JP5638936B2 - タイヤ用ゴム組成物及びスタッドレスタイヤ - Google Patents
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上記シランカップリング剤は、下記一般式(2)で示される結合単位Aと下記一般式(3)で示される結合単位Bとの合計量に対して、結合単位Bを1〜70モル%の割合で共重合したものであることが好ましい。
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いたスタッドレスタイヤに関する。
上記スタッドレスタイヤは、トラック・バス用タイヤであることが好ましい。
なお、ビニル含量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
なお、本発明において、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用い、標準ポリスチレンより換算した値である。
なお、CTAB比表面積は、ASTM D3765−92に準拠して測定される。
なお、シリカのBET比表面積は、ASTM D3037−81に準じて測定される。
3.2gのシリカ及び40mLの脱イオン水を50mLのトールビーカーに添加し、シリカ懸濁液を含有するビーカーを氷充填晶析装置内に置く。ビーカーを超音波プローブ(1500ワットの1.9cmVIBRACELL超音波プローブ(バイオブロック社製、最大出力の60%で使用))を使用して懸濁液を8分間砕解し、サンプルを調製する。サンプル15mLをディスクに導入し、撹拌するとともに、固定モード、分析時間120分、密度2.1の条件下で測定する。
装置の記録器において、16質量%、50質量%(又は中央値)及び84質量%の通過直径の値、及びモードの値を記録する(累積粒度曲線の導関数は、分布曲線にモードと呼ばれるその最大の横座標を与える)。
なお、微粒子シリカの平均一次粒子径は、透過型又は走査型電子顕微鏡により観察し、視野内に観察されたシリカの一次粒子を400個以上測定し、その平均により求めることができる。
ここで、D50は、微粒子シリカの中央直径であって粒子の50質量%がその中央直径よりも小さい。
なお、微粒子シリカのD50、所定の粒子径を有するシリカの割合は、以下の方法により測定される。
1グラムのシリカをピルボックス(高さ6cm及び直径4cm)中で秤量し、脱イオン水を添加して質量を50グラムにし、2%のシリカを含有する水性懸濁液(これは2分間の磁気撹拌によって均質化される)を調製する。次いで、超音波砕解を420秒間実施し、更に、均質化された懸濁液の全てが粒度分析器の容器に導入された後に、粒度測定を行う。
なお、シリカの細孔容積の細孔分布幅Wは、以下の方法により測定できる。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。
すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどの各タイヤ部材の形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりスタッドレスタイヤを得る。
BR:日本ゼオン(株)製のNipol BR1220(シス含量97質量%)
変性BR1:日本ゼオン(株)製のBR1250H(開始剤としてリチウムを用いて重合、ビニル結合量:10〜13質量%、Mw/Mn:1.5、スズ原子の含有量:250ppm)
変性BR2:住友化学(株)製の変性BR(ビニル含量15質量%、上記一般式(1)において、R1、R2及びR3=−OCH3、R4及びR5=−CH2CH3、n=3の化合物により変性)
NR:RSS#3
シリカ1:Rhodia社製のZeosil 1115MP(CTAB比表面積:105m2/g、BET比表面積:115m2/g、平均一次粒子径:25nm、アグリゲートサイズ:92nm、細孔分布幅W:0.63、細孔分布曲線中の細孔容量ピーク値を与える直径Xs:60.3nm)
シリカ2:Rhodia社製のZeosil Premium 200MP(CTAB比表面積:200m2/g、BET比表面積:220m2/g、平均一次粒子径:10nm、アグリゲートサイズ:65nm、D50:4.2μm、18μmを超える粒子の割合:1.0質量%、細孔分布幅W:1.57、細孔分布曲線中の細孔容量ピーク値を与える直径Xs:21.9nm)
シリカ3:Rhodia社製のZeosil HRS 1200MP(CTAB比表面積:195m2/g、BET比表面積:200m2/g、平均一次粒子径:15nm、アグリゲートサイズ:40nm、D50:6.5μm、18μmを超える粒子の割合:5.0質量%、細孔分布幅W:0.40、細孔分布曲線中の細孔容量ピーク値を与える直径Xs:18.8nm)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN220(ISAF)(N2SA:50m2/g)
シランカップリング剤1:Degussa社製のSi69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
シランカップリング剤2:Momentive社製のNXT−Z45(結合単位Aと結合単位Bとの共重合体(結合単位A:55モル%、結合単位B:45モル%))
シランカップリング剤3:Momentive社製のNXT−Z60(結合単位Aと結合単位Bとの共重合体(結合単位A:40モル%、結合単位B:60モル%))
