JP6308021B2 - タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ - Google Patents
タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6308021B2 JP6308021B2 JP2014106356A JP2014106356A JP6308021B2 JP 6308021 B2 JP6308021 B2 JP 6308021B2 JP 2014106356 A JP2014106356 A JP 2014106356A JP 2014106356 A JP2014106356 A JP 2014106356A JP 6308021 B2 JP6308021 B2 JP 6308021B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- polymer
- crosslinkable component
- fine particles
- rubber composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 120
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims description 118
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 110
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 279
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 154
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 152
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 claims description 80
- -1 silanol compound Chemical class 0.000 claims description 71
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 69
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 54
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 47
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 36
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims description 33
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 claims description 31
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 31
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 31
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 29
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 28
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 27
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims description 26
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims description 26
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims description 26
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 19
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 19
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 15
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 125000004018 acid anhydride group Chemical group 0.000 claims description 14
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 12
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 11
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 11
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 11
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 11
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 10
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 10
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims description 9
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 claims description 9
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 9
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims description 8
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 claims description 8
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 6
- 229920005683 SIBR Polymers 0.000 claims description 5
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- ROGIWVXWXZRRMZ-UHFFFAOYSA-N 2-methylbuta-1,3-diene;styrene Chemical compound CC(=C)C=C.C=CC1=CC=CC=C1 ROGIWVXWXZRRMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTACIUYXLGWTAE-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;2-methylbuta-1,3-diene;styrene Chemical compound C=CC=C.CC(=C)C=C.C=CC1=CC=CC=C1 RTACIUYXLGWTAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 36
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 34
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 33
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 33
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 33
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 31
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 26
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 25
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 23
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 20
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 16
- 239000010734 process oil Substances 0.000 description 15
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 14
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 12
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 11
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 11
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 11
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 10
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 10
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 10
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 9
- 125000001181 organosilyl group Chemical group [SiH3]* 0.000 description 9
- 239000013500 performance material Substances 0.000 description 9
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 8
- RTTZISZSHSCFRH-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(isocyanatomethyl)benzene Chemical compound O=C=NCC1=CC=CC(CN=C=O)=C1 RTTZISZSHSCFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 7
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 6
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 6
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 6
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 6
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000004658 ketimines Chemical class 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 5
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 5
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- NNOZGCICXAYKLW-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(2-isocyanatopropan-2-yl)benzene Chemical compound O=C=NC(C)(C)C1=CC=CC=C1C(C)(C)N=C=O NNOZGCICXAYKLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VZXPHDGHQXLXJC-UHFFFAOYSA-N 1,6-diisocyanato-5,6-dimethylheptane Chemical compound O=C=NC(C)(C)C(C)CCCCN=C=O VZXPHDGHQXLXJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FMGBDYLOANULLW-UHFFFAOYSA-N 3-isocyanatopropyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN=C=O FMGBDYLOANULLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 4
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 4
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 4
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 4
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 description 4
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 4
- 239000001816 polyoxyethylene sorbitan tristearate Substances 0.000 description 4
- 235000010988 polyoxyethylene sorbitan tristearate Nutrition 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N toluene 2,6-diisocyanate Chemical compound CC1=C(N=C=O)C=CC=C1N=C=O RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WGECXQBGLLYSFP-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylpentane Chemical compound CCC(C)C(C)C WGECXQBGLLYSFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BZHMBWZPUJHVEE-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylpentane Natural products CC(C)CC(C)C BZHMBWZPUJHVEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 3
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 125000005370 alkoxysilyl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 3
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 3
- FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyldisulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyltetrasulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N vinylsilane Chemical compound [SiH3]C=C UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N (-)-α-pinene Chemical compound CC1=CC[C@@H]2C(C)(C)[C@H]1C2 GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N 0.000 description 2
- FKTHNVSLHLHISI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(isocyanatomethyl)benzene Chemical compound O=C=NCC1=CC=CC=C1CN=C=O FKTHNVSLHLHISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatobenzene Chemical compound O=C=NC1=CC=C(N=C=O)C=C1 ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBJCUZQNHOLYMD-UHFFFAOYSA-N 1,5-Naphthalene diisocyanate Chemical compound C1=CC=C2C(N=C=O)=CC=CC2=C1N=C=O SBJCUZQNHOLYMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFSYUSUFCBOHGU-UHFFFAOYSA-N 1-isocyanato-2-[(4-isocyanatophenyl)methyl]benzene Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=CC=C1N=C=O LFSYUSUFCBOHGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HNRMPXKDFBEGFZ-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethylbutane Chemical compound CCC(C)(C)C HNRMPXKDFBEGFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CXOWYJMDMMMMJO-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethylpentane Chemical compound CCCC(C)(C)C CXOWYJMDMMMMJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZFFMLCVRJBZUDZ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylbutane Chemical compound CC(C)C(C)C ZFFMLCVRJBZUDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GXDHCNNESPLIKD-UHFFFAOYSA-N 2-methylhexane Chemical compound CCCCC(C)C GXDHCNNESPLIKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AEXMKKGTQYQZCS-UHFFFAOYSA-N 3,3-dimethylpentane Chemical compound CCC(C)(C)CC AEXMKKGTQYQZCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AORMDLNPRGXHHL-UHFFFAOYSA-N 3-ethylpentane Chemical compound CCC(CC)CC AORMDLNPRGXHHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLJXXKKOSFGPHI-UHFFFAOYSA-N 3-methylhexane Chemical compound CCCC(C)CC VLJXXKKOSFGPHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PFEOZHBOMNWTJB-UHFFFAOYSA-N 3-methylpentane Chemical compound CCC(C)CC PFEOZHBOMNWTJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005789 ACRONAL® acrylic binder Polymers 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 2
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYNCHZVNFNFDNH-UHFFFAOYSA-N Oxazolidine Chemical compound C1COCN1 WYNCHZVNFNFDNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N Pentane-1,5-diol Chemical compound OCCCCCO ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XQBCVRSTVUHIGH-UHFFFAOYSA-L [dodecanoyloxy(dioctyl)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCCCCCC)(CCCCCCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC XQBCVRSTVUHIGH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 125000003668 acetyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C(=O)O[*] 0.000 description 2
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N benzylamine Chemical compound NCC1=CC=CC=C1 WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 150000001728 carbonyl compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 2
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N cyclohexylamine Chemical compound NC1CCCCC1 PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- JQVDAXLFBXTEQA-UHFFFAOYSA-N dibutylamine Chemical compound CCCCNCCCC JQVDAXLFBXTEQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 2
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 2
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N limonene Chemical compound CC(=C)C1CCC(C)=CC1 XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AYLRODJJLADBOB-QMMMGPOBSA-N methyl (2s)-2,6-diisocyanatohexanoate Chemical compound COC(=O)[C@@H](N=C=O)CCCCN=C=O AYLRODJJLADBOB-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 2
- GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N methylcyclopentane Chemical compound CC1CCCC1 GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000001724 microfibril Anatomy 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CRSOQBOWXPBRES-UHFFFAOYSA-N neopentane Chemical compound CC(C)(C)C CRSOQBOWXPBRES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003544 oxime group Chemical class 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- AQHHHDLHHXJYJD-UHFFFAOYSA-N propranolol Chemical compound C1=CC=C2C(OCC(O)CNC(C)C)=CC=CC2=C1 AQHHHDLHHXJYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 229920001909 styrene-acrylic polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 2
- QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M sulfenamide Chemical compound [Cl-].COC1=C(C)C=[N+]2C3=NC4=CC=C(OC)C=C4N3SCC2=C1C QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FRGPKMWIYVTFIQ-UHFFFAOYSA-N triethoxy(3-isocyanatopropyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN=C=O FRGPKMWIYVTFIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 2
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 2
- WTARULDDTDQWMU-RKDXNWHRSA-N (+)-β-pinene Chemical compound C1[C@H]2C(C)(C)[C@@H]1CCC2=C WTARULDDTDQWMU-RKDXNWHRSA-N 0.000 description 1
- WTARULDDTDQWMU-IUCAKERBSA-N (-)-Nopinene Natural products C1[C@@H]2C(C)(C)[C@H]1CCC2=C WTARULDDTDQWMU-IUCAKERBSA-N 0.000 description 1
- KWEKXPWNFQBJAY-UHFFFAOYSA-N (dimethyl-$l^{3}-silanyl)oxy-dimethylsilicon Chemical compound C[Si](C)O[Si](C)C KWEKXPWNFQBJAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGLKIMATEGSGNB-UHFFFAOYSA-N (methylcarbamothioyltrisulfanyl) n-methylcarbamodithioate Chemical compound CNC(=S)SSSSC(=S)NC LGLKIMATEGSGNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N (z)-octadec-9-en-1-amine Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCN QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 1,3-diphenylguanidine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=N)NC1=CC=CC=C1 OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDMDQYCEEKCBGR-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatocyclohexane Chemical compound O=C=NC1CCC(N=C=O)CC1 CDMDQYCEEKCBGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 1-hexanamine Chemical compound CCCCCCN BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DVNPFNZTPMWRAX-UHFFFAOYSA-N 2-triethoxysilylethanethiol Chemical compound CCO[Si](CCS)(OCC)OCC DVNPFNZTPMWRAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LOSLJXKHQKRRFN-UHFFFAOYSA-N 2-trimethoxysilylethanethiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCS LOSLJXKHQKRRFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYKNGYCQUIQASK-UHFFFAOYSA-N 3-(1,3-benzothiazol-2-yl)propyl-(dimethoxymethyl)silane Chemical compound C1=CC=C2SC(CCC[SiH2]C(OC)OC)=NC2=C1 XYKNGYCQUIQASK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KQVVPOMBWBKNRS-UHFFFAOYSA-N 3-(1,3-benzothiazol-2-yl)propyl-triethoxysilane Chemical compound C1=CC=C2SC(CCC[Si](OCC)(OCC)OCC)=NC2=C1 KQVVPOMBWBKNRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IABJHLPWGMWHLX-UHFFFAOYSA-N 3-(1,3-benzothiazol-2-yl)propyl-trimethoxysilane Chemical compound C1=CC=C2SC(CCC[Si](OC)(OC)OC)=NC2=C1 IABJHLPWGMWHLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LOOUJXUUGIUEBC-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethoxymethylsilyl)propane-1-thiol