JP7218302B2 - ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
本発明は、より氷上性能が向上し、優れた氷上性能と優れた耐摩耗性を両立する加硫ゴムが得られるゴム組成物、及び、より氷上性能が向上し、優れた氷上性能と優れた耐摩耗性を両立する空気入りタイヤを提供することを目的とし、該目的を解決することを課題とする。
ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が5,000以上40,000未満、共役ジエン化合物部分の結合スチレン量が10%未満、かつ共役ジエン化合物部分のビニル結合量が20%以上である未変性の共役ジエン系重合体(B)1~40質量部と、
充填剤(C)と、
を含有し、
前記ゴム成分(A)に含まれる前記共役ジエン系重合体の少なくとも一種が変性共役ジエン系重合体であるゴム組成物である。
<3> 前記共役ジエン系重合体(B)の共役ジエン化合物部分のビニル結合量が45%以上、55%以下である<1>または<2>に記載のゴム組成物である。
<4> 前記共役ジエン系重合体(B)がポリブタジエンである<1>~<3>のいずれか1つに記載のゴム組成物である。
<5> 前記ゴム成分(A)に含まれる前記共役ジエン系重合体が、ポリブタジエンゴム及びスチレンブタジエンゴムを含む<1>~<4>のいずれか1つに記載のゴム組成物である。
<6> 発泡剤を有する<1>~<5>のいずれか1つに記載のゴム組成物である。
<7> 親水性短繊維を含む<1>~<6>のいずれか1つに記載のゴム組成物である。
本発明のゴム組成物は、天然ゴム45~75質量%、及び共役ジエン化合物部分の結合スチレン量が25%以下である共役ジエン系重合体25~55質量%を含むゴム成分(A)100質量部と、ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が5,000以上40,000未満、共役ジエン化合物部分の結合スチレン量が10%未満、かつ共役ジエン化合物部分のビニル結合量が20%以上である未変性の共役ジエン系重合体(B)1~40質量部と、充填剤(C)と、を含有し、前記ゴム成分(A)に含まれる前記共役ジエン系重合体の少なくとも一種が変性共役ジエン系重合体である。
共役ジエン化合物部分の結合スチレン量が25%以下である共役ジエン系重合体を、以下、「共役ジエン系重合体(a)」と称することがある。
本発明のゴム組成物は、ゴム成分(A)、共役ジエン系重合体(B)、及び充填剤(C)以外に、例えば、発泡剤、親水性短繊維等を含有していてもよい。
凍結路面でもタイヤがスリップしにくく、ブレーキが良く効き、また、グリップが効いた走行をするといったタイヤの氷上制動性能を有するためには、タイヤの接地面(特にトレッド部)が、柔軟であることが求められる。一方、柔軟なタイヤは摩耗し易い。タイヤの耐摩耗性を向上するために、タイヤの剛性を上げることで、タイヤの柔軟性が失われるため、耐摩耗性に優れたタイヤは、氷上性能が低下した。
これに対し、本発明のゴム組成物は上記構成であることで、本発明のゴム組成物から得られた加硫ゴム及び本発明のゴム組成物をトレッド部に用いた空気入りタイヤは、優れた氷上性能と優れた耐摩耗性のバランスが良好である上に、従来に比べより向上した氷上性能を有する。
ゴム成分(A)は、天然ゴム45~75質量%、及び共役ジエン化合物部分の結合スチレン量が25%以下である共役ジエン系重合体〔共役ジエン系重合体(a)〕25~55質量%を含み、共役ジエン系重合体(a)の少なくとも一種は変性共役ジエン系重合体である。変性共役ジエン系重合体は、充填剤(C)と相互作用を有すると考えられることから、ゴム成分(A)に含まれる天然ゴム相と共役ジエン系重合体(a)相のうち、充填剤(C)は、変性共役ジエン系重合体を含む共役ジエン系重合体(a)相に偏在し易くなると考えられる。
一方、共役ジエン系重合体(B)は、共役ジエン化合物部分のビニル結合量が20%以上であるために天然ゴム相に偏在し易いと考えられる。
一般に、ゴム組成物を柔軟化した場合、氷上性能は向上するものの、耐摩耗性が大きく低下する。共役ジエン系重合体(a)相に充填剤(C)を偏在させなかった場合、天然ゴム相の補強性が向上し耐摩耗性が向上するが、ゴム組成物全体の弾性率が大きく向上し、氷上性能が悪化する。
天然ゴム相に共役ジエン系重合体(B)を偏在させ、共役ジエン系重合体(a)相に充填剤(C)を偏在させることで、ゴム組成物全体としては柔軟性を確保しつつ、共役ジエン系重合体(a)相に充填剤(C)が偏在し補強されていることで補強性を確保し、氷上性能と耐摩耗性を両立すると考えられる。
また、共役ジエン系重合体(B)は未変性であるため、充填剤(C)は、共役ジエン系重合体(B)を含む天然ゴム相よりも、変性共役ジエン系重合体を含む共役ジエン系重合体(a)相に取り込まれ易いと考えられる。
以下、本発明のゴム組成物及び空気入りタイヤについて詳細に説明する。
本発明のゴム組成物は、天然ゴム45~75質量%、及び共役ジエン化合物部分の結合スチレン量が25%以下である共役ジエン系重合体〔共役ジエン系重合体(a)〕25~55質量%を含むゴム成分(A)を含有する。また、ゴム成分(A)に含まれる共役ジエン系重合体(a)の少なくとも一種が変性共役ジエン系重合体である。
また、ゴム成分(A)に含まれる天然ゴム及び共役ジエン系重合体(a)は、ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が200,000を超える高分子量化合物(高分子化合物)である。
