JPH01115943A - タイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は改良した取扱い耐久性および耐圧延性ならびに
低ヒートビルドアップを有する、より容易に加工できる
タイヤに関し、そのタイヤは：（ハ）一つの好適なゴム
；■有効量の硬化剤；（Ｑカーボン　ブラック：および
（Ｃ）（ｉｌ　Ｃｉ２−　Ｃ５（、パラフィン好ましく
は炭酸カルシウムのような支持体をざらに含勾で構成さ
れる配合物を硬化させることによって形成されるトレッ
ド組成物を有する。

発明の背景 近ごろのタイヤのトレッドは広範囲の望ましい性質を必
要とする性能標準に合致しなければならない。従って、
タイヤ　トレッド用に好適なゴム組成物は望ましい強さ
および伸び率を、特に高温度において示すばかりでなく
、また良好な亀裂抵抗、良好な摩耗抵抗、望ましいスキ
ッド（ｓｋｉｄ）抵抗および低周波数において望ましい
圧延抵抗に対し低タン　デルタ（ｔａｎ　ｄｅｌｔａ　
）　Ｉ！ｉを示すべきである。さらに、機動性および操
縦性制御のために高度に複雑な動的弾性率が必要である
。

ゴム、硬化剤およびカーボン　ブラックのみで構成され
るゴム組成物はタイヤ　トレッド組成物に無理なく加工
するためには高すぎるムーニー粘度であることが永く認
められてきた。従って、若干の適用において加工前に芳
香族油によってゴムを増量し、それによって容易に加工
できる程度までゴム組成物のムーニー粘度を減じること
が慣用になった。

、しかしそのような油の過剰量の配合は引張り性能、特
にその結果生じる組成物の引張り強さおよび弾性率に逆
に作用することが判明した。従ってタイヤ　トレッド組
成物の加工性を増加させるようなそして硬化組成物の引
張り強さに逆に作用しない加工助剤を有することが望ま
しいであろう。

発明の内容 従って容易に加工できる組成物で構成するトレッドを有
するタイヤを提供することが本発明の目的である。

改良した圧延抵抗を示す容易に加工されるトレッドを有
するタイヤを提供することが本発明のそれ以上の目的で
ある。

改良した曲げ弾性率を有するトレッドを有する容易に加
工できるタイヤを提供することが本発明のさらに別の目
的である。

これらの目的、およびその他の補足的目的は以下の記述
および添付する実施例からさらに明らかになるであろう
。

本発明は 咎　少なくとも一つの好適なゴム； （へ）　有効量の硬化剤； （Ｑ　カーボン　ブラック；および （Ｃ）　１）Ｃ１２−０５ｏパラフィンワックス；およ
び ｉｉ）ペンタエリスリトール　テトラステアレートリ＼
Ｓ７ろ力ａｘ−Ｅｌ）割 で構成される配合物の硬化によって形成されるトレッド
組成を有するタイヤに向けられる。

本発明のタイヤは容易に加工することができ、そして硬
化に際し、望ましい圧延抵抗、曲げ強さおよびヒート　
ビルドアップに対する抵抗を示すトレッド組成を有する
。

本発明のタイヤ中に用いられるタイヤ　トレッド組成物
は咎少なくとも一つの好適なゴム；＠硬化剤；カーボン
　ブラック；および（Ｃ）（ｉ）Ｃ１２−トレッド組成
物のゴム成分はタイヤトレッド原料用として好適な何れ
のゴムからでも構成することができ、これはタイヤ配合
技術に通じる者がよく知っている。そのようなゴムの実
例は天然ゴム、シス−ポリイソプレン、ポリブタジェン
、溶液またはエマルションのポリ（スチレン−ブタジェ
ン）、エチレン／プロピレン／非共役ジエン　ターポリ
マーおよびポリ（アクリロニトリル−ブタジェン）であ
る。さらに、二種類またはそれ以上のゴムの混合物を使
うこともできる。

