JP2008297392A - クリンチゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】天然ゴム成分30〜90質量%とエポキシ化天然ゴムを10〜70質量%のゴム成分100質量に対し、シリカを15〜90質量部、植物性ワックスを3〜15質量部配合したタイヤ用クリンチゴム組成物である。前記植物性ワックスはカルナバワックスであることが望ましい。
【選択図】図1
Description
ゴム成分としては、天然ゴム成分とエポキシ化天然ゴムの混合物を基本とする。ここで天然ゴムはシス1,4ポリイソプレンを主体として使用されるが、要求特性に応じてトランス1,4ポリイソプレンを混合することができる。
ゴム成分は、天然ゴム及びエポキシ化天然ゴム以外のゴム、たとえばスチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)などを、20質量%以下の範囲で混合することができる。しかし環境に配慮する観点からはその混合量は少量であるほど好ましい。
植物性ワックスとしては、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、ジャパンワックス、ウルシロウ、サトウキビロウ、パームロウなどがあげられる。クリンチゴム組成物の耐摩耗性を改善する観点からカルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックスが好ましく、特にカルナバワックスがより好ましい。植物性ワックスの含有量は、ゴム成分100質量部に対して3質量部以上、好ましくは5質量部以上である。植物性ワックスの含有量が3質量部未満では、耐候性つまり耐オゾンクラック性の改善効果が小さい。また、植物性ワックスの含有量は15質量部以下、好ましくは10質量部以下である。植物性ワックスの含有量が15質量部を超えると、ゴム硬度が低下するとともに耐摩耗性および転がり抵抗指数が低下する。
シリカのBET比表面積(以下、BETとする)は80m2/g以上が好ましく、100m2/g以上がより好ましい。シリカのBETが80m2/g未満では、耐摩耗性が極端に低下する傾向がある。また、シリカのBETは300m2/g以下が好ましく、250m2/g以下がより好ましい。シリカのBETが300m2/gをこえると、ゴム中への分散が困難になり、諸性能が低下する傾向がある。
本発明では、シリカとともにシランカップリング剤を併用することが好ましい。シランカップリング剤としては、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、たとえば、ビス(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(4−トリエトキシシリルブチル)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、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、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、2−トリメ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リ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などのスルフィド系、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などのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、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などのニトロ系、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などのクロロ系などがあげられる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のクリンチゴム組成物には、前記ゴム成分、植物性ワックス、シリカ、ならびにシランカップリング剤以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、たとえば、硫黄、ステアリン酸、酸化亜鉛、加硫促進剤などを含有してもよい。
本発明の空気入りタイヤは、本発明のゴム組成物をクリンチに用い、通常の製法によって製造される。
硫黄および加硫促進剤を除く表1に示す配合内容、ならびにゴム成分100質量部に対して、石油系ワックスを1質量部、カルナバワックスを3質量部〜15質量部、老化防止剤を2質量部、ステアリン酸を2質量部、酸化亜鉛を3質量部混合してバンバリーにおいて、約150℃で5分混練りする。その後、得られたゴム組成物に硫黄および加硫促進剤を表1に示す配合量加えて、2軸オープンロールにて約80℃で5分間練り込んだ。
(注2) エポキシ化天然ゴム:クンプーランガスリー社製のENR:エポキシ化率が25%である。
(注3) シリカ:デグッサ社製のVN3:BET:175m2/g、DBP吸油量:162ml/100g)。
(注4) シランカップリング剤:デグサ社製のSi266(ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)。
(注5) 石油系ワックス:日本精蝋製のOZOACE−0355。
(注6) カルナバワックス:東亜化成社製。
(注7) 老化防止剤:住友化学社製6C。
(注8) ステアリン酸:日本油脂(株)製の桐。
(注9) 酸化亜鉛:三井金属社製の銀嶺R。
(注10) 硫黄:鶴見化学工業社製の硫黄。
(注11) 加硫促進剤:大内新興化学工業社製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)。
1. 静的オゾンテスト
前述の製造した乗用車用タイヤをリム6JJ×15、200KPaの内圧で50pphmのオゾンチャンバーに放置してクラック発生までの日数を測定した。
加硫ゴムサンプルから3号ダンベル型試験片を作製し、JIS−K6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて引張試験を実施し、試験片の破断強度(TB)および破断時伸び(EB)をそれぞれ測定した。表1における「ゴム強度」は、比較例1のゴム強度を100としたときの相対値であり、下記式により算出されたものである。ゴム強度の値が大きいほどゴムの破壊強度が良好であることを示す。
ゴム強度={各実施例の(TB×EB)}/{比較例1の(TB×EB)}×100
3. 耐高シビアリチィ摩耗性
JIS−K6264「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−耐磨耗性の求め方」に準じて、上島製作所(株)製のピコ磨耗試験機にて表面回転速度60rpm、負荷荷重4kg、試験時間1分間の条件で磨耗させ、各加硫ゴム試験片の試験前後の質量変化を測定した。表1における「耐高シビアリチィ摩耗性の値(W)」は、比較例1の磨耗性の値を100としたときの相対値であり、下記式により算出されたものである。数値が大きいほど耐高シビアリティ磨耗性が高いことを示す。
4.JIS−A硬度
JIS硬度は、加硫ゴム組成物から所定のサイズの加硫ゴム試験片を作成し、JIS−K62535「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に準じて、スプリング式タイプAにて硬度を測定した。
リム6JJ×15にて装着してSTL社の転がり抵抗試験機を用い、内圧200kPa、時速80km/h、荷重4.2kNにて測定した。転がり抵抗の測定値を荷重で除した転がり抵抗指数は、比較例1の測定値を100として相対値として示している。値が大きいほど転がり抵抗が小さく性能が優れていることを示す。
表1から本発明の実施例1〜3は、静的オゾンテスト、ゴム強度、耐摩耗性及び転がり抵抗指数が総合的に優れていることをが判る。
Claims (4)
- 天然ゴム成分30〜90質量%とエポキシ化天然ゴムを10〜70質量%のゴム成分100質量部に対し、シリカを15〜90質量部、植物性ワックスを3〜15質量部配合したタイヤ用クリンチゴム組成物。
- 植物性ワックスはカルナバワックスである請求項1記載のタイヤ用クリンチゴム組成物。
- シランカップリング剤をシリカ100質量部に対して3質量部以上含んでいる請求項1記載のタイヤ用クリンチゴム組成物。
- 左右一対のビードコアに両端を折り返して係止されるトロイド状のカーカスと該カーカスのクラウン部に配置されるベルト層、該ベルト層の外側に配置されるトレッド層、さらにビード部よりサイドウオール部にかけてリムに接する領域に配置されるクリンチゴムを有し、該クリンチゴムは、請求項1〜3のいずれかに記載のクリンチゴム組成物よりなることを特徴とする空気入りタイヤ。
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