JP2011144349A - タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アミノ基含有シランカップリング剤により変性されたジエン系重合体を含むゴム成分と、シリカと、メルカプト基含有シランカップリング剤及び/又はスルフェン酸エステル含有シロキサン化合物で示される結合単位Aとメルカプト基含有シロキサン化合物示される結合単位Bからなるシランカップリング剤と、ジチオカルバミン酸で表される加硫促進剤とを含むタイヤ用ゴム組成物。
【選択図】なし
Description
R15−S−S−A−S−S−R16 (6)
(式(6)において、Aは分岐若しくは非分岐の炭素数2〜10のアルキレン基、R15及びR16は、同一若しくは異なって、チッ素原子を含む1価の有機基を表す。)
なお、本明細書において、ビニル含量(1,2−結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
なお、スチレン含量は、H1−NMR測定により算出される。
なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。
該炭化水素基としては、例えば、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基、炭素数6〜30のアリーレン基等が挙げられる。なかでも、上記アルキレン基が好ましい。
上記含有量は、上記式(2)で表されるシランカップリング剤及び上記式(3)で示される結合単位Aと上記式(4)で示される結合単位Bからなるシランカップリング剤を併用する場合は、合計含有量を意味する。
上記式(3)で示される結合単位Aと上記式(4)で示される結合単位Bからなるシランカップリング剤を使用した場合、xが0の場合であっても(すなわち結合単位Aが存在しなくても)、下記式(5)で表される加硫促進剤により、スコーチの発生を抑制できる。
一方、xが0でない(すなわち結合単位Aが存在する)場合には、下記式(5)で表される加硫促進剤と、結合単位Aとにより、相乗的にスコーチの発生を抑制できる。
R15−S−S−A−S−S−R16 (6)
(式(6)において、Aは分岐若しくは非分岐の炭素数2〜10のアルキレン基、R15及びR16は、同一若しくは異なって、チッ素原子を含む1価の有機基を表す。)
Aのアルキレン基としては、非分岐のアルキレン基が好ましい。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。
本発明では、上記式(5)で表される加硫促進剤を配合するため、酸化亜鉛の増量を行わずに(酸化亜鉛の含有量が上記範囲であっても)、メルカプト基を有するシランカップリング剤の使用に起因するスコーチの発生を抑制でき、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性をバランスよく向上できる。
多層構造のトレッドは、シート状にしたものを、所定の形状に張り合わせる方法や、2本以上の押出し機に装入して押出し機のヘッド出口で2層以上に形成する方法により作製することができる。
SBR(1):住友化学(株)製の変性スチレンブタジエンゴム(ビニル含量57質量%、スチレン含量25質量%、上記式(1)のR1、R2及びR3=−OCH3、R4及びR5=−CH2CH3、n=3)
SBR(2):日本ゼオン(株)製のNS116(ビニル含量57質量%、スチレン含量25質量%、非変性)
SBR(3):住友化学(株)製の変性スチレンブタジエンゴム(ビニル含量57質量%、スチレン含量25質量%、上記式(1)のR1、R2及びR3=−OC2H5、R4及びR5=−CH2CH3、n=3)
BR(1):日本ゼオン(株)製のNipol BR1220(シス含量97質量%、非変性)
BR(2):住友化学(株)製の変性ブタジエンゴム(ビニル含量15質量%、上記式(1)のR1、R2及びR3=−OCH3、R4及びR5=−CH2CH3、n=3)
BR(3):住友化学(株)製の変性ブタジエンゴム(ビニル含量15質量%、上記式(1)のR1、R2及びR3=−OC2H5、R4及びR5=−CH2CH3、n=3)
BR(4):宇部興産(株)製のBR150B(シス含量97質量%、非変性)
NR:RSS#3
シリカ(1):エボニックデグッサ社製のウルトラジルVN3(N2SA:175m2/g)
シリカ(2):ローディア社製のZ115Gr(N2SA:112m2/g)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のシーストN220(N2SA:114m2/g)
シランカップリング剤(1):エボニックデグッサ社製のSi75(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
シランカップリング剤(2):エボニックデグッサ社製のSi363(下記式で表されるシランカップリング剤(上記式(2)のR6=−O−(C2H4−O)5−C13H27、R7=C2H5−O−、R8=−O−(C2H4−O)5−C13H27、R9=−C3H6−))
シランカップリング剤(4):Momentive社製のNXT−Z45(結合単位Aと結合単位Bとの共重合体(結合単位A:55モル%、結合単位B:45モル%))
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
ステアリン酸(1):日油(株)製のステアリン酸「椿」
ステアリン酸(2):日油(株)製のステアリン酸「桐」
老化防止剤(1):住友化学(株)製のアンチゲン6C(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)
老化防止剤(2):フレキシス社製のサントフレックス13
ワックス(1):大内新興化学工業(株)製のサンノックN
ワックス(2):大内新興化学工業(株)製のサンノックワックス
アロマオイル:(株)ジャパンエナジー製のプロセスX−140
プロセスオイル:出光興産(株)製のダイアナプロセスPS32
