JPS6072940A - 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】 本発明はゴム組成物に関し、更に詳しくは補強性カーボ
ンブラックと熱可塑性弾性体とを充填剤として併用する
ことにより、他の諸特性を損わずに耐カット性を向上さ
せたゴム組成物、特に悪路用大型タイヤのトレッドおよ
びサイドウオール用ゴム組成物に関する。

悪路用タイヤに用いられるゴム材料は傷を受けにくい、
すなわち耐カット性の良好なことが重要な課題である。

一般のゴム組成物、たとえば天然ゴム、もしくは天然ゴ
ムを主体とするブレンドかｅ７＋＋コＬＬＩ＋＋、Ｉ−
＄−ＰＩ−Ｍｕ→ｈ−１１ＬＪ−噛・＃ｒ４ｍｌ−−，
うｒ４４ｐｊ、ｌ−は、その硬度を高めるのが最も効果
的であることが知られている。このための最も容易かつ
一般的な方法は、補強性カーボンブラックの配合量を増
すことである。しかしながらこの方ン去によれば、耐カ
ット性は向上するものの、加工上難点があるばかりでな
くタイヤ走行時の発熱が高くなるという問題がある。

耐カット性を向上させる他のｈ法としてスヂレンーブタ
ジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を多値に配合する方法も
あるが、天然ゴム主体のゴム組成・　物に比べ破断強度
、特に高温時の破断強度が低下するいう欠点があり、長
距頗、高速度走行づる運搬車両用タイヤｊ・レッド用に
用いると充分な耐久性は発揮出来ない。

また、従来よりゴム組成物に熱硬化性樹脂等を併用して
配合することが行なわれているが、溶解パラメーター（
ＳＰ値）が大きく離れた異成分であるため、分子状分散
は望めず混合分散性等に問題があり、また異物として逆
に働く欠点を有していた。

本発明は発熱性および加工性等の諸特性を損うことなく
、優れた耐カット性を有するゴム組成物を提供すること
を目的とし、特に悪路用タイヤのトレッド部およびサイ
ドウオール部に利用される。

本発明者等は上記目的に従い鋭意な［究の結果、天然ゴ
ム、ジエン系合成ゴムあるいはそれらの混合物に補強性
充填剤としてカーボンブラックと熱可塑性弾性体を特定
範囲配合して得られるゴム組成物が上記目的を満足させ
ることを見い出し本発明に到達した。

すなわち本発明は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、
軟化点７０〜１８０℃の熱可塑性弾性体を１〜２０重量
部と、カーボンブラック３０〜８０重量部とを配合する
ことを特徴とするゴム組成物にある。

本発明の原料ゴムであるジエン系ゴムとして番よ、天然
ゴム（ＮＲ）やポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン
−ブタジェン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジェン
ゴム（ＢＲ）等のジエン系合成ゴムが単独またはブレン
ドして用いられる。

本発明に使用する熱可塑性弾性体は、軟化温度１ｆｉ７
０〜１８０℃の範囲にあることが必要で、その配合（６
）はゴム１１００ｆｆ１部に対して　１〜２０重量部で
ある。軟化点７０℃が未満では、製品、とくにタイヤの
使用温度で軟化してしまい、１８０℃を越えるものは、
加工時にゴム成分が熱劣化を起すと共に破断物性が低下
するため、それぞれ好ましくない。

本発明でいうこの熱可塑弾性体とは、エステル系弾性体
、アイオノマー系弾性体、アミド系弾性体、Ａレフイン
系弾性体等、その分子鎖内に、一定長さを持った硬い部
分（ハードセグメント〉と一定長さを持った柔らかい部
分〈ラフ１−セグメント〉の異質のブロックが二次元的
に繰り返し繋がっているものを意味する。すなわち、分
子拘束成分（ハードセグメント）が岩石等による分子鎖
切断に対づる障壁となり、その伝播をくい止める役割を
果すと共に、二次元的に繰り返し繋がっているエントロ
ピー弾性部（ンフトセグメント）が変形等に対してマト
リックスゴムとの間の応力集中を緩和する効果を有する
ものである。なＪ３、上記に例示した熱可塑性弾性体に
加えて、ダイナミックバル力ニゼーションとして知られ
ている混合中にゴムに溶融したプラスチックスを架橋さ
せる方法によって作るゴム−熱可塑性樹脂、例えばポリ
プロピレン、ポリエチレン等の結晶性樹脂とゴムとのブ
レンド物も本発明でいう熱可塑性弾性体に含まれる。

本発明に使用するカーボンブラックは通常の補強性カー
ボンブラックでよく、例えばＳＡＦ、ｌ５ＡＦ１＋ＡＦ
、ＳＲＦ、ＣＩＰＩ：等の各タイプで、その配合量はゴ
ム１００重量部に対して３０〜８０重量部、好ましくは
３５〜７０重量部である。カーボンブラックの配合量が
３０重組部未満では充分な硬度が得られず、また８０＠
量部を越えると加工性が悪くなり、また発熱が増大して
それぞれ好ましくない。

本発明のゴム組成物にあっては上記配合剤に加えて、酸
化亜鉛、ステアリン酸、ワックス、老化防止剤、プロセ
ス油、加硫促進剤およびイオウ等のゴム配合に通常用い
られる配合剤が適宜適量配合される。

以下、本発明を実施例および比較例に基づき具体的に説
明する。なお、第１表Ｊ３よび第３表に示す配合値はす
べて重量部である。

実施例１〜２Ｌ１３よび　較例１〜５ 第１表に示す配合に基づき、原料ゴムおよび各種配合剤
を加えてゴム組成物を調製した。この鯨合に用いた熱可
塑性弾性体または弾性体の特性等を第２表に示す。

