップカットが生じることがある。
【０００８】
しかしながら、産業用車両に使用されるタイヤトレッド用のゴム組成物の摩耗防止性および耐チップカット性の改善は、上述した技術では不十分である。
【０００９】
そこで、産業用車両に使用されるタイヤトレッド用のゴム組成物の耐摩耗性、耐チップカット性を改良するため、二次凝集体分布のシャープな特定カーボンをゴム組成物に混入させる技術が提案されているが、かかる場合においても、ゴム組成物のゴム粘度が高くなって加工性が悪化するという問題が生じる。そのため、オイルなどの軟化剤またはＩＲを配合するとゴム組成物のゴム粘度を低下させることは可能であるが、同時にモジュラスレベルも低下し耐摩耗性も悪化するという問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、産業用車両に使用されるタイヤトレッド用のゴム組成物において、摩耗防止性および耐チップカット性を改善させることを目的とする。また、本発明は、摩耗防止性および耐チップカット性が良好に改善されたゴム組成物をトレッドゴムに用いてなるソリッドタイヤを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
また、本発明は、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における引張強度（Ｔ_B）が２５．０ＭＰａ以上であるとともに、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における伸び（Ｅ_B）が５００％以上であり、かつ、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における硬度が６３以上７６以下であり、かつ、前記引張強度（Ｔ_B）×前記伸び（Ｅ_B）が１２０００以上であるゴム組成物をトレッドゴムに用いてなるソリッドタイヤである。
【００１２】
前記ゴム組成物は、窒素吸着比表面積が５０〜９０ｍ ² ／ｇで、ジブチルフタレート吸油量が３０〜１２０ｃｍ ³ ／１００ｇであるカーボンブラックＡ、および窒素吸着比表面積が２０〜５０ｍ ² ／ｇで、ジブチルフタレート吸油量が６０〜１３０ｃｍ ³ ／１００ｇであるカーボンブラックＢとを、合計で原料ゴム成分１００重量部に対して４０〜７０重量部含有し、前記カーボンブラックＢを１０〜２０重量部含有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
また、本発明者は、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における引張強度（Ｔ_B）が２５．０ＭＰａ以上であるとともに、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における伸び（Ｅ_B）が５００％以上であり、かつ、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における硬度が６３以上７６以下であり、かつ、前記引張強度（Ｔ_B）×前記伸び（Ｅ_B）が１２０００以上であるゴム組成物が、耐チップカット性に優れ、しかも耐摩耗性においても優れているという新知見に基づいて本発明を完成させた。
【００１４】
ＪＩＳ−Ｋ６３０１における引張強度（Ｔ_B）が２５．０ＭＰａよりも小さい場合にあっては、高荷重による圧縮条件下でのねじり挙動に対し破損・裂けなどが発生し不利となる場合がある。また、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における伸び（Ｅ_B）が５００％よりも小さい場合にあっても、高荷重による圧縮条件下でのねじり挙動に対して不利である。
【００１５】
ＪＩＳ−Ｋ６３０１における硬度が６３未満では、そのようなゴム組成物を使用してソリッドタイヤを製造したとしても、ソリッドタイヤの走行安定性が悪くなる傾向があるからである。また、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における硬度が７６よりも大きくなると、そのようなゴム組成物を使用してソリッドタイヤを製造したとしても、ソリッドタイヤのドライブタイヤ特性に問題が生じる可能性があるからである。
【００１６】
前記引張強度（Ｔ_B）×前記伸び（Ｅ_B）を破壊エネルギー（％×ＭＰａ）と定義するが、破壊エネルギーが１２０００未満では、耐チップカット性および耐摩耗性において満足できる値を示さず、そのためソリッドタイヤとしての利便性に問題がある場合がある。
【００１７】
上述のゴム組成物は、下記に示すように製造することが可能である。すなわち、天然ゴム（ＮＲ）、共役ジオレフィンのホモポリマー、もしくは、共役ジオレフィンとエチレン性不飽和モノマーとのコポリマーのうち少なくとも一つを有する原料ゴム成分を用意する。
【００１８】
