JP6688309B2 - ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ - Google Patents
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Description
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム成分と短繊維と界面活性剤とを含むゴム組成物であって、前記界面活性剤が脂肪酸多価アルコールエステル、非イオン系エステル型界面活性剤、アルカノールアミド型界面活性剤およびスルホン酸型界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む。
非イオン系エステル型界面活性剤としては、ポリオキシアルキレングリセリンモノラウレート、ポリオキシアルキレングリセリンモノオレート、ポリオキシアルキレングリセリンモノステアレート、ポリオキシアルキレングリセリンジラウレート、ポリオキシアルキレングリセリンジオレート、ポリオキシアルキレングリセリンジステアレート、ポリオキシアルキレングリセリントリラウレート、ポリオキシアルキレングリセリントリオレート、ポリオキシアルキレングリセリントリステアレート、ポリオキシアルキレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシアルキレンソルビタンモノオレート、ポリオキシアルキレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシアルキレンソルビタンジラウレート、ポリオキシアルキレンソルビタンジオレート、ポリオキシアルキレンソルビタンジステアレート、ポリオキシアルキレンソルビタントリラウレート、ポリオキシアルキレンソルビタントリオレート、ポリオキシアルキレンソルビタントリステアレート、ポリオキシアルキレンヒマシ油モノラウレート、ポリオキシアルキレンヒマシ油モノオレート、ポリオキシアルキレンヒマシ油モノステアレート、ポリオキシアルキレンヒマシ油ジラウレート、ポリオキシアルキレンヒマシ油ジオレート、ポリオキシアルキレンヒマシ油ジステアレート、ポリオキシアルキレンヒマシ油トリラウレート、ポリオキシアルキレンヒマシ油トリオレート、ポリオキシアルキレンヒマシ油トリステアレート、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油モノラウレート、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油モノオレート、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油モノステアレート、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油ジラウレート、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油ジオレート、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油ジステアレート、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油トリラウレート、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油トリオレート、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油トリステアレート等が挙げられる。
アルカノールアミド型界面活性剤としては、ラウリン酸ジエタノールアマイド、ヤシ脂肪酸ジエタノールアマイド、ミリスチン酸ジエタノールアマイド、パルミチン酸ジエタノールアマイド、ステアリン酸ジエタノールアマイド、オレイン酸ジエタノールアマイド、ポリオキシエチレンオクチルアマイド、ポリオキシエチレンラウリルアマイド、ポリオキシエチレンステアリルアマイド、ポリオキシエチレンオレイルアマイド等が挙げられる。
スルホン酸型界面活性剤としては、オクチルスルホン酸ナトリウム、デシルスルホン酸ナトリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム、テトラデシルスルホン酸リチウム、ヘキサデシルスルホン酸カリウム等のアルキルスルホン酸塩;オクチルベンゼンスルホン酸カリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキル基を有するアルキルベンゼンスルホン酸塩;1,2−ビス(ジブチルオキシカルボニル)−エタンスルホン酸ナトリウム、1,2−ビス(ジペンチルオキシカルボニル)−エタンスルホン酸カリウム、1,2−ビス(ジヘキシルオキシカルボニル)−エタンスルホン酸リチウム、1,2−ビス(ジヘプチルオキシカルボニル)−エタンスルホン酸ナトリウム、1,2−ビス(ジオクチルオキシカルボニル)−エタンスルホン酸ナトリウム、1,2−ビス(ジノニルオキシカルボニル)−エタンスルホン酸リチウム、1,2−ビス(ジデシルオキシカルボニル)−エタンスルホン酸ナトリウム、1,2−ビス(ジウンデシルオキシカルボニル)−エタンスルホン酸ナトリウム、1,2−ビス(ジドデシルオキシカルボニル)−エタンスルホン酸ナトリウム等のアルキル基を有する1,2−ビス(ジアルキルオキシカルボニル)−エタンスルホン酸塩等が挙げられる。
