JPH05262916A - ゴム組成物及びこれを使用したタイヤ - Google Patents
ゴム組成物及びこれを使用したタイヤInfo
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- JPH05262916A JPH05262916A JP4065273A JP6527392A JPH05262916A JP H05262916 A JPH05262916 A JP H05262916A JP 4065273 A JP4065273 A JP 4065273A JP 6527392 A JP6527392 A JP 6527392A JP H05262916 A JPH05262916 A JP H05262916A
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Abstract
ッドに使用したタイヤの高速操縦安定性を向上させる。 【構成】 特定のチウラム化合物及び/又は特定のジチ
オカルバメート化合物を、グアニジン系加硫促進剤及び
ベンゾチアゾール系加硫促進剤と特定の配合割合にて組
み合わせて使用する。
Description
トレッドゴムに使用したタイヤに関する。
硫可能なゴム組成物の加硫性等を向上させるために、ゴ
ム組成物中に、次式
等のチウラム系化合物を配合することが知られている。
また、高速で走行することのできる乗用車等のタイヤの
トレッドゴムには、高いグリップ性(トレッドと路面と
の間の摩擦係数を大きくすること)が要求されるため、
ヒステリシスロスの大きいものを使用するのが一般的で
ある。しかし、これにより、トレッドゴムの発熱が大き
くなり、結果として、トレッドゴムの架橋が切れる等し
て、ゴム成分が分解して、気泡が発生し、スポンジ状に
なって、タイヤ破壊に至ったり、また、高温のために、
弾性率や硬度が低下して、操縦安定性が損なわれる等の
不都合があった。そこで、これらの問題点を解消するた
めに、上記TMTD(テトラメチルチウラムジスルフィ
ド)、あるいはTMTM(テトラメチルチウラムモノスルフ
ィド)等をトレッドゴムの加硫促進剤として使用するこ
とが知られている(特開昭62−48739号公報参照)。
ような従来のゴム配合物にあっては、加硫速度、加工安
定性、耐熱性、及び耐クリープ性、を共に充分な程度満
足させることはできなかった。また、従来のトレッドゴ
ムにあっては、高速操縦安定性の点において、近年の更
なる高速化(例えば、200 Km/h以上)には充分には対
応できなくなった。本発明は、上記不都合に鑑み、加硫
速度、加工安定性、耐熱性、及び耐クリープ性、を共に
充分に満足することのできるゴム組成物及びこれをトレ
ッドに用いた高速操縦安定性に優れたタイヤを提供する
ことを目的とする。
の結果、加硫促進の作用を有する特定のチウラム化合物
及び特定のジチオカルバメート化合物よりなる群から選
択される化合物と、グアニジン系加硫促進剤及びベンゾ
チアゾール系加硫促進剤とを組合わせて使用することに
より、上記目的を達成できることを見い出だした。
本発明のゴム組成物は、スチレンブチジエンゴム(以
下、SBR という)を60重量部以上含有するゴム成分100
重量部に対して、軟化剤20〜180 重量部、次式
素数7〜12、好ましくは8の直鎖または分岐鎖アルキル
基を示す)で表されるチウラム化合物、及び、次式
好ましくは8の直鎖または分岐鎖アルキル基を示し、M
は2価以上の金属であり、nはMの金属の原子価に等し
い数である)で表されるジチオカルバメート化合物より
なる群から選択された化合物のうち少なくとも1つを0.
