JP2015067636A - タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ - Google Patents

タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ Download PDF

Info

Publication number
JP2015067636A
JP2015067636A JP2013200453A JP2013200453A JP2015067636A JP 2015067636 A JP2015067636 A JP 2015067636A JP 2013200453 A JP2013200453 A JP 2013200453A JP 2013200453 A JP2013200453 A JP 2013200453A JP 2015067636 A JP2015067636 A JP 2015067636A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
mass
tire
rubber composition
cured product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013200453A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5874704B2 (ja
Inventor
鹿久保 隆志
Takashi Shikakubo
隆志 鹿久保
木村 和資
Kazutoshi Kimura
和資 木村
圭介 前島
Keisuke Maejima
圭介 前島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2013200453A priority Critical patent/JP5874704B2/ja
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to CN201480052386.9A priority patent/CN105579512B/zh
Priority to US15/024,793 priority patent/US9951210B2/en
Priority to CN201710544610.1A priority patent/CN107254075B/zh
Priority to KR1020167005726A priority patent/KR20160040662A/ko
Priority to PCT/JP2014/075107 priority patent/WO2015046154A1/ja
Priority to RU2016116009A priority patent/RU2635608C2/ru
Priority to EP14847152.7A priority patent/EP3040374B1/en
Publication of JP2015067636A publication Critical patent/JP2015067636A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5874704B2 publication Critical patent/JP5874704B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

【課題】氷上性能および耐摩耗性のいずれにも優れたスタッドレスタイヤを作製することができるタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤの提供。
【解決手段】ジエン系ゴム(A)100質量部と、カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)30〜100質量部と、前記ジエン系ゴム(A)と相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)を硬化させた硬化物(C)0.3〜30質量部と、を含有し、前記硬化物(C)のJIS A硬度が3〜45であるタイヤ用ゴム組成物。
【選択図】なし

Description

本発明はタイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤに関する。
スタッドレスタイヤの氷上摩擦の向上を目的として、そのトレッド表面を粗くし、かつ、氷との親和性を高めることができるタイヤ用ゴム組成物が従来開発されている。
例えば、特許文献1には、「ジエン系ゴム(A)100質量部と、カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)30〜100質量部と、前記ジエン系ゴム(A)と相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)0.3〜30質量部と、平均粒子径が1〜200μmの三次元架橋した微粒子(D)0.1〜12質量部と、を含有するタイヤ用ゴム組成物。」が記載されており([請求項1])、また、特許文献2には、「ジエン系ゴム(A)100質量部と、カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)30〜100質量部と、前記ジエン系ゴム(A)と相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)0.3〜30質量部と、平均粒子径が1〜200μmの三次元架橋した微粒子(D)0.1〜12質量部と、を含有するスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。」が記載されている([請求項1])。
国際公開第2012/144605号 特開2013−010967号公報
しかしながら、本発明者らが特許文献1および2に記載のタイヤ用ゴム組成物について検討を重ねたところ、氷上性能および耐摩耗性に改善の余地があることが明らかとなった。
そこで、本発明は、氷上性能および耐摩耗性のいずれにも優れたスタッドレスタイヤを作製することができるタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤを提供することを課題とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、所定の架橋性オリゴマーまたはポリマーを予め(加硫前に)硬化させた特定の硬度を有する硬化物を配合したゴム組成物を用いることにより、氷上性能および耐摩耗性のいずれにも優れたスタッドレスタイヤを作製できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
(1)ジエン系ゴム(A)100質量部と、
カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)30〜100質量部と、
