JPH01178538A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ゴム組成物に関し、更に詳しくは、良路走行
において、高速走行耐久性、耐リブティア性等のゴム耐
久性を損なうことなく耐摩耗性、特に耐偏摩耗性を大幅
に改良しうる重車両用空気入りタイヤ等のトレッド用ゴ
ム組成物に関するものである。

（従来の技術） タイヤトレッドに優れた高速走行耐久性、耐リブティア
性に関係するゴム耐久性、耐摩耗性等が要求されるタイ
ヤには、良路走行用のトラック・バス用タイヤがあり、
したがってこれらのタイヤのトレッド用ゴム組成物には
種々の工夫がなされている。

例えば、耐摩耗性を改良する技術としては、表題「ゴム
材料の選択のポイントＪ　　（１９７９年１日本規格協
会発行）の刊行物の第１１５〜１２１頁に記載されてい
るごと（、過酷な使用条件であれば、タイヤトレッドに
スチレン−ブタジェンゴムやブタジェンゴムをブレンド
使用したり、高補強性のカーボンブラックをある程度高
充填量で使用して耐摩耗性を向上させたりする技術が知
られている。

また、ビスマレイミド化合物をゴム組成物に配合するこ
とによりゴム物性を改良する試・みもなされている。例
えば、特開昭６１−２３８５０１号公報によれば、ゴム
１００重量部に対してビスマレイミド０．１〜１．５重
量部および促進剤０．３〜３重量部を配合し、ビスマレ
イミドに対する硫黄および促進剤のそれぞれの重量比を
特定したトレッドゴムが耐熱ブローアウト性、耐摩耗性
、グリップ性を改良することが開示されている。

また、ポリプロピレン連鎖を主成分とする樹脂成分をゴ
ム組成物に配合することによりゴム物性を改良する試み
もなされている。例直ば、特開昭５７−１０６３２号公
報、特開昭５８−７４７３３号公報、特開昭５８−１６
８６３８号公報および特開昭５９−４６３２号公報にお
いて特定のポリプロピレン連鎖を主成分とする樹脂成分
をゴム組成物に配合することにより高弾性率で耐カット
性、破壊エネルギー等の破壊特性の優れたゴム組成物が
得られることが開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、重車両用空気入りタイヤへの安全性、高速走
行性、耐久性、耐摩耗性、耐偏摩耗性等に対する要求は
近年ますます厳しくなってきており、上記の従来の技術
では必ずしも充分満足のいく高速走行性、耐リブティア
性等のトレッドゴム耐久性、耐摩耗性、耐偏摩耗性を高
い水準で同時に得ることができなり一ってきている。

例えば、ブタジェンゴムのブレンド使用では耐リブティ
ア性等のトレンドゴム耐久性の限界、スチレン−ブタジ
ェンゴムのブレンド使用や高補強性カーボンブラックの
高充填使用では高速走行耐久性の限界があり、ビスマレ
イミドの使用では耐リブティア性の限界、ポリプロピレ
ン連鎖を主成分とする樹脂成分のブレンド使用では高速
走行耐久性の限界があり、これろの従来技術では最近の
惑しいタイヤ使用条件下で、充分な高速走行耐久性、耐
リブティア性等のトレンドゴム耐久性、耐摩耗性と耐偏
摩耗性を高い水準で同時に得ることができなくなってい
る。

すなわち、本発明の目的は、上記の従来の問題点を解決
し、最近の厳しいタイヤ使用条件下での良路走行におけ
る重車両用空気入りタイヤの要求耐久特性を浦だいつ耐
゛偏摩耗性が大幅に改良されたトレッドゴムとして好適
なゴム組成物を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、従来技術によるゴム組成物では得られな
かった高速走行耐久性、耐リブティア性等のゴム耐久性
、耐摩耗性を高い水準で保ちつつ、同時に耐偏摩耗性を
大幅に向上させた重車両用空気入りタイヤトレッドに好
適なゴム組成物を提供しうる方法を見出すべく鋭意検討
を重ねた結果、天然ゴム、イソプレン系合成ゴム、ブタ
ジェン系合成ゴムまたはそれらの併用系から成る原料ゴ
ムに対し、特定のポリオレフィン連鎖を有するポリオレ
フィン系樹脂成分、特定のビスマレイミド化合物、特定
のカーボンブラックおよび硫黄を配合し、それらの各配
合量を所定の範囲内に特定化する組合壱を選ぶことによ
り、良路走行用の重車両用空気入りタイヤトレッド用ゴ
ム組成物としての所期の目的が達成されることを見出し
、本発明を完成するに至った。

