JPS63256639A - タイヤ用ゴム組成物 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、良好な発熱性を維持し、耐カット性、耐チッ
ピング性を著しく向上させ、しかも、他の特性を損なう
ことのないタイヤ用ゴム組成物に関する。

〔従来技術〕

従来、大型タイヤにとって、特に非舗装路走行の多いタ
イヤにとって、耐摩耗性能以外に耐カット性及び耐チッ
ピング性が非常に重要なタイヤ特性である。この改良の
ための試みは種々なされており、例えば、タイヤ用ゴム
組成物にカーボンブランクを多量に配合する方法、小粒
子径カーボンブラックを使用する方法、シリカを配合す
る方法、樹脂を配合する方法等が一般的である。しかし
、これらの方法で耐カット性を改良すると、確かに耐カ
ット性は良くなるものの、発熱性が悪化してしまうとい
う大きな欠点があった。一方、耐カット性も改良し、か
つ、発熱性も悪化しない方法として短繊維を配合する方
法が知られている。

例えば、１，２シンジオポリブタジエン短繊維やナイロ
ン短繊維、あるいはセルロース短繊維をタイヤ用ゴム組
成物に配合し、弾性率を向上させ、耐カット性を向上さ
せる方法が知られている。また、短繊維の中では、アラ
ミド短繊維を配合したものが、この耐カット性の改良効
果が大きい。このアラミド短繊維によるゴムの補強に関
しては、特開昭５１−７７６８２号公報、特開昭５３−
１２９２４０号公報、特開昭５４−８０３５３号公報、
特開昭５８−８０３３３号公報等に開示されている。し
かし、これらの公報において規定されているアラミド短
繊維の配合では、確かに何れの場合も弾性率は向上して
いるが、引張り強さ等の破壊強度の低下が大きく、満足
できるレベルに至ってない。したがって、引張り強さを
低下させることなく、弾性率を向上させ、耐カット性を
大幅に向上させる方法はなく、このようなゴム組成物が
強く望まれていた。

〔発明の目的〕

本発明は、発熱性を悪化させることなく、また、破壊強
度、特に引張り強さの低下が非常に小さく、弾性率及び
耐カット性が著しく向上したタイヤ用ゴム組成物を提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明は、直径５〜５０μｍ、長さ５０〜５００μｍの
アラミド短繊維を含有することを特徴とするタイヤ用ゴ
ム組成物を要旨とするものである。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

本発明において用いるアラミド短繊維は、直径が５〜５
０μｍ１長さが５０〜５００μｍの範囲にある必要があ
る。これ以下の場合には耐カット性の改良効果がなく、
一方、これ以上では分散が悪く、引張り強さの低下が大
きく、問題である。このアラミド短繊維は、加硫後のゴ
ム組成物中にも含有される。

アラミド短繊維の配合量は、ゴム１００重量部に対し１
〜１０重量部である。１重量部より少ないと耐カット性
の改良効果がない。また、１０重量部を越えると引張り
強さの低下が大きく、問題である。

上記の短繊維を得るためには、アラミド短繊維を湿式法
でスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ｓ　Ｂ　Ｒ）に
混入したアラミド短繊維／ＳＢＲ混合物（マスターバッ
チ）を他のジエンゴムにブレンドする方法が最も有効で
ある。ブレンドするのに用いるジエン系ゴムとしては、
例えは、天然ゴム、合成ポリイソプレンゴム、スチレン
−ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジェンゴム、クロ
ロブレンゴム、アクリロニトリル−ブタジェン共重合体
ゴム、エチレン−プロピレン３元共重合体ゴムの何れか
一つまたは二つ以上でも構わない。中でも、スチレン−
ブタジエン共重合体ゴム、天然ゴムが特に好ましい。

上記アラミド短繊維のマスターバッチは、長さ１〜５ｍ
ｍのアラミドパルプをあらかじめ硫酸等に溶解させ、こ
の中にＳＢＲラテックスを高速攪拌下に少量ずつ投入し
、凝固させ、通常の方法で回収、乾燥して調製すること
ができる。

このアラミド短繊維のマスターバッチは、短繊維含有率
５〜１５重量％が好ましい。１０重量％程度が特に好ま
しい、５重量％より少ないとブレンドした場合にＳＢＨ
の量が多くなるため、他のジエン系ゴムとブレンドする
場合問題となる。

また、１５重量％を越えるとマスターバッチの粘度が高
くなり過ぎ、他のジエン系ゴムとブレンドする場合に均
一なブレンドが困難となる。マスターバッチを作るとき
のアラミドパルプは、長さ１〜５１１が好ましい。

以上の配合剤の外に通常ゴム工業で使用される加硫剤、
加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、補強剤、軟化剤、
充填剤等を配合しても構わない。

