(57)【要約】      （修正有）【課題】タイヤトレッド用ゴム組成物及びこれを用いて製造したタイヤの提供。【解決手段】原料ゴム100重量部、カーボンブラック10〜30重量部及び高シス-1,4ポリブタジエンゴムマトリックス及び上記ゴムマトリックスに分散されたシンジオタクチック1,2-ポリブタジエンを含む合成ゴムを含むマスターバッチ10〜80重量部を含むものであり、カットチップ(cut-chip)性能及び初期グリップ性能を向上させることができるタイヤトレッド用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ゴム100重量部、
カーボンブラック10〜30重量部、かつ
マスターバッチ10〜80重量部を含み、
上記マスターバッチは高シス-1,4ポリブタジエンゴムマトリックス及び上記ゴムマトリックスに分散されたシンジオタクチック1,2-ポリブタジエン(Syndiotactic 1,2-polybutadiene)を含む合成ゴムを含むタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
上記原料ゴムはポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン芳香族ビニール共重合体、ニトリル共役ジエン共重合体、水素化ニトリルブタジエンゴム、オレフインゴム、マレイン酸に変形されたエチレン-プロピレンゴム、ブチルゴム、イソブチレンと芳香族ビニールの共重合体、イソブチレンとジエンモノマーの共重合体、アクリルゴム、ハロゲン化ゴム、クロロプレンゴム及びこれらの混合物からなる群より選ばれたいずれかの第1項に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項３】
上記高シス-1,4ポリブタジエンゴムは、重量平均分子量が1200〜2700g/molである第1項に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項４】
上記高シス-1,4ポリブタジエンゴムは、シス-1,4(cis-1,4)の含量が95〜99重量％で、結晶化度が70〜80％である第1項に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項５】
上記マスターバッチは原料ゴム、カーボンブラック及び軟化剤を更に含む第1項に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項６】
上記マスターバッチは、上記合成ゴム100重量部に対して、
上記原料ゴム50〜120重量部、
上記カーボンブラック20〜90重量部、及び
上記軟化剤80〜90重量部
を含む第5項に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項７】
上記タイヤトレッド用ゴム組成物は、上記原料ゴム100重量部に対して、シリカ20〜90重量部、シリカとカーボンブラックが混合された補強剤40〜120重量部、加硫剤0.5〜4.0重量部、加硫促進剤0.5〜2.0重量部、及び老化防止剤0.5〜2.0重量部を更に含む第1項に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項８】
タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造された第1項に記載のタイヤ。
【請求項９】
上記タイヤは、オフロードトラック用タイヤ、小型トラック用タイヤ、乗用車用タイヤ及びオフロードレーシング用タイヤからなる群より選ばれたいずれかの第8項に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カットチップ(cut-chip)性能及び初期グリップ性能が向上されたタイヤトレッド用ゴム組成物及びこれを用いて製造したタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のオフロードトラック、小型トラック、乗用車及びオフロードレーシング用自動車などは、カットチップ(cut-chip)性能の低さにより、オフロードでの走行時に耐磨耗性及び耐久性が急減することがある。そのため、走行時にタイヤの機能全般(overall performance)が低下してしまう。
【０００３】
従来は、カットチップ性能を向上させるために、カーボンブラックの充填量を増加させたりオイル使用量を減らしたり、補強性レジンを増量して用いたりするなどの方法を使って来た。ところが、上記増量或いは減量方法では物性の変化幅が大きくなり、特にオフロード条件を高速で走行する場合、カットチップ形状が速いスピードで進行し、耐久性及び摩耗性の低下を引き起こし、走行に困難を強いられることになる。
【０００４】
