JP5662106B2 - 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
Tg1−Tg2≧30
Tg1−Tg2≧30
なお、本発明におけるガラス転移温度は、JIS−K7121に従い、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製の示差走査熱量計(Q200)を用いて、昇温速度10℃/分の条件で測定した値である。
Tgは好ましくは−120℃以上、より好ましくは−90℃以上、更に好ましくは−80℃以上である。−120℃未満であると、ウェットグリップ性能が低下するおそれがある。
SBRやBRを主ポリマーとした場合にtanδの温度分布曲線において、2つのピークトップが明確に検出されるため、上記性能の向上効果が高いものと思われる。SBRやBRを主ポリマーとした場合にtanδの温度分布曲線において、2つのピークトップが明確に検出される理由としては、SBRは、スチレン単位を有し、スチレン単位に起因する立体障害のためにジエン系ゴムゲルとの相溶性が低く、BRは、自己凝集力が強いためにジエン系ゴムゲルとの相溶性が低いためと推測される。
なお、スチレン量は、H1−NMR測定により算出される。
なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。
ジエン系ゴムゲルは、ジエン系ゴムからなるものであるため、粒子表面にC=C二重結合を有する。そのため、水酸基を有するとともにC=C二重結合に対する反応性を有する化合物により、ジエン系ゴムを変性することにより、粒子表面にOH基を組み込むことができる。
上記ガラス転移温度は0℃以下、好ましくは−10℃以下、より好ましくは−15℃以下、更に好ましくは−20℃以下である。0℃を超えると、低燃費性が悪化する。
該平均粒子径は、好ましくは100nm以下、より好ましくは90nm以下、更に好ましくは80nm以下である。100nmを超えると、耐摩耗性が悪化するおそれがある。
なお、ジエン系ゴムゲルの平均粒子径は、電子顕微鏡を用いて測定した。
該水酸基価は、好ましくは10以上、より好ましくは20以上、更に好ましくは30以上である。10未満であると、シリカとポリマーとの間の相互作用が低下し、強度が低下し、耐摩耗性が低下するおそれがある。
なお、ジエン系ゴムゲルの水酸基価は、ジエン系ゴムゲル1gをアセチル化するとき、水酸基と結合した酢酸を中和するのに要する水酸化カリウムの量をミリグラム数で表したものであり、電位差滴定法(JIS K0070)により測定した値である。
低μ路面におけるウェットグリップ性能に優れ、かつ、低燃費性にも優れるという理由から、2ndピークのピークトップは、−20〜0℃に存在することが好ましく、−15〜−5℃に存在することがより好ましい。
上記温度範囲内に2ndピークのピークトップが存在すると、低μ路面におけるウェットグリップ性能と相関のある−20〜0℃におけるtanδが高く、かつ、低燃費性と相関のある30〜60℃におけるtanδを低く抑えることができ、ウェットグリップ性能と低燃費性を高度に両立できる。
なお、本明細書において、tanδの温度分布曲線は、実施例に記載の方法により得られる。
SBR1:JSR(株)製のHPR340(変性S−SBR、結合スチレン量:10質量%、Tg:−64℃、アルコキシシランでカップリングし末端に導入、式(1)で表される化合物により変性(式(1)中のR1=メトキシ基、R2=メトキシ基、R3=メトキシ基、R4=水素原子、R5=水素原子、n=3))
SBR2:JSR(株)製のHPR350(変性S−SBR、結合スチレン量:21質量%、Tg:−35℃、アルコキシシランでカップリングし末端に導入、式(1)で表される化合物により変性(式(1)中のR1=メトキシ基、R2=メトキシ基、R3=メトキシ基、R4=水素原子、R5=水素原子、n=3))
SBR3:JSR(株)製のHPR355(変性S−SBR、結合スチレン量:27質量%、Tg:−27℃、アルコキシシランでカップリングし末端に導入、式(1)で表される化合物により変性(式(1)中のR1=メトキシ基、R2=メトキシ基、R3=メトキシ基、R4=水素原子、R5=水素原子、n=3))
BR1:宇部興産(株)製のBR150B(Tg:−114℃)
BR2:日本ゼオン(株)製のBR1250H(Tg:−90℃)
BR3:Polimeri Europa社製のEuroprene BR HV80(Tg:−35℃、ビニル含量:80質量%)
NR:TSR20(Tg:−73℃)
ジエン系ゴムゲル1:ランクセス(株)製のNanopreneBM 75OH(ジエン系ゴム成分:SBR、Tg:−75℃、水酸基価:35mgKOH/g−gel、平均粒子径:50nm)
ジエン系ゴムゲル2:ランクセス(株)製のNanopreneBM 25OH(ジエン系ゴム成分:SBR、Tg:−25℃、水酸基価:35mgKOH/g−gel、平均粒子径:50nm)
ジエン系ゴムゲル3:ランクセス(株)製のNanopreneBM 15OH(ジエン系ゴム成分:SBR、Tg:−15℃、水酸基価:35mgKOH/g−gel、平均粒子径:50nm)
シリカ:デグッサ社製のULTRASIL VN3(N2SA:175m2/g)
カーボンブラック:東海カーボン(株)製のシーストNH(N2SA:74m2/g)
オイル:出光興産(株)製のTDAE
シランカップリング剤:エボニックデグッサ社(株)製のSi266(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
