JP2002206035A - 重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゴムの老化後の破断伸び保持率を改善し、発
熱の上昇を抑制するとともに、高温時の破断伸びの低下
を抑制した重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物を提供す
る。 【解決手段】 天然ゴムを５０重量％以上含むジエン系
ゴムに、硫黄（ａ）、スルフェンアミド系加硫促進剤
（ｂ）、および、テトラベンジルチウラムジスルフィド
および／または亜鉛ジベンジルジチオカルバメート
（ｃ）を含み、（ａ）、（ｂ）、および、（ｃ）の各配
合重量部が式１（ｃ／（ｂ＋ｃ））および式２（（ｂ＋
ｃ）／ａ）が以下の関係を満たすとともに、（ｃ）の配
合量がジエン系ゴム１００重量部に対し０．１重量部超
〜０．８重量部未満である重荷重タイヤトレッド用ゴム
組成物。 ０．１５≦（式１）＝ｃ／（ｂ＋ｃ）≦０．５０ ０．８５≦（式２）＝（ｂ＋ｃ）／ａ≦１．１０
熱の上昇を抑制するとともに、高温時の破断伸びの低下
を抑制した重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物を提供す
る。 【解決手段】 天然ゴムを５０重量％以上含むジエン系
ゴムに、硫黄（ａ）、スルフェンアミド系加硫促進剤
（ｂ）、および、テトラベンジルチウラムジスルフィド
および／または亜鉛ジベンジルジチオカルバメート
（ｃ）を含み、（ａ）、（ｂ）、および、（ｃ）の各配
合重量部が式１（ｃ／（ｂ＋ｃ））および式２（（ｂ＋
ｃ）／ａ）が以下の関係を満たすとともに、（ｃ）の配
合量がジエン系ゴム１００重量部に対し０．１重量部超
〜０．８重量部未満である重荷重タイヤトレッド用ゴム
組成物。 ０．１５≦（式１）＝ｃ／（ｂ＋ｃ）≦０．５０ ０．８５≦（式２）＝（ｂ＋ｃ）／ａ≦１．１０
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、重荷重タイヤトレ
ッド用ゴム組成物に関し、さらに詳しくは、ゴムの老化
後の破断伸び保持率を改善し、発熱の上昇を抑制すると
ともに、高温時の破断伸びの低下を抑制した重荷重タイ
ヤトレッド用ゴム組成物に関する。
ッド用ゴム組成物に関し、さらに詳しくは、ゴムの老化
後の破断伸び保持率を改善し、発熱の上昇を抑制すると
ともに、高温時の破断伸びの低下を抑制した重荷重タイ
ヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】悪路、重荷重条件での走行を伴うトラッ
ク、バス、建設車輌等に用いる重荷重タイヤにおいて
は、耐チッピング性能、低発熱性が要求されている。そ
こで、重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物に、加硫促進
剤としてテトラベンジルチウラムジスルフィドやその類
似物である亜鉛ジベンジルジチオカルバメートを配合し
て、トレッドゴム組成物の老化後の破断伸びの低下を防
止し、タイヤの長期走行後の物性の大幅な低下を防ぎ、
さらには、発熱を抑制することが提案されている。これ
は、この加硫促進剤が、ゴムポリマー同士をより強固に
結合するモノスルフィド結合を形成することによるもの
である。
ク、バス、建設車輌等に用いる重荷重タイヤにおいて
は、耐チッピング性能、低発熱性が要求されている。そ
こで、重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物に、加硫促進
剤としてテトラベンジルチウラムジスルフィドやその類
似物である亜鉛ジベンジルジチオカルバメートを配合し
て、トレッドゴム組成物の老化後の破断伸びの低下を防
止し、タイヤの長期走行後の物性の大幅な低下を防ぎ、
さらには、発熱を抑制することが提案されている。これ
は、この加硫促進剤が、ゴムポリマー同士をより強固に
結合するモノスルフィド結合を形成することによるもの
である。
【０００３】しかし、このテトラベンジルチウラムジス
ルフィドや亜鉛ジベンジルジチオカルバメートをゴムに
配合すると、耐老化性や低発熱性を改善することができ
るが、ゴムの機械的物性が劣ってしまい、特に、タイヤ
走行の際の高温時の破断伸びが低下してしまうという問
題があった。
ルフィドや亜鉛ジベンジルジチオカルバメートをゴムに
配合すると、耐老化性や低発熱性を改善することができ
るが、ゴムの機械的物性が劣ってしまい、特に、タイヤ
走行の際の高温時の破断伸びが低下してしまうという問
題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、ゴムの老化後の破断伸び保持率を改善し、発熱の上
昇を抑制するとともに、高温時の破断伸びの低下を抑制
