(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴムを５０重量％以上含むジエン系ゴムに、硫黄（ａ）、スルフェンアミド系加硫促進剤（ｂ）、および、テトラベンジルチウラムジスルフィドおよび／または亜鉛ジベンジルジチオカルバメート（ｃ）を含み、（ａ）、（ｂ）、および、（ｃ）の各配合重量部が式１（ｃ／（ｂ＋ｃ））および式２（（ｂ＋ｃ）／ａ）が以下の関係を満たすとともに、（ｃ）の配合量がジエン系ゴム１００重量部に対し０．１重量部超〜０．８重量部未満である重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物。
０．１５≦（式１）＝ｃ／（ｂ＋ｃ）≦０．５０
０．８５≦（式２）＝（ｂ＋ｃ）／ａ≦１．１０
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物に関し、さらに詳しくは、ゴムの老化後の破断伸び保持率を改善し、発熱の上昇を抑制するとともに、高温時の破断伸びの低下を抑制した重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
悪路、重荷重条件での走行を伴うトラック、バス、建設車輌等に用いる重荷重タイヤにおいては、耐チッピング性能、低発熱性が要求されている。そこで、重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物に、加硫促進剤としてテトラベンジルチウラムジスルフィドやその類似物である亜鉛ジベンジルジチオカルバメートを配合して、トレッドゴム組成物の老化後の破断伸びの低下を防止し、タイヤの長期走行後の物性の大幅な低下を防ぎ、さらには、発熱を抑制することが提案されている。これは、この加硫促進剤が、ゴムポリマー同士をより強固に結合するモノスルフィド結合を形成することによるものである。
【０００３】
しかし、このテトラベンジルチウラムジスルフィドや亜鉛ジベンジルジチオカルバメートをゴムに配合すると、耐老化性や低発熱性を改善することができるが、ゴムの機械的物性が劣ってしまい、特に、タイヤ走行の際の高温時の破断伸びが低下してしまうという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、ゴムの老化後の破断伸び保持率を改善し、発熱の上昇を抑制するとともに、高温時の破断伸びの低下を抑制した重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、天然ゴムを５０重量％以上含むジエン系ゴムに、硫黄（ａ）、スルフェンアミド系加硫促進剤（ｂ）、および、テトラベンジルチウラムジスルフィドおよび／または亜鉛ジベンジルジチオカルバメート（ｃ）を含み、（ａ）、（ｂ）、および、（ｃ）の各配合重量部が式１（ｃ／（ｂ＋ｃ））および式２（（ｂ＋ｃ）／ａ）が下記の関係を満たすとともに、（ｃ）の配合量がジエン系ゴム１００重量部に対し０．１重量部超〜０．８重量部未満である重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
０．１５≦（式１）＝ｃ／（ｂ＋ｃ）≦０．５０
０．８５≦（式２）＝（ｂ＋ｃ）／ａ≦１．１０
【０００６】
このように構成することにより、ゴムの老化後の破断伸び保持率、低発熱性、および、高温時の破断伸びがともにバランスよく良好である重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物を得ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の原料ゴムは、天然ゴムを５０重量％以上含むジエン系ゴムである。このようなジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等を挙げることができ、これらのジエン系ゴムは単独又は任意のブレンドとして使用することができる。
【０００８】
本発明では、上記ゴムに、硫黄（ａ）、スルフェンアミド系加硫促進剤（ｂ）、および、テトラベンジルチウラムジスルフィドおよび／または亜鉛ジベンジルジチオカルバメート（ｃ）を配合する。（ａ）〜（ｃ）の配合量は、式１（ｃ／（ｂ＋ｃ））および式２（（ｂ＋ｃ）／ａ）が以下の関係をそれぞれ満たすように設定される。
０．１５≦（式１）＝ｃ／（ｂ＋ｃ）≦０．５０
０．８５≦（式２）＝（ｂ＋ｃ）／ａ≦１．１０
【０００９】
ここで、ｃ／（ｂ＋ｃ）＜０．１５であると、耐老化性と低発熱性が劣り、ｃ／（ｂ＋ｃ）＞０．５０であると、高温時の破断伸びが低下してしまう。また、（ｂ＋ｃ）／ａ＜０．８５であると、耐老化性と破断伸びが劣り、（ｂ＋ｃ）／ａ＞１．１０であると、高温時の破断伸びが低下してしまう。
【００１０】
また、テトラベンジルチウラムジスルフィドおよび／または亜鉛ジベンジルジチオカルバメート（ｃ）の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し０．１重量部超〜０．８重量部未満、好ましくは、０．２〜０．６重量部である。式１および式２が上記関係を満たしたうえで、この配合量が、０．１重量部以下であると、低発熱性が悪化してしまい、０．８重量部以上であると、高温時の破断伸びが低下してしまう。
【００１１】
