JP2012036351A - ゴム組成物、及びタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ジエン系合成ゴム及び天然ゴムから選択される少なくとも一種のゴム成分に対し、下記式(I)で表される特定のポリオキシエチレンソルビタンのモノヤシ油脂肪酸エステル類又は脂肪酸エステル及び特定のソルビタンの脂肪酸エステル類から選択される少なくとも一種の5員環又は6員環の環状エーテルを有する特定の非イオン系界面活性剤を配合してなるゴム組成物である。
[式(I)、R1は、炭素数2〜4のアルレン基であり;R2は、それぞれ独立して炭素数1〜14のアルキル基又はアルケニル基を表し、該アルキル基及びアルケニル基は直鎖状、分枝鎖状及び環状のいずれでもよく;l、m、nは平均付加モル数を意味し、l+m+nは3〜50である。]
【選択図】なし
Description
[1]ジエン系合成ゴム及び天然ゴムから選択される少なくとも一種のゴム成分に対し、下記式(I)で表される化合物及び下記式(II)で表される化合物から選択される少なくとも一種の非イオン系界面活性剤を配合してなることを特徴とするゴム組成物、
[3]老化防止剤を配合した上記[1]又は[2]に記載のゴム組成物、
[4]前記老化防止剤がアミン系老化防止剤である上記[3]に記載のゴム組成物、
[5]前記ゴム成分100質量部に対し、前記非イオン系界面活性剤を0.1〜10質量部配合した上記[1]〜[4]のいずれかに記載のゴム組成物、
[6]前記ゴム成分として天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム及びポリブタジエンゴムから選ばれる少なくとも1種を含む上記[1]〜[5]のいずれかに記載のゴム組成物、
[7]前記ゴム成分がスチレン-ブタジエン共重合体ゴム単独、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム及びポリブタジエンゴム、天然ゴム及びスチレン-ブタジエン共重合体ゴム、又は天然ゴム及びポリブタジエンゴムである上記[1]〜[6]のいずれかに記載のゴム組成物、
[8]前記ゴム成分100質量部のうちスチレン-ブタジエン共重合体ゴムを50〜100質量部含む上記[1]〜[7]のいずれかに記載のゴム組成物、
[9]上記[1]〜[8]のいずれかに記載のゴム組成物をタイヤ外皮に適用したタイヤ、及び
[10]タイヤ外皮がトレッド部又はサイドウォール部であるである上記[9]に記載のタイヤ、
を提供するものである。
本発明のゴム組成物は、ジエン系合成ゴム及び天然ゴムから選択される少なくとも一種のゴム成分に、上記式(I)又は式(II)で表される非イオン系界面活性剤の少なくとも一種を配合してなることを特徴とする。
タイヤ外皮の茶変は、老化防止剤及びワックスがゴム成分等のポリマー基質を通ってタイヤ表面に移行し、タイヤの表面にワックスが析出して凹凸面を形成し光散乱が起こり、その凹凸面に付着した老化防止剤が酸化されて茶色の着色物色に変わることで、茶変色に見えるものである。
本発明のゴム組成物においては、上記式(I)又は式(II)で表される非イオン系界面活性剤が、表面に析出したワックスの凹凸面を平滑面化することにより、光散乱状態を改善して茶変を改良する。すなわち、該非イオン系界面活性剤は、疎水基R2の長さ、親水基(R1O)の長さ(l,m,n)が調整されゴム組成物との相溶性がコントロールされて、該ゴム組成物と適度の非相溶性を有しているために、タイヤ表面に析出して上記機能を発揮するものである。
ここで、本発明のゴム組成物において、上記非イオン系界面活性剤の配合量は、上記ゴム成分100質量部に対し0.1〜10質量部であることが好ましく、0.5〜7質量部であることが更に好ましく、0.5〜5質量部であることが極めて好ましい。0.1質量部以上では、アミン系老化防止剤やワックスによる変色を防止することができ、10質量部以下では、界面活性剤のブルームによる過度の光沢を抑制することができ、表面粘着性による作業性の低下を抑えることができる。
また、この界面活性剤を加えることによって耐オゾン性は低下しない。
なお、通常、トレッド部に好ましく用いられるゴム成分はSBRが50〜100質量%とSBR主体であり、サイドウォール部に好ましく用いられるゴム成分は、天然ゴムとBRの混合物である。
式(I)及び式(II)のl、m及びnは、変色度の観点から、それぞれ独立して好ましくは0〜50であり、より好ましくは0〜30、更に好ましくは0〜20である。l、m、nの総和は、変色度の観点から、3〜50であり、好ましくは4〜30、より好ましくは6〜20である。これらの観点から、l、m、nはそれぞれ独立して0〜50で、かつl、m、nの総和は3〜50が好ましく、l、m、nはそれぞれ独立して0〜30で、かつl、m、nの総和は4〜30がより好ましく、l、m、nはそれぞれ独立して0〜20で、かつl、m、nの総和は6〜20が更に好ましい。
HLB=20(1−S/A)
(式中、Sはエステル系界面活性剤の鹸化価であり、Aは該界面活性剤を構成する脂肪酸の酸価である。)
上記非イオン系界面活性剤のHLB値は、10〜17であるのが更に好ましく、11〜17がより更に好ましい。HLB値が10以上では、表面への移行速度を高めて、茶変防止効果を促進することができ、17以下では、ゴム組成物のスコーチタイムを短縮させることなく、作業性を低下させない。