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(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)
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:三新化学工業(株)製の5%オイル処理硫黄
加硫促進剤1:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(N,N’−ジフェニルグアニジン)
加硫促進剤2:大内新興化学工業(株)製のノクセラー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1,2に示す配合内容に従い、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5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、オープンロールを用いて、80℃の条件下で3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170℃の条件下で12分間プレス加硫することにより、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形状に成形して、他のタイヤ部材と貼り合わせ、160℃で30分間加硫することにより、試験用タイヤ(195/65R15)を作製した。
得られた加硫ゴム組成物について、(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用い、周波数10Hz、初期歪10%、振幅±0.25%および昇温速度2℃/minの条件下で、−120℃から70℃までの温度範囲で、tanδの温度分布曲線を測定した。そして、測定した温度分布曲線から主ポリマー由来のtanδピーク(1stピーク)のピークトップの温度と、ジエン系ゴムゲル由来のtanδピーク(2ndピーク)のピークトップの温度を決定した。なお、表中に「なし」と記載したものは、明確なピークトップが見られなかったことを示す。
転がり抵抗試験機を用い、試験用タイヤを、リム(15×6JJ)、内圧(230kPa)、荷重(3.43kN)、速度(80km/h)で走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例2を100としたときの指数(転がり抵抗指数)で表示した。指数が大きい方が低燃費性に優れることを示す。
試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着して、湿潤アスファルト路面にて初速度100km/hからの制動距離を求めた。結果は指数で表し、指数が大きいほどウェットグリップ性能が良好である。指数は次式で求めた。
ウェットグリップ指数=(比較例2の制動距離)/(各実施例又は比較例の制動距離)×100
アスファルト路面のテストコースにて、試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着して20周走行し、走行後タイヤの溝の深さを計測し、比較例2を100として指数表示した。数値が大きい方が耐摩耗性に優れていることを示す。
Claims (8)
- ゴム成分100質量部に対して、シリカを10〜150質量部、水酸基を有し、ガラス転移温度が−40〜0℃のジエン系ゴムゲルを10〜30質量部含有し、
前記ゴム成分として、下記式(1)で表される化合物により変性したスチレンブタジエンゴムを含有し、
前記ジエン系ゴムゲルのガラス転移温度Tg1及びゴム成分中において含有量が最も多いポリマー成分である主ポリマーのガラス転移温度Tg2が下記関係式を満たすタイヤ用ゴム組成物。
Tg1−Tg2≧30
- ゴム成分が、スチレンブタジエンゴム及び/又はブタジエンゴムを含み、
ゴム成分100質量%中、天然ゴム及びイソプレンゴムの合計含有量が20質量%以下である請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。 - 前記ゴム成分が、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムを含む請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。
- スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムのガラス転移温度が−120〜−25℃である請求項2又は3記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記ジエン系ゴムゲルの平均粒子径が10〜100nm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。
- 窒素吸着比表面積が40〜120m2/gのカーボンブラックを含む請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- ゴム成分100質量%中、天然ゴム及びイソプレンゴムの合計含有量が5質量%以上である請求項1〜6のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤ。
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