5 〜5重量部、グアニジン系加硫促進剤0.1 〜2.5 重量
部、及び 、ベンゾチアゾール系加硫促進剤0.5 〜5重
量部を配合する。また、前記ベンゾチアゾール系加硫促
進剤と、前記チウラム化合物及び前記ジチオカルバメー
ト化合物よりなる群から選択される化合物の比が0.5 〜
1.5 であると好ましい。
れぞれ2−エチルヘキシル基であり、且つMがアンチモ
ンであり、nが3であると好ましい。更に、上記各ゴム
組成物は各種ゴム製品に使用可能であるが、特にタイヤ
のトレッドゴムに使用すると好ましく、例えば、乗用車
用、二輪車用及びレーシングカー等のタイヤが挙げられ
る。
われているミキサーやニーダーで混練りする方法にて行
うことができる。またこのとき、必要に応じてカーボン
ブラック等の充填剤、老化防止剤、樹脂、ステアリン
酸、酸化亜鉛等の加硫促進助剤、硫黄等の加硫剤、タッ
キファイヤー等の加工助剤等を配合することができる。
る際には、通常のタイヤの製造方法にて行うことができ
る。ここにおいて、ゴム成分中、SBR を60重量部以上と
したのは、これらよりなるゴム組成物を例えばタイヤの
トレッドゴムとして使用した場合に、操縦安定性をもた
せるためであり、60重量部未満であると、操縦安定性が
劣るので不都合である。
ル、スピンドルオイル、ナフテニックオイル、パラフィ
ニックオイル、植物油、サブ等が挙げられるが、軟化剤
が20重量部未満では、例えばタイヤのトレッドゴムとし
て使用したときのグリップ性に劣るため不都合であり、
軟化剤が180 重量部超過では、耐摩耗性を著しく損なう
ため不都合である。
ート化合物よりなる群から選択される化合物が0.5 重量
部未満であると、例えばタイヤのトレッドゴムとして使
用する場合に、十分な加硫密度が得られず不都合であ
り、また5重量部超過であると、それ以上加硫密度が上
がらないだけでなく、隣接するゴム組成物に移行して、
悪影響を及ぼすので不都合である。また、R1, R2, R3及
びR4の炭素数が6以下では、ゴム中での分散が悪くな
り、耐熱性等が劣り不都合であり、また、13以上では、
加硫速度が非常に遅れるため不都合である。
下では、ゴム中での分散が悪くなり、耐熱性等が劣り不
都合であり、また、13以上では、加硫速度が非常に遅れ
るため不都合であり、Mの金属としては、アンチモン、
鉄、銅、亜鉛、ニッケル、鉛、テルル等が上げられる
が、Mが1価の場合は、加硫促進効果が不充分であるた
め不都合である。
ジフェニルグアニジン(DPG) 、ジ−o−トルイルグアニ
ジン(DOTG)、o−トルイルビグアニジン(DTBG)、ジ−o
−トルイルグアニジンとジカテコールボレートの塩等が
挙げられるが、0.1 重量部未満では、加硫速度が遅く生
産性に不都合であり、2.5 重量部超過では、加工安定性
に劣り、しばしば加工工程中に焦げ(スコーチ)を起こ
すため不都合である。
ては、メルカプトベンゾチアゾール(MBT) 、ジベンゾチ
アジルジスルフィド(MBTS)、N−t−ブチル−2−ベン
ゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS)、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(CBS) 、
N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾリルスルフェ
ンアミド(MBS) 、N,N−ジシクロヘキシル−2−ベン
ゾチアゾリルスルフェンアミド(DCBS)、メルカプトベン
ゾチアゾールの亜鉛塩、2−(4−モルフォリノジチ
オ)ベンゾチアゾール、2−(2,4−ジニトロ−フェ
ニル)−メルカプトベンゾチアゾール、メルカプトベン
ゾチアゾールとシクロヘキシルアミンの塩、N,N−ジ
エチルチオカルバモイル−2−ベンゾチアゾリルスルフ