表1に示す配合処方(ゴム成分としてSBR主体)でかつ表2に示す配合量の非イオン系界面活性剤を配合したゴム組成物を調製し、160℃で14分間加硫した。得られた加硫ゴムに対し、下記の方法で引張応力、耐オゾン性、変色度を測定、評価した。その結果を表2に示す。
ゴム物性の代表的指標として300%伸長時の引張応力を測定した。具体的には、JIS 3号ダンベル型試験片を用い、JIS K 6251:2004に従って300%伸長時の引張応力を測定し、比較例1を100として指数表示した。指数値が大きい程、300%伸長時の引張応力が大きいことを示す。
JIS K 6259:2004に従い、温度40℃、オゾン濃度50pphm、伸び20%の条件にして、実施例1〜6及び比較例1〜6の作成した試験片についてオゾン劣化試験を行ない、50時間後に試験片の劣化状態を観察し、クラック発生の有無で評価した。
色度計(「日本電色工業(株)、機種名NF333」)を用いて、顆粒ゴム試験片の変色度を評価した。測色したデータはL*、a*、b*で表わした。L*値は明度、a*、b*は色味を示している。a*値とb*値は0で無色、a*値が正であるほど赤、負であるほど緑、b*値が正であるほど黄、負であるほど青であることを示す。変色度については、加硫直後のb*値、目視による加硫直後の変色の度合いにより、加硫直後の変色度を評価し、夏季の屋外放置(雨は当たらない屋根の下1日のうち特定の時間のみ直射日光が当たる)の環境条件下に、加硫ゴム片を1ヶ月放置した後のb*値及び目視による変色の度合いにより放置後の変色度を評価した。
変色度は5段階評価を行い、変色がひどく認められる場合を5とし、全体の半分以上に変色が認められる場合を4とし、全体の半分以下に変色が認められる場合を3とし、わずかに変色が認められる場合を2とし、変色が認められない場合を1とした。
*2 東海カーボン(株)製「シースト7HM」
*3 東ソーシリカ(株)製「ニプシールAQ」
*4 ビス(3−エトキシシリルプロピル)テトラスルフィド
*5 マイクロクリスタリンワックス,日本精蝋社製「オゾエース−0701」
*6 大内新興化学工業(株)製「ノクラック6C」
*7 精工化学社製「ノンフレックスRD−S」
*8 大内新興化学工業(株)製「ノクセラーD」
*9 大内新興化学工業(株)製「ノクセラーDM」
*10 三新化学工業社製「サンセラーCM−G」
化合物Bは、花王(株)製非イオン系界面活性剤、商標「レオドールTW-L106」(ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート)で、上記式(I)において、R2がC11H23で、R1がC2H4、l+m+nが4で、HLB値が13.3である化合物と、上記式(II)において、R2がC11H23で、R1がC2H4、l+m+nが6で、HLB値が13.3である化合物との混合物であり;
化合物Cは、花王(株)製非イオン系界面活性剤、商標「レオドールSP-L10」(ソルビタンモノラウレート)で、上記式(I)において、R2がC11H23で、R1がC2H4、l,m,nが0で、HLB値が8.6である化合物と、上記式(II)において、R2がC11H23で、R1がC2H4、l,m,nが0で、HLB値が8.6である化合物との混合物であり;
化合物Dは、花王(株)製非イオン系界面活性剤、商標「レオドールTW−S106V」(ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート)で、上記式(I)において、R2がC17H35で、R1がC2H4、l+m+nが6で、HLB値が9.6である化合物と、上記式(II)において、R2がC17H35で、R1がC2H4、l+m+nが6で、HLB値が9.6である化合物との混合物である。
Claims (10)
- ワックスを配合した請求項1に記載のゴム組成物。
- 老化防止剤を配合した請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 前記老化防止剤がアミン系老化防止剤である請求項3に記載のゴム組成物。
- 前記ゴム成分100質量部に対し、前記非イオン系界面活性剤を0.1〜10質量部配合した請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記ゴム成分として天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム及びポリブタジエンゴムから選ばれる少なくとも1種を含む請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記ゴム成分がスチレン-ブタジエン共重合体ゴム単独、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム及びポリブタジエンゴム、天然ゴム及びスチレン-ブタジエン共重合体ゴム、又は天然ゴム及びポリブタジエンゴムである請求項1〜6のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記ゴム成分100質量部のうちスチレン-ブタジエン共重合体ゴムを50〜100質量部含む請求項1〜7のいずれかに記載のゴム組成物。
- 請求項1〜8のいずれかに記載のゴム組成物をタイヤ外皮に適用したタイヤ。
- タイヤ外皮がトレッド部又はサイドウォール部である請求項9に記載のタイヤ。
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