JP2020084145A - ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
ゴム成分としてのジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム(NR)、合成イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ニトリルゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム等が挙げられ、これらはいずれか1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ジエン系ゴムは、NR、BR及びSBRからなる群から選択された少なくとも1種であることが好ましい。
微粒子としては、ガラス転移点(Tg)が−70〜0℃の範囲内にあるものが用いられる。ガラス転移点が−70℃以上であることにより、ウェットグリップ性能の改善効果を高めることができる。ガラス転移点が0℃以下であることにより、転がり抵抗性能の悪化を抑えることができる。ガラス転移点の設定は、重合体を構成するモノマー組成等により行うことができる。微粒子のガラス転移点は、−50〜0℃であることが好ましく、より好ましくは−40〜−5℃であり、−40〜−20℃でもよい。
本実施形態に係るゴム組成物には、上記の成分の他に、補強性充填剤、シランカップリング剤、オイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス、加硫剤、加硫促進剤など、ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。
微粒子の平均粒径は、動的光散乱法(DLS)により測定される粒度分布における積算値50%での粒径(50%径:D50)であり、下記合成例における凝固前のラテックス溶液を測定試料として用いて、大塚電子株式会社製のダイナミック光散乱光度計「DLS-8000」を用いた光子相関法(JIS Z8826準拠)により測定した(入射光と検出器との角度90°)。
微粒子のTgは、JIS K7121に準拠して示差走査熱量測定(DSC)法により、昇温速度:20℃/分にて測定した(測定温度範囲:−150℃〜150℃)。
45.0gのメタクリル酸2,4,6−トリメチルヘプチル(メタクリル酸イソデシル)、5.73gのドデシル硫酸ナトリウム、90.0gの水および10.0gのエタノールを混合し、1時間撹拌させることによりモノマーを乳化させ、0.54gの過硫酸カリウムを添加した後、1時間の窒素バブリングを実施し、溶液を70℃で8時間撹拌し、ラテックス溶液を得た。該ラテックス溶液を撹拌しているメタノール中に投入することにより、微粒子を沈殿させ、ろ過により液体を除去し、真空乾燥器で70℃、1.0×103Paの条件下で乾燥することにより固形成分としての微粒子1を得た。微粒子1の平均粒子径は50nm、Tgは−36℃であった。
45.0gのメタクリル酸イソデシル、0.04gのエチレングリコールジメタクリレート、5.73gのドデシル硫酸ナトリウム、90.0gの水および10.0gのエタノールを混合し、1時間撹拌させることによりモノマーを乳化させ、0.54gの過硫酸カリウムを添加した後、1時間の窒素バブリングを実施し、溶液を70℃で8時間撹拌し、ラテックス溶液を得た。該ラテックス溶液を撹拌しているメタノール中に投入することにより、微粒子を沈殿させ、ろ過により液体を除去し、真空乾燥器で70℃、1.0×103Paの条件下で乾燥することにより固形成分としての微粒子2を得た。微粒子2の平均粒子径は61nm、Tgは−40℃であった。
微粒子2の合成に用いたエチレングリコールジメタクリレートの質量を0.20gに変更すること以外は、合成例2と同様の手法により微粒子3を得た。微粒子3の平均粒子径は59nm、Tgは−39℃であった。
微粒子2の合成に用いたエチレングリコールジメタクリレートの質量を1.18gに変更すること以外は、合成例2と同様の手法により微粒子4を得た。微粒子4の平均粒子径は58nm、Tgは−35℃であった。
微粒子2の合成に用いたエチレングリコールジメタクリレートの代わりに1.52gの1,6−ヘキサンジオールジメタクリレートを用いること以外は、合成例2と同様の手法により微粒子5を得た。微粒子5の平均粒子径は59nm、Tgは−37℃であった。