すなわち、ポリプロピレン連鎖を主成分とする樹脂成分
を単に配合すると、耐カット性と耐偏摩耗性は向上する
が、発熱性が上がりタイヤの高速走行耐久性が低下する
という問題点が生ずる。また、ビスマレイミド化合物を
単に配合すると、耐熱性、耐熱酸化劣化性と耐偏摩耗性
は若干向上するが、耐カット性が低下するという問題点
が残る。

ところが、ポリプロピレン連鎖を有する樹脂成分とビス
マレイミド化合物とを組み合わせると、耐偏摩耗性に関
して全く予測されなかった程に大きい相乗的改良効果が
得られることが見出されたのである。この効果を生かし
て硫黄配合量およびカーボンブラックを選定することに
より所期の目的が達せられ、低発熱性、耐熱酸化劣化性
、耐カット性を保ちつつ、すなわち、タイヤの高速走行
耐久性、耐リブティア性等のトレッドゴム耐久性、耐摩
耗性を保ちつつ、耐偏摩耗性を大幅に改良することが可
能となる本発明のゴム組成物を完成させることができた
。

すなわち、本発明は、天然ゴム、イソプレン系合成ゴム
、ブタジェン系合成ゴムまたはそれらの併用系から成る
原料ゴム１００重量部に対し、窒素吸着法により測定し
た比表面積（Ｎ　ＺＳＡ値）が１１０〜１６０　ｍ”／
ｇの範囲内の補強性カーボンブラック４０〜６０重量部
と、次の一般式 ％式％） （（Ｉ）式中のＲは水素原子またはメチル基、ｍは５〜
１００の整数を示す。） で表される構造で結合された５−メチル−１，４−ヘキ
サジエン単量体単位とプロピレンおよびエチレンより成
る群の中から選ばれた少なくとも１種のモノオレフィン
単量体単位とを主成分とするポリオレフィン系樹脂１〜
１５重量部と、次の一般式 （（■）式中のＺは炭素原子数２〜１０個のアルキレン
基、フェニレン基、アルキル−フェニレン基またはそれ
らの２種以上が組み合わされた炭素原子数２〜１０個の
二価の基を示す。）で表されるビスマレイミド化合物０
．５〜３重量部と、硫黄０．４〜２重量部とを配合した
ことを特徴とする良路走行用重車両空気入りタイヤ用ト
レッドに好適なゴム組成物に関するものである。

本発明において使用する前記原料ゴムは、硫黄加硫可能
なゴムであって、具体的には、天然ゴム、ポリイソプレ
ンゴム、ポリブタジェンゴム、スチレン−ブタジェン共
重合体ゴム、イソプレン−イソブチレン共重合体ゴムお
よびそのハロゲン化物、エチレン−プロピレン−ジエン
共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）　、ブタジェン−プロピレン
共重合体ゴム、ブタジェン−エチレン共重合体ゴム、ブ
タジェン−イソプレン共重合体ゴム並びにそれらのブレ
ンド物などである。これらのうち、天然ゴム、ポリイソ
プレンゴム、ポリブタジェンゴム、スチレン−ブタジェ
ン共重合体ゴムおよびそれらのブレンド物は、汎用性が
高いので、特に好適である。

本発明において使用する前記ポリオレフィン系樹脂は、
種々の方法で製造しうるが、例えば、５−メチル−１，
４−へキサンエンと、プロピレンおよび／またはエチレ
ンと、任意に少量の他の不飽和単量体とを適当な単這体
比で供給し、既知の適当なオレフィン重合触媒の存在下
に共重合させることにより得られる共重合体としで製造
することができる。

本発明のポリオレフィン系樹脂として、具体的には、三
菱油化株式会社製の市販品ＲＯＰ３ＤおよびＲＯＰ３２
１）　（いずれも商品名）等があげられる。これらの樹
脂の共重合体は、次の特性を有する。

本発明において使用するビスマレイミド化合物として、
具体的には、前記一般式（ＩＩ）においてＺがフェニレ
ン、トリレン、キシリレン、エチルフェニレン、エチル
メチルフェニレン、イソプロピルフェニレン、イソブチ
ルフェニレン、イソプロピルメチルフェニレン、ジエチ
ルフェニレン、ｎ−プロピルフェニレン、ｎ−ブチルフ
ェニレン、ｔｅｒｔ−ブチルフェニレン、エチレン、プ
ロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、
アミジノ、イソブチレン、ヘキサメチレン、ペンクメチ
レン、オクタメチレン、ノナメチレン、デカメチレン等
の基である化合物があげられる。

