JP5515867B2 - タイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents
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そこで上記課題を解決するため下記特許文献1には、ジエン系ゴムに特定サイズの膨張黒鉛を添加したタイヤ用ゴム組成物が提案されている。
すなわち本発明は以下のとおりである。
2.前記オイルが、プロセスオイルであることを特徴とする前記1に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
3.前記オイルに対し、前記固形化剤を1〜100質量%の割合で添加し、前記オイルを固形化させてなることを特徴とする前記1または2に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
4.前記ゴム成分100質量部に対し、さらに熱膨張性マイクロカプセルを1〜15質量部配合してなることを特徴とする前記1〜3のいずれかに記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
5.前記1〜4のいずれかに記載のタイヤトレッド用ゴム組成物をトレッドに使用した空気入りタイヤ。
図1において、空気入りタイヤは左右一対のビード部1およびサイドウォール2と、両サイドウォール2に連なるトレッド3からなり、ビード部1、1間に繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架され、カーカス層4の端部がビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。トレッド3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。また、ビード部1においてはリムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
以下に説明する本発明のゴム組成物は、とくにトレッド3に有用である。
本発明で使用されるゴム成分は、タイヤトレッド用ゴム組成物に配合することができる任意のゴムを用いることができ、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
これらの中でも、本発明の効果の点からジエン系ゴムはNR、BRが好ましい。
本発明で使用されるオイルとしては、タイヤ用ゴム組成物に一般的に使用されるプロセスオイルが好適であり、プロセスオイルとしては、高沸点の石油留分や植物油が用いられる。高沸点の石油留分としては、炭化水素の化学構造によって、鎖状飽和炭化水素であるパラフィン系炭化水素と、環状飽和炭化水素であるナフテン系炭化水素と、芳香族炭化水素であるアロマ系炭化水素に分類される。これらの炭化水素は、一般的に、粘度比重定数(以下、「VGC」とよぶ)として知られている数値により区別され、芳香族系炭化水素は0.900以上のVGCを有し、パラフィン系炭化水素は0.790〜0.849のVGCを有し、ナフテン系炭化水素は0.850〜0.899のVGCを有する。
本発明で使用される固形化剤としては、オイルを固形化できるものであれば本発明の効果を奏することができ、とくに制限されないが、本発明の効果の点から、例えばリシノール酸および12−ヒドロキシステアリン酸からなる群から選択された少なくとも1種を70質量%以上含む脂肪酸から誘導されるトリグリセリドからなるものが好適である。このようなトリグリセリドは、市販されているものを利用することができ、例えばジョンソン(株)製固めるテンプル等が挙げられる。
またその他の固形化剤としては、例えば特開昭54−112385号公報に記載のものが挙げられる。
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対し、上記の固形化させたオイルを1〜40質量部配合してなることを特徴とする。固形化させたオイルの配合量が1質量部未満であると配合量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に40質量部を超えると、耐摩耗性が悪化する。
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物において、上記固形化させたオイルのさらに好ましい配合量は、ゴム成分100質量部に対し、10〜40質量部である。
熱膨張性マイクロカプセルは、例えば熱により気化して気体を発生する液体を熱可塑性樹脂に内包した熱膨張性熱可塑性樹脂粒子であり、この粒子をその膨張開始温度以上の温度、例えば140〜190℃、好ましくは150〜180℃の温度で加熱して膨張させることによってその熱可塑性樹脂からなる外殻中に気体を封入した気体封入熱可塑性樹脂粒子となる。この熱膨張性マイクロカプセルの粒子値は、特に限定するものではないが膨張前で5〜300μmであるのが好ましく、更に好ましくは粒径10〜200μmのものである。このような熱膨張性マイクロカプセルは、例えば、スウェーデンのEXPANCEL社より商品名「エクスパンセル091DU−80」又は「エクスパンセル092DU−120」等として、あるいは松本油脂製薬(株)より商品名「マツモトマイクロスフェアーF−85」又は「マツモトマイクロスフェアーF−100」等として入手可能である。