前述のとおり、従来の技術が持つ問題を克服し、荒い路面のオフロード条件で長期間走行が可能になるよう耐久性、耐摩耗性能、カットチップ性能及びグリップ性能の優れたタイヤの開発が必要になっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、カットチップ性能及び初期グリップ性能が向上されたタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、荒い路面で長期間の運行においても耐久性及び摩耗性能が維持されるタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することにある。
【０００７】
本発明のまた他の目的は、上記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造したオフロードタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一実施例によるタイヤトレッド用ゴム組成物は、原料ゴム100重量部、カーボンブラック10〜30重量部、そしてマスターバッチ10〜80重量部を含み、上記マスターバッチは高シス-1,4ポリブタジエンゴムマトリックス及び上記ゴムマトリックスに分散されたシンジオタクチック1,2-ポリブタジエン(Syndiotactic 1,2-polybutadiene)を含む合成ゴムを含むタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する。
【０００９】
上記原料ゴムはポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン芳香族ビニール共重合体、ニトリル共役ジエン共重合体、水素化ニトリルブタジエンゴム、オレフインゴム、マレイン酸に変形されたエチレン-プロピレンゴム、ブチルゴム、イソブチレンと芳香族ビニールの共重合体、イソブチレンとジエンモノマーの共重合体、アクリルゴム、ハロゲン化ゴム、クロロプレンゴム及びこれらの混合物からなる群より選ばれたいずれかのものであることができる。
【００１０】
上記高シス-1,4ポリブタジエンゴムは、重量平均分子量が1200〜2700g/molであることができる。
【００１１】
上記高シス-1,4ポリブタジエンゴムは、シス-1,4(cis-1,4)の含量が95〜99重量％で、結晶化度が70〜80％であることができる。
上記マスターバッチは原料ゴム、カーボンブラック及び軟化剤を更に含むものであることができる。
【００１２】
上記マスターバッチは、上記合成ゴム100重量部に対して、上記原料ゴム50〜120重量部、上記カーボンブラック20〜90重量部、及び上記軟化剤80〜90重量部を含むものであることができる。
【００１３】
上記タイヤトレッド用ゴム組成物は、上記原料ゴム100重量部に対して、シリカ20〜90重量部、シリカとカーボンブラックが混合された補強剤40〜120重量部、加硫剤0.5〜4.0重量部、加硫促進剤0.5〜2.0重量部、及び老化防止剤0.5〜2.0重量部を更に含むものであることができる。
【００１４】
また本発明は、上記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造されたタイヤを提供する。
上記タイヤは、オフロードトラック用タイヤ、小型トラック用タイヤ、乗用車用タイヤ及びオフロードレーシング用タイヤからなる群より選ばれたいずれかのものであることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、カットチップ性能及び初期グリップ性能が向上されたタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することができる。
【００１６】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、荒い路面での長期間の走行においても高い耐久性能及び高い摩耗性能を維持することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明をより詳細に説明する。
【００１８】
本発明の一実施例によるタイヤトレッド用ゴム組成物は、原料ゴム100重量部、カーボンブラック10〜30重量部、そしてマスターバッチ10〜80重量部を含み、上記マスターバッチは高シス-1,4ポリブタジエンゴムマトリックス及び上記ゴムマトリックスに分散されたシンジオタクチック1,2-ポリブタジエン(Syndiotactic 1,2-polybutadiene)を含む合成ゴムを含むものであるタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する。
【００１９】
(1)原料ゴム