また、ゴム成分(A)中の共役ジエン系重合体(a)の含有量が25質量%未満であるとゴムが硬くなりすぎて氷上性能が低下し、55質量%を超えるとゴムが柔らかくなりすぎて耐摩耗性が低下する。かかる観点から、ゴム成分(A)中の共役ジエン系重合体(a)の含有量は、30~52質量%であることが好ましく、35~50質量%であることがより好ましい。
共役ジエン化合物部分の結合スチレン量が25%以下である共役ジエン系重合体〔共役ジエン系重合体(a)〕は、少なくとも一種が変性共役ジエン系重合体であればよく、全てが変性共役ジエン系重合体であってもよい。また、共重合体であってもよいし、単独重合体であってもよい。共役ジエン系重合体(a)中の変性共役ジエン系重合体の割合が大きいほど共役ジエン系重合体(a)相中に充填剤(C)を引き寄せ易く、充填剤(C)が共役ジエン系重合体(a)相に偏在し易い。
共役ジエン系重合体(a)中の変性共役ジエン系重合体の割合は、優れた氷上性能と優れた耐摩耗性を両立し易くする観点から、40質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。
共役ジエン系重合体(a)の結合スチレン量は、氷上性能をより向上する観点から、15%以下であることが好ましい。
なお、重合体の結合スチレン量およびビニル結合量を、重合体のミクロ構造と称することがある。
中でも、ポリブタジエンゴム(BR)が好ましい。
なお、ゴム成分(A)は、共役ジエン系重合体(B)が天然ゴム相に、充填剤(C)が共役ジエン系重合体(a)相にそれぞれ偏在し易くなるように、天然ゴムと、共役ジエン系重合体(a)とは非相溶であることが好ましく、かかる観点からも、共役ジエン系重合体(a)は、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)及びポリブタジエンゴム(BR)が好ましい。
充填剤(C)(例えばシリカ)に対して高い親和性を有する観点から、変性共役ジエン系重合体は、共役ジエン系重合体の末端がシラン化合物で変性されていることが好ましい。シラン化合物として、例えば、グリシドキシ基を有するシラン化合物、アルコキシシラン化合物、ヒドロカルビルオキシシラン化合物等が挙げられる。
一好適態様においては、該分子末端が変性された変性共役ジエン系重合体は、国際公開第2003/046020号、特開2007-217562号公報に記載の方法に従って、シス-1,4結合含有量が75%以上の活性末端を有する共役ジエン系重合体の末端に、シラン化合物(例えば、ヒドロカルビルオキシシラン化合物)を反応させた後、多価アルコールのカルボン酸部分エステルと反応させて安定化を行うことで製造することができる。
部分エステルの原料に用いられる多価アルコールとしては、好ましくは少なくとも三つの水酸基を有する炭素数5又は6の糖類(水素添加されていても、水素添加されていなくてもよい)、グリコールやポリヒドロキシ化合物などが用いられる。また、原料脂肪酸としては、好ましくは炭素数10~20の飽和又は不飽和脂肪酸であり、例えば、ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸が用いられる。
多価アルコールの脂肪酸部分エステルの中では、ソルビタン脂肪酸エステルが好ましく、具体的には、ソルビタンモノラウリン酸エステル、ソルビタンモノパルミチン酸エステル、ソルビタンモノステアリン酸エステル、ソルビタントリステアリン酸エステル、ソルビタンモノオレイン酸エステル、ソルビタントリオレイン酸エステル等が挙げられる。
R1 a-Si-(OR2)4-a ・・・ (i)
一般式(i)中、R1およびR2は、それぞれ独立に炭素数1~20の一価の脂肪族炭化水素基または炭素数6~18の一価の芳香族炭化水素基を示し、aは0~2の整数であり、OR2が複数ある場合、各OR2は互いに同一でも異なっていてもよく、また分子中には活性プロトンは含まれない。
A1は、飽和環状3級アミン化合物残基、不飽和環状3級アミン化合物残基、ケチミン残基、ニトリル基、(チオ)イソシアナート基、(チオ)エポキシ基、イソシアヌル酸トリヒドロカルビルエステル基、炭酸ジヒドロカルビルエステル基、ニトリル基、ピリジン基、(チオ)ケトン基、(チオ)アルデヒド基、アミド基、(チオ)カルボン酸エステル基、(チオ)カルボン酸エステルの金属塩、カルボン酸無水物残基、カルボン酸ハロゲン化合物残基、並びに加水分解性基を有する第一もしくは第二アミノ基、または加水分解性基を有するメルカプト基の中から選択される少なくとも1種の官能基である。n4が2以上の場合には、A1は、同一でも異なっていてもよく、A1は、Siと結合して環状構造を形成する二価の基であってもよい。
R21は、炭素数1~20の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基または炭素数6~18の一価の芳香族炭化水素基であり、n1が2以上の場合には同一でも異なっていてもよい。
R23は、炭素数1~20の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基、炭素数6~18の一価の芳香族炭化水素基またはハロゲン原子であり、n3が2以上の場合には同一でも異なっていてもよい。