Chemical compound COC(OC)[SiH2]CCCS LOOUJXUUGIUEBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCS DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZSFMFCWJHYPFPG-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropyl 2-methylthiirane-2-carboxylate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOC(=O)C1(C)CS1 ZSFMFCWJHYPFPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCS UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AKQWHIMDQYDQSR-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylthiirane-2-carboxylate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C1(C)CS1 AKQWHIMDQYDQSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SXLPVOKGQWNWFD-UHFFFAOYSA-N CCO[Si](CC[S+]=C(N(C)C)SSSSC(N(C)C)=[S+]CC[Si](OCC)(OCC)OCC)(OCC)OCC Chemical compound CCO[Si](CC[S+]=C(N(C)C)SSSSC(N(C)C)=[S+]CC[Si](OCC)(OCC)OCC)(OCC)OCC SXLPVOKGQWNWFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZOXWBGGPBLVNQ-UHFFFAOYSA-N CN(C)C(SSSSC(N(C)C)=[S+]CCC[SiH2]C(OC)OC)=[S+]CCC[SiH2]C(OC)OC Chemical compound CN(C)C(SSSSC(N(C)C)=[S+]CCC[SiH2]C(OC)OC)=[S+]CCC[SiH2]C(OC)OC ZZOXWBGGPBLVNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SKFGZHGVWONCTD-UHFFFAOYSA-N CN(C)C(SSSSC(N(C)C)=[S+]CCC[Si](OC)(OC)OC)=[S+]CCC[Si](OC)(OC)OC Chemical compound CN(C)C(SSSSC(N(C)C)=[S+]CCC[Si](OC)(OC)OC)=[S+]CCC[Si](OC)(OC)OC SKFGZHGVWONCTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 239000004709 Chlorinated polyethylene Substances 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N Glycerol trioctadecanoate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006237 Intermediate SAF Substances 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- QORUGOXNWQUALA-UHFFFAOYSA-N N=C=O.N=C=O.N=C=O.C1=CC=C(C(C2=CC=CC=C2)C2=CC=CC=C2)C=C1 Chemical compound N=C=O.N=C=O.N=C=O.C1=CC=C(C(C2=CC=CC=C2)C2=CC=CC=C2)C=C1 QORUGOXNWQUALA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100434170 Oryza sativa subsp. japonica ACR2.1 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- WTARULDDTDQWMU-UHFFFAOYSA-N Pseudopinene Natural products C1C2C(C)(C)C1CCC2=C WTARULDDTDQWMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical compound C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical compound ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 238000000333 X-ray scattering Methods 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- GKXVJHDEWHKBFH-UHFFFAOYSA-N [2-(aminomethyl)phenyl]methanamine Chemical compound NCC1=CC=CC=C1CN GKXVJHDEWHKBFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISKQADXMHQSTHK-UHFFFAOYSA-N [4-(aminomethyl)phenyl]methanamine Chemical compound NCC1=CC=C(CN)C=C1 ISKQADXMHQSTHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXBFLNPZHXDQLV-UHFFFAOYSA-N [cyclohexyl(diisocyanato)methyl]cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1C(N=C=O)(N=C=O)C1CCCCC1 KXBFLNPZHXDQLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AWFFJJAOMMAGFE-BGSQTJHASA-L [dibutyl-[(z)-octadec-9-enoyl]oxystannyl] (z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCC[Sn+2]CCCC.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O AWFFJJAOMMAGFE-BGSQTJHASA-L 0.000 description 1
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 1
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000004705 aldimines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 229920013820 alkyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- XCPQUQHBVVXMRQ-UHFFFAOYSA-N alpha-Fenchene Natural products C1CC2C(=C)CC1C2(C)C XCPQUQHBVVXMRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N alpha-pinene Natural products CC1=CCC23C1CC2C3(C)C MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229930006722 beta-pinene Natural products 0.000 description 1
- JGCWKVKYRNXTMD-UHFFFAOYSA-N bicyclo[2.2.1]heptane;isocyanic acid Chemical compound N=C=O.N=C=O.C1CC2CCC1C2 JGCWKVKYRNXTMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- BUYQQUOSCBETIA-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;1,3-oxazolidine Chemical compound OC(O)=O.C1COCN1 BUYQQUOSCBETIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004181 carboxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 description 1
- GSYVJAOBRKCNOT-UHFFFAOYSA-N diethoxymethyl-[3-[3-(diethoxymethylsilyl)propyltetrasulfanyl]propyl]silane Chemical compound CCOC(OCC)[SiH2]CCCSSSSCCC[SiH2]C(OCC)OCC GSYVJAOBRKCNOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N dodecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- LCWMKIHBLJLORW-UHFFFAOYSA-N gamma-carene Natural products C1CC(=C)CC2C(C)(C)C21 LCWMKIHBLJLORW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229920013821 hydroxy alkyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- MLPRTGXXQKWLDM-UHFFFAOYSA-N hydroxy-methyl-diphenylsilane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](O)(C)C1=CC=CC=C1 MLPRTGXXQKWLDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002681 hypalon Polymers 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 235000001510 limonene Nutrition 0.000 description 1
- 229940087305 limonene Drugs 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 210000000050 mohair Anatomy 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N octan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 125000000160 oxazolidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 1
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N rac-alpha-Pinene Natural products CC1=CCC2C(C)(C)C1C2 GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010057 rubber processing Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 1
- FGWRMMTYIZKYMA-UHFFFAOYSA-N tert-butyl-hydroxy-dimethylsilane Chemical compound CC(C)(C)[Si](C)(C)O FGWRMMTYIZKYMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 1
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N triacetic acid Chemical compound CC(=O)CC(=O)CC(O)=O ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ASAOXGWSIOQTDI-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[2-(2-triethoxysilylethyltetrasulfanyl)ethyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCSSSSCC[Si](OCC)(OCC)OCC ASAOXGWSIOQTDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLFNHRIZTXWZHT-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyltrisulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC KLFNHRIZTXWZHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JSXKIRYGYMKWSK-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[2-(2-trimethoxysilylethyltetrasulfanyl)ethyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCSSSSCC[Si](OC)(OC)OC JSXKIRYGYMKWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JTTSZDBCLAKKAY-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(3-trimethoxysilylpropyltetrasulfanyl)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCSSSSCCC[Si](OC)(OC)OC JTTSZDBCLAKKAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明の目的は、タイヤの氷上摩擦性能と耐摩擦性のバランスに優れたタイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤを提供することにある。
充填剤(B)30〜100質量部と、
上記ジエン系ゴム(A)と相溶しない架橋性成分(C)0.3〜30質量部と、
平均粒子径が0.1〜100μmの三次元架橋した微粒子(D)0.05〜12質量部と、
フィブリル化繊維(E)と、を含有し、
上記フィブリル化繊維(E)は、上記架橋性成分(C)の0.1〜10質量%の割合で上記架橋性成分(C)中に予め分散して含有され、
前記微粒子(D)が、前記架橋性成分(C)と相溶しないオリゴマーまたはポリマー(d1)を三次元架橋させた微粒子であり、
前記架橋性成分(C)が、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、脂肪族系、飽和炭化水素系、アクリル系もしくは植物由来系の重合体または共重合体であるタイヤ用ゴム組成物。