上記原料ゴムは、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン芳香族ビニール共重合体、ニトリル共役ジエン共重合体、水素化ニトリルブタジエンゴム、オレフインゴム、マレイン酸に変形されたエチレン-プロピレンゴム、ブチルゴム、イソブチレンと芳香族ビニールの共重合体、イソブチレンとジエンモノマーの共重合体、アクリルゴム、ハロゲン化ゴム、クロロプレンゴム及びこれらの混合物からなる群より選ばれたいずれかのものであることができる。
【００２０】
(2)カーボンブラック
また、上記タイヤトレッド用ゴム組成物において、カーボンブラックはＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＡＰＦ、ＦＦ、ＣＦ、ＳＣＦ及びＥＣＦといったファーネスブラック(ファーネスカーボンブラック)；アセチレンブラック(アセチレンカーボンブラック)；ＦＴ及びＭＴといったサーマルブラック(サーマルカーボンブラック)；ＥＰＣ、ＭＰＣ及びＣＣといったチャンネルブラック(チャンネルカーボンブラック)；グラファイトであることができるが、好ましくはＨＡＦ(High Abrasion Furnace)カーボンブラックであることができる。
上記ＨＡＦカーボンブラックは、高い耐磨耗性とともにタイヤの周期的な応力負荷に伴う発生熱の蓄積が適当な、優れた耐熱性を持つ。
【００２１】
より好ましくは、上記ＨＡＦカーボンブラックは比表面積が80〜120ｍ2/ｇ、あるいは80〜100ｍ2/ｇであることができる。ＨＡＦカーボンブラックの比表面積が80ｍ2/ｇ未満であれば、クラック発生の恐れがあり、120ｍ2/ｇを超えれば、耐熱性が低下する恐れがある。
【００２２】
本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物に上記高シス-1,4ポリブタジエンゴムを含むマスターバッチを用いることで、従来補強材に用いられていたカーボンブラックの含量を原料ゴム100重量部に対して10〜30重量部と、従来の含量より更に少なく用いることができる。カーボンブラックの含量を減らせば、グリップ性能の向上に資することができる。カーボンブラックの含量が10重量部未満であれば、カーボンブラックの使用に伴うタイヤの補強性能の改善効果が少なく、30重量部を超えればゴム組成物の加工性が低下する恐れがある。
【００２３】
(3)マスターバッチ
上記マスターバッチは、高シス-1,4ポリブタジエンゴムマトリックス及び上記ゴムマトリックスに分散されたシンジオタクチック1,2-ポリブタジエン(Syndiotactic 1,2-polybutadiene)を含む合成ゴムを含む。
【００２４】
上記高シス-1,4ポリブタジエンゴムは、重量平均分子量が1200〜2700g/molであることができる。重量平均分子量が1000g/mol未満であれば、加工性が低下する問題が発生し、2700g/molを超えれば、マスターバッチ内の分散が困難になることがある。
【００２５】
また、上記高シス-1,4ポリブタジエンゴムは、シス-1,4(cis-1,4)の含量が95〜100重量％で、結晶化度が70〜80％であることができる。
【００２６】
上記シス-1,4(cis-1,4)の含量が95重量％未満であれば合成が行われず、ポリマーが結晶化しない問題が発生することがあり、シス-1,4(cis-1,4)の含量が高ければ結晶化が速く進行し、ゴムの混合・配合時にフィラーを少なく入れても、補強性を確保できるメリットがある。
【００２７】
上記結晶化度が70％未満であれば、未結晶化になる問題が発生する可能性があり、80％を超えれば、結晶化が過度に速く進行し、分布が均一にならない問題が発生する可能性がある。
【００２８】
上記シンジオタクチック1,2-ポリブタジエンは、高シス・ブタジエンゴムに繊維上の樹脂が重合段階で分散しているブタジエンゴムを意味し、詳しくはシンジオタクチック1,2-ポリブタジエンが高シス-1,4-ポリブタジエンにマイクロ分散しているポリマーを意味する。
【００２９】
上記シンジオタクチック1,2-ポリブタジエン(Syndiotactic 1,2-polybutadiene)は、ムーニー粘度が30〜65であることができ、ｎ-ヘキサン(n-hexane)の沸点でｎ-ヘキサン不溶成分(n-Hexane Insoluble fraction)が1〜20重量％で、ｎ-ヘキサン可溶成分(n-Hexane soluble fraction)が80〜99重量％であるのが好ましい。
【００３０】
上記ムーニー粘度が30未満であれば、延伸率が長くなって問題が発生する可能性があり、65を超えれば、カットチップの性能に問題が発生する可能性がある。
上記シンジオタクチック1,2-ポリブタジエンは、高い融点と高い結晶性を持つことを特徴とする。上記シンジオタクチック1,2-ポリブタジエンは、高い融点と高い結晶性を持つ場合、外部衝撃に対する抵抗性が強くなるという点で有利である。上記シンジオタクチック1,2-ポリブタジエンは、融点は80〜150℃であるのが好ましい。
【００３１】