R22は、炭素数1~20の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基または炭素数6~18の一価の芳香族炭化水素基であり、いずれも窒素原子および/またケイ素原子を含有していてもよい。n2が2以上の場合には、R22は、互いに同一もしくは異なっていてもよいし、あるいは、一緒になって環を形成してもよい。
R24は、炭素数1~20の二価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基または炭素数6~18の二価の芳香族炭化水素基であり、n4が2以上の場合には同一でも異なっていてもよい。
A2は、NRa(Raは、一価の炭化水素基、加水分解性基または含窒素有機基である)、あるいは、硫黄である。
R25は、炭素数1~20の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基または炭素数6~18の一価の芳香族炭化水素基である。
R27は、炭素数1~20の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基、炭素数6~18の一価の芳香族炭化水素基またはハロゲン原子である。
R26は、炭素数1~20の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基、炭素数6~18の一価の芳香族炭化水素基または含窒素有機基であり、いずれも窒素原子および/またはケイ素原子を含有していてもよい。p2が2の場合には、R26は、互いに同一でも異なっていてもよいし、あるいは、一緒になって環を形成していてもよい。
R28は、炭素数1~20の二価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基または炭素数6~18の二価の芳香族炭化水素基である。
加水分解性基として、トリメチルシリル基またはtert-ブチルジメチルシリル基が好ましく、トリメチルシリル基が特に好ましい。
R31は炭素数1~20の二価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基または炭素数6~18の二価の芳香族炭化水素基である。
R32およびR33は、それぞれ独立して、加水分解性基、炭素数1~20の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基または炭素数6~18の一価の芳香族炭化水素基である。
R34は炭素数1~20の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基または炭素数6~18の一価の芳香族炭化水素基であり、q1が2の場合には同一でも異なっていてもよい。
R35は炭素数1~20の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基または炭素数6~18の一価の芳香族炭化水素基であり、q2が2以上の場合には同一でも異なっていてもよい。
R36は炭素数1~20の二価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基または炭素数6~18の二価の芳香族炭化水素基である。
R37はジメチルアミノメチル基、ジメチルアミノエチル基、ジエチルアミノメチル基、ジエチルアミノエチル基、メチルシリル(メチル)アミノメチル基、メチルシリル(メチル)アミノエチル基、メチルシリル(エチル)アミノメチル基、メチルシリル(エチル)アミノエチル基、ジメチルシリルアミノメチル基、ジメチルシリルアミノエチル基、炭素数1~20の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基または炭素数6~18の一価の芳香族炭化水素基であり、r1が2以上の場合には同一でも異なっていてもよい。
R38は炭素数1~20のヒドロカルビルオキシ基、炭素数1~20の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基または炭素数6~18の一価の芳香族炭化水素基であり、r2が2の場合には同一でも異なっていてもよい。
一般式(v)で表されるアルコキシシラン化合物の具体例としては、N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-トリエトキシシリル-1-プロパンアミンが挙げられる。
また、上記(1)共役ジエン化合物や芳香族ビニル化合物等の(共)重合体に極性基含有単量体をグラフト重合させる方法、並びに、上記(2)共役ジエン化合物や芳香族ビニル化合物等と極性基含有単量体を共重合させる方法において、使用する極性基含有単量体としては、極性基含有ビニル系単量体が好ましい。また、上記(3)共役ジエン化合物や芳香族ビニル化合物等の(共)重合体に極性基含有化合物を付加させる方法において、使用する極性基含有化合物としては、極性基含有メルカプト化合物が好ましい。なお、上記極性基の具体例としては、アルコキシシリル基等を好適に挙げることができる。
分子末端がスズ原子(Sn)及び窒素原子(N)の少なくとも一方を含む化合物で変性された変性共役ジエン化合物は、例えば、上記単量体をスズ原子及び/又は窒素原子を含む重合開始剤を用いてリビング重合させた後、重合活性末端をスズ原子及び/又は窒素原子を含む変性剤で変性させる方法で製造することができる。なお、上記リビング重合は、アニオン重合で行うことが好ましい。
