JP6245033B2 - ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
すなわち本発明は以下のとおりである。
2.フェノール系化合物で変性したC9系石油樹脂が、フェノールで変性したC9系石油樹脂であることを特徴とする前記1に記載のゴム組成物。
3.前記1または2に記載のゴム組成物をトレッドに使用した空気入りタイヤ。
本発明で使用されるジエン系ゴムは、ゴム組成物に配合することができる任意のジエン系ゴムを用いることができ、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー(EPDM)等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
これらのジエン系ゴムの中でも、本発明の効果の点からジエン系ゴムはSBRおよびBRがとくに好ましい。なおジエン系ゴムは、水素添加していないものを使用するのが好ましい。
本発明で使用するフェノール系化合物で変性したC9系石油樹脂は、重量平均分子量Mwが200〜1000であり、かつ軟化点が−40〜20℃の範囲にある。また、該C9系石油樹脂は、常温で液体である。
C9系石油樹脂とは、よく知られているように、ナフサの熱分解によって得られるC9 留分を(共)重合して得られる芳香族系石油樹脂である。典型的なC9系石油樹脂は、スチレン、ビニルトルエン、メチルスチレン、インデン、メチルインデンおよびジシクロペンタジエンから選択された1種以上をモノマー単位として構成されている。
本発明で使用するフェノール系化合物で変性したC9系石油樹脂は、C9留分をフェノールの存在下でカチオン重合して得ることができる。フェノール系化合物としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、p−t−ブチルフェノール、p−オクチルフェノール、p−ノニルフェノール等が挙げられ、中でも本発明の効果が向上するという観点から、フェノールが好ましい。
ここで、フェノール系化合物で変性したC9系石油樹脂の重量平均分子量Mwが200未満であると、ウェットグリップ性能が悪化し、逆に1000を超えると低転がり抵抗性、加工性、高温での破断伸びがいずれも悪化する。軟化点が−40℃未満であるとウェットグリップ性能が悪化し、逆に20℃を超えると低転がり抵抗性、加工性、高温での破断伸びがいずれも悪化する。フェノール系化合物で変性したC9系石油樹脂において、フェノール変性によってとくにシリカの分散性が高まる。また、ウェットグリップ性能および低転がり抵抗性を向上させ得る。
前記重量平均分子量は、ポリスチレン換算のGPC法により測定され、軟化点は、JIS K6220−1に規定されたリングアンドボール法により測定される。
なお、本発明で使用するフェノール系化合物で変性したC9系石油樹脂は、市販されているものを使用することができ、例えばRutgers社製ノバレスL100、ノバレスL800、ノバレスA1200、ノバレスLC60等が挙げられる。
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム100質量部に対し、前記フェノール系化合物で変性したC9系石油樹脂を1.0〜200質量部配合してなることを特徴とする。
前記フェノール系化合物で変性したC9系石油樹脂の配合量が1.0質量部未満であると、配合量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に200質量部を超えると低転がり抵抗性が悪化する。
前記フェノール系化合物で変性したC9系石油樹脂のさらに好ましい配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、3.0〜35.0質量部である。
本発明におけるゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤;加硫又は架橋促進剤;酸化亜鉛、カーボンブラック、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウムのような各種充填剤;老化防止剤;可塑剤などのゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
サンプルの調製
表1に示す配合(質量部)において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で160℃、20分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得、以下に示す試験法で未加硫のゴム組成物および加硫ゴム試験片の物性を測定した。
ペイン効果:未加硫の組成物を用いてASTM P6204に準拠してRPA2000においてG’(0.56%)を測定した。結果は、標準例1を100として指数で示した。この値が低いほどシリカの分散性が高いことを意味する。
