JP7396880B2 - 更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物および更生タイヤ - Google Patents
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Description
本発明は、更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物および更生タイヤに関する。
使用済みのタイヤを更生する方法として、使用済みのタイヤのトレッドゴムを研磨して台タイヤを成形し、台タイヤ上にクッションゴムを配置し、クッションゴムにプレキュアトレッドを貼り付け、プレキュアトレッド装着済みの台タイヤを加硫缶で加熱する方法が知られている。クッションゴムは、プレキュアトレッドを台タイヤに固定する役割を担う。
下記特許文献１には、ジエン系ゴムおよび１，３－ジフェニルグアニジンを混練することにより混練物を得る工程と、混練物、２－メルカプトベンゾチアゾール、おおび末端にベンゼン環を含むジチオカルバミン酸塩系促進剤を混練する工程とを含むゴム組成物の製造方法が記載されている。得られたゴム組成物は、更生タイヤ用クッションゴムの原料となる。
前記特許文献１に記載の技術は、クッションゴムの原料となるゴム組成物の加硫速度を速めつつ、耐スコーチ性を向上する効果を奏する。しかしながら、前記特許文献１に記載の技術で使用される２－メルカプトベンゾチアゾールは、環境問題の見地から使用を控えることも想定される。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加硫速度が速く、耐スコーチ性に優れ、かつ環境問題にも適合可能な更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物および耐久性に優れた更生タイヤを提供することにある。
上記課題は下記構成により解決可能である。すなわち本発明は、少なくともジエン系ゴムを含有するゴム成分、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド、および１，３－ジフェニルグアニジンを含有する更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物、および前記記載の更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物を加硫成形してなるクッションゴムを備える更生タイヤに関する。
本発明に係る更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物は、加硫速度が速く、耐スコーチ性に優れる。また、本発明に係る更生タイヤはトルク値が大きく、破壊強度が高いことから、耐久性に優れる。
本発明に係る更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物は、少なくともジエン系ゴムを含有するゴム成分、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド、および１，３－ジフェニルグアニジンを含有する。
ジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、ポリスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などが挙げられ、特に天然ゴム（ＮＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、およびポリスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を使用することが好ましい。なお本発明においては、ジエン系ゴム以外のゴム成分を含有してもよいが、ゴム成分の全量を１００質量部としたとき、ジエン系ゴムを８０質量部以上含有することが好ましく、９０質量部以上含有することがより好ましく、１００質量部含有することが好ましい。
ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド、および１，３－ジフェニルグアニジンは加硫促進剤として作用する。ゴム成分の全量を１００質量部としたとき、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィドの含有量は０．１～３．０質量部とすることが好ましく、０．５～２．０質量部とすることがより好ましい。また、ゴム成分の全量を１００質量部としたとき、１，３－ジフェニルグアニジンの含有量は０．０２～６．０質量部とすることが好ましく、０．１～４．０質量部とすることがより好ましい。
また、本発明においてはジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィドおよび１，３－ジフェニルグアニジンの配合量の質量比を調整することが好ましく、具体的には、１，３－ジフェニルグアニジンの配合量をＷ（Ｄ）、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィドの配合量をＷ（ＤＭ）としたとき、０．２≦Ｗ（Ｄ）／Ｗ（ＤＭ）≦２．０とすることが好ましく、１．０≦Ｗ（Ｄ）／Ｗ（ＤＭ）≦１．５とすることがより好ましい。