上記高シス-1,4ポリブタジエンゴム・マトリックス及び上記ゴムマトリックスに分散されたシンジオタクチック1,2-ポリブタジエン(Syndiotactic 1,2-polybutadiene)を含む合成ゴムは、カーボンブラックとの親和性及び分散度の増加のために事前にマスターバッチ化することができる。
【００３２】
これにより、配合過程時に分散性を向上させることができ、これを用いて製造したタイヤは走行時に汎用的に用いられるカーボンブラックをのみ含むタイヤに比べて2〜5.5倍高い耐久性を有する。
【００３３】
上記高シス-1,4ポリブタジエンゴム・マトリックス及び上記ゴムマトリックスに分散されたシンジオタクチック1,2-ポリブタジエン(Syndiotactic 1,2-polybutadiene)を含む合成ゴムを単独で用いる場合、ゴム硬度が高く、上記合成ゴムを含まないマスターバッチを用いる場合もカーボンローディング量が高くて硬度が高いが、上記合成ゴムをマスターバッチ化して用いる場合、シートが切れるほど高硬度の化合物になる。上記問題を克服するため、本発明は、上記高シス-1,4ポリブタジエンゴムマトリックスに分散されたシンジオタクチック1,2-ポリブタジエンを含む合成ゴムを50〜150℃の高温でロール作業を通じて0.5〜3.0cmの厚さにシート化した後、これを一定の長さに切断して混合する方法でマスターバッチを製造する。
【００３４】
本発明に用いられたマスターバッチは高い分散性により、発熱がトレッド前半部に均等に速く進行し、特定部位の物性低下を防ぐメリットがあることから、様々な目的を持って用いられることができる。
【００３５】
上記高シス-1,4ポリブタジエンゴムマトリックス及び上記ゴムマトリックスに分散されたシンジオタクチック1,2-ポリブタジエン(Syndiotactic 1,2-polybutadiene)を含む合成ゴムを含むマスターバッチを高性能オフロード用乗用車タイヤやレーシング用タイヤトレッドゴム組成物に適用することで、オフロードを高速で走行時にタイヤトレッド部ブロックの初期グリップ性能の誘導、後半グリップ性能を維持し、チップカット形状の向上を期待することができ、これにより耐久性及び耐磨耗性の性能を向上させるトレッドゴム組成物を製造し、より荒いオフロード条件で長期走行をすることができる。
【００３６】
上記マスターバッチは、原料ゴム、カーボンブラック及び軟化剤を更に含むことができる。上記マスターバッチは、上記合成ゴム100重量部に対し、上記原料ゴム50〜120重量部、上記カーボンブラック20〜90重量部、及び上記軟化剤80〜90重量部を含むことができる。
【００３７】
上記原料ゴムは、前述の原料ゴムと同一であることができる。
【００３８】
上記カーボンブラックが20重量部未満であれば、補強性が低下することがあり、90重量部を超えれば、上記マスターバッチのムーニー粘度が過度に上昇し、上記マスターバッチの製造が困難になることがある。
【００３９】
上記軟化剤はゴムに可塑性を与え、加工を容易にさせるために、または加硫ゴムの硬度を低下させるためにゴム組成物に添加されるもので、ゴムの配合時やゴムの製造時に用いられるオイル類その他材料を意味する。上記軟化剤は、加工オイル(Process oil)またはその他ゴム組成物に含まれるオイル類を意味する。上記軟化剤としては、石油系オイル、植物油脂及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかを用いることができるが、本発明はこれらに限定されない。
【００４０】
上記石油系オイルとしては、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、芳香族系オイル及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかを用いることができる。
【００４１】
上記パラフィン系オイルの代表例として、MICHANG OIL株式会社のＰ-1、Ｐ-2、Ｐ-3、Ｐ-4、Ｐ-5、Ｐ-6等が挙げられ、上記ナフテン系オイルの代表例としてはMICHANG OIL株式会社のＮ-1、Ｎ-2、Ｎ-3等が挙げられ、上記芳香族系オイルの代表例としてはMICHANG OIL株式会社のＡ-2、Ａ-3等が挙げられる。
【００４２】
しかし、最近、環境意識が高まっているとともに、上記芳香族系オイルに含まれたポリサイクリック・アロマチック炭化水素(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons、以下「ＰＡＨｓ」という)の含量が3重量％以上であれば癌を引き起こす可能性が高いと知られており、ＴＤＡＥ(treated distillate aromatic extract)オイル、ＭＥＳ(mild extraction solvate)オイル、ＲＡＥ(residual aromatic extract)オイルまたは重質ナフテン性オイルを好ましく用いることができる。
