JP7192329B2 - トレッドゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
AEf≧16.0% (1)
AEo/AEf×100≧95% (2)
例えば、シリカ配合において加工性の担保のため、オイルを多く配合した場合、初期のウェットグリップは良好であるものの、ウェットグリップ性能が経時的に低下する。これは、オイルが経時的に他部材に徐々に移行し、熱老化後のトレッド内のアセトン抽出量(オイル等の可塑剤量)が低下する結果、硬度が上昇し、ウェットグリップ性能が低下したものと先ず考えた。そして、AEf(熱劣化前(初期)のアセトン抽出量)を式(1)を満たすように調整すると共に、AEf及びAEo(熱老化後のアセトン抽出量)を式(2)を満たすように調整することにより、加工性を確保しつつ、熱老化によるアセトン抽出量の低下が抑制されるので、ウェットグリップ性能の経時的な低下が抑制されると考えられる。従って、式(1)、(2)を満たすゴム組成物は、良好な加工性を確保しつつ、熱老化後でも良好なウェットグリップ性能が維持できるものと推察される。
AEf≧16.0% (1)
AEfの下限は、19.0%以上が好ましく、22.0%以上がより好ましい。AEfの上限は特に限定されないが、50.0%以下が好ましく、40.0%以下がより好ましく、30.0%以下が更に好ましい。
AEo/AEf×100≧95% (2)
下限は、96%以上が好ましく、97%以上がより好ましい。上限は特に限定されず、値が大きいほど良好であり、100%が最も望ましい。
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、BRのシス含量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
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。
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、本明細書において、Mw、Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(東ソー(株)製GPC-8000シリーズ、検出器:示差屈折計、カラム:東ソー(株)製のTSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M)による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めることができる。
なお、本発明において、レジンの軟化点は、JIS K 6220-1:2001に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。
なお、Tgは、JIS-K7121:1987に従い、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製の示差走査熱量計(Q200)を用いて、昇温速度10℃/分の条件で測定した値である。
なお、溶融粘度は、ブルックフィールド型粘度計(BROOKFIELD ENGINEERING LABS.INC.製)を用いて、38℃で測定した値である。
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。
SBR:日本ゼオン(株)製のNipol1502(E-SBR、スチレン含有量24質量%、ビニル含有量16質量%、非変性SBR)
BR:宇部興産(株)製のBR150B(シス含量98質量%)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN110(N2SA:145m2/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:エボニックデグッサ社製のSi69(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
オイル:出光興産社製のダイアナプロセスオイルNH-60
レジン1:アリゾナケミカル社製のSYLVARES SA85(αメチルスチレン系樹脂(α-メチルスチレンとスチレンとの共重合体)、軟化点85℃、Tg43℃)
レジン2:アリゾナケミカル社製のSylvatraxx4150(β-ピネン樹脂、β-ピネン含有量98質量%以上、Mw2350、Mn830)
レジン3: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℃)
液状ポリマー1:サートマー社製のRICON100(液状SBR、スチレン含有量25質量%、Mw4500)
液状ポリマー2:(株)クラレ製のFBR-746(ファルネセン-ブタジエン共重合体、Mw100000、質量基準の共重合比ファルネセン/ブタジエン=60/40、溶融粘度603Pa・s、Tg-78℃)
ワックス:日本精鑞社製のOzoace0355
老化防止剤:住友化学社製のアンチゲン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)
ステアリン酸:日油社製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:東邦亜鉛社製の銀嶺R
硫黄:細井化学工業社製のHK-200-5(5%オイル含有粉末硫黄)
加硫促進剤:大内新興化学工業社製のノクセラーCZ(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
表1及び2に示す配合処方に従い、(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℃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、150℃の条件下で30分間プレス加硫して試験用タイヤ(サイズ:215/45R17)を得た。
新品(熱老化前)の試験用タイヤについて、JIS K6257:2010に準じ、80℃、168時間の環境下に放置し、熱老化後の試験用タイヤを得た。
熱老化前の試験用タイヤのトレッドからゴム組成物(加硫後のゴム組成物)のみを切り出し、JIS K6229:2015に準拠したアセトン抽出量の測定方法に従って、該ゴム組成物(熱老化前)中に含まれるアセトンにより抽出される物質の量(抽出量:質量%)を測定した(A法)。
熱老化後の試験用タイヤのトレッドからゴム組成物(加硫後のゴム組成物)のみを切り出し、JIS K6229:2015に準拠したアセトン抽出量の測定方法に従って、該ゴム組成物(熱老化後)中に含まれるアセトンにより抽出される物質の量(抽出量:質量%)を測定した(A法)。
熱老化前及び熱老化後の試験用タイヤを車両(国産FF2000cc)の全輪に装着して、湿潤アスファルト路面にて初速度100km/hからの制動距離を求め、熱老化前の基準比較例を100とした時の指数で表示した。指数が大きいほど、ウェットグリップ性能に優れることを示す。
JIS K 6300-1「未加硫ゴム-物理特性-第1部:ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に準じて、ムーニー粘度試験機を用いて、1分間の予熱によって熱せられた130℃の温度条件にて、小ローターを回転させ、4分間経過した時点での未加硫ゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4/130℃)を測定し、各々、基準比較例のムーニー粘度で割って100をかけ、規格化した値で指数表示した。指数が大きいほど粘度が低く、加工性に優れることを示す。
Claims (4)
- スチレンブタジエンゴムと、ブタジエンゴムと、レジン及び/又は液状ポリマーと、カーボンブラックとを含み、
前記レジンは、テルペン系樹脂、スチレン系樹脂、ロジン系樹脂、クマロンインデン樹脂、p-t-ブチルフェノールアセチレン樹脂、アクリル系樹脂、C5樹脂、及びC9樹脂からなる群より選択される少なくとも1種であり、
前記液状ポリマーは、液状ジエン系重合体、及び液状ファルネセン系重合体からなる群より選択される少なくとも1種であり、
レジン及び液状ポリマーの合計含有量は、ゴム成分100質量部に対して、30~100質量部であり、
カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、7~40質量部であり、
熱老化前のアセトン抽出量AEf及び熱老化後のアセトン抽出量AEoが、下記式(1)及び(2)を満たすトレッド用ゴム組成物。
AEf≧16.0% (1)
AEo/AEf×100≧95% (2) - シリカを含む請求項1記載のトレッド用ゴム組成物。
- 熱老化前のアセトン抽出量AEfが22.0%以上である請求項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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