tanδ(0℃):JIS K6394に準拠して、(株)東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪=10%、振幅=±2%、周波数=20Hzの条件下でtanδ(0℃)を測定し、この値をもってウェットグリップ性能を評価した。結果は、標準例1を100として指数で示した。この値が高いほど、ウェットグリップ性能が良好であることを示す。
tanδ(60℃):JIS K6394に準拠して、(株)東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪=10%、振幅=±2%、周波数=20Hzの条件下でtanδ(60℃)を測定し、この値をもって転がり抵抗性を評価した。結果は、標準例1を100として指数で示した。この値が低いほど、転がり抵抗が低く、低燃費性が良好であることを示す。
破断伸び:JIS K 6251(JIS 3号ダンベル)に準拠して、100℃にて引張試験を実施し、切断時伸び(EB)を測定した。結果は標準例1の値を100として指数表示した。この値が高いほど破断伸びに優れることを示す。
結果を表1に併せて示す。
*2:BR(日本ゼオン(株)製Nipol BR1220)
*3:シリカ(ローディア社製Zeosil 1165GR、窒素吸着比表面積(N2SA)=165m2/g)
*4:カーボンブラック(キャボットジャパン(株)製ショウブラックN339、窒素吸着比表面積(N2SA)=90m2/g)
*5:シランカップリング剤(エボニックデグッサジャパン(株)製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)
*6:酸化亜鉛(正同化学工業(株)製酸化亜鉛3種)
*7:ステアリン酸(日油(株)製ビーズステアリン酸YR)
*8:老化防止剤(Solutia Europe社製Santoflex 6PPD)
*9:プロセスオイル(昭和シェル石油(株)製エキストラクト4号S)
*10:樹脂−1(ヤスハラケミカル(株)製YSレジンTO−125、テルペンスチレン樹脂、Mw=2000、軟化点120〜130℃、水酸基価=0.0wt%、常温で固体)
*11:樹脂−2(Rutgers社製ノバレスL100、フェノールで変性したC9系石油樹脂、Mw=300、軟化点−40〜−30℃、水酸基価=0.1wt%、常温で液体)
*12:樹脂−3(Rutgers社製ノバレスL800、フェノールで変性したC9系石油樹脂、Mw=300、軟化点−40〜−30℃、水酸基価=0.1wt%、常温で液体)
*13:樹脂−4(Rutgers社製ノバレスLA1200、フェノールで変性したC9系石油樹脂、Mw=300、軟化点−15〜−5℃、水酸基価=2.5wt%、常温で液体)
*14:樹脂−5(Rutgers社製ノバレスLC60、フェノールで変性したC9系石油樹脂、Mw=300、軟化点−30〜−20℃、水酸基価=5.0wt%、常温で液体)
*15:樹脂−6(Rutgers社製ノバレスC10、クマロンインデン樹脂、Mw=300、軟化点5〜15℃、水酸基価=0.0wt%、常温で液体)
*16:樹脂−7(Rutgers社製ノバレスC30、クマロンインデン樹脂、Mw=500、軟化点20〜30℃、水酸基価=0.0wt%、常温で液体)
*17:樹脂−8(Rutgers社製ノバレスC90、クマロンインデン樹脂、Mw=2000、軟化点20〜30℃、水酸基価=0.0wt%、常温で固体)
*18:樹脂−9(ヤスハラケミカル(株)製YSレジンT−160、テルペンフェノール樹脂、Mw=2000、軟化点155〜165℃、水酸基価=3.0wt%、常温で固体)
*19:樹脂−10(ヤスハラケミカル(株)製YSレジンTO−85、テルペンスチレン樹脂、Mw=1000、軟化点80〜90℃、水酸基価=0.0wt%、常温で固体)
*20:硫黄(軽井沢精錬所社製油処理イオウ)
*21:加硫促進剤−1(大内新興化学工業(株)製ノクセラーCZ−G)
*22:加硫促進剤−2(Flexsys社製Perkacit DPG)
これに対し、比較例1〜3は、常温で液体ないし固体の未変性のクマロンインデン樹脂を配合した例であるので、ムーニー粘度やペイン効果が高まる例もあるが、ウェットグリップ性能、転がり抵抗性および高温での伸びが悪化した。
比較例4、5は、軟化点の範囲が本発明で規定する上限を超えた、常温で固体のテルペンフェノール樹脂を配合した例であり、転がり抵抗性、加工性および高温での伸びが悪化した。
Claims (3)
- ジエン系ゴム100質量部に対し、重量平均分子量Mwが200〜1000であり、かつ軟化点が−40〜20℃の範囲にある、フェノール系化合物で変性したC9系石油樹脂を1.0〜200質量部配合してなることを特徴とするゴム組成物。
- フェノール系化合物で変性したC9系石油樹脂が、フェノールで変性したC9系石油樹脂であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 請求項1または2に記載のゴム組成物をトレッドに使用した空気入りタイヤ。
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