JP2018058420A - ベーストレッド用ゴム組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
一般式(1) E*/tanδ≧25
一般式(2) 2.0≦E*≦8.0
一般式(3) tanδ≦0.08
一般式(4) EB≧350
一般式(5) TB×EB≧8500
一般式(6) 15≦(W1+W2+・・・+Wm)+(Y1+Y2+・・・+Yn)≦65
一般式(7) 0.20≦(W1/X1+W2/X2+・・・+Wm/Xm)+(Y1/Z1+Y2/Z2+・・・+Yn/Zn)≦1.2
(一般式中、W1、W2、・・・Wmは各カーボンブラックのゴム成分100質量部に対する含有量(質量部)、X1、X2、・・・Xmは各カーボンブラックの窒素吸着比表面積(m2/g)、Y1、Y2、・・・Ynは各シリカのゴム成分100質量部に対する含有量(質量部)、Z1、Z2、・・・Znは各シリカのBET比表面積(m2/g)を示す。)
一般式(1) E*/tanδ≧25
一般式(2) 2.0≦E*≦8.0
一般式(3) tanδ≦0.08
一般式(4) EB≧350
一般式(5) TB×EB≧8500
一般式(1) E*/tanδ≧25
一般式(2) 2.0≦E*≦8.0
一般式(3) tanδ≦0.08
一般式(4) EB≧350
一般式(5) TB×EB≧8500
一般式(6) 15≦(W1+W2+・・・+Wm)+(Y1+Y2+・・・+Yn)≦65
一般式(7) 0.20≦(W1/X1+W2/X2+・・・+Wm/Xm)+(Y1/Z1+Y2/Z2+・・・+Yn/Zn)≦1.2
一般式中、W1、W2、・・・Wmは各カーボンブラックのゴム成分100質量部に対する含有量(質量部)、X1、X2、・・・Xmは各カーボンブラックの窒素吸着比表面積(m2/g)、Y1、Y2、・・・Ynは各シリカのゴム成分100質量部に対する含有量(質量部)、Z1、Z2、・・・Znは各シリカのBET比表面積(m2/g)を示す。
ここで、化学式(I)のイオン液体の中でも、{R1/X}の組み合わせが、{メチル/CH3SO4}、{エチル/Br、Cl、NO3、PF6、BF4、トシル、CF3SO3、(CF3SO2)2N、(C2F5SO2)2N}、{ブチル/Br、Cl、PF6、BF4、(CF3SO2)2N、CH3O(C2H4O)2SO3、CH3OSO3、C8H17SO3}、{ヘキシル/Cl、PF6、BF4}または{オクチル/Cl、BF4}のいずれかであるイオン液体が、特に好ましい。
また、化学式(II)のイオン液体の中でも、{R2/R3/R4/X}の組み合わせが、{エチル/メチル/H/(CF3SO2)2N}、{プロピルまたはブチル/メチル/H/(CF3SO2)2N}または{ブチル/H/メチル/Br、Cl、PF6、またはBF4}のいずれかであるイオン液体が特に好ましい。
さらに、化学式(III)のイオン液体の中でも、R5の3つがメチル基(CH3)であり、R5の1つがプロピル基(C3H8)であり、Xが(CF3SO2)2Nであるイオン液体が特に好ましい。
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−E
水酸化ナトリウム:和光純薬工業(株)製のNaOH
ギ酸:関東化学(株)製のギ酸
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に対し、界面活性剤10gと水酸化ナトリウム20g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、ゆっくり攪拌しながらギ酸を添加しpHを4.0〜4.5に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後110℃で2時間乾燥して固形ゴム(HPNR1)を得た。
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、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。その後、ゆっくり攪拌しながらギ酸を添加しpHを4.0〜4.5に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後110℃で2時間乾燥して固形ゴム(HPNR2)を得た。
NR:TSR20
HPNR1:前記HPNR1製造例で作製した高純度天然ゴム(窒素含有率:0.06質量%)
HPNR2:前記HPNR2製造例で作製した高純度天然ゴム(ケン化なし、窒素含有率:0.1質量%以上)
BR1:宇部興産(株)製のUBEPOL BR150B(シス含量:97質量%)
BR2:日本ゼオン(株)製のBR1250H(開始剤としてリチウムを用いて重合、ビニル結合量:10〜13質量%、Mw/Mn:1.5、スズ原子の含有率:250ppm、シス含量:35質量%、スズ末端変性BR)
カーボンブラック1:三菱化学(株)製のダイアブラックN339(N2SA:96m2/g)
カーボンブラック2:三菱化学(株)製のダイアブラックE(FEF、N550、N2SA:41m2/g)
シリカ:エボニックデグサ社製のウルトラシルVN3(N2SA:175m2/g)
シランカップリング剤:エボニックデグサ社製のSi266(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
オイル:(株)ジャパンエナジー製のX−140(アロマオイル)
