JP2017110068A - タイヤのサイドゴム用ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特開2005−272571号公報(特許文献1)には、天然ゴム(NR)及び/又はポリイソプレンゴム(IR)と、特定のポリブタジエンゴム(BR)とからなるゴムに対して、特定のカーボンブラック及びシリカと、加硫促進剤及び硫黄とを、特定の配合比で配合してなる重荷重タイヤ用サイドトレッドゴム組成物が開示されている。
また、タイヤのサイドウォール部は、縁石等から衝撃を受けることがあるため、タイヤのサイドゴムには、十分な耐カット性(耐亀裂成長性)を有することも求められる。
一方、サイドゴムの耐カット性を向上させる手法としては、サイドゴムに用いるゴム組成物のゴム成分中の、天然ゴム(NR)のブレンド比率を増やすことが挙げられる。しかしながら、ゴム組成物のゴム成分中の、天然ゴム(NR)のブレンド比率を増やすと、かかるゴム組成物をサイドゴムとして、サイドウォール部に適用したタイヤは、発熱量が大きくなってしまう。
このように、従来の技術では、タイヤのサイドゴムの低発熱性と耐カット性とを両立させることができなかった。
また、本発明は、かかるサイドゴム用ゴム組成物用いた、サイドゴムの耐カット性が十分に高く、低発熱性に優れるタイヤを提供することを更なる課題とする。
前記ゴム成分中の、前記ヒドラジド変性天然ゴムの含有率が40〜70質量%であって、前記ポリブタジエンゴムの含有率が30〜60質量%であることを特徴とする。
かかる本発明のタイヤのサイドゴム用ゴム組成物は、耐カット性が十分に高く、また、タイヤのサイドゴムに適用することで、タイヤのサイドゴムの低発熱性を大幅に向上させることができる。
かかる本発明のタイヤは、サイドゴムの耐カット性が十分に高く、また、低発熱性に優れるため、低燃費性に優れる。
また、本発明によれば、かかるサイドゴム用ゴム組成物用いた、サイドゴムの耐カット性が十分に高く、低発熱性に優れるタイヤを提供することができる。
以下に、本発明のタイヤのサイドゴム用ゴム組成物を、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。
本発明のタイヤのサイドゴム用ゴム組成物は、ヒドラジド化合物を天然ゴムに付加させてなるヒドラジド変性天然ゴムと、ポリブタジエンゴムと、を含むゴム成分を含み、前記ゴム成分中の、前記ヒドラジド変性天然ゴムの含有率が40〜70質量%であって、前記ポリブタジエンゴムの含有率が30〜60質量%であることを特徴とする。
そして、本発明のタイヤのサイドゴム用ゴム組成物においては、ゴム成分中の、ヒドラジド変性天然ゴムの含有率が40〜70質量%であって、ポリブタジエンゴムの含有率が30〜60質量%であることで、ヒドラジド変性天然ゴムを使用することによって奏される低発熱性の向上効果が特に大きくなり、十分に高い耐カット性を有しつつ、低発熱性を大幅に向上させることができる。
なお、前記3−ピリジル基又は3−キノリル基が置換基を有する場合の置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基、アミノ基、モノメチルアミノ基、モノエチルアミノ基、ジメチルアミノ基等の炭素数1〜4のアルキル基で置換されることのあるアミノ基、シアノ基、ニトロ基等を挙げることができ、これらの置換基の中でも、ハロゲン原子、アミノ基が好ましい。
これらの置換基は、3−ピリジル基又は3−キノリル基の置換可能な位置に任意の数を有することができるが、3−ピリジル基又は3−キノリル基のそれぞれ2位又は5位に置換基を有するのが好ましい。
前記天然ゴム(原材料)に対して、噴霧によってヒドラジド化合物を添加した後、乾燥させた場合には、自然に天然ゴム(原材料)のゴム分子にヒドラジド化合物を付加させることがきる。一方、天然ゴム(原材料)に対して、ミキサー、押出機又は混練機によってヒドラジド化合物を添加した場合のように、機械的なせん断力を与えることで、天然ゴム(原材料)のゴム分子にヒドラジド化合物を付加させることもできる。
