JP2020007539A - 車椅子用タイヤのトレッド用ゴム組成物、及び車椅子用タイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
また、車椅子においては、直進と停止とが頻繁に行われ、タイヤのトレッドが摩耗し易いため、トレッドの耐摩耗性についても改善の余地があった。
また、本発明は、回転方向のグリップ性と、耐摩耗性と、を両立した車椅子用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100質量部中、スチレン−ブタジエンゴムの含有量が60質量部以上であり、
前記充填剤として、シリカを、前記ゴム成分100質量部に対して20〜90質量部含むことを特徴とする。
かかる本発明の車椅子用タイヤのトレッド用ゴム組成物によれば、車椅子用タイヤのトレッドに用いることで、椅子用タイヤの回転方向のグリップ性と、耐摩耗性と、を両立することができる。
かかる本発明の車椅子用タイヤは、回転方向のグリップ性と、耐摩耗性と、を両立できる。
また、本発明によれば、回転方向のグリップ性と、耐摩耗性と、を両立した車椅子用タイヤを提供することができる。
本発明の車椅子用タイヤのトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分と、充填剤と、を含み、前記ゴム成分100質量部中、スチレン−ブタジエンゴムの含有量が60質量部以上であり、前記充填剤として、シリカを、前記ゴム成分100質量部に対して20〜90質量部含むことを特徴とする。
また、本発明の車椅子用タイヤのトレッド用ゴム組成物においては、シリカを、前記ゴム成分100質量部に対して20〜90質量部含むことで、該ゴム組成物をトレッドに適用した車椅子用タイヤの耐摩耗性が向上する。
そのため、本発明の車椅子用タイヤのトレッド用ゴム組成物によれば、車椅子用タイヤのトレッドに用いることで、車椅子用タイヤの回転方向のグリップ性と、耐摩耗性と、を両立することができる。
なお、前記スチレン−ブタジエンゴム(SBR)のスチレン含有量は、車椅子用タイヤの回転方向のグリップ性の観点から、25〜50質量%の範囲が好ましい。ここで、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)におけるスチレン含有量は、1H−NMRスペクトルの積分比より求める。
前記変性スチレン−ブタジエンゴムにおける変性官能基としては、例えば、含窒素官能基、含ケイ素官能基、含酸素官能基等が挙げられる。
前記変性スチレン−ブタジエンゴムしては、市販品を利用することができる。また、前記変性スチレン−ブタジエンゴムは、合成して使用してもよく、例えば、該変性スチレン−ブタジエンゴムしては、(1)モノマーとしてスチレンとブタジエンを使用し、これらのモノマーを共重合させて得た共重合体の分子末端及び/又は主鎖を変性剤で変性して得たポリマー、(2)モノマーとしてスチレンとブタジエンを使用し、変性官能基を有する重合開始剤を用いて、これらのモノマーを共重合させて得たポリマー、(3)モノマーとしてスチレンとブタジエンを使用し、変性官能基を有する重合開始剤を用いて、これらのモノマーを共重合させて得た共重合体の分子末端及び/又は主鎖を更に変性剤で変性して得たポリマー、等を使用することができる。
前記変性剤としては、例えば、N,N−ビス(トリメチルシリル)−3−[ジエトキシ(メチル)シリル]プロピルアミン、N−(1−メチルプロピリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−トリエトキシシリル−1−プロパンアミン、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミダゾール、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリルプロピルコハク酸無水物等が挙げられる。
前記変性官能基を有する重合開始剤としては、リチウムアミド化合物が好ましい。該リチウムアミド化合物としては、例えば、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムへプタメチレンイミド、リチウムドデカメチレンイミド、リチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミド、リチウムジブチルアミド、リチウムジプロピルアミド、リチウムジへプチルアミド、リチウムジへキシルアミド、リチウムジオクチルアミド、リチウムジ−2−エチルへキシルアミド、リチウムジデシルアミド、リチウム−N−メチルピペラジド、リチウムエチルプロピルアミド、リチウムエチルブチルアミド、リチウムエチルベンジルアミド、リチウムメチルフェネチルアミド等が挙げられる。
ここで、シリカの窒素吸着比表面積は、JIS K 6430:2008に従いBET法で測定した値である。
なお、室内での防汚性の観点からは、本発明の車椅子用タイヤのトレッド用ゴム組成物は、カーボンブラックを含まないことが好ましい。
また、本発明の車椅子用タイヤのトレッド用ゴム組成物において、充填剤の総含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して20〜100質量部の範囲が好ましい。
前記着色剤の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して0.01〜10質量部の範囲が好ましい。