ィド等が挙げられるが、0.5 重量部未満では、充分な加
硫密度が得られず不都合であり、5重量部超過では、加
硫密度がそれ以上上がらないばかりか、タイヤトレッド
に使用したときに、隣接のゴム組成物に移行して、悪影
響を及ぼすため不都合である。
と、前記チウラム化合物及び前記ジチオカルバメート化
合物よりなる群から選択される化合物の比が0.5 未満で
は、加硫密度における相剰効果が小さくなり、望ましい
加硫密度を得るため、より多くの配合量が必要となる。
その結果、加工安定性の優位が小さくなり不都合であ
る。また、1.5 超過で、同様に、加硫密度における相剰
効果が小さくなり、望ましい加硫密度を得るため、より
多くの配合量が必要となり、また、耐熱性の優位が小さ
くなり不都合である。
る。実施例A (実施例1〜7、比較例1〜6) 表1に、ゴム組成物の配合割合、そのゴム組成物の物性
等、及びそのゴム組成物をトレッドゴムに使用したタイ
ヤの特性を示す。実施例Aは、チウラム化合物として、
TEHT、TOTD及びTMTD(本発明の範囲外)を用い、ジチオ
カルバメート化合物として、EH−Sb及びEH−Znを用い、
グアニジン系加硫促進剤として、DPG を用い、ベンゾチ
アゾール系加硫促進剤として、TBBSを用いた。
S)とチウラム化合物及び/又はジチオカルバメート化合
物の比(TBBS /(チウラム化合物及び/又はジチオカル
バメート化合物))を一定(1) にし、チウラム化合物、ジ
チオカルバメート化合物、グアニジン系加硫促進剤、及
びベンゾチアゾール系加硫促進剤の配合割合を変え、こ
れに伴って軟化剤の配合割合を変えた。これは、ゴムの
耐熱性、耐クリープ性を、弾性率に左右されずに正しく
評価するためである。
カルバメート化合物よりなる群から選択される化合物、
グアニジン系加硫促進剤、及びベンゾチアゾール系加硫
促進剤を組み合せて使用することにより所期の効果を達
成するものであるため、比較例1〜3、5及び6におい
て、いずれかの成分を欠く配合とし、また、比較例4に
おいて、チウラム化合物として本発明の範囲外のTMTDを
使用した場合を示し、各実施例との比較を行った。尚、
比較例4のTMTDは実施例1のTEHTと同モル数の配合量と
した。
を用い、155 ℃で測定した。表1中T90は最大トルク値
の90%を得るのに要する時間(単位:分)を示し、この
数値が小さい方が加硫速度が速く、好ましいことを示
す。 加工安定性 島津製作所製ムーニー粘度計を用い、130 ℃で測定し
た。試験法は、JIS K6300に準拠して行い、T5(単
位:分)を求めた。この数値が大きい方が、加工安定性
に優れ、好ましいことを示す。 耐熱性 グッドリッチ式フレクソメーターを用い、ASTM-D-623-5
8 の方法に準拠し行い、試料がブローアウト(ゴム成分
が分解して、発泡し、スポンジ状になった状態をいう)
したときの温度(単位:℃)(ブローアウトポイント)
を測定した。この数値が大きい方が耐熱性に優れ、好ま
しいことを示す。尚、測定条件は、槽内温度120 ℃、振
動数1800rpm 、荷重28kg、歪22.5%であり、サンプル形
状は、直径30mm、高さ25.4mmである。 耐クリープ性 セイコー電子製TMA を用い、200 ℃で測定した。試料は
直径8mm、高さ6mmの円柱状で、荷重は50gである。20
分後のクリープ変形量(単位:%)を求めた。この数値
が小さい方が、耐クリープ性に優れ、好ましいことを示
す。 加硫密度 JIS K6301(加硫ゴム物理試験方法)における「引張試
験」に準拠して測定した。ダンベル状3号形試料を用
い、300 %伸張時の弾性率をもって加硫密度とした。こ
の数値が150 以下であることが、タイヤのトレッドとし
て使用した場合に好ましいことを示す。 高速操縦安定性 各実施例、及び各比較例の配合のゴム組成物をトレッド