帯電防止剤:N,N,N−トリメチル−N−プロピルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(化学式(III)中、R5:3つがメチル基(CH3)、1つがプロピル基(C3H8)、X:ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド((CF3SO2)2N))
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン3C(N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1種
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤:住友化学(株)製のソクシノールCZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
表1に示す配合処方に従い、1.7Lのバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を排出温度150℃で5分間混練りし、混練物を得た。次に、オープンロールを用いて、得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、3分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。さらに、得られた未加硫ゴム組成物を150℃の条件下で30分間プレス加硫し、試験用加硫ゴムシートを得た。
(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータVESを用いて、温度70℃、周波数10Hz、初期歪み10%、動歪2%の条件下で、各試験用加硫ゴムシートの動的弾性率E*および損失正接tanδを測定した。得られた値より、一般式(1)または(8)中のE*/tanδの値を算出した。
JIS K6251「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、各試験用加硫ゴムシートからなる3号ダンベル型試験片を用いて引張試験を実施し、各試験用加硫ゴムシートの破断伸びEBおよび破断強度TBを測定した。得られた値より、一般式(5)または(12)中のTB×EB値を算出した。
JIS K6253に準拠し、デュロメータータイプAを用いて、各試験用加硫ゴムシートの温度23℃でのゴム硬度Hsを測定した。
各試験用タイヤを国産FF2000ccの全輪に装着してテストコースを実車走行し、蛇行運転をした際の試験開始直後と開始30分後の操縦安定性をドライバーの官能評価により評価した。前記評価を総合的に、比較例1の操縦安定性を100点として相対評価を行った。点数が高いほど操縦安定性に優れることを示す。
各試験用タイヤをJIS規格リム15×6JJに組み付け、空気圧150kPa、荷重6.96kNの試験条件下で、室温(38℃)にて、φ1707mmドラム上で、速度80km/hで走行させた。サイドウォールの割れなどのタイヤ損傷が発生すれば停止させた。その損傷の発生までの距離を測定し、タイヤの耐久性を下記の評価基準で評価した。○以上を性能目標とする。
○:3万km以上走行してもタイヤ損傷が発生しなかった
△:走行距離1万km以上3万km未満でタイヤ損傷が発生した
×:走行距離1万km未満でタイヤ損傷が発生した
転がり抵抗試験機を用い、各試験用タイヤを、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として指数表示した。低燃費性指数が大きいほど低燃費性が良好であることを示す。
Claims (4)
- 温度70℃、初期歪み10%、動歪み2%にて測定した動的弾性率E*(MPa)および損失正接tanδが、下記一般式(1)〜(3)を満たし、
JIS K6251に準じて測定した破断強度TB(MPa)および破断時伸びEB(%)が、下記一般式(4)および(5)を満たすベーストレッド用ゴム組成物。
一般式(1) E*/tanδ≧25
一般式(2) 2.0≦E*≦8.0
一般式(3) tanδ≦0.08
一般式(4) EB≧350
一般式(5) TB×EB≧8500 - 前記ゴム組成物のJIS K6253のタイプA法に準じて測定した23℃でのゴム硬度Hsが62以下である請求項1記載のタイヤ。
- m種(mは1以上の整数)のカーボンブラックおよび/またはn種(nは1以上の整数)のシリカを含有する請求項1または2記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- カーボンブラックの含有量および窒素吸着比表面積、ならびにシリカの含有量およびBET比表面積が、下記一般式(6)および(7)を満たす、請求項3記載のベーストレッド用ゴム組成物。
一般式(6) 15≦(W1+W2+・・・+Wm)+(Y1+Y2+・・・+Yn)≦65
一般式(7) 0.20≦(W1/X1+W2/X2+・・・+Wm/Xm)+(Y1/Z1+Y2/Z2+・・・+Yn/Zn)≦1.2
(一般式中、W1、W2、・・・Wmは各カーボンブラックのゴム成分100質量部に対する含有量(質量部)、X1、X2、・・・Xmは各カーボンブラックの窒素吸着比表面積(m2/g)、Y1、Y2、・・・Ynは各シリカのゴム成分100質量部に対する含有量(質量部)、Z1、Z2、・・・Znは各シリカのBET比表面積(m2/g)を示す。)
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