JP2018135410A - ゴム組成物、タイヤトレッドおよび空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
[1]ゴム成分の少なくとも90質量%、好ましくは少なくとも95質量%以上、より好ましくは100質量%がスチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムとからなるゴム成分100質量部に対し、
液状スチレンブタジエンゴム少なくとも5質量部と、軟化点が110℃〜130℃のクマロンインデン樹脂とを含んでなるゴム組成物であって、
ブタジエンゴムの配合量が液状スチレンブタジエンゴム1質量部に対し2.0〜6.0質量部、好ましくは2.5〜5.5質量部、より好ましくは3.0〜5.0質量部であり、軟化点が110℃〜130℃、好ましくは115〜125℃のクマロンインデン樹脂の配合量が液状スチレンブタジエンゴム1質量部に対し2.0〜6.0質量部、好ましくは2.5〜5.5質量部、より好ましくは3.0〜5.0質量部であるゴム組成物、
[2]液状スチレンブタジエンゴムの配合量が、ゴム成分100質量部に対し、5〜10未満質量部、好ましくは6〜9質量部、より好ましくは6〜8質量部である、上記[1]記載のゴム組成物、
[3]クマロンインデン樹脂の配合量が、ゴム成分100質量部に対し、10〜35質量部、好ましくは15〜30質量部、より好ましくは20〜27質量部、さらに好ましくは20〜25質量部である、上記[1]または[2]記載のゴム組成物、
[4]ゴム成分中のスチレンブタジエンゴムの含有量が65〜90質量%、好ましくは70〜80質量%であり、ブタジエンゴムの含有量が10〜35質量%、好ましくは120〜30質量%である、上記[1]〜[3]のいずれか1項に記載のゴム組成物、
[5]カーボンブラック30〜50未満質量部、好ましくは35〜48質量部、より好ましくは40〜45質量部をさらに含んでなる上記[1]〜[4]のいずれか1項に記載のゴム組成物、
[6]シリカ40〜60質量部、好ましくは45〜58質量部、より好ましくは50〜55質量部をさらに含んでなる上記[1]〜[5]のいずれか1項に記載のゴム組成物、
[7]上記[1]〜[6]のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いて作製したタイヤトレッド、
[8]上記[7]記載のタイヤトレッドを有する空気入りタイヤ、
に関する。
スチレンブタジエンゴム(SBR)としては、特に限定されず、乳化重合SBR(E−SBR)、溶液重合SBR(S−SBR)などが挙げられ、油展されていても、油展されていなくてもよい。なかでも、グリップ性能の観点から、油展かつ高分子量のSBRが好ましい。また、フィラーとの相互作用力を高めた末端変性S−SBRや、主鎖変性S−SBRも使用可能である。これらSBRは、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ブタジエンゴム(BR)としては特に限定されるものではなく、例えば、シス1,4結合含有率が50モル%未満のBR(ローシスBR)、シス1,4結合含有率が90モル%以上のBR(ハイシスBR)、希土類元素系触媒を用いて合成された希土類系ブタジエンゴム(希土類系BR)、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR(SPB含有BR)、変性BR(ハイシス変性BR、ローシス変性BR)などを使用できる。なかでも、ハイシス未変性BR、ハイシス変性BR、ローシス未変性BRおよびローシス変性BRからなる群より選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、ハイシス未変性BRを用いることがより好ましい。
ゴム成分中、SBRとBRとの合計量は少なくとも90質量%であることが好ましく、より好ましくは少なくとも95質量%以上であり、最も好ましくは100質量%である。
ゴム成分は、SBRとBR以外のゴム成分を含むことができ、そのようなゴム成分としては特に限定されず、天然ゴム(NR)およびポリイソプレンゴム(IR)を含むイソプレン系ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム(SIBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)などのジエン系ゴム成分やブチル系ゴムが挙げられる。このうち、天然ゴムが好ましい。これらのゴム成分は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。その他のゴム成分を使用する場合において、そのゴム成分中の含有量は、10質量%以下であり、5質量%以下であることが好ましい。
クマロンインデン樹脂とは、樹脂の骨格(主鎖)を構成するモノマー成分として、クマロン、インデンおよびスチレンを含む樹脂である。本発明においては、これらのうち、特に、軟化点110〜130℃のものを用いる。かかる軟化点に近い温度でのtanδの向上に寄与させるためである。
液状スチレンブタジエンゴム(液状SBR)は、常温(25℃)で液体状態のスチレンブタジエンゴムである。
ゴム組成物には、上述の成分以外に、さらに充填剤を配合することができる。充填剤としては特に限定されず、カーボンブラックやシリカなどこの分野で使用されるものを、同様に使用することができる。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、グリップ性能および耐摩耗性能の観点から、好ましくは100m2/g以上、より好ましくは120m2/g以上、さらに好ましくは130m2/g以上である。また、N2SAは、良好なフィラー分散性を確保するという観点から、好ましくは300m2/g以下、より好ましくは200m2/g以下、さらに好ましくは160m2/g以下である。なお、カーボンブラックのN2SAは、JIS K 6217−2:2001に準拠してBET法で測定される。
シリカのBET比表面積は、グリップ性能および耐摩耗性能等の観点から、70m2/g以上が好ましく、より好ましくは80m2/g以上、さらに好ましくは90m2/g以上である。また、該BET比表面積は300m2/g以下が好ましく、より好ましくは280m2/g以下、さらに好ましくは250m2/g以下である。なお、本明細書におけるシリカのN2SAは、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。
