JP5354515B2 - ランフラットタイヤ - Google Patents
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Description
シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン結晶(SPBd結晶)とは、エチレン成分が1,2ポリブタジエン主鎖に交互に反対方向に規則的に配列された結晶性の高い樹脂であり、例えば約200℃の融点を有する樹脂である。本発明においては、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエンの融点は180℃以上であることが好ましく、190℃以上であることがより好ましい。融点が180℃未満では、プレスによるタイヤの加硫中に結晶が溶融し、結晶の状態が変化して結晶の分散性が悪くなり、結晶性が低下して融点が低くなり耐熱性が劣ることがある。本発明においてSPBd結晶SBRは、結晶性SPBdがSBRに化学結合(例えば、グラフト重合)しているものをいう。SPBd結晶SBR中のSPBd結晶の含量は30〜60質量%、好ましくは、30〜50質量%の範囲である。SPBd結晶の含量が30〜60質量%の範囲で、ゴム組成物の強度と加工性がバランスよく改善できる。
前記SPBd結晶スチレン−ブタジエン共重合ゴムと混合される他のゴム成分として、ポリイソプレンゴム(IR)が好ましい。その含有率は30質量%未満であることが好ましい。ポリイソプレンゴム(IR)の含有率を30質量%未満とすることで損失正接(tanδ)を低く維持し、ランフラット走行時の発熱を抑制することができ、タイヤの発熱により温度が上昇した場合においてもゴム組成物の劣化が軽減されランフラット性能が維持される。
ゴム組成物は補強剤としてカーボンブラックを併用できる。カーボンブラックの種類は特に限定されないが、ゴム組成物を低発熱に維持するため、FEF、FPFなどのソフトカーボンが好ましい。例えば、窒素吸着比表面積(N2SA)は、30m2/g以上であり、好ましくは35m2/g以上である。N2SAが30m2/g未満では補強性が不足し、充分な耐久性が得られない。また、該カーボンブラックのN2SAは、100m2/g以下であり、好ましくは80m2/g以下、より好ましくは60m2/g以下である。N2SAが100m2/gをこえると、発熱性が高くなる。
本発明のゴム組成物に用いられる硫黄または硫黄化合物としては、硫黄の表面析出を抑えるという観点から不溶性硫黄が好ましい。不溶性硫黄は、平均分子量が10000以上、特には100000以上で、500000以下、特には300000以下が好ましい。平均分子量が10000未満では、低温での分解が起こりやすく表面析出しやすい傾向があり、500000をこえるとゴム中での分散性が低下する傾向がある。
ゾリルスルフェンアミド)、DZ(N,N’−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)などが挙げられる。その他の加硫促進剤としては、たとえば、MBT(メルカプトベンゾチアゾール)、MBTS(ジベンゾチアジルジスルフィド)、DPG(ジフェニルグアニジン)などを用いることができる。
本発明は、前記シリカまたは前記薄板状天然鉱石と併用して、シランカップリング剤を添加することができる。前記シランカップリング剤としては、たとえば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシランなどが挙げられる。前記シランカップリング剤の配合量は、シリカおよび/または薄板状天然鉱石100質量部に対して2質量部〜20質量部の範囲で配合される。
ゴム組成物の70℃における動的弾性率(E’70)は、20MPa以上、150℃における動的弾性率(E’150)と、200℃における動的弾性率(E’200)の比(E’200)/(E’150)は、0.5以上であることが望ましい。このような値に調整することで、ランフラット時の繰り返し変形による発熱で温度が上昇してもランフラット耐久性を維持することができる。
本発明のゴム組成物は、ランフラットタイヤのサイド補強層、あるいはビードエーペックス等のビード部補強層に用いられる。ここでサイド補強層とは、ランフラットタイヤのサイドウォール部の内側に配置されるゴム層であり、ビードエーペックスはビードコアの上辺からサイドウォール方向に延びるゴム層である。ランフラットタイヤにおいてサイド補強層および/またはビードエーペックスが存在することで、内圧が減少した状態でも、タイヤがリムから外れることなく車輌を支えることができ、優れたランフラット耐久性が得られる。
<SPBd結晶SBR(1)の合成>
1,3ブタジエン250gをヘキサン溶液8000mlに溶解し、SBR(JSR社製SL574)を165g加え、十分に溶解させた。重合触媒として0.2Mのトリイソプロピルアルミニウム500ml、0.042Mのオクチル酸コバルト溶液20ml、二硫化炭素15mlを加えて、40℃で8時間反応させた後、減圧乾燥した。そして結晶含有率が45.4質量%のSPBdの300gを得た。