さらに、混練後、ストレーナー処理をしてもよい。これにより、分子量が高く、さらにゴミ分のないヒドラジド変性天然ゴムが得られる。ここでいう「ストレーナー処理」とは、メッシュ状部材を用いてヒドラジド変性天然ゴム中に含まれるゴミ分を除去する処理をいう。
ゴム成分中のヒドラジド変性天然ゴムの含有率が40質量%未満では、耐カット性が低く、一方、ゴム成分中のヒドラジド変性天然ゴムの含有率が70質量%を超えると、発熱量が大きく、低発熱性が不十分である。
また、ゴム成分中のポリブタジエンゴムの含有率が30質量%未満では、発熱量が大きく、低発熱性が不十分であり、一方、ゴム成分中のポリブタジエンゴムの含有率が60質量%を超えると、耐カット性が低くなる。
なお、ヒドラジド変性天然ゴムの含有率が40〜60質量%の範囲であり、また、ポリブタジエンゴムの含有率が40〜60質量%の範囲であると、十分な耐カット性を有しつつ、低発熱性が大幅に向上する。
ここで、前記充填剤の配合量は、特に限定されるものではないが、前記ゴム成分100質量部に対して30〜60質量部の範囲が好ましく、40〜50質量部の範囲が更に好ましい。充填剤の配合量が、前記ゴム成分100質量部に対して30質量部以上であれば、サイドゴム用ゴム組成物の耐カット性が向上し、また、充填剤の配合量が、前記ゴム成分100質量部に対して60質量部以下であれば、サイドゴム用ゴム組成物の低発熱性が更に向上する。更に、充填剤の配合量が、前記ゴム成分100質量部に対して40〜50質量部の範囲であれば、耐カット性が更に向上し、また、低発熱性がより一層向上する。
ここで、前記カーボンブラックとしては、GPF、FEF、SRF、HAF、ISAF、IISAF、SAFグレード等のカーボンブラックが挙げられる。
なお、本発明のタイヤのサイドゴム用ゴム組成物は、ゴム成分に、必要に応じて適宜選択した各種配合剤を配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。
次に、本発明のタイヤを、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。
本発明のタイヤは、上述のタイヤのサイドゴム用ゴム組成物を、サイドゴムに適用したことを特徴とする。
かかる本発明のタイヤは、上述の、耐カット性が高く、低発熱性に優れるサイドゴム用ゴム組成物がサイドゴムに用いられているため、サイドゴムの耐カット性が高く、また、低発熱性に優れ、低燃費性に優れる。
また、本発明のタイヤが空気入りタイヤの場合、タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
(ニコチノヒドラジドの合成)
ニコチン酸メチル13.7gのイソプロピルアルコール26mL溶液に100%ヒドラジン一水和物5.50gを加え、一晩加熱還流した。室温に冷却して反応液を濾過し、得られた固体をイソプロピルアルコール20mLで解砕洗浄し、減圧乾燥して、下記化学式:
融点:162.0℃
1H−NMR(300MHz、DMSO−D6、δppm):4.57(s,2H),7.50(m,1H),8.15(m,1H),8.70(dd,1H),8.97(dd,1H),9.97(s,1H)
天然ゴム(原材料)として、カップランプをクレーパーで5回処理し、シュレッダーを通してクラム化した。この凝固物の乾燥ゴム含有量を求めた後、上記で合成したニコチノヒドラジドを混練機(プレブレーカー)内で室温にて70rpmで1分間練りこみ、均一に分散させ、乾燥したヒドラジド変性天然ゴムAを得た。なお、ニコチノヒドラジドの添加量は、天然ゴム(原材料)のゴム成分100質量部に対して1.0質量部とした。
