JP2012121936A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ジエン系ゴム100重量部に対し、重量平均分子量が9500〜25000であるポリエチレングリコールを0.5〜6.0重量部、カーボンブラックを5〜40重量部、シリカを70〜120重量部配合すると共に、該シリカのDBP吸収量が190ml/100g以上、窒素吸着比表面積が194〜225m2/g、CTAB比表面積(CTAB)が180〜210m2/gであり、シランカップリング剤の配合量Wc重量%を、前記シリカの配合量Ws重量部及びCTABとの間で下記の関係を満たすようにする。
Ws×(CTAB/160)×0.06≦Wc≦Ws×(CTAB/160)×0.15
【選択図】図1
Description
Ws×(CTAB/160)×0.06≦Wc≦Ws×(CTAB/160)×0.15
(ただし、Wcはシランカップリング剤の配合量[重量%]、Wsはジエン系ゴム100重量部に対するシリカの配合量[重量部]、CTABはシリカのCTAB比表面積[m2/g]である。)
一般式(I)
一般式(II)
一般式(III):
一般式(V): ZYE
Ws×(CTAB/160)×0.06≦Wc≦Ws×(CTAB/160)×0.15
(ただし、Wcはシランカップリング剤の配合量[重量%]、Wsはジエン系ゴム100重量部に対するシリカの配合量[重量部]、CTABはシリカのCTAB比表面積[m2/g]である。)
得られたタイヤトレッド用ゴム組成物の加工性をJIS K 6300に基づき100℃のムーニー粘度をに指標にして評価した。ムーニー粘度は、ムーニー粘度計にてL型ロータ(38.1mm径、5.5mm厚)を使用し、予熱時間1分、ロータの回転時間4分、100℃、2rpmの条件で測定した。得られた結果は比較例1の値の逆数を100とする指数として、表1〜3に示した。この指数が大きいほど、ムーニー粘度が低く、加工性が優れていることを意味する。
得られた加硫ゴムサンプルの転がり抵抗を、転がり抵抗の指標であることが知られている損失正接tanδ(60℃)により評価した。tanδ(60℃)は、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み10%、振幅±2%、周波数20Hz、温度60℃の条件下で測定した。得られた結果は比較例1の値の逆数を100とする指数として、表1〜3に示した。この指数が大きいほどtanδ(60℃)が小さく低発熱であり、空気入りタイヤにしたとき転がり抵抗が小さく燃費性能が優れることを意味する。
得られた加硫ゴムサンプルの耐摩耗性を、JIS K6264に準拠して、ランボーン摩耗試験機(岩本製作所社製)を使用して、温度20℃、荷重39N、スリップ率30%、時間4分の条件で摩耗量を測定した。得られた結果は、比較例1の値の逆数を100とする指数として、表1〜3に示した。この指数が大きいほど耐摩耗性が優れることを意味する。
得られた空気入りタイヤをリムサイズ7×Jのホイールに組付け、国産2.5リットルクラスの試験車両に装着し、空気圧230kPaの条件で乾燥路面からなる1周2.6kmのテストコースを実車走行させ、そのときの操縦安定性を専門パネラー3名による感応評価により採点した。得られた結果は比較例1を100とする指数として、表1〜3に示した。この指数が大きいほど乾燥路面における操縦安定性が優れていることを意味する。
・SBR1:スチレンブタジエンゴム、LANXESS社製 VSL2438−2 HM、スチレン単位含有量が40重量%、ビニル単位含有量が38重量%、重量平均分子量(Mw)が129万、Tgが−24℃、ゴム成分100重量部に対しオイル分37.5重量部を含む未変性のスチレンブタジエンゴム
・変性SBR1:末端にヒドロキシ基を有する変性スチレンブタジエンゴム、スチレン単位含有量が37重量%、ビニル単位含有量が43重量%、重量平均分子量(Mw)が120万、Tgが−27℃、旭化成ケミカルズ社製タフデン E581、ゴム成分100重量部に対しオイル分37.5重量部を含む末端変性溶液重合スチレンブタジエンゴム
・変性SBR2:末端にポリオルガノシロキサン基を有する変性スチレンブタジエンゴム、スチレン単位含有量が42重量%、ビニル単位含有量が32重量%、重量平均分子量(Mw)が75万、Tgが−25℃、ゴム成分100重量部に対しオイル分25重量部を含む油展品、以下の製造方法により調製した末端変性溶液重合スチレンブタジエンゴム。