シランカップリング剤4:Degussa社製のSi363(下記式で表される化合物)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック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)
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックワックス
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤TBBS:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
バンバリーミキサーを用いて、表1の工程1に示す配合量の薬品を投入して、約150℃で5分間混練りした。その後、工程1により得られた混合物に対して、工程2に示す配合量の硫黄及び加硫促進剤を加え、オープンロールを用いて、約80℃の条件下で3分間混練りして、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物を170℃で15分間プレス加硫し、加硫ゴムシートを得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形して、他のタイヤ部材とはりあわせ、150℃及び25kgfの条件にて、35分間加硫することにより、試験用タイヤ(トラック・バス用スタッドレスタイヤ(タイヤサイズ:11R22.5))を作製した。
上記試験用タイヤを4トン車に装着し、30000km走行した後の溝深さの減少量を測定し、溝深さが1mm減少するときの走行距離を算出した。更に、比較例1の耐摩耗性指数を100とし、下記計算式により、各配合の溝深さの減少量を指数表示した。なお、耐摩耗性指数が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
(耐摩耗性指数)=(各配合で1mm溝深さが減るときの走行距離)/(比較例1のタイヤの溝が1mm減るときの走行距離)×100
上記試験用タイヤを4トン車に装着し、全長数百mの八の字周回路(氷上コース及び雪上コース)の周回時間を測定することにより、氷上、雪上での実車性能を評価した。比較例1における氷上コース及び雪上コースの周回時間の合計を100とし、下記計算式により、各配合における氷上コース及び雪上コースの周回時間の合計を指数表示した。指数が大きいほど、氷雪上コーナーリング性能が良好であることを示す。なお、試験場所は、住友ゴム工業株式会社の北海道旭川テストコースとした。氷上気温は−1〜−6℃、雪上気温は−2〜−10℃であった。
(氷雪上コーナーリング性能指数)=(比較例1における氷上コース及び雪上コースの周回時間の合計)/(各配合における氷上コース及び雪上コースの周回時間の合計)×100
2mm×130mm×130mmの加硫ゴムシートを作製し、そこから測定用試験片を切り出し、JIS K 6812「ポリオレフィン管、継手及びコンパウンドの顔料分散又はカーボン分散の評価方法」に準じて、各試験片中のシリカの凝集塊をカウントして、分散率(%)をそれぞれ算出して、比較例1の分散率を100として、下記計算式により、シリカの分散率を指数表示した。シリカ分散指数が大きいほど、シリカが分散しており、シリカの分散性に優れることを示す。
(シリカ分散性指数)=(各配合のシリカ分散率/比較例1のシリカ分散率)×100
得られた未加硫ゴム組成物について、JIS K6300に従い、未加硫ゴム物理試験方法のムーニースコーチ試験を行い、130.0±0.5℃でのt10[分]を測定し、それを、比較例1を100とした指数で示した。スコーチタイムが短くなるとゴム焼けの問題が起こる傾向がある。今回の評価では、指数が70以下になると、仕上げ練りや押し出し工程等でゴム焼けの問題が起こる可能性がある。
上記試験用タイヤのトレッドを切り出し、粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70℃、初期歪み10%、動歪み2%の条件下で各配合のtanδを測定し、比較例1のtanδを100として、下記計算式により指数表示した。指数が小さいほど、転がり抵抗が低く、低燃費性に優れることを示す。
(低燃費性指数)=(各配合のtanδ)/(比較例1のtanδ)×100
Claims (6)
- 天然ゴム及びブタジエンゴムの合計含有量が80質量%以上であるゴム成分と、シリカとを含有し、
前記ゴム成分は、前記ブタジエンゴムとして、下記一般式(1)で表される化合物により変性されたブタジエンゴム、及び/又はリチウム開始剤により重合され、スズ原子の含有量が50〜3000ppm、ビニル結合量が5〜50質量%及び分子量分布(Mw/Mn)が2以下であるスズ変性ポリブタジエンゴムをゴム成分100質量%中10質量%以上含有し、
前記シリカは、CTAB比表面積が180m2/g以上、BET比表面積が185m2/g以上であるタイヤ用ゴム組成物。
- メルカプト基を有するシランカップリング剤を含有する請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。
- シランカップリング剤は、下記一般式(2)で示される結合単位Aと下記一般式(3)で示される結合単位Bとの合計量に対して、結合単位Bを1〜70モル%の割合で共重合したものである請求項2記載のタイヤ用ゴム組成物。
- トレッドに使用される請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物を用いたスタッドレスタイヤ。
- トラック・バス用タイヤである請求項5記載のスタッドレスタイヤ。
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