JP6005986B2 - 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、本発明において、エポキシ化率とは、エポキシ化される前のゴム中の二重結合の総数に対するエポキシ化された二重結合の数の割合(モル%)のことである。また、本発明において、エポキシ化率は、後述する実施例に記載の測定方法により得られる値である。
なお、エポキシ化率が上記範囲内のENRであれば、2種以上を併用してもよい。
なお、シリカのN2SAは、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。
該炭化水素基としては、例えば、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基、炭素数6〜30のアリーレン基などがあげられる。中でも、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基が好ましい。
なお、結合単位A、Bの含有量は、結合単位A、Bがシランカップリング剤の末端に位置する場合も含む量である。結合単位A、Bがシランカップリング剤の末端に位置する場合の形態は特に限定されず、結合単位A、Bを示す式(2)、(3)と対応するユニットを形成していればよい。
なお、カーボンブラックのN2SAは、JIS K 6217−2:2001によって求められる。
なお、カーボンブラックのDBPは、JIS K 6217−4:2001に準拠して測定される。
該合計含有率が上記範囲内であれば、本発明の効果がより好適に得られる。
高アンモニアタイプの天然ゴムラテックス:野村貿易(株)製のHytex
ノニオン系乳化剤:花王(株)製のエマルゲン106
過酸化水素:和光純薬工業(株)製の過酸化水素(試薬1級、有効成分35%)
無水酢酸:和光純薬工業(株)製の無水酢酸(試薬1級、有効成分93%)
アンモニア:和光純薬工業(株)製のアンモニア水(試薬1級、有効成分25%)
(エポキシ化率)
エポキシ化率は、得られた乾燥ゴム(ENR)を重水素化クロロホルムに溶解し、核磁気共鳴(NMR(日本電子(株)製のJNM−ECAシリーズ))分光分析により、炭素−炭素二重結合部と脂肪族部の積分値h(ppm)の比から以下の算出式を用いて算出した。
(エポキシ化率E%)=3×h(2.69)/(3×h(2.69)+3×h(5.14)+h(0.87))×100
高アンモニアタイプの天然ゴムラテックス(固形分60%)1750gを5Lのガラス容器に入れ、攪拌羽で攪拌し、固形分が30%になるように蒸留水1500gを加えて希釈した。これにノニオン系乳化剤21gを攪拌しながら加えた。次に、別の容器で過酸化水素22gと無水酢酸23gを反応させて過酢酸を作製し、作製した過酢酸を上記5Lのガラス容器にゆっくりと添加した。添加後、室温で30分反応させた後、アンモニアで中和し、メタノールでゴム成分のみを凝固させたのち、水道水で洗浄し、乾燥させてENR(1)を作製した。得られたENR(1)のエポキシ化率は1モル%であった。
高アンモニアタイプの天然ゴムラテックス(固形分60%)1750gを5Lのガラス容器に入れ、攪拌羽で攪拌し、固形分が30%になるように蒸留水1500gを加えて希釈した。これにノニオン系乳化剤21gを攪拌しながら加えた。次に、別の容器で過酸化水素65gと無水酢酸70gを反応させて過酢酸を作製し、作製した過酢酸を上記5Lのガラス容器にゆっくりと添加した。添加後、室温で30分反応させた後、アンモニアで中和し、メタノールでゴム成分のみを凝固させたのち、水道水で洗浄し、乾燥させてENR(2)を作製した。得られたENR(2)のエポキシ化率は3モル%であった。
高アンモニアタイプの天然ゴムラテックス(固形分60%)1750gを5Lのガラス容器に入れ、攪拌羽で攪拌し、固形分が30%になるように蒸留水1500gを加えて希釈した。これにノニオン系乳化剤21gを攪拌しながら加えた。次に、別の容器で過酸化水素108gと無水酢酸115gを反応させて過酢酸を作製し、作製した過酢酸を上記5Lのガラス容器にゆっくりと添加した。添加後、室温で30分反応させた後、アンモニアで中和し、メタノールでゴム成分のみを凝固させたのち、水道水で洗浄し、乾燥させてENR(3)を作製した。得られたENR(3)のエポキシ化率は5モル%であった。
高アンモニアタイプの天然ゴムラテックス(固形分60%)1750gを5Lのガラス容器に入れ、攪拌羽で攪拌し、固形分が30%になるように蒸留水1500gを加えて希釈した。これにノニオン系乳化剤21gを攪拌しながら加えた。次に、別の容器で過酸化水素215gと無水酢酸230gを反応させて過酢酸を作製し、作製した過酢酸を上記5Lのガラス容器にゆっくりと添加した。添加後、室温で30分反応させた後、アンモニアで中和し、メタノールでゴム成分のみを凝固させたのち、水道水で洗浄し、乾燥させてENR(4)を作製した。得られたENR(4)のエポキシ化率は10モル%であった。
NR:TSR20
ENR(1):上記製造例1で製造した、エポキシ化率が1モル%のENR(1)
ENR(2):上記製造例2で製造した、エポキシ化率が3モル%のENR(2)
ENR(3):上記製造例3で製造した、エポキシ化率が5モル%のENR(3)
ENR(4):上記製造例4で製造した、エポキシ化率が10モル%のENR(4)
BR:宇部興産(株)製のウベポールBR150B(シス含量:97質量%)
シリカ:エボニックデグッサ社製のウルトラジルVN3−G(N2SA:175m2/g)
