JP2014047326A - 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
Description
前記タイヤ用ゴム組成物は、前記シリカ100質量部に対する前記メルカプト基を有するシランカップリング剤の含有量が0.5〜20質量部、前記ポリスルフィド化合物の含有量が0.5〜20質量部であることが好ましい。
(シリカ(2)の窒素吸着比表面積)/(シリカ(1)の窒素吸着比表面積)≧1.4
(シリカ(1)の含有量)×0.06≦(シリカ(2)の含有量)≦(シリカ(1)の含有量)×15
本発明はまた、前記ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。
なお、シリカのN2SAは、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。
(シリカ(2)のN2SA)/(シリカ(1)のN2SA)≧1.4の関係を満たすことが好ましく、(シリカ(2)のN2SA)/(シリカ(1)のN2SA)≧2.0の関係を満たすことがより好ましい。1.4未満であると、シリカ(1)及び(2)の粒子径の差が小さく、2種類のシリカをブレンドすることによる効果が充分に得られない傾向がある。
(シリカ(1)の含有量)×0.06≦(シリカ(2)の含有量)≦(シリカ(1)の含有量)×15
シリカ(2)の含有量がシリカ(1)の含有量の0.06倍未満では、充分なゴム強度や耐摩耗性が得られない傾向がある。また、シリカ(2)の含有量がシリカ(1)の含有量の15倍を超えると、転がり抵抗が増大する傾向がある。なお、シリカ(2)の含有量は、シリカ(1)の含有量の0.3倍以上がより好ましく、0.5倍以上がさらに好ましい。また、シリカ(2)の含有量は、シリカ(1)の含有量の7倍以下がより好ましく、4倍以下がさらに好ましい。
該炭化水素基としては、例えば、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基、炭素数6〜30のアリーレン基などがあげられる。中でも、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基が好ましい。
なお、結合単位A、Bの含有量は、結合単位A、Bがシランカップリング剤の末端に位置する場合も含む量である。結合単位A、Bがシランカップリング剤の末端に位置する場合の形態は特に限定されず、結合単位A、Bを示す式(2)、(3)と対応するユニットを形成していればよい。
なお、カーボン比率は、後述する実施例に記載の測定方法により得られる値である。
工程1では、前記ゴム成分、シリカ、メルカプト基を有するシランカップリング剤及びポリスルフィド化合物を混練する。混練方法としては特に限定されず、バンバリーミキサー、オープンロールなどの一般的なゴム工業で使用される混練機を使用できる。なお、ベース練り工程は1回でもよいが、添加剤を分割したり、練り増しするなど、練り回数は特に限定されない。
工程1を行った後、工程1で得られた混練物を冷却した後、更に加硫剤、加硫促進剤の加硫薬品を添加して混練し、未加硫ゴム組成物を得る。
工程2で得られた未加硫ゴム組成物を公知の方法で加硫することにより、本発明のゴム組成物が得られる。工程3の加硫温度は、本発明の効果が良好に得られるという点から、好ましくは120℃以上、より好ましくは140℃以上であり、また、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下である。
天然ゴム(NR):TSR20
ブタジエンゴム(BR):宇部興産(株)製のウベポールBR150B
シリカ1:デグッサ社製のウルトラジル360(N2SA:50m2/g)
シリカ2:ローディア社製のゼオシル1205MP(N2SA:200m2/g)
シリカ3:デグッサ社製のウルトラジルVN3(N2SA:175m2/g)
シランカップリング剤1:EVONIK−DEGUSSA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)
シランカップリング剤2:Momentive社製のNXT−Z45(結合単位A及び結合単位Bを含む化合物(結合単位A:55モル%、結合単位B:45モル%))
シランカップリング剤3:EVONIK−DEGUSSA社製のSi363
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイアブラックN339(N2SA:96m2/g、DBP吸収量:124ml/100g)
オイル:(株)ジャパンエナジー製のX−140
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン3C
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
ポリスルフィド化合物1:ジチオジカプロラクタム(三新化学工業(株)製)
ポリスルフィド化合物2:N−benzyl−N−[(dibenzylamino)disulfanyl]phenylmethanamine(Aldrich社製)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤1:住友化学(株)製のソクシノールCZ
加硫促進剤2:住友化学(株)製のソクシノールD
