JPS6056182B2 - 硬質ゴム組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は硬質コム組成物および該組成物をヒートフィラ
ーに用いたラジアルタイヤに関する。

一般にラジアルタイヤは第１図に示すようにカーガスフ
ライ１のコードをラジアル方向つまりタイヤの赤道面に
対し直角に相互に平行に配列し、このカーガスフライ１
をその両端でタイヤの両側で同心に配置されるヒートワ
イヤー２の内側から外側に折り返し、該カーガスフライ
の折り返し端の内側にヒートワイヤー２上部からサイド
ウォールに延びるヒートフィラーゴム３が配置される。
かかる構造のタイヤてはヒート部６におけるカーガスフ
ライの折り返し端１ａの上端附近においてタイヤ構造上
の剛性の断層が生じこれに沿つてタイヤ周方向にクラッ
ク損傷を発生する。そこでかかるビード部の損傷を防ぐ
為ビードフイラーゴム３として高い動的弾性率（３００
ｋｇ／ｄ以上）の硬質ゴムの使用が提案されている。然
しながら高い動的弾性率を有する加硫ゴムは工場で製造
する場合、作業性、加工性の面で多くの問題を生じてい
た。即ち従来、高弾性率ゴムを製造する方法として熱硬
化性レンジの多量使用及び架橋密度の増加を目的とした
加硫剤、加硫促進剤の多量使用が一般的であるが、かか
る方法ではパンバリーミキサーでゴムの混練の際、発熱
は大きくその為ゴムがスコーチしてしまつたり、加工時
加硫剤がブルーミングしてゴムの粘着性を損なつたり、
ゴム組成物の粘度が高いことから混練、押し出しの際過
度の負荷を発生する等の現象が生じていた。本発明は上
記問題点を解決することによつて加硫剤のブルーミング
の防止、ゴム組成物の粘度の低減した、加工性、作業性
の向上した硬質ゴム組成物を提供することを目的とする
。

本発明の他の目的は該硬質ゴム組成物をラジアルタイヤ
のビードフイラーゴムに用いることによリピート部での
カーカスプライ折り返し端での剥離、ビード部周方向の
クラック、リム擦れ摩滅および発熱損傷を防止し、しか
もラジアルタイヤに特に要求される乗心地性の向上にあ
る。

本発明に係る硬質ゴム組成物は天然ゴム、ジエン系合成
ゴム、ジエン系共重合体ゴム単独もしくはこれらの２種
類以上のブレンドゴムからなる群から選ばれたコム成分
に加硫剤として次の一般式一（式中Ｘはメチレン基、エ
チレン基、スルフィド基、ジサルフアイド基を、ＳＸｆ
）ｘは２〜８の整数を、Ｒｌ，Ｒ２は炭素数１〜１０の
アルキル基、ャ８アルキレン基を、ｎは２〜５の整数を
示す。

）で示されるサルファイド樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬
化剤を配合したことを特徴とする硬質コム組成物である
。本発明のゴム成分として天然ゴム、シスー１，４−ポ
リイソプレン、シスー１，４−ポリブタジエン等のジエ
ン系合成ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体等のジエ
ン系共重合体ゴムを単独で又は、これらの２種類以上の
ゴムを任意の割合でブレンドしたものが用いられるが、
特に天然ゴム、シスー１，４−ポリブタジエンゴムを単
独に又は任意の割合でブレンドしたものが好ましい。

本発明の加硫剤として前記一般式で示されるサルファイ
ド樹脂が用いられる。前記一般式中Ｘはメチレン基、エ
チレン基、スルフイツド基、ジサルフアイド基を示す。
本発明ではメチレン基のものが望ましい。Ｒｌ，Ｒ２は
炭素数１〜１０の一般式ＣｍＨ２＋１アルキル基又は一
般式ＣｍＨ２．，−１，ＣｍＨ２ｊ，？３，ｃｍＨ２ｍ
−５，ｃｍＨ２ｎ．−７で示されるアルキレン基である
。