前記の気体封入熱可塑性樹脂粒子の外殻成分を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば(メタ)アクリロニトリルの重合体、(メタ)アクリロニトリル含有量の高いその共重合体が好適に用いられる。前記共重合体の他のモノマー(コモノマー)としては、ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、スチレン系モノマー、(メタ)アクリレート系モノマー、酢酸ビニル、ブタジエン、ビニルピリジン、クロロプレン等のモンマーが用いられる。なお、前記熱可塑性樹脂は、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアヌレート等の架橋剤で架橋可能にされていてもよい。架橋形態については、未架橋が好ましいが、熱可塑性樹脂としての性質を損わない程度に部分的に架橋していてもかまわない。
前記熱膨張性マイクロカプセル中に含まれる熱により気化して気体を発生する液体としては、例えばn−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタン、イソブタン、ヘキサン、石油エーテルのような炭化水素類、塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロエチレン、トリクロロエタン、トリクロルエチレンのような塩素化炭化水素などをあげることができる。
熱膨張性マイクロカプセルは、ゴム成分100質量部に対し、1〜15質量部配合してなることが好ましく、1〜10質量部配合してなることがさらに好ましい。
サンプルの調製
まず、下記表1に示す配合(質量部)において、プロセスオイルとしてアロマオイル(出光興産(株)製ダイアナプロセスAH−20)と固形化剤(ジョンソン(株)製固めるテンプル)とを混合し、固形化させたオイルを作製した。
次に、表2に示す配合(質量部)において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、約150℃でミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫促進剤および硫黄を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で160℃で20分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得、以下に示す試験法で物性を測定した。
耐摩耗性:JIS K6264に準拠し、ランボーン摩耗試験機(岩本製作所(株)製)を使用して荷重4.0kg(=39N)、スリップ率30%の条件で測定した。(比較例1の摩耗量)×(加硫ゴム試験片の摩耗量)を100として指数表示した。この数字が大きいほど耐摩耗性が良好であることを示す。
結果を表2に併せて示す。
*2:BR(日本ゼオン(株)製Nipol BR1220)
*3:カーボンブラック(東海カーボン(株)製シースト6)
*4:シリカ(東ソー・シリカ(株)製Niosil AQ)
*5:シリカカップリング剤(エボニックデグッサジャパン(株)製Si69)
*6:亜鉛華(正同化学工業(株)製酸化亜鉛3種)
*7:ステアリン酸(日油(株)製ビーズステアリン酸)
*8:老化防止剤(FLEXSYS製SANTOFLEX 6PPD)
*9:ワックス(大内新興化学工業(株)製パラフィンワックス)
*10:プロセスオイル(昭和シェル石油(株)製エキストラクト4号S)
*11:固形化剤(ジョンソン(株)固めるテンプル)
*12:硫黄(鶴見化学工業(株)製金華印油入微粉硫黄)
*13:加硫促進剤(大内新興化学工業(株)製ノクセラーCZ−G)
*14:熱膨張性マイクロカプセル(松本油脂製薬(株)製マツモトマイクロスフェアーF−100」
これに対し、比較例2は、プロセスオイルと固形化剤を個別に添加し、プロセスオイルを固形化していないので、氷上摩擦力および耐摩耗性が共に改善されない。
比較例3は、固形化させたオイルの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、耐摩耗性が悪化した。
比較例4は、比較例1の組成物に対し、単に熱膨張性マイクロカプセルを添加した例であり、氷上摩擦力および耐摩耗性の改善の度合いが、本発明の実施例に比べて低いものであった。
2 サイドウォール
3 トレッド
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション
Claims (5)
- ゴム成分100質量部に対し、予め固形化剤により固形化させたオイルを1〜40質量部配合してなり、前記固形化剤が、リシノール酸および12−ヒドロキシステアリン酸からなる群から選択された少なくとも1種を70質量%以上含む脂肪酸から誘導されるトリグリセリドであるタイヤトレッド用ゴム組成物。
- 前記オイルが、プロセスオイルであることを特徴とする請求項1に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
- 前記オイルに対し、前記固形化剤を1〜100質量%の割合で添加し、前記オイルを固形化させてなることを特徴とする請求項1または2に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
- 前記ゴム成分100質量部に対し、さらに熱膨張性マイクロカプセルを1〜15質量部配合してなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤトレッド用ゴム組成物をトレッドに使用した空気入りタイヤ。
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