上記オリゴマーまたはポリマー(d1)が、脂肪族系の重合体または共重合体である、上記(1)または(2)に記載のタイヤ用ゴム組成物。
上記微粒子(D)が、上記架橋性成分(C)中において、上記オリゴマーまたはポリマー(d1)が有する反応性官能基を用いて三次元架橋した微粒子である、上記(1)から(4)のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
本発明の第1の態様に係るタイヤ用ゴム組成物(以下、タイヤ用ゴム組成物ともいう)は、ジエン系ゴム(A)100質量部と、充填剤(B)30〜100質量部と、前記ジエン系ゴム(A)と相溶しない架橋性成分(C)0.3〜30質量部と、フィブリル化繊維(E)と、平均粒子径が0.1〜100μmの三次元架橋した微粒子(D)0.05〜12質量部と、を含有し、
前記フィブリル化繊維(E)は、前記架橋性成分(C)の0.1〜10質量%の割合で前記架橋性成分(C)中に予め分散して含有され、
前記微粒子(D)が、前記架橋性成分(C)と相溶しないオリゴマーまたはポリマー(d1)を三次元架橋させた微粒子であり、
前記架橋性成分(C)が、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、脂肪族系、飽和炭化水素系、アクリル系もしくは植物由来系の重合体または共重合体である。
以下に、本発明のタイヤ用ゴム組成物が含有する各成分について詳細に説明する。
タイヤ用ゴム組成物に含有するジエン系ゴム(A)は、主鎖に二重結合を有するものであれば特に限定されず、その具体例としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、スチレン−イソプレンゴム(SIR)、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム(SIBR)等が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、上記ジエン系ゴム(A)は、上述した各ゴムの末端や側鎖がアミノ基、アミド基、シリル基、アルコキシ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、エポキシ基等で変成(変性)された誘導体であってもよい。
これらのうち、タイヤの氷上摩擦性能がより良好となる理由から、NR、BR、SBRを用いるのが好ましく、NRおよびBRを併用するのがより好ましい。
ここで、ガラス転移温度は、デュポン社製の示差熱分析計(DSC)を用い、ASTM D3418−82に従い、昇温速度10℃/分で測定した値である。
また、平均ガラス転移温度は、ガラス転移温度の平均値であり、ジエン系ゴムを1種のみ用いる場合は、そのジエン系ゴムのガラス転移温度をいうが、ジエン系ゴムを2種以上併用する場合は、ジエン系ゴム全体(各ジエン系ゴムの混合物)のガラス転移温度をいい、各ジエン系ゴムのガラス転移温度と各ジエン系ゴムの配合割合から平均値として算出することができる。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、充填剤(B)を含有する。
充填剤(B)は、具体的には、カーボンブラック、白色充填剤、またはこれらの組み合せからなる。
上記カーボンブラックとしては、具体的には、例えば、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPE、SRF等のファーネスカーボンブラックが挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、上記カーボンブラックは、ゴム組成物の混合時の加工性やタイヤの補強性等の観点から、窒素吸着比表面積(N2SA)が10〜300m2/gであるのが好ましく、20〜200m2/gであるのがより好ましく、タイヤの耐摩耗性が向上し、氷上摩擦性能がより良好となる理由から、50〜150m2/gであるのが好ましく、70〜130m2/gであるのがより好ましい。
ここで、N2SAは、カーボンブラック表面への窒素吸着量をJIS K 6217−2:2001「第2部:比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」にしたがって測定した値である。
上記白色充填剤は、カーボンブラック以外の充填剤をいい、白色充填剤としては、具体的には、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸カルシウム等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、タイヤの氷上摩擦性能がより良好となる理由から、シリカが好ましい。
これらのうち、タイヤの氷上摩擦性能が更に良好となり、耐摩耗性もより向上する理由から、湿式シリカが好ましい。
ここで、CTAB吸着比表面積は、シリカ表面への臭化n−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムの吸着量をJIS K6217−3:2001「第3部:比表面積の求め方−CTAB吸着法」にしたがって測定した値である。
また、上記カーボンブラックおよび上記白色充填剤を併用する場合、上記白色充填剤の含有量は、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して、5〜85質量部であるのが好ましく、15〜75質量部であるのがより好ましい。
本発明のタイヤ用ゴム組成物に含有する架橋性成分(C)は、上記ジエン系ゴムに相溶せず、架橋性を有するオリゴマー、または上記ジエン系ゴムに相溶せず、架橋性を有するポリマーであれば特に限定されない。
ここで、「(上記ジエン系ゴムに)相溶しない」とは、上記ジエン系ゴム(A)として使用されうるゴム成分のすべてに対して相溶しないという意味ではなく、タイヤ用ゴム組成物中に配合された上記ジエン系ゴム(A)および上記架橋性成分(C)の各々の具体的な組み合わせにおいて、成分同士が非相溶であることをいう。
また、上記ポリエステル系の重合体または共重合体としては、例えば、低分子多価アルコール類(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等)と多塩基性カルボン酸(例えば、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等)との縮合物(縮合系ポリエステルポリオール);ラクトン系ポリオール;等が挙げられる。
また、上記ポリオレフィン系の重合体または共重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体(EPR、EPDM)、ポリブチレン、ポリイソブチレン、水添ポリブタジエン等が挙げられる。
また、上記ポリカーボネート系の重合体または共重合体としては、例えば、ポリオール化合物(例えば、1,6−ヘキサンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール等)とジアルキルカーボネートとのエステル交換反応により得られるもの等が挙げられる。
また、上記アクリル系の重合体または共重合体としては、例えば、アクリルポリオール;アクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートなどのアクリレートの単独ポリマー;これらアクリレートを2種以上組み合わせたアクリレート共重合体;等が挙げられる。
また、上記植物由来系の重合体または共重合体としては、例えば、ヒマシ油、大豆油などの植物油脂;ポリ乳酸などを改質したポリエステルポリオールなどから誘導される各種エラストマー;等が挙げられる。
ここで、上記シラン官能基は、いわゆる架橋性シリル基とも呼ばれ、その具体例としては、加水分解性シリル基;シラノール基;シラノール基をアセトキシ基誘導体、エノキシ基誘導体、オキシム基誘導体、アミン誘導体などで置換した官能基;等が挙げられる。
これらの官能基のうち、ゴムの加工時に上記架橋性成分(C)が適度に架橋され、タイヤの氷上摩擦性能が更に良好となり、耐摩耗性もより良好となる理由から、シラン官能基、イソシアネート基、酸無水物基またはエポキシ基を有しているのが好ましく、中でも加水分解性シリル基またはイソシアネート基を有しているのがより好ましい。
これらのうち、加水分解性と貯蔵安定性のバランスが良好となる理由から、アルコキシシリル基であるのが好ましく、具体的には、下記式(1)で表されるアルコキシシリル基であるのがより好ましく、メトキシシリル基、エトキシシリル基であるのが更に好ましい。
なお、上記ポリイソシアネート化合物は、分子内にイソシアネート基を2個以上有するものであれば特に限定されず、その具体例としては、TDI(例えば、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI))、MDI(例えば、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4′−MDI)、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4′−MDI))、1,4−フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリフェニルメタントリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)などの脂肪族ポリイソシアネート;トランスシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(H6XDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)などの脂環式ポリイソシアネート;これらのカルボジイミド変性ポリイソシアネート;これらのイソシアヌレート変性ポリイソシアネート;等が挙げられる。
ここで、重量平均分子量および数平均分子量は、いずれもゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算により測定するものとする。
本発明のタイヤ用ゴム組成物に含有する微粒子(D)は、平均粒子径が0.1〜100μmの三次元架橋した微粒子である。
上記微粒子(D)の平均粒子径は、タイヤの表面が適度に粗くなり、氷上摩擦性能がより良好となる理由から、平均粒子径は1〜50μmであるのが好ましく、5〜40μmであるのがより好ましい。
ここで、平均粒子径とは、レーザー顕微鏡を用いて測定した円相当径の平均値をいい、例えば、レーザー回折散乱式粒子径分布測定装置LA−300(堀場製作所社製)、レーザー顕微鏡VK−8710(キーエンス社製)などで測定することができる。
上記微粒子(D)を所定量含有することにより、本発明のタイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッドに用いたスタッドレスタイヤの氷上摩擦性能および耐摩耗性がいずれも良好となる。
これは、上記微粒子(D)の弾性により局所的にかかる歪みが分散され、応力も緩和されるため、氷上摩擦性能および耐摩耗性が向上したと考えられる。
ここで、「(上記架橋性成分(C)と)相溶しない」とは、上記架橋性成分(C)として使用されうる成分のすべてに対して相溶しないという意味ではなく、タイヤ用ゴム組成物中に配合された上記架橋性成分(C)および上記オリゴマーまたはポリマー(d1)の各々の具体的な組み合わせにおいて、成分同士が非相溶であることをいう。
ここで、脂肪族系の重合体または共重合体としては、例えば、ポリイソプレン、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体などの液状ジエン系ポリマー;クロロプレンゴム;ブチルゴム;ニトリルゴム;これらの一部水添物や後述する反応性官能基を有する変成物;等が挙げられる。
また、飽和炭化水素系の重合体または共重合体としては、例えば、水添ポリイソプレン、水添ポリブタジエン、エチレンプロピレン、エピクロルヒドリン、塩素化ポリエチレン、クロロスルフォン化ポリエチレン、水素化ニトリルゴム、ポリイソブチレン、アクリルゴム等が挙げられる。
また、上記ポリカーボネート系の重合体または共重合体としては、例えば、ポリオール化合物(例えば、1,6−ヘキサンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール等)とジアルキルカーボネートとのエステル交換反応により得られるもの等が挙げられる。
また、アクリル系の重合体または共重合体としては、例えば、アクリルポリオール;アクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートなどのアクリレートの単独ポリマー;これらアクリレートを2種以上組み合わせたアクリレート共重合体;等が挙げられる。
また、植物由来系の重合体または共重合体としては、例えば、ヒマシ油、大豆油などの植物油脂;ポリ乳酸などを改質したポリエステルポリオールなどから誘導される各種エラストマー;等が挙げられる。
ここで、液状ポリイソプレンの市販品としては、例えば、クラプレンLIR−30、クラプレンLIR−50(以上、クラレ社製)、Poly ip(出光興産社製)等が挙げられる。
また、液状ポリブタジエンとしては、クラプレンLBR−305(クラレ社製)などのホモポリマータイプ;Poly bD(出光興産社製)などの1,2−結合型ブタジエンと1,4−結合型ブタジエンとのコポリマータイプ;クラプレンL−SBR−820(クラレ社製)などのエチレンと1,4−結合型ブタジエンと1,2−結合型ブタジエンとのコポリマータイプ;等が挙げられる。
ここで、上記シラン官能基は、いわゆる架橋性シリル基とも呼ばれ、その具体例としては、上記架橋性成分(C)が有するシラン官能基と同様、例えば、加水分解性シリル基;シラノール基;シラノール基をアセトキシ基誘導体、エノキシ基誘導体、オキシム基誘導体、アミン誘導体などで置換した官能基;等が挙げられる。
なお、上記オリゴマーまたはポリマー(d1)を三次元架橋させた後においては、上記架橋性成分(C)は、上記オリゴマーまたはポリマー(d1)と同一の反応性官能基(例えば、カルボキシ基、加水分解性シリル基など)を有していてもよく、既に有している官能性官能基を上記オリゴマーまたはポリマー(d1)と同一の反応性官能基に変成してもよい。
これらの官能基のうち、上記オリゴマーまたはポリマー(d1)の三次元架橋が容易に進行する理由から、水酸基、シラン官能基、カルボキシ基または酸無水物基を有しているのが好ましく、カルボキシ基または酸無水物基を有しているのがより好ましい。
ここで、カルボキシ基を有している液状ポリイソプレンの市販品としては、例えば、クラプレンLIR−410(イソプレン−マレイン酸モノメチルエステル変性イソプレン共重合体、数平均分子量:25000、クラレ社製)等が挙げられ、酸無水物基を有している液状ポリイソプレンの市販品としては、例えば、クラプレンLIR−403(イソプレン−無水マレイン酸変性イソプレン共重合体、数平均分子量:34000、クラレ社製)等が挙げられる。
ここで、重量平均分子量または数平均分子量は、いずれもゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算により測定するものとする。
上記架橋性成分(C)中で上記オリゴマーまたはポリマー(d1)を三次元架橋させ微粒子(D)を調製する方法としては、上記オリゴマーまたはポリマー(d1)が有する上記反応性官能基を用いて三次元架橋する方法が挙げられ、具体的には、上記反応性官能基を有する上記オリゴマーまたはポリマー(d1)と、水、触媒、および上記反応性官能基と反応する官能基を有する化合物からなる群から選択される少なくとも1種の成分(d2)と、を反応させて三次元架橋させる方法等が挙げられる。
上記シラノール縮合触媒としては、具体的には、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオレート、ジブチル錫ジアセテート、テトラブチルチタネート、オクタン酸第一錫等が挙げられる。
上記水酸基含有化合物としては、1分子中に水酸基を2個以上有する化合物であれば、その分子量および骨格等について限定されず、例えば、低分子多価アルコール類、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、その他のポリオール、これらの混合ポリオール等が挙げられる。