窒素置換された内容量10Lのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン4533g、スチレン338.9g(3.254mol)、ブタジエン468.0g(8.652mol)、イソプレン20.0g(0.294mol)およびN,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン0.189mL(1.271mmol)を仕込み、攪拌を開始した。反応容器内の内容物の温度を50℃にした後、n−ブチルリチウム5.061mL(7.945mmol)を添加した。重合転化率がほぼ100%に到達した後、さらにイソプレン12.0gを添加して5分間反応させた後、1,6−ビス(トリクロロシリル)ヘキサンの40wt%トルエン溶液0.281g(0.318mmol)を添加し、30分間反応させた。さらに、下記に示すポリオルガノシロキサンAの40wt%キシレン溶液18.3g(0.318mmol)を添加し、30分間反応させた。メタノール0.5mLを添加して30分間攪拌した。得られたポリマー溶液に老化防止剤(イルガノックス1520、BASF社製)を少量添加し、伸展油としてフッコールエラミック30(新日本石油(株)製)を25部添加した後、スチームストリッピング法により固体状のゴムを回収した。得られた固体ゴムをロールにより脱水し、乾燥機中で乾燥を行い、変性S−SBR1を得た。
・シリカ1:Rhodia社製Zeosil 1165MP、DBP吸収量が198ml/100g、窒素吸着比表面積が165m2/g、CTAB比表面積が160m2/g
・シリカ2:東ソーシリカ社製ニプシルAQ、DBP吸収量が205ml/100g、窒素吸着比表面積が205m2/g、CTAB比表面積が179m2/g
・シリカ3:Rhodia社製Premium 200MP、DBP吸収量が205ml/100g、窒素吸着比表面積が213m2/g、CTAB比表面積が200m2/g
・CB:カーボンブラック、東海カーボン社製シーストKH
・カップリング剤:硫黄含有シランカップリング剤、Evonik Degussa社製Si69
・酸化亜鉛:正同化学工業社製酸化亜鉛3種
・ステアリン酸:日油社製ビーズステアリン酸YR
・老化防止剤:フレキシス社製サントフレックス6PPD
・ワックス:大内新興化学工業社製サンノック
・アロマオイル:昭和シェル石油社製エキストラクト 4号S
・PEG1:重量平均分子量が800であるポリエチレングリコール、三洋化学工業社製PEG800
・PEG2:重量平均分子量が4000であるポリエチレングリコール、三洋化学工業社製PEG4000
・PEG3:重量平均分子量が10000であるポリエチレングリコール、三洋化学工業社製PEG10000
・PEG4:重量平均分子量が20000であるポリエチレングリコール、三洋化学工業社製PEG20000
・硫黄:鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄
・加硫促進剤1:加硫促進剤CBS、大内新興化学工業社製ノクセラーCZ−G
・加硫促進剤2:加硫促進剤DPG、大内新興化学工業社製ノクセラーD
12 トレッドゴム層
Claims (4)
- ジエン系ゴム100重量部に対し、重量平均分子量が9500〜25000であるポリエチレングリコールを0.5〜6.0重量部、カーボンブラックを5〜40重量部、シリカを70〜120重量部及びシランカップリング剤を配合すると共に、前記シリカのDBP吸収量が190ml/100g以上、窒素吸着比表面積が194〜225m2/g、CTAB比表面積(CTAB)が180〜210m2/gであり、前記シランカップリング剤の配合量Wc重量%が、前記シリカの配合量Ws重量部及びCTABとの間で下記の関係を満たすようにすることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
Ws×(CTAB/160)×0.06≦Wc≦Ws×(CTAB/160)×0.15
(ただし、Wcはシランカップリング剤の配合量[重量%]、Wsはジエン系ゴム100重量部に対するシリカの配合量[重量部]、CTABはシリカのCTAB比表面積[m2/g]である。) - 前記ジエン系ゴム100重量%中に、末端及び/又は主鎖に変性基を有する変性スチレンブタジエンゴムを30重量%以上含有し、該変性スチレンブタジエンゴムのスチレン単位含有量が30〜50重量%であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
- 前記変性スチレンブタジエンゴムの変性基が、ヒドロキシル基含有ポリオルガノシロキサン構造、アルコキシシリル基、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、アミノ基、イミノ基、エポキシ基、アミド基、チオール基、エーテル基から選ばれる少なくとも1種である請求項1又は2に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
- 請求項1,2又は3に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物を使用した空気入りタイヤ。
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