本発明の実施において用いられる硬化剤はゴム成分の望
ましい加硫をもたらすのに好適な何れの硬化剤も含むこ
とができる。典型的には、高不飽和ゴムに対しては、硫
黄または２−（４−モルホリニルジチオ）−ベンゾチア
ゾール、テトラメチルチウラム　ジサルファイド、テト
ラエチルチウラム　ジサルファイド、ジペンタメチレン
チウラム　へキササルファイド、Ｎ、Ｎ’　−力プロラ
クタム　ジサルファイドおよびこれに類するもののよう
な硫黄供与化合物を使うことができる。

代案としておよび／または付加的に、用いられる硬化剤
には適切な環境において過酸化ベンゾイル、１．３−ビ
ス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロビル）ベンゼン、ブ
チル４．４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート
、過酸化パラクロロベンゾイル、クメン　ハイドロパー
オキサイド、ｔ−ブチル　クミル　パーオキサイド、過
安息香酸ｔ−ブチル、過酸化ジ−ｔ−ブチル、過酸化ジ
クミル、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−ｔ
−ブチル−パーオキシヘキシ−３イン、４−メチル−２
，２−ジ−ｔ−ブチルパーオキシペンタンおよびこれに
類するもののような（ハイドロ）パーオキサイドを含む
ことができる。

なおまた、硬化剤として硫黄または硫黄供与体が使われ
たときは、硫黄硬化促進剤を加えることもできる。使用
できる硫黄硬化促進剤の実例には、Ｎ、Ｎ’−ジブチル
チオウレア、２−メルカプトイミダシリン、テトラメチ
ルチオウレアおよびこれに類するもののようなチオウレ
ア；Ｎ、Ｎ’　−ジフェニル−グアニジンおよびこれに
類するもののようなグアニジン誘導体ニジブチル　キサ
ンテート亜鉛およびこれに類するもののようなキサンテ
ート；ジメチルジチオカーバメート亜鉛、ジエチルジチ
オカーバメート亜鉛、ジブチルジチオカーバメート亜鉛
、ジエチルジチオカーバメートナトリウム、およびこれ
に類するもののようなジチオカーバメート：ジベンタメ
チレンチウラムジサルファイド、ジペンタメチレンチウ
ラム　へキササルファイド、テトラブチルチウラム　モ
ノサルファイド、テトラメチルチウラム　モノサルファ
イド、テトラエチルチウラム　モノサルファイド、テト
ラエチルチウラム　ジサルファイドおよびこれに類する
もののようなチウラムザルファイド；メルカプトベンツ
イミダゾール トベンツチアゾール、２．２′−ジベンゾチアジル　ジ
サルファイド、２−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛お
よびこれに類するもののような複素環式化合物；および
Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾール−サルフ
ェンアミド、Ｎ−ｔ−ブチルベンゾチアジルサルフェン
アミド、Ｎ−シクロへキシル−２−ベンゾチアジルサル
フェンアミド、Ｎ．Ｎ−ジイソプロピル−２−ベンゾチ
アジルサルフェンアミドおよびこれに類するもののよう
なサルフェンアミドを含む。

一般に１００重量部のゴムについて約０．２と約５の間
、好ましくは約０．５と約３の間、そしてより好ましぐ
は約０．５と約１．５重量部の間の硬化剤が用いられる
。

使用される場合は、硫黄硬化促進剤は一般に１００重量
部のゴムにつき約０．１と約５重量部の間の市、好まし
くは存在する１００重屋部のゴムにつき約０．３部と約
３．０部の間の促進剤の聞で存在する。最も好ましくは
、１００重准部のゴムにつぎ約０．３部と約１．０部の
間の促進剤が用いられる。

本発明のタイヤのトレッド組成物のカーボンブラック成
分はタイヤ　トレッド中に典型的に用いられるブラック
の何れをも含めることができる。

そのようなカーボン　ブラックの実例はＮ３３０ブラツ
クのような高耐摩耗性ブラック：Ｎ３３９、Ｎ３４７お
よびＮ３７５ブラツクのような高耐摩耗−高構造ブラッ
ク；Ｎ２２０およびＮ２３４ブラツクのような中間超耐
摩耗ブラック：およびＮ１１０ブラツクのような超耐摩
耗性ブラックである。さらに、２つまたは２つ以上のカ
ーボン　ブラック混合物を使うことができる。

