JP6893379B2 - トレッド部用ゴム配合物 - Google Patents
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Description
本発明は、ワックスを含むトレッド部用のゴム配合物に関し、その組成は、この理由で、他の特徴の悪化をもたらすことなく、ウェットグリップに関して向上を与えるようなものである。
空気入りタイヤの分野での研究の一部は、ウェットグリップに関して向上した性能を有するトレッドを得ることである。
この分野の研究はさまざまな解決策を生み出したが、その多くは、ウェットグリップの点で向上に有利にもかかわらず、他の特性の悪化につながる限りでは、それほど都合がよくない。
例えば、配合物において、シリカの量の増加または低分子量樹脂の使用は、たとえそれらがウェットグリップを向上したとしても、転がり抵抗性および耐摩耗性のそれぞれの悪化につながることが公知である。
したがって、ウェットグリップの向上を保証することができ、この向上が同時に他の特性の悪化につながることのない解決策が必要であると感じられた。
本発明の発明者らは、驚くべきことに、配合物における特定のワックスの使用により、前述のニーズを満たすことが可能となることを発見した。
本発明の目的は、空気入りタイヤ用のトレッド部を調製するためのゴム配合物であって、前記ゴム配合物は、少なくとも架橋性不飽和鎖ポリマーベース、充填剤および加硫系を含み；前記ゴム配合物は、少なくとも５０重量％のノナコサンジオールからなるワックスを含むことを特徴とする。
ここおよび以下では、ワックスとは、周囲温度で展性があり、溶融時に比較的低い粘度を有し、水に不溶で疎水性である物質を意味する。
ここおよび以下では、用語「架橋性不飽和鎖ポリマーベース」は、硫黄系または過酸化物系による架橋（加硫）後のエラストマーによって典型的に想定される化学物理的および機械的特性のすべてを想定し得る任意の天然または合成の非架橋ポリマーを意味する。
ここおよび以下では、加硫系とは、配合物の調製中に最終混合段階で添加され、配合物がいったん加硫温度にさらされるとポリマーベースの加硫を促進する目的を有する、少なくとも硫黄および促進化合物を含む成分の複合体を意味する。
好ましくは、前記ノナコサンジオールは、２つのヒドロキシル基の間に配置されたＣ２〜Ｃ６鎖を含む。
好ましくは、前記ノナコサンジオールは、ノナコサン−４，１０−ジオール、ノナコサン−５，１０−ジオール、ノナコサン−１０，１３−ジオールおよびノナコサン−１２，１５−ジオールを含む群から構成されている。
好ましくは、前記ワックスは、ハスの葉由来である。好ましくは、前記ワックスは、配合物中に０．３〜３０ｐｈｒ、より好ましくは１〜５ｐｈｒの量で存在する。
本発明の別の目的は、本発明に係る配合物を用いて作成されたトレッド部およびそのようなトレッド部を含む空気入りタイヤである。
本発明のさらに別の目的は、空気入りタイヤトレッドの一部の調製のためのゴム配合物中の少なくとも５０重量％のノナコサンジオールからなるワックスの使用である。
以下は、純粋に例示として与えられる非限定的な実施形態の例である。
４つのゴム配合物を製造した。そのうち最初の３つ（配合物Ａ〜Ｃ）は、比較例を構成し、最後のゴム配合物（配合物Ｄ）は、本発明に従って製造した。
特に、最初の比較配合物（配合物Ａ）は、ワックスと低分子量樹脂の両方の標準的なトレッド配合物である；２つ目の比較配合物（配合物Ｂ）は、低分子量樹脂の使用において配合物Ａとは異なる；３つ目の比較配合物（配合物Ｃ）は、ワックスの使用において配合物Ａと異なり、それでも疎水性特性を有するが、本発明に従って使用されるものとは異なる組成を有する。
本発明に係る配合物（配合物Ｄ）は、本発明に係るワックスの使用において、配合物Ａとは異なる。