【００４３】
特に、上記軟化剤として用いるオイルは、上記オイル全体に対してＰＡＨｓ成分の総含量が3重量％以下で、動粘度が95以上(210°Ｆ SUS)、軟化剤内の芳香族成分が15〜25重量％、ナフテン系成分が27〜37重量％及びパラフィン系成分が38〜58重量％であるＴＤＡＥオイルを好ましく用いることができる。
【００４４】
上記ＴＤＡＥオイルは、上記ＴＤＡＥオイルを含むタイヤトレッドの低温特性、燃費性能を優秀にさせながらも、ＰＡＨｓによる癌誘発の可能性などの環境的要因に対しても有利な特性を有する。
【００４５】
上記植物油脂としては、ピマザ油、綿実油、亜麻仁油、カノラ油、大豆油、パム油、椰子油、落花生油、パイン油、パインタール、トール油、コーン油、米ぬか油、紅花油、ごまあぶら、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、 椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、サフラワー油、桐油及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかを用いることができる。
【００４６】
(4)その他添加剤
上記タイヤゴム組成物は、選択的に追加の補強剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、活性化剤、軟化剤などの各種の添加剤を更に含むことができる。上記各種の添加剤は、本発明の属する分野において通常用いられることであれば、いずれも用いることができ、これらの含量は通常のタイヤ用ゴム組成物で用いられる配合比によるところ、特に限定されない。
【００４７】
上記タイヤトレッド用ゴム組成物は補強剤としてシリカを更に用いることができ、シリカとカーボンブラックが混合された補強剤を用いることができる。また、上記シリカの分散性向上のためにシラン・カップルリング剤も用いることができる。
【００４８】
本発明の目的に相応しいタイヤトレッド用ゴム組成物を得るためには、窒素吸着の比表面積が160〜180ｍ2/gで、ＣＴＡＢ値が150〜170ｍ2/gである高分散性シリカを上記原料ゴム100重量部に対して20〜90重量部で用いるのが好ましい。
【００４９】
上記シリカの含量が20重量部未満であれば、制動性能が低下し、90重量部を超えれば、耐摩耗性能及び低燃費性能が不利になることがある。
【００５０】
上記加硫剤としては、硫黄系加硫剤、有機過酸化物、樹脂加硫剤、酸化マグネシウムなどの金属酸化物を用いることができる。
【００５１】
上記硫黄系加硫剤は、粉末硫黄(Ｓ)、不溶性硫黄(Ｓ)、沈降硫黄(Ｓ)、コロイド(colloid)硫黄などの無機加硫剤と、テトラメチルチウラムジスルフィド(tetramethylthiuram disulfide、ＴＭＴＤ)、テトラエチルチウラムジスルフィド(tetraethyltriuram disulfide、ＴＥＴＤ)、ジチオジモルホリン(dithiodimorpholine)などの有機加硫剤を用いることができる。上記硫黄加硫剤としては、詳しくは元素硫黄または硫黄を作り出す加硫剤、例えばアミンジスルフィド(amine disulfide)、高分子硫黄などを用いることができる。
【００５２】
上記有機過酸化物は、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ-ｔ-ブチルパーオキサイド、ｔ-ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ｔ-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ｔ-ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,3-ビス(ｔ-ブチルパーオキシプロピル)ベンゼン、ジ-ｔ-ブチルパーオキシ-ジイソプロピルベンゼン、ｔ-ブチルパーオキシベンゼン、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、1,1-ジブチルパーオキシ-3,3,5-トリメチルシロキサン、ｎ-ブチル-4,4-ジ-ｔ-ブチルパーオキシバレラート及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかを用いることができる。
【００５３】
上記加硫剤は、上記原料ゴム100重量部に対して0.5〜4.0重量部で含まれるのが適切な加硫効果であって、原料ゴムが熱により鈍感で、化学的に安定させる点において好ましい。
【００５４】
上記加硫促進剤は、加硫速度を促進し、又は初期の加硫段階で遅延作用を促す促進剤(accelerator)を意味する。
【００５５】