典型的には、カーボン　ブラックは１００ｆｆｌｆｆ１
部のゴムにつき（ｐｈｒ）約３０と約１００重量部の間
の量で存在するであろう。新しいタイヤに対しては、カ
ーボン　ブラックは最も好ましくは約５０と約６　０　
ｐｈｒの間で存在するであろう、一方再生タイヤに対し
てはカーボン　ブラック含量は最も望ましくは約６０と
約８　０　ｐｈｒの間の範囲であろう。

本発明のタイヤ中に用いられる加工助剤は（ｉｔワック
ス成分が０１２−Ｃ５ｏの範囲内のポリマーの広いスペ
クトルを含むことが甚だ好ましい。一般に、ペンタエリ
スリトールテトラステアレート対パラフィン　ワックス
の重量比は約１２：１と約２：１の間、好ましくは約１
０＝１と約４＝１の間、最も望ましくは約８：１と約５
：１の間の範囲であろう。

加工助剤の成分は別々に加えることができるであろうが
、そのような成分はトレッド組成物中に配合する前に好
適な支持体と共にプレブレンドすることが望ましい。タ
ルり、シリカ、カーボンブラックおよびこれに類するも
ののような好適な種々の支持体を使うことができ、そ°
して炭酸カルシウムの使用が特に好ましい。好ましくは
、そのような支持体は支持体／パラフィン／ペンタエリ
スリトール　テトラステアレート配合物の約１０と約７
５重量％の間、より好ましくは約２０と約４０ｆｆ１１
％の間で含むことができる。

典型的には、１００重間部のゴムにつき約０、５重υ部
と約１０重通部の間の加工助剤が使われる。好ましくは
１００重量部のゴムにつき約１と約７部の間、より好ま
しくは約２と約５部の間の加工助剤が使われる。

上記のゴム、硬化剤、カーボン　ブラックおよび加工助
剤組成物に加えて、本発明のタイヤのトレッド組成物は
さらに酸化亜鉛、強化剤、充填剤、増聞油、可塑剤、抗
劣化剤およびこれに類するものを含むことができ、それ
らの付加成分の総てはゴム技術の業者のよく知るところ
である。

好ましくは、１００ｇのゴムにつき約２と約１０ｇの間
の酸化亜鉛が使われるが、１０ｇよりも多い吊で用いる
こともできる。最も好ましくは、１００９のゴムにつき
約３と約５ｇの間の酸化亜鉛が存在する。

本発明のトレッド組成物は典型的にまず総ての成分を、
但し硬化組成物を除いて、好適な混合装＠（バンバリー
［商標］型内部ミキサー、２本ロール　ミル、またはこ
れに類するもの）中で混合する。そのような混合は典型
的には約５分間を要するであろうが、より短かいまたは
より良い混合時間を用いることもできる。この混合は室
温またはより低温から約１５０℃またはより高温までの
範囲の温度において行なうことができる。もしも硬化剤
の活性化温度よりも高い混合温度を用いる場合は、混合
の完了に際して配合したゴムはそのような活性化温度よ
り低い温度に冷却しまたは冷却を許容する。硬化組成物
は次いで引き続く混合またはミリングによって典型的に
は約１１０℃までの温度において配合物中に混和される
。

配合した組成物は次に好適なダイスを通して押し出して
未硬化トレッド　スラブを形成しこれは業者が熟知する
方法によって使用して本発明のタイヤを製造する。

本発明のタイヤは単により効果的にそして経済的に製造
されるばかりでなく、それらはまた好ましい強さおよび
耐久性を示すトレッド組成を有する。その上、そのよう
なタイヤは好ましい耐圧延性、耐スキツド性および取扱
い特性を有する。