また、上記式(II)において、R2は、3~16個のメチレン基を有する、アルキレン基、置換アルキレン基、オキシアルキレン基又はN-アルキルアミノ-アルキレン基である。ここで、置換アルキレン基には、一置換から八置換のアルキレン基が含まれ、置換基としては、炭素数1~12の、鎖状若しくは分枝状アルキル基、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基が挙げられる。また、R2として、具体的には、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オキシジエチレン基、N-アルキルアザジエチレン基、ドデカメチレン基及びヘキサデカメチレン基等が好ましい。
ここで、二級アミンとしては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジイソブチルアミン等の他、アザシクロヘプタン(即ち、ヘキサメチレンイミン)、2-(2-エチルヘキシル)ピロリジン、3-(2-プロピル)ピロリジン、3,5-ビス(2-エチルヘキシル)ピペリジン、4-フェニルピペリジン、7-デシル-1-アザシクロトリデカン、3,3-ジメチル-1-アザシクロテトラデカン、4-ドデシル-1-アザシクロオクタン、4-(2-フェニルブチル)-1-アザシクロオクタン、3-エチル-5-シクロヘキシル-1-アザシクロヘプタン、4-ヘキシル-1-アザシクロヘプタン、9-イソアミル-1-アザシクロヘプタデカン、2-メチル-1-アザシクロヘプタデセ-9-エン、3-イソブチル-1-アザシクロドデカン、2-メチル-7-tert-ブチル-1-アザシクロドデカン、5-ノニル-1-アザシクロドデカン、8-(4’-メチルフェニル)-5-ペンチル-3-アザビシクロ[5.4.0]ウンデカン、1-ブチル-6-アザビシクロ[3.2.1]オクタン、8-エチル-3-アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1-プロピル-3-アザビシクロ[3.2.2]ノナン、3-(tert-ブチル)-7-アザビシクロ[4.3.0]ノナン、1,5,5-トリメチル-3-アザビシクロ[4.4.0]デカン等の環状アミンが挙げられる。
また、リチウム化合物としては、エチルリチウム、n-プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、tert-オクチルリチウム、n-デシルリチウム、フェニルリチウム、2-ナフチルリチウム、2-ブチル-フェニルリチウム、4-フェニル-ブチルリチウム、シクロヘキシルリチウム、シクロペンチルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとブチルリチウムとの反応生成物等のヒドロカルビルリチウムを用いることができる。
R3 aSnXb ・・・ (III)
[式中、R3は、それぞれ独立して炭素数1~20のアルキル基、炭素数3~20のシクロアルキル基、炭素数6~20のアリール基及び炭素数7~20のアラルキル基からなる群から選択され;Xは、それぞれ独立して塩素又は臭素であり;aは0~3で、bは1~4で、但し、a+b=4である]で表されるスズ含有カップリング剤が好ましい。式(III)のスズ含有カップリング剤で変性した変性共役ジエン系重合体は、少なくとも一種のスズ-炭素結合を有する。
ここで、R3として、具体的には、メチル基、エチル基、n-ブチル基、ネオフィル基、シクロヘキシル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基等が挙げられる。また、式(III)のカップリング剤としては、四塩化スズ、R3SnCl3、R3 2SnCl2、R3 3SnCl等が好ましく、四塩化スズが特に好ましい。
本発明のゴム組成物は、ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が5,000以上40,000未満、共役ジエン化合物部分の結合スチレン量が10%未満、かつ共役ジエン化合物部分のビニル結合量が20%以上である未変性の共役ジエン系重合体(B)を含有する。また、本発明のゴム組成物中の共役ジエン系重合体(B)の含有量は、ゴム成分(A)100質量部に対して1~40質量部となる量である。
共役ジエン系重合体(B)は、共役ジエン化合物部分のビニル結合量が20%以上であることで、ゴム成分(A)に含まれる天然ゴム相に偏在し易くなる。
また、ゴム成分(A)100質量部に対する共役ジエン系重合体(B)の量が1質量部未満であると、ゴム組成物に柔軟性をもたらすことができず、40質量部を超えると、ゴム組成物の剛性が損なわれ、ゴム組成物から得られる加硫ゴム及びトレッド部を供えたタイヤの耐摩耗性が低下する。
ゴム組成物から得られる加硫ゴム及びトレッド部を供えたタイヤの氷上性能をより向上し、優れた氷上性能と優れた対摩耗性を両立する観点から、ゴム成分(A)100質量部に対する共役ジエン系重合体(B)の量は、5~35質量部であることが好ましく、10~30質量部であることがより好ましく、15~25質量部であることが更に好ましい。
共役ジエン系重合体(B)の重量平均分子量が5,000未満であると、ゴム組成物から得られる加硫ゴム及びタイヤのトレッド部を過度に柔軟にし、耐摩耗性を損ねる可能性がある。共役ジエン系重合体(B)の重量平均分子量が40,000以上となると、柔軟性が失われ、ゴム組成物から得られる加硫ゴム及びトレッド部を供えたタイヤの氷上性能が損なわれる可能性がある。
