JPH11227409A - 空気入りタイヤ - Google Patents
空気入りタイヤInfo
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- JPH11227409A JPH11227409A JP10305686A JP30568698A JPH11227409A JP H11227409 A JPH11227409 A JP H11227409A JP 10305686 A JP10305686 A JP 10305686A JP 30568698 A JP30568698 A JP 30568698A JP H11227409 A JPH11227409 A JP H11227409A
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Abstract
を改良し、生産性に優れた空気入りタイヤを提供する。 【解決手段】 トレッド層からなる空気入りタイヤであ
って、該トレッド層のゴム組成物が、スチレン−ブタジ
エンゴム(SBR)、ブチルゴム(IIR)及びエチレ
ンプロピレンゴム(EPDM)からなる群より選択され
るゴムを50重量部以上含まないジエン系ゴム成分10
0重量部に対して、白色充填材を15重量部以上含有
し、かつ下記一般式(I)で表される加硫促進剤をゴム
成分100重量部に対して、0.2〜5.0重量部を含
む。 【化1】 (式中、R1 及びR2 はそれぞれ独立に、炭素数1〜1
0のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表
す。このアルキル基は直鎖状、分枝鎖状、環状のいずれ
でもよい。)
Description
ド部に用いた空気入りタイヤに関し、詳しくは空気入り
タイヤの生産性を向上する技術に関する。
請のもと自動車の燃料消費を節約するめにタイヤの転が
り抵抗を低減する研究がなされている。タイヤの転がり
抵抗はタイヤの発熱性を小さくすることにより低減する
ことができるが、これは走行中のタイヤの温度を低減す
ることにもなり、特に大型タイヤにおいてはタイヤの耐
久性を向上することにも通ずる。
ッドゴムとしてヒステリシスロス、の小さいゴム組成物
を用いれば良いことは一般的に知られている。しかしな
がらヒステリシスロスの小さいゴム組成物をトレッドゴ
ムに用いると、道路とのグリップ性能、特に湿潤路面上
でのグリップ性能が低下する傾向にあり、安全上好まし
くない。そこで低発熱性能とグリップ性能の両立が求め
られている。
カまたは水酸化アルミニウムを配合したゴム組成物をト
レッドに用いると、低発熱性能とグリップ性能を高度に
両立するタイヤが得られることが知られている。
は加硫速度が遅いことが多く加硫生産性上問題となる。
特にこれを空気入りタイヤのトレッドに用いようとする
場合、トレッド部は未加硫タイヤの部位のなかで最もゲ
ージが厚いことが多く、この部分の加硫速度によって加
硫生産性が決定される場合が多いため、加硫生産性が犠
牲になることがあった。また、トレッドの内部まで充分
に加硫しようとすると熱伝導性の悪さのためトレッドの
表面は過加硫(オ−バ−キュア)の状態となり物性が低
下するといった問題があった。
要な大型タイヤでは天然ゴムやブタジエンゴムが主体の
配合が多く用いられるが、これらの配合は過加硫時の物
性低下が大きく、低発熱性で、加硫速度が速く、過加硫
時の物性低下が少ないタイヤトレッドゴムが求められて
いた。
てきたが、ゴム用の配合剤に関してはシリカとチオホス
ホリル化合物の併用によるゴム組成物の物性向上につい
て、ラバーケミストリー アンド テクノロジー 67
巻 672−686ペ−ジに記載があるがこれは本発明
で使用する特定の金属塩についての記述もなく、タイヤ
への適用に関する記述もなく、上記のような低発熱性、
高グリップ性能、高生産性等のタイヤの要求特性に対し
て、検討もなく、教唆もない。
はブチルゴム用の加硫剤の組み合わせとしてジチオリン
酸亜鉛とチウラム化合物の併用が記載されているが、こ
れは天然ゴムやブタジエンゴムが主体ではなく、本発明
で必須である白色充填材の記述もない。
ジチオリン酸亜鉛と白色充填材の併用により変色性を改
良する記載があるが、上記のようなタイヤの各種要求特
性に関する検討も、示唆もない。
ゴム成分、特定のジラジカルジチオホスフェート、公知
の加硫促進剤及び硫黄からなるゴム混合物を加硫する方
法が開示されている。得られた加硫物は熱老化防止性に
優れていると記載されている。しかし、このゴム混合物
にはシリカのような白色充填材を実質的に含んでいない
し、またこのゴム組成物を用いたタイヤの検討もなされ
ていないし、上記のようなタイヤの要求特性に関する記
載もなく、これらのことについて教唆もない。
に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、低発熱性能
と耐久性及びグリップ性能を高度に両立し、かつ生産性
の良い空気入りタイヤを提供することにある。
ゴムに配合されるポリマーや各種配合剤に着目し、鋭意