前記架橋剤の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して0.1〜10質量部の範囲が好ましい。
前記加硫促進剤の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して0.1〜5質量部の範囲が好ましい。
本発明の車椅子用タイヤは、上記の車椅子用タイヤのトレッド用ゴム組成物を、トレッドに用いたことを特徴とする。
かかる本発明の車椅子用タイヤは、回転方向のグリップ性と、耐摩耗性と、を両立できる。
表1に示す配合処方に従い、通常のバンバリーミキサーを用いて、実施例2のゴム組成物を製造した。また、同様にして、表1に示す配合処方に従い、実施例1及び3〜9、並びに比較例1〜3のゴム組成物を製造する。
上記のようにして得られた実施例2のゴム組成物をトレッドに用いて、車椅子用タイヤを作製した。作製した供試タイヤを車椅子に装着し、下記の方法で、回転方向のグリップ性、耐摩耗性、操作性を評価した。また、実施例1及び3〜9、並びに比較例1〜3についても、同様の評価を行う。結果を表1に示す。
実施例2のゴム組成物をトレッドに用いた車椅子用タイヤについて、車いす使用者が乗った状態で、回転速度3.53Rad/secで車いすを回転させグリップ性を評価した。スマホアプリの加速度ロガーを使用し、測定した。また、実施例1及び3〜9、並びに比較例1〜3についても、同様の評価を行う。
各例について、比較例1を100として指数表示した。指数値が大きい程、回転方向のグリップ性が優れていることを示す。
供試タイヤのトレッドから試験片を切り出し、該試験片に対して、ランボーン型摩耗試験機を使用して、スリップ率80%での摩耗量を測定し、該摩耗量の逆数を算出する。また、測定温度は室温とする。
各例について、比較例1を100として指数表示する。指数値が大きい程、耐摩耗性が優れていることを示す。
実施例2のゴム組成物をトレッドに用いた車椅子用タイヤについて、初速ゼロから2回漕いで、トップスピードに到達するまでの加速度を測定し、5回の平均加速度で評価した。加速度の測定には、スマートフォンアプリの「加速度ロガー」を使用した。また、実施例1及び3〜9、並びに比較例1〜3についても、同様の評価を行う。
各例について、比較例1を100として指数表示した。指数値が大きい程、操作性(漕ぎの軽さ)が優れていることを示す。
*2 SBR−B: 下記の方法で合成した変性スチレン−ブタジエンゴム、スチレン含有量=35質量%
*3 SBR−C: 変性スチレン−ブタジエンゴム、旭化成(株)製、商品名「タフデンF3440」、スチレン含有量=35質量%
*4 NR: 天然ゴム、#RSS3
*5 シリカ: 東ソー・シリカ工業株式会社製、商品名「ニプシルAQ」、窒素吸着比表面積(BET値)=205m2/g
*6 カーボンブラック: 旭カーボン株式会社製、商品名「#78」
*7 シランカップリング剤: ビス(3−トリエトシキシリルプロピル)ジスルフィド(平均硫黄鎖長:2.35)、Evonik社製シランカップリング剤、商品名「Si75(登録商標)」
*8 加硫促進剤−A: 1,3−ジフェニルグアニジン(DPG)、大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーD]
*9 加硫促進剤−B: ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド(MBTS)、大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーDM」
乾燥し、窒素置換した800mLの耐圧ガラス容器に、1,3−ブタジエンのシクロヘキサン溶液及びスチレンのシクロヘキサン溶液を、1,3−ブタジエン70.2g及びスチレン39.5gになるように加え、2,2−ジテトラヒドロフリルプロパン0.6mmolを加え、0.8mmolのn−ブチルリチウムを加えた後、50℃で1.5時間重合を行った。この際の重合転化率がほぼ100%となった重合反応系に対し、変性剤としてN−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−トリエトキシシリル−1−プロパンアミンを0.72mmol添加し、50℃で30分間変性反応を行った。その後、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)のイソプロパノール5質量%溶液2mLを加えて反応を停止させ、常法に従い乾燥して、変性スチレン−ブタジエンゴムを得た。
Claims (4)
- ゴム成分と、充填剤と、を含み、
前記ゴム成分100質量部中、スチレン−ブタジエンゴムの含有量が60質量部以上であり、
前記充填剤として、シリカを、前記ゴム成分100質量部に対して20〜90質量部含むことを特徴とする、車椅子用タイヤのトレッド用ゴム組成物。 - 前記充填剤中の、前記シリカの割合が75質量%以上である、請求項1に記載の車椅子用タイヤのトレッド用ゴム組成物。
- 請求項1又は2に記載の車椅子用タイヤのトレッド用ゴム組成物を、トレッドに用いたことを特徴とする、車椅子用タイヤ。
- 請求項1又は2に記載の車椅子用タイヤのトレッド用ゴム組成物を、トレッドに用いたことを特徴とする、競技用車椅子用タイヤ。
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