ゴム組成物から得られる加硫ゴム及びトレッド部を供えたタイヤの氷上性能をより向上し、優れた氷上性能と優れた対摩耗性を両立する観点から、共役ジエン系重合体(B)の重量平均分子量は、6,000~30,000であることが好ましく、7,000~27,500であることがより好ましく、8,000~20,000であることが更に好ましい。
共役ジエン系重合体(B)は、共役ジエン化合物部分の結合スチレン量が5%以下であることが好ましく、3%以下であることがより好ましく、0%であることが更に好ましい。
共役ジエン系重合体(B)としては、ポリブタジエン及びポリイソプレンのいずれか一方または両方が好ましく、ポリブタジエンがより好ましい。なお、これら単量体は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
共役ジエン系重合体(B)の合成に用いる重合開始剤としては、リチウム化合物が好ましく、n-ブチルチリウムが更に好ましい。重合開始剤としてリチウム化合物を用いた場合、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とは、アニオン重合で重合される。
ここで、重合反応に不活性な炭化水素溶媒としては、プロパン、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタン、イソペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、プロペン、1-ブテン、イソブテン、トランス-2-ブテン、シス-2-ブテン、1-ペンテン、2-ペンテン、1-ヘキセン、2-ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。
ランダマイザーは、(共)重合体の共役ジエン化合物部分のミクロ構造を制御することができ、より具体的には、(共)重合体の共役ジエン化合物部分のビニル結合量を制御したり、共重合体中の共役ジエン化合物単位と芳香族ビニル化合物単位とをランダム化する等の作用を有する。
ランダマイザーとしては、ジメトキシベンゼン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジテトラヒドロフリルプロパン、トリエチルアミン、ピリジン、N-メチルモルホリン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、1,2-ジピペリジノエタン、カリウム-t-アミレート、カリウム-t-ブトキシド、ナトリウム-t-アミレート等が挙げられる。これらランダマイザーの使用量は、重合開始剤1モル当り0.1~100モル当量の範囲が好ましい。
本発明のゴム組成物は、充填剤(C)を含有する。
充填剤(C)は、ゴム成分(A)に含まれる共役ジエン系重合体(a)相中の変性共役ジエン系重合体との相互作用により、共役ジエン系重合体(a)相に偏在し易い。
ここで、充填剤(C)が共役ジエン系重合体(a)相に偏在するとは、本発明のゴム組成物に含まれる全充填剤(C)中の50質量%を越える充填剤(C)が共役ジエン系重合体(a)相に存在することを意味し、充填剤(C)が共役ジエン系重合体(a)相に偏在することは、ゴム組成物の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することにより確認することができる。
シリカ等の無機充填剤を用いる場合には、シランカップリング剤を併用してもよい。
本発明のゴム組成物は、シリカを含むことが好ましい。
シリカは、CTAB(セチルトリメチルアンモニウムブロミド)比表面積が好ましくは50m2/g以上、更に好ましくは90m2g以上であり、また、好ましくは350m2/g以下、より好ましくは300m2/g以下である。シリカのCTAB比表面積が50m2/g以上の場合、耐摩耗性が更に向上し、また、シリカのCTAB比表面積が350m2/g以下の場合、転がり抵抗が小さくなる。
シリカとしては、特に制限はなく、例えば、湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらの中でも、湿式シリカが好ましい。これらシリカは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを含むことが好ましい。
カーボンブラックは、ゴム成分(A)から形成されるポリマー相を補強して、耐摩耗性を向上させる。
カーボンブラックとしては、特に限定されるものではなく、例えば、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFグレードのカーボンブラックが挙げられる。これらカーボンブラックは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
本発明のゴム組成物は、更に、シランカップリング剤を含有することが好ましい。
シランカップリング剤としては、ゴム工業で通常使用されているシランカップリング剤を用いることができる。
本発明のゴム組成物は、更に発泡剤を含有することが好ましい。
ゴム組成物が発泡剤を含む場合、ゴム組成物を加硫させて加硫ゴムを製造する際に、発泡剤由来の気泡が加硫ゴム中に形成される。従って、発泡剤を含むゴム組成物をトレッドに使用してタイヤを製造すると、トレッドの気泡による排水効果で、タイヤの氷上性能を更に向上させることができる。