このゴム組成物を１４８℃、３０分加ＶＩシて得られた
加硫ゴムの衝撃カット値を測定した。衝撃カット値は落
下式！Ｆｉ撃カット試験機を用い、高さ１５ｃｍから重
さ２Ｋｙの円錐状の針をサンプル上に落下させ生じたキ
ズの深さを比較例１の値を１００どした指数で表示した
。この指数が小さいほど耐カット性が良好なことを示１
゜結果を第１表に示す。

第　１　表 ＊２二Ｎ−シクロへキシル−２−ベンゾチアゾリル−ス
ルフェンアミド。

第１表において、比較例１は充填剤としてカーボンブラ
ックのみを配合した基本配合のゴム組成物であり、これ
に対して実施例１〜５および比較例２は比較例１のゴム
配合に各種熱可塑性弾性体Ａ〜Ｅおよび弾性体Ｆをそれ
ｆれ２重り部配合したものである。

本願発明で使用するソフトセグメントとハードセグメン
トの二相構造をもつ熱可塑性弾性体Ａ〜Ｅを配合したし
た実施例１〜５は、比較例１と比較して耐カット性の向
上が認められる。一方、熱可塑性弾性体の成分が実施例
２の熱可塑性弾性体Ｂに近い成分を有すると考えられる
が、ハードセグメントを有さない弾性体Ｆを配合した比
較例２は、比較例１に比較して耐カット性が低下する。

施例６〜１１および比較　３ 第３表に示す基本配合に基づき熱可塑性弾性体の種類お
よび量を変えてゴム組成物を実施例１と同様に調製した
。

このゴム組成物を実施例１と同様に１４８℃、３０分、
加硫して得られた加硫ゴムの加硫特性を比較例１の加硫
特性と共に第４表に示１゜なお、加硫ゴム特性の試験は
以下の方法に拠った。すなわち、破断物性（引張り強さ
、破断伸び）はＪ　ＩＳ３号ダンベル試利舎利いＵＪＩ
Ｓ　Ｋ６３０１に準拠して測定、硬度はＪＩＳ　Ａで測
定、引裂力はＪＩＳＢ型で測定した。

また、％撃カット値は前記の実施例１ど同様な方法で測
定し、比較例１を１００とした指数表示で示した。

動的粘弾性は初期歪１０％、動的歪±２％、周波数２０
Ｈｚ、温度２５℃で測定を行った。なお、Ｅ　’ｒｒは
損失弾性率、Ｅ８は複素弾性率を各々示づ。

第３表 第３表の配合および第４表の特性から明′らかなように
、比較例１に対してソフトセグメントと八−ドセグメン
トを有プる熱可塑性弾性体Ａ、Ｂを変量して配合した実
施例６〜１０は、熱可塑性弾性体の添加によって破断物
性が大幅に低下することもなく、硬度の確実な上昇と衝
撃カット試験機による耐カット性の向上が認められる。

また、低荷重条件下でのトレッドゴムの発熱の尺度とも
言うべき動的コンプライアンス（Ｅ″／Ｅ”）’）も確
実に小さくなっており、発熱性においても有利であるこ
とが判る。また実施例１１は、混合中にゴムに溶融した
樹脂を架橋させて作ったゴム−オレフィン系熱可塑性弾
性体Ｅを使用したもので、他の熱可塑性弾性体Ａ−Ｄと
同様、耐カット性の向上が認められる。一方、比較例３
は上記実施例と異なり、分子鎖中にハードセグメントを
有さない弾性体Ｆを用いたもので、硬度の低下、動的コ
ンプライアンスの増加および耐カット性の低下が顕著で
あることが判る。

１２〜１４おＪ：び　４〜５ 実施例７．９．１１および比較例１．３のゴム組成物を
用いて、トレッドを３分割し、比較例１一実施例７−実
施例９、比較例１−比較例３一実施例１１の各ゴム組成
物の組合わせで２種類の１ｏｏｏ−２０１４ＰＲラグタ
イプタイヤをそれぞれ４本を作り、悪路での耐カット性
の評価に使用した。

耐カット性の評価は、１０トン積みダンプカーの後輪に
装着し舗装率Ｏ％の砕石現場の悪路を１０．５００に一
走行させた後の、長さ６０　Ｃｍあたりの長さ５■以上
のカット傷を数え、比較例４の個数を１００とした指数
表示を１ｊっだ。結束を第５表に示す。

第５表 ［１１ｍ　− 一四ゴに …７ ト指。

実施例１２〜１４の結果が示すように、大幅な耐カット
性の向上がソフトセグメントとハードセグメントよりな
る熱可塑性弾性体を用いたタイヤに認められたが、一方
比較例５から判るようにそのような二層構造を有しない
（ソフトセグメン］・だけの）弾性体を使用したタイヤ
は逆に耐カット性の低下が認められた。

以上説明したように、ジエン系ゴムに補強性カーボンブ
ラックと軟化点が７０〜１８０℃の熱可塑性弾性体を特
定饅配合する本発明のゴム組成物は、耐カット性に優れ
、しかも発熱性、加工性等の諸特性も兼備していること
から、大型タイヤのトレッド部やサイドウオール部を始
めとして、その他、耐カット性を要求されるコンベアベ
ルト、ホース、防舷材、ゴム板などにも利用出来る。

特許出願人　横浜ゴム株式会社 代理人　弁理士　伊東辰雄 代理人　弁理士　伊東哲也

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ジエン系ゴム１００重量部に対し、軟化点７０〜１
   ８０℃の熱可塑性弾性体を１〜２０１　ｍ部と、カーボ
   ンブラック３０〜８０重量部とを配合づることを特徴と
   するゴム組成物。