SPBd結晶のSBR中の含量:45.4質量%。
上記SPBd結晶SBR(1)の合成方法に準じて、SPBd結晶SBR(2)を合成した。合成条件として、1,3ブタジエンの量を変更した。
SPBd結晶のSBR中の含量:50質量%。
上記SPBd結晶SBR(1)の合成方法に準じて、SPBd結晶SBR(3)を合成した。合成条件として、1,3ブタジエンの量を変更した。
SPBd結晶のSBR中の含量:30質量%。
上記SPBd結晶SBR(1)の合成方法に準じて、SPBd結晶SBR(4)を合成した。合成条件として、SBRの種類及び1,3ブタジエンの量を変更した。
SPBd結晶のSBR中の含量:15質量%。
上記SPBd結晶SBR(1)の合成方法に準じて、SPBd結晶SBR(5)を合成した。合成条件として、SBRの種類及び1,3ブタジエンの量を変更した。
SPBd結晶のSBR中の含量:25質量%。
上記SPBd結晶SBR(1)の合成方法に準じて、SPBd結晶SBR(6)を合成した。合成条件として、SBRの種類及び1,3ブタジエンの量を変更した。
SPBd結晶のSBR中の含量:52質量%。
表1に示す配合内容にしたがって、バンバリーミキサーを用いて、不溶性硫黄および加硫促進剤以外の成分を、160℃で5分間混練りした。得られた混練り物に不溶性硫黄と加硫促進剤を加えてバンバリーミキサーを用いて、120℃で2分間練り込んで未加硫ゴム組成物を得た。さらに未加硫ゴム組成物を所定の形状のシートに押出し、175℃で、20分間のプレス加硫して試験片を調整した。
SPBd結晶の融点:205℃。
(注2)SBR(2):JSR社製「SL574」(スチレン含量:15モル%)。
SPBd結晶のSBR中の含量:50質量%。
(注3)SBR(3):JSR社製、「SL574」(スチレン含量:15モル%)。
SPBd結晶のSBR中の含量:30質量%。
(注4)SBR(4):日本ゼオン社製「NS312S」(スチレン含量:40モル%)。
SPBd結晶のSBR中の含量:15質量%。
(注5)SBR(5):日本ゼオン社製「NS312S」(スチレン含量:40モル%)。
SPBd結晶のSBR中の含量:25質量%。
(注6)SBR(6):日本ゼオン社製「NS312S」(スチレン含量:40モル%)。
SPBd結晶のSBR中の含量:52質量%。
(注7)IR:JSR社製、「IR2200」。
(注8)カーボンブラック(FEF):三菱化学(株)製、「ダイヤブラックE」(N2SA:41m2/g、DBP吸油量115ml/100g)。
(注9)ステアリン酸:日本油脂(株)製、「椿」。
(注10)酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製、「酸化亜鉛2種」。
(注11)老化防止剤:住友化学工業(株)製、「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)。
(注12)不溶性硫黄:四国化成工業(株)製、「ミュークロンOT」。
(注13)加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製、「ノクセラーNS」(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)。
ゴム組成物から所定のサイズのゴム試験片(幅0.4cm、厚さ2mm)を作製し、(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、測定温度70℃、初期歪み10%、動歪み±1%、周波数10HzにてE’(動的弾性率)、tanδ(損失正接)を測定した。
表1から、ランフラットタイヤに要求される耐熱性と弾性率を所定の水準に維持するためには、SPBd結晶をSBR成分100質量部に対して、40質量%以上が必要である(比較例3、実施例5)。またSPBd結晶SBRをゴム成分中に70質量%を超えることで、200℃の高温においても物性の低下は軽減できる(比較例4、実施例1)。
Claims (4)
- 1,2シンジオタクチックポリブタジエン結晶30〜60質量%含有するスチレン−ブタジエン共重合ゴムが70質量%を超えるゴム成分100質量部に対して、カーボンブラックを10〜80質量部配合したゴム組成物を少なくともサイド補強層及びビード部補強層のいずれかに用いたランフラットタイヤ。
- ゴム成分が、スチレン−ブタジエン共重合ゴムとポリイソプレンゴムの混合物である請求項1記載のランフラットタイヤ。
- スチレン−ブタジエン共重合ゴムのスチレン含量が10モル%以上で35モル%以下である請求項1記載のランフラットタイヤ。
- ゴム成分中の1,2シンジオタクチックポリブタジエン結晶30〜60質量%含有するスチレン−ブタジエン共重合ゴムは80質量%を超えることを特徴とする請求項1記載のランフラットタイヤ。
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