検討の結果、下記の手段によって、課題が解決できるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
は、トレッド層を有する空気入りタイヤであって、該ト
レッド層のゴム組成物が、スチレン−ブタジエンゴム
(SBR)、ブチルゴム(IIR)及びエチレンプロピ
レンゴム(EPDM)からなる群より選択されるゴムを
50重量部以上含まないジエン系ゴム成分100重量部
に対して、白色充填材を15重量部以上含有し、かつ下
記一般式(I)で表される加硫促進剤をゴム成分100
重量部に対して、0.2〜5.0重量部を含むことから
なることを特徴とする。
0のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表
す。このアルキル基は直鎖状、分枝鎖状、環状のいずれ
でもよい。) (2)前記(1)項において、前記ジエン系ゴム成分1
00重量部中の天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(I
R)及びブタジエンゴム(BR)の合計量は50重量部
以上であることが好ましい。 (3)前記(1)項において、前記一般式(I)で表さ
れる加硫促進剤は下記式(II)で表される加硫促進剤で
あることが好ましい。
充填材はシリカ又は水酸化アルミニウムであることが好
ましい。 (5)前記(1)項において、前記白色充填材の含有量
はゴム成分100重量部に対して、15〜85重量部で
あることが好ましい。 (6)前記(4)項において、シランカップリング剤は
シリカ配合量に対して、1〜15重量%含まれることが
好ましい。 (7)前記(1)項において、前記ゴム組成物が、前記
一般式(I)で表される加硫促進剤をゴム成分100重
量部に対して、0.2〜2.0重量部を含むことが好ま
しい。 (8)前記(1)項において、前記ゴム組成物は前記一
般式(I)で表される加硫促進剤及びベンゾチアゾール
単位を含む加硫促進剤を含有し、該ゴム組成物に含まれ
るベンゾチアゾール単位のモル量が一般式(I)で表さ
れる加硫促進剤のモル量の1/2以上であることが好ま
しい。 (9)前記(8)項において、前記ベンゾチアゾール単
位を含有する加硫促進剤がメルカプトベンゾチアゾー
ル、ジベンゾチアゾリルジスルフィド、ベンゾチアゾリ
ルスルフェンアミド及びベンゾチアゾリルスルフェンイ
ミドからなる群より選択される少なくとも1つの化合物
であることが好ましい。 (10)前記(8)項において、前記ベンゾチアゾール
単位を含有する加硫促進剤がアルキル化メルカプトベン
ゾチアゾール、ビス(アルキル化ベンゾチアゾリル)ジ
スルフィド、アルキル化ベンゾチアゾリルスルフェンア
ミド及びアルキル化ベンゾチアゾリルスルフェンイミド
からなる群より選択される少なくとも1つの化合物であ
ることが好ましい。
ド層のゴム組成物に用いられるジエン系ゴム成分として
は天然ゴム(NR)、合成ゴム、例えばスチレン−ブタ
エンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジ
エンゴム(BR)、ブチルゴム(ハロゲン化ブチルゴム
を含む)(IIR)、エチレン−プロピレンゴム(EP
DM)等を挙げることができるが、SBR、IIR及び
/又はEPDMをジエン系ゴム成分100重量部中に5
0重量部以上含まないことが本発明では必要である。ゴ
ム成分は単独で使用してもよいし二種以上のブレンドで
使用してもよい。SBR、IIR及び/又はEPDMを
50重量部以上含むと、低発熱性能が大きく損なわれる
ため好ましくない。また、低発熱性及び耐久性の観点か
ら、ゴム成分100重量部中のNR、IR及びBRの合
計量が50重量部以上であることが好ましい。
層のゴム組成物は前記一般式(I)で表される加硫促進
剤をゴム成分100重量部に対して、0.2〜5.0重
量部、好ましくは0.2〜2.0重量部含むことが必要
である。0.2重量部未満では加硫速度向上効果が低
く、5.0重量部を越えて配合しても、効果のさらなる
向上は認められず、経済的な観点からもこれ以上の増量
は効果的ではない。
式(I)で表されるジチオリン酸亜鉛塩のR1 及びR2
はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基又は炭
素数6〜10のアリール基であり、このアルキル基は直
鎖状、分枝鎖状、環状のいずれでもよい。中でも、R1
及びR2 は前記式(II)に示すような、炭素数3〜4
のアルキル基が好ましい。炭素数が2以下のアルキル基
を有するジチオリン酸亜鉛塩はゴムへの溶解性が低下す
る傾向があり、炭素数が5以上では効果のさらなる向上
が得られず、経済的な観点からもこれ以上の増量は必ず
しも効果的ではない。
O’−ジプロピルジチオリン酸亜鉛、O,O’−ジイソ
プロピルジチオリン酸亜鉛、O,O’−ジ−n−ブチル
ジチオリン酸亜鉛、O,O’−ジ−sec−ブチルジチ
オリン酸亜鉛、O,O’−ジ−t−ブチルジチオリン酸
亜鉛、O,O’−ジフェニルジチオリン酸亜鉛、O,