上記シラノール化合物としては、具体的には、例えば、tert−ブチルジメチルシラノール、ジフェニルメチルシラノール、シラノール基を有するポリジメチルシロキサン、シラノール基を有する環状ポリシロキサン等が挙げられる。
上記ヒドロシラン化合物としては、具体的には、例えば、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルテトラシクロシロキサン、1,3,5,7,8−ペンタメチルペンタシクロシロキサン等が挙げられる。
上記ジイソシアネート化合物としては、具体的には、例えば、TDI(例えば、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI))、MDI(例えば、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4′−MDI)、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4′−MDI))、1,4−フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリフェニルメタントリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアナートメチル(NBDI)などの脂肪族ポリイソシアネート;等が挙げられる。
上記アミン化合物としては、1分子中にアミノ基を有する化合物であれば、その分子量および骨格等について限定されず、例えば、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、オレイルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミンなどの第1級アミン;ジブチルアミンなどの第2級アミン;ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、グアニジン、ジフェニルグアニジン、キシリレンジアミンなどのポリアミン;等が挙げられる。
これらの化合物としては、具体的には、例えば、潜在性硬化剤として従来公知のものを用いることができ、中でも、オキサゾリジン化合物および/またはケチミン化合物を用いるのが好ましい。
このようなオキサゾリジン化合物としては、ハードナーOZ(エステルオキサゾリジン;住化バイエルウレタン社製)等の市販品を使用することもできる。
ケチミンとしては、例えば、ケチミン結合の炭素原子または窒素原子の少なくとも一方の原子のα位に、分岐炭素原子または環員炭素原子が結合した構造を有するものが挙げられる。環員炭素原子としては、例えば、芳香環を構成する炭素原子、脂環を構成する炭素原子が挙げられる。
具体的なケチミンとしては、例えば、(1)ポリアミンとカルボニル化合物との反応物であるケチミン、(2)アミノアルコキシシランとカルボニル化合物との反応物であるケイ素含有ケチミンを挙げることができる。
このようなケチミン化合物としては、jERキュア H3(三菱化学社製)、KBE−9103(信越化学工業社製)等の市販品を使用することもできる。
上記溶媒の使用態様としては、上記オリゴマーまたはポリマー(d1)に良溶媒となり、かつ、上記架橋性成分(C)の貧溶媒となる可塑剤、希釈剤、溶剤を用いる態様、および/または、上記記架橋性成分(C)の良溶媒となり、かつ、上記オリゴマーまたはポリマー(d1)に貧溶媒となる可塑剤、希釈剤、溶剤を用いる態様が挙げられる。
このような溶媒としては、具体的には、例えば、n−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、n−ヘキサン、2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、n−ヘプタン、2−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、2,2−ジメチルペンタン、2,3−ジメチルペンタン、2,4−ジメチルペンタン、3,3−ジメチルペンタン、3−エチルペンタン、2,2,3−トリメチルブタン、n−オクタン、イソオクタンなどの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタンなどの脂環式炭化水素;キシレン、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素;α−ピネン、β−ピネン、リモネンなどのテルペン系有機溶剤等が挙げられる。
タイヤ用ゴム組成物は、フィブリル化繊維(E)を含有する。
フィブリル化繊維(E)の材質は、特に制限されず、例えば、天然繊維、合成繊維、植物由来繊維、動物由来繊維、鉱物由来繊維からなる群から選択される少なくとも1種である。
天然繊維としては、例えば、綿、麻等の繊維;石綿、玄武岩等の繊維が挙げられる。
合成繊維としては、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリオレフィン等の有機系合成繊維;アセテート、トリアセテート等の半合成繊維が挙げられる。
植物由来繊維としては、繊維長の短いフィブリル化繊維を調製しやすい点から、セルロース繊維またはパルプ繊維(以降の説明では、これらをまとめてセルロース繊維ともいう。)が好ましく用いられる。セルロース繊維としては、例えば、木材繊維、種子毛繊維等の天然セルロース繊維(パルプ繊維);有機酸エステル、無機酸エステル、混酸エステル、ヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロース、アルキルセルロース、再生セルロース等の化学的に合成されたセルロース繊維が挙げられる。また、セルロース繊維には、例えば、従来のパルプ繊維を種々の方法で解繊し、抽出された、ミクロフィブリルセルロース繊維、セルロースナノファイバー;トウモロコシ由来のデオストロースから作られるPLA(polylactic acid)繊維等の再生セルロース;バイオ燃料由来のポリエステル繊維、等が挙げられる。
動物由来繊維としては、例えば、キチン、キトサン、コラーゲン等の繊維;羊毛、モヘア等の獣毛;絹、等の繊維が挙げられる。
鉱物由来繊維としては、例えば、セラミックス、ガラス、金属、炭素等の繊維が挙げられる。
これらの繊維の中でも、合成繊維、植物由来繊維、動物由来繊維が好ましく用いられ、入手のしやすさ、取り扱い性の点から、合成繊維の中でも例えばアラミド繊維がより好ましく用いられ、植物由来繊維の中でも例えばセルロース繊維がより好ましく用いられ、動物由来繊維の中でも例えばキチン繊維が好ましく用いられる。また、環境への負荷を低減できる点で、セルロース繊維等の植物由来繊維、キチン繊維等の動物由来繊維が好ましく用いられる。
セルロース繊維の市販品としては、例えば、BiNFi−sセルロース2(スギノマシン社製)、セリッシュKY100S(ダイセルファインケム社製)、セリッシュKY100G(ダイセルファインケム社製)、セリッシュKY110N(ダイセルファインケム社製)等のセルロースナノファイバー(微小繊維状セルロース)が挙げられる。
キチン繊維の市販品としては、例えば、BiNFi−sキチン2(スギノマシン社製)等のキチンナノファイバー(微小繊維状キチン)が挙げられる。
アラミド繊維の市販品としては、例えば、ティアラKY400S(ダイセルファインケム社製)、パラ系芳香族ポリアミド短繊維(ケブラーES、東レ・デュポン社製)等のアラミド繊維のミクロフィブリル化繊維(微小繊維状アラミド繊維)が挙げられる。
フィブリル化繊維(E)は、上記した繊維を1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
従来から、短繊維、ミクロフィブリル、ナノファイバー等と呼ばれる繊維状物質を、ゴム成分に配合することが提案されている。特開2002−114868号公報、特開2003−192843号公報などでは、無機系短繊維を配合することによりトレッドゴムと路面との間の水膜を除去するスタッドレスタイヤ用ゴム組成物が提案されているが、走行に伴うトレッド表面の荒れによって、ゴム自体と氷表面との接地面積が減少して粘着効果が減少する問題を提起し、短繊維の径または繊維長の範囲をかなり限定している。また、最近では、ゴム成分に、ミクロフィブリル化植物繊維と呼ばれる繊維を配合することが提案されており、ゴム物性の向上などの効果も報告されているが、ミクロフィブリル化植物繊維は、ゴム組成物中での良好な分散状態を得ることが極めて困難である。このため、特開2013−151586号公報ではフェノール樹脂を、特開2013−155303号公報では工業リグニンを、特開2013−155304号公報では天然セラミックス樹脂を、特開2013−197088号公報ではバイオポリマーを、それぞれミクロフィブリル化植物繊維と併せて配合させることが提案されている。
また、ミクロフィブリル化植物繊維を表面処理することによってゴム成分への分散性を向上させる試みも提案されており、特開2009−084564号公報ではアセチル化などの化学変性を施す試みが、特開2011−231204号公報ではアミノシラン処理をすることが、特開2011−231205号公報では硫黄含有シラン処理を施す提案が、それぞれなされている。
その他、特開2009−191197号公報ではセルロースナノ繊維に対しアクリルアミド系の分散剤を用いることが、特開2010−254925号公報ではイソシアネートービニル化合物を用いる方法が、特開2009−263417号公報ではリビングラジカル重合によりグラフト化による分散性の向上が、それぞれ提案されている。
これらはいずれも、天然ゴム、合成ゴムなどの疎水性のゴムに、極めて強い凝集構造を形成している天然物由来の親水性ナノファイバーを均一に分散させようとする試みであるが、ゴム物性の強靭化をはじめとしたナノファイバー由来の効果を十分に発揮させることは未だ非常に困難である。
そして、さらなる氷上摩擦性能の向上と耐摩耗性の向上を目指して本発明者らが鋭意検討した結果、このジエン系ゴムと非相溶な架橋性オリゴマーまたはポリマーに予めフィブリル化繊維を分散させ、好ましくは、かかる後に、ジエン系ゴム加硫の際にその非相溶性によって相分離させ、自己の架橋性によりフィブリル化繊維含有架橋体とするか、もしくは、フィブリル化繊維を含有する架橋性オリゴマーまたはポリマーを予め架橋させた後に、ジエン系ポリマーと混合し、ジエン系ゴムを加硫することにより、ジエン系ゴムと異なる架橋体の中に分散したフィブリル化繊維を架橋体中に内在させることにより、氷上摩擦性能と耐摩耗性が画期的に向上することが見出された。
平均繊維長が0.1μm以上であることで、タイヤの氷上摩擦性能を向上させる効果が顕著になる。また、平均繊維長が1000μm以下であることにより、繊維同士の絡まり合いを抑制し、架橋性成分(C)中における分散性が良好になるとともに、架橋性成分(C)の形状、サイズの均一にすることができる。フィブリル化繊維(E)の平均繊維長は、5〜500μmであるのがより好ましい。
また、平均繊維径が0.01μm未満であると、フィブリル化繊維の製造が困難であるとともに、極細のフィブリル化繊維を良好に分散させることが困難になる。また、平均繊維径が1μm以下であることで、架橋性成分(C)中に分散させたときの繊維の凝集を抑え、架橋性成分(C)が適度な弾性を維持できる。
上記平均繊維長および平均繊維径を有するフィブリル化繊維(E)の製法は、特に制限されないが、例えば、フィブリル化繊維(E)が植物由来繊維である場合は、パルプを酸処理した後に、機械的に解砕処理することが挙げられる。植物原料をパルプ化する方法は、特に制限されず、例えば、植物原料を機械的にパルプ化するメカニカルパルプ法等が挙げられる。
フィブリル化繊維(E)のアスペクト比(平均繊維長/平均繊維径)は、特に制限されないが、例えば、1〜100000であることが好ましく、50〜10000であることがより好ましい。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上述した白色充填剤(特に、シリカ)を含有する場合、タイヤの補強性能を向上させる理由から、シランカップリング剤を含有するのが好ましい。
上記シランカップリング剤を配合する場合の含有量は、上記白色充填剤100質量部に対して、0.1〜20質量部であるのが好ましく、4〜12質量部であるのがより好ましい。
また、シランカップリング剤の含有量は、架橋性成分(C)中におけるフィブリル化繊維(E)の分散性を良好にする観点から、上記フィブリル化繊維(E)100質量部に対して、1〜30質量部であるのが好ましく、3〜20質量部であるのがより好ましい。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上述した成分以外に、硫黄等の加硫剤;スルフェンアミド系、グアニジン系、チアゾール系、チオウレア系、チウラム系などの加硫促進剤;酸化亜鉛、ステアリン酸などの加硫促進助剤;ワックス;アロマオイル;老化防止剤;可塑剤;等のタイヤ用ゴム組成物に一般的に用いられている各種のその他添加剤を配合することができる。
これらの添加剤の配合量は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。例えば、ジエン系ゴム(A)100質量部に対して、硫黄は0.5〜5質量部、加硫促進剤は0.1〜5質量部、加硫促進助剤は0.1〜10質量部、老化防止剤は0.5〜5質量部、ワックスは1〜10質量部、アロマオイルは5〜30質量部、それぞれ配合してもよい。
本発明のタイヤ用ゴム組成物の製造方法は、
上記フィブリル化繊維(E)を、架橋性成分(C)中に、架橋性成分(C)の0.1〜10質量%の割合で分散させる第1の工程と、
ジエン系ゴム(A)100質量部と、上記充填剤(B)30〜100質量部と、上記架橋性成分(C)0.3〜30質量部と、上記微粒子(D)0.05〜12質量部と、を混練する第2の工程と、を備える。
第2の工程では、微粒子(D)を架橋性成分(C)中に予め分散させた後に、微粒子(D)を含んだ当該架橋性成分(C)を、ジエン系ゴム(A)および充填剤(B)と混練することが好ましい。この場合に、上記第1の工程を、微粒子(D)を架橋性成分(C)中に予め分散させた後に行ってもよく、微粒子(D)を架橋性成分(C)中に分散させる前に行ってもよいが、微粒子(D)を架橋性成分(C)中に予め分散させた後に行うことが好ましい。これにより、フィブリル化繊維(E)を、微粒子(D)の表面を覆うように架橋性成分(C)中に配置でき、架橋性成分(C)中に安定して取り込まれると考えられる。
本発明のスタッドレスタイヤ(以下、単に「本発明のタイヤ」ともいう)は、上述した本発明のタイヤ用ゴム組成物からなるタイヤトレッド部(以下、トレッド部という)を備えるスタッドレスタイヤである。
図1に、本発明のスタッドレスタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの模式的な部分断面図を示すが、本発明のタイヤは図1に示す態様に限定されるものではない。
また、左右一対のビード部1間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架されており、このカーカス層4の端部はビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
また、タイヤトレッド3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。
また、ビード部1においては、リムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
実施例1〜11、比較例1〜7のタイヤ用ゴム組成物を製造するために、下記表1〜表4に示す成分のうち下記成分を下記のように調製した。