した重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物を提供すること
にある。
は、ゴムの老化後の破断伸び保持率を改善し、発熱の上
昇を抑制するとともに、高温時の破断伸びの低下を抑制
した重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、天然ゴ
ムを５０重量％以上含むジエン系ゴムに、硫黄（ａ）、
スルフェンアミド系加硫促進剤（ｂ）、および、テトラ
ベンジルチウラムジスルフィドおよび／または亜鉛ジベ
ンジルジチオカルバメート（ｃ）を含み、（ａ）、
（ｂ）、および、（ｃ）の各配合重量部が式１（ｃ／
（ｂ＋ｃ））および式２（（ｂ＋ｃ）／ａ）が下記の関
係を満たすとともに、（ｃ）の配合量がジエン系ゴム１
００重量部に対し０．１重量部超〜０．８重量部未満で
ある重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。 ０．１５≦（式１）＝ｃ／（ｂ＋ｃ）≦０．５０ ０．８５≦（式２）＝（ｂ＋ｃ）／ａ≦１．１０
ムを５０重量％以上含むジエン系ゴムに、硫黄（ａ）、
スルフェンアミド系加硫促進剤（ｂ）、および、テトラ
ベンジルチウラムジスルフィドおよび／または亜鉛ジベ
ンジルジチオカルバメート（ｃ）を含み、（ａ）、
（ｂ）、および、（ｃ）の各配合重量部が式１（ｃ／
（ｂ＋ｃ））および式２（（ｂ＋ｃ）／ａ）が下記の関
係を満たすとともに、（ｃ）の配合量がジエン系ゴム１
００重量部に対し０．１重量部超〜０．８重量部未満で
ある重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。 ０．１５≦（式１）＝ｃ／（ｂ＋ｃ）≦０．５０ ０．８５≦（式２）＝（ｂ＋ｃ）／ａ≦１．１０
【０００６】このように構成することにより、ゴムの老
化後の破断伸び保持率、低発熱性、および、高温時の破
断伸びがともにバランスよく良好である重荷重タイヤト
レッド用ゴム組成物を得ることができる。
化後の破断伸び保持率、低発熱性、および、高温時の破
断伸びがともにバランスよく良好である重荷重タイヤト
レッド用ゴム組成物を得ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の原料ゴムは、天然ゴムを
５０重量％以上含むジエン系ゴムである。このようなジ
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）、各種スチレン−ブタジエン共重
合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（Ｂ
Ｒ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（Ｎ
ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等を挙げることができ、
これらのジエン系ゴムは単独又は任意のブレンドとして
使用することができる。
５０重量％以上含むジエン系ゴムである。このようなジ
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）、各種スチレン−ブタジエン共重
合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（Ｂ
Ｒ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（Ｎ
ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等を挙げることができ、
これらのジエン系ゴムは単独又は任意のブレンドとして
使用することができる。
【０００８】本発明では、上記ゴムに、硫黄（ａ）、ス
ルフェンアミド系加硫促進剤（ｂ）、および、テトラベ
ンジルチウラムジスルフィドおよび／または亜鉛ジベン
ジルジチオカルバメート（ｃ）を配合する。（ａ）〜
（ｃ）の配合量は、式１（ｃ／（ｂ＋ｃ））および式２
（（ｂ＋ｃ）／ａ）が以下の関係をそれぞれ満たすよう
に設定される。 ０．１５≦（式１）＝ｃ／（ｂ＋ｃ）≦０．５０ ０．８５≦（式２）＝（ｂ＋ｃ）／ａ≦１．１０
ルフェンアミド系加硫促進剤（ｂ）、および、テトラベ
ンジルチウラムジスルフィドおよび／または亜鉛ジベン
ジルジチオカルバメート（ｃ）を配合する。（ａ）〜
（ｃ）の配合量は、式１（ｃ／（ｂ＋ｃ））および式２
（（ｂ＋ｃ）／ａ）が以下の関係をそれぞれ満たすよう
に設定される。 ０．１５≦（式１）＝ｃ／（ｂ＋ｃ）≦０．５０ ０．８５≦（式２）＝（ｂ＋ｃ）／ａ≦１．１０
【０００９】ここで、ｃ／（ｂ＋ｃ）＜０．１５である
と、耐老化性と低発熱性が劣り、ｃ／（ｂ＋ｃ）＞０．