当該複合体における界面活性剤付着率は、0.3〜0.6質量%であることが好ましい。
Vs=(ρ0/ρ1−1)×100(%)・・・(I)
式(I)中、ρ1は加硫ゴム(発泡ゴム)の密度(g/cm3)を示し、ρ0は加硫ゴム(発泡ゴム)における固相部の密度(g/cm3)を示す。
なお、実施例および比較例における評価は、以下の内容に従って行った。
マイクロスコープ(VHX−500、(株)キーエンス製)を用い、倍率100倍のときの画面に存在する繊維の数を測定し、これを同一ゴム中で10箇所の異なる場所で測定し、繊維の数の標準偏差を求め、比較例1を100として指数表示した。指数が大きい程、分散性が良好なことを示す。
上述した式(I)により算出した。
JIS K 6301に準拠して、引張強度(MPa)を求めた。
下記式(II)に従って、得られた上記引張強度(Tb)の値から発泡率0%のときの引張強度(MPa)を算出した。
発泡率補正後引張強度=引張強度/{(100−発泡率)/100}・・・(II)
比較例1を100として指数表示した。指数が大きい程、引張強度が高いことを示す。
JIS K 6301に準拠して、破断伸び(%)を求め、比較例1を100として指数表示した。指数が大きい程、引張伸度が高いことを示す。
ろ紙を秤量しその質量を記録した。次いで、3〜5gの試料をろ紙に入れ、0.1mg単位までその質量を秤量した。試料の入ったろ紙をソックスレー抽出器に挿入し、アセトンを溶媒とし連続8時間以上抽出した。抽出後、ろ紙を取り出し、ドラフト中で風乾後70℃の乾燥機中で充分に乾燥した。下記式(III)により抽出量を算出し、当該複合体における界面活性剤付着率とした。
界面活性剤付着率(%)=100×(W0−W1)/(試料質量(g))・・・(III)
式(III)中、W0は抽出前の(ろ紙+試料)質量(g)を示し、W1は抽出後の(ろ紙+試料)質量(g)を示す。
下記の表1に示す組合せの界面活性剤を実施例として用いた。表中の数値は質量部である。
脂肪酸多価アルコールエステル:花王(株)製 レオドールSP−L10
非イオン系エステル型界面活性剤:花王(株)製 レオドールTW−L120
アルカノールアミド型界面活性剤:日油(株)製 ナイミーンO−205
スルホン酸型界面活性剤:日本乳化剤(株)製 ニューコール211−MB
下記の表2に示す実施例で用いた短繊維と上記表1に示す界面活性剤より複合体を調製した。かかる複合体の調製は、先ず表1に示す界面活性剤の各成分を混合した後、かかる界面活性剤を、下記の表2に示す共に繊維径10μmのポリエチレン(PE)繊維(繊維X)またはエチレン−ビニルアルコール(EVOH)繊維(繊維Y)の表面に、繊維100質量部に対して0.5質量部となる量で塗布し、得られた繊維を長さ5mmにカットした。なお、比較例1および比較例2では界面活性剤を用いずに夫々の短繊維のみ用いた。
当該複合体における界面活性剤付着率を、上記式(III)により求めたところ、実施例1〜14のいずれにおいても0.45質量%であった。
上記で示す短繊維のみおよび複合体を用い、下記の表3および4に示す配合処方に従い(質量部)、各種ゴム組成物を調製した。
得られた各ゴム組成物をトレッドに用い常法によって試験用の乗用車用ラジアルタイヤ(サイズ195/65R15)を製造し、氷上性能および耐摩耗性の試験を実施した。各試験方法は下記に示す通りである。
上記試験用のタイヤを用いた実車にて舗装路面を1万km走行後、残溝を測定し、トレッドが1mm摩耗するのに要する走行距離を相対比較し、比較例1のタイヤを100として指数表示した。指数が大きい程、耐摩耗性が良好なことを示す。評価結果を下記の表3および4に示す。
上記試験用のタイヤ(サイズ195/65R15)を国産1600CCクラスの乗用車に4本を装着し、氷温−1℃の氷上制動性能を確認した。比較例1のタイヤをコントロールとして、氷上性能=(コントロールタイヤの制動距離/その他の例の制動距離)×100とした。数値の大きい方が氷上性能が優れていることを示す。評価結果を下記の表3および4に示す。
※2:JSR(株)製「BR01」、シス−1,4−ポリブタジエン
※3:旭カーボン(株)製「カーボン N220」
※4:日本シリカ(株)製「Nipsil AQ」
※5:Degussa社製「Si69」
※6:大内新興化学工業社製「ノクセラーDM」、ジ−2−ベンゾチアジルジスルフィド
※7:三協化成(株)製「セルマイクAN」、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)
Claims (4)
- ジエン系ゴム成分と短繊維と界面活性剤とを含むゴム組成物であって、前記界面活性剤が脂肪酸多価アルコールエステル、非イオン系エステル型界面活性剤、アルカノールアミド型界面活性剤およびスルホン酸型界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、前記短繊維と前記界面活性剤とを予め配合して複合体とし、該複合体が配合されてなり、前記界面活性剤が脂肪酸多価アルコールエステル、非イオン系エステル型界面活性剤、アルカノールアミド型界面活性剤およびスルホン酸型界面活性剤を含み、前記界面活性剤100質量部あたり非イオン系エステル型界面活性剤が40〜70質量部であることを特徴とするゴム組成物。
- 発泡剤を配合した請求項1記載のゴム組成物。
- 請求項1記載のゴム組成物を用いたことを特徴とするタイヤ。
- スタッドレスタイヤである請求項3記載のタイヤ。
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