そして、原料ゴム成分１００重量部に対して、カーボンブラックＡを４０〜７０重量部添加する。なお、カーボンブラックＢを、カーボンブラックＡと合わせてさらに加えることも可能である。ここでカーボンブラックＡとは、Ｎ ₂ ＳＡが５０〜９０ｍ ² ／ｇで、ＤＢＰ吸油量が３０〜１２０ｃｍ ³ ／１００ｇである特性を有するカーボンブラックをいう。また、カーボンブラックＢとは、Ｎ₂ＳＡが２０〜５０ｍ²／ｇで、ＤＢＰ吸油量が６０〜１３０ｃｍ³／１００ｇである特性を有するカーボンブラックをいう。カーボンブラックＢを、カーボンブラックＡと合わせてさらに加える場合にあっても、カーボンブラックＡとカーボンブラックＢとの合計量である全カーボン量は、原料ゴム成分１００重量部に対して、４０〜７０重量部であることが必要である。全カーボン量が４０重量部よりも少ない場合、そのようなゴム組成物を使用してソリッドタイヤを製造した場合にあっては、そのソリッドタイヤの耐摩耗性が悪くなる傾向にあるからである。また、全カーボン量が７０重量部よりも多い場合、そのようなゴム組成物を使用してソリッドタイヤを製造した場合にあっては、そのソリッドタイヤの耐チップカット性が悪くなる可能性があるからである。
【００１９】
原料ゴム成分１００重量部に対して、カーボンブラックＡを添加し、さらに、硫黄および加硫促進剤を添加する。ここで、硫黄と加硫促進剤との重量比である（硫黄の重量／加硫促進剤の重量）が、１．５以上であることが必要である。（硫黄の重量／加硫促進剤の重量）が１．５未満の場合は、ゴム組成物の伸びの低下が多くなり、そのようなゴム組成物を使用してソリッドタイヤを製造した場合にあっては、そのソリッドタイヤの耐チップカット性が悪くなる傾向があるからである。なお、加硫促進剤としては、複数の種類のものを混合して使用することが可能であるが、複数種類のものを混合使用した場合は、全ての加硫促進剤の合計重量である全加硫促進剤の重量で、硫黄の重量との比を計算する。すなわち、かかる場合は（硫黄の重量／全加硫促進剤の重量）が、１．５以上であることが必要である。
【００２０】
したがって、本発明に係るゴム組成物の製造方法は、天然ゴム（ＮＲ）、共役ジオレフィンのホモポリマー、もしくは、共役ジオレフィンとエチレン性不飽和モノマーとのコポリマーのうち少なくとも一つを有する原料ゴム成分１００重量部に対して、カーボンブラックＡを４０〜７０重量部添加し、さらに、硫黄および加硫促進剤を、硫黄と加硫促進剤との重量比である（硫黄／加硫促進剤）が１．５以上になるように、それぞれ添加し、その後加熱することで加硫させてゴム組成物を得ることができるのである。カーボンブラックＢを原料ゴム成分にカーボンブラックＡと合わせて配合することも可能であるが、係る場合にあっても、原料ゴム成分１００重量部に対して、カーボンブラックＡとカーボンブラックＢとの合計量が４０〜７０重量部の状態で添加されていることが必要である。
【００２１】
原料ゴム成分におけるゴム成分としては、上述したように、天然ゴム（ＮＲ）、共役ジオレフィンのホモポリマー、もしくは、共役ジオレフィンとエチレン性不飽和モノマーとのコポリマーのうち少なくとも一つを有する原料ゴム成分を使用するが、具体的には、天然ゴム（ＮＲ）もしくはジエン系合成ゴムのうち少なくともいずれか一方を含むゴム成分を使用することができ、ジエン系合成ゴムとしては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）などを使用でき、本発明に使用されるゴム成分中に１種類または２種類以上含まれていてもよい。なお、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）とは、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）に第三ジエン成分を含むものであり、ここで第三ジエン成分とは、炭素数５〜２０の非共役ジエンであり、たとえば１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、１，５−ヘキサジエン、２，５−ジメチル−１，５−ヘキサジエンおよび１，４−オクタジエンや、たとえば１，４−シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエンなどの環状ジエン、例えば５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−ブチリデン−２−ノルボルネン、２−メタリル−５−ノルボルネンおよび２−イソプロペニル−５−ノルボルネンなどのアルケニルノルボルネンなどが挙げられ、特にジエンの中では、ジシクロペンタジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネンなどが好ましく用いることが可能である。
【００２２】
本発明に係るゴム組成物を調製する際に、加硫剤を配合する必要がある。ゴム組成物の調製はバンバリーミキサーでなどで混練りして行なう。加硫剤としては、有機過酸化物もしくは硫黄系加硫剤を使用することが可能であり、さらにこれらの混合物をも加硫剤として使用することができる。加硫剤を配合した後、加熱することで加硫反応によりゴム組成物を得ることができる。