実施例 以下の実施例は本発明をさらに説明する意図でありそし
て本発明の範囲を如何様にも制限する意図ではない。

実施例１および２および比較実験Ａ 第１表（これはｆｆｌｆｉ部で記入する）中に示す成分
を使用し下記の方法でいくつかのゴム組成物を配合した
。スチレン−ブタジェン　ゴム（エマルション５ＢＲＩ
　５００）およびポリブタジェン（ポリブタジェン１２
．０３）をＮｏ、　２速度に設定しそしてその水冷却装
置に水を通したＢ型バンバリー（商標）内部ミキサー中
に装入した。１分後、半分のカーボン　ブラック（Ｎ２
３４）をミキサーに装入した。さらに２分後、カーボン
　ブラックの残余を酸化亜鉛、ステアリン酸、酸化防止
剤（フレクンン［Ｎｅｘｏｎｅ　］　　［］商標１７Ｌ
ＳＮ−フェニルーＮ１（１，３−ジメチルブチル）−バ
ラ−フェニレンジアミン）、芳香族油（サンデクス［５
ｕｎｄｅｘ］　７９０　）　、オゾン化防止剤［サンブ
ルーフ・インブルーブト（Ｓｕｎｐｒｏｏｆ　Ｉｍｐｒ
ｏｖｅｄ　）［商標］ワックス状材料の混合物融点６０
°−６５℃）および（実施例中）加工助剤と共に加えた
。

追加の５分間混合を続けそして結果としてのマスターバ
ッチを配合機から取り出した。

各マスターバッチの硬化試料は次のように製造した。１
００部のゴムが存在するような充分な壷の各マスターバ
ッチを１．５部の硫黄、０．５部の２（４−モルホリニ
ルマーカブト）ベンゾチーアゾール［ブラック・モル（
Ｄｅｌａｃ　ＮＯＲ）　］および１．０部のチオカルバ
ミルスルフェンアミドと配合した。配合したストックを
次にシートにつくりそして硬化するために試料を切り取
った。

箪１人 実施例または比較実験　　　　　　　Ａ１２スチレン−
ブタジェン　ゴム　　　　７５　　　　　７５　　　　
　７５ブタジエン　ゴム　　　　　　　　　２５　　　
　　２５　　　　　２５カーボン　ブラック　　　　　
　　　５５　　　　　５５　　　　　５５エキステンダ
ー油　　　　　　　　　２０　　　　　２０　　　　　
２０酸化亜鉛　　　　　　　　　　　　　３　　　　３
　　　　３ステアリン酸　　　　　　　　　　　１．５
’　　　　１．５　　　　１．５酸化防１剤　　　　　
　　　　　　　　１．０　　　　１．０　　　　１．０
オゾン化防止剤　　　　　　　　　　０．５　　　　０
．５　　　　０．５加工助剤Ｉ＊　　　　　　　　　　
　　　　　　　　３　　　　−加工助剤■＊＊３ 加工助剤ｌ−２９，５重量％の炭酸カルシウム；８．９
重量％のＣ２４−Ｃ４ｏワックス；および６１．６重量
％のＰＮＴＳで 構成する配合物。

加工助剤ｌｌ−２７，１重量％の炭酸カルシウム；１０
．９重量％のＣ１９’３６ワツク ス：および６２重量％のＰＮＴＳで 構成する配合物。

各試料の当初のムーニー粘度を応力歪性質および３５０
下（１７７℃）で１０分間硬化させた試料の動的性質と
共に測定した。そのような試験の結果は第■表中に要約
した。

ｍエム 実施例または比較実験　　　　　　　　　Ａ１２ムーニ
ー粘度ＭＬ１＋４　２１２下　　　５６５２５ｉ室温（
ＲＴ）において硬化した性質 引張り強さ　　　　　　　　　　　　３３９０　　　３
３５０　　　３５００％延び率　　　　　　　　　　　
　　５７０　　　５９０　　　６３０８３００弾性率　
　　　　　　　　　１３６０　　　１２６０　　　１１
５０引裂強さ　　　　　　　　　　　　　　　３００　
　　　３３０　　　　３００シヨア−Ａ硬度　　　　　
　　　　　６１　　　　６５　　　　６３動的性質 ＴａｎδＲＴにおいて　　　　　　　　０．２２１　　
０．２０７　　０．１８５曲げ弾性率ＲＴ　　　　　　
　　　　　　　７．２２　　　８．８２　　　７．７７
（Ｃ８、ダイン／ｃ＃＋２刈０７） Ｔａｎδ（５０℃において）　　　　　　　０．２０４
　　０．１７５　　０．１５１曲げ弾性率（５０℃にお
いて）　　　　　　　５．４１　　　０．１３　　　５
．７２Ｔａｎδ〈７５℃において）　　　　　　　０．
１９３　　０．１５０　　０．１３０曲げ弾性率（７５
℃において＞　　　　　　　４．４０　　　５．０２　
　　４．７１Ｔａｎδ（１００℃において）　　　　　
　０．１７６　　０．１３４　　０．１１２曲げ弾性率
（１００℃において）　　　　　３．８５４．３４　　
　４．０３上記の結果は本発明のトレッド組成物の好ま
しい引張り性質を示す。

それ以上に、本発明の組成物によって示される２５°−
７５℃において周波数１１１１ｚにおける低いｔａｎデ
ルタ値は、対応する比較実験のものとの関連において本
発明のタイヤによって示される優れた耐圧延性の表示で
ある。さらに、７５℃−１００℃における低ｔａｎデル
タ値は本発明の配合物によって示される低ヒート　ビル
ドアップおよび改良した耐久性を示す。

その上、本発明の実施例によって示される増加した曲げ
弾性率は本発明のタイヤの改良された取扱適性を示す。

実施例３および比較実験Ｂ 上記実施例中で用いた方法と本質的に同じ方法を用いて
、若干の高弾性率タイヤ　トレッド材料をつくった。天
然ゴム（タイプ５ＣＶ）、高ビニル（８５％ビニル基）
ブタジェン　ゴムおよびスチレン−ブタジェン　ゴム溶
液を用いた点を除き使用した成分は上に用いたものと同
一であった。

生成したマスターバッチは上記第■表中に要約される。

スヂレンーブタジエン　　　　５０５０ゴム 高ビニル・ブタジェン　　　　２５２５ゴム 天然ゴム　　　　　　　　　　２５２５カーボン　ブラ
ック　　　　　５５５５酸化亜鉛　　　　　　　　　　
　３３ ステアリンＭ　　　　　　　　　　１１ナフテンＭ　　
　　　　　　　　２０　　　２０酸化防止剤　　　　　
　　　　　１．０　　１．０オゾン化防止剤　　　　　
　　ｏ、ｓ　　　ｏ、ｓ加工助Ｍ　Ｉ　　　　　　　　
　　　　　　３補足的に０．５部のジチオモルホリン、
硬化促進剤を加えた点を除き上記のマスターバッチを上
記実施例に記載するように硬化させた。そのような試料
の動的および応力歪性質を評価した。そのような評価の
結果は第■表中に要約する。