ここてｍは１〜１０の整数である。本発明では炭素数８
のアルキル基又はアルキレン基を用いた楊合特に効果が
ある。更にＲｌ，Ｒ煤は水酸基に対してオルソ位，メタ
位又はバラ位のベンゼン核に結合しているが、ベンゼン
核に結合している一Ｓｘ一結合を活性にする為にはオル
ソ位、バラ位に結合しているサルファイド樹脂を多量含
有するものが望ましい。又前記式中ｎは２〜５の整数て
あり、通常使用するサルファイド樹脂はこれらの混在す
るもの、特にｎが２〜４のものが好適に用いられる。

次に前記式中ＳＸ（７）Ｘは２〜８の整数を示し好まし
くは２てある。本発明に用いるサルファイド樹脂の末端
は通常フェノール，クレゾールレゾルシンもしくはこれ
らの誘導体が結合している。

そこで本発明で特に好ましいサルファイド樹脂は次の一
般式で示される。合は該ベンゼン核にオルソ位乃至バラ
位に結合している水酸基とアルキル基乃至アルキレン基
により活性化され−Ｓ−Ｓ一結合の解裂が生じ、これが
ゴム分子の二重結合に作用して架橋が生じる。

該サルファイド樹脂は従来加硫剤として汎用されている
硫黄と併用することが望ましく、これによつてゴムの架
橋密度を一層増大せしめることができ、又両者の配合割
合によつてスコーチタイムを適度に調整し、更に加硫剤
のプルーム現象を防止できる。該サルファイド樹脂の配
合量はゴム成分１０鍾量部に対して０．１〜１鍾量部、
好ましくは１〜５重量部であり０．１未満では配合して
も効果は少なく、又配合量が１０を越えると破断時伸び
、破断時強度等の諸物性の低下が生ずる等の問題がある
。本発明に係る熱硬化性樹脂はフェノール樹脂、クレゾ
ール樹脂もしくはこれらの変性樹脂であり、例えば力シ
ューワニス変性樹脂、リノール酸、リノレン酸、オレイ
ン酸等のオイルで変性したオイル変性樹脂、キシレン等
のアルキルベンゼンで変性したアルキルベンゼン変性フ
ェノール、エポキシ変性樹脂、アニリン変性樹脂、メラ
ミン変性樹脂、リグニン変性樹脂、クマロン変性樹脂等
の熱によつて硬化する樹脂を単独もしくは二種以上を任
意の割合て混合して用いられる。

該熱硬化性樹脂を用いることにより加硫ゴムの動的弾性
率を増大せしめることができ、ゴム成分１０唾量部に対
して５〜４０重量部、好ましくは１０〜２５重量部配合
される。

配合量が５重量部以下では上記効果は望めなく、一方４
鍾量部以上では配合ゴムの粘度が高くなり作業性、加工
性が著しく阻害される。更に本発明において使用される
硬化剤は前記熱硬化性樹脂を硬化させるものて４０〜２
００度の通常の加硫条件のもとて加熱したときにメチレ
ンを供与しうる化合物（メチレン供与体）、例えばヘキ
サメチレンテトラミン、多価メチロールメラミン誘導体
、オキサゾリジン、ビスー（１，３オキサゾリジン）、
ビスー（１，３オキサゾリジン）誘導体、オキサゾリジ
ン誘導体等でゴム成分１００重一量部に対し０．５〜６
重量部配合される。