2−アミノニコチン酸メチル4.00gのメタノール80mL溶液に、84%ヒドラジン一水和物12.5gを加え、一晩加熱還流した。室温に冷却して反応液を濾過し、得られた固体をメタノール80mLで洗浄し、減圧乾燥して、下記化学式:
融点:192.0℃
1H−NMR(300MHz、DMSO−D6、δppm):4.14(s,2H),6.53(dd,1H),6.97(s,2H),7.79(dd,1H),8.04(dd,1H),9.66(s,1H)
ニコチノヒドラジドの代わりに、上記で合成した2−アミノニコチノヒドラジドを用いる以外は、ヒドラジド変性天然ゴムAの製造と同様にして、ヒドラジド変性天然ゴムBを得た。
5−ブロモニコチン酸エチル4.00gのメタノール80mL溶液に、84%ヒドラジン一水和物8.30gを加え、一晩加熱還流した。室温に冷却して反応液を濾過し、得られた固体をメタノール80mLで洗浄し、減圧乾燥して、下記化学式:
融点:200.3℃
1H−NMR(300MHz、DMSO−D6、δppm):4.61(s,2H),7.71(dd,2H),7.69(dd,2H),10.08(s,1H)
ニコチノヒドラジドの代わりに、上記で合成した5−ブロモニコチノヒドラジドを用いる以外は、ヒドラジド変性天然ゴムAの製造と同様にして、ヒドラジド変性天然ゴムCを得た。
表1〜表2に従う配合処方のゴム組成物を、バンバリーミキサーにて混練して調製した。ここで、ゴム組成物をシート化する際の、シートの外観を評価した。
次に、得られたゴム組成物に対して、下記の方法で損失正接(tanδ)及び引裂強さを評価した。結果を表1に示す。
ゴム組成物を145℃で33分間加硫して得られた加硫ゴムに対して、上島製作所(株)製スペクトロメーターを用いて、歪1%、周波数10Hzの条件下で、室温における損失正接(tanδ)を測定し、比較例5のtanδの値を100として指数表示した。指数値が小さい程、ヒステリシスが小さく、低発熱性に優れることを示す。
JIS K 6252:2001に従って、上記加硫ゴムの引裂強さを測定し、比較例5の引裂強さの値を100として指数表示した。指数値が大きい程、引裂強さが大きく、耐カット性に優れることを示す。
*2 カーボンブラックHAF:東海カーボン株式会社製、商品名「シースト3」
*3 酸化亜鉛:ハクスイテック株式会社製、商品名「酸化亜鉛」
*4 ステアリン酸:新日本理化社製、商品名「ステアリン酸 50S」
*5 老化防止剤:住友化学株式会社製、商品名「アンチゲン 6C」
*6 加硫促進剤:大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラ−NS−P」
*7 ワックス:精工化学社製、商品名「サンタイト A」
Claims (6)
- ヒドラジド化合物を天然ゴムに付加させてなるヒドラジド変性天然ゴムと、ポリブタジエンゴムと、を含むゴム成分を含み、
前記ゴム成分中の、前記ヒドラジド変性天然ゴムの含有率が40〜70質量%であって、前記ポリブタジエンゴムの含有率が30〜60質量%であることを特徴とする、タイヤのサイドゴム用ゴム組成物。 - 前記ゴム成分中の、前記ヒドラジド変性天然ゴムの含有率が40〜60質量%であって、前記ポリブタジエンゴムの含有率が40〜60質量%である、請求項1に記載のタイヤのサイドゴム用ゴム組成物。
- 重荷重用タイヤのサイドゴム用である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のタイヤのサイドゴム用ゴム組成物。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のタイヤのサイドゴム用ゴム組成物を、サイドゴムに適用したことを特徴とする、タイヤ。
- 重荷重用タイヤである、請求項5に記載のタイヤ。
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