上記加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド-アミン系、アルデヒド-アンモニア系、イミダゾリン系、キサンテート系及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかを用いることができる。
【００５６】
上記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-ベンゾチアジルスルフェンアミド(ＣＢＳ)、Ｎ-tert-ブチル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド(ＴＢＢＳ)、Ｎ,Ｎ-ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ-オキシジエチレン-2-ベンゾチアジ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及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかのスルフェンアミド系化合物を用いることができる。
【００５７】
上記チアゾール系加硫促進剤としては、例えば2-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)、2-メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩、2-メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、2-メルカプトベンゾチアゾールの銅塩、2-メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、2-(2,4-ジニトロフェニル)メルカプトベンゾチアゾール、2-(2,6-ジエチル4-モルホリノチオ)ベンゾチアゾール及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかのチアゾール系化合物を用いることができる。
【００５８】
上記チウラム系加硫促進剤としては、例えばテトラメチルチウラムジスルフィド(ＴＭＴＤ)、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウラムテトラスルフィド及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかのチウラム系化合物を用いることができる。
【００５９】
上記チオウレア系加硫促進剤としては、例えばチオカルバミド、ジエチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、トリメチルチオ尿素 、ジオルトトリルチオ尿素及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかのチオウレア系化合物を用いることができる。
【００６０】
上記グアニジン系加硫促進剤としては、例えばジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、トリフェニルグアニジン、オルトトリルビグアニド、ジフェニルグアニジンフタレート及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかのグアニジン系化合物を用いることができる。
【００６１】
上記ジチオカルバミン酸系加硫促進剤としては、例えばエチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジアミルジチオカルバミン酸亜鉛、ジプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛とピペリジンの錯塩、ヘキサデシルイソプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、オクタデシルイソプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジチオカルバミン酸テルル、ジアミルジチオカルバミン酸カドミウム及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかのジチオカルバミン酸系化合物を用いることができる。
【００６２】
上記アルデヒド-アミン系またはアルデヒド-アンモニア系加硫促進剤としては、例えばアセトアルデヒド-アニリン反応物、ブチルアルデヒド-アニリン縮合物、ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒド-アンモニア反応物及びこれらの組合からなる群より選ばれたアルデヒド-アミン系またはアルデヒド-アンモニア系化合物を用いることができる。
【００６３】
上記イミダゾリン系加硫促進剤としては、例えば2-メルカプトイミダゾリンなどのイミダゾリン系化合物を用いることができ、上記キサンテート系加硫促進剤としては、例えばジブチルキサントゲン酸亜鉛などのキサンテート系を用いることができる。