尚本発明において次の化学式で示されるオキサゾリジン
誘導体を他の硬化剤と併用した場合、加工性、加硫ゴム
物性は更に向上する。

上述した如く本発明に係るゴム組成物は上記サルファイ
ド樹脂、硬化剤を併用することに特徴がある。

即ち本発明に使用されるサルファイド樹脂はそれ自体加
硫活性を有し加硫剤として機能するのみならず熱硬化性
樹脂としての機能を併せ持つものであり、したがつて前
記した他の種類の熱硬化性樹脂と混合した場合、未加硫
状態でのゴム組成物の加工性が向上し更にその加硫ゴム
は均一な架橋が得られその物性は相乗的に向上する。本
発明に係るコム組成物は上記した配合剤の他、通常ゴム
配合に使用されるカーボン、シリカ等の充填剤、補強剤
の他、軟化剤、老化防止剤、加硫促進剤、可塑剤等を適
宜配合することができる。然して本発明に係るコム組成
物を常法により加硫することによつて耐屈曲亀裂性、発
熱性等の諸特性を損うことなく動的弾性率の高い加硫ゴ
ムが得られ、これをラジアルタイヤのビードフイラーゴ
ムに使用した場合、ビード部でのカーカスプライの折り
返し端での剥離、ビード部の周方向亀裂、リム擦れ摩滅
の防止ができるとともに乗心地性は一層向上する。

以下本発明に係るラジアルタイヤを図面において説明す
る。

第２図においてカーカスプライ８はその端がビードワイ
ヤー７の内側から外側にかけて折り返されており、しか
もカーカスプライ８のコードはタイヤの半径方向に配列
される。

前記カーカスプライ８とその折り返し端８ａの間にビー
ドワイヤー７の上部かなサイドウォール方向に延びるビ
ードフイラーゴム９が配置されている。然してフレック
スゾーンのサイドウォール部からビード部にかけて剛性
を漸増せしめ、路面転動時の衝撃緩衝効果を一層高め乗
心地性を向上せしめ、更にビードフイラーゴム９の動的
弾性率が極めて高い為、カーカスプライ折り返し端ての
剥離、ビード部の周方向亀裂を防止てきる。本発明では
第２図に示される如くビードフイラーゴム９の外側にク
リンチエーペツクス１０を配置することが好ましい。

クリンチエーペツクスは高い硬度を有するビードフイラ
ー９とその外側に配置されるカーカスプライ折り返し端
８ａが剥離を防止する為、通常サイドウォールゴムとビ
ードフイラーコムの中間の硬度即ちＪｌＳ硬度で６０８
０ラ、好ましくは７０〜７４の範囲のものが使用される
。又クリンチエーペツクスの高さ（Ｈ２）はビードフイ
ラーゴムの高さ（Ｈ１）の４５〜７５％の範囲のものが
使用できる。然してカーカスプライ折り返し端８ａでの
剥離の防止、ビード部亀裂の防止が一層向上する。以下
実施例により本発明を更に詳述する。

実施例１ ゴムとして天然ゴムを用いて第１表に示す配合により、
パンバリーミキサーで混練して得たゴム組成物について
ムーニー粘度、スコーチタイムを測定後、ブレス中１６
０℃で３紛間加硫して、ゴムシートを得、これについて
動的弾性率を測定した。

その結果を第１表に示す。ここで動的弾性率は岩本製作
所製粘弾性スペクトロメーターにて、長さ２５７ｍ幅４
Ｔｎ！ｎ厚さ１．５瓢の短冊状試料に静歪で５％伸張さ
せた状態で、周波数１０Ｈｚ１動歪２％で振動させ、室
温で測定した値である。第１表から明らかなように本発
明に係るサルファイド樹脂配合組成物は従来の配合ゴム
組成物に比較しムーニー粘度がかなり低く加工性が向上
するとともに作業性を損わない程度に十分なスコーチタ
イムを有している。

しかもその加硫ゴムの動的弾性率は比較例１及び２のハ
イサルファー配合、比較例４のＮＮジチオアミン配合と
ほぼ同程度のものが得られた。更にブルーミング性に関
しても本発明に係る配合は比較例１及び２のハイサ．ル
フアー配合に比べて著しく改良されていることがわかつ
た。実施例２タイヤサイズ１６５ＳＲ１３で第２図で示
す断面構造のスチールラジアルタイヤのビードフイラー
ゴム９に、第１表の実施例１及び比較例５の配合を用い
て本発明のタイヤと従来のタイヤを製造した。

