JP6367991B2 - ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents
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Description
C5系樹脂、C5〜C9系樹脂、C9系樹脂、テルペン系樹脂、テルペン−芳香族化合物系樹脂、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、及びアルキルフェノール系樹脂より選ばれる熱可塑性樹脂(B)の配合は、ゴム組成物全体のガラス転移点(Tg)を高め、0℃での損失正接(tanδ)を向上させ、タイヤの湿潤路面での性能を向上させることができる。熱可塑性樹脂(B)は、ゴム成分として天然ゴムを70質量%以上含むゴム組成物において、特にその配合効果が得られやすい。また、ゴム成分自体も、天然ゴムを70質量%以上含有することで高い柔軟性を有し、乾燥路面や、マンホール等の滑りやすい湿潤路面においても高い制動性能を示す。
更に、熱可塑性樹脂(B)が充分に分散したゴム成分中に、シリカが分散することで、ゴムのより柔軟な変形が可能となり、その結果、摩擦係数の低い路面への追従性が向上する。これにより、滑りやすい湿潤路面での制動性能をより高めることが可能である。
なお、本願において、「C5系樹脂」とは、C5系合成石油樹脂を指し、C5留分を重合して得られる固体重合体を指す。「C5〜C9系樹脂」は、C5〜C9系合成石油樹脂を指し、C5〜C11留分を重合して得られる固体重合体を指す。「C9系樹脂」は、C9系合成石油樹脂を指し、C9留分を重合して得られる固体重合体を指す。
ここで、「C5〜C9系樹脂」としての固体重合体の重合に用いられるC5〜C11留分には、C5留分及びC9留分以外の留分が含まれるものとする。
ゴム成分中にスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを一定量配合することで、ガラス転移点(Tg)を高め、乾燥路面での制動性能と、操縦安定性を向上させることが出来る。
上記のいずれかのゴム組成物をタイヤのトレッドゴムに用いることにより、該タイヤは、湿潤路面での制動性能のみならず、乾燥路面、マンホール等の滑りやすい湿潤路面での制動性能にも優れたタイヤとなる。
本発明のゴム組成物は、天然ゴムを70質量%以上含むゴム成分(A)を配合してなり、ゴム成分100質量部に対して、C5系樹脂、C5〜C9系樹脂、C9系樹脂、テルペン系樹脂、テルペン−芳香族化合物系樹脂、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、及びアルキルフェノール系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂(B)を5〜50質量部、並びにシリカを含む充填剤(C)を20〜120質量部配合してなり、前記充填剤(C)中のシリカ含有量が50〜100質量%である、ことを特徴とする。
本発明のゴム組成物に用いられるゴム成分(A)には、天然ゴム(NR)が70質量%以上、好適には80質量%以上含まれる。ゴム成分(A)中のNR含有量を70質量%以上とすることで、後述するC5系樹脂配合の効果が充分に発揮されやすい、という効果を奏する。
本発明のゴム組成物は、C5系樹脂、C5〜C9系樹脂、C9系樹脂、テルペン系樹脂、テルペン−芳香族化合物系樹脂、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、及びアルキルフェノール系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂(B)を、ゴム成分100質量部に対して5〜50質量部配合してなる。規定量の熱可塑性樹脂(B)を配合することで、本発明のゴム組成物は、ガラス転移点(Tg)が高くなり、0℃での損失正接(tanδ)が向上するため、主にタイヤの湿潤路面での性能を向上させることができる。本発明のゴム組成物におけるゴム成分(A)は、上記の通り、NRを70質量%以上含有するものであるが、上記の熱可塑性樹脂(B)は、NRとの相溶性が高いため、上記の効果が特に得られやすい。
なお、熱可塑性樹脂(B)としてC5系樹脂を用いれば、更に氷雪路面上での制動性能を向上させることもできる。
なお、熱可塑性樹脂(B)としてC5〜C9系樹脂を用いれば、更にハンドリング特性を向上させることもできる。
ここで、「C5〜C9系樹脂」としての固体重合体の重合に用いられるC5〜C11留分には、C5留分及びC9留分以外の留分が含まれるものとする。
なお、熱可塑性樹脂(B)としてC9系樹脂を用いれば、更にハンドリング性能を向上させることもできる。
なお、熱可塑性樹脂(B)としてテルペン−芳香族化合物系樹脂、特にテルペン−フェノール樹脂を用いれば、更にハンドリング性能を向上させることもできる。
なお、熱可塑性樹脂(B)としてロジン系樹脂を用いれば、更にハンドリング性能を向上させることもできる。
なお、熱可塑性樹脂(B)としてジシクロペンタジエン樹脂を用いれば、更に氷雪路面上での制動性能を向上させることもできる。
なお、熱可塑性樹脂(B)としてアルキルフェノール系樹脂を用いれば、更にハンドリング性能を向上させることもできる。
本発明のゴム組成物には、充填剤(C)が、ゴム成分(A)100質量部に対して20〜120質量部、好ましくは50〜100質量部配合される。また、充填剤(C)中には、シリカが50〜100質量%、好ましくは80〜100質量%、更に好ましくは90〜100質量%含まれる。すなわち、本発明のゴム組成物には、ゴム成分(A)100質量部に対して、シリカが10〜120質量部、好ましくは45〜100質量部含まれる。充填剤(C)の配合量をゴム成分(A)100質量部に対して20〜120質量部とすることで、一方でゴム成分(A)の柔軟性等の特性を損ねることなく、その補強効果を奏することができる。更に、充填剤(C)中のシリカの配合量を50〜100質量%とすることで、特に、転がり抵抗の低減、湿潤路面での制動性能の向上といった効果を奏しつつ、かつ、ゴム成分の柔軟性を損ねにくい、という利点がある。
