JP5701134B2 - ゴム組成物、加硫ゴム、及びそれらを用いたタイヤ - Google Patents
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Description
すなわち、本発明のゴム組成物は、ゴム成分と親水性樹脂とを含むゴム組成物であって、前記ゴム成分内に空洞が形成され、前記空洞の内壁面に前記親水性樹脂が被覆され、前記親水性樹脂の周囲の少なくとも一部に、前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂が被覆され、前記ゴム組成物は、さらに発泡剤を含み、該発泡剤を含むゴム組成物は、混練り及び加硫により発泡し、前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂は、最高加硫温度よりも低い融点を有する低融点樹脂であることを特徴とする。
また、前記ゴム組成物は、前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂が、前記親水性樹脂の全周囲に被覆されていることが望ましい。
さらに、前記親水性樹脂は、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ビニルアルコール単独重合体、ポリ(メタ)アクリル酸樹脂、ポリアミド樹脂、脂肪族ポリアミド系樹脂、芳香族ポリアミド系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、又はアクリル系樹脂であってもよい。
前記低融点樹脂中において、極性成分が全成分に対して50質量%以下であるのが望ましく、かかる低融点樹脂は、ポリオレフィン系樹脂であるのが望ましい。またポリオレフィン系樹脂は、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリオレフィンアイオノマー又は無水マレイン酸変性α−ポリオレフィンであってもよい。
さらに、前記ゴム組成物を加硫後に得られる加硫ゴムが、発泡による空隙を有し、発泡率が1〜50%であるのが望ましい。
本発明の加硫ゴムは、前記親水性樹脂による被覆層(コーティング層)が前記空洞の内壁面の全部乃至一部に存在することを特徴とする。
本発明のタイヤは、上記ゴム組成物、又は上記加硫ゴムを用いたことを特徴とし、これをトレッド部材に用いてもよい。
本発明のゴム組成物は、ゴム成分と親水性樹脂を含むゴム組成物であって、前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂を前記親水性樹脂の少なくとも一部に被覆した複合体を含み、該複合体に空洞が形成されたことを特徴としている。
Vs=(ρ0/ρ1−1)×100(%)・・・(I)
式(I)中、ρ1は加硫ゴム(発泡ゴム)の密度(g/cm3)を示し、ρ0は加硫ゴム(発泡ゴム)における固相部の密度(g/cm3)を示す。
なお、実施例及び比較例における評価は、以下の内容に従って行った。
複合体(繊維)100本を束ねて30回/10cmとなるように撚り合せた後、ゴム中に埋め込み、これを加硫して得られた試料から複合体(繊維)を引き抜くのに要した引張力(kgf/インチ)をRT(室温)で測定し、これをゴム−樹脂間の接着力とみなし、比較例1を100として評価した。なお、発泡剤を配合した場合には、予め発泡剤を抜いて試験を行った。
上記複合体(繊維)に被覆された樹脂を引き剥がすのに要した力(kgf/インチ)をRT(室温)で測定し、これを樹脂−樹脂間の接着力とみなし、実施例1を100として指数表示した。上記複合体(繊維)に使用された樹脂をそれぞれ厚さ5〜10mmのシート状に成形し、貼り合わせた後に200℃、5分間加熱して接着させ、JIS K 6854−1(90°剥離)に従って剥離試験を行い、実施例1を100として指数表示した。
得られたゴム組成物を170℃で15分間加硫した後、断面を観察し、発泡内の空洞を任意に5箇所抽出してその直径を測定し、それらの平均値を求めた。
上述した式(I)により算出した。
マイクロスコープ(VHX−500、(株)キーエンス製)を用い、倍率100倍のときの画面に存在する複合体(繊維)の数を測定し、これを同一ゴム中で10箇所の異なる場所で測定し、複合体(繊維)の数の標準偏差より分散性を評価した。
JIS K 6251に準拠して、3号試験片、室温、試験速度500mm/minで引張強度(MPa)を求めた。
下記式(II)に従って、得られた上記引張強度の値から発泡率0%のときの引張強度を算出した。
発泡率補正後引張強度=引張強度/{(100−発泡率)/100} (MPa)
JIS K 6251に準拠して、3号試験片、室温、試験速度500mm/minで引張伸度(%)を求めた。
JIS K 6253に準拠して、デュロメータータイプAでゴムハードネス(指数値)を求めた。
得られた各ゴム組成物をトレッド(発泡ゴム層)に用い、常法によって製造した試験用の乗用車用ラジアルタイヤ(タイヤサイズ195/65R15)を国産1600CCクラスの乗用車に4本を装着し、氷温−1℃の氷上制動性能を確認した。比較例1のタイヤをコントロールして、氷上性能=(コントロールタイヤの制動距離/その他の例の制動距離)×100とした。数値の大きい方が氷上性能が優れていることを示す。評価結果を表1及び2に示す。
得られた各ゴム組成物をトレッド(発泡ゴム層)に用い、常法によって製造した実車にて舗装路面を1万km走行後、残溝を測定し、トレッドが1mm摩耗するのに要する走行距離を相対比較し、表1に示される値については、比較例1のタイヤを100とし、表2に示される値については実施例1のタイヤを100として指数表示した。指数が大きい程、耐摩耗性が良好なことを示す。評価結果を表1及び表2に示す。
上述した二軸押出機を2台用い、ホッパーにポリエチレン(日本ポリエチレン(株)製、ノバテックHJ360(MFR5.5、融点132℃)40質量部と、アクリル樹脂(三菱レーヨン製、アクリペットMD001)40質量部とを投入し、ダイ出口2からアクリル樹脂を、ダイ出口3からポリエチレンを各々同時に押し出して、常法に従って得られた複合体(繊維)を長さ3mmにカットして、ポリエチレンからなる被覆層が形成された複合体(繊維)Aを作製した。