O’−ジシクロヘキシルジチオリン酸亜鉛等が挙げられ
る。中でも、O,O’−ジイソプロピルジチオリン酸亜
鉛、O,O’−ジ−n−ブチルジチオリン酸亜鉛が好ま
しい。これらの加硫促進剤は単独で、又は2種以上の混
合物で用いることができる。
られるゴム組成物には白色充填材が必須である。
アルミニウム、クレ−、タルク、炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム等が挙げられるが、低発熱性能とグリップ
性能を高度に両立するものとしてはシリカ及び水酸化ア
ルミニウムが挙げられる。
対して15重量部以上配合することが必要であり、15
〜85重量部の範囲が好ましい。15重量部未満では低
発熱性能とグリップ性能の向上効果が十分でなく、85
重量部を超えて配合するとゴムの粘度が高くなりすぎ作
業性が悪化するため好ましくない。また白色充填材は単
独で、又は2種以上の混合物で用いることができる。
ことができるが、低発熱性能とグリップ性能を高度に両
立するためには白色充填材の含有量が、全充填材中の4
0重量%以上であることが好ましい。
られるゴム組成物として、前記必須成分と共に通常使用
される、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、WA
X、シランカップリング剤、加硫剤等の成分を本発明の
効果を損なわない範囲において適宜配合することができ
る。
カが用いられる場合、シランカップリング剤を使用する
ことが好ましい。
(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィ
ド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスル
フィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テト
ラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)
テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルトリメトキ
シシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラ
ン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メ
ルカプトエチルトリエトキシシラン、3−ニトロプロピ
ルトリメトキシシラン、3−ニトロプロピルトリエトキ
シシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3
−クロロプロピルトリエトキシシラン、2−クロロエチ
ルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエトキシ
シラン、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジ
メチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエ
トキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモ
イルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル
−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィ
ド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾール
テトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベ
ンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリエトキシシ
リルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリ
メトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィ
ド、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェ
ニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β
−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン等が挙げられ、中でもビス(3−トリエトキシシ
リルプロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエト
キシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシランなどが好ましい。
プロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピル
ジメトキシメチルシラン、3−ニトロプロピルジメトキ
シメチルシラン、3−クロロプロピルジメトキシメチル
シラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジ
メチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチ
ルシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド等
も挙げることができる。
対し、1〜15重量%が好ましく用いられ、さらに好ま
しくは5〜12重量%である。シランカップリング剤の
配合量が1重量%未満ではカップリング効果が小さく、
15重量%を越えるとゲル化を引き起こし好ましくな
い。
が挙げられ、この使用量は、ゴム成分100重量部に対
して硫黄分として0.5〜5.0重量部、好ましくは
0.5〜2重量部である。0.5重量部未満では加硫ゴ
ムの破壊強度、耐摩耗性が低下し、5.0重量部を越え
るとゴム弾性が損なわれる。
ム組成物には加硫促進剤として前記一般式(I)で表さ
れる加硫促進剤の他にベンゾチアゾール単位を含む加硫
促進剤を含有し、前記ゴム組成物に含まれるベンゾチア
ゾール単位のモル量が一般式(I)で表される加硫促進
剤のモル量の1/2以上であることが好ましい。
促進剤としては好ましくはメルカプトベンゾチアゾー
ル、アルキル化メルカプトベンゾチアゾール類、ジベン
ゾチアゾリルジスルフィド、ビスアルキル化ベンゾチア
ゾリルジスルフィド類、ベンゾチアゾリルスルフェンア
ミド類、アルキル化ベンゾチアゾリルスルフェンアミド
類、ベンゾチアゾリルスルフェンイミド類、アルキル化
ベンゾチアゾリルスルフェンイミド類、好ましくはアル
キル化ベンゾチアゾリルスルフェンアミド類及び/又は
アルキル化ベンゾチアゾリルスルフェンイミド類を挙げ
る事が出来る。
チアゾール、4−メチルメルカプトベンゾチアゾール、
4−エチルメルカプトベンゾチアゾール、2,2’−ジ
チオビスメルカプトベンゾチアゾール、2,2’−ジチ
オビス(4−メチルメルカプトベンゾチアゾール)、
2,2’−ジチオビス(4−エチルメルカプトベンゾチ
アゾール)、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾ
リルスルフェンアミド、N−tert−ブチル−2−
(4−メチルベンゾチアゾリルスルフェンアミド)、N
−tert−ブチル−2−(4−エチルベンゾチアゾリ
ルスルフェンアミド)、N−シクロヘキシル−2−ベン
ゾチアゾリルスルフェンアミド、N−シクロヘキシル−
2−(4−メチルベンゾチアゾリルスルフェンアミ
ド)、N−シクロヘキシル−2−(4−エチルベンゾチ
アゾリルスルフェンアミド)、N−tert−ブチル−
2−ベンゾチアゾリルスルフェンイミド、N−tert
−ブチル−2−(4−メチルベンゾチアゾリルスルフェ
ンイミド)、N−tert−ブチル−2−(4−エチル
ベンゾチアゾリルスルフェンイミド)、N−シクロヘキ
シル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンイミド、N−シ
クロヘキシル−2−(4−メチルベンゾチアゾリルスル
フェンイミド)、N−シクロヘキシル−2−(4−エチ
ルベンゾチアゾリルスルフェンイミド)を挙げることが
出来る。中でも、N−tert−ブチル−2−ベンゾチ
アゾリルスルフェンアミド、N−シクロヘキシル−2−
ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−tert−ブ
チル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンイミド、N−シ
クロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンイミド
等が好ましい。
式(I)で表される加硫促進剤の含有モル量の1/2未
満になると加硫速度の向上効果が小さく、長時間加硫せ
ざるを得ない為、生産性の向上効果が低下する。。
進剤とベンゾチアゾール系の促進剤の併用についてはラ
バー ケミストリー アンド テクノロジー 62巻
569−584頁に記載があるが、この文献の記載によ
れば最適加硫時間(Optimum cure tim
e)は併用する事によりむしろ伸びる方向であり、後述
する実施例よりわかる様に本発明とは逆となっている。
この文献の場合にはジチオリン酸が本発明で使用する亜
鉛塩ではない事、によって本発明とは逆に加硫が長くな
っているものと考えられる。
ル、インターナルミキサー、バンバリーミキサー等の混
練機を用いて混練りすることによって得られ、成形加工
後、加硫を行い、タイヤトレッドに使用される。
に説明するが、本発明の主旨を越えない限り、本実施例
に限定されるものではない。
0を用いて測定した。
準拠しt’90を160℃で測定した。値は比較例1の
値を100として指数表示した。値が小さい程、加硫速
度が早く生産性が良いことを示す。
後のトルク値を測定し、下記式に従って、その比をパー