【００２３】
有機過酸化物としては、たとえば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、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、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３あるいは１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシプロピル）ベンゼン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシベンゼン、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシロキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシバレレートなどを使用することができる。これらの中で、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゼンおよびジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼンがゴム組成物を適切に加硫させるのに好適である。
【００２４】
硫黄系加硫剤としては、たとえば、硫黄、モルホリンジスルフィドなどを使用することができる。これらの中では硫黄が好ましい。前記硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄などを使用することができる。
【００２５】
本発明に係るゴム組成物を調製する際、加硫を短時間で効率よく行なうために加硫剤に加えて加硫促進剤を加えることも可能である。加硫促進剤としては、スルフェンアミド系化合物、チアゾール系化合物、チウラム系化合物、チオウレア系化合物、グアニジン系化合物、ジチオカルバミン酸系化合物、アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系化合物、イミダゾリン系化合物、キサンテート系化合物を使用することができ、しかもこれらの混合物をも使用することが可能である。
【００２６】
スルフェンアミド系化合物としては、たとえば、ＣＢＳ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、ＴＢＢＳ（Ｎ−tert−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、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などを使用することが可能である。
【００２７】
チアゾール系化合物としては、たとえば、ＭＢＴ（２−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）、２−メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩、亜鉛塩、銅塩、シクロヘキシルアミン塩、２−（２，４−ジニトロフェニル）メルカプトベンゾチアゾール、２−（２，６−ジエチル−４−モルホリノチオ）ベンゾチアゾールなどを使用することが可能である。
【００２８】
チウラム系化合物としては、たとえば、ＴＭＴＤ（テトラメチルチウラムジスルフィド）、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウラムテトラスルフィドなどを使用することが可能である。
【００２９】
チオウレア系化合物としては、たとえば、チアカルバミド、ジエチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、ジオルトトリルチオ尿素などを使用することが可能である。
【００３０】
グアニジン系化合物としては、たとえば、ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、トリフェニルグアニジン、オルトトリルビグアニド、ジフェニルグアニジンフタレートなどを使用することが可能である。
【００３１】
ジチオカルバミン酸系化合物としては、たとえば、エチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジアミルジチオカルバミン酸亜鉛、ジプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛とピペリジンの錯塩、ヘキサデシル(またはオクタデシル)イソプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジチオカルバミン酸テルル、ジアミルジチオカルバミン酸カドミウムなどを使用することが可能である。
【００３２】
アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系化合物としては、アセトアルデヒド−アニリン反応物、ブチルアルデヒド−アニリン縮合物、ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒド−アンモニア反応物などを使用することが可能である。
【００３３】
イミダゾリン系化合物としては、たとえば、２−メルカプトイミダゾリンなどのイミダゾリン系化合物を使用することが可能であり、キサンテート系化合物としては、たとえば、ジブチルキサントゲン酸亜鉛を使用することが可能である。
【００３４】
本発明におけるゴム組成物を調製する際に、所望により練り加工性を一層向上させるために軟化剤を併用することもできる。このような軟化剤としては、たとえば、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリンなどの石油系軟化剤；ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油などの脂肪油系軟化剤；トール油；サブ；蜜ロウ、カルナバロウ、ラノリンなどのワックス類；リノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸などを使用することが可能である。
【００３５】
また、本発明におけるゴム組成物を調製する際に、ゴム組成物の耐久性を向上させるために老化防止剤を添加することも可能である。老化防止剤（すなわち、劣化防止剤）としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系、カルバミン酸金属塩、ワックスなどを使用することが可能である。
【００３６】
また、本発明におけるゴム組成物を調製する際に、ゴム組成物の補強効果のため、白色充填剤を含有させることも可能である。白色充填剤としては、具体的には、シリカ、クレー、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタンなどを使用することが可能であり、これらは単独あるいは２種以上混合して用いることができる。特に好ましい白色充填剤としてはシリカ、クレー、水酸化アルミニウム、アルミナである。本発明のゴム組成物中に含まれる白色充填剤の配合量は、本発明に使用されるゴム成分１００重量部に対して５〜６５重量部である。白色充填剤の配合量が５重量部未満では、補強効果が小さく、６５重量部を超えると作業性が悪化する場合があるために好ましくないからである。低発熱性、作業性の面から、白色充填剤の配合量は６５重量部以下が好ましい。
【００３７】
シランカップリング剤を前記白色充填剤の沈殿防止のために配合することが可能である。すなわちシランカップリング剤は、その化学的構造から白色充填剤と結合するとともにポリマー（ゴム成分）とも結合することから、シランカップリンング剤を介して白色充填剤とゴム成分との結合を強固にできる。シランカップリング剤としては、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド（例えば、デグッサ社製のＳｉ９６、信越化学社製のＫＢＥ８４６、ＯＳＩスペシャリティ製のＡ−１２８９、Ａ―１８９など）が好ましく用いられる。シランカップリング剤は１種に限らず、チオール系、アミン系、ハロゲン系の官能基を有する複数種類のシランカップリング剤を混合して用いることもできる。
【００３８】
また、本発明におけるゴム組成物を調製する際に、発泡剤を含有させることも可能である。発泡剤としては、たとえば、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ヒドラゾジカルボンアミド、ｐ−トルエンスルホニルアセトンヒドラゾーンなどの有機系や、ＮａＨＣＯ3などの無機系のものを使用することが可能である。
【００３９】
ＪＩＳ−Ｋ６３０１における引張強度（Ｔ_B）が２５．０ＭＰａ以上であるとともに、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における伸び（Ｅ_B）が５００％以上であり、かつ、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における硬度が６３以上７６以下であり、かつ、前記引張強度（Ｔ_B）×前記伸び（Ｅ_B）が１２０００以上であるゴム組成物は、耐摩耗性に優れかつ耐チップカット性に優れている。したがって、これをトレッドゴムに用いたソリッドタイヤは、フォークリフトなどの産業用車両に用いられるタイヤに特に好適である。ソリッドタイヤの製造方法は定法を使用することができる。
【００４０】
製造されたソリッドタイヤは、トレッド部の両端から半径方向内方にのびるサイドウォール部の各内方端にビード部を設けてトロイド状をなす。また、ソリッドタイヤは、前記ビード部間に架け渡されるカーカスと、このカーカスの半径方向外側かつトレッド部の内方に配されるブレーカとを含むコード層によって補強され、必要なタイヤ強度及び剛性が付与される。なお前記ビード部には、ビードコアから半径方向外側にのびる断面三角形状のビードエーペックスゴムが配され、ビード剛性を高めている。なお、本発明に係るソリッドタイヤは、産業用車両のみならず、一般車両に使用することも可能である。