また、発泡剤のゴム組成物中の含有量は、特に限定されるものではないが、ゴム成分100質量部に対して0.1~30質量部の範囲が好ましく、1~20質量部の範囲が更に好ましい。
Vs=(ρ0/ρ1-1)×100(%)・・・(1)
式(1)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。
本発明のゴム組成物は、親水性短繊維を含むことが好ましい。
ゴム組成物が親水性短繊維と発泡剤を含む場合、加硫時に発泡剤から発生したガスが親水性短繊維の内部に浸入して、親水性短繊維の形状に対応した形状を有する気泡を形成することができ、また、該気泡は、壁面が親水性短繊維由来の樹脂で覆われ、親水化されている。そのため、親水性短繊維と発泡剤を含むゴム組成物をトレッドに使用してタイヤを製造すると、タイヤの使用時において、気泡の壁面がトレッド表面に露出することで、水との親和性が向上し、気泡が水を積極的に取り込むことができるようになり、タイヤに優れた排水性が付与され、タイヤの氷上性能を大幅に向上させることができる。
親水性短繊維の原料として用いる親水性樹脂としては、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ビニルアルコール単独重合体、ポリ(メタ)アクリル酸或いはそのエステル、ポリエチレングリコール、カルボキシビニル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリドン、ビニルピロリドン-酢酸ビニル共重合体、メルカプトエタノール等が挙げられ、これらの中でも、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ビニルアルコール単独重合体、ポリ(メタ)アクリル酸が好ましく、エチレン-ビニルアルコール共重合体が特に好ましい。
ゴム組成物中の親水性短繊維の含有量は、ゴム成分(A)の合計100質量部に対して0.1~100質量部の範囲が好ましく、1~50質量部の範囲が更に好ましく、1~10質量部の範囲がより一層好ましい。親水性短繊維の含有量を上記範囲に収めることで、氷上性能と耐摩耗性の良好なバランスを取ることができる。
親水性短繊維の表面は、界面活性剤、鉱物油、ヒマシ油等で被覆されていてもよい。被覆されていることで、短繊維同士が必要以上に絡まるおそれがなく、良好な分散性を確保することができる。
本発明のゴム組成物は、既述のゴム成分(A)、共役ジエン系重合体(B)、充填剤(C)並びに、必要に応じて含有されるシランカップリング剤、発泡剤、及び親水性短繊維と共に、更に必要に応じて、ゴム工業界で通常使用される各種成分、例えば、軟化剤、樹脂、加工性改良剤、ステアリン酸、老化防止剤、亜鉛華、加硫促進剤、加硫剤等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して含有していてもよい。
本発明のゴム組成物は、軟化剤を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。
通常、ゴム組成物は、軟化剤を含有することで、ゴム組成物の加工性を向上し、加硫ゴムに柔軟性をもたらすが、共役ジエン系重合体(B)が軟化剤としての機能も有することから、本発明のゴム組成物は、軟化剤を含んでいなくてもよい。一方、本発明のゴム組成物は、共役ジエン系重合体(B)に加えて、軟化剤を含むこともできる。
軟化剤としては、プロセスオイル、潤滑油、ナフテンオイル、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリンなどの石油系軟化剤、ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油などの脂肪油系軟化剤、蜜ロウ、カルナバロウ、ラノリンなどのワックス類等が挙げられる。これら軟化剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のゴム組成物の軟化剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、20質量部以下であることが好ましく、15質量部以下であることがより好ましい。
本発明のゴム組成物は、樹脂を含有することが好ましい。
樹脂としては、C5系樹脂、C5-C9系樹脂、C9系樹脂、テルペン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、テルペン-芳香族化合物系樹脂等が挙げられ、これら樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のゴム組成物は、C5系樹脂もしくはテルペン系樹脂を含むことが好ましい。C5系樹脂もしくはテルペン系樹脂を含むゴム組成物をタイヤに使用すると、タイヤの氷上性能を更に向上させることができる。
C5留分には、通常1-ペンテン、2-ペンテン、2-メチル-1-ブテン、2-メチル-2-ブテン、3-メチル-1-ブテン等のオレフィン系炭化水素、2-メチル-1,3-ブタジエン、1,2-ペンタジエン、1,3-ペンタジエン、3-メチル-1,2-ブタジエン等のジオレフィン系炭化水素等が含まれる。なお、C5系樹脂としては、市販品を利用することができる。
C5-C9系樹脂を含むゴム組成物をタイヤに使用すると、タイヤの氷上性能を更に向上させることができる。
