JPS6011977B2 - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物に関し、さらに
詳しくは、スチレン・プタジェン共重合体に臭素化アル
キルフェノールホルムアルデヒド樹脂を０．５〜６．の
重量部配合したことを特徴とする悪路走行タイヤトレッ
ド用ゴム組成物であって、加硫後、高度の耐クラツク性
ならびにすぐれた耐カット性、耐チッピング摩耗性およ
び耐ブロック欠け性を備え合せ、一般の車両用タイヤ、
とくに大型トラック用タイヤ、建設車両用タイヤ、農耕
車両用タイヤ、産業車両用タイヤ等に用いられる悪路走
行タイヤトレツド用ゴム組成物に関する。

非舗装の悪路を走行するタイヤ、特に大型タイヤ、建設
車両用タイヤ等においてはトレッドゴムのカットからタ
イヤ破壊に至る場合が多く、トレッドゴムの耐カット性
を向上させることは重要な課題である。

スチレン・ブタジェン共重合体ゴム（ＳＢＲ）は耐カッ
ト性、耐摩耗性に優れているので、タイヤの耐カット性
を向上させるためによく用いられる。たとえば積込車両
ような、高荷重を支え、比較的短距離を低速度で走行す
る車両に用いられるタイヤにおいては、ＳＢＲが単独で
トレツドゴムとして用いられている例もある。一方、タ
イヤは空気中のオゾン、繰返し応力による疲労等により
トレッド部やトレッド溝底に亀裂（クラツク）を発生す
る場合がある。特に局所的にタイヤに大きな歪がかかる
場合は、歪を受けた部分がクラック発生の端緒となった
り、クラックを成長させる原因となる。ＳＢＲは、上記
の如く耐カット性には優れているが、耐オゾン性、耐屈
曲亀裂性、引裂抵抗等が他の汎用ゴム、たとえば天然ゴ
ム（ＮＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）などにくらべ
て劣っている。このため、ＳＢＲをタイヤのトレッドゴ
ムとして単独で用いるには問題があり、従来、たとえば
ＳＢＲの耐クラック性の改善のために【１１ ＢＲを混
合して用いる‘２１ 耐屈曲亀裂性の優れた老化防止剤
、たとえばパラーフェニレンジァミン系の老化防止剤を
配合する【３｝ 低ストラクチヤーもしくは粒径の大き
いカーボンブラックを少量配合するなどの手段がとられ
てきた。

しかし、ＢＲを多量に配合すると耐チッピング性、耐カ
ット性が低下する、老化防止剤の配合は性能上、コスト
上から配合量に限度がある、低ストラクチャーカーボン
プラックは、耐カット性、耐摩耗性を低下させるなど、
ＳＢＲの耐カット性を保持しながら耐クラック性を向上
さることは困難であった。本発明の目的は、ＳＢＲの耐
クラック性を著しく政善ると同時に耐ブロック欠け性、
耐チッピング摩耗性を損なうことなく、従来両立困難で
あった耐カット性を併せて改善した、一般の車両用タイ
ヤトレッド、特に悪路を走行る大型トラック用タイヤ、
建設車両用タイヤ、農耕車両用タイヤ産業車両用タイヤ
に利用して好適なタイヤトレツド用ゴム組成物を提供す
ることである。すなわち、本発明は、スチレン・ブタジ
ェン共重合体ゴム１００重量部に対しィオウを０．５〜
５．０重量部含有するゴム組成物において、臭素化しジ
ンなわち臭素化アルキルフェノールホルムアルデヒド樹
脂を０．５〜１０．０重量部配合する悪路走行タイヤト
レッド用ゴム組成物である。

ここでいう臭素化アルキルフェノールホルムアルデヒド
樹脂は、通常市販されている公知の原料で既存化学物質
番号‘７）−１１２１である。

ＳＢＲはＮＲに較べて引裂抵抗が約半分であり、熱老化
時の引張応力の上昇が大きく、高温下での破断強度が低
いことから、強い鱗断力や繰返応力を受けた場合にはク
ラックの発生、成長の点で不利である。本発明者は、こ
のような性質をもつＳＢＲの単独配合トレッドゴムの耐
クラック性を改善するために各種樹脂の配合を検討した
結果、ゴム１０の重量部に対して臭素化しジンを０．５
〜１０．の重量部配合すると顕著な耐クラツク性の改善
が得られることを見出した。

本発明において臭素化しジンの配合量は０．５〜６．の
重量部である。０．５重量部未満の配合では加硫製品の
クラック性能の改善効果が小さく、６．０重量部を越え
て配合しても、それ以上の配合効果が得られない。