【００４１】
【実施例】
次に、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における引張強度（Ｔ_B）が２５．０ＭＰａ以上であるとともに、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における伸び（Ｅ_B）が５００％以上であり、かつ、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における硬度が６３以上７６以下であり、かつ、前記引張強度（Ｔ_B）×前記伸び（Ｅ_B）が１２０００以上であるゴム組成物が、耐チップカット性に優れ、しかも耐摩耗性においても優れているという事実を、下記に示す実施例１〜４において、比較例１〜７と対比しつつ示す。
【００４２】
（実施例１）
ＮＲ（天然ゴム）を７０重量部、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）を３０重量部、カーボンブラックＡを５０重量部、カーボンブラックＢを１０重量部、芳香族油を８重量部、硫黄を２．６重量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を０．７重量部、それぞれ混合して加硫させることによりゴム組成物を得た。
【００４３】
なお、ＮＲ（天然ゴム）は、ＳＴＲ２０（ＴＥＣＫＢＥＥＨＡＮＧ社製）を使用した。ＢＲ（ポリブタジエンゴム）は、ＢＲ１５（日本合成ゴム（株）社製）を使用した。カーボンブラックＡは、シースト３（東海カーボン社製）を使用した。
【００４４】
ゴム組成物の引張強度はＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、２６．５ＭＰａであった。ゴム組成物の伸びはＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、５３０％であった。ゴム組成物の硬度はＪＩＳ規格Ｋ６３０１におけるスプリング硬さ試験で測定したところ、６７であった。破壊エネルギーは１４０４５（ＭＰａ・％）であった。耐摩耗性は、ＪＩＳ−Ｋ６２４２で測定を行ない、上述したように、下記に示す比較例１における値を１００とした指数で表記するものとする。実施例１における耐摩耗性は１０２であった。
【００４５】
耐チップカット性は、下記に示すように測定を行なった。すなわち、１面の１片が４５ｍｍの正三角形からなる鉄製の六面体の各面に径５ｍｍの鉄製焼き入れピン３本を埋め込んだ針山ブロックを、内径が１５５ｍｍ、高さ１７７ｍｍの円筒状鉄製容器内面に、成形枠を使用して加硫成形し、予め重量を測定した１２０ｍｍ×８２ｍｍ×５ｍｍ（厚み）のサンプルゴムを６枚ドラム内に固定した。その後、ドラム内の温度を約７０℃に保持して７日間、３６ｒｐｍの速度で回転させたのち、針山ブロックを取り出し、サンプルゴムをドラムから外して付着しているゴム屑を完全に除去してその重量を測定し、比重から体積に換算することにより、体積変化率を求めた。耐チップカット性は、比較例１における値を１００とした指数で表記する。
【００４６】
（実施例２）
ＮＲ（天然ゴム）を７０重量部、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）を３０重量部、カーボンブラックＡを５０重量部、カーボンブラックＢを２０重量部、芳香族油を８重量部、硫黄を２．６重量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を０．７重量部、それぞれ混合して加硫させることによりゴム組成物を得た。
【００４７】
ゴム組成物の引張強度はＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、２６．９ＭＰａであった。ゴム組成物の伸びはＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、５１０％であった。ゴム組成物の硬度はＪＩＳ規格Ｋ６３０１におけるスプリング硬さ試験で測定したところ、６９であった。破壊エネルギーは１３７１９（ＭＰａ・％）であった。耐摩耗性は、ＪＩＳＫ６２４２で測定を行ない、下記に示す比較例１における値を１００とした指数で表記するものとする。実施例２における耐摩耗性は１０５であった。耐チップカット性は、上述した実施例１に示す測定方法と同様に測定を行ない、下記に示す比較例１における値を１００とした指数で表記する。実施例２における耐チップカット性は１０６であった。
【００４８】
（実施例３）
ＮＲ（天然ゴム）を７０重量部、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）を３０重量部、カーボンブラックＡを４０重量部、カーボンブラックＢを２０重量部、芳香族油を８重量部、硫黄を２．６重量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を０．７重量部、それぞれ混合して加硫させることによりゴム組成物を得た。