に用いたタイヤ(サイズ:205 /60R15)を製造し、乗
用車に装備し、サーキットを高速走行して、駆動・制動
性、ハンドリング応答性、操舵時の路面グリップ性、及
びスリップ限界を越えてからのコントロール性を、比較
例4,7(後述)あるいは8(後述)の配合のゴム組成
物をトレッドに用いたタイヤをコントロールタイヤと
し、これと比較し、フィーリングにより総合評価した。
評価基準は下記の通りである。
ドライバーが分かる程度に良いと感じる場合 +2→一般ドライバーのうち熟練したドライバーが分か
る程度に良いと感じる場合 +3→一般ドライバーが分かる程度に良いと感じる場合 −1→コントロールタイヤに比べてプロテストドライバ
ーが変わる程度に悪いと感じる場合 −2→一般ドライバーのうち熟練したドライバーが分か
る程度に悪いと感じる場合 −3→一般ドライバーが分かる程度に悪いと感じる場合
スルフィド(tetrakis2-ethyl hexyl thiuram disulfid
e) TOTD テトラオクチルチウラムジスルフィド(tet
ra octhyl thiuram disulfide) TMTD テトラメチルチウラムジスルフィド(tetra
methyl thiuram disulfide) EH−Sb ジ 2-エチルヘキシル ジチオカルバメー
ト アンチモン(Antimony di 2-ethyl hexyl dithiocar
bamate) EH−Zn ジ 2-エチルヘキシル ジチオカルバメー
ト 亜鉛(Zinc di 2-ethyl hexyl dithiocarbamate) DPG ジフェニルグアニジン(diphenylguanidin
e) TBBS N-t-ブチルベンゾチアゾリルスルフェンア
ミド(N-t-buthyl benzothiazolyl sulfenamide)
成物は、加硫速度が速く、加工安定性に優れ、さらに、
耐熱性、耐クリープ性、加硫密度共に優れていることが
わかる。一方、比較例1〜3、5及び6の配合のゴム組
成物は加硫速度、耐熱性、耐クリープ性に大きく劣るこ
とがわかる。また、比較例4から、チウラム化合物とし
て本発明の範囲外のTMTDを用い、更にグアニジン系加硫
促進剤とベンゾチアゾール系加硫促進剤を配合した場合
には、加硫速度、加硫密度では、実施例同等の値が得ら
れるが、加工安定性、耐熱性、耐クリープ性に劣ってい
ることがわかる。
物をタイヤトレッドに用いたときの高速操縦安定性は、
比較例4のものに比べ、非常に優れている。更に、比較
例3の配合のゴム組成物をトレッドに使用したタイヤで
は、TMTDを配合した比較例4(コントロール)に比べて
も、大きく劣り、トレッドに適さないことがわかる。
2) 表2に、同様に、ゴム組成物の配合割合、そのゴム組成
物の物性等、及びそのゴム組成物をトレッドゴムに使用
したタイヤの特性を示す。実施例Bは、チウラム化合物
として、TEHTを用い、ジチオカルバメート化合物とし
て、EH−Sbを用いた。グアニジン系加硫促進剤及びベン
ゾチアゾール系加硫促進剤としては、実施例Aと同様に
それぞれDPG, TBBS を用いた。また、TBBS/TEHT及びTB
BS/EH−Sbの比を変えた。
の比が、1.5 を超過すると加工安定性、加硫密度及び高
速操縦安定性においては優れているものの加硫速度がや
や遅くなり、また耐熱性、耐クリープ性の向上もやや少
なめであったが、この比が0.5 〜1.5 の範囲にあるとき
には、加硫速度が速く、加工安定性に優れ、耐熱性、耐
クリープ性、加硫密度の良いゴムが得られることがわか
る。
組成物をタイヤトレッドに用いたときの高速操縦安定性
は比較例4のもの(コントロール)に比べ、非常に優れ
ていることが分かる。
物の物性等、及びそのゴム組成物をトレッドゴムに使用
したタイヤの特性を示す。実施例Cは、チウラム化合物