例の配合物は、以下の手順に従って調製した。
・配合物の調製
（第１生産混合ステップ−マスターバッチ）
混合開始前に、接線方向ローターと２３０〜２７０リットルの内部容積とを備えたミキサーに、架橋性不飽和鎖ポリマーベース、シリカ、シラン結合剤およびカーボンブラックを装填して、６６〜７２％の充填率とした。
（第１生産混合ステップ−マスターバッチ）
混合開始前に、接線方向ローターと２３０〜２７０リットルの内部容積とを備えたミキサーに、架橋性不飽和鎖ポリマーベース、シリカ、シラン結合剤およびカーボンブラックを装填して、６６〜７２％の充填率とした。
ミキサーを４０〜６０ｒｐｍの速度で動作させ、そして１４５〜１６５℃の温度に達したところで形成された混合物を排出した。
（第２非生産混合ステップ）
前のステップからの混合物を、４０〜６０ｒｐｍの速度で動作するミキサーで再加工し、その後１３０〜１５０℃の温度に達したところで取り出した。
前のステップからの混合物を、４０〜６０ｒｐｍの速度で動作するミキサーで再加工し、その後１３０〜１５０℃の温度に達したところで取り出した。
（生産混合ステップ）
加硫系、酸化亜鉛、ステアリン酸および必要に応じて低分子量樹脂またはワックスを前のステップから得られた混合物に添加し、６３〜６７％の充填率とした。
加硫系、酸化亜鉛、ステアリン酸および必要に応じて低分子量樹脂またはワックスを前のステップから得られた混合物に添加し、６３〜６７％の充填率とした。
ミキサーを２０〜４０ｒｐｍの速度で動作させ、そして１００〜１１０℃の温度に達したところで形成された混合物を排出した。
ここおよび以下では、「非生産混合ステップ」は、架橋性不飽和鎖ポリマーベースを加え、加硫系以外の配合物の成分を混合する混合ステップを意味する；一方、「生産混合ステップ」は、調製中の配合物に加硫系を加えて混合する混合ステップを意味する。
表Ｉは、配合物Ａ〜Ｄの組成をｐｈｒで示す。
Ｓ−ＳＢＲは、溶液中での重合プロセスによって得られたポリマーベースであり、それぞれ８００〜１５００×１０３と５００〜９００×１０３の平均分子量を有し、１０〜４５％のスチレン含有量と２０〜７０％のビニル含有量を有する。
ＢＲは、ポリブタジエンから構成されるポリマーベースである。
シリカは、約１７０ｍ２／ｇの表面積を有するシリカで、ＥＶＯＮＩＫ社からＵｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３の名称で市販されている。
カーボンブラックは、Ｎ１３４である。
シラン結合剤は、ＥＶＯＮＩＫ社からＳＩ７５の名称で市販されている。
ＴＢＢＳは、加硫促進剤として使用される、化合物Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドの頭字語である。
ＤＰＧは、加硫促進剤として使用される、化合物ジフェニルグアニジンの頭字語である。
低分子量樹脂は、石油炭化水素樹脂（ＣＡＳ６４７４２−１６−１）タイプである。
ワックス＊は、本発明により要求される要件を満たさないパラフィンワックスである。特に、配合物Ｃで使用されるパラフィンワックスは、パラフィンワックスＳｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ（融点５８〜６２℃）である。
ワックス＊＊は、本発明に係るワックスである。特に、配合物Ｄで使用されるワックスは、ハスの葉由来であり、Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｏｕｒｃｉｎｇ、ＬＬＣ社からＬｏｔｕｓ Ｆｌｏｒａｌ Ｗａｘ（ＩＮＣＩ：Ｎｅｌｕｍｂｏ Ｎｕｃｉｆｅｒａ Ｆｌｏｒａｌ Ｗａｘ）の名称で市販されている。
表Ｉに挙げた配合物を加硫し、ウェットグリップ性測定、転がり抵抗性測定および耐摩耗性測定にかけた。