以下に実施例および比較例を示す。

実施例、比較例 長さ１〜５ｍ、ＢＥＴ比表面積約１０％／ｇのアラミド
パルプをあらかじめ濃硫酸に溶解させ、Ｓ　Ｂ　Ｒ１５
０２のラテックスを高速攪拌下で徐々に添加、凝固させ
、回収、乾燥して調製したアラミド短繊維の含有率が１
０重量％のアラミド短繊維／ＳＢＲ混合物を下記の表１
１表２に従がい配合しく重量部）、１．７１のバンバリ
ーミキサ−で４分間混練し、排出後、８インチの試験用
練りロール機で加硫剤及び加硫促進剤を添加し、４分間
混練してゴム組成物を調製した。これらのゴム組成物を
表１では１５０℃で３０分間、表２では１６０℃×２０
分間プレス加硫して目的とする試験片を調製し、各種試
験を行ない、その物性を測定した。その結果を表１、及
び表２に示す。

〈引張特性〉： ＪＩＳ　Ｋ　６３０１に準拠。

〈反発弾性〉　： ＪＩＳ　Ｋ　６３０１に準拠、２３℃下で測定。

＜ｔａｎδ〉　： 若木製作所の粘弾性スペクトロメーターを用い、伸長変
形で歪率１０±２％、振動数２０Ｈｚの条件下で測定。

＜Ｈ，Ｂ、Ｕ＞　： Ｇｏｏｄｒｉｃｈ式フレクツメーターを用い、荷重２５
ｋｇ、ストローク４．４４ｍ、振動数１８０Ｏｒｐｍ。

雰囲気温度１００℃下で３０分経過後の上昇温度を測定
し、比較例１又は比較例５を１００として指数表示、従
って、数値が小さい程、発熱が低いことを示す。

く耐カット性〉： ２３℃雰囲気下、針量（鋭角な円錐型）又は刃型のカッ
ト器を以下の条件で自然落下させ、カット長を測定し、
比較例１又は比較例５を１００として指数表示、従って
、数値が小さい程良好。

〈針量〉　く刃型ン： 前型７．４　ｋｇ　、高さ１５ｃ１１゜くゴム組成物中
の短繊維の平均直径、平均長さ〉：走査型電子顕微鏡を
用い、配向方向に直角は５００倍、平行は１００倍で、
各々直径と長さを測定し、５０個の平均を求め、有効数
字２桁で表示。

注） 傘１：タイ産のＲＳＳ　ＩＩＩ。

＊２：前述の湿式法で調製したケブラー短繊維１０％の
マスターバッチ。

＊３：日本ゼオン■製Ｎ１ｐｏｌ　１５０２゜＊４：デ
ュポン社製ケプラーパルプＫｅｖｌｅｒ　２９゜＊　５
　：　Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ゛−フェニ
ル−パラフェニレンジアミン。

本６：三菱化成工業製ダイアブラツク■。

本７：Ｎ−オキシジエチレンー２−ベンツ゛チアジルス
ルフエンアミド。

（本頁以下余白） 表−」。

（１）傘８：Ｎ−シクロへキシル−２−ベンゾチアジル
スルフェンアミド。

表１、表２から明らかなように、本発明のゴム組成物（
実施例）は通常のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを
ブレンドした場合と比較し、発熱特性を悪化させること
なく、むしろ改良し、かつ、耐カット性を大幅に向上さ
せ。また、実施例３と比較例４とを較べれば明白なよう
に、湿式法で調製したマスターバッチを使用した本発明
のゴム組成物は従来のアラミドパルプ混練法に比し、引
張強さ及び伸びの低下が大幅に小さい。

さらに、表２より明白な如く、アラミド短繊維以外のス
チレン−ブタジエン共重合体ゴムのブレンドによる物性
の変化がないため、オールスチレン−ブタジエン共重合
体ゴムよりなるゴム組成物の場合、本発明の効果がより
顕著である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のゴム組成物は、弾性率が
高く、耐発熱性、耐カット性において橿めで優れており
、この両特性が特に重要であるタイヤ用部材、例えば、
トレッド用、ベーストレッド用、サイドウオール用ある
いはビードフィラー用に好適なタイヤ用ゴム組成物であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直径５〜５０μｍ、長さ５０〜５００μｍのアラミ
   ド短繊維を含有することを特徴とするタイヤ用ゴム組成
   物。 ２、アラミド短繊維の配合量がゴム１００重量部に対し
   １〜１０重量部である特許請求の範囲第１項記載のタイ
   ヤ用ゴム組成物。 ３、アラミド短繊維を湿式法にてスチレン−ブタジエン
   共重合体ゴムに混入したアラミド短繊維／ＳＢＲ混合物
   （マスターバッチ）とジエン系ゴムとのブレンドよりな
   る特許請求の範囲第１項記載のタイヤ用ゴム組成物。 ４、アラミド短繊維／ＳＢＲ混合物におけるアラミド短
   繊維として長さ１〜５ｍｍのアラミドパルプを用いる特
   許請求の範囲第３項記載のタイヤ用ゴム組成物。