５０であると、高温時の破断伸びが低下してしまう。ま
た、（ｂ＋ｃ）／ａ＜０．８５であると、耐老化性と破
断伸びが劣り、（ｂ＋ｃ）／ａ＞１．１０であると、高
温時の破断伸びが低下してしまう。
と、耐老化性と低発熱性が劣り、ｃ／（ｂ＋ｃ）＞０．
５０であると、高温時の破断伸びが低下してしまう。ま
た、（ｂ＋ｃ）／ａ＜０．８５であると、耐老化性と破
断伸びが劣り、（ｂ＋ｃ）／ａ＞１．１０であると、高
温時の破断伸びが低下してしまう。
【００１０】また、テトラベンジルチウラムジスルフィ
ドおよび／または亜鉛ジベンジルジチオカルバメート
（ｃ）の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し
０．１重量部超〜０．８重量部未満、好ましくは、０．
２〜０．６重量部である。式１および式２が上記関係を
満たしたうえで、この配合量が、０．１重量部以下であ
ると、低発熱性が悪化してしまい、０．８重量部以上で
あると、高温時の破断伸びが低下してしまう。
ドおよび／または亜鉛ジベンジルジチオカルバメート
（ｃ）の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し
０．１重量部超〜０．８重量部未満、好ましくは、０．
２〜０．６重量部である。式１および式２が上記関係を
満たしたうえで、この配合量が、０．１重量部以下であ
ると、低発熱性が悪化してしまい、０．８重量部以上で
あると、高温時の破断伸びが低下してしまう。
【００１１】本発明のスルフェンアミド系加硫促進剤と
しては、例えば、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチア
ゾールスルフェンアミド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾ
チアゾールスルフェンアミド、Ｎ−オキシエチレン−２
−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジイ
ソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、
Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールス
ルフェンアミド等を挙げることができる。
しては、例えば、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチア
ゾールスルフェンアミド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾ
チアゾールスルフェンアミド、Ｎ−オキシエチレン−２
−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジイ
ソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、
Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールス
ルフェンアミド等を挙げることができる。
【００１２】本発明のゴム組成物は、タイヤに通常使用
される配合剤を必要に応じて配合することができる。配
合剤としては、例えば、補強充填剤、プロセスオイル、
加硫剤、上記以外の加硫促進剤、加硫活性化剤、老化防
止剤、活性剤、可塑剤等が挙げられる。
される配合剤を必要に応じて配合することができる。配
合剤としては、例えば、補強充填剤、プロセスオイル、
加硫剤、上記以外の加硫促進剤、加硫活性化剤、老化防
止剤、活性剤、可塑剤等が挙げられる。
【００１３】
【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに説明す
るが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するもので
ないことは言うまでもない。
るが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するもので
ないことは言うまでもない。
【００１４】下記表１に示す配合（重量部）において、
加硫促進剤および硫黄を除く各成分を１．８リットルの
密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達
したときに放出してマスターバッチを得た。このマスタ
ーバッチに加硫促進剤および硫黄を８インチのオープン
ロールで混練し、ゴム組成物を得た。得られたゴム組成
物を１５×１５×０．２ｃｍの金型で１６０℃×２０分
間プレス加硫して試験片を作製し、以下の方法で物性を
測定し、結果を表１に示した。また、（ａ）〜（ｃ）の
配合量の式１（ｃ／（ｂ＋ｃ））および式２（（ｂ＋