上記ジエン系ゴム(A)と相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)を硬化させた硬化物(C)0.3〜30質量部と、を含有し、
上記硬化物(C)のJIS A硬度が3〜45である、タイヤ用ゴム組成物。
(2)上記硬化物(C)が、平均粒子径が5〜250μmの粒子状物である上記(1)に記載のタイヤ用ゴム組成物。
(3)上記硬化物(C)のJIS A硬度が3〜25である、上記(1)または(2)に記載のタイヤ用ゴム組成物。
(4)上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)が、ポリエーテル系もしくはシロキサン系の重合体または共重合体であり、かつ、シラン官能基を有する、上記(1)〜(3)のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
(5)上記ジエン系ゴム(A)が、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、スチレン−イソプレンゴム(SIR)、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム(SIBR)およびこれらの各ゴムの誘導体からなる群から選択される少なくとも1種のゴムを30質量%以上含む上記(1)〜(4)のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッドに用いるスタッドレスタイヤ。
以下に示すように、本発明によれば、氷上性能および耐摩耗性のいずれにも優れたスタッドレスタイヤを作製することができるタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤを提供することができる。
本発明のスタッドレスタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの模式的な部分断面図である。 実施例3で調製したタイヤ用ゴム組成物の加硫試験体の断面を走査型顕微鏡を用いて倍率500倍で撮影した写真である。 比較例1で調製したタイヤ用ゴム組成物の加硫試験体の断面を走査型顕微鏡を用いて倍率2000倍で撮影した写真である。
〔タイヤ用ゴム組成物〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム(A)100質量部と、カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)30〜100質量部と、上記ジエン系ゴム(A)と相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)を硬化させた硬化物(C)0.3〜30質量部とを含有し、上記硬化物(C)のJIS A硬度が3〜45であるタイヤ用のゴム組成物である。
本発明においては、上述した通り、上記硬化物(C)を存在させたゴム組成物を用いることにより、本発明のタイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッドに用いたスタッドレスタイヤの氷上性能および耐摩耗性がいずれも良好となる。
これは、詳細には明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
すなわち、所定の硬度を有する上記硬化物(C)により、局所的にかかる歪みが分散され、応力も緩和されるだけでなく、スタッドレスタイヤの路面に対する追従性および応答性も向上するため、氷上性能および耐摩耗性が向上したと考えられる。
ここで、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、特許文献1および2に記載されたタイヤ用ゴム組成物とは異なり、ジエン系ゴムと相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマーを加硫前に予め硬化させることにより、例えば、図2(実施例3)および図3(比較例1)に示すように、加硫後における硬化物(C)〔比較例1においては架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)〕由来の粒子(加硫後の硬化物)の粒径や分散状態が異なる。
そのため、上述した応力の緩和や、路面に対する追従性および応答性は、加硫後における粒子状物の粒径や硬度などに起因していることが推察できる。
以下に、本発明のタイヤ用ゴム組成物が含有する各成分について詳細に説明する。
<ジエン系ゴム(A)>
本発明のタイヤ用ゴム組成物に含有するジエン系ゴム(A)は、主鎖に二重結合を有するものであれば特に限定されず、その具体例としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、スチレン−イソプレンゴム(SIR)、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム(SIBR)等が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、上記ジエン系ゴム(A)は、上述した各ゴムの末端や側鎖がアミノ基、アミド基、シリル基、アルコキシ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、エポキシ基等で変成(変性)された誘導体であってもよい。
これらのうち、スタッドレスタイヤの氷上性能がより良好となる理由から、NR、BR、SBRを用いるのが好ましく、NRおよびBRを併用するのがより好ましい。
本発明においては、上記ジエン系ゴム(A)の平均ガラス転移温度は、低温時においてもスタッドレスタイヤの硬度を低く保つことができ、氷上性能がより良好となる理由から、−50℃以下であるのが好ましい。
ここで、ガラス転移温度は、デュポン社製の示差熱分析計(DSC)を用い、ASTM D3418−82に従い、昇温速度10℃/minで測定した値である。
また、平均ガラス転移温度は、ガラス転移温度の平均値であり、ジエン系ゴムを1種のみ用いる場合は、そのジエン系ゴムのガラス転移温度をいうが、ジエン系ゴムを2種以上併用する場合は、ジエン系ゴム全体(各ジエン系ゴムの混合物)のガラス転移温度をいい、各ジエン系ゴムのガラス転移温度と各ジエン系ゴムの配合割合から平均値として算出することができる。
また、本発明においては、スタッドレスタイヤの強度が良好となる理由から、上記ジエン系ゴム(A)の20質量%以上がNRであるのが好ましく、40質量%以上がNRであるのがより好ましい。
<カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)>
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)を含有する。
(カーボンブラック)
