JP5364315B2 - ゴム組成物および空気入りタイヤ - Google Patents
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(A)天然ゴムおよびジエン系合成ゴムから選択される少なくとも一種のゴム成分100質量部に対し、(B)式(I)で表される非イオン系界面活性剤(b−1)、式(II)で表される非イオン系界面活性剤(b−2)、および式(III)で表される非イオン系界面活性剤(b−3)から選択される少なくとも一種の非イオン系界面活性剤を0.1〜10質量部、(C)前記ゴム成分(A)との溶解パラメーター(SP値)の差が、1(cal/cm3)0.5以下であるタッキファイヤーを0.1〜5.0質量部の量で配合してなることを特徴とする。
R2-O(CH2CH2O)pH ・・・ (III)
さらに、前記非イオン系界面活性剤(b−3)のHLB値が、8〜10であるのが好ましい。
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物をゴム部材に適用することを特徴とし、前記ゴム部材は、サイドウォールであるのが好ましい。
(A)天然ゴムおよびジエン系合成ゴムから選択される少なくとも一種のゴム成分100質量部に対し、(B)式(I)で表される非イオン系界面活性剤(b−1)、式(II)で表される非イオン系界面活性剤(b−2)、および式(III)で表される非イオン系界面活性剤(b−3)から選択される少なくとも一種の非イオン系界面活性剤を0.1〜10質量部、(C)前記ゴム成分(A)との溶解パラメーター(SP値)の差が、1(cal/cm3)0.5以下であるタッキファイヤーを0.1〜5.0質量部の量で配合してなることを特徴としている。
なお、本明細書において、SP値とは、Fedors法よって算出される値を意味する。
本発明のゴム組成物に用いるゴム成分(A)としては、天然ゴムおよびジエン系合成ゴムが挙げられ、該ジエン系合成ゴムとしては、イソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)等が挙げられる。これらゴム成分は、1種単独で用いても2種以上をブレンドして用いてもよい。上記ゴム成分(A)は、たとえば本発明のゴム組成物を空気入りタイヤに用いる場合、適用されるゴム部材によって変動し得るが、通常SP値8.0〜9.0のゴム成分(A)が好適である。具体的には、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)が挙げられる。なお、ゴム成分(A)のSP値とは、加硫前のゴム成分(A)についてFedors法よって算出される値であり、上記各成分固有の値である。2種以上をブレンドした場合におけるゴム成分(A)のSP値は、各々成分単独のSP値に配合割合(ゴム成分全量を1とした場合の値)を乗じ、これらを加算した値を意味する。
本発明のゴム組成物に用いる非イオン系界面活性剤(B)は、式(I)で表される非イオン系界面活性剤(b−1)、式(II)で表される非イオン系界面活性剤(b−2)、および式(III)で表される非イオン系界面活性剤(b−3)から選択される少なくとも一種の非イオン系界面活性剤である。これら非イオン系界面活性剤(B)を配合することにより、アミン系老化防止剤やワックス(D)などの添加剤が早期にポリマー基質を通過して表面に移行することに起因する、ゴム表面の変色を防止すると共に、オゾン存在下で暴露することで該非イオン系界面活性剤(B)が表面に移行して光沢を与えることができる。
R2-O(CH2CH2O)pH ・・・ (III)
HLB=20×Mw/M ・・・(X)
(式中、Mは非イオン系界面活性剤(B)の分子量で;Mwは該非イオン系界面活性剤(B)の親水性部分の分子量である。)
本発明に用いられるタッキファイヤー(C)は、該タッキファイヤー(C)と上記ゴム成分(A)との溶解パラメーター(以下、「SP値」ともいう)差が、1(cal/cm3)0.5以下、好ましくは0.5(cal/cm3)0.5以下である。すなわち、上記ゴム成分(A)のSP値からタッキファイヤー(C)のSP値を減じたときの値(SP値差)が、−1〜+1(cal/cm3)0.5、好ましくは−0.5〜+0.5(cal/cm3)0.5となるタッキファイヤー(C)を用いる。このように、これらタッキファイヤー(C)と上記ゴム成分(A)とのSP値は、非常に近接した値を示す。
本発明のゴム組成物には、さらにワックス(D)を配合するのが好ましい。ワックス(D)を配合することで、ワックス(D)がゴム成分(A)からブルームしてゴム表面に薄膜を形成し、オゾンとゴムとを遮断することができるので、ゴム表面におけるクラックの発生などを抑制することが可能となる。また、上記非イオン系界面活性剤の作用により、ワックス(D)が早期にポリマー基質を通過して表面に移行することをも抑制し、これに起因するゴム表面の変色を防止することができるので、ワックス(D)の効果を最大限に発揮させることが可能となる。さらに、ゴム成分(A)とタッキファイヤー(C)との相溶性が高く、タッキファイヤー(C)がブルームしてゴム表面に生じる凹凸が低減されるため、ゴム表面に形成されるワックス(D)の薄膜の平滑性に優れ、外光の乱反射を有効に抑制し、白変を低減することができる。
上記ゴム組成物には、オゾンによるクラックの発生および進行を抑制するために、さらにアミン系老化防止剤を配合してもよい。ここで、アミン系老化防止剤としては、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等が挙げられる。さらに、カーボンブラック等の充填剤、加硫剤、加硫促進剤、スコーチ防止剤、軟化剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、シランカップリング剤等のゴム業界で通常使用される配合剤を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択し配合してもよい。これら配合剤は、市販品を好適に使用することができる。なお、上記ゴム組成物は、ゴム成分(A)、非イオン系界面活性剤(B)、およびタッキファイヤー(C)と、必要に応じてワックス(D)または適宜選択した他の配合剤とを混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を該タイヤのいずれかのゴム部材に適用することを特徴としている。上述したように、本発明のゴム組成物によれば、変色を抑制し、かつ光沢を付与できるだけでなく、加硫後の冷却条件によらずにゴム表面の凹凸を低減することで白変を効果的に抑制した空気入りタイヤを実現することができる。適用するゴム部材としては、特に制限はなく、トレッド、ショルダ、サイドウォールなどいずれの部材であってもよいが、タイヤの側面に位置し、容易に視認され得るために外観を重要視されるサイドウォールに適用するのが望ましい。