硫黄:軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
ハイブリッド架橋剤:ランクセス社製Vulcuren VP KA9188(1,6−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン)
加硫促進剤(1):大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(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)
加硫促進剤(2):大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(N,N’−ジフェニルグアニジン)
加硫促進剤(3):大内新興化学工業(株)製のノクセラーTBzTD(テトラベンジルチウラムジスルフィド、上記式(5)のz=2)
加硫促進剤(4):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)
表1,2に示す配合処方にしたがい、1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下で4分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で3分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形して、他のタイヤ部材とはりあわせ、150℃で35分間25kgfの条件下で加硫することにより、試験用タイヤ(タイヤサイズ:195/65R15)を作製した。
得られた未加硫ゴム組成物について、JIS K6300に記載されている振動式加硫試験機(キュラストメーター)を用い、測定温度170℃で加硫試験を行って、時間とトルクとをプロットした加硫速度曲線を得た。加硫速度曲線のトルクの最小値をML、最大値をMH、その差(MH−ML)をMEとしたとき、ML+0.1MEに到達する時間t10(分)を読み取り、比較例1又は比較例7の結果を100として指数表示した。指数が大きいほど、早期加硫を抑制でき、好ましいことを示す。
転がり抵抗試験機を用いて、得られた試験用タイヤを、リム15×6JJ、タイヤ内圧230kPa、荷重3.43kNおよび速度80km/hの条件下で走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例1又は比較例7の転がり抵抗指数を100とし、下記計算式により、各配合の転がり抵抗を指数表示した。なお、転がり抵抗指数が大きいほど、転がり抵抗が低減され、低燃費性に優れることを示す。
(転がり抵抗指数)=(比較例1又は比較例7の転がり抵抗)/(各配合の転がり抵抗)×100
アンチロックブレーキシステム(ABS)評価試験により得られた制動性能をもとにして、ウェットグリップ性能を評価した。すなわち、1800cc級のABSが装備された乗用車に試験用タイヤを装着して、湿潤アスファルト路面(ウェット路面状態、スキッドナンバー約50)にて初速度100km/hからの制動距離を求めた。結果は比較例1又は比較例7の結果を100とし、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほどウェットグリップ性能が良好である。
ウェットグリップ指数=(比較例1又は比較例7の制動距離)/(各配合の制動距離)×100
試験用タイヤを1800cc級のABSが装備された乗用車に装着し、市街地を30000km走行した後の溝深さの減少量を測定し、溝深さが1mm減少するときの走行距離を算出した。さらに、比較例1又は比較例7の耐摩耗性指数を100とし、下記計算式により、各配合の溝深さの減少量を指数表示した。なお、耐摩耗性指数が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
(耐摩耗性指数)=(各配合で1mm溝深さが減るときの走行距離)÷(比較例1又は比較例7のタイヤの溝が1mm減るときの走行距離)×100
Claims (8)
- 下記式(1)で表される化合物により変性されたジエン系重合体を含むゴム成分と、
シリカと、
下記式(2)で表されるシランカップリング剤及び/又は下記式(3)で示される結合単位Aと下記式(4)で示される結合単位Bからなるシランカップリング剤と、
下記式(5)で表される加硫促進剤とを含むタイヤ用ゴム組成物。
- 下記式(6)で表される化合物を含む請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。
R15−S−S−A−S−S−R16 (6)
(式(6)において、Aは分岐若しくは非分岐の炭素数2〜10のアルキレン基、R15及びR16は、同一若しくは異なって、チッ素原子を含む1価の有機基を表す。) - ゴム成分100質量%中の前記式(1)で表される化合物により変性されたジエン系重合体の含有量が5質量%以上である請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記式(1)で表される化合物により変性されたジエン系重合体が、前記式(1)で表される化合物により変性されたスチレンブタジエンゴム及び/又はブタジエンゴムである請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記シリカのチッ素吸着比表面積が40〜250m2/gである請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- ゴム成分100質量部に対して、硫黄を0.1〜7質量部含む請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- トレッド用ゴム組成物として用いられる請求項1〜6のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤ。
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