上記カーボンブラックとしては、具体的には、例えば、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPE、SRF等のファーネスカーボンブラックが挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、上記カーボンブラックは、ゴム組成物の混合時の加工性やスタッドレスタイヤの補強性等の観点から、窒素吸着比表面積(N2SA)が10〜300m2/gであるのが好ましく、20〜200m2/gであるのがより好ましく、スタッドレスタイヤのウェット性能が向上し、氷上性能がより良好となる理由から、50〜150m2/gであるのが好ましく、70〜130m2/gであるのがより好ましい。
ここで、N2SAは、カーボンブラック表面への窒素吸着量をJIS K 6217−2:2001「第2部:比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」にしたがって測定した値である。
(白色充填剤)
上記白色充填剤としては、具体的には、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸カルシウム等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、スタッドレスタイヤの氷上性能がより良好となる理由から、シリカが好ましい。
シリカとしては、具体的には、例えば、湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、スタッドレスタイヤの氷上性能が更に良好となり、耐摩耗性もより向上する理由から、湿式シリカが好ましい。
上記シリカは、スタッドレスタイヤのウェット性能および転がり抵抗が良好となる理由から、CTAB吸着比表面積が50〜300m2/gであるのが好ましく、70〜250m2/gであるのがより好ましく、90〜200m2/gであるのがより好ましい。
ここで、CTAB吸着比表面積は、シリカ表面への臭化n−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムの吸着量をJIS K6217−3:2001「第3部:比表面積の求め方−CTAB吸着法」にしたがって測定した値である。
本発明においては、上記カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)の含有量は、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して、カーボンブラックおよび白色充填剤の合計で30〜100質量部であり、40〜90質量部であるのが好ましく、45〜80質量部であるのがより好ましい。
また、上記カーボンブラックおよび上記白色充填剤を併用する場合、上記白色充填剤の含有量は、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して、5〜85質量部であるのが好ましく、15〜75質量部であるのがより好ましい。
<硬化物(C)>
本発明のタイヤ用ゴム組成物に含有する硬化物(C)は、上記ジエン系ゴム(A)と相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)を硬化させた硬化物であって、JIS A硬度が3〜45となる硬化物であれば特に限定されない。
ここで、「(上記ジエン系ゴム(A)と)相溶しない」とは、上記ジエン系ゴム(A)に包含される全てのゴム成分に対して相溶しないという意味ではなく、上記ジエン系ゴム(A)および上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)に用いる各々の具体的な成分が互いに非相溶であることをいう。
また、「硬化させた硬化物」とは、本発明のタイヤ用ゴム組成物を混合して調製する前に予め架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)を硬化させた硬化物のことをいう。なお、特許文献1および2に記載された「架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)」は、予め硬化させた硬化物ではなく、本発明における「架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)」に相当する成分である。
また、「JIS A硬度」とは、JIS K6253−3:2012に規定されるデュロメータ硬さであって、タイプAのデュロメータにより温度25℃において測定した硬さをいう。
(架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1))
上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)は、上記ジエン系ゴム(A)に相溶せず、架橋性を有するオリゴマーまたはポリマーであれば特に限定されない。
上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)としては、例えば、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、脂肪族系、飽和炭化水素系、アクリル系、植物由来系もしくはシロキサン系の重合体または共重合体等が挙げられる。
これらのうち、熱安定性、分子鎖の柔軟性、耐加水分解性などの観点から、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)としては、ポリエーテル系もしくはシロキサン系の重合体または共重合体であるのが好ましい。
ここで、上記ポリエーテル系の重合体または共重合体としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリプロピレントリオール、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド共重合体、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)、ソルビトール系ポリオール等が挙げられる。
また、上記シロキサン系の重合体または共重合体としては、例えば、−(Si(R1)(R2)O)−で表されるシロキサン構造(式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、炭素原子数1〜4のアルキル基またはフェニル基を表す。)を主鎖に有する重合体または共重合体等が挙げられる。
本発明においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)は、分子間の架橋により硬化物(C)が形成されやすい理由から、シラン官能基を有しているのが好ましい。
ここで、上記シラン官能基は、いわゆる架橋性シリル基とも呼ばれ、その具体例としては、加水分解性シリル基;シラノール基;シラノール基をアセトキシ基誘導体、エノキシ基誘導体、オキシム基誘導体、アミン誘導体などで置換した官能基;等が挙げられる。