【００６４】
上記加硫促進剤は、加硫速度の促進による生産性の増進及びゴム物性の増進を最大化するために、上記原料ゴム100重量部に対して0.5〜2.0重量部で含まれることができる。
【００６５】
本発明のマスターバッチには加硫促進助剤である酸化亜鉛及びステアリン酸が含まれており、別途の加硫促進助剤は要しないが、更に含むことができる。
加硫促進助剤は、上記加硫促進剤と併用してその促進効果を完全にさせるために用いられる配合剤であって、無機系加硫促進助剤、有機系加硫促進助剤及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかを用いることができる。
【００６６】
上記無機系加硫促進助剤としては、酸化亜鉛(ZnO)、炭酸亜鉛(zinc carbonate)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化鉛(lead oxide)、水酸化カリウム及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかを用いることができる。上記有機系加硫促進助剤としては、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、パルミチン酸、リノレ酸、オレイン酸、ラウリン酸、ジブチルアンモニウム-オレイン酸(dibutyl ammonium oleate)、これらの誘導体及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかを用いることができる。
【００６７】
特に、上記加硫促進助剤として上記酸化亜鉛と上記ステアリン酸を共に用いることができ、この場合、上記酸化亜鉛が上記ステアリン酸に溶けて上記加硫促進剤と有効な複合体(complex)を形成し、加硫反応中に有利な硫黄を作り出すことで、ゴムの架橋反応を容易にする。
【００６８】
上記酸化亜鉛と上記ステアリン酸を共に用いる場合、適切な加硫促進助剤としての役割のために、それぞれ上記原料ゴム100重量部に対して1〜5重量部及び0.5〜3重量部で用いることができる。
【００６９】
上記老化防止剤は、酸素によってタイヤが自動酸化される連鎖反応を停止させるために用いられる添加剤である。上記老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、キノリン系、イミダゾール系、カルバミン酸金属塩、ワックス及びこれらの組合からなる群より選ばれたいずれかを適宜選択して用いることができる。
【００７０】
上記アミン系老化防止剤としては、Ｎ-フェニル-Ｎ’-(1,3-ジメチル)-ｐ-フェニレンジアミン、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、Ｎ-フェニル-Ｎ’-イソプロピル-ｐ-フェニレンジアミン、Ｎ、Ｎ’-ジフェニル-ｐ-フェニレンジアミン、Ｎ、Ｎ’-ジアリル-ｐ-フェニレンジアミン、Ｎ-フェニル-Ｎ’-サイクロヘキシルｐ-フェニレンジアミン、Ｎ-フェニル-Ｎ’-オクチル-ｐ-フェニレンジアミン及びこれらの組合からなる群から選択されたいずれかを用いることができる。上記フェノール系老化防止剤としては、フェノール系である2,2’-メチレン-ビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-イソブチリデン-ビス(4,6-ジメチルフェノール)、2、6-ジ-ｔ-ブチル-ｐ-クレゾール及びこれらの組合からなる群から選択されたいずれかを用いることができる。上記キノリン系老化防止剤としては、2,2,4-トリメチル-1,2-ジハイドロキノリン及びその誘導体を用いることができ、詳しくは6-エトキシ-2,2,4-トリメチル-1,2-ジハイドロキノリン、6-アニリン-2,2,4-トリメチル-1,2-ジハイドロキノリン、6-アニリン-2,2,4-トリメチル-1,2-ジハイドロキノリン及びこれらの組合からなる群から選択されたいずれかを用いることができる。上記ワックスとしては、好ましくはワックスハイドロカーボンを用いることができる。
【００７１】
上記老化防止剤は、老化防止作用以外にゴムに対する溶解度が大きいことを要し、揮発性が小さくてゴムに対して非活性であることを要し、加硫を阻害してはならないなどの条件に照らし、上記原料ゴム100重量部に対して0.5〜2.0重量部で含まれることができる。
【００７２】
上記タイヤ用ゴム組成物は、通常2段階の連続製造工程を通じて製造されることができる。すなわち、110〜190℃にのぼる最大温度、好ましくは130〜180℃の高温で熱機械的処理または混練させる第1の段階(「非生産」段階という)及び架橋結合システムが混合するフィニッシング段階の間、典型的に110℃未満、例えば40〜100℃の低温で機械的処理を施す第2の段階(「生産」段階という)を使用して適当な混合機の中で製造することができるが、本発明はこれらに限定されない。