本発明において使用するカーボンブラックは、窒素吸着
法により測定した比表面積（Ｎ！Ｓ＾値）が１１０　＝
１６０　ｍ”／ｇの範囲内の補強性カーボンブラックで
あり、具体的には、次表に示すカーボンブラック等があ
げられる。

なお、本発明のゴム組成物中には、前記の原料ゴム、ポ
リオレフィン系樹脂成分、ビスマレイミド化合物、補強
性カーボンブラックおよび硫黄以外に目的に応じて各種
配合剤が含有されていても良い。これらの各種配合剤と
しては、シリカ、炭酸カルシウム等の他種類の補強剤や
充填剤、アロマオイル等の軟化剤、加硫促進剤、加硫促
進助剤、老化防止剤等の通常ゴム工業で使用される配、
合剤を、適宜必要に応じて、通常の配合量の範囲内で配
合することができる。

（作　用） 本発明において、ゴム組成物中に含まれる前記ポリオレ
フィン系樹脂成分としては、プロピレン単量体単位が全
オレフィン単量体単位の５０モル％以上である樹脂が好
ましい。その使用■は、原料ゴム１００重量部に対して
１〜１５重量部の範囲内であるが、好ましくは３〜９重
旧・部である。１重量部未満では効果が認められず、他
方１５重量部を超えると発熱性および弾性率が大幅に増
大するので、好ましくない。

ビスマレイミド化合物としては、フェニレンビスマレイ
ミド、トリレンビスマレイミド、エチレンビスマレイミ
ド、ブチレンビスマレイミド、ヘキサメチレンビスマレ
イミドが好ましい。ビスマレイミド化合物の使用量は、
原料ゴム１００重量部に対して０．５〜３重量部であり
、０．５重量部未満では耐偏摩耗性の改良効果がほとん
どなく、他方３重量部を超えると耐カット性が低下する
ので、好ましくない。

硫黄の配合量は、原料ゴム１００重量部に対して０．４
〜２重量部であり、０．４重量部未満では加硫反応が充
分に進みにくく、他方２重量部を超えると耐熱酸化劣化
性が低下して、いずれの場合も、耐摩耗性が低下するの
で、好ましくない。

ビスマレイミド化合物対硫黄の配合比は、１〜４（重量
比）とすることが好ましく、さらに好ましくは１．５〜
３である。

カーボンブラックの使用量は、原料ゴム１００重量部に
対して４０〜６０重量部であり、４０重量部未満では補
強効果が不十分であり、６０重置部を超えると発熱性が
上がるなどの欠点が生ずる。

（実施例） 以下、本発明に従うタイヤ用ゴム組成物を実施例および
比較例により更に詳細に説明する。

実施例および比較例に示した配合で得られたゴム組成物
をトレッドとして用いて１０００Ｒ２０のトラック・バ
ス用空気入りラジアルタイヤを製作して、このタイヤを
トラックの前輪に装着し、延べ走行距離の１０％程度の
非舗装路を含むカーブの多い舗装路を８万一実車速行し
た後、これらの走行タイヤの耐摩耗性及び耐偏摩耗性を
評価した。耐摩耗性は、走行後のタイヤパターンの残溝
深さを同上、２０点で測定し、その平均値を各ゴム組成
物について指数にて表示した。指数値が大きいほど耐摩
耗性が優れていることを示す。耐偏摩耗性は、同様に走
行後のトレッド表面を目視し、周上量も摩耗程度の大き
な箇所を測定点として、表面の最大段差を偏摩耗性のメ
ジャーとして各ゴム組成物について指数にて表示した。

指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを示す
。

（２）仮主然且 高速走行耐久性のメジャーとして低発熱性を評価した。

ゴム組成物の低発熱性は、ダンロンプ式レジリエンス試
験機を用いて測定した反発弾性率（％）により評価して
指数にて表示した。指数値が大きいほど低発熱性が優れ
ていることを示す。

（３）冴笈没化笑化丘 耐リブティア性等のゴム耐久性のメジャーとして耐熱酸
化劣化性を評価した。ゴム組成物の耐熱酸化劣化性は、
ＪＩＳ−に６３０１記載の「掟進老化試験」に準拠し、
空気中で１００　’Ｃ１２４時間熱酸化劣化処理した後
、１００″Ｃでの引張試験で測定した破壊エネルギーに
より評価して指数にて表示した。指数値が大きいほど耐
熱酸化劣化性に優れていることを示す。

