JP2013116940A - 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】チッ素吸着比表面積が100〜600m2/g、圧縮試料オイル吸収量が100〜180ml/100g、900℃での揮発分量が0.5質量%以下であるカーボンブラック(1)を含むタイヤ用ゴム組成物。
【選択図】なし
Description
なお、本明細書において、カーボンブラックのN2SAは、JIS K6217のA法によって求められる。
なお、本明細書において、カーボンブラックのCOANは、JIS K6217−4の測定方法によって求められる。なお、使用したオイルはジブチルフタレート(フタル酸ジブチル)である。
なお、本明細書において、カーボンブラックの揮発分量は、JIS K6221(1994)に準拠した測定方法によって求められる。
なお、本明細書において、カーボンブラックのCOANは、JIS K6217−4に準拠して測定される。
カーボンブラック(2)の900℃での揮発分量は、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下である。5質量%を超えると、充分なtanδを確保することが困難になる可能性がある。
樹脂としては、石油系樹脂、フェノール系樹脂、テルペン樹脂、キシレン樹脂、ロジン、クマロン・インデン樹脂等が挙げられる。
なかでも、ポリマーとの相溶性が良好であるという理由から、石油系樹脂(特に、芳香族系石油樹脂)、クマロン・インデン樹脂が好ましい。
なお、樹脂の軟化点は、環球法(JIS K2207)により測定した値である。
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、又はその混合物を用いても良い。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル(アロマ系プロセスオイル)などが挙げられる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、サフラワー油、桐油などが挙げられる。なかでも、ゴムとの相溶性と、tanδを維持することができるという理由から、芳香族系プロセスオイルが好ましい。
すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどの各タイヤ部材の形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを得る。
なお、本明細書における高性能タイヤとは、ドライ路面におけるグリップ性能に特に優れたタイヤであり、競技車両に使用する競技用タイヤをも含む概念である。
空気導入ダクトと燃焼バーナーを備える内径1100mm、長さ1700mmの燃焼帯域、該燃焼帯域から連接され、周辺から原料ノズルを貫通接続した内径175mm、長さ1050mmの狭径部からなる原料導入帯域、クエンチ装置を備えた内径400mm、長さ3000mmの後部反応帯域を順次接合したカーボンブラック反応炉を用い、燃料油にD重油、及び原料炭化水素(原料油)にクレオソート油を使用し、表1に示す各条件によりカーボンブラックを製造した。
さらに、製造例5〜8では、表1に示す条件により製造したカーボンブラックに対して、酸素を流通しない条件下(窒素ガス雰囲気下)で表1に示す条件により熱処理を行った。
各製造例により得られたカーボンブラックの各種特性を表2に示した。なお、各特性の測定は、上述の方法により行った。また、製造例1〜4により得られたカーボンブラックは、本発明におけるカーボンブラック(2)に相当し、製造例5〜8により得られたカーボンブラックは、本発明におけるカーボンブラック(1)に相当する。
SBR:旭化成(株)製のタフデン4850(S−SBR、結合スチレン量:39質量%、ゴム固形分100質量部に対してオイル分50質量部含有)
カーボンブラックa:製造例1により得られたカーボンブラック
カーボンブラックb:製造例2により得られたカーボンブラック
カーボンブラックc:製造例3により得られたカーボンブラック
カーボンブラックd:製造例4により得られたカーボンブラック
カーボンブラックe:製造例5により得られたカーボンブラック
カーボンブラックf:製造例6により得られたカーボンブラック
カーボンブラックg:製造例7により得られたカーボンブラック
カーボンブラックh:製造例8により得られたカーボンブラック
老化防止剤6C:フレキシス(株)製のサントフレックス13(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(6PPD))
老化防止剤224:フレキシス(株)製のノクラック224(2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
アロマオイル:ジャパンエナジー社製のプロセスX−260
樹脂:新日本石油(株)製の日石ネオポリマー140(石油系レジン(芳香族系石油樹脂)、軟化点145℃)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤: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3に示す配合内容に従い、BP型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3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、50℃の条件下で5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170℃で12分間プレス加硫し、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トレッド形状に成形し、他のタイヤ部材と貼り合わせてタイヤに成形し、170℃で12分間加硫することで試験用カートタイヤ(タイヤサイズ:11×7.10−5)を製造した。
(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、初期歪10%、動歪2%、振動周波数20Hzの条件下で、80℃における加硫ゴム組成物の粘弾性(複素弾性率E*および損失正接tanδ)を測定した。
tanδが高いほど、ドライ路面におけるグリップ性能に優れることを示す。E*が低いほど、ゴムが柔らかく、ドライ路面におけるグリップ性能に優れることを示す。
JIS K 6251「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、前記加硫ゴム組成物からなる3号ダンベル型ゴム試験片を用いて引張試験を行い、300%伸張時応力(M300)を測定した。なお、M300が大きいほど、破壊特性(耐久性)に優れることを示す。
試験用カートに試験用カートタイヤを装着させ、1周2kmのテストコース(ドライ路面)を8周走行し、比較例1のタイヤのグリップ性能を2.6点とし、5点満点でテストドライバーが官能評価した。数値が大きいほどドライ路面におけるグリップ性能に優れることを示す。
Claims (9)
- チッ素吸着比表面積が100〜600m2/g、圧縮試料オイル吸収量が100〜180ml/100g、900℃での揮発分量が0.5質量%以下であるカーボンブラック(1)を含むタイヤ用ゴム組成物。
- 900℃での揮発分量が0.5質量%を超え、圧縮試料オイル吸収量が100〜200ml/100gであるカーボンブラック(2)を含む請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記カーボンブラック(1)の1500℃での揮発分量が1.0質量%以下である請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記カーボンブラック(1)のJIS K 6220−1に準拠して測定したpHが6.0〜12.0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。
- カーボンブラック100質量%中のカーボンブラック(1)の含有量が15〜65質量%、カーボンブラック(2)の含有量が35〜85質量%である請求項2に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴムからなる群より選択される少なくとも1種のゴムを含む請求項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。
- 高性能タイヤである請求項8記載の空気入りタイヤ。
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