【００７３】
本発明の他の一実施例によるタイヤは、上記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造したトレッド部を含む。
【００７４】
上記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いたトレッド部を含むタイヤを製造する方法は、従来タイヤの製造に用いられる方法であれば、いずれも適用できるところ、本明細書で詳細な説明は省略する。
【００７５】
上記タイヤは、オフロードトラック用タイヤ、小型トラック用タイヤ、乗用車用タイヤ及びオフロードレーシング用タイヤからなる群より選ばれたいずれかが好ましい。
【００７６】
以下、本発明の属する技術分野において、通常の知識を有する者が容易に実施できるよう、本発明の実施例について詳述する。しかし、本発明は幾多の相異な形態で具現されることができ、ここで説明する実施例に限定されない。
【００７７】
［製造例：ゴム組成物の製造］
下表1のような組成を利用し、下記の実施例及び比較例によるタイヤ用ゴム組成物を製造した。上記ゴム組成物の製造は、通常のゴム組成物の製造方法に従っており、特に限定されない。
【００７８】
【表１】
2017101218.tif 000002
【００７９】
1)原料ゴム：スタジエンゴム(スタイレン含量37.5％、オイル含量50％)
2)カーボンブラック：N220(N2SA：111ｍ2/ｇ)
3)マスターバッチ：高シス-1,4ポリブタジエンゴムマトリックス及び高シス-1,4ポリブタジエンゴムマトリックスに分散されたシンジオタクチック1,2-ポリブタジエンを含む合成ゴムを90℃から30分の間、ロ-ル作業を通じて1.0cmの厚さでシート化した後、これを一定の長さで切断した。切断したシート1,200ｇ、ＳＢＲ1721ラテックス(錦湖石油化学製品)800ｇ、カーボンブラック750ｇ、及び軟化剤Ａ＃2オイル600ｇをミキサーに挿入して混合した後、マスターバッチ化した。
上記シンジオタクチック1,2-ポリブタジエン(Syndiotactic 1,2-polybutadiene)は、ムーニー粘度が62、ｎ-ヘキサン不溶成分が17重量％である。
4)促進剤1：ＴＴ(チウラム系加硫促進剤)
5)促進剤2：ＤＰＧ
【００８０】
［実験例：製造されたゴム組成物の物性測定］
上記実施例及び比較例で製造したゴム組成物を使用し、トレッド部を構成したタイヤサイズ190/570Ｒ15 Ｒ213を使用して空気圧150kPaとし、テストドライバーがドライ条件でサーキットコース(2km)を10連続走行した後にタイヤを取り外してその物性を測定し、その結果を下表2に示した。
【００８１】
【表２】
2017101218.tif 000003
【００８２】
1)グリップ性能：サーキットコース(2km)を10連続走行した後、毎走行時にラップタイムを測定し、初期のグリップ性能及びグリップ性能の持続性を評価した。
2)300％モジュラス：ISO37規格で測定した。
3)伸び率(％)：ISO 37規格で測定した。
4)摩耗度：サーキットコース(2km)を10連続走行した後にタイヤを取り外し、水できれいに洗った後、秤の上に載せて重量を測定した。初期の重さに比べてどれくらい差があるのかを確認し、摩耗された量を計算してインデックス化した。値が高ければ高いほど耐磨耗性が良い。
5)カットチップ(Cut-chip)：
カットチップ(cut-chip)(Index)計算法
＝タイヤ重量変化(初期重量-走行後重量)/10×0.4＋Driver feeling rating×0.3＋ブロックの損傷度rating×0.3
*river feeling rating：ドライバーがカットチップによる走行感を順位評価して平均を計算した。
*ブロックの損傷度rating：ブロックの損傷度を1〜10にし、1は最もカットチップが多く発生し、10は最も良好な順で評価した。
【００８３】
上記表2で示したように、比較例1に比べて高シス-1,4ポリブタジエンゴムを含むマスターバッチを使用したときにグリップ性能及び耐磨耗性が上昇する結果を示し、上記マスターバッチを10〜80重量部を使用したときにグリップ性能及び耐磨耗性が最も高く向上されたことを確認することができた。
【００８４】
特にマスターバッチを60重量部で含む実施例3の場合、カットチップ性能、摩耗度、伸び率、モジュラス、グリップ性能がいずれも向上されたことを確認することができた。
【００８５】
以上により、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明の権利範囲はこれらに限定されるのではなく、以下の請求範囲に定義している本発明の基本概念を利用した当業者の幾多の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。