ｃ）／ａ）の計算結果についても、表１に併記した。
加硫促進剤および硫黄を除く各成分を１．８リットルの
密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達
したときに放出してマスターバッチを得た。このマスタ
ーバッチに加硫促進剤および硫黄を８インチのオープン
ロールで混練し、ゴム組成物を得た。得られたゴム組成
物を１５×１５×０．２ｃｍの金型で１６０℃×２０分
間プレス加硫して試験片を作製し、以下の方法で物性を
測定し、結果を表１に示した。また、（ａ）〜（ｃ）の
配合量の式１（ｃ／（ｂ＋ｃ））および式２（（ｂ＋
ｃ）／ａ）の計算結果についても、表１に併記した。
【００１５】老化ＥＢ保持率（指数） ＪＩＳ Ｋ６２５１に準じて、老化前と老化後（１００
℃×９６時間）の破断伸びを測定し、（老化後の破断伸
び）／（老化前の破断伸び）の保持率を算出し標準例を
１００としたときの指数で示した。値が大きいほど耐老
化性が良好である。高温破断伸び（指数） ＪＩＳ Ｋ６２５１に準じて１００℃で測定した破断伸
びを標準例を１００としたときの指数で示した。指数が
大きいほど高温での破断伸びが優れることを示す。ｔａｎδ（指数） （株）東洋精機製作所製、粘弾性スペクトロメーターを
用いて、初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚ、
温度１００℃の条件で測定した値の逆数をとり、標準例
を１００としたときの指数で示した。指数が大きいほど
低発熱性で、発熱耐久性が優れることを示す。
℃×９６時間）の破断伸びを測定し、（老化後の破断伸
び）／（老化前の破断伸び）の保持率を算出し標準例を
１００としたときの指数で示した。値が大きいほど耐老
化性が良好である。高温破断伸び（指数） ＪＩＳ Ｋ６２５１に準じて１００℃で測定した破断伸
びを標準例を１００としたときの指数で示した。指数が
大きいほど高温での破断伸びが優れることを示す。ｔａｎδ（指数） （株）東洋精機製作所製、粘弾性スペクトロメーターを
用いて、初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚ、
温度１００℃の条件で測定した値の逆数をとり、標準例
を１００としたときの指数で示した。指数が大きいほど
低発熱性で、発熱耐久性が優れることを示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】上記表１に使用した各成分は、以下のもの
を使用した。 天然ゴム：ＲＳＳ ３号 カーボンブラック：シースト９、東海カーボン社 亜鉛華：ＪＩＳ ３号 老化防止剤６ＰＰＤ：Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−
ジメチルブチル）−Ｐ−フェニレンジアミン 加硫促進剤ＴＢＢＳ：Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチア
ゾールスルフェンアミド （スルフェンアミド系加硫促進剤） 加硫促進剤ＴＢｚＴＤ：テトラベンジルチウラムジスル
フィド 加硫促進剤ＺＢＥＣ：亜鉛ジベンジルジチオカルバメー
ト
を使用した。 天然ゴム：ＲＳＳ ３号 カーボンブラック：シースト９、東海カーボン社 亜鉛華：ＪＩＳ ３号 老化防止剤６ＰＰＤ：Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−
ジメチルブチル）−Ｐ−フェニレンジアミン 加硫促進剤ＴＢＢＳ：Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチア
ゾールスルフェンアミド （スルフェンアミド系加硫促進剤） 加硫促進剤ＴＢｚＴＤ：テトラベンジルチウラムジスル
フィド 加硫促進剤ＺＢＥＣ：亜鉛ジベンジルジチオカルバメー
ト
【００１８】上記表１に示すように、テトラベンジルチ
ウラムジスルフィド（ｃ）を配合し本発明の要件を満た
す実施例１〜４は、高温破断伸びを維持（≧１００）し
ながら、老化ＥＢ保持率が向上し（≧１１０）、低発熱
性が改善され（ｔａｎδ≧１０５）、極めて良好な結果
が得られた。また、亜鉛ジベンジルジチオカルバメート
（ｃ）を配合し、本発明の要件を満たす実施例５も同様
に良好な結果を示した。
ウラムジスルフィド（ｃ）を配合し本発明の要件を満た
す実施例１〜４は、高温破断伸びを維持（≧１００）し
ながら、老化ＥＢ保持率が向上し（≧１１０）、低発熱
性が改善され（ｔａｎδ≧１０５）、極めて良好な結果
が得られた。また、亜鉛ジベンジルジチオカルバメート
（ｃ）を配合し、本発明の要件を満たす実施例５も同様
に良好な結果を示した。
【００１９】それに対して、（ｃ）を配合しなかった比
較例１は、標準例に比べスルフェンアミド促進剤を増や
