JP2013028716A - トレッド用ゴム組成物、その製造方法及び重荷重用タイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リン含有量が200ppm以下で、窒素含有量が0.3質量%以下であり、トルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下の改質天然ゴムで、天然ゴムラテックスをケン化処理し、ケン化天然ゴムラテックスを調製する工程(A)、前記ケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムをアルカリ処理する工程(B)、及びゴム中に含まれるリン含有量が200ppm以下になるまで洗浄する工程(C)を行って得られる、該改質天然ゴム及びカーボンブラックを含有する重荷重用タイヤのトレッド用ゴム組成物。
【選択図】なし
Description
前記改質天然ゴムの窒素含有量が0.3質量%以下であり、トルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下であることが好ましい。
前記改質天然ゴムは、天然ゴムラテックスをケン化処理して得られたものであることが好ましい。
なお、カーボンブラックのN2SAは、JIS K6217−2:2001によって求められる。
なお、カーボンブラックのDBPは、JIS K6217−4:2001に準拠して測定される。
本発明の重荷重用タイヤは、トラック、バスなどに好適に使用できる。
天然ゴムラテックス:タイテックス社から入手したフィールドラテックス
界面活性剤:花王(株)製のEmal−E27C(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム)
NaOH:和光純薬工業(株)製のNaOH
製造例1
天然ゴムラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000g(wet状態)に対し、10%Emal−E27C水溶液25gと40%NaOH水溶液50gを加え、室温で48時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。このラテックスに水を添加してDRC15%(w/v)となるまで希釈した後、ゆっくり撹拌しながらギ酸を添加しpHを4.0に調整し、凝集させた。
凝集したゴムを粉砕し、それを1%炭酸ナトリウム水溶液に室温で5時間浸漬した後に引き上げ、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後90℃で4時間乾燥して固形ゴム(ケン化天然ゴムA)を得た。
40%NaOH水溶液の添加量を25gに変更した以外は製造例1と同様に、固形ゴム(ケン化天然ゴムB)を得た。
窒素含有量は、CHN CORDER MT−5(ヤナコ分析工業社製)を用いて測定した。測定には、まずアンチピリンを標準物質として、窒素含有量を求めるための検量線を作製した。次いで、試料約10mgを秤量し、3回の測定結果から平均値を求めて、試料の窒素含有量とした。
ICP発光分析装置(ICPS−8100、(株)島津製作所製)を使用して、試料のリン含有量を求めた。
また、リンの31P−NMR測定は、NMR分析装置(400MHz、AV400M、日本ブルカー社製)を使用し、80%リン酸水溶液のP原子の測定ピークを基準点(0ppm)として、クロロホルムにより生ゴムより抽出した成分を精製し、CDCl3に溶解して測定した。
1mm×1mmに切断した生ゴムのサンプル70.00mgを計り取り、これに35mLのトルエンを加え1週間冷暗所に静置した。次いで、遠心分離に付してトルエンに不溶のゲル分を沈殿させ上澄みの可溶分を除去し、ゲル分のみをメタノールで固めた後、乾燥し質量を測定した。次の式によりゲル含有率(質量%)を求めた。
ゲル含有率(質量%)=[乾燥後の質量mg/最初のサンプル質量mg]×100
また、31P−NMR測定において、ケン化天然ゴムA、Bは、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在しなかった。
ケン化天然ゴムA:製造例1
ケン化天然ゴムB:製造例2
天然ゴム:TSR
ポリブタジエンゴム:宇部興産(株)製のウベポールBR150B(ML1+4(100℃):40)(シス含量:97質量%)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイヤブラックI(N2SA:114m2/g、DBP給油量:114ml/100g)
ワックス:日本精鑞(株)製のオゾエース0355(パラフィンワックス)
老化防止剤: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)
ステアリン酸:日油(株)製の椿
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
5%オイル処理硫黄:鶴見化学工業(株)製の5%オイル処理硫黄(200メッシュ)
加硫促進剤:三新化学工業(株)製のサンセラーNS−G
表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150℃で30分間加硫することにより、加硫ゴム組成物を得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物をタイヤ成型機上でトレッド形状に成形し、他のタイヤ部材と貼り合わせ、150℃で30分間加硫することにより試験用タイヤ(タイヤサイズ:11R22.5)を製造した。
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度50℃、初期歪み10%、動歪み2%、周波数10Hzの条件下で各配合(加硫ゴム組成物)の損失正接(tanδ)を測定し、下記計算式により指数表示した(転がり抵抗指数)。指数が大きいほど低燃費性に優れることを示す。
(転がり抵抗指数)=(比較例1のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
加硫ゴムシートを用いて、3号ダンベル型ゴム試験片を作製し、JIS K6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて引張試験をおこない、破断強度(TB)及び破断時伸び(EB)を測定し、その積(TB×EB)を算出した。下記計算式により、各配合のゴム強度(TB×EB)を指数表示した。なお、ゴム強度指数が大きいほど、ゴム強度に優れることを示す。
(ゴム強度指数)=(各配合のTB×EB)/(比較例1のTB×EB)×100
試験用タイヤを車に装着し、30000kmのロードテストを実施し、パターン溝深さが1mmあたり減少する走行距離を算出した。比較例1を100とし、下記式により、各配合の走行距離を指数表示した。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)=(各配合の走行距離)/(比較例1の走行距離)×100
Claims (7)
- リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴム及びカーボンブラックを含有する重荷重用タイヤのトレッド用ゴム組成物。
- ゴム成分100質量%中の前記改質天然ゴムの含有量が5質量%以上である請求項1記載の重荷重用タイヤのトレッド用ゴム組成物。
- 前記改質天然ゴムの窒素含有量が0.3質量%以下であり、トルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下である請求項1又は2記載の重荷重用タイヤのトレッド用ゴム組成物。
- 前記改質天然ゴムは、天然ゴムラテックスをケン化処理して得られたものである請求項1〜3のいずれかに記載の重荷重用タイヤのトレッド用ゴム組成物。
- 前記改質天然ゴムは、天然ゴムラテックスをケン化処理し、ケン化天然ゴムラテックスを調製する工程(A)、前記ケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムをアルカリ処理する工程(B)、及びゴム中に含まれるリン含有量が200ppm以下になるまで洗浄する工程(C)を行って得られるものである請求項1〜4のいずれかに記載の重荷重用タイヤのトレッド用ゴム組成物。
- 天然ゴムを素練りする工程を含まない請求項1〜5のいずれかに記載の重荷重用タイヤのトレッド用ゴム組成物の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する重荷重用タイヤ。
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