JP6939926B2 - トレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
アセトン抽出で得られる抽出成分及び該抽出成分にオゾン分解を施して得られるオゾン分解成分は、分子量50以上2500未満の範囲のそれぞれのピーク面積H1a及びH1bが下記式(1)、分子量2500以上30000以下の範囲のそれぞれのピーク面積H2a及びH2bが下記式(2)を満たすトレッド用ゴム組成物に関する。
1.05≦H1b/H1a≦1.75 (1)
0.20≦H2b/H2a≦0.75 (2)
前記ゴム組成物は、液状ポリマー及びレジンを含むことが好ましい。
これにより、優れたドライグリップ性能を得ることができる。
1.05≦H1b/H1a≦1.75 (1)
H1b/H1aの下限は1.10以上が好ましく、1.20以上がより好ましく、1.30以上が更に好ましい。上限は1.45以下が好ましい。上記範囲内の場合、オゾン分解によるピーク面積の増加が少なく、良好なドライグリップ性能、加工性が得られる傾向がある。
0.20≦H2b/H2a≦0.75 (2)
H2b/H2aの下限は0.30以上が好ましく、0.40以上がより好ましく、0.50以上が更に好ましい。上限は0.65以下が好ましく、0.55以下がより好ましい。上記範囲内の場合、オゾン分解によるピーク面積の減少が少なく、良好なドライグリップ性能、加工性が得られる傾向がある。
SBRは、ドライグリップ性能、加工性の観点から、スチレン含有量が好ましくは10.0質量%以上、より好ましくは15.0質量%以上、更に好ましくは20.0質量%以上である。上限は特に限定されないが、好ましくは50.0質量%以下、より好ましくは40.0質量%以下である。
なお、SBRのスチレン含有量は、1H−NMR測定により算出される。
なお、上記化合物(変性剤)による変性は公知の方法で実施可能である。
なお、カーボンブラックのN2SAは、JIS K6217、7項のA法によって求められる。
なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。
液状ジエン系重合体は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が、1.0×103〜2.0×105であることが好ましく、3.0×103〜1.5×104であることがより好ましい。
なお、本明細書において、液状ジエン系重合体のMwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算値である。
なお、酸価は、後述する実施例に準拠して測定できる。なお、酸価が過度に高い場合などには、公知のエステル化処理によって、ロジン類のカルボキシル基を低減し、酸価を上記範囲に調整することも可能である。
硫黄としては、ゴム工業において一般的に用いられる粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、可溶性硫黄などが挙げられる。市販品としては、鶴見化学工業(株)、軽井沢硫黄(株)、四国化成工業(株)、フレクシス社、日本乾溜工業(株)、細井化学工業(株)等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
加硫促進剤としては、例えば、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド(DM(2,2’−ジベンゾチアゾリルジスルフィド))、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のチアゾール系加硫促進剤;テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラベンジルチウラムジスルフィド(TBzTD)、テトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(TOT−N)等のチウラム系加硫促進剤;N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N’−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、スルフェンアミド系、チアゾール系加硫促進剤が好ましい。
ワックスとしては、特に限定されず、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス;植物系ワックス、動物系ワックス等の天然系ワックス;エチレン、プロピレン等の重合物等の合成ワックス等が挙げられる。市販品として、大内新興化学工業(株)、日本精蝋(株)、精工化学(株)等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、石油系ワックスが好ましく、パラフィンワックスがより好ましい。
老化防止剤としては特に限定されず、例えば、フェニル−α−ナフチルアミン等のナフチルアミン系老化防止剤;オクチル化ジフェニルアミン、4,4’−ビス(α,α’−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系老化防止剤;N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミン等のp−フェニレンジアミン系老化防止剤;2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリンの重合物等のキノリン系老化防止剤;2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、スチレン化フェノール等のモノフェノール系老化防止剤;テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等のビス、トリス、ポリフェノール系老化防止剤などが挙げられる。市販品としては、精工化学(株)、住友化学(株)、大内新興化学工業(株)、フレクシス社等の製品を使用できる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、p−フェニレンジアミン系老化防止剤(より好ましくは、N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)が好ましい。
ステアリン酸としては、従来公知のものを使用でき、例えば、日油(株)、NOF社、花王(株)、富士フイルム和光純薬(株)、千葉脂肪酸(株)等の製品を使用できる。