本発明の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−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−オキシエチレン−２−ベンゾチアゾー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、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等を挙げることができる。
【００１２】
本発明のゴム組成物は、タイヤに通常使用される配合剤を必要に応じて配合することができる。配合剤としては、例えば、補強充填剤、プロセスオイル、加硫剤、上記以外の加硫促進剤、加硫活性化剤、老化防止剤、活性剤、可塑剤等が挙げられる。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【００１４】
下記表１に示す配合（重量部）において、加硫促進剤および硫黄を除く各成分を１．８リットルの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤および硫黄を８インチのオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。得られたゴム組成物を１５×１５×０．２ｃｍの金型で１６０℃×２０分間プレス加硫して試験片を作製し、以下の方法で物性を測定し、結果を表１に示した。また、（ａ）〜（ｃ）の配合量の式１（ｃ／（ｂ＋ｃ））および式２（（ｂ＋ｃ）／ａ）の計算結果についても、表１に併記した。
【００１５】
老化ＥＢ保持率（指数）
ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準じて、老化前と老化後（１００℃×９６時間）の破断伸びを測定し、（老化後の破断伸び）／（老化前の破断伸び）の保持率を算出し標準例を１００としたときの指数で示した。値が大きいほど耐老化性が良好である。
高温破断伸び（指数）
ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準じて１００℃で測定した破断伸びを標準例を１００としたときの指数で示した。指数が大きいほど高温での破断伸びが優れることを示す。
ｔａｎδ（指数）
（株）東洋精機製作所製、粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚ、温度１００℃の条件で測定した値の逆数をとり、標準例を１００としたときの指数で示した。指数が大きいほど低発熱性で、発熱耐久性が優れることを示す。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
上記表１に使用した各成分は、以下のものを使用した。
天然ゴム：ＲＳＳ  ３号
カーボンブラック：シースト９、東海カーボン社
亜鉛華：ＪＩＳ  ３号
老化防止剤６ＰＰＤ：Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−Ｐ−フェニレンジアミン
加硫促進剤ＴＢＢＳ：Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（スルフェンアミド系加硫促進剤）
加硫促進剤ＴＢｚＴＤ：テトラベンジルチウラムジスルフィド
加硫促進剤ＺＢＥＣ：亜鉛ジベンジルジチオカルバメート
【００１８】
上記表１に示すように、テトラベンジルチウラムジスルフィド（ｃ）を配合し本発明の要件を満たす実施例１〜４は、高温破断伸びを維持（≧１００）しながら、老化ＥＢ保持率が向上し（≧１１０）、低発熱性が改善され（ｔａｎδ≧１０５）、極めて良好な結果が得られた。また、亜鉛ジベンジルジチオカルバメート（ｃ）を配合し、本発明の要件を満たす実施例５も同様に良好な結果を示した。
【００１９】
それに対して、（ｃ）を配合しなかった比較例１は、標準例に比べスルフェンアミド促進剤を増やし、硫黄量を減少させたが、老化ＥＢ保持率向上と発熱低減の効果は小さく、高温破断伸びが低下してしまった。式２の値が０．８５未満である比較例２は、老化ＥＢ保持率の改善は小さく、高温破断伸びも低下傾向となった。式２の値が１．１０超の比較例３の場合、老化ＥＢ保持率改善および発熱低減効果が得られるが、高温破断伸びが低下してしまった。式１が０．１５未満で、式２が１．１０超の比較例４は、老化ＥＢ保持率改善効果が小さく、高温破断伸びが低下してしまった。式１が０．１５未満の比較例５は、老化ＥＢ保持率の改善効果と発熱低減効果が小さい。式２の値が１．１０超である比較例６は、老化ＥＢ保持率改善効果および発熱低減効果が得られるが、高温破断伸びが低下した。テトラベンジルチウラムジスルフィド（ｃ）の配合量が０．１重量部である比較例７は、式１および式２を満足させるために硫黄量と加硫促進剤量を大幅に減少させたので、低発熱性が悪化してしまった。テトラベンジルチウラムジスルフィド（ｃ）の配合量が０．８重量部である比較例８は、式１および式２を満足させても、高温破断伸びが低下してしまった。
【００２０】
【発明の効果】
本発明に従って、天然ゴムを５０重量％以上含むジエン系ゴムに、硫黄（ａ）、スルフェンアミド系加硫促進剤（ｂ）、および、テトラベンジルチウラムジスルフィドおよび／または亜鉛ジベンジルジチオカルバメート（ｃ）を所定の配合量で配合することによって、ゴムの老化後の破断伸び保持率を改善し、発熱の上昇を抑制するとともに、高温時の破断伸びの低下を抑制した重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物を得ることができる。