これを一定の条件下で直径１７ｍのドラム上で走行させ
ビード部の亀裂損傷の発生するまての距離をそれぞれ測
定した処本発明のタイヤは従来タイヤに較べて３．３倍
の耐久性を示した。実施例３ タイヤサイズ１７？Ｒｌ４て第２図て示す断面構造のス
チールラジアルタイヤのビードフイラーゴム９に実施例
３と同じ配合を用いてタイヤを製造した。

これを内圧１．７ｋ９／Ｃｌｔｌ荷重３５０ｋｇの条件
下でデフレクシヨンマシン＆コーナリングマシンを用い
て横剛性、コーナリングフォースを測定した。従来のタ
イヤの特性値を指数て１００として本発明のタイヤの横
剛性は１２１、コーナリングフォースが１０８となり、
操縦安定性はかなり改善された。実施例４実施例２と同
様にして本発明のタイヤと従来タイヤを製造し内圧１．
７ｋ９／Ｃｌｔ、荷重３００ｋ９、速度４０”―／ｈの
条件下で次の方法で乗心地の試験を行なつた。

即ちラボラトリーサスペンシヨンに測定タイヤを取り付
け半径１０ｒｒ１；ｍの大きさの突起物が付いているド
ラムを速度４０−／ｈて回転させる。タイヤが突起物を
乗り起した時のタイヤ取付軸にかかる上下反力を測定し
、原波形より第１周期の振幅（以下Ｐ−Ｐ値という）及
び減衰時間を測定し、従来タイヤの値を１００として指
数表示すると本発明のタイヤのＰ−Ｐ値指数が１０λ減
衰指数が１１２となり、乗心地が大幅に改善された。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のラジアルタイヤの一部断面図、第２図は
本発明に係るラジアルタイヤの一部断面図を示す。 ７・・・・・・ビードワイヤー、８・・・・・・カーカ
スプラィ、９・・・・・・ビードフイラーゴム、１０・
・・・クリンチエーベツクス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 天然ゴム、ジエン系ゴム、ジエン系共重合体ゴム単
   独体もしくはこれらの２種以上のブレンドゴムからなる
   群から選ばれたゴム成分に加硫剤として次の一般式▲数
   式、化学式、表等があります▼ （式中Ｘはメチレン基、エチレン基、スルフイツド基、
   ジサルファイド基を、Ｓｘのｘは２〜８の整数を、Ｒ１
   、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキル基、アルキレン基を
   、ｎは２〜５の整数を示す。 ）で示されるサルファイド樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬
   化剤を配合したことを特徴とするビードフィラー用硬質
   ゴム組成物。 ２ ゴム成分１００重量部に対してサルファイド樹脂を
   ０．１〜１０重量部配合した特許請求の範囲１項記載の
   硬質ゴム組成物。 ３ 熱硬化性樹脂はフェノール樹脂、クレゾール樹脂も
   しくはこれらの変性樹脂である特許請求の範囲第１項記
   載の硬質ゴム組成物。 ４ ゴム成分１００重量部に対して熱硬化性樹脂を５〜
   ４０重量部配合した特許請求の範囲第１項〜第３項記載
   の硬質ゴム組成物。 ５ 硬化剤はオキサゾリジン誘導体単独又はオキサゾリ
   ジン誘導体と他の硬化剤との混合である特許請求の範囲
   第１項記載の硬質ゴム組成物。 ６ 硬化剤はヘキサメチレンテトラミン単独又はヘキサ
   メチレンテトラミンと他の硬化剤の混合である特許請求
   の範囲第１項記載の硬質ゴム組成物。 ７ ゴム成分１００重量部に対して硬化剤を１〜２０重
   量部配合した特許請求の範囲第１項〜第５項記載の硬質
   ゴム組成物。