シリカを配合する場合、シランカップリング剤と併用することが好ましい。シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドなどのスルフィド系、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Momentive社製のNXT−Z100、NXT−Z45、NXTなどのメルカプト系(メルカプト基を有するシランカップリング剤)、ビニルトリエトキシシランなどのビニル系、3−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのグリシドキシ系、3−ニトロプロピルトリメトキシシランなどのニトロ系、3−クロロプロピルトリメトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ゴム組成物は、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般的に使用される配合剤、例えば、オイル(プロセスオイル等)、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス、加硫剤(硫黄等)、加硫促進剤などを適宜含有することができる。
スチレンブタジエンゴム(SBR):日本ゼオン(株)製のNS522(スチレン含量:39質量%、ゴム固形分100質量部に対して、油展オイル分37.5質量部含有)
ブタジエンゴム(BR):宇部興産(株)製のUBEPOL BR150B(シス含量:97モル%、ML1+4(100℃):40、Mw:4.4×105、Mw/Mn:3.3)
カーボンブラック:東海カーボン(株)製のSAFクラスカーボン、シースト9H(N2SA:142m2/g)
シリカ:エボニックデグサ社製のウルトラジル(ULTRASIL)VN3(N2SA:175m2/g)
シランカップリング剤:エボニックジャパン(株)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〕
クマロンインデン樹脂1:日塗化学(株)製のV−120(軟化点:120℃)
クマロンインデン樹脂2:日塗化学(株)製のG−90(軟化点:100℃)
クマロンインデン樹脂3:JX日鉱日石エネルギー(株)製の日石ネオポリマー140(軟化点:140℃)
液状スチレンブタジエンゴム(液状SBR):サートマー社製のRICON100(Mw:5000)
ワックス:日本精鑞(株)製のオゾエースワックス
老化防止剤1:住友化学(株)製のアンチゲン6C(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)
老化防止剤2:大内新興化学(株)製のノクラックRD(ポリ(2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン))
オイル:三共油化工業(株)製のプロセスオイルA/Oミックス
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤(1):大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(CBS、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)
加硫促進剤(2):大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(DPG、1,3−ジフェニルグアニジン)
表1に示す配合処方にしたがい、1.7Lの密閉型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160℃で5分間混練りし、混練物を得た。次に、2軸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、4分間、105℃になるまで練り込み、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分間プレス加硫することで、試験用ゴム組成物を作製した。
上記試験用タイヤを2輪自動車(市販バイク)に装着し、競技用舗装路サーキット(1周6km)を数周走行し、ドライアスファルト路面での直線トラクションに関するドライバーの官能評価を実施した。評価結果を、以下の計算式により、指数化した。
グリップ性能指数=(各配合の評価)/(基準比較例の評価)×100
JIS K 6301に記載の低温衝撃脆化試験法に準拠して各ゴム組成物の脆化温度を測定した。脆化温度が低い程、低温での耐クラック性が良好である。評価結果を、以下の計算式により、指数化した。
耐低温脆化性能指数=(基準比較例の脆化温度+273)/(各配合の脆化温度+
273)×100
Claims (8)
- ゴム成分の少なくとも90質量%がスチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムとからなるゴム成分100質量部に対し、
液状スチレンブタジエンゴム少なくとも5質量部と、軟化点が110℃〜130℃のクマロンインデン樹脂とを含んでなるゴム組成物であって、
ブタジエンゴムの配合量が液状スチレンブタジエンゴム1質量部に対し2.0〜6.0質量部であり、軟化点が110℃〜130℃のクマロンインデン樹脂の配合量が液状スチレンブタジエンゴム1質量部に対し2.0〜6.0質量部であるゴム組成物。 - 液状スチレンブタジエンゴムの配合量が、ゴム成分100質量部に対し、5〜10未満質量部である、請求項1記載のゴム組成物。
- クマロンインデン樹脂の配合量が、ゴム成分100質量部に対し、10〜35質量部である、請求項1または2記載のゴム組成物。
- ゴム成分中のスチレンブタジエンゴムの含有量が65〜90質量%であり、ブタジエンゴムの含有量が10〜35質量%である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- カーボンブラック30〜50未満質量部をさらに含んでなる請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- シリカ40〜60質量部をさらに含んでなる請求項1〜5のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いて作製したタイヤトレッド。
- 請求項7記載のタイヤトレッドを有する空気入りタイヤ。
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