三口フラスコにスチレンアクリル系エマルジョン(CG−8370、DIC社製エマルジョン、固形分50%、粒子径0.12μm)150gと、2官能ポリプロピレングリコール(プレミノールS4012、数平均分子量:10,000、水酸基価:11.2、旭硝子社製)405gと、セルロースナノファイバー(BiNFi−sセルロース2、スギノマシン社製、有効繊維含有量2wt%、平均繊維長2μm、平均繊維径0.02μm)125gを投入、混合し、110℃で5時間真空脱気して、フィブリル化繊維が含有する水分を除去した。次いで80℃に冷却後、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン(Y−5187、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)17gを投入し、そのまま80℃で3時間撹拌してフィブリル化繊維が分散した架橋性ポリマーの調製を行った。続いて有機スズ化合物としてジオクチルスズラウレート(DOTL)を5g添加し10分間混合した後、加熱を停止し放置し、硬化したフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋体を得た。なお、このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋体(架橋体1)の、架橋性成分/フィブリル化繊維/スチレンアクリル微粒子の各含有量の比は、84.5/0.5/15となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
三口フラスコに、マレイン酸変性液状ポリイソプレンゴム(クラプレンLIR−403、数平均分子量:34000、クラレ社製)50gと、プロセスオイル(ダイアナプロセスオイルPS−32、出光興産社製)20gと、オキサゾリジン化合物(ハードナーOZ、住化バイエルウレタン社製)4.5gと、2官能ポリプロピレングリコール(プレミノールS4012、数平均分子量:10,000、水酸基価:11.2、旭硝子社製)400gと、水0.5gを混合し、80℃に昇温して40分間攪拌した。次いでこれに非イオン界面活性剤(ニューポールPE-64、三洋化成工業社製)1gを添加し、さらに30分間攪拌した。続いてセルロースナノファイバー(BiNFi−sセルロース2、スギノマシン社製、有効繊維含有量2wt%、平均繊維長2μm、平均繊維径0.02μm)125gを投入、混合し、110℃で5時間真空脱気して、フィブリル化繊維が含有する水分を除去した。次いで50℃に冷却後、ビニルシラン(KBM1003、信越化学工業製)5gを投入し3時間攪拌した後、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン(Y−5187、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)17gを投入し、そのまま50℃で6時間撹拌してフィブリル化繊維が分散した架橋性ポリマーの調製を行った。このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋性ポリマー(ポリマー1)の、架橋性成分/フィブリル化繊維/ポリイソプレン系微粒子の各含有量の比は、84.5/0.5/15となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
マレイン酸変性液状ポリイソプレンゴム、プロセスオイル、オキサゾリジン化合物、および水を用いなかった点を除いて、実施例2と概ね同様の方法で、フィブリル化繊維分散・微粒子非含有架橋性ポリマー2を得た。即ち、三口フラスコに2官能ポリプロピレングリコール(プレミノールS4012、数平均分子量:10,000、水酸基価:11.2、旭硝子社製)470gと、セルロースナノファイバー(BiNFi−sセルロース2、スギノマシン社製、有効繊維含有量2wt%)平均繊維長2μm、平均繊維径0.02μm)125gを投入、混合し、110℃で5時間真空脱気して、フィブリル化繊維が含有する水分を除去した。次いで50℃に冷却後、ビニルシラン(KBM1003、信越化学工業製)6gを投入し3時間攪拌した後、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン(Y−5187、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)20gを投入し、そのまま50℃で6時間撹拌してフィブリル化繊維が分散した架橋性ポリマー(ポリマー2)の調製を行った。この架橋性ポリマーの、架橋性成分/フィブリル化繊維/微粒子の各含有量の比率は、99.5/0.5/0となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
セルロースナノファイバーを用いなかった点を除いて、実施例2とほぼ同様の方法で、微粒子含有架橋性ポリマー3を得た。即ち、三口フラスコにマレイン酸変性液状ポリイソプレンゴム(クラプレンLIR−430、数平均分子量:34000、クラレ社製)50gと、プロセスオイル(ダイアナプロセスオイルPS−32、出光興産社製)20gと、オキサゾリジン化合物(ハードナーOZ、住化バイエルウレタン社製)4.5gと、2官能ポリプロピレングリコール(プレミノールS4012、数平均分子量:10,000、水酸基価:11.2、旭硝子社製)400gと、水0.5gを混合し、80℃に昇温して40分間攪拌した。次いでこれに非イオン界面活性剤(ニューポールPE-64、三洋化成工業社製)1gを添加し、さらに30分間攪拌を続けた。次いで50℃に冷却後、ビニルシラン(KBM1003、信越化学工業製)5gを投入し3時間攪拌した後、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン(Y−5187、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)17gを投入し、そのまま50℃で6時間撹拌してフィブリル化繊維を含有しない架橋性ポリマーの調製を行った。このフィブリル化繊維非分散・微粒子含有架橋性ポリマー(ポリマー3)の、架橋性成分/フィブリル化繊維/ポリイソプレン系微粒子の各含有量の比は、85/0/15となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
フィブリル化繊維および微粒子含有架橋性ポリマーのいずれも配合することなしに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
三口フラスコに、マレイン酸変性液状ポリイソプレンゴム(クラプレンLIR−403、数平均分子量:34000、クラレ社製)40gと、プロセスオイル(ダイアナプロセスオイルPS−32、出光興産社製)16.5gと、オキサゾリジン化合物(ハードナーOZ、住化バイエルウレタン社製)3.5gと、加水分解性シリル基含有ポリオキシプロピレングリコール(S2410、旭硝子社製)1200gと、水1gを混合し、80℃に昇温して40分間攪拌した。次いでこれに非イオン界面活性剤(ニューポールPE-64、三洋化成工業社製)1gを添加し、さらに30分間攪拌した。続いてセルロースナノファイバー(BiNFi−sセルロース2、スギノマシン社製、有効繊維含有量2wt%、平均繊維長2μm、平均繊維径0.02μm)100gを投入、混合し、110℃で10時間真空脱気して、フィブリル化繊維が含有する水分を除去した。このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋性ポリマー(ポリマー4)の、架橋性成分/フィブリル化繊維/ポリイソプレン系微粒子の各含有量の比は、10/0.017/0.5となる。ポリマー4を、NR:50質量部、BR:50質量部に対して、10.517質量部の割合で混合すると微粒子の含有量は、0.5質量部となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
三口フラスコに、アクリルエマルジョン(アクロナールYJ−2741D、三菱化学BASF株式会社製、固形分56%)270gと、加水分解性シリル基含有ポリオキシプロピレングリコール(S2410、旭硝子社製)300gと投入し30分間混合した。続いて、セルロースナノファイバー(BiNFi−sセルロース2、スギノマシン社製、有効繊維含有量2wt%)平均繊維長2μm、平均繊維径0.02μm)75gを投入、混合し、110℃で12時間真空脱気して、フィブリル化繊維が含有する水分を除去した。このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋性ポリマー(ポリマー5)の、架橋性成分/フィブリル化繊維/アクリル系微粒子含有量の比率は、20/0.1/10となる。ポリマー5を、NR:50質量部、BR:50質量部に対して、30.1質量部の割合で混合すると、微粒子の含有量は10質量部となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
アクリルエマルジョンの配合量270gを320gに変更した点を除いて、実施例4と全く同様の方法でフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋性ポリマーを得た。このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋性ポリマー(ポリマー6)の、架橋性成分/フィブリル化繊維/アクリル系微粒子の各含有量の比率は、20/0.1/11.95となる。これを、NR:50質量部、BR:50質量部に対して、35.15質量部の割合で混合すると、微粒子の含有量は13.1質量部となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
加水分解性シリル末端ポリオキシプロピレングリコール(S−2420、旭硝子社製)1000gに、水酸基末端液状ポリブタジエン(Poly bd R45HT、数平均分子量:2800、水酸基価46.6、出光興産社製)100gと、ポリブテン(H−100、BP−Amoco社製)60gと、m−キシリレンジジイソシアネート(タケネート500、三井化学製)6.0gと、キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物の75%酢酸エチル溶液(タケネートD110N、NCO含有量:11.5%、三井武田ケミカル社製)1.0gとを投入し、再び80℃で5時間撹拌して、白濁したペースト状生成物を調製した。
このペースト状生成物を、レーザー顕微鏡VK−8710(株式会社キーエンス製)を用いて観察すると、粒子径5〜10μmの微粒子(骨格:ポリブタジエン,架橋:ウレタン結合)が生成し、加水分解性シリル基末端ポリエーテル中に分散していることが確認できた。また、この画像を画像処理し、3Dプロファイリングした結果、ペースト状生成物中の微粒子の含有量(質量%)は約10%であった。次に、フィブリル化繊維として、セルロースナノファイバー(BiNFi−sセルロース2、スギノマシン社製、有効繊維含有量2wt%、平均繊維長2μm、平均繊維径0.02μm)55gを投入、混合し、110℃で5時間真空脱気して、フィブリル化繊維が含有する水分を除去した。このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋性ポリマーの、架橋性成分/フィブリル化繊維/ポリイソプレン系微粒子の各含有量の比は、架橋性成分を100とした場合、100/0.11/16.7となり、ミクロフィブリル化繊維の含有量は、架橋性ポリマー(ポリマー7)の約0.1wt%となる。ポリマー7を、NR:50質量部、BR:50質量部に対して、10質量部の割合で混合すると、架橋性成分/フィブリル化繊維/ポリイソプレン系微粒子の各含有量の比は8.56/0.0086/1.43となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
加水分解性シリル基末端ポリオキシプロピレングリコール(S−2410、旭硝子社製)400gに、マレイン酸変性液状ポリイソプレンゴム(クラプレンLIR−403、数平均分子量:34000、クラレ社製)25gと、プロセスオイル(ダイアナプロセスオイルPS−32、出光興産社製)15gと、オキサゾリジン化合物(ハードナーOZ、住化バイエルウレタン社製)1gと、蒸留水0.3gとを投入し、三口フラスコにて50℃で60分間撹拌した。その後、ビニルトリメトキシシラン(A−171、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)0.1gと、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート(レオドールTW−0320V、花王社製)0.4gとを添加し、30分撹拌して、白濁したペースト状生成物を調製した。
このペースト状生成物を、レーザー顕微鏡VK−8710(株式会社キーエンス製)を用いて観察すると、粒子径10〜30μmの微粒子(骨格:ポリイソプレン,架橋:アミドエステル結合)が生成し、加水分解性シリル基末端ポリオキシプロピレングリコール中に分散していることが確認できた。また、この画像を画像処理し、3Dプロファイリングした結果、ペースト状生成物中の微粒子の含有量(質量%)は約7%であった。続いてフィブリル化繊維として、セルロースナノファイバー(セリッシュKY100S、固形分25%、ダイセルファインケム社製、)150gを混合し、110℃で5時間真空脱気して、フィブリル化繊維が含有する水分を除去した。
このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋性ポリマーの、架橋性成分/フィブリル化繊維/ポリイソプレン系微粒子の各含有量の比は、架橋性成分を100とした場合、100/9.35/10.35となり、フィブリル化繊維の含有量は、架橋性ポリマー(ポリマー8)の9.35wt%となる。これを、NR:50質量部、BR:50質量部に対して、10質量部の割合で混合すると、架橋性成分/フィブリル化繊維/ポリイソプレン系微粒子の各含有量の比は8.35/0.78/0.86となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
加水分解性シリル基末端ポリオキシプロピレングリコール(MSポリマーS810、カネカ社製)950gに、マレイン酸変性液状ポリイソプレンゴム(クラプレンLIR−403、数平均分子量:34000、クラレ社製)47gと、プロセスオイル(ダイアナプロセスオイルPS−32、出光興産社製)34gと、オキサゾリジン化合物(ハードナーOZ、住化バイエルウレタン社製)2gと、蒸留水0.5gとを投入し、三口フラスコにて50℃で60分間撹拌した。その後、ビニルトリメトキシシラン(A−171、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)0.2gと、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート(レオドールTW−0320V、花王社製)1gとを添加し、30分撹拌して、白濁したペースト状生成物を調製した。
このペースト状生成物を、レーザー顕微鏡VK−8710(株式会社キーエンス製)を用いて観察すると、粒子径10〜30μmの微粒子(骨格:ポリイソプレン,架橋:アミドエステル結合)が生成し、加水分解性シリル基末端ポリオキシプロピレングリコール中に分散していることが確認できた。また、この画像を画像処理し、3Dプロファイリングした結果、ペースト状生成物中の微粒子の含有量(質量%)は約7.6%であった。続いてフィブリル化繊維として、セルロースナノファイバー(セリッシュKY100S、固形分25%、ダイセルファインケム社製、)40gを混合し、110℃で5時間真空脱気して、フィブリル化繊維が含有する水分を除去した。その後、50℃まで冷却した後、乳酸50gを加えて直ちに攪拌した後、容器に取り出し、容器ごと80℃に5時間保持して硬化させた。
このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋体(架橋体2)の、架橋体成分/フィブリル化繊維/アクリル系微粒子の各含有量の比率は、架橋体を100とした場合、100/1.0/8.3となり、フィブリル化繊維の含有量は、架橋性ポリマーの1wt%となる。これを、NR:50質量部、BR:50質量部に対して、10質量部の割合で混合すると、各々の構成質量部は9.15/0.09/0.76となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