本発明のゴム組成物においては、配合するシリカの補強性及び低発熱性を更に向上させる目的で、シランカップリング剤を配合してもよい。
シランカップリング剤としては、例えばビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピル−N、N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N、N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N、N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィドなどが挙げられるが、これらの中で補強性改善効果などの点から、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドおよび3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィドが好適である。
これらのシランカップリング剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明のゴム組成物は、更に、軟化剤(D)を配合して得ることができる。ここで、軟化剤(D)としては、アロマオイル、パラフィンオイル、ナフテンオイル等の石油系軟化剤や、パーム油、ひまし油、綿実油、大豆油等の植物系軟化剤が挙げられる。軟化剤(D)を配合する場合には、軟化剤(D)としては、取り扱い容易性の観点から、上述した中でも、25℃等の常温で液体であるもの、例えば、アロマオイル、パラフィンオイル、ナフテンオイル等の石油系軟化剤を配合することが好ましく、また、植物系軟化剤を配合しないことが好ましい。そして、軟化剤(D)を配合する場合には、当該ゴム組成物は、軟化剤(D)を、ゴム成分(A)100質量部に対して、10質量部以下で配合してなるのが好ましく、5質量部以下で配合してなるのがより好ましい。軟化剤(D)の配合量がゴム成分(A)100質量部に対して10質量部以下であることにより、マンホール等の、アスファルトと比して滑りやすい湿潤路面における制動性能の向上効果を高めることができる。ただし、湿潤路面における制動性能の観点から、本発明のゴム組成物には、軟化剤(D)を配合しないことが特に好ましい。
排気量2000ccの乗用車に供試タイヤ4本を装着し、該乗用車をテストコースの鉄板湿潤路面評価路で走行させ、時速40km/hrの時点でブレーキを踏んでタイヤをロックさせ、停止するまでの距離を測定した。結果は、距離の逆数について、対照例の数値を100として指数表示した。指数値が大きい程、鉄板湿潤路面での性能に優れることを示す。
なお、表1及び2では比較例1を対照例とし、表3では比較例14を対照例とし、表4では比較例19を対照例とし、表5では比較例20を対照例とし、表6では比較例25を対照例とした。
排気量2000ccの乗用車に供試タイヤ4本を装着し、該乗用車をテストコースのアスファルト評価路で走行させ、時速80km/hrの時点でブレーキを踏んでタイヤをロックさせ、停止するまでの距離を測定した。結果は、距離の逆数について、対照例の数値を100として指数表示した。指数値が大きい程、乾燥路面での性能に優れることを示す。
なお、表1及び2では比較例1を対照例とし、表3では比較例14を対照例とし、表4では比較例19を対照例とし、表5では比較例20を対照例とし、表6では比較例25を対照例とした。
※2・・・ブタジエンゴム BR01
※3・・・スチレン−ブタジエン共重合体ゴム #1500
※4・・・C5系樹脂、エクソンモービルケミカル社製、商品名「ECR1102」
※5・・・C5〜C9系樹脂、エクソンモービルケミカル社製、商品名「ECR213」
※6・・・C9系樹脂、新日本石油化学社製、商品名「ネオポリマー140」
※7・・・テルペン−フェノール樹脂、ヤスハラケミカル社製、商品名「YSポリスターT100」
※8・・・ロジン系樹脂、大社松精油社製、商品名「ハイロジンS」
※9・・・アルキルフェノール系樹脂、SI GROUP社製、商品名「R7510PJ」
※10・・・ジシクロペンタジエン樹脂、日本ゼオン社製、商品名「クイントン1105」
※11・・・カーボンブラック ISAF
※12・・・シリカA、東ソー・シリカ(株)社製、商品名「ニプシルAQ」、BET比表面積:205m2/g
※13・・・シリカB、エボニック社製、商品名「ウルトラジルVN3」、BET比表面積:175m2/g
※14・・・シリカC、東ソー・シリカ社製、商品名「ニプシル」特注品、CTAB:191m2/g
※15・・・シリカD、東ソー・シリカ社製、商品名「ニプシル」特注品、CTAB:94m2/g
※16・・・老化防止剤、6PPD
※17・・・加硫促進剤、DPG
Claims (3)
- 天然ゴムを70質量%以上含むゴム成分(A)を配合してなり、ゴム成分100質量部に対して、C5系樹脂、C5〜C9系樹脂、C9系樹脂、テルペン系樹脂、テルペン−芳香族化合物系樹脂、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、及びアルキルフェノール系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂(B)を5〜50質量部、並びにシリカ及びカーボンブラックを含む充填剤(C)を20〜120質量部配合してなり、
前記充填剤(C)中のシリカの含有量が90質量%以上100質量%未満であり、更にナフテンオイルを配合してなり、前記ナフテンオイルの配合量が10質量部以下である、ことを特徴とするゴム組成物。 - 前記ゴム成分(A)中にスチレン−ブタジエン共重合体ゴムが10〜30質量%含まれる、請求項1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ゴムに用いたことを特徴とするタイヤ。
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