【００４９】
ゴム組成物の引張強度はＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、２６．１ＭＰａであった。ゴム組成物の伸びはＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、５５０％であった。ゴム組成物の硬度はＪＩＳ規格Ｋ６３０１におけるスプリング硬さ試験で測定したところ、６７であった。破壊エネルギーは１４３５５（ＭＰａ・％）であった。耐摩耗性は、ＪＩＳＫ６２４２で測定を行ない、上述したように、下記に示す比較例１における値を１００とした指数で表記するものとする。実施例３における耐摩耗性は１００であった。耐チップカット性は、上述した実施例１に示す測定方法と同様に測定を行ない、下記に示す比較例１における値を１００とした指数で表記する。実施例３における耐チップカット性は１０９であった。
【００５０】
（実施例４）
ＮＲ（天然ゴム）を７０重量部、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）を３０重量部、カーボンブラックＡを４０重量部、カーボンブラックＢを２０重量部、芳香族油を８重量部、フェノール変性樹脂を１重量部、硫黄を２．６重量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を０．７重量部、アルデヒド−アンモニア系加硫促進剤を０．０８重量部それぞれ混合して加硫させることによりゴム組成物を得た。
【００５１】
ゴム組成物の引張強度はＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、２６．４ＭＰａであった。ゴム組成物の伸びはＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、４９０％であった。ゴム組成物の硬度はＪＩＳ規格Ｋ６３０１におけるスプリング硬さ試験で測定したところ、６８であった。破壊エネルギーは１２９３６（ＭＰａ・％）であった。耐摩耗性は、ＪＩＳ−Ｋ６２４２で測定を行ない、上述したように、下記に示す比較例１における値を１００とした指数で表記するものとする。実施例４における耐摩耗性は１１０であった。耐チップカット性は、上述した実施例１に示す測定方法と同様に測定を行ない、下記に示す比較例６における値を１００とした指数で表記する。実施例４における耐チップカット性は１０２であった。
【００５２】
（比較例１）
ＮＲ（天然ゴム）を７０重量部、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）を３０重量部、カーボンブラックＡを５０重量部、芳香族油を４重量部、フェノール変性樹脂を１重量部、硫黄を２．１重量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を１．２重量部、アルデヒド−アンモニア系加硫促進剤を０．０８重量部それぞれ混合して加硫させることによりゴム組成物を得た。なお、使用した各配合物は上述した実施例１に使用された配合物と同一の商品名のものを使用した。
【００５３】
ゴム組成物の引張強度はＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、２４．７ＭＰａであった。ゴム組成物の伸びはＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、４７０％であった。ゴム組成物の硬度はＪＩＳ規格Ｋ６３０１におけるスプリング硬さ試験で測定したところ、６８であった。破壊エネルギーは１１６０９（ＭＰａ・％）であった。耐摩耗性は、ＪＩＳＫ６２４２で測定を行ない、上述したように、比較例１における値を１００とした。耐チップカット性は、上述した実施例１に示す測定方法と同様に測定を行ない、比較例１における値を１００とした。
【００５４】
（比較例２）
ＮＲ（天然ゴム）を７０重量部、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）を３０重量部、カーボンブラックＡを６０重量部、芳香族油を４重量部、フェノール変性樹脂を１重量部、硫黄を２．６重量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を０．７重量部、アルデヒド−アンモニア系加硫促進剤を０．０８重量部それぞれ混合して加硫させることによりゴム組成物を得た。なお、使用した各配合物は上述した実施例１に使用された配合物と同一の商品名のものを使用した。
【００５５】
ゴム組成物の引張強度はＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、２５．６ＭＰａであった。ゴム組成物の伸びはＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、４４０％であった。ゴム組成物の硬度はＪＩＳ規格Ｋ６３０１におけるスプリング硬さ試験で測定したところ、７１であった。破壊エネルギーは１１２６４（ＭＰａ・％）であった。耐摩耗性は、ＪＩＳＫ６２４２で測定を行ない、上述したように、比較例１における値を１００とした指数で表記するものとする。比較例２における耐摩耗性は１２３であった。耐チップカット性は、上述した実施例１に示す測定方法と同様に測定を行ない、比較例６における値を１００とした指数で表記する。比較例２における耐チップカット性は９４であった。
【００５６】
（比較例３）
ＮＲ（天然ゴム）を７０重量部、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）を３０重量部、カーボンブラックＡを７０重量部、芳香族油を４重量部、フェノール変性樹脂を１重量部、硫黄を２．６重量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を０．７重量部、アルデヒド−アンモニア系加硫促進剤を０．０８重量部それぞれ混合して加硫させることによりゴム組成物を得た。なお、使用した各配合物は上述した実施例１に使用された配合物と同一の商品名のものを使用した。
【００５７】
ゴム組成物の引張強度はＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、２６．３ＭＰａであった。ゴム組成物の伸びはＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、３９０％であった。ゴム組成物の硬度はＪＩＳ規格Ｋ６３０１におけるスプリング硬さ試験で測定したところ、７５であった。破壊エネルギーは１０２５７（ＭＰａ・％）であった。耐摩耗性は、ＪＩＳ−Ｋ６２４２で測定を行ない、上述したように、比較例１における値を１００とした指数で表記するものとする。比較例３における耐摩耗性は１４５であった。耐チップカット性は、上述した実施例１に示す測定方法と同様に測定を行ない、比較例１における値を１００とした指数で表記する。比較例３における耐チップカット性は９０であった。
【００５８】
（比較例４）
ＮＲ（天然ゴム）を７０重量部、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）を３０重量部、カーボンブラックＡを８０重量部、芳香族油を４重量部、フェノール変性樹脂を１重量部、硫黄を２．６重量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を０．７重量部、アルデヒド−アンモニア系加硫促進剤を０．０８重量部それぞれ混合して加硫させることによりゴム組成物を得た。なお、使用した各配合物は上述した実施例１に使用された配合物と同一の商品名のものを使用した。
【００５９】
ゴム組成物の引張強度はＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、２５．２ＭＰａであった。ゴム組成物の伸びはＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、２８０％であった。ゴム組成物の硬度はＪＩＳ規格Ｋ６３０１におけるスプリング硬さ試験で測定したところ、７８であった。破壊エネルギーは７０５６（ＭＰａ・％）であった。耐摩耗性は、ＪＩＳＫ６２４２で測定を行ない、上述したように、比較例１における値を１００とした指数で表記するものとする。比較例４における耐摩耗性は１３０であった。耐チップカット性は、上述した実施例１に示す測定方法と同様に測定を行ない、比較例１における値を１００とした指数で表記する。比較例４における耐チップカット性は８６であった。
【００６０】
（比較例５）
ＮＲ（天然ゴム）を７０重量部、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）を３０重量部、カーボンブラックＡを５０重量部、芳香族油を１０重量部、硫黄を２．６重量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を０．７重量部それぞれ混合して加硫させることによりゴム組成物を得た。なお、使用した各配合物は上述した実施例１に使用された配合物と同一の商品名のものを使用した。
【００６１】
ゴム組成物の引張強度はＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、２５．６ＭＰａであった。ゴム組成物の伸びはＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、５８０％であった。ゴム組成物の硬度はＪＩＳ規格Ｋ６３０１におけるスプリング硬さ試験で測定したところ、６２であった。破壊エネルギーは１４８４８（ＭＰａ・％）であった。耐摩耗性は、ＪＩＳ−Ｋ６２４２で測定を行ない、上述したように、比較例１における値を１００とした指数で表記するものとする。比較例５における耐摩耗性は９０であった。耐チップカット性は、上述した実施例１に示す測定方法と同様に測定を行ない、比較例１における値を１００とした指数で表記する。比較例５における耐チップカット性は１１６であった。