加水分解性シリル基末端ポリオキシプロピレングリコール(S−2410、旭硝子社製)800gに、マレイン酸変性液状ポリイソプレンゴム(クラプレンLIR−403、数平均分子量:34000、クラレ社製)35gと、プロセスオイル(ダイアナプロセスオイルPS−32、出光興産社製)20gと、オキサゾリジン化合物(ハードナーOZ、住化バイエルウレタン社製)1.5gと、蒸留水0.3gとを投入し、三口フラスコにて50℃で60分間撹拌した。その後、ビニルトリメトキシシラン(A−171、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)0.2gと、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート(レオドールTW−0320V、花王社製)0.8gとを添加し、30分撹拌して、白濁したペースト状生成物を調製した。
このペースト状生成物を、レーザー顕微鏡VK−8710(株式会社キーエンス製)を用いて観察すると、粒子径10〜30μmの微粒子(骨格:ポリイソプレン,架橋:アミドエステル結合)が生成し、加水分解性シリル基末端ポリオキシプロピレングリコール中に分散していることが確認できた。また、この画像を画像処理し、3Dプロファイリングした結果、ペースト状生成物中の微粒子の含有量(質量%)は約6.6%であった。
続いてフィブリル化繊維として、セルロースナノファイバー(セリッシュKY100S、固形分25%、ダイセルファインケム社製、)340gを混合し、110℃で20時間真空脱気して、フィブリル化繊維が含有する水分を除去した。
このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋性ポリマー(架橋性ポリマー9)の、架橋性成分/フィブリル化繊維/ポリイソプレン系微粒子の各含有量の比は、架橋性ポリマー分を100とした場合、100/10.59/7.06となり、フィブリル化繊維の含有量は、架橋性成分の約10.6wt%となり、10wt%を超える。これを、NR:50質量部、BR:50質量部に対して、10質量部の割合で混合すると、架橋性成分/フィブリル化繊維/ポリイソプレン系微粒子の各含有量の比は8.5/0.9/0.6となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
実施例7において、フィブリル化繊維としてセルロースナノファイバー(セリッシュKY100S、固形分25%、ダイセルファインケム社製)を、ペースト状生成物・微粒子含有架橋性成分(ポリマー10)に加えずに、NR:50質量部、BR:50質量部に対しポリマー10 0.09質量部をバンバリーミキサーで混合し、その後に、セルロースナノファイバーをくわえた点を除いて、実施例7と全く同様の方法で架橋した微粒子を含有する架橋体を調製した。作成した架橋微粒子含有架橋体9.91質量部をバンバリーミキサーに投入、混合することにより作成した。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
三口フラスコに、アクリルエマルジョン(アクロナールYJ−2720D、固形分56%、平均粒径0.1μm、三菱化学BASF株式会社製)160gと、これにセルロースナノファイバー(BiNFi−sセルロース2、スギノマシン社製、有効繊維含有量2wt%)平均繊維長2μm、平均繊維径0.02μm)200gを投入、混合し、110℃で5時間真空脱気して、これらが含有する水分の概ね1/3くらいを除去した。一旦70℃まで冷却後、加水分解性シリル基含有ポリオキシプロピレングリコール(MSP S−810、カネカ社製)425gに投入し30分間混合した。この後再度110℃まで加熱し、真空脱気を12時間継続し、残留する水分を除去した。このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋性ポリマー(ポリマー11)の、架橋性成分/フィブリル化繊維/アクリル系微粒子(平均粒径0.1μm)の各含有量の比は、100/0.94/18となる。これを、NR:50質量部、BR:50質量部に対して、15質量部の割合で混合すると、架橋性成分/フィブリル化繊維/アクリル系微粒子の各含有量の比は、12.61/0.12/2.27となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
水酸基末端液状ポリイソプレン(Poly ip、数平均分子量:2500、水酸基価46.6、出光興産社製)120gと、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(A−1310、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)24.7gを三口フラスコに投入し、80℃で8時間撹拌し、加水分解性シリル基末端ポリイソプレンを得た。これに、水酸基末端ポリオキシプロピレングリコール(プレミノールS−4012、数平均分子量:10000、水酸基価11.2、旭硝子社製)850gと、蒸留水0.2gと、オクチル錫化合物(ネオスタンS−1、日東化成社製)1gとを投入し、80℃で3時間撹拌した。この段階で、このペースト状生成物を、レーザー顕微鏡VK−8710(株式会社キーエンス製)を用いて観察すると、粒子径5〜20μmの微粒子(骨格:ポリイソプレン,架橋:シロキサン結合)が生成し、ポリオキシプロピレングリコール中に分散していることが確認できた。また、この画像を画像処理し、3Dプロファイリングした結果、ペースト状生成物中の微粒子の含有量(質量%)は約12%であった。
次に、フィブリル化繊維としてセルロースナノファイバー(BiNFi−sセルロース2、スギノマシン社製、有効繊維含有量2wt%)平均繊維長2μm、平均繊維径0.02μm)200gを混合し、110℃で5時間真空脱気して、フィブリル化繊維が含有する水分を除去した。その後、80℃に冷却してm−キシリレンジジイソシアネート(タケネート500、三井化学製)17.0gを投入し、すばやく攪拌した後フラスコから取り出し、容器に移し替え、80℃に5時間保持してそのまま硬化させた。このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋体(架橋体3)の、架橋体成分/フィブリル化繊維/ポリイソプレン系微粒子(粒子径5〜20μm)の各含有量の比率は、架橋体を100とした場合、100/0.46/16.69となる。これを、NR:50質量部、BR:50質量部に対して、15質量部の割合で混合すると、架橋体成分/フィブリル化繊維/ポリイソプレン系微粒子の各含有量は12.8/0.059/2.14となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
加水分解性シリル基含有ポリイソブチレン(EPION EP-505S、平均分子量20,000、カネカ製)350gに、ポリカーボネートジオール(デュラノールT6001、数平均分子量:1000、旭化成ケミカルズ社製)75gと、MDI 27gと、PAPI 7.5gとを混合し、1,4ブタンジオール3.7gを混合し80℃で2時間攪拌した。その後、1,4ブタンジオール3.7gを投入し、10分間攪拌した後攪拌を停止し、温度をそのまま80℃に3時間維持した。このペースト状生成物を、レーザー顕微鏡VK−8710(株式会社キーエンス製)を用いて観察すると、加水分解性シリル基末端ポリイソブチレン中に粒子径10〜300μmの微粒子が生成し、大多数のものが平均して100μmを超える大きさの微粒子となっていることが確認できた。
この組成物にフィブリル化繊維として、微小繊維状アラミド繊維(ティアラKY400S、ダイセルファインケム社製、有効繊維含有量20wt%、繊維径300nm〜1μm)15gを混合し、110℃で5時間真空脱気して、フィブリル化繊維が含有する水分を除去した。
このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋性ポリマー(ポリマー12)の、架橋体成分/フィブリル化繊維/ポリカーボネート系微粒子(粒子径5〜300μm、平均径:100μm超)の各含有量の比は、架橋体を100とした場合、100/0.85/32.35となる。これを、NR:50質量部、BR:50質量部に対して、15質量部の割合で混合すると、架橋体成分/フィブリル化繊維/ポリカーボネート系微粒子の各含有量の比は11.26/0.095/3.64となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
水酸基含有アクリル系ポリオール(ARUFON UH−2000、重量平均分子量:11000、水酸基価20、東亞合成社製)850gに、マレイン酸変性液状ポリイソプレンゴム(クラプレンLIR−403、数平均分子量:34000、クラレ社製)88gと、プロセスオイル(ダイアナプロセスオイルPS−32、出光興産社製)64gと、オキサゾリジン化合物(ハードナーOZ、住化バイエルウレタン社製)10gと、蒸留水2gとを添加し、60℃に昇温して30分間撹拌した。その後、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート(レオドールTW−0320V、花王社製)1gを添加して30分間撹拌し、その後に80℃に昇温し、さらに真空脱泡下で撹拌することにより、白濁した微粒子含有ペースト状生成物を調製した。このペースト状生成物を、レーザー顕微鏡VK−8710(株式会社キーエンス製)を用いて観察すると、粒子径10〜20μmの微粒子(骨格:ポリイソプレン,架橋:アミドエステル結合)が生成し、アクリルポリエーテル中に分散していることが確認できた。また、この画像を画像処理し、3Dプロファイリングした結果、ペースト状生成物中の微粒子の含有量(質量%)は約16%であった。
続いて、フィブリル化繊維としてセルロースナノファイバー(BiNFi−sセルロース2、スギノマシン社製、平均繊維長2μm、平均繊維径0.02μm)200gを混合し、110℃で5時間真空脱気して、フィブリル化繊維が含有する水分を除去した。
その後、80℃に冷却してm−キシリレンジジイソシアネート(タケネート500、三井化学製)30.0gを投入し、すばやく攪拌した後フラスコから取り出し、容器に移し替え、80℃に5時間保持してそのまま硬化させた。
このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋体(架橋体4)の、架橋体成分/フィブリル化繊維/ポリイソプレン系微粒子の各含有量の比は、架橋体を100とした場合、100/0.45/18.41となる。これを、NR:50質量部、BR:50質量部に対して、15質量部の割合で混合すると、架橋体成分/フィブリル化繊維/ポリイソプレン系微粒子の各含有量の比は12.62/0.057/2.32となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
ポリカーボネートジオール(デュラノールT5652、数平均分子量:2000、水酸基価56、旭化成ケミカルズ社製)850gと、酸無水物変成ポリブタジエン(POLYVEST OC800S、数平均分子量:1800〜2400、Evonik Degussa GmbH社製)150gと、ケチミン化合物(HOK−01、東洋合成工業社製)10gとを三口フラスコにて60℃で3時間撹拌したこのペースト状生成物を、レーザー顕微鏡VK−8710(株式会社キーエンス製)を用いて観察すると、粒子径10〜30μmの微粒子(骨格:ポリブタジエン,架橋:アミド結合)が生成し、加水分解性シリル基末端ポリカーボネートジオール中に分散していることが確認できた。また、この画像を画像処理し、3Dプロファイリングした結果、ペースト状生成物中の微粒子の含有量は約10%であった。
これに、フィブリル化繊維としてセルロースナノファイバー(BiNFi−sセルロース2、スギノマシン社製、平均繊維長2μm、平均繊維径0.02μm)200gを混合し、110℃で5時間真空脱気して、フィブリル化繊維が含有する水分を除去した。その後、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(A−1310、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)200gを投入し、80℃に昇温して5時間撹拌し、黄白濁したペースト状生成物を調製した。
このフィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋性ポリマー(ポリマー13)の、架橋体成分/フィブリル化繊維/ポリブタジエン系微粒子の各含有量の比は、架橋体を100とした場合、100/0.381/15.24となる。これを、NR:50質量部、BR:50質量部に対して、15質量部の割合で混合すると、架橋体成分/フィブリル化繊維/ポリブタジエン系微粒子の各含有量の比は12.97/0.049/1.98となる。
これに、表に示すジエン系ゴム(A)、充填剤(B)、その他表に示す配合剤を、表に示す割合で混合しゴム組成物として、これをトレッド部分として加熱加硫してタイヤとした。
次に、得られたマスターバッチに硫黄および加硫促進剤をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。
次に、得られたゴム組成物をランボーン摩耗用金型(直径63.5mm、厚さ5mmの円板状)中で、170℃で15分間加硫して加硫ゴムシートを作製した。
作製した各加硫ゴムシートを偏平円柱状の台ゴムに貼り付け、インサイドドラム型氷上摩擦試験機にて氷上摩擦係数を測定した。測定温度は−1.5℃とし、荷重5.5g/cm3、ドラム回転速度25km/時とした。
氷上摩擦係数指数は、比較例1の測定値を100とする指数で表し、下記表1〜表4に示した。この指数が大きいものほど氷上摩擦力が大きく、氷上摩擦性能が良好であることを意味する。
指数=(測定値/比較例1の試験片の氷上摩擦係数)×100
ランボーン摩耗試験機(岩本製作所社製)を用いて、JIS K 6264−2:2005に準拠し、付加力4.0kg/cm3(=39N)、スリップ率30%、摩耗試験時間4分、試験温度を室温の条件で摩耗試験を行い、摩耗質量を測定した。
試験結果は、以下の式により、比較例1の測定値を100として、指数(インデックス)で表し、表1〜表4の「耐摩耗性」の欄に記載した。指数(インデックス)が大きいほど摩耗量が少なく、耐摩耗性が良好である。
指数=(比較例1の試験片の摩耗質量/測定値)×100
以上のように求めた氷上摩擦性能および耐摩耗性の指数に関して、両者の合計が210以上である場合を、氷上摩擦性能および耐摩耗性のバランスに優れると評価した。
・NR:天然ゴム(STR20、ガラス転移温度:−65℃、ボンバンディット社製)
・BR:ポリブタジエンゴム(Nipol BR1220、ガラス転移温度:−110℃、日本ゼオン社製)
・カーボンブラック:ショウブラックN339(キャボットジャパン社製)
・シリカ:ULTRASIL VN3(エボニック・デグッサ社製)
・シランカップリング剤:シランカップリング剤(Si69、エボニック・デグッサ社製)
・フィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋体1〜4:上記のとおり製造したもの
・フィブリル化繊維分散・微粒子含有架橋性ポリマー1、4〜9、11〜13:上記のとおり製造したもの
・フィブリル化繊維分散・微粒子非含有架橋性ポリマー2:上記のとおり製造したもの
・フィブリル化繊維非分散・微粒子含有架橋性ポリマー3、10:上記のとおり製造したもの
・酸化亜鉛:酸化亜鉛3種(正同化学社製)
・ステアリン酸:ビーズステアリン酸YR(日本油脂社製)
・老化防止剤:アミン系老化防止剤(サントフレックス 6PPD、フレクシス社製)
・ワックス:パラフィンワックス(大内新興化学社製)
・オイル:アロマオイル(エクストラクト4号S、昭和シェル石油社製)
・硫黄:5%油処理硫黄(細井化学社製)
・加硫促進剤:スルフェンアミド系加硫促進剤(サンセラーCM−G、三新化学社製)
これに対し、架橋性成分(C)に微粒子(D)およびフィブリル化繊維(E)をそれぞれ所定量配合した実施例1、2はいずれも、比較例3と比べ、氷上摩擦性能および耐摩耗性が向上し、氷上摩擦性能および耐摩耗性のバランスに優れ、タイヤの氷上摩擦性能と耐摩擦性のバランスに優れることが分かった。特に、架橋性成分(C)中において、当該架橋性成分(C)と相溶しないオリゴマーまたはポリマー(d1)を予め三次元架橋させた微粒子(D)を用いた実施例2は、氷上摩擦性能が更に良好となることが分かった。
これに対し、微粒子(D)の含有量が0.1〜12質量%である実施例3、4は、比較例3と同等以上の優れた耐摩耗性を維持し、氷上摩擦性能が向上し、タイヤの氷上摩擦性能と耐摩擦性のバランスに優れることが分かった。