ウェットグリップは、速度５００ｍｍ／ｓおよび温度５℃で、ウェット条件下で線形摩擦計を使用して配合物の摩擦係数を比較することで測定した。結果は、それぞれの摩擦係数を比較することによって得た。指数が大きいほど、摩擦係数が高く、したがってウェットグリップが大きい。
転がり抵抗は、配合物の動的特性に由来する。転がり抵抗パラメーターは、６０℃でのｔａｎδ値と相関がある：６０℃でのｔａｎδ値が低いほど、結果として生じる転がり抵抗性が良好である。動的特性は、ＡＳＴＭ Ｄ５９９２規格に従って測定した。
耐摩耗性は、ＤＩＮ ５３５１６規格に従って測定した。
本発明の利点をより迅速に理解するために、表ＩＩは、比較配合物Ａの値に対して指数化した上記測定値を示している。
表ＩＩに示す値が高いほど、相対的な特性が良好である。
表ＩＩに示す値から、本発明に係るワックスの使用により、ウェットグリップについてトレッド部に向上をもたらすことが可能になり、この理由で、転がり抵抗性または耐摩耗性などの他の特性の悪化につながることがないことが明らかである。
実際、配合物Ｂについての値は、低分子量樹脂を使用すると、ウェットグリップの向上が保証されるが、転がり抵抗性と耐摩耗性の両方の悪化につながることを示している。
さらに、配合物ＣとＤの比較から、本発明によって要求される要件を満たさない炭化水素ワックスは、それが疎水性であるにもかかわらず、ウェットグリップに関してその利点を付与できないが、配合物Ｄの値が示すように、本発明に係るワックスではウェットグリップに関してその利点を付与している。この比較は、ワックスの一般的な特性ではなく、少なくとも５０重量％のノナコサンジオールの存在が、ウェットグリップに関して前述の利点を与えることを実証するのに役立つ。
Claims (12)
- 空気入りタイヤのトレッド部の調製のためのゴム配合物であって、前記ゴム配合物は、
少なくとも架橋性不飽和鎖ポリマーベース、充填剤および加硫系を含み；
前記ゴム配合物は、少なくとも５０重量％のノナコサンジオールからなるワックスを含むことを特徴とする、ゴム配合物。 - 前記ノナコサンジオールが、２つのヒドロキシル基の間に配置されたＣ２〜Ｃ６鎖を含む、請求項１に記載のゴム配合物。
- 前記ノナコサンジオールが、ノナコサン−４，１０−ジオール、ノナコサン−５，１０−ジオール、ノナコサン−１０，１３−ジオールおよびノナコサン−１２，１５−ジオールを含む群から構成されている、請求項２に記載のゴム配合物。
- 前記ワックスが、ハスの葉由来である、請求項２に記載のゴム配合物。
- 前記ゴム配合物が、前記ワックスを０．３〜３０ｐｈｒの量で含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のゴム配合物。
- 前記ゴム配合物が、前記ワックスを１〜５ｐｈｒの量で含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のゴム配合物。
- 請求項１〜６のいずれか一項に記載のゴム配合物を有するトレッド部。
- 請求項７のトレッド部を含む、空気入りタイヤ。
- 空気入りタイヤトレッドの一部の調製のためのゴム配合物中の少なくとも５０重量％のノナコサンジオールからなるワックスの使用。
- 前記ノナコサンジオールが、２つのヒドロキシル基の間に配置されたＣ２〜Ｃ６鎖を含む、請求項９に記載の使用。
- 前記ノナコサンジオールが、ノナコサン−４，１０−ジオール、ノナコサン−５，１０−ジオール、ノナコサン−１０，１３−ジオールおよびノナコサン−１２，１５−ジオールを含む群から構成されている、請求項１０に記載の使用。
- 前記ワックスが、ハスの葉由来である、請求項１１に記載の使用。
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