ポリエチレンの代わりにタフマー(登録商標、三井化学(株)製、P0180(MFR4.5))を用いた以外、製造例1に従って複合体(繊維)Bを作製した。
アクリル樹脂の代わりにエチレン−ビニルアルコール共重合体((株)クラレ製、エバールF104B(MFR4.4、融点183℃))を用いた以外、製造例1に従って複合体(繊維)Cを作製した。
ポリエチレンの代わりに上記タフマーを用い、アクリル樹脂の代わりに上記エチレン−ビニルアルコール共重合体を用いた以外、製造例1に従って複合体(繊維)Dを作製した。
ポリエチレンの代わりに無水マレイン酸変性タフマー(MH8510)を用い、アクリル樹脂の代わりに上記エチレン−ビニルアルコール共重合体を用いた以外、製造例1に従って複合体(繊維)Eを作製した。
ポリエチレンの代わりにアイオノマー(三井・デュポンポリケミカル(株)製、ハイミラン1557)を用い、アクリル樹脂の代わりに上記エチレン−ビニルアルコール共重合体を用いた以外、製造例1に従って複合体(繊維)Fを作製した。
ポリエチレンの代わりに低融点エバールG156B(Tm:160℃)を用い、アクリル樹脂の代わりにエバールF104Bを用いた以外、製造例1に従って複合体(繊維)Gを作製した。
上記二軸押出機に上記ポリエチレンのみ投入し、製造例1と同様にして繊維Qを作製した。
上記二軸押出機に上記タフマーのみ投入し、製造例1と同様にして繊維Uを作製した。
上記二軸押出機に上記無水マレイン酸変性タフマーのみ投入し、製造例1と同様にして繊維Yを作製した。
上記二軸押出機に上記アイオノマーのみ投入し、製造例1と同様にして繊維Zを作製した。
上記二軸押出機に上記アクリル樹脂のみ投入し、製造例1と同様にして繊維Wを作製した。
上記二軸押出機に上記エチレン−ビニルアルコール共重合体((株)クラレ製、エバールF104B)のみ投入し、製造例1と同様にして繊維Xを作製した。
上記二軸押出機に上記エチレン−ビニルアルコール共重合体((株)クラレ製、エバールG156B)のみ投入し、製造例1と同様にして繊維XXを作製した。
上記繊維を用い、表1〜2の配合に従って各成分を配合して調整し、ゴム組成物を得た。
上記複合体(繊維)を用い、表2の配合に従って各成分を配合して調整し、ゴム組成物を得た。
※2:三協化成(株)製、セルマイクAN
2:親水性樹脂用ダイ出口
3:ゴム成分に対して親和性を有する低融点樹脂用ダイ出口
10:ゴム成分に対して親和性を有するとともに加硫最高温度よりも低い融点を有する低融点樹脂からなる被覆層が形成された親水性樹脂からなる複合体(繊維)
A:親水性樹脂
B:ゴム成分に対して親和性を有するとともに加硫最高温度よりも低い融点を有する低融点樹脂
X:空洞
Claims (13)
- ゴム成分と親水性樹脂とを含むゴム組成物であって、
前記ゴム成分内に空洞が形成され、
前記空洞の内壁面に前記親水性樹脂が被覆され、
前記親水性樹脂の周囲の少なくとも一部に、前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂が被覆され、
前記ゴム組成物は、さらに発泡剤を含み、
該発泡剤を含むゴム組成物は、混練り及び加硫により発泡し、
前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂は、最高加硫温度よりも低い融点を有する低融点樹脂であることを特徴とするゴム組成物。 - 前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂が、前記親水性樹脂の全周囲に被覆されていることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記親水性樹脂が、酸素原子、窒素原子又は硫黄原子を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 前記親水性樹脂が、−OH、−COOH、−OCOR(Rはアルキル基)、−NH2、−NCO、−SHからなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記親水性樹脂が、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ビニルアルコール単独重合体、ポリ(メタ)アクリル酸樹脂、ポリアミド樹脂、脂肪族ポリアミド系樹脂、芳香族ポリアミド系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、又はアクリル系樹脂であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記親水性樹脂の配合量と前記低融点樹脂の配合量との合計が、前記ゴム成分100質量部に対して、0.1〜100質量部であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記低融点樹脂中において、極性成分が全成分に対して50質量%以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記低融点樹脂が、ポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリオレフィンアイオノマー又は無水マレイン酸変性α−ポリオレフィンであることを特徴とする請求項8に記載のゴム組成物。
- 請求項9に記載のゴム組成物を加硫してなり、発泡による空隙を有し、発泡率が1〜50%であることを特徴とする加硫ゴム。
- 前記親水性樹脂による被覆層が前記空洞の内壁面の全部乃至一部に存在することを特徴とする請求項10に記載の加硫ゴム。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のゴム組成物、又は請求項10又は11に記載の加硫ゴムを用いることを特徴とするタイヤ。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のゴム組成物、又は請求項10又は11に記載の加硫ゴムをトレッド部材に用いることを特徴とするタイヤ。
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