JP5646964B2 - タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
なお、ビニル含量(1,2−結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
なお、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N2SAは、JIS K6217のA法によって求められる。
工程(I)では、第一シリカ及び第二シリカの一方と、変性BRとを混練りし、マスターバッチを調製する。混練り方法としては特に限定されず、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロールなど、公知の方法を使用できる。
工程(II)では、第一シリカ及び第二シリカの内、工程(I)で混練りしなかったシリカを上記マスターバッチに添加し、更に混練りすることで混練り物を調製する。混練り方法としては特に限定されず、工程(I)と同様の方法を使用できる。
NR:RSS♯3
SBR:旭化成ケミカルズ(株)製のE15(スチレン含量:23質量%)
BR:日本ゼオン(株)製のNipol BR1220
変性BR:住友化学(株)製の変性ブタジエンゴム(ビニル含量:15質量%、R1、R2及びR3=−OCH3、R4及びR5=−CH2CH3、n=3)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイアブラックN220(N2SA:114m2/g)
大粒径シリカ(1)(第一シリカ):エボニックデグッサ社製のウルトラシル360(平均一次粒子径:30nm)
小粒径シリカ(1)(第二シリカ):エボニックデグッサ社製のウルトラシルVN3(平均一次粒子径:15nm)
大粒径シリカ(2)(第一シリカ):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)
小粒径シリカ(2)(第二シリカ):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)
シランカップリング剤:エボニックデグッサ社製のSi266
オイル:(株)ジャパンエナジー製のプロセスX−140
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン6C
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
硫黄:軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤NS:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS
バンバリーミキサーを用いて、表1の工程1に示す薬品を、140℃の排出温度で5分間混練りし、マスターバッチを得た。次に、バンバリーミキサーを用いて、得られたマスターバッチと表1の工程2に示す薬品とを、150℃の排出温度で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、2軸オープンロールを用いて、得られた混練り物と表1の工程3に示す薬品とを、80℃の排出温度で5分間混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。なお、実施例1、4、7及び10と、比較例1〜7とは、工程1を行わず、工程2及び3のみ行った。
得られた未加硫ゴム組成物を、150℃の条件で35分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、150℃、25kgfの条件で35分間加硫し、試験用タイヤ(タイヤサイズ:195/65R15)を製造した。
上記加硫ゴム組成物からなる巾4mm×長さ30mm×厚さ15mmの短冊状試料を作製して、岩本製作所(株)製の粘弾性スペクトロメーターを用い、温度70℃、周波数10Hz、動歪み±2%の条件で損失正接tanδを測定した。そして、基準配合のtanδ指数を100とし、下記計算式により各配合のtanδを指数表示した。数値が小さいほど、発熱しにくく、低燃費性に優れることを示す。
(tanδ指数)=(各配合のtanδ)/(基準配合のtanδ)×100
上記試験用タイヤを車両(国産FF2000cc)の全輪に装着してテストコースを実車走行し、ドライバーの官能評価により操縦安定性を評価した。評価結果は、基準配合を100として指数表示した。数値が大きいほど、操縦安定性に優れることを示す。
上記試験用タイヤを試験用車両(国産FF2000cc)の全輪に装着し、湿潤アスファルト路面において、速度100km/hのときにブレーキをかけた地点からの制動距離を求めた。そして、基準配合のウェットスキッド性能指数を100とし、下記計算式により、各配合の制動距離を指数表示した。数値が大きいほど、ウェットスキッド性能に優れることを示す。
(ウェットスキッド性能指数)=(基準配合の制動距難)/(各配合の制動距離)×100
上記試験用タイヤを車両(国産FF2000cc)の全輪に装着して摩耗テスト用の所定コースを実車走行し、8000km走行後のタイヤ溝深さを測定し、摩耗量を算出した。そして、基準配合の耐摩耗性指数を100として、下記計算式により各配合の摩耗量を指数表示した。数値が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
(耐摩耗性指数)=(基準配合の摩耗量)/(各配合の摩耗量)×100
上記試験用タイヤを車両(国産FF2000cc)の全輪に装着して砂利の敷き詰めたコースを走行し、100km走行後のタイヤトレッド表面の外観を目視で観察し、以下の基準で3段階評価した。
○:欠けがほとんど発生していない。
△:欠けが多少発生している。
×:欠けが多数発生している。
転がり抵抗試験機を用い、内圧230kPa、速度80km/h、荷重3.5kNの条件で上記試験用タイヤを走行させたときの転がり抵抗を測定した。そして、基準配合の転がり抵抗指数を100とし、下記計算式により各配合の転がり抵抗を指数表示した。数値が大きいほど、転がり抵抗が低く、低燃費性に優れることを示す。
(転がり抵抗指数)=(基準配合の転がり抵抗)/(各配合の転がり抵抗)×100
加工性の評価結果は生産性の指標として用いることができる。評価は、上記未加硫ゴム組成物の形状及び加工のしやすさを目視で観察し、以下の基準で4段階評価した。
◎:容易に加工でき、加工性が特に良好である。
○:問題なく加工でき、加工性が良好である。
△:生地の状態は劣るが、加工は可能である。
×:生地の状態が悪く、シート加工ができない。
Claims (7)
- ゴム成分と、第一シリカと、前記第一シリカよりも平均一次粒子径が小さい第二シリカとを含有し、
前記ゴム成分が下記式(1)で表される化合物により変性されたブタジエンゴムを含み、
前記第一シリカ及び前記第二シリカの平均一次粒子径の差が2nm以上であるタイヤ用ゴム組成物であって、
前記第一シリカ及び前記第二シリカの一方と前記式(1)で表される化合物により変性されたブタジエンゴムの全部とを混練りする工程(I)、及び前記工程(I)で得られたマスターバッチに前記第一シリカ及び前記第二シリカの他方を添加して更に混練りする工程(II)を含む方法で製造されるタイヤ用ゴム組成物。
- 前記式(1)で表される化合物のR4及び/又はR5がアルキル基を表す請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記ゴム成分100質量部に対して、前記第一シリカの含有量が5質量部以上、前記第二シリカの含有量が5質量部以上、前記第一シリカ及び前記第二シリカの合計含有量が15〜150質量部である請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 天然ゴム及び/又はスチレンブタジエンゴムと、カーボンブラックとを含む請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 全シリカ100質量%中の前記第一シリカの含有率が20〜80質量%でかつ、前記第二シリカの含有量が前記第一シリカの含有量の0.3〜2倍である請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記第一シリカ及び前記第二シリカの一方と前記式(1)で表される化合物により変性されたブタジエンゴムの全部とを混練りする工程(I)、及び前記工程(I)で得られたマスターバッチに前記第一シリカ及び前記第二シリカの他方を添加して更に混練りする工程(II)を含む請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。
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