微粒子2の合成に用いたエチレングリコールジメタクリレートの代わりに1.77gの1,9−ノナンジオールジメタクリレートを用いること以外は、合成例2と同様の手法により微粒子6を得た。微粒子6の平均粒子径は57nm、Tgは−34℃であった。
微粒子2の合成に用いたエチレングリコールジメタクリレートの代わりに2.02gの1,12−ドデカンジオールジメタクリレートを用いること以外は、合成例2と同様の手法により微粒子7を得た。微粒子7の平均粒子径は52nm、Tgは−36℃であった。
微粒子1の合成に用いたメタクリル酸イソデシルの代わりに同じ質量の2−エチルヘキシルメタクリレートを用いること以外は、合成例1と同様の手法により微粒子8を得た。微粒子8の平均粒子径は68nm、Tgは−7℃であった。
微粒子4の合成に用いたメタクリル酸イソデシルの代わりに同じ質量の2−エチルヘキシルメタクリレートを用い、エチレングリコールジメタクリレートの質量を1.35gに変更すること以外は、合成例4と同様の手法により微粒子9を得た。微粒子9の平均粒子径は64nm、Tgは−8℃であった。
微粒子5の合成に用いたメタクリル酸イソデシルの代わりに同じ質量の2−エチルヘキシルメタクリレートを用い、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレートの質量を1.73gに変更すること以外は、合成例5と同様の手法により微粒子10を得た。微粒子10の平均粒子径は57nm、Tgは−9℃であった。
微粒子6の合成に用いたメタクリル酸イソデシルの代わりに同じ質量の2−エチルヘキシルメタクリレートを用い、1,9−ノナンジオールジメタクリレートの質量を2.02gに変更すること以外は、合成例6と同様の手法により微粒子11を得た。微粒子11の平均粒子径は65nm、Tgは−6℃であった。
微粒子7の合成に用いたメタクリル酸イソデシルの代わりに同じ質量の2−エチルヘキシルメタクリレートを用い、1,12−ドデカンジオールジメタクリレートの質量を2.30gに変更すること以外は、合成例7と同様の手法により微粒子12を得た。微粒子12の平均粒子径は54nm、Tgは−6℃であった。
ラボミキサーを使用し、下記表1に示す配合(質量部)に従って、まず、第一混合段階で、硫黄及び加硫促進剤を除く他の配合剤をジエン系ゴムに添加し混練した(排出温度=160℃)。次いで、得られた混練物に、最終混合段階で、硫黄と加硫促進剤を添加し混練して(排出温度=90℃)、ゴム組成物を調製した。
・BR:宇部興産(株)製の「ウベポールBR150B」
・シリカ:東ソー・シリカ(株)製「ニップシールAQ」
・シランカップリング剤:ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、エボニック社製「Si69」
・亜鉛華:三井金属鉱業(株)製「亜鉛華1種」
・老化防止剤:大内新興化学工業(株)製「ノクラック6C」
・ステアリン酸:花王(株)製「ルナックS−20」
・硫黄:細井化学工業(株)製「ゴム用粉末硫黄150メッシュ」
・加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製「ノクセラーCZ」
・2次加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製「ノクセラーD」
・微粒子1〜7:上記合成例1〜7で合成したもの
下記表2に示す配合(質量部)に従い、第1実施例と同様にしてゴム組成物を調製した。表2中の各成分の詳細は、第1実施例と同じである。但し、微粒子8〜12は、上記合成例8〜12で合成したものを用いた。
Claims (4)
- ジエン系ゴム100質量部に対し、
ガラス転移点が−70〜0℃である微粒子1〜100質量部を含み、
前記微粒子は、少なくとも1種の多官能ビニルモノマーによって架橋された架橋構造を有する重合体からなり、前記架橋構造は、前記多官能ビニルモノマーの官能基間が置換基を有してもよい2〜4価の脂肪族炭化水素基で連結され、かつ、2つの前記官能基を繋ぐ直鎖状部分の炭素数が7〜20である、
ゴム組成物。 - 前記多官能ビニルモノマーがアルカンジオールジ(メタ)アクリレートであり、前記アルカンジオールジ(メタ)アクリレートのアルキレン基の炭素数が7〜20である、請求項1に記載のゴム組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いて作製された空気入りタイヤ。
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