【００６２】
（比較例６）
ＮＲ（天然ゴム）を７０重量部、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）を３０重量部、カーボンブラックＡを５０重量部、芳香族油を１２重量部、硫黄を２．６重量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を０．７重量部それぞれ混合して加硫させることによりゴム組成物を得た。なお、使用した各配合物は上述した実施例１に使用された配合物と同一の商品名のものを使用した。
【００６３】
ゴム組成物の引張強度はＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、２５．３ＭＰａであった。ゴム組成物の伸びはＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、５９０％であった。ゴム組成物の硬度はＪＩＳ規格Ｋ６３０１におけるスプリング硬さ試験で測定したところ、６１であった。破壊エネルギーは１４９２７（ＭＰａ・％）であった。耐摩耗性は、ＪＩＳＫ６２４２で測定を行ない、上述したように、比較例１における値を１００とした指数で表記するものとする。比較例６における耐摩耗性は８３であった。耐チップカット性は、上述した実施例１に示す測定方法と同様に測定を行ない、比較例１における値を１００とした指数で表記する。比較例６における耐チップカット性は１２０であった。
【００６４】
（比較例７）
ＮＲ（天然ゴム）を７０重量部、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）を３０重量部、カーボンブラックＡを５０重量部、芳香族油を８重量部、硫黄を２．６重量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を０．７重量部、それぞれ混合して加硫させることによりゴム組成物を得た。
【００６５】
ゴム組成物の引張強度はＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、２５．７ＭＰａであった。ゴム組成物の伸びはＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定したところ、５５０％であった。ゴム組成物の硬度はＪＩＳ規格Ｋ６３０１におけるスプリング硬さ試験で測定したところ、６５であった。破壊エネルギーは１４１３５（ＭＰａ・％）であった。
【００６６】
耐摩耗性は、ＪＩＳ−Ｋ６２４２で測定を行なった。比較例７における耐摩耗性は９８であった。耐チップカット性は、比較例１における値を１００とした指数で表記する。比較例７における耐チップカット性は１１３であった。
【００６７】
上述した実施例１〜４および比較例１〜７の結果を、下記に示す表１に示す。実施例１〜４に係るゴム組成物は、耐摩耗性および耐チップカット性の双方において良好な値を示していることが理解される。一方、比較例１〜７においては、耐摩耗性もしくは耐チップカット性のいずれかにおいて不十分である。または、比較例１〜７においては、耐摩耗性および耐チップカット性のいずれかにおいて不十分な値を示すことが理解される。
【００６８】
【表１】

【００６９】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、耐摩耗性および耐チップカット性に優れたゴム組成物を得ることができた。本発明に係るゴム組成物を使用したソリッドタイヤは、従来と比較して、高荷重な条件下で使用された時に生じる摩耗性およびチップカット性を軽減させることができ、タイヤの寿命の低下を防止できた。本発明に係るゴム組成物を使用したソリッドタイヤはフォークリフトなどの産業用車両に用いられるタイヤに特に好適に使用されることが可能であり、高荷重でも通常での使用時と同レベルの利用が可能であるため、作業性および経済性の双方の点において顕著な効果を得ることが可能である。

Claims

ＪＩＳ−Ｋ６３０１における引張強度（Ｔ_B）が２５．０ＭＰａ以上であるとともに、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における伸び（Ｅ_B）が５００％以上であり、
かつ、ＪＩＳ−Ｋ６３０１における硬度が６３以上７６以下であり、
かつ、前記引張強度（Ｔ_B）×前記伸び（Ｅ_B）が１２０００以上であるゴム組成物をトレッドゴムに用いており、
前記ゴム組成物は、窒素吸着比表面積が５０〜９０ｍ²／ｇで、ジブチルフタレート吸油量が３０〜１２０ｃｍ³／１００ｇであるカーボンブラックＡ、および窒素吸着比表面積が２０〜５０ｍ²／ｇで、ジブチルフタレート吸油量が６０〜１３０ｃｍ³／１００ｇであるカーボンブラックＢとを、合計で原料ゴム成分１００重量部に対して４０〜７０重量部含有し、前記カーボンブラックＢを１０〜２０重量部含有するソリッドタイヤ。