セント表示した。数字が100に近い程、過加硫に対し
て物性の変化が小さいことを示し良好である。
発弾性を評価した。値は比較例1の値を100として指
数表示した。値が大きい程、ゴムに加えられたエネルギ
−を熱に変えにくいため良好である。
す配合処方に従って、混練配合を行い、ゴム組成物を得
た。この各ゴム組成物の加硫速度、耐過加硫性能及び低
発熱性能を測定した。結果を表1に示す。
と加硫促進剤を使用することにより、加硫速度が速く、
耐過加硫性能が高く、更に低発熱性能のゴム組成物が得
られるため性能の良いタイヤを生産性よく製造すること
が可能となる。
の6種のゴム組成物をトレッドに配設した乗用車用空気
入りラジアルタイヤ(サイズ195/60R15)及び
トラック・バス用の重荷重用空気入りラジアルタイヤ
(サイズ1000R20)を試作したところ、実施例タ
イヤは比較例タイヤと比べ、いずれも加硫時間が短縮さ
れ、転がり抵抗も小さかった。実施例1及び3のタイヤ
は加硫時間短縮、転がり抵抗のいずれも飛躍的に改良さ
れた。
となく、低発熱性能を改良した空気入りタイヤの生産性
を改善できた。
Claims (10)
- 【請求項1】 トレッド層を有する空気入りタイヤであ
って、 該トレッド層のゴム組成物が、スチレン−ブタジエンゴ
ム(SBR)、ブチルゴム(IIR)及びエチレンプロ
ピレンゴム(EPDM)からなる群より選択されるゴム
を50重量部以上含まないジエン系ゴム成分100重量
部に対して、 白色充填材を15重量部以上含有し、 かつ下記一般式(I)で表される加硫促進剤をゴム成分
100重量部に対して、0.2〜5.0重量部を含むこ
とからなることを特徴とする空気入りタイヤ。 【化1】 (式中、R1 及びR2 はそれぞれ独立に、炭素数1〜1
0のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表
す。このアルキル基は直鎖状、分枝鎖状、環状のいずれ
でもよい。) - 【請求項2】 前記ジエン系ゴム成分100重量部中の
天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)及びブタジ
エンゴム(BR)の合計量が50重量部以上であること
を特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項3】 前記一般式(I)で表される加硫促進剤
が下記式(II)で表される加硫促進剤であることを特徴
とする請求項1記載の空気入りタイヤ。 【化2】 - 【請求項4】 前記ゴム組成物中の白色充填材がシリカ
又は水酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項
1記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項5】 前記白色充填材の含有量がゴム成分10
0重量部に対して、15〜85重量部であることを特徴
とする請求項1記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項6】 シランカップリング剤がシリカ配合量に
対して、1〜15重量%含まれることを特徴とする請求
項4記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項7】 前記ゴム組成物が、前記一般式(I)で
表される加硫促進剤をゴム成分100重量部に対して、
0.2〜2.0重量部を含むことを特徴とする請求項1
記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項8】 前記ゴム組成物が前記一般式(I)で表
される加硫促進剤及びベンゾチアゾール単位を含む加硫
促進剤を含有し、該ゴム組成物に含まれるベンゾチアゾ
ール単位のモル量が一般式(I)で表される加硫促進剤
のモル量の1/2以上であることを特徴とする請求項1
記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項9】 前記ベンゾチアゾール単位を含有する加
硫促進剤がメルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチア
ゾリルジスルフィド、ベンゾチアゾリルスルフェンアミ
ド及びベンゾチアゾリルスルフェンイミドからなる群よ
り選択される少なくとも1つの化合物であることを特徴
とする請求項8記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項10】 前記ベンゾチアゾール単位を含有する
加硫促進剤がアルキル化メルカプトベンゾチアゾール、
ビス(アルキル化ベンゾチアゾリル)ジスルフィド、ア
ルキル化ベンゾチアゾリルスルフェンアミド及びアルキ
ル化ベンゾチアゾリルスルフェンイミドからなる群より
選択される少なくとも1つの化合物であることを特徴と
する請求項8記載の空気入りタイヤ。
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