臭素化アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂がブチ
ルゴム（１１Ｒ）の加孫剤として汎用されているのは公
知の事実であるが、ＮＲやＳＢＲもこついては対コード
接着性を改良する（Ｕ．Ｓ．特許２４２９３９７、２５
３６１６）目的でしかこれまで知られておらず、汎用性
のある使用実績はなかった。

本発明は臭素化アルキルフェノールホルムァルデヒド樹
脂を加硫剤として使用するのではなく、通常のィオウ加
硫ＳＢＲ配合物に添加することを特徴とする。本発明に
おいてィオウは通常のゴム配合物に用いられる量で充分
であり、０．５〜５．の重量部である。ハロゲン化して
いないアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂はそれ
単独では以下実施例に述べる如く耐クラツク性改善の効
果が殆んどない。また、アルキルフエノールホルムアル
デヒド樹脂にハロゲン化ェラストマー（例えばネオプレ
ン、ハィパロン、臭素化ブチル等）や塩化第二鉄などの
金属塩化物を触媒添加てもハロゲン化アルキルフェノー
ルホルムアルデヒド樹脂と同様な架橋形態が得られるが
、添加ェラストマー等の影響により本発明で得られるよ
うな耐クラック性改善効果は見出せない。また、たとえ
ばパラフィン樹脂の如く反応性に乏しい樹脂は軟化剤と
しての効果はあるが耐クラック性の向上には役立たない
。

一方、その他の反応性樹脂は、特に硬化剤との併用で、
硬度上昇、引娘応力上昇がみられ耐カット性は改善され
るが、破断伸びが低下することとあいまって耐クラック
性、耐チッピング摩耗性に難点のある場合が多い。その
中で臭素化しジンだけは特徴的な特性をもたらし、以下
実施例において述べるように引張応力の低下、彼断伸び
の向上、引裂力の向上した加硫ゴム物性が得られ、しか
も老化後の物性保持が良いため耐クラック性の改善効果
が著しい。と同時に硬度もわずかながら上昇し、従来両
立が難しいといわれている耐カット性の向上も併せて果
すことが可能となった。本発明において他の配合剤、例
えばカーボンブラックなどの補強剤、老化防止剤、軟化
剤、促進剤、イオウ等は本発明の目的を損なわない限り
通常のゴム配合にて用いられる量を使用して構わない。

実施例１および比較例１〜７ ＳＢＲＩＯＯ重量部に対してＩＳＡＦカーボン６０重量
部、アロマティツクオィル１の重量部、ステアリン酸１
重量部、酸化亜鉛４重量部、ィオウ１．５重量部、加硫
促進剤１．２重量部、老化防止剤５重量部を配合し、各
種樹脂を５重量部添加した。

使用樹脂は本発明の臭素化アルキルフェノールホルムア
ルデヒド樹脂（樹脂１）の他、パラフィン系樹脂（樹脂
２）、クマロンインデン樹脂（樹脂３）ェポキシ樹脂（
樹脂４）、尿素樹脂（樹脂５）、クレゾールホルムアル
デヒド樹脂（樹脂６）、アルキルフェノールホルムアル
デヒド樹脂（樹脂７）である。比較のため樹脂を配合て
し、ないものを含めた８種につき各々１４８午０×４５
分の条件でプレス加硫し、得られた加硫ゴムの物性と耐
クラツク性の精果を第１表に示す。物性試験はＪＩＳＫ
−６３０１の試験法に則り、耐クラック性の評価はデマ
チャ式屈曲試験機（ＪＩＳＫ−６３０１）の結果である
。なお、加硫促進剤としてはＮ−オキジジェチレン−２
ーベンゾチアゾールスルフエンアミドを、老化防止剤と
してはＮ−１・３−ジメチルブチル−Ｎ′ーフエニルー
ｐ−フエニレンジアミン、ポリー（２・２・４ートリメ
チルー１・２−ジヒドロキノリン）を使用した。第１表 注１）デマチャ屈曲試験・・・１０万回屈曲後のクラッ
ク長（肌）、但しそれ以前に切れたものは切断時の屈曲
回数を記載。

