JP5654360B2 - タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents
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式(2)中のMr+で表される金属イオンが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、セシウムイオン、コバルトイオン、銅イオン、又は亜鉛イオンであることが好ましく、リチウムイオン、ナトリウムイオン、又はカリウムイオンであることがより好ましい。
なお、ムーニー粘度は、ISO289、JIS K6300に準じて測定される。
なお、本発明において、Mw、Mn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、BRのビニル含量(1,2−結合ブタジエン単位量)及びシス含量(シス−1,4−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、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。
また、カーボンブラックのDBPは、好ましくは300ml/100g以下、より好ましくは200ml/100g以下である。300ml/100gを超えると、機械的強度、耐疲労特性が悪化するおそれがある。
なお、カーボンブラックのDBPは、JIS K6217−4の測定方法によって求められる。
本発明では、カーボンブラックと共に、天然ゴムとブタジエンゴムとを含むゴム成分と、上記式(1)及び/又は上記式(2)で表される化合物とを併用することにより、低燃費性、機械的強度をバランス良く向上できる。そのため、低燃費性の向上のために、カーボンブラックを減量する必要がなく、カーボンブラックの含有量を上記量とすることができるので、機械的強度の低下を抑制でき、低燃費性、機械的強度をよりバランス良く向上できる。
反応容器内の気体を窒素ガスに置換した。該反応容器に、3−ブロモプロピルアミン臭素酸塩25g(0.11モル)、チオ硫酸ナトリウム・五水和物28.42g(0.11モル)、メタノール125mlおよび水125mlを仕込み、得られた混合物を70℃で4.5時間還流した。反応混合物を放冷し、減圧下でメタノールを除去した。得られた残渣に、水酸化ナトリウム4.56gを加え、得られた混合物を室温で30分間撹拌した。減圧下で溶媒を完全に除去した後、残渣にエタノール200mlを加えて1時間還流した。熱ろ過により副生成物である臭化ナトリウムを除去した。ろ液を減圧下で、結晶が析出するまで濃縮し、その後静置した。結晶をろ過により取り出し、エタノール、次いでヘキサンで洗浄した。得られた結晶を真空乾燥して、S−(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩(下記式で表される化合物)を得た。
1H−NMR(270.05MHz,MeOD)δppm:3.1(2H,t,J=6.3Hz),2.8(2H,t,J=6.2Hz),1.9−2.0(2H,m)
得られたS−(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩のメディアン径(50%D)を、(株)島津製作所製SALD一2000J型を用い、レーザー回折法(測定操作は下記のとおり)により測定したところ、メディアン径(50%D)は66.7μmであった。得られたS−(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩を粉砕し、そのメディアン径(50%D)が14.6μmであるS一(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩を調製した。メディアン径(50%D)が14.6μmであるS−(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩を以下の参考例、実施例で使用した。
<測定操作>
得られたS−(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩を下記の分散溶媒(トルエン)と分散剤(10質量%スルホこはく酸ジー2−エチルヘキシルナトリウム/トルエン溶液)との混合溶液に室温で分散させ、得られた分散液に超音波を照射しながら、該分散液を5分間撹拌して試験液を得た。該試験液を回分セルに移し、1分後に測定した。(屈折率:1.70−0.20i)
また、S一(3ーアミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩10.0gを水30mlに溶解させて得られる水溶液のpHは11〜12であった。
NR:RSS#3
BR:日本ゼオン(株)製のNipol BR1220(シス含量:97質量%、ビニル含量:1.0質量%)
BR(Nd触媒):ランクセス社製のBUNA−CB24(Nd系触媒を用いて合成したBR(希土類系BR)、シス含量:96質量%、ビニル含量:0.7質量%、ML1+4(100℃):45、Mw/Mn:2.69、Mw:50万、Mn:18.6万)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイヤブラックE(FEF、N2SA:41m2/g、DBP:115ml/100g)
化合物1:上記製造例で調製した化合物
シリカ:デグッサ社製のウルトラシルVN3(平均一次粒子径:15nm、N2SA:175m2/g)
シランカップリング剤:デグッサ社製の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)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン6C
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
硫黄:軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラ−CZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
表1に示す配合処方(なお、化合物1の()内の配合量はカーボンブラック及びシリカの合計100質量部に対する化合物1の配合量を示す)に従い、1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下で3分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、2軸オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を150℃で35分間、2mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
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(加硫ゴム組成物)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。指数が大きいほど、低燃費性(転がり抵抗特性)に優れる。
(低燃費性指数)=(比較例1のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
LAT試験機(Laboratory Abration and Skid Tester)を用い、荷重100N、速度20km/h、スリップアングル6°の条件にて、各加硫ゴム組成物の容積損失量を測定した。結果は、比較例1の容積損失量を100として指数表示した。指数が大きいほど、耐摩耗性に優れる。
JIS K6251「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム一引張特性の求め方」に準じて、各加硫ゴム組成物からなる3号ダンベル型試験片を用いて引張試験を実施し、破断強度(TB)及び破断時伸び(EB)を測定し、破壊エネルギー(TB×EB/2)を算出した。そして、比較例1の破壊エネルギーを100とし、下記計算式により、各配合の破壊エネルギーを指数表示した。指数が大きいほど、機械的強度が高く、耐カット性や耐セパレーション性に優れることを示す。
(強度指数)=(各配合の破壊エネルギー)/(比較例1の破壊エネルギー)×100
Claims (10)
- 式(2)中のMr+で表される金属イオンが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、セシウムイオン、コバルトイオン、銅イオン、又は亜鉛イオンである請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 式(2)中のMr+で表される金属イオンが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、又はカリウムイオンである請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。
- ゴム成分100質量%中の天然ゴムの含有量が60質量%以上、ブタジエンゴムの含有量が5〜40質量%である請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記式(1)及び前記式(2)で表される化合物の合計含有量が、カーボンブラック及びシリカの合計100質量部に対して0.05〜10質量部である請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- ゴム成分100質量%中の天然ゴムとブタジエンゴムの合計含有量が100質量%である請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- カーボンブラックの含有量が、ゴム成分100質量部に対して10〜90質量部である請求項1〜6のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- トレッド用ゴム組成物として用いられる請求項1〜7のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 請求項1〜8のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤ。
- トラック・バス用タイヤである請求項9記載の空気入りタイヤ。
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