酸化亜鉛としては、従来公知のものを使用でき、例えば、三井金属鉱業(株)、東邦亜鉛(株)、ハクスイテック(株)、正同化学工業(株)、堺化学工業(株)等の製品を使用できる。
E−SBR:JSR(株)製のSBR1502(E−SBR、スチレン含有量23.5質量%)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイヤブラックN220(N2SA114m2/g)
シリカ:デグッサ社製のULTRASIL VN3(N2SA175m2/g)
シランカップリング剤:デグッサ社製のSi75
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛
ステアリン酸:日油(株)製のつばき
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
オイル:(株)ジャパンエナジー製のプロセスオイルNC300SN
液状ジエン系重合体1:サートマー社製のRICON100(液状SBR、スチレン含有量25質量%、Mw4500)
液状ジエン系重合体2:クラレ社製のL−SBR−820(液状SBR、スチレン含有量20質量%、Mw8500)
レジン1:ヤスハラケミカル社製のYSレジンTO125(芳香族変性テルペン樹脂、軟化点125℃)
レジン2:ヤスハラケミカル社製のYSレジンTO115(芳香族変性テルペン樹脂、軟化点115℃)
硫黄:鶴見化学(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
表1に示す配合処方にしたがい、(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を150℃排出の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを作製し、170℃の条件下で10分間プレス加硫して試験用タイヤ(サイズ:195/65R15)を得た。
上記試験用タイヤ(新品)のトレッドから切り出したゴム試験片(加硫後のトレッド用ゴム組成物)について、JIS K 6229:2015に準拠してアセトン抽出を実施した。得られた抽出成分について、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)(溶離液:テトラヒドロフラン、検出器:示差屈折計、カラム:昭和電工(株)製のShodex KF−804Lを二本連結)を用いて分子量の分布を測定した(標準ポリスチレン換算)。
更に、前記抽出成分に高分子学会予稿集第29巻第9号第2055頁に記載の方法によってオゾン分解を施して得られたオゾン分解成分についても、同様に分子量の分布を測定した。
得られた新品の抽出成分の測定結果を用いて、ΔM1の範囲のピーク面積H1a、ΔM2のピーク面積H2aを測定し、また、オゾン分解成分の測定結果を用いて、ΔM1の範囲のピーク面積H1b、ΔM2のピーク面積H2bを求めた。得られたH1a、H1b、H2a、H2bを用いて、H1b/H1a、H2b/H2aを算出した。
試験用タイヤを車両(国産FF2000cc)の全輪に装着し、ドライアスファルト路面のテストコースにて実車走行を行った。発進、加速、コーナリング時における操舵コントロールの安定性をテストドライバーがフィーリング評価した。フィーリング評価は、基準比較例を100とし、明らかに性能が向上したとテストドライバーが判断したものを110、これまでに全く見られなかった良好なレベルであるものを120とする評点付けで総合点として、指数表示をした。数値が大きいほど乾燥路面におけるグリップ性能が優れることを示す。
得られた未加硫ゴム組成物をロール練りし、その際のロールとの密着性を評価した。評価は、基準比較例を100とし、明らかに加工性が劣るものを95、加工できないものを90、逆に明らかに加工性が向上したものを105として、各配合を指数表示した(加工性指数)。指数が大きいほど、加工性(ロール密着性)に優れることを示す。
Claims (4)
- 少なくとも1種のスチレンブタジエン共重合体を含むゴム成分100質量部に対して、カーボンブラックを1〜100質量部、シリカを0〜150質量部含有するトレッド用ゴム組成物であって、
更に軟化剤及び/又はレジンを含有し、
ゴム成分100質量部に対するオイルの含有量が20質量部以下、前記軟化剤及び前記レジンの合計含有量が40質量部以下であり、
アセトン抽出で得られる抽出成分及び該抽出成分にオゾン分解を施して得られるオゾン分解成分は、分子量50以上2500未満の範囲のそれぞれのピーク面積H1a及びH1bが下記式(1)、分子量2500以上30000以下の範囲のそれぞれのピーク面積H2a及びH2bが下記式(2)を満たすトレッド用ゴム組成物(但し、1,6−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサンを含むトレッド用ゴム組成物を除く)。
1.05≦H1b/H1a≦1.75 (1)
0.20≦H2b/H2a≦0.75 (2)
〔但し、下記(イ)〜(ハ)のトレッド用ゴム組成物を除く。
(イ)ゴム成分100質量部に対し、ω−9脂肪酸アミドを0.1〜10質量部含有するトレッド用ゴム組成物。
(ロ)ジエン系ゴムを70〜97質量%及びスチレン系熱可塑性エラストマーを3〜30質量%含むトレッド用ゴム組成物。
(ハ)共役ジエン系重合体鎖(a1)と、変性剤(a2)との反応により得られる、3以上の前記共役ジエン系重合体鎖(a1)が前記変性剤(a2)を介して結合してなる構造体(a)を5質量%以上含み、
前記共役ジエン系重合体鎖(a1)が、一方の端にイソプレン単位を70質量%以上含有するイソプレンブロックを有し、他方の端に活性末端を有し、
前記共役ジエン系重合体鎖(a1)における前記イソプレンブロック以外の部分のスチレン単位含有量が、35〜45質量%である
共役ジエン系ゴムを含むトレッド用ゴム組成物。〕 - スチレンブタジエン共重合体が乳化重合スチレンブタジエン共重合体である請求項1記載のトレッド用ゴム組成物。
- 液状ポリマー及び前記レジンを含む請求項1又は2記載のトレッド用ゴム組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物で構成されたトレッドを有する空気入りタイヤ。
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