本発明においては、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィドおよび１，３－ジフェニルグアニジン以外の加硫促進剤、具体的にはゴム加硫用として通常用いられる、スルフェンアミド系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤などの加硫促進剤も併用可能である。ただし、環境問題に適合させるため、ゴム組成物中の２－メルカプトベンゾチアゾールの配合量は、ゴム成分の全量を１００質量部としたとき、１質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以下であることがより好ましく、０．１質量部以下であることがさらに好ましく、ゴム組成物中に２－メルカプトベンゾチアゾールを含有しないことが好ましい。
本発明に係る更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物は、ゴム成分、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィドおよび１，３－ジフェニルグアニジン以外の成分として、当業者に公知の配合剤を配合可能であり、例えばカーボンブラック、シリカ、シランカップリング剤、加硫系配合剤、老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、ワックス、やオイルなどの軟化剤、加工助剤などを配合することができる。
カーボンブラックは、例えばＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦなど、通常のゴム工業で使用されるカーボンブラックの他、アセチレンブラックやケッチェンブラックなどの導電性カーボンブラックを使用することができる。本発明に係る更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、カーボンブラックを１０～１２０質量部配合することが好ましく、２０～１００質量部であることがより好ましい。
シリカとしては、通常のゴム補強に用いられる湿式シリカ、乾式シリカ、ゾル－ゲルシリカ、表面処理シリカなどが用いられる。なかでも、湿式シリカが好ましい。
シランカップリング剤としては、分子中に硫黄を含むものであれば特に限定されず、ゴム組成物においてシリカとともに配合される各種のシランカップリング剤を用いることができる。例えば、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド（例えば、デグサ社製「Ｓｉ６９」）、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド（例えば、デグサ社製「Ｓｉ７５」）、ビス（２－トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４－トリエトキシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２－トリメトキシシリルエチル）ジスルフィドなどのスルフィドシラン、γ－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、メルカプトプロピルジメチルメトキシシラン、メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプトシラン、３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン、３－プロピオニルチオプロピルトリメトキシシランなどの保護化メルカプトシランが挙げられる。
老化防止剤としては、ゴム用として通常用いられる、芳香族アミン系老化防止剤、アミン－ケトン系老化防止剤、モノフェノール系老化防止剤、ビスフェノール系老化防止剤、ポリフェノール系老化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系老化防止剤、チオウレア系老化防止剤などの老化防止剤を単独、または適宜混合して使用しても良い。
加硫系配合剤としては、前記加硫促進剤以外に、硫黄、有機過酸化物などの加硫剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤などが挙げられる。
加硫系配合剤としての硫黄は通常のゴム用硫黄であればよく、例えば粉末硫黄、沈降硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などを用いることができる。