ここで、上記加水分解性シリル基としては、具体的には、例えば、アルコキシシリル基、アルケニルオキシシリル基、アシロキシシリル基、アミノシリル基、アミノオキシシリル基、オキシムシリル基、アミドシリル基等が挙げられる。
これらのうち、加水分解性と貯蔵安定性のバランスが良好となる理由から、アルコキシシリル基であるのが好ましく、具体的には、下記式(1)で表されるアルコキシシリル基であるのがより好ましく、メトキシシリル基、エトキシシリル基であるのが更に好ましい。
(式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R2は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、aは1〜3の整数を表す。aが2または3の場合、複数のR1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、aが1の場合、複数のR1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
本発明においては、上記反応性官能基は、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)の少なくとも主鎖の末端に有しているのが好ましく、主鎖が直鎖状である場合は1.5個以上有しているのが好ましく、2個以上有しているのがより好ましい。一方、主鎖が分岐している場合は3個以上有しているのが好ましい。
また、本発明においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)の重量平均分子量または数平均分子量は、得られる硬化物(C)の上記ジエン系ゴム(A)への分散性やゴム組成物の混練加工性が良好となる理由から、300〜30000であるのが好ましく、2000〜20000であるのがより好ましい。
ここで、重量平均分子量および数平均分子量は、いずれもゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算により測定するものとする。
このような架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)を硬化する硬化方法は特に限定されないが、例えば、酸触媒、アルカリ触媒、金属触媒およびアミン触媒からなる群から選択される少なくとも1種の触媒を用いて硬化させる方法等が挙げられる。
これらのうち、硬化効率が高い理由から、酸触媒または金属触媒を用いて硬化させる方法が好ましい。
上記酸触媒としては、具体的には、例えば、例えば、乳酸、フタル酸、ラウリル酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ナフテン酸、オクテン酸、オクチル酸(2−エチルヘキサン酸)、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、安息香酸、シュウ酸、リンゴ酸、クエン酸等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明においては、上記酸触媒として、酸性度や分散性の観点から、常温で液体の酸を用いるのが好ましく、具体的には、乳酸、ギ酸を用いるのがより好ましい。
上記金属触媒としては、例えば、オクチル酸スズ等の有機金属化合物、アルカリ金属アルコラート等が挙げられる。
具体的には、ジメチルスズジラウレート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、ジブチルスズジアセテート、オクチル酸スズ、ナフテン酸スズ等のスズカルボン酸塩類;テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のチタン酸エステル類;アルミニウムトリスアセチルアセトナート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート等の有機アルミニウム化合物類;ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、チタンテトラアセチルアセトナート等のキレート化合物類;オクタン酸鉛、オクタン酸ビスマス等のオクタン酸金属塩;等が挙げられる。
本発明においては、上記金属触媒として、酸性度の観点から、スズカルボン酸塩類を用いるのがより好ましい。
本発明においては、上記硬化物(C)の硬度は、JIS A硬度で3〜45であり、3〜20であるのが好ましく、3〜15であるのがより好ましい。
また、本発明においては、上記硬化物(C)を混合して調製した本発明のタイヤ用ゴム組成物における上記硬化物(C)の平均粒子径は、上記ジエン系ゴム(A)への分散性が良好となり、スタッドレスタイヤの氷上性能および耐摩耗性がより良好となる理由から、平均粒子径が5〜250μmの粒子状物であるのが好ましい。
ここで、本発明のタイヤ用ゴム組成物における上記硬化物(C)の平均粒子径は、タイヤ用ゴム組成物の加硫試験体の断面を電子顕微鏡(倍率:500〜2000倍程度)にて画像解析し、観察された硬化物(C)の粒子の最大長を任意の10個以上の粒子で測定し、平均化した値をいう。
更に、本発明においては、上記硬化物(C)の含有量は、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して0.3〜30質量部であり、0.5〜25質量部であるのが好ましく、1〜15質量部であるのが好ましい。
<シランカップリング剤>
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上述した白色充填剤(特に、シリカ)を含有する場合、タイヤの補強性能を向上させる理由から、シランカップリング剤を含有するのが好ましい。
上記シランカップリング剤を配合する場合の含有量は、上記白色充填剤100質量部に対して、0.1〜20質量部であるのが好ましく、4〜12質量部であるのがより好ましい。
上記シランカップリング剤としては、具体的には、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、補強性改善効果の観点から、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドおよび/またはビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドを使用することが好ましく、具体的には、例えば、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;エボニック・デグッサ社製]、Si75[ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド;エボニック・デグッサ社製]等が挙げられる。