し、硫黄量を減少させたが、老化ＥＢ保持率向上と発熱
低減の効果は小さく、高温破断伸びが低下してしまっ
た。式２の値が０．８５未満である比較例２は、老化Ｅ
Ｂ保持率の改善は小さく、高温破断伸びも低下傾向とな
った。式２の値が１．１０超の比較例３の場合、老化Ｅ
Ｂ保持率改善および発熱低減効果が得られるが、高温破
断伸びが低下してしまった。式１が０．１５未満で、式
２が１．１０超の比較例４は、老化ＥＢ保持率改善効果
が小さく、高温破断伸びが低下してしまった。式１が
０．１５未満の比較例５は、老化ＥＢ保持率の改善効果
と発熱低減効果が小さい。式２の値が１．１０超である
比較例６は、老化ＥＢ保持率改善効果および発熱低減効
果が得られるが、高温破断伸びが低下した。テトラベン
ジルチウラムジスルフィド（ｃ）の配合量が０．１重量
部である比較例７は、式１および式２を満足させるため
に硫黄量と加硫促進剤量を大幅に減少させたので、低発
熱性が悪化してしまった。テトラベンジルチウラムジス
ルフィド（ｃ）の配合量が０．８重量部である比較例８
は、式１および式２を満足させても、高温破断伸びが低
下してしまった。
較例１は、標準例に比べスルフェンアミド促進剤を増や
し、硫黄量を減少させたが、老化ＥＢ保持率向上と発熱
低減の効果は小さく、高温破断伸びが低下してしまっ
た。式２の値が０．８５未満である比較例２は、老化Ｅ
Ｂ保持率の改善は小さく、高温破断伸びも低下傾向とな
った。式２の値が１．１０超の比較例３の場合、老化Ｅ
Ｂ保持率改善および発熱低減効果が得られるが、高温破
断伸びが低下してしまった。式１が０．１５未満で、式
２が１．１０超の比較例４は、老化ＥＢ保持率改善効果
が小さく、高温破断伸びが低下してしまった。式１が
０．１５未満の比較例５は、老化ＥＢ保持率の改善効果
と発熱低減効果が小さい。式２の値が１．１０超である
比較例６は、老化ＥＢ保持率改善効果および発熱低減効
果が得られるが、高温破断伸びが低下した。テトラベン
ジルチウラムジスルフィド（ｃ）の配合量が０．１重量
部である比較例７は、式１および式２を満足させるため
に硫黄量と加硫促進剤量を大幅に減少させたので、低発
熱性が悪化してしまった。テトラベンジルチウラムジス
ルフィド（ｃ）の配合量が０．８重量部である比較例８
は、式１および式２を満足させても、高温破断伸びが低
下してしまった。
【００２０】
【発明の効果】本発明に従って、天然ゴムを５０重量％
以上含むジエン系ゴムに、硫黄（ａ）、スルフェンアミ
ド系加硫促進剤（ｂ）、および、テトラベンジルチウラ
ムジスルフィドおよび／または亜鉛ジベンジルジチオカ
ルバメート（ｃ）を所定の配合量で配合することによっ
て、ゴムの老化後の破断伸び保持率を改善し、発熱の上
昇を抑制するとともに、高温時の破断伸びの低下を抑制
した重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物を得ることがで
きる。
以上含むジエン系ゴムに、硫黄（ａ）、スルフェンアミ
ド系加硫促進剤（ｂ）、および、テトラベンジルチウラ
ムジスルフィドおよび／または亜鉛ジベンジルジチオカ
ルバメート（ｃ）を所定の配合量で配合することによっ
て、ゴムの老化後の破断伸び保持率を改善し、発熱の上
昇を抑制するとともに、高温時の破断伸びの低下を抑制
した重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物を得ることがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｋ 5/44 Ｃ０８Ｋ 5/44 //(Ｃ０８Ｌ 7/00 (Ｃ０８Ｌ 7/00 9:00） 9:00）
Claims (1)
- 【請求項１】 天然ゴムを５０重量％以上含むジエン系
ゴムに、硫黄（ａ）、スルフェンアミド系加硫促進剤
（ｂ）、および、テトラベンジルチウラムジスルフィド
および／または亜鉛ジベンジルジチオカルバメート
（ｃ）を含み、（ａ）、（ｂ）、および、（ｃ）の各配
合重量部が式１（ｃ／（ｂ＋ｃ））および式２（（ｂ＋
ｃ）／ａ）が以下の関係を満たすとともに、（ｃ）の配
合量がジエン系ゴム１００重量部に対し０．１重量部超
〜０．８重量部未満である重荷重タイヤトレッド用ゴム
組成物。 ０．１５≦（式１）＝ｃ／（ｂ＋ｃ）≦０．５０ ０．８５≦（式２）＝（ｂ＋ｃ）／ａ≦１．１０
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2001
- 2001-01-11 JP JP2001003897A patent/JP4342110B2/ja not_active Expired - Fee Related
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