（４）皿庄皇 タイヤトレッド性能は、弾性率によ；て大きく左右され
る。ゴム組成物の弾性率は、ＪＩＳ−に６３０１記載の
「引張強さ・伸び」に準拠し、３００％伸長時の引張応
力として測定した弾性率により評価して指数にて表示し
た。指数値が大きいほど弾性率が高いことを示す。

−・１１１〜３、　７１１１〜６ 天然ゴム１００重量部、Ｎ２２０カーボンブラツク（＾
ＳＴＭ−Ｄ３０３７に準拠して測定したＮ２ＳＡＡｌ２
Ｏ２ｍ”／ｇのもの）５０重置部、ステアリン酸２重量
部、Ｎ　−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ′−フェニ
ル−ｐ−フェニレンジアミン１ｆｆｉｉｔ部、亜鉛華４
重量部、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾール
スルフェンアミド０．９重量部に、下記の第１表に示す
配合剤を組み合わせてバンバリーミキサ−により混練す
ることにより各種ゴム組成物を調製した。

なお、三菱油化株式会社製のＲＯＰ３Ｄ　　（商品名）
を本発明のオレフィン系樹脂として使用した。

得られたゴム組成物についてタイヤで耐摩耗性と耐偏摩
耗性を、スラブシートで弾性率、低発熱性及び耐熱酸化
劣化性を評価した。得られた結果を第１表に併記する。

なお、第１表中の配合剤等の略号は次の内容を示すもの
とする。

ｐｈｒ　：ゴム１００重量部に対する重量部Ｓ　　：硫
黄 ＰＢＭ　：Ｎ、Ｎ’　−ｍ−フェニレンビスマレイミド ＨＢＭ　：Ｎ、Ｎ’−ヘキサメチレンビスマレイミド ＴＢＭ　　：Ｎ、Ｎ’　−）リレンビスマレイミドＰＰ
：三菱油化株式会社製ｒＲＯＰ３Ｄ　Ｊプロピレン樹脂 Ｏｉｌ　　：アロマチックオイル ４　　　ｆ−７〜８ スチレン−ブタジェンゴム（日本合成ゴム株式会社製の
５ＢＲ１５００（商品名））４５重量部、天然５ゴム５
５重量部、Ｎ２２０カーボンブラツク（Ｎ２２ＳＡＡｌ
２Ｏ２ｍ”／ｇ　）　５０重量部、ステアリン酸２重量
部、Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）・−Ｎ’　−フェ
ニル−Ｐ−フェニレンジアミン１重量部、亜鉛華４車量
部、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾールスル
フェンアミド１．２重量部に下記の第２表に示す配合剤
を組み合わせてバンバリーミキサ−により混練すること
により各種ゴム組成物を調製した。

得られたゴム組成物について評価した結果を第２表に示
す。

第２表 上記の第１表および第２表から明らかなように、本発明
のゴム組成物は、高速走行耐久性（低発熱性）、耐リブ
ティア性等のゴム耐久性（耐熱酸化劣化性）を確保しつ
つ、耐摩耗性、特に耐偏摩耗性が改良されている。

（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明のゴム組成物は、良路走行用
のバス・トラック等の重車両用空気入りタイヤトレッド
の耐摩耗性、特に耐偏摩耗性の改良に好適に用いられる
が、他種類の空気入りタイヤのトレッド、さらには耐摩
耗性を必要とする工業用品等にも適用することができる
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、天然ゴム、イソプレン系合成ゴム、ブタジエン系合
   成ゴムまたはそれらの併用系から成る原料ゴム１００重
   量部に対し、窒素吸着法により測定した比表面積（Ｎ＿
   ２ＳＡ値）が１１０〜１６０ｍ＾２／ｇの範囲内の補強
   性カーボンブラック４０〜６０重量部と、次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （（ I ）式中のＲは水素原子またはメチル基、ｍは５
   〜１００の整数を示す。） で表される構造で結合された５−メチル−１，４−ヘキ
   サジエン単量体単位とプロピレンおよびエチレンより成
   る群の中から選ばれた少なくとも１種のモノオレフィン
   単量体単位とを主成分とするポリオレフィン系樹脂１〜
   １５重量部と、次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （（II）式中のＺは炭素原子数２〜１０個のアルキレン
   基、フェニレン基、アルキル−フェニレン基またはそれ
   らの２種以上が組み合わされた炭素原子数２〜１０個の
   二価の基を示す。）で表されるビスマレイミド化合物０
   ．５〜３重量部と、硫黄０．４〜２重量部とを配合した
   ことを特徴とするゴム組成物。