<その他の成分>
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上述した成分以外に、上記ジエン系ゴム(A)、上記カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)、および、上記硬化物(C)以外に、炭酸カルシウムなどのフィラー;ジニトロソペンタメチレンテトラアミン(DPT)、アゾジカルボンアミド(ADCA)、ジニトロソペンタスチレンテトラミン、オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド(OBSH)、ベンゼンスルフォニルヒドラジド誘導体、二酸化炭素を発生する重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、窒素を発生するトルエンスルホニルヒドラジド、P−トルエンスルホニルセミカルバジド、ニトロソスルホニルアゾ化合物、N,N′−ジメチル−N,N′−ジニトロソフタルアミド、P,P′−オキシービス(ベンゼンスルホニルセミカルバジド)などの化学発泡剤;硫黄等の加硫剤;スルフェンアミド系、グアニジン系、チアゾール系、チオウレア系、チウラム系などの加硫促進剤;酸化亜鉛、ステアリン酸などの加硫促進助剤;ワックス;アロマオイル;老化防止剤;可塑剤;等のタイヤ用ゴム組成物に一般的に用いられている各種のその他添加剤を配合することができる。
これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。例えば、ジエン系ゴム(A)100質量部に対して、硫黄は0.5〜5質量部、加硫促進剤は0.1〜5質量部、加硫促進助剤は0.1〜10質量部、老化防止剤は0.5〜5質量部、ワックスは1〜10質量部、アロマオイルは5〜30質量部、それぞれ配合してもよい。
<タイヤ用ゴム組成物の製造方法>
本発明のタイヤ用ゴム組成物の製造方法は、特に限定されず、例えば、上述した各成分を、公知の方法、装置(例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等)を用いて、混練する方法等が挙げられる。
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、従来公知の加硫または架橋条件で加硫または架橋することができる。
〔スタッドレスタイヤ〕
本発明のスタッドレスタイヤ(以下、単に「本発明のタイヤ」ともいう。)は、上述した本発明のタイヤ用ゴム組成物を、タイヤトレッドに用いたスタッドレスタイヤである。
図1に、本発明のスタッドレスタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの模式的な部分断面図を示すが、本発明のタイヤは図1に示す態様に限定されるものではない。
図1において、符号1はビード部を表し、符号2はサイドウォール部を表し、符号3は本発明のタイヤ用ゴム組成物から構成されるトレッド部を表す。
また、左右一対のビード部1間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架されており、このカーカス層4の端部はビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
また、タイヤトレッド3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。
また、ビード部1においては、リムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
本発明のタイヤは、例えば、本発明のタイヤ用ゴム組成物に用いられたジエン系ゴム、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤の種類およびその配合割合に応じた温度で加硫または架橋し、タイヤトレッド部を形成することにより製造することができる。
<架橋性ポリマー1>
架橋性ポリマー1として、加水分解性シリル基末端ポリオキシプロピレングリコール(MSポリマーS810、カネカ社製)を用いた。
ここで、未硬化の架橋性ポリマー1を含有する比較例1のゴム組成物から作製した加硫ゴムシートの断面を走査型顕微鏡を用いて倍率2000倍で撮影した写真を図3に示す。なお、図3中、破線は、架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)に相当する加水分解性シリル基末端ポリオキシプロピレングリコール由来の粒子状物(加硫後の硬化物)が存在する一の領域を示す。
<硬化物1の調製>
上記架橋性ポリマー1のペースト状生成物10質量部に対して、乳酸(酸触媒)を0.1質量部添加した。
次いで、十分に撹拌した後、常温にて2日間で硬化させることにより、硬化物1を調製した。
得られた硬化物1のJIS A硬度と、これを用いて調製した実施例1のゴム組成物から作製した加硫ゴムシートにおける硬化物1の平均粒子径を下記第1表に示す。
<硬化物2の調製>
上記架橋性ポリマー1のペースト状生成物10質量部に対して、乳酸(酸触媒)を0.5質量部添加した。
次いで、十分に撹拌した後、常温にて2日間で硬化させることにより、硬化物2を調製した。
得られた硬化物2のJIS A硬度と、これを用いて調製した実施例2のゴム組成物から作製した加硫ゴムシートにおける硬化物2の平均粒子径を下記第1表に示す。
<硬化物3の調製>
上記架橋性ポリマー1のペースト状生成物10質量部に対して、乳酸(酸触媒)を1.0質量部添加した。
次いで、十分に撹拌した後、常温にて2日間で硬化させることにより、硬化物3を調製した。
得られた硬化物3のJIS A硬度と、これを用いて調製した実施例3のゴム組成物から作製した加硫ゴムシートにおける硬化物3の平均粒子径を下記第1表に示す。
ここで、硬化物3を含有する実施例3のゴム組成物から作製した加硫ゴムシートの断面を走査型顕微鏡を用いて倍率2000倍で撮影した写真を図2に示す。なお、図2中、破線は、架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)を硬化させた硬化物(C)由来の粒子状物が存在する一の領域を示す。
<硬化物4の調製>
上記架橋性ポリマー1のペースト状生成物10質量部に対して、乳酸(酸触媒)を2.0質量部添加した。
次いで、十分に撹拌した後、常温にて2日間で硬化させることにより、硬化物4を調製した。
得られた硬化物4のJIS A硬度と、これを用いて調製した実施例4のゴム組成物から作製した加硫ゴムシートにおける硬化物4の平均粒子径を下記第1表に示す。
<硬化物5の調製>
上記架橋性ポリマー1のペースト状生成物50質量部に対して、オクチル酸スズ(金属触媒)1質量部と水1質量部とを添加した。
次いで、十分に撹拌した後、常温にて2日間硬化させることにより、硬化物(以下、「硬化物5」ともいう。)を調製した。
