JP2009173831A - サイド部補強ゴム組成物およびランフラットタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ジエン系ゴム成分100質量部に対して、シリカを30〜100質量部と、一般式(1)で示されるシラン化合物を前記シリカの配合量の2〜30質量%含む、ランフラットタイヤのサイド部補強ゴム組成物。
(A)n−Si−Y(n−4) (1)
ここで、Aは、CH3CH2O−またはCH3O−で示される官能基であり、YはC6H5−、CH3−、CH3CnH(2n+1)−、CXmH3-mCnH(2n+1)−(m、nは1〜4の整数であり、Xはハロゲンを示す。)で示される官能基である。
【選択図】図1
Description
−(R−SA)n−(式中、Rは(CH2−CH2−O)m−CH2−CH2、Aは3〜6の整数、nは10〜400の整数であり、mは2〜5の整数を表わす。)を満足する化合物を3重量部以上含有するタイヤ用ゴム組成物が開示されている。
ここで、Aは、CH3CH2O−またはCH3O−で示される官能基であり、YはC6H5−、CH3−、CH3CnH(2n+1)−、CXmH3-mCnH(2n+1)−(m、nは1〜4の整数であり、Xはハロゲンを示す。)で示される官能基である。
本発明ではジエン系ゴム成分として天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、シンジオタクチック−1,2−ポリブタジエン(1,2BR)、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム(SIBR)、スチレン−イソプレン共重合ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合ゴム、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶(SPBd結晶)を含有するスチレンブタジエンゴム(以下、「PBd結晶SBR」という。)などが使用できる。これらのゴム成分は1種類または2種類を混合することができる。
本発明のゴム組成物ではゴム成分100質量部に対してシリカが30〜100質量部、好ましくは50〜80質量部を配合する。シリカの配合量が30質量部未満ではゴム組成物の剛性が得られず、100質量部を超えるとシリカがゴム組成物中の分散が悪くなり、発熱性が高く、またゴム組成物の粘度が高くなる傾向がある。
本発明のゴム組成物は、次の一般式(1)で示されるシラン化合物が配合される。
ここで、Aは、CH3CH2O−またはCH3O−で示される官能基であり、YはC6H5−、CH3−、CH3CnH(2n+1)−、CXmH3-mCnH(2n+1)−(m、nは1〜4の整数である。Xはハロゲンを示す)で示される官能基である。
上記一般式(1)で示されるシラン化合物としては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシランが上げられる。
本発明のゴム組成物は、シリカとともにシランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤としてはとくに限定はないが、具体的には、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(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(3−トリエトキシシリルプロピル)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。
本発明のゴム組成物に用いられる硫黄または硫黄化合物としては、硫黄の表面析出を抑えるという観点から不溶性硫黄が好ましい。不溶性硫黄は、平均分子量が10,000以上、特には100,000以上で、500,000以下、特には300,000以下が好ましい。平均分子量が10,000未満では、低温での分解が起こりやすく表面析出しやすい傾向があり、500,000をこえるとゴム中での分散性が低下する傾向がある。
−(R−SA)n− (2)
(式中、Rは(CH2−CH2−O)m−CH2−CH2、Aは3〜6の整数、nは10〜400の整数であり、mは2〜5の整数を表わす。)
前記硫黄化合物は加硫剤として用いられ、その他の加硫剤として硫黄、好ましくは不溶性硫黄と併用することが可能である。
本発明のゴム組成物にカーボンブラックを用いる場合は、低発熱性を維持するため、FEF、FPFなどのソフトカーボンが好ましい。例えば、窒素吸着比表面積(N2SA)は、30m2/g以上であり、好ましくは35m2/g以上である。N2SAが30m2/g未満では補強性が不足し、充分な耐久性が得られない。また、該カーボンブラックのN2SAは、100m2/g以下であり、好ましくは90m2/g以下、より好ましくは80m2/g以下である。N2SAが100m2/gを超えると、発熱性が高くなる。
さらに、本発明のサイド補強用ゴム組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、通常のゴム配合に用いられる酸化亜鉛、ワックス、ステアリン酸、オイル、老化防止剤、加硫促進剤などを含んでもよい。
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図1は、本発明のランフラットタイヤ1示す正規内圧状態におけるタイヤ断面図である。
表1に示す配合内容にしたがって、神戸製鋼製1.7Lバンバリーミキサーを用いて、不溶性硫黄および加硫促進剤以外の成分を、150℃で4分間混練りした。得られた混練り物に不溶性硫黄と加硫促進剤を加えてオープンロールを用いて、80℃で2分間練り込んで未加硫ゴム組成物を得た。さらに未加硫ゴム組成物を幅3cm、厚さ1mmのテープ形状に押出し、ランフラットタイヤのサイド部補強層の形状に螺旋状に巻き付け、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを成形し、150℃で、30分間のプレス加硫すること加硫ゴム組成物を作製した。
(注2)シリカ:デグサ社製のシリカVN3(窒素吸着比表面積:175m2/g)。
(注3)シリル化合物:信越化学社製のKBE103(フェニルトリエトキシシラン)。
(注4)老化防止剤:住友化学工業(株)製の老化防止剤FR。
(注5)ステアリン酸:日本油脂(株)製のステアリン酸「椿」。
(注6)酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華。
(注7)硫黄:鶴見化学社製。
(注8)加硫促進剤DPG:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD。
(注9)加硫促進剤NS:大内新興化学工業(株)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)。
ムーニー粘度(ML(1+4)@130℃)の値を測定し、実施例1の値を100として
、その相対値で指数評価をした。数字が小さいほうが粘度が小さく工程通過性に優れていることを示す。
加硫ゴム組成物から、所定のサイズのゴム試験片を切り出し、(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、測定温度70℃、初期歪み10%、動歪み±2%、周波数10HzにてE*(複素弾性率)を測定した。実施例1の値を100として、その相対値で指数評価をした。数字が小さいほうがランフラット性が優れている。
表1から、シリル化合物を配合した実施例1〜5は、工程通過性(加工性)及び耐久性に優れていることがわかる。比較例1は、シリル化合物を配合していない例、比較例2はシリル化合物がシリカの40質量%と多い例、比較例3はシリカの配合量が120質量部と多い例、比較例4はシリカの配合量が20質量部と少ない例であり、いずれも工程通過性又は、耐久性に問題があることがわかる。
Claims (3)
- ジエン系ゴム成分100質量部に対して、シリカを30〜100質量部と、一般式(1)で示されるシラン化合物を前記シリカの配合量の2〜30質量%含む、ランフラットタイヤのサイド部補強ゴム組成物。
(X)n−Si−Y(n−4) (1)
ここで、Xは、CH3CH2O−またはCH3O−で示される官能基であり、YはC6H5−、CH3−、CH3CnH(2n+1)−、CXmH3-mCnH(2n+1)−(m、nは1〜4の整数であり、Xはハロゲンを示す。)で示される官能基である。 - ジエン系ゴム成分には、天然ゴム及び/またはエポキシ化天然ゴムを含む請求項1記載のサイド部補強ゴム組成物。
- 請求項1または2に記載のサイド部補強ゴム組成物をサイド部補強ゴム層に用いたランフラットタイヤ。
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