加硫直後とオゾン50pphmの環境下に40℃で1週間放置した後のサンプルの黒色度を目視で評価した。ここで、黒色が全く認められない場合を○とし、黒色が認められる場合を×とした。なお、黒色とは茶色に変色することを意味する。
加硫直後と−20℃の環境下に10min、次いで−10℃の環境下に1週間放置した後のサンプルの白変度を目視で評価した。ここで、白変が全く認められない場合を○とし、白変が認められる場合を×とした。
空気入りタイヤとして、成型実績のあるものを○とし、成型実績のないものを×とした。
※2:N550カーボン、旭カーボン(株)製「旭#65」
※3: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、大内新興化学工業(株)製「ノクラック6C」
※4:マイクロクリスタリンワックス、日本精蝋製「オゾエース−0701」
※5:DM(ジベンゾチアジルジスルフィド、MBTS)、BAYER製「VULKCIT DM/MG」
化合物Aは、HI−REZ(NON-AROMATIC HYDROCARBON RESIN、三井石油化学工業(株)製)で、SP値は8.2(ゴム成分とのSP値差=0.2)(cal/cm3)0.5である。
化合物Bは、G430(ポリスチレン、日本ポリスチレン(株)製)で、SP値は9.1(ゴム成分とのSP値差=1.1)(cal/cm3)0.5である。
化合物Cは、TACKIROL 101(PHENOL FORMALDEHYDE RESIN、田岡化学工業(株)製)で、SP値は10.0(ゴム成分とのSP値差=2.0)(cal/cm3)0.5である。
化合物Dは、Phenolite−AA1101(p-tert-butylphenol resin、大日本インキ化学工業(株)製)で、SP値は11.0(ゴム成分とのSP値差=3.0)である。
Claims (18)
- (A)天然ゴムおよびジエン系合成ゴムから選択される少なくとも一種のゴム成分100質量部に対し、
(B)式(I)で表される非イオン系界面活性剤(b−1)、式(II)で表される非イオン系界面活性剤(b−2)、および式(III)で表される非イオン系界面活性剤(b−3)から選択される少なくとも一種の非イオン系界面活性剤を0.1〜10質量部、
(C)式(IV)で表される繰り返し単位を有する、重量平均分子量1,000〜100,000の炭化水素系化合物であり、前記ゴム成分(A)との溶解パラメーター(SP値)の差が1(cal/cm3)0.5以下である、タッキファイヤーを0.1〜5.0質量部
の量で配合してなることを特徴とするゴム組成物;
;
R2-O(CH2CH2O)pH ・・・ (III)
(式(III)中、R2は、炭素数15〜24のアルキル基またはアルケニル基を示し、該アルキル基およびアルケニル基は、直鎖状、分枝鎖状および環状のいずれであってもよい。pは1〜10を示す。)。
- 前記非イオン系界面活性剤(B)が、前記非イオン系界面活性剤(b−1)の少なくとも一種と、前記非イオン系界面活性剤(b−2)の少なくとも一種とであることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記非イオン系界面活性剤(B)の親水性と親油性とのバランス値(HLB値)が、2〜19であることを特徴とする請求項1または2に記載のゴム組成物。
- 前記非イオン系界面活性剤(b−1)において、前記式(I)中のl、mおよびnの合計が6以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記非イオン系界面活性剤(b−1)において、前記式(I)中のl、mおよびnの合計が6であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記非イオン系界面活性剤(b−1)において、前記式(I)中のR1が炭素数18のアルキル基またはアルケニル基であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記非イオン系界面活性剤(b−1)の親水性と親油性とのバランス値(HLB値)が、8〜10であることを特徴とする請求項3に記載のゴム組成物。
- 前記非イオン系界面活性剤(b−2)において、前記式(II)中のl、mおよびnの合計が6以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記非イオン系界面活性剤(b−2)において、前記式(II)中のl、mおよびnの合計が6であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記非イオン系界面活性剤(b−2)において、前記式(II)中のR1が炭素数18のアルキル基またはアルケニル基であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記非イオン系界面活性剤(b−2)の親水性と親油性とのバランス値(HLB値)が、8〜10であることを特徴とする請求項3に記載のゴム組成物。
- 前記非イオン系界面活性剤(b−3)において、前記式(III)中のpが4以上であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記非イオン系界面活性剤(b−3)において、前記式(III)中のpが4であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記非イオン系界面活性剤(b−3)において、前記式(III)中のR2が炭素数18のアルキル基またはアルケニル基であることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記非イオン系界面活性剤(b−3)の親水性と親油性とのバランス値(HLB値)が、8〜10であることを特徴とする請求項3に記載のゴム組成物。
- さらに、ワックス(D)を配合してなることを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載のゴム組成物。
- 請求項1〜16のいずれかに記載のゴム組成物をゴム部材に適用することを特徴とする空気入りタイヤ。
- 前記ゴム部材がサイドウォールであることを特徴とする請求項17に記載の空気入りタイヤ。
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