得られた硬化物5のJIS A硬度と、これを用いて調製した実施例5のゴム組成物から作製した加硫ゴムシートにおける硬化物5の平均粒子径を下記第1表に示す。
<硬化物6の調製>
上記架橋性ポリマー1のペースト状生成物50質量部に対して、ジブチルスズジアセテート(金属触媒)1質量部とラウリルアミン4質量部と水1質量部とを添加した。
次いで、十分に撹拌した後、常温にて2日間硬化させることにより、硬化物(以下、「硬化物6」ともいう。)を調製した。
得られた硬化物6のJIS A硬度と、これを用いて調製した実施例6のゴム組成物から作製した加硫ゴムシートにおける硬化物6の平均粒子径を下記第1表に示す。
<硬化物7の調製>
上記架橋性ポリマー1のペースト状生成物10質量部に対して、乳酸(酸触媒)を5.0質量部添加した。
次いで、十分に撹拌した後、常温にて2日間で硬化させることにより、硬化物7を調製した。
得られた硬化物7のJIS A硬度と、これを用いて調製した比較例2のゴム組成物から作製した加硫ゴムシートにおける硬化物7の平均粒子径を下記第1表に示す。
<硬化物8の調製>
上記架橋性ポリマー1のペースト状生成物10質量部に対して、乳酸(酸触媒)を10.0質量部添加した。
次いで、十分に撹拌した後、常温にて2日間で硬化させることにより、硬化物8を調製した。
得られた硬化物8のJIS A硬度と、これを用いて調製した比較例3のゴム組成物から作製した加硫ゴムシートにおける硬化物8の平均粒子径を下記第1表に示す。
<実施例1〜6および比較例1〜3>
下記第1表に示す成分を、下記第1表に示す割合(質量部)で配合した。
具体的には、まず、下記第1表に示す成分のうち硫黄および加硫促進剤を除く成分を、1.7リットルの密閉型ミキサーで5分間混練し、150℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。
次に、得られたマスターバッチに硫黄および加硫促進剤をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。
次に、得られたゴム組成物をランボーン摩耗用金型(直径63.5mm、厚さ5mmの円板状)中で、170℃で10分間加硫して加硫ゴムシートを作製した。
<氷上性能>
作製した各加硫ゴムシートを偏平円柱状の台ゴムに貼り付け、インサイドドラム型氷上摩擦試験機にて氷上摩擦係数を測定した。測定温度は−1.5℃とし、荷重5.5g/cm3、ドラム回転速度25km/hとした。
試験結果は、以下の式により、比較例1の測定値を100として、指数(インデックス)で表し、第1表の「氷上性能」の欄に記載した。指数が大きいものほど氷上摩擦力が大きく、氷上性能が良好である。
指数=(測定値/比較例1の試験片の氷上摩擦係数)×100
<耐摩耗性>
ランボーン摩耗試験機(岩本製作所社製)を用いて、JIS K 6264−2:2005に準拠し、付加力4.0kg/cm3(=39N)、スリップ率30%、摩耗試験時間4分、試験温度を室温の条件で摩耗試験を行い、摩耗質量を測定した。
試験結果は、以下の式により、比較例1の測定値を100として、指数(インデックス)で表し、第1表の「耐摩耗性」の欄に記載した。指数(インデックス)が大きいほど摩耗量が少なく、耐摩耗性が良好である。
指数=(比較例1の試験片の摩耗質量/測定値)×100
上記第1表中の各成分は、以下のものを使用した。
・NR:天然ゴム(STR20)
・BR:ポリブタジエンゴム(Nipol BR1220、ガラス転移温度:−110℃、日本ゼオン社製)
・カーボンブラック:シーストKH(東海カーボン社製)
・シリカ:Nipsil AQ(日本シリカ社製)
・シランカップリング剤:シランカップリング剤(Si69、エボニック・デグッサ社製)
・架橋性ポリマー1:上記のとおり製造したもの
・硬化物1〜8:上記のとおり製造したもの
・酸化亜鉛:酸化亜鉛3種(正同化学社製)
・ステアリン酸:ビーズステアリン酸YR(日本油脂社製)
・老化防止剤1:アミン系老化防止剤(サントフレックス 6PPD、フレクシス社製)
・老化防止剤2:アミン−ケトン系老化防止剤(ノクラック224、大内新興化学工業社製)
・オイル:アロマオイル(エクストラクト4号S、昭和シェル石油社製)
・硫黄:金華印油入微粉硫黄(鶴見化学工業社製)
・加硫促進剤:スルフェンアミド系加硫促進剤(ノクセラーCZ−G、大内新興化学工業社製)
第1表に示す結果から、硬化物であっても硬化物の硬度が3よりも小さい比較例2および3は、氷上性能が比較例1よりも劣ることが分かった。
これに対し、硬化物の硬度が3〜45を満たす硬化物(C)を配合した実施例1〜6は、いずれも氷上性能および耐摩耗性が比較例1よりも良好となることが分かった。
1 ビード部
2 サイドウォール部
3 タイヤトレッド部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション

Claims (6)

  1. ジエン系ゴム(A)100質量部と、
    カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)30〜100質量部と、
    前記ジエン系ゴム(A)と相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)を硬化させた硬化物(C)0.3〜30質量部と、を含有し、
    前記硬化物(C)のJIS A硬度が3〜45であるタイヤ用ゴム組成物。
  2. 前記硬化物(C)が、平均粒子径が5〜250μmの粒子状物である請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。
  3. 前記硬化物(C)のJIS A硬度が3〜25である、請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。
  4. 前記架橋性オリゴマーまたはポリマー(c1)が、ポリエーテル系もしくはシロキサン系の重合体または共重合体であり、かつ、シラン官能基を有する、請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
  5. 前記ジエン系ゴム(A)が、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、スチレン−イソプレンゴム(SIR)、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム(SIBR)およびこれらの各ゴムの誘導体からなる群から選択される少なくとも1種のゴムを30質量%以上含む請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッドに用いるスタッドレスタイヤ。
JP2013200453A 2013-09-26 2013-09-26 タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ Active JP5874704B2 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013200453A JP5874704B2 (ja) 2013-09-26 2013-09-26 タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ
US15/024,793 US9951210B2 (en) 2013-09-26 2014-09-22 Rubber composition for tire and studless winter tire
CN201710544610.1A CN107254075B (zh) 2013-09-26 2014-09-22 轮胎用橡胶组合物和无钉轮胎
KR1020167005726A KR20160040662A (ko) 2013-09-26 2014-09-22 타이어용 고무 조성물 및 스터드리스 타이어
CN201480052386.9A CN105579512B (zh) 2013-09-26 2014-09-22 轮胎用橡胶组合物和无钉轮胎
PCT/JP2014/075107 WO2015046154A1 (ja) 2013-09-26 2014-09-22 タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ
RU2016116009A RU2635608C2 (ru) 2013-09-26 2014-09-22 Каучуковая композиция для шины и зимняя нешипованная шина
EP14847152.7A EP3040374B1 (en) 2013-09-26 2014-09-22 Rubber composition for tires and studless winter tire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013200453A JP5874704B2 (ja) 2013-09-26 2013-09-26 タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015067636A true JP2015067636A (ja) 2015-04-13
JP5874704B2 JP5874704B2 (ja) 2016-03-02

Family

ID=52834675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013200453A Active JP5874704B2 (ja) 2013-09-26 2013-09-26 タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5874704B2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016148278A1 (ja) * 2015-03-18 2016-09-22 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ
CN107099069A (zh) * 2017-06-03 2017-08-29 明光速耐德实心轮胎有限公司 一种抗静电耐磨实心轮胎胎心及制备方法
WO2017200044A1 (ja) 2016-05-19 2017-11-23 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物
JP6354924B1 (ja) * 2017-01-12 2018-07-11 横浜ゴム株式会社 タイヤトレッド用ゴム組成物および空気入りタイヤ
JP2018111780A (ja) * 2017-01-12 2018-07-19 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
DE112017000788T5 (de) 2016-02-12 2018-10-25 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Kautschukzusammensetzung für Reifen
DE112017000999T5 (de) 2016-02-26 2018-11-22 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Kautschukzusammensetzung für Reifen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012131920A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012131920A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9982116B2 (en) 2015-03-18 2018-05-29 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Tire rubber composition and pneumatic tire
JP2016172830A (ja) * 2015-03-18 2016-09-29 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ
WO2016148278A1 (ja) * 2015-03-18 2016-09-22 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ
DE112017000788T5 (de) 2016-02-12 2018-10-25 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Kautschukzusammensetzung für Reifen
US10781300B2 (en) 2016-02-12 2020-09-22 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Rubber composition for tires
DE112017000788B4 (de) 2016-02-12 2023-01-19 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Kautschukzusammensetzung für Reifen, vulkanisiertes Produkt und dessen Verwendung
DE112017000999B4 (de) 2016-02-26 2022-08-11 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Kautschukzusammensetzung für Reifen, vulkanisiertes Produkt und Verwendung des vulkanisierten Produkts in einem Luftreifen