本発明に係る更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物は、ゴム成分、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィドおよび１，３－ジフェニルグアニジン、さらにはカーボンブラック、シリカ、シランカップリング剤、加硫系配合剤、老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、ワックス、やオイルなどの軟化剤、加工助剤などを、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどの通常のゴム工業において使用される混練機を用いて混練りすることにより得られる。
また、上記各成分の配合方法は特に限定されず、硫黄系加硫剤、および加硫促進剤などの加硫系配合剤以外の配合成分を予め混練してマスターバッチとし、残りの成分を添加してさらに混練する方法、各成分を任意の順序で添加し混練する方法、全成分を同時に添加して混練する方法などのいずれでもよい。
本発明に係る更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物は、更生タイヤを構成するクッションゴムの原料となる。本発明に係る更生タイヤは、プレキュア方式により製造することが可能である。例えば、本発明に係る更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物を成形した、未加硫のクッションゴムを介して、台タイヤとプレキュアトレッドとを貼り合わせ、これを加硫缶内で加熱加硫することにより、本発明に係る更生タイヤを製造することができる。プレキュア方式により更生タイヤを製造する場合、低温で長時間加熱することにより加硫する点が特徴であるが、本発明に係る更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物は、加硫速度が速く、かつ耐スコーチ性に優れるため、特にプレキュア方式により更生タイヤを製造する際のクッションゴムの原料として特に有用である。
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例などについて説明する。
（１）レオメーターによる未加硫ゴム組成物の加硫挙動測定試験における最大トルク（ＭＨ）と加硫速度（Ｔ９０）
ＪＩＳ Ｋ６３００－２：２０１３に準拠して、未加硫ゴム組成物の加硫挙動測定試験における最大トルク（ＭＨ）と加硫速度（Ｔ９０）を測定した。Ｔ９０は、レオメーターによる未加硫ゴム組成物の加硫挙動測定試験において、トルクの最大値をＭＨ、最小値をＭＬとしたときにトルクが（ＭＨ－ＭＬ）の９０％になるまでの測定開始からの時間（分）である。評価はいずれも、比較例１を１００としたときの指数評価で表し、ＭＨについては指数が大きいほどトルクが大きいことを意味し、Ｔ９０については数値が小さいほど加硫速度が速いことを意味する。
ＪＩＳ Ｋ６３００－２：２０１３に準拠して、未加硫ゴム組成物の加硫挙動測定試験における最大トルク（ＭＨ）と加硫速度（Ｔ９０）を測定した。Ｔ９０は、レオメーターによる未加硫ゴム組成物の加硫挙動測定試験において、トルクの最大値をＭＨ、最小値をＭＬとしたときにトルクが（ＭＨ－ＭＬ）の９０％になるまでの測定開始からの時間（分）である。評価はいずれも、比較例１を１００としたときの指数評価で表し、ＭＨについては指数が大きいほどトルクが大きいことを意味し、Ｔ９０については数値が小さいほど加硫速度が速いことを意味する。
（２）耐スコーチ性（スコーチタイムｔ５）
ＪＩＳ Ｋ６３００に準拠して、東洋精機製作所社製ロータレスムーニー測定機を用い、未加硫ゴム組成物を１２５℃で１分間予熱後、最低粘度Ｖｍより５ムーニー単位上昇するのに要した時間ｔ５を測定し、比較例１の値を１００とし、比較例２および実施例１はその指数を示す。数値が大きいほど、スコーチタイムが長く、耐スコーチ性に優れることを意味する。
ＪＩＳ Ｋ６３００に準拠して、東洋精機製作所社製ロータレスムーニー測定機を用い、未加硫ゴム組成物を１２５℃で１分間予熱後、最低粘度Ｖｍより５ムーニー単位上昇するのに要した時間ｔ５を測定し、比較例１の値を１００とし、比較例２および実施例１はその指数を示す。数値が大きいほど、スコーチタイムが長く、耐スコーチ性に優れることを意味する。
（３）破壊強度
実施例および比較例の未加硫ゴムシートを、１２０℃で３０分間加硫することによりゴムサンプルを得た。ＪＩＳ Ｋ６２５１に準じて、引張試験（ダンベル３号形）を実施して、ゴムサンプルの引張り強さを測定した。破壊強度の評価結果は、比較例１および２の引張強さの値を１００とした指数で示した。数値が大きいほど破壊強度が優れていることを意味する。
実施例および比較例の未加硫ゴムシートを、１２０℃で３０分間加硫することによりゴムサンプルを得た。ＪＩＳ Ｋ６２５１に準じて、引張試験（ダンベル３号形）を実施して、ゴムサンプルの引張り強さを測定した。破壊強度の評価結果は、比較例１および２の引張強さの値を１００とした指数で示した。数値が大きいほど破壊強度が優れていることを意味する。
（ゴム組成物の調製）