老化条件は１００℃×４８ＨＲｏ 注２） ３００略引張応力の（）内は老化後の値。

老化条件は１００℃ｘ４８ＨＲ。注３） 比較例５，６
は硬化剤としてへキサメチレンテトラミンを樹脂Ｋ対し
て１０重量多添加。第１表の結果から本発明の臭素化し
ジンを添加したゴム組成物ＡがＢに較べて大幅な破断伸
びの向上、引張応力の低下（しかも老化後引張応力の上
昇度少ない）、引裂力向上をもたらし、耐クラック性の
改善に著しい効果を示すことが明らかである。一方、未
反応性樹脂使用のＣ、ＤはＡに較べ物性の変化が少なく
、反応性樹脂使用のＦ、Ｇ’は硬度上昇が大きく、いず
れも耐クラック性改善は寄与していないことがわかる。
実施例２〜５および比較例２ 臭素化しジンの添加量を０〜１の重量部の範囲で変える
以外は実施例１と同じ配合内容および加硫条件でゴム組
成物を作成た。

加硫ゴムの物性の評価結果を第２表に示す。

第２表臭素化しジンの配合量を増加させていくと（実施
例２〜５）順次引張応力の低下、破断伸びの上昇傾向が
みられ、かつ引製力、ＪＩＳ硬度にも安定した上昇がみ
られる。

この事から本発明の目的とする耐クラック性向上に望ま
しい物性の方向へ沿うことがわかる。しかしながら、樹
脂１を０重量部配合した比較例２においては、樹脂１の
配合量に比較して、それほどの効果の向上は見られない
。臭素化しジン配合量とクラック、カット、摩耗性能実
施例２〜５および比較例２のゴム組成物の耐クラック性
、耐カット性、耐摩耗性を第３表に示す。

第３表 注１）クラック試験＊１…第１表と同じくデマチャ屈曲
試験にょる。

＊２．・・デュポン屈曲試験（ＡＳＴＭ Ｄ４３０−５
９）による。値の／一・さいほど耐クラック性が良い。
指Ｎ表示。注２） カット指数 ・・・落下式衝撃
カット試験による。針へ１５肌高さから７．８２９の円
錐状の針を試験片に済下させる。刃〜２５肌高さから８
．０２９の刃を試験片に落下させる。針および刃によっ
て生じた傷深さを指数表示してあり、／」・さいほど耐
カット性が良い。注３） 摩耗性指数 ・・ァクロ
ン摩耗試験（ＢＳ ９０３）による。

小さいほど耐摩耗性良い。第３表の結果から耐クラック
性は樹脂１の配合量の増加に伴ない明らかに向上してい
る。

と同時に耐カット性、耐摩耗性の改善にも効果を示す。
しかしながら、樹脂１を１の重量部配合た比較例２にお
いては、配合量に比較して、耐クラック性等の向上効果
は少ない。室内ドラム走行テストでのカット成長評価ゴ
ム組成物ＪおよびＢをトレツド‘こ用いてタイヤ（タイ
ヤサイズ１８００一３３Ｅ３２Ｅ−３）を作成し、新品
タイヤのトレツド部にメスでカット傷（１００仇長×３
脚深）をつけ、空気圧および使用リムはＪＩＳ標準規格
に則り、室内ドラム試験器による１０皿Ｒ走行後のカッ
ト傷成長を測定し比較した。

結果を第４表に示す。第４表 室内ドラム走行後タイヤのカット成長は実施例２の実験
室データで得られたと同様に樹脂１を２重量部配合した
ゴム組成物Ｊの方が小さく、耐クラック成長に有効であ
ることがわかる。

国内市場におけるフィールド走行テスト 上記ゴム組成物ＢとＪとをトレッドゴム作成に使用した
国内の一市場におけるフィールド走行テストを行った。

テストはサイズ２３．５一２５Ｌ１６Ｌ−４のタイヤを
全数前輪に装着て行ない、耐摩耗性はトレッド厚さ１側
たりの平均走行距離により評価した。この値の大きいほ
ど耐摩耗性はよい。結果を第５表に示す。第５表 耐クラック性を筆頭に耐カット性、耐摩耗性について実
車でも良好な結果を示す。

以上述べてきたように、スチレン・ブタジェン共重合体
単独のゴム組成物に臭素化アルキルフェノールホルムア
ルデヒド樹脂（臭素化しジン）を０．５〜１０．の重量
部配合して得られる加硫ゴム組成物は、タイヤトレツド
ゴムの耐クラック性改善に著しい効果がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ゴム分として全量スチレン・ブタジエン共重合体を
   用い、該ゴム分１００重量部に対してイオウを０．５〜
   ５．０重量部含有するゴム組成物において、臭素化アル
   キルフエノールホルムアルデヒド樹脂を前記ゴム１００
   重量部に対し０．５〜６．０重量部配合したことを特徴
   とする悪路走行タイヤトレツド用ゴム組成物。