US11180641B2 (en) 2016-02-26 2021-11-23 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Rubber composition for tires
DE112017000999T5 (de) 2016-02-26 2018-11-22 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Kautschukzusammensetzung für Reifen
US11413905B2 (en) 2016-05-19 2022-08-16 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Tire rubber composition
WO2017200044A1 (ja) 2016-05-19 2017-11-23 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物
RU2713364C1 (ru) * 2017-01-12 2020-02-04 Дзе Йокогама Раббер Ко., Лтд. Каучуковая композиция для протектора шины и пневматическая шина, использующая такую композицию
US11359075B2 (en) 2017-01-12 2022-06-14 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Rubber composition for a tire tread and pneumatic tire using the same
WO2018131694A1 (ja) 2017-01-12 2018-07-19 横浜ゴム株式会社 タイヤトレッド用ゴム組成物および空気入りタイヤ
JP2018111780A (ja) * 2017-01-12 2018-07-19 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP6354924B1 (ja) * 2017-01-12 2018-07-11 横浜ゴム株式会社 タイヤトレッド用ゴム組成物および空気入りタイヤ
CN107099069A (zh) * 2017-06-03 2017-08-29 明光速耐德实心轮胎有限公司 一种抗静电耐磨实心轮胎胎心及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5874704B2 (ja) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5874704B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ
US9951210B2 (en) Rubber composition for tire and studless winter tire
US9982116B2 (en) Tire rubber composition and pneumatic tire
JP2013010967A (ja) スタッドレスタイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ
JP5949716B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ
JP2010058563A (ja) 乗用車用スタッドレスタイヤ
JP6036076B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ
JP6036079B2 (ja) スタッドレスタイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ
JP4578665B2 (ja) トレッド用ゴム組成物
JP5213369B2 (ja) スタッドレスタイヤのキャップトレッド用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ
JP2017214508A (ja) タイヤ用ゴム組成物
JP6638235B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ
JP2016056248A (ja) タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ
JP5625964B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP2011252069A (ja) ジエン系ゴム組成物
JP2017105868A (ja) タイヤ用ゴム組成物、タイヤ用ゴム組成物の製造方法および空気入りタイヤ
JP6288172B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物の製造方法およびスタッドレスタイヤの製造方法
JP2008291087A (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いたトレッドを有する空気入りタイヤ
JP2008007678A (ja) キャップトレッド用ゴム組成物およびそれを用いたキャップトレッドを有する空気入りタイヤ
JP2013100381A (ja) タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ
JP6187074B2 (ja) ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP6657761B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物
JP2017075266A (ja) タイヤ用ゴム組成物
JP4646365B2 (ja) トレッド用ゴム組成物
JP2017025131A (ja) タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150304

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151222

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160104

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5874704

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250