皿 実施例または比較実験　　　　　　　　　　Ｂ１ムーニ
ー粘度ＭＬｌ＋４　２１２°ｌ”　　　　　７１　　　
　　　６４ＲＴにおける性質 引張り強さ　　　　　　　　　　　　２５８０　　　　
　２６８０％伸び率　　　　　　　　　　　　　３４０
　　　　　３５０Ｓ−３００２２５０２１４０ 引裂ぎ強さ（ダイスＣ）　　　　　　　　２３０　　　
　　２３０シヨアーＡ　　　　　　　　　　　　　　７
１　　　　　　７０動的性質 Ｔａｎδ（ＲＴにおいて）　　　　　　　　０．１７４
　　　　０．１６６曲げ弾性率（ＲＴにおいて）　　　
　　　６．８１　　　　　７．７１Ｔａｎδ（５０℃に
おいて）　　　　　　　０．１５８　　　　０．１４４
曲げ弾性率（５０℃において）　　　　　５，５１　　
　　　５．７６Ｔａｎδ（７５℃において）　　　　　
　　０．１４０　　　　０．１３２曲げ弾性率（７５℃
において）　　　　４．７０　　　　　５．００Ｔａｎ
δ（１００℃におイＴ）　　　　　　０．１２８　　　
　０．１１０曲げ弾性率（１００℃において）　　　４
．２４　　　　　４．３７上の第■表中のデータは比較
実験Ｂとの比較において実施例３の組成物の低ムーニー
粘度（および増加した加工性）にもかかわらずそのよう
な組成物の引張り性質はおよそ等しくそして本発明の組
成物の動的性質は著しく改良されたことを示す。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）少なくとも一つの好適なゴム； （Ｂ）有効量の硬化剤； （Ｃ）カーボンブラック；および （Ｄ）（ｉ）Ｃ＿１＿２−Ｃ＿５＿０パラフィンワック
   ス；および （ｉｉ）ペンタエリスリトールテトラステアレート から成る加工助剤 で構成され配合物を硬化してつくられるトレツド組成物
   を有するタイヤ。
2. （２）該ゴムが天然ゴム、シス−ポリイソプレン、ポリ
   ブタジエン、ポリ（スチレン−ブタジエン）溶液、ポリ
   （スチレン−ブタジエン）エマルション、エチレン／プ
   ロピレン／非共役ジエンターポリマーおよびポリ（アク
   リロニトリル−ブタジエン）から成る群から選ばれる少
   なくとも一つの化合物である特許請求の範囲第（１）項
   に記載のタイヤ。
3. （３）約０．２と約５ｐｈｒの間の硬化剤が存在する特
   許請求の範囲第（１）項に記載のタイヤ。
4. （４）約０．５と約３ｐｈｒとの間の硬化剤が存在する
   特許請求の範囲第（３）項に記載のタイヤ。
5. （５）約０．５と約１．５ｐｈｒの間の硬化剤が存在す
   る特許請求の範囲第（４）項に記載のタイヤ。
6. （６）成分ｉｉ対成分ｉの重量比が約１２：１と約２：
   １の間である特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。
7. （７）成分ｉｉ対成分ｉの重量比が約１０：１と４：１
   の間である特許請求の範囲第（６）項に記載のタイヤ。
8. （８）成分ｉｉ対成分ｉの重量比が約８：１と約５：１
   の間である特許請求の範囲第（７）項に記載のタイヤ。
9. （９）加工助剤がさらに支持体を含む特許請求の範囲第
   （１）項に記載のタイヤ。
10. （１０）該支持体が炭酸カルシウムである特許請求の範
    囲第（９）項に記載のタイヤ。
11. （１１）該支持体が約１０と約７５重量％の間の該加工
    助剤を含む特許請求の範囲第（１０）項に記載のタイヤ
    。
12. （１２）約０．５と約１０ｐｈｒの間の加工助剤が存在
    する特許請求の範囲第（１）項に記載のタイヤ。
13. （１３）約１と約７ｐｈｒの間の加工助剤が存在する特
    許請求の範囲第（１２）項に記載のタイヤ。
14. （１４）約２と約５ｐｈｒの間で加工助剤が存在する特
    許請求の範囲第（１３）項に記載のタイヤ。
15. （１５）約３０と約１００ｐｈｒの間でカーボンブラッ
    クが存在する特許請求の範囲第（１）項に記載のタイヤ
    。
16. （１６）約５０と約８０ｐｈｒの間でカーボンブラック
    が存在する特許請求の範囲第（１５）項に記載のタイヤ
    。
17. （１７）Ａ、天然ゴム、シス−ポリイソプレン、ポリブ
    タジエン、ポリ（スチレン−ブタジエン）の溶液、ポリ
    （スチレン−ブタジエン）のエマルション、エチレン／
    プロピレン／非共役ジエンターポリマーおよびポリ（ア
    クリロニトリル−ブタジエン）から成る群から選ばれる
    ゴム； Ｂ、約０．２と約５ｐｈｒの間の硬化剤； Ｃ、約３０と約１００ｐｈｒの間のカーボンブラック；
    および Ｄ、ｉ）Ｃ＿１＿２−Ｃ＿５＿０パラフィンワックス；
    および ｉｉ）ペンタエリスリトールテトラステアレート、但し
    ペンタエリスリトールテトラステアレート対Ｃ＿１＿２
    −Ｃ＿５＿０パラフィンワックスの重量比は約１２：１
    と約２：１の間である から成る約０．５と約１０ｐｈｒの間の加工助剤 で構成される配合物の硬化によつてつくられるトレツド
    組成物を有するタイヤ。
18. （１８）該加工助剤がさらに炭酸カルシウムを含む特許
    請求の範囲第（１７）項に記載のタイヤ。