(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、表1中のベース練りの項目に記載の材料を150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た(ベース練り工程)。次に、得られた混練り物に、表1中の仕上げ練りの項目に記載の材料を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で3分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た(仕上げ練り工程)。
得られた未加硫ゴム組成物を170℃で20分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
JIS K6226−1:2003にて求められるカーボンブラック質量分率をA、灰分質量分率をBとし、以下の式により加硫ゴム組成物のカーボン比率を測定した。カーボン比率が高いほど、補強用充填剤に占めるカーボンブラックの割合が高いことを示している。
(カーボン比率)=A/(A+B)×100
得られた未加硫ゴム組成物について、JIS K6300に準拠したムーニー粘度を130℃で測定した。比較例1のムーニー粘度(ML1+4)を100とし、下記計算式により指数表示した(ムーニー粘度指数)。指数が大きいほどムーニー粘度が低く、加工性に優れる。
(ムーニー粘度指数)=(比較例1のML1+4)/(各配合のML1+4)×100
ロール加工後のゴムシートの平滑度について、表面及びエッジの平滑度の基準を3として、それぞれ5段階官能評価を実施し、その平均値をゴムシートの平滑度とした。数字が大きい方が優れている。
前記加硫ゴム組成物から所定サイズの試験片を切り出し、(株)上島製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪10%、動歪み2%、周波数10Hzの条件下で、30℃における加硫ゴムシートの損失正接(tanδ)を測定した。比較例1のtanδを100とし、以下の計算式により指数表示した(低燃費性指数1)。指数が大きいほど、低燃費性に優れる。
(低燃費性指数)=(比較例1のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
転がり抵抗試験機を用い、試験用タイヤを、リム(15×6JJ)、内圧(230kPa)、荷重(3.43kN)、速度(80km/h)で走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例1を100とした時の指数で表示した(低燃費性指数2)。数値が大きいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性に優れることを示す。
JIS K6251:2010に準じて引張試験を行い、破断伸びを測定した。測定結果を、比較例1を100とした指数で示した。指数が大きい程、ゴム強度(破壊強度)が大きいことを示している。
(ゴム強度指数)=(各配合の破断伸び)/(比較例1の破断伸び)×100
LAT試験機(Laboratory Abrasion and Skid Tester)を用い、荷重50N、速度20km/h、スリップアングル5°の条件にて、各加硫ゴム組成物の容積損失量を測定した。比較例1の容積損失量を100とし、各配合について指数表示した(耐摩耗性指数)。指数が大きいほど耐摩耗性に優れる。
Claims (7)
- ゴム成分、シリカ、メルカプト基を有するシランカップリング剤、及び下記式(I)及び/又は(II)で示されるポリスルフィド化合物を含み、
前記ゴム成分100質量%中、ポリイソプレン系ゴム以外のジエン系ゴムの含有量が1〜60質量%、ポリイソプレン系ゴムの含有量が0〜99質量%であり、
前記ゴム成分100質量部に対するシリカの含有量が10〜80質量部であり、
カーボン比率が40以上であるタイヤ用ゴム組成物。
- 加硫薬品の混練工程より前の工程において、前記ポリスルフィド化合物を混練して得られる請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記シリカ100質量部に対する前記メルカプト基を有するシランカップリング剤の含有量が0.5〜20質量部、前記ポリスルフィド化合物の含有量が0.5〜20質量部である請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記メルカプト基を有するシランカップリング剤が、下記式(1)で表される化合物、及び/又は下記式(2)で示される結合単位Aと下記式(3)で示される結合単位Bとを含む化合物である請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記シリカは、窒素吸着比表面積及び含有量が下記式を満たすシリカ(1)及び(2)を含む請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
(シリカ(2)の窒素吸着比表面積)/(シリカ(1)の窒素吸着比表面積)≧1.4
(シリカ(1)の含有量)×0.06≦(シリカ(2)の含有量)≦(シリカ(1)の含有量)×15 - 前記ゴム成分、前記シリカ、前記メルカプト基を有するシランカップリング剤及び前記ポリスルフィド化合物を混練する工程1と、該工程1で得られた混練物及び加硫薬品を混練する工程2とを含む製造方法により得られる請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 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空気入りタイヤ。
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