表１の配合処方に従い、実施例１および比較例１～２のゴム組成物を配合し、通常のバンバリーミキサーを用いて混練し、ゴム組成物を調整した。表１に記載の各配合剤を以下に示す（表１において、各配合剤の配合量を、ゴム成分１００質量部に対する質量部数で示す）。
ａ）天然ゴム（ＮＲ）：「ＲＳＳ＃３」
ｂ）スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）：「ＮＩＰＯＬ１５０２」日本ゼオン社製
ｃ）ブタジエンゴム（ＢＲ）：「ＵＢＥＰＯＬ ＢＲ１５０Ｂ」宇部興産社製
ｄ）カーボンブラック１：「ショウブラックＮ３２６」キャボットジャパン社製
ｅ）カーボンブラック２：「ショウブラックＮ３３０Ｔ」キャボットジャパン社製
ｆ）ステアリン酸：「ステアリン酸」日油社製
ｇ）酸化亜鉛：「酸化亜鉛２種」三井金属鉱業社製
ｈ）老化防止剤：「ノクラック６Ｃ」大内振興化学工業社製
ｉ）オイル：「プロセスＰ２００」ＪＸ日鉱日石エネルギー社製
ｊ）粘着付与剤：「エスコレッツ１１０２」エクソンモービル社製
ｋ）硫黄：「粉末硫黄」鶴見化学工業社製
ｌ）加硫促進剤ＤＭ（ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド）：「ノクセラーＤＭ」大内振興化学社製
ｍ）加硫促進剤Ｍ（２－メルカプトベンゾチアゾール）：「ノクセラーＭ」大内振興化学社製
ｎ）加硫促進剤ＤＰＧ（１，３－ジフェニルグアニジン）：「ノクセラーＤ」大内振興化学社製
ｏ）加硫促進剤ＰＺ（ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛）：「ノクセラーＰＺ」大内振興化学社製
ｐ）加硫促進剤ＺＴＣ（ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛）：「ノクセラーＺＴＣ」大内振興化学社製
ｑ）ブルカレント：「ブルカレントＥ／Ｃ」ランクセス社製
表１の配合処方に従い、実施例１および比較例１～２のゴム組成物を配合し、通常のバンバリーミキサーを用いて混練し、ゴム組成物を調整した。表１に記載の各配合剤を以下に示す（表１において、各配合剤の配合量を、ゴム成分１００質量部に対する質量部数で示す）。
ａ）天然ゴム（ＮＲ）：「ＲＳＳ＃３」
ｂ）スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）：「ＮＩＰＯＬ１５０２」日本ゼオン社製
ｃ）ブタジエンゴム（ＢＲ）：「ＵＢＥＰＯＬ ＢＲ１５０Ｂ」宇部興産社製
ｄ）カーボンブラック１：「ショウブラックＮ３２６」キャボットジャパン社製
ｅ）カーボンブラック２：「ショウブラックＮ３３０Ｔ」キャボットジャパン社製
ｆ）ステアリン酸：「ステアリン酸」日油社製
ｇ）酸化亜鉛：「酸化亜鉛２種」三井金属鉱業社製
ｈ）老化防止剤：「ノクラック６Ｃ」大内振興化学工業社製
ｉ）オイル：「プロセスＰ２００」ＪＸ日鉱日石エネルギー社製
ｊ）粘着付与剤：「エスコレッツ１１０２」エクソンモービル社製
ｋ）硫黄：「粉末硫黄」鶴見化学工業社製
ｌ）加硫促進剤ＤＭ（ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド）：「ノクセラーＤＭ」大内振興化学社製
ｍ）加硫促進剤Ｍ（２－メルカプトベンゾチアゾール）：「ノクセラーＭ」大内振興化学社製
ｎ）加硫促進剤ＤＰＧ（１，３－ジフェニルグアニジン）：「ノクセラーＤ」大内振興化学社製
ｏ）加硫促進剤ＰＺ（ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛）：「ノクセラーＰＺ」大内振興化学社製
ｐ）加硫促進剤ＺＴＣ（ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛）：「ノクセラーＺＴＣ」大内振興化学社製
ｑ）ブルカレント：「ブルカレントＥ／Ｃ」ランクセス社製
表１の結果から、実施例１に係るゴム組成物は、加硫速度が速く耐スコーチ性に優れることが分かる。また、その加硫ゴムはトルクおよび破壊強度が高いことから、耐久性に優れることが分かる。
Claims (3)
- 少なくともジエン系ゴムを含有するゴム成分、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド、および１，３－ジフェニルグアニジンを含有し、
前記１，３－ジフェニルグアニジンの配合量をＷ（Ｄ）、前記ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィドの配合量をＷ（ＤＭ）としたとき、１．０＜Ｗ（Ｄ）／Ｗ（ＤＭ）≦１．５である更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物。 - １．４≦Ｗ（Ｄ）／Ｗ（ＤＭ）≦１．５である請求項１に記載の更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物。
- 請求項１または２に記載の更生タイヤ用クッションゴム用ゴム組成物を加硫成形してなるクッションゴムを備える更生タイヤ。
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