として、TEHT及びTMTD(本発明の範囲外)を用い、ジチ
オカルバメート化合物として、EH−Sbを用い、グアニジ
ン系加硫促進剤及びベンゾチアゾール系加硫促進剤とし
ては、実施例A,Bと同様にそれぞれDPG,TBBSを用い
た。またゴム成分として、SBR に加えて、天然ゴム(NR)
を配合した。
成物は加硫速度が速く、加工安定性に優れ、耐熱性、耐
クリープ性等の良いゴム組成物が得られることがわか
る。また、比較例7は、チウラム系促進剤としてTMTDを
用いたゴム組成物の例を示す。この場合には、加工安定
性が不十分であり、耐クリープ性にも劣ることがわか
る。更に、このゴム組成物を、タイヤトレッドに用いた
ときの高速操縦安定性は、比較例7のもの(コントロー
ル)に比べ、非常に優れていることがわかる。
物の物性、及びそのゴム組成物をトレッドゴムに使用し
たタイヤの特性を示す。実施例Dは、成分として、SBR
60重量部に加えて、ブタジエンゴム(BR)40重量部を配合
した。また、ベンゾチアゾール系加硫促進剤としてMBTS
を用いた。
チオカルバメート化合物、グアニジン系加硫促進剤、及
びベンゾチアゾール系加硫促進剤を組み合せて配合した
場合に加硫速度が速く、加工安定性に優れ、耐熱性、耐
クリープ性の良い、加硫密度が高い、ゴム組成物が得ら
れることがわかる。比較例8は、チウラム化合物として
TMTDを用いたゴム組成物の例を示すが、この場合には、
加工安定性が不十分であり、耐熱性、耐クリープ性にも
劣ることがわかる。また、実施例15及び16のゴム組成物
を、タイヤトレッドに用いたときの高速操縦安定性は、
比較例8のもの(コントロール)に比べ、非常に優れて
いることがわかる。
特定のチウラム化合物及び/又は特定のジチオカルバメ
ート化合物を、グアニジン系加硫促進剤及びベンゾチア
ゾール系加硫促進剤と特定の配合割合に組み合わせて使
用することにより、加硫速度、加工安定性、耐熱性、耐
クリープ性及び加硫密度を共に充分満足することのでき
るゴム組成物、及びこれをトレッドに用いた場合高速操
縦安定性に優れたタイヤを具現化することが可能とな
る。また、本発明にかかるタイヤは、例えば200 km/h
以上の高速走行においても操縦安定性が得られるばかり
でなく、耐熱性等に基づく高速耐久性をも得ることがで
きる。
Claims (4)
- 【請求項1】 スチレンブタジエンゴムを60重量部以上
含有するゴム成分100 重量部に対して、軟化剤20〜180
重量部、 次式 【化1】 (式中、R1, R2, R3及びR4は、それぞれ独立に、炭素数
7〜12の直鎖または分岐鎖アルキル基を示す)で表され
るチウラム化合物、及び、次式 【化2】 (式中、R5及びR6は、それぞれ独立に、炭素数7〜12の
直鎖または分岐鎖アルキル基を示し、Mは2価以上の金
属であり、nはMの金属の原子価に等しい数である)で
表されるジチオカルバメート化合物よりなる群から選択
された化合物のうち少なくとも1つを0.5 〜5重量部、 グアニジン系加硫促進剤0.1 〜2.5 重量部、及びベンゾ
チアゾール系加硫促進剤0.5 〜5重量部を配合したこと
を特徴とするゴム組成物。 - 【請求項2】 前記ベンゾチアゾール系加硫促進剤と、
前記チウラム化合物及び前記ジチオカルバメート化合物
よりなる群から選択される化合物の比が0.5〜1.5 であ
ることを特徴とする請求項1記載のゴム組成物。 - 【請求項3】 前記R1, R2, R3, R4, R5及びR6がそれぞ
れ2−エチルヘキシル基であり、且つMがアンチモンで
あり、nが3であることを特徴とする請求項1または2
記載のゴム組成物。 - 【請求項4】 請求項1〜3のうちの1つの項に記載の
ゴム組成物をトレッドゴムに使用したことを特徴とする
タイヤ。
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