シランカップリング剤1:エボニックデグッサ社製の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)
シランカップリング剤2:エボニックデグッサ社製のSi363
シランカップリング剤3:Momentive社製のNXT−Z45(結合単位A及び結合単位Bを含む化合物(結合単位A:55モル%、結合単位B:45モル%))
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N339(N2SA:88m2/g、DBP:121ml/100g)
オイル:(株)ジャパンエナジー製のX−140
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン3C
ステアリン酸:日油(株)製のビーズステアリン酸つばき
ステアリン酸カルシウム:日油(株)製のステアリン酸カルシウム
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤(1):住友化学(株)製のソクシノール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)
加硫促進剤(2):住友化学(株)製のソクシノールD(1,3−ジフェニルグアニジン)
表1〜5に示す配合処方に従い、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℃で20分間、0.5mm厚の金型でプレス加硫し、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ベース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、160℃の条件下で20分間プレス加硫し、試験用タイヤ(タイヤサイズ:195/65R15)を得た。
転がり抵抗試験機を用いて、製造した試験用タイヤをリム(15×6JJ)、内圧(230kPa)および荷重(3.43kN)の条件下で速度(80km/h)で走行させたときの転がり抵抗を測定し、基準比較例の転がり抵抗指数を100とし、以下に示す計算式により、各配合の転がり抵抗を指数表示した。なお、転がり抵抗指数が大きいほど、転がり抵抗を低減でき、低燃費性に優れることを示す。
(転がり抵抗指数)=(基準比較例の転がり抵抗)/(各配合の転がり抵抗)×100
ランボーン摩耗試験機を用いて、温度20℃、スリップ率20%および試験時間2分間の条件下で上記加硫ゴム組成物のランボーン摩耗量を測定した。そして、測定したランボーン摩耗量から容積損失量を計算し、下記計算式により、各配合の容積損失量を指数表示した。なお、ランボーン摩耗指数が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
(ランボーン摩耗指数)=(基準比較例の容積損失量)/(各配合の容積損失量)×100
未加硫ゴム組成物を約0.5g採り、細かく切断し、正確に質量を測定した(Rg)。次に、100メッシュのステンレス製かごの質量を精秤し(Kg)、秤量した試料をかごに全量移し質量を測定した(Rg+Kg)。これをトルエン100mLの入った栓付きびんの中に浸漬し、23℃で24時間放置した。次いで、かごを引き上げ、23℃で24時間乾燥した後、さらに70℃で恒量になるように24時間減圧乾燥を行ない、トルエン不溶分をかごと一緒に正確に秤量し(Gg+Kg)、次式によってフィラーゲル分率を求めた。
フィラーゲル分率(質量%)=100×[G−R×(フィラー質量部/ゴム組成物全質量部)]/[R×(ゴム質量部/ゴム組成物全質量部)]
ただし、
フィラー質量部:表1〜5の各配合のシリカとカーボンブラックの合計質量部
ゴム組成物全質量部:表1〜5の各配合の全組成分の合計質量部
ゴム質量部:表1〜5の各配合のゴム成分の合計質量部
上式により得られた各配合のフィラーゲル分率を用い、下記式より各配合のフィラーゲル分率(指数)を指数表示した。
(フィラーゲル分率(指数))=(各配合のフィラーゲル分率)/(基準比較例のフィラーゲル分率)×100
なお、指数が大きいほどフィラーゲル分率が高く、フィラー(カーボンブラック、シリカ)とゴム成分との相互作用が強いことを示す。
Claims (4)
- エポキシ化率が2〜8モル%のエポキシ化天然ゴムをゴム成分100質量%中40〜80質量%、ブタジエンゴムをゴム成分100質量%中20〜40質量%含むゴム成分100質量部に対して、シリカを20〜80質量部、カーボンブラックを2〜20質量部、シランカップリング剤をシリカ100質量部に対して、4〜12質量部含むベーストレッド用ゴム組成物。
- 前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が50〜110m 2 /gである請求項1記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 前記シランカップリング剤が、下記式(1)で表される化合物、及び/又は下記式(2)で示される結合単位Aと下記式(3)で示される結合単位Bとを含む化合物である請求項1又は2記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 請求項1〜3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。
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