これに対して、フィブリル化繊維(E)の含有量が架橋性成分(C)の0.1〜10質量%である実施例5〜7は、比較例3と同等以上の優れた耐摩耗性を維持し、氷上摩擦性能が向上し、タイヤの氷上摩擦性能と耐摩擦性のバランスに優れることが分かった。
これに対して、微粒子(D)の平均粒径が0.1〜100μmである実施例8〜11は、比較例3と比べ、氷上摩擦性能および耐摩耗性がいずれも向上し、タイヤの氷上摩擦性能と耐摩擦性のバランスに優れることが分かった。
2 サイドウォール部
3 タイヤトレッド部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション
Claims (15)
- ジエン系ゴム(A)100質量部と、
充填剤(B)30〜100質量部と、
前記ジエン系ゴム(A)と相溶しない架橋性成分(C)0.3〜30質量部と、
平均粒子径が0.1〜100μmの三次元架橋した微粒子(D)0.05〜12質量部と、
フィブリル化繊維(E)と、を含有し、
前記フィブリル化繊維(E)は、前記架橋性成分(C)の0.1〜10質量%の割合で前記架橋性成分(C)中に予め分散して含有され
前記微粒子(D)が、前記架橋性成分(C)と相溶しないオリゴマーまたはポリマー(d1)を三次元架橋させた微粒子であり、
前記架橋性成分(C)が、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、脂肪族系、飽和炭化水素系、アクリル系もしくは植物由来系の重合体または共重合体であるタイヤ用ゴム組成物。 - 前記オリゴマーまたはポリマー(d1)が、ポリカーボネート系、脂肪族系、飽和炭化水素系、アクリル系もしくは植物由来系の重合体または共重合体である、請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記架橋性成分(C)が、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、アクリル系もしくは植物由来系の重合体または共重合体であり、
前記オリゴマーまたはポリマー(d1)が、脂肪族系の重合体または共重合体である、請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。 - 前記架橋性成分(C)が、水酸基、シラン官能基、イソシアネート基、(メタ)アクリロイル基、アリル基、カルボキシ基、酸無水物基およびエポキシ基からなる群から選択される少なくとも1つ以上の反応性官能基を有する、請求項1から3のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記オリゴマーまたはポリマー(d1)が、前記架橋性成分(C)が有する反応性官能基と異なり、かつ、前記架橋性成分(C)が有する反応性官能基と反応しない、水酸基、シラン官能基、イソシアネート基、(メタ)アクリロイル基、アリル基、カルボキシ基、酸無水物基およびエポキシ基からなる群から選択される少なくとも1つ以上の反応性官能基を有し、
前記微粒子(D)が、前記架橋性成分(C)中において、前記オリゴマーまたはポリマー(d1)が有する反応性官能基を用いて三次元架橋した微粒子である、請求項1から4のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物。 - 前記微粒子(D)が、前記オリゴマーまたはポリマー(d1)と、水、触媒、および前記オリゴマーまたはポリマー(d1)の反応性官能基と反応する官能基を有する化合物からなる群から選択される少なくとも1種の成分(d2)と、を反応させて三次元架橋させた微粒子である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記オリゴマーまたはポリマー(d1)の反応性官能基と反応する官能基を有する前記化合物が、水酸基含有化合物、シラノール化合物、ヒドロシラン化合物、ジイソシアネート化合物、アミン化合物、オキサゾリジン化合物、エナミン化合物およびケチミン化合物からなる群から選択される少なくとも1つの化合物である、請求項6に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記架橋性成分(C)中に、前記オリゴマーまたはポリマー(d1)を三次元架橋させた微粒子(D)および前記フィブリル化繊維(E)を分散させた後、当該微粒子(D)および前記フィブリル化繊維(E)を含んだ前記架橋性成分(C)を、前記反応性官能基を反応させない状態で、当該架橋性成分(C)を前記ジエン系ゴム(A)および前記充填剤(B)と混練してなる、請求項1〜7のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記架橋性成分(C)中に、前記オリゴマーまたはポリマー(d1)を三次元架橋させた微粒子(D)および前記フィブリル化繊維(E)を分散させた後、当該微粒子(D)および前記フィブリル化繊維(E)を含んだ前記架橋性成分(C)を、前記反応性官能基を少なくとも一部反応させた後、当該架橋性成分(C)を前記ジエン系ゴム(A)および前記充填剤(B)と混練してなる、請求項1〜7のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記微粒子(D)が、前記架橋性成分(C)中において、前記架橋性成分(C)と相溶しないオリゴマーまたはポリマー(d1)を予め三次元架橋させた微粒子である、請求項1〜9のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記ジエン系ゴム(A)が、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、スチレン−イソプレンゴム(SIR)、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム(SIBR)およびこれらの各ゴムの誘導体からなる群から選択される少なくとも1種のゴムを30質量%以上含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記フィブリル化繊維(E)が、天然繊維、合成繊維、植物由来繊維、動物由来繊維、鉱物由来繊維からなる群から選択される少なくとも1種であり、且つ平均繊維長が0.1〜1000μm、平均繊維径が1〜1000nmである、請求項1〜11のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記微粒子(D)の平均粒子径が1〜50μmである、請求項1〜12のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記ジエン系ゴム(A)の平均ガラス転移温度が−50℃以下である、請求項1〜13のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 請求項1〜14のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物からなるタイヤトレッド部を備えるスタッドレスタイヤ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014106356A JP6308021B2 (ja) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ |
CN201580026379.6A CN106459507B (zh) | 2014-05-22 | 2015-05-22 | 轮胎用橡胶组合物及无钉轮胎 |
PCT/JP2015/064781 WO2015178485A1 (ja) | 2014-05-22 | 2015-05-22 | タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ |
DE112015002409.3T DE112015002409B4 (de) | 2014-05-22 | 2015-05-22 | Kautschukzusammensetzung für Reifen, vulkanisiertes Produkt und Verwendung des vulkanisierten Produkts in einem spikelosen Reifen |
US15/313,071 US10570274B2 (en) | 2014-05-22 | 2015-05-22 | Rubber composition for tire and studless tire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014106356A JP6308021B2 (ja) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015221855A JP2015221855A (ja) | 2015-12-10 |
JP6308021B2 true JP6308021B2 (ja) | 2018-04-11 |
Family
ID=54785058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014106356A Active JP6308021B2 (ja) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6308021B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6804961B2 (ja) * | 2016-12-13 | 2020-12-23 | Toyo Tire株式会社 | ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
JP6176343B1 (ja) * | 2016-02-12 | 2017-08-09 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ用ゴム組成物 |
JP2018070852A (ja) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | 株式会社服部商店 | 樹脂組成物 |
JP2021014509A (ja) * | 2019-07-11 | 2021-02-12 | 国立大学法人信州大学 | 繊維材料及び繊維材料の製造方法 |
WO2021075571A1 (ja) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | 横浜ゴム株式会社 | 粒子分散体、ゴム組成物、及び、空気入りタイヤ |
WO2022177014A1 (ja) * | 2021-02-22 | 2022-08-25 | 旭化成株式会社 | セルロースナノファイバーを含む組成物 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR9007563A (pt) * | 1989-07-27 | 1992-06-23 | Hyperion Catalysis Int | Composites e processos para sua preparacao |
JP3379208B2 (ja) * | 1994-04-08 | 2003-02-24 | 宇部興産株式会社 | 繊維強化弾性体及びその製造方法 |
JP2013022812A (ja) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 補強性充填剤及びゴム組成物の製造方法 |
JP5933302B2 (ja) * | 2012-03-16 | 2016-06-08 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ用ゴム組成物、その製造方法及び空気入りタイヤ |
JP6000598B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2016-09-28 | 東洋ゴム工業株式会社 | ゴム/セルロースマスターバッチ及びゴム組成物 |
JP5687671B2 (ja) * | 2012-09-03 | 2015-03-18 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
-
2014
- 2014-05-22 JP JP2014106356A patent/JP6308021B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015221855A (ja) | 2015-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5229431B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物 | |
US10570274B2 (en) | Rubber composition for tire and studless tire | |
JP6308021B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ | |
JP6308019B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ | |
JP5949026B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ | |
JP6036080B2 (ja) | スタッドレスタイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ | |
WO2015046154A1 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ | |
JP6036056B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ | |
JP6172187B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ | |
JP5949716B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ | |
JP5967252B1 (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ | |
JP6036052B2 (ja) | スタッドレスタイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ | |
JP6036076B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ | |
JP6036079B2 (ja) | スタッドレスタイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ | |
JP6531826B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ | |
JP6705159B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物、タイヤ用ゴム組成物の製造方法および空気入りタイヤ | |
JP7259641B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
WO2017034033A1 (ja) | タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ | |
JP6613672B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ | |
JP6672640B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160805 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171031 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6308021 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |