JP2012236958A - ブレーカートッピング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】ゴム成分と、シリカと、硫黄と、特定の加硫促進剤と、下記式で表される化合物及び/又はその水和物と、ステアリン酸及び/又はステアリン酸コバルトとを含み、硫黄と該加硫促進剤の含有比率、ステアリン酸とステアリン酸コバルトの合計量がそれぞれ特定値であるブレーカートッピング用ゴム組成物に関する。
MO3S−S−(CH2)q−S−SO3M
(式中、qは3〜10の整数を表す。Mは、同一若しくは異なって、リチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、ニッケル又はコバルトを表す。)
【選択図】なし
Description
MO3S−S−(CH2)q−S−SO3M (2)
(式中、qは3〜10の整数を表す。Mは、同一若しくは異なって、リチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、ニッケル又はコバルトを表す。)
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したブレーカーを有する空気入りタイヤに関する。
ステアリン酸は、亜鉛華や加硫促進剤とともに中間体を形成することで、亜鉛華上に吸着された硫黄が接着層へリリースされるのを妨げる。このため、従来の配合例では、接着層付近で硫黄が不足し、充分な接着性が得られなかった。一方、本発明では、前記の配合材料において、硫黄量と式(1)で表される特定の加硫促進剤の含有比率と、ステアリン酸とステアリン酸コバルトの合計量とを特定値に調整しているため、接着層付近での硫黄不足が解消され、ポリマー−硫黄−タイヤコード(Cu)の結合が良好に形成される。その結果、良好な接着性が得られるとともに、低燃費性、硬度、破断時伸びをバランスよく改善できる。
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。
なお、カーボンブラックのN2SAは、JIS K 6217−2:2001によって求められる。
硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは4.5質量部以上、より好ましくは5.0質量部以上である。4.5質量部未満では、硬度、接着性が低下するおそれがある。該含有量は好ましくは6質量部以下、より好ましくは5.6質量部以下である。6質量部を超えると、トッピングシートに加工する際、硫黄がシート表面にブルームし粘着加工性が大幅に悪化する傾向がある。また、湿熱劣化後の破断時伸び、低燃費性が低下する傾向がある。
MO3S−S−(CH2)q−S−SO3M (2)
(式中、qは3〜10の整数を表す。Mは、同一若しくは異なって、リチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、ニッケル又はコバルトを表す。)
NR:TSR20
変性SBR:JSR(株)製のHPR340(変性S−SBR、結合スチレン量:10質量%、Tg:−64℃、アルコキシシランでカップリングし末端に導入、式(3)で表される化合物により変性(R3〜R5=メトキシ基、R6〜R7=水素原子、n=3))
シリカ:デグッサ社製のULTRASIL VN3(N2SA:175m2/g)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイヤブラックN326(N2SA:84m2/g、DBP吸油量74cm3/100g)
ホウ素ネオデカン酸コバルト:大日本インキ化学工業(株)製のDicnate NBC−II(ホウ素3ネオデカン酸コバルト、コバルト含有量:22.0質量%)
ネオデカン酸コバルト:大日本インキ化学工業(株)製のネオデカン酸コバルト(コバルト含有量:14.0質量%)
ステアリン酸コバルト:大日本インキ化学工業(株)製のcost−F(コバルト含有量:9.5質量%、ステアリン酸含有量:90.5質量%)
シランカップリング剤:テグッサ社製のSi69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
ハイブリッド架橋剤:フレキシス社製のDURALINK HTS(1,6−ヘキサメチレン−ジチオ硫酸ナトリウム・二水和物)
V200:田岡化学工業(株)製のタッキロールV200(アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物)
老化防止剤:FLEXSYS(株)製のFLECTOL TMQ
ステアリン酸:日油(株)製の椿
亜鉛華:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華2種
20%オイル含有不溶性硫黄:フレキシス(株)製のクリステックスHSOT20(硫黄80質量%及びオイル分20質量%を含む不溶性硫黄)
加硫促進剤(TBSI):フレキシス(株)製のサントキュアーTBSI(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンイミド)(下記式)
スミカノール507A:住友化学工業(株)製のスミカノール507A(変性エーテル化メチロールメラミン樹脂(ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテル(HMMPME)の部分縮合物)、シリカとオイル35質量%含有)
(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータVESを用いて、温度70℃、周波数10Hz、初期歪10%及び動歪2%の条件下で、上記加硫ゴム組成物(新品)の複素弾性率E*(MPa)及び損失正接tanδを測定した。E*が大きいほど剛性が高く、硬度(操縦安定性)が優れることを示し、tanδが小さいほど発熱性が低く、低燃費性が優れることを示す。なお、E*が4.5以上、tanδが0.11以下であれば実用上問題ない。
加硫ゴム組成物(新品、湿熱劣化品)からなる3号ダンベル型試験片を用いて、JIS K 6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、室温にて引張試験を実施し、破断時伸びEB(%)を測定した。EBが大きいほど、破断時伸びに優れることを示す。なお、EBが新品で300以上、劣化品で200以上であれば実用上問題ない。
加硫ゴム組成物(新品、湿熱劣化品)について、剥離試験用サンプルを用いて接着試験を行い、剥離後のゴム被覆率(スチールコードとゴム間を剥離したときの剥離面のゴムの覆われている割合)を測定し、5点満点で表示した。5点は全面が覆われ、0点は全く覆われていない状態を示す。評点の大きい方がスチールコードとの接着性が良好である。なお、評点が新品で3点以上、劣化品で2+点以上であれば実用上問題ない。
Claims (7)
- ゴム成分と、シリカと、硫黄と、下記式(1)で表される化合物と、下記式(2)で表される化合物及び/又はその水和物と、ステアリン酸及び/又はステアリン酸コバルトとを含み、
硫黄の含有量/下記式(1)で表される化合物の含有量の比率は、2.1〜6.0であり、
ゴム成分100質量部に対して、ステアリン酸及びステアリン酸コバルトの合計含有量は、ステアリン酸量に換算して0.5〜1質量部であるブレーカートッピング用ゴム組成物。
MO3S−S−(CH2)q−S−SO3M (2)
(式中、qは3〜10の整数を表す。Mは、同一若しくは異なって、リチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、ニッケル又はコバルトを表す。) - ステアリン酸コバルト以外の有機酸コバルトを含む請求項1記載のブレーカートッピング用ゴム組成物。
- ゴム成分100質量部に対して、シリカの含有量が5〜60質量部、硫黄の含有量が4.5〜6質量部、前記式(2)で表される化合物及びその水和物の合計含有量が0.2〜5質量部、コバルトの含有量が0.05〜0.15質量部である請求項1又は2記載のブレーカートッピング用ゴム組成物。
- ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴムの含有量が50質量%以上、変性スチレンブタジエンゴムの含有量が50質量%以下である請求項1〜3のいずれかに記載のブレーカートッピング用ゴム組成物。
- ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴムの含有量が100質量%である請求項1〜3のいずれかに記載のブレーカートッピング用ゴム組成物。
- ゴム成分100質量部に対して、レゾルシノール樹脂、変性レゾルシノール樹脂、クレゾール樹脂及び変性クレゾール樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を0.5〜4質量部含む請求項1〜5のいずれかに記載のブレーカートッピング用ゴム組成物。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したブレーカーを有する空気入りタイヤ。
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