C5-C9系樹脂とは、C5-C9系合成石油樹脂を指し、C5-C9系樹脂としては、例えば、石油由来のC5-C11留分を、AlCl3やBF3などのフリーデルクラフツ触媒を用いて重合して得られる固体重合体が挙げられ、より具体的には、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、インデンなどを主成分とする共重合体などが挙げられる。
C5-C9系樹脂としては、C9以上の成分の少ない樹脂が、ゴム成分(A)との相溶性の観点から好ましい。ここで、「C9以上の成分が少ない」とは、樹脂全量中のC9以上の成分が50質量%未満、好ましくは40質量%以下であることを言うものとする。C5-C9系樹脂しては、市販品を利用することができ、例えば、商品名「クイントン(登録商標)G100B」(日本ゼオン社製)、商品名「ECR213」(エクソンモービルケミカル社製)等が挙げられる。
本発明のゴム組成物の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、ゴム成分(A)共役ジエン系重合体(B)及び充填剤(C)に、必要に応じて適宜選択した各種成分を配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物をトレッド部に用いてなる。
既述のように、本発明のゴム組成物から得られてなる加硫ゴムは、より氷上性能が向上し、優れた氷上性能と優れた耐摩耗性を両立するため、当該加硫ゴムは空気入りタイヤのトレッド部に好適であり、特にスタッドレスタイヤに好適である。
〔実施例1、3、6~10、13、比較例2、4、6~8〕
表2~表6に示す配合処方で、通常のバンバリーミキサーを用いて、第1混合工程、最終混合工程の順に混合を行って、実施例及び比較例のゴム組成物を調製した。なお、第1混合工程の終了後、混合物をバンバリーミキサーから一旦取り出し、その後、再度混合物をバンバリーミキサーに投入して、最終混合工程を実施した。また、第1混合工程における混合物の最高温度は170℃とし、最終混合工程におけるゴム組成物の最高温度は110℃とした。
表2~表6に示す配合処方で、通常のバンバリーミキサーを用いて、第1混合工程、最終混合工程の順に混合を行って、実施例及び比較例のゴム組成物を調製する。なお、第1混合工程の終了後、混合物をバンバリーミキサーから一旦取り出し、その後、再度混合物をバンバリーミキサーに投入して、最終混合工程を実施する。また、第1混合工程における混合物の最高温度は170℃とし、最終混合工程におけるゴム組成物の最高温度は110℃とする。
表2~表6中の各成分の詳細は次のとおりである。
ポリブタジエンゴム:ハイシスポリブタジエンゴム、商品名「UBEPOL 150L」、宇部興産社製、共役ジエン化合物部分の結合スチレン量0%)
変性ポリブタジエンゴム1:下記の方法で合成した変性ポリブタジエンゴム1
変性ポリブタジエンゴム2:下記の方法で合成した変性ポリブタジエンゴム2
スチレンブタジエンゴム:下記の方法で合成したスチレンブタジエンゴム(共役ジエン化合物部分の結合スチレン量10%)
変性スチレンブタジエンゴム:下記の方法で合成した変性スチレンブタジエンゴム
カーボンブラック:N134、旭カーボン社製、窒素吸着比表面積(N2SA)=146m2/g
シリカ:商品名「Nipsil AQ」、東ソー・シリカ社製、CTAB比表面積=150m2/g、窒素吸着比表面積(N2SA)=200m2/g
シランカップリング剤:「Si69」、Evonic社製
プロセスオイル:ナフテン系プロセスオイル、商品名「ダイアナプロセスオイルNS-24」、出光興産社製
重合体1~7:後述する重合体1~7
樹脂:商品名「Escorez 1102」、東燃化学社製(C5系樹脂)
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
親水性短繊維:下記の方法で作製した親水性短繊維
加硫促進剤1:ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド(MBTS)
加硫促進剤2: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(CBS)
発泡剤:ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)
(1)触媒の調製
乾燥し、窒素置換された、ゴム栓付容積100ミリリットルのガラスびんに、以下の順番に、ブタジエンのシクロヘキサン溶液(15.2質量%)7.11g、ネオジムネオデカノエートのシクロヘキサン溶液(0.56M)0.59ミリリットル、メチルアルミノキサンMAO(東ソ―アクゾ社製PMAO)のトルエン溶液(アルミニウム濃度として3.23M)10.32ミリリットル、水素化ジイソブチルアルミ(関東化学社製)のヘキサン溶液(0.90M)7.77ミリリットルを投入し、室温で2分間熟成した後、塩素化ジエチルアルミ(関東化学社製)のヘキサン溶液(0.95M)1.45ミリリットルを加え室温で、時折撹拌しながら15分間熟成した。こうして得られた触媒溶液中のネオジムの濃度は、0.011M(モル/リットル)であった。
900ミリリットル容積のゴム栓付きガラスびんを乾燥・窒素置換し、乾燥精製されたブタジエンのシクロヘキサン溶液および乾燥シクロヘキサンを各々投入し、ブタジエン12.5質量%のシクロヘキサン溶液が400g投入された状態とした。次に、前記調製した触媒溶液2.28ミリリットル(ネオジム換算0.025mmol)を投入し、50℃温水浴中で1.0時間重合を行った。
第1次変性剤として、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシランをヘキサン溶液(1.0M)として、23.5(ネオジム対比のモル当量)投入し、50℃で60分間処理した。
続いて、多価アルコールのカルボン酸エステルとしてソルビタントリオレイン酸エステルを単体で1.2ミリリットル加えて、さらに50℃で1時間変性反応を行った後、老化防止剤2,2'-メチレン-ビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)(NS-5)のイソプロパノール5%溶液2ミリリットルを加えて反応の停止を行い、さらに微量のNS-5を含むイソプロパノール中で再沈殿を行ない、ドラム乾燥することにより活性末端を変性したポリブタジエンゴム(変性ポリブタジエンゴム1)を得た。得られた変性ポリブタジエンゴム1は、ガラス転移温度が-110℃であった。
変性ポリブタジエンゴム1の共役ジエン化合物部分の結合スチレン量を、赤外法(モレロ法)で求めたところ、0%であった。
(1)未変性ポリブタジエンの製造
窒素置換された5Lオートクレーブに、窒素下、シクロヘキサン1.4kg、1,3-ブタジエン250g、2,2-ジテトラヒドロフリルプロパン(0.285mmol)シクロヘキサン溶液として注入し、これに2.85mmolのn-ブチルリチウム(BuLi)を加えた後、攪拌装置を備えた50℃温水浴中で4.5時間重合を行なった。1,3-ブタジエンの反応転化率は、ほぼ100%であった。この重合体溶液の一部を、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール1.3gを含むメタノール溶液に抜き取り重合を停止させた後、スチームストリッピングにより脱溶媒し、110℃のロールで乾燥して、変性前のポリブタジエンを得た。
上記(1)で得られた重合体溶液を、重合触媒を失活させることなく、温度50℃に保ち、第1級アミノ基が保護されたN,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン1129mg(3.364mmol)を加えて、変性反応を15分間行った。
この後、縮合促進剤であるテトラキス(2-エチル-1,3-ヘキサンジオラト)チタン8.11gを加え、更に15分間攪拌した。
最後に反応後の重合体溶液に、金属ハロゲン化合物として四塩化ケイ素242mgを添加し、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾールを添加した。次いで、スチームストリッピングにより脱溶媒及び保護された第1級アミノ基の脱保護を行い、110℃に調温された熟ロールによりゴムを乾燥し、第1級アミン変性ポリブタジエン(変性ポリブタジエンゴム2)を得た。変性ポリブタジエンゴム2の共役ジエン化合物部分の結合スチレン量を、赤外法(モレロ法)で求めたところ、0%であった。
乾燥し、窒素置換した800mLの耐圧ガラス容器に、1,3-ブタジエンのシクロヘキサン溶液、およびスチレンのシクロヘキサン溶液を、1,3-ブタジエン67.5gおよびスチレン7.5gになるように加え、2,2-ジテトラヒドロフリルプロパン0.6mmolを加え、0.8mmolのn-ブチルリチウムを加えた後、50℃で1.5時間重合を行った。この際の重合転化率はほぼ100%であった。その後、重合反応系に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)2.0mLを加えて反応を停止させ、常法に従い乾燥してスチレンブタジエンゴムを得た。その結果、ビニル結合量は40質量%、スチレン結合量は10質量%、であった。
乾燥し、窒素置換した800mLの耐圧ガラス容器に、1,3-ブタジエンのシクロヘキサン溶液、およびスチレンのシクロヘキサン溶液を、1,3-ブタジエン67.5gおよびスチレン7.5gになるように加え、2,2-ジテトラヒドロフリルプロパン0.6mmolを加え、0.8mmolのn-ブチルリチウムを加えた後、50℃で1.5時間重合を行った。この際の重合転化率はほぼ100%になった反応系に対し、[N,N-ビストリメチルシリル]-(3-アミノ-1-プロピル)](メチル)(ジメトキシ)シランを0.72mmol添加し、50℃で30分間変性反応を行った。その後、重合反応系に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)2.0mLを加えて反応を停止させ、常法に従い乾燥して、変性スチレンブタジエンゴムを得た。その結果、ビニル結合量は40質量%、スチレン結合量は10質量%であった。
重合体1、3、6は、以下のようにして得た。
また、重合体1、3、6の共役ジエン化合物部分の結合スチレン量(表中「結合スチレン量」と記載)、共役ジエン化合物部分のビニル結合量(表中「ビニル結合量」と記載)を、赤外法(モレロ法)で求めた。結果を下記表1に示した。また、重合体1、3、6のゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量(表中「重量平均分子量」と記載)、及び変性剤使用の有無を、下記表1に示した。
なお、変性剤使用の有無に関し、「-」は、重合体が、変性剤を用いずに重合した未変性の重合体であることを示す。
また、重合体2、4、5、7の共役ジエン化合物部分の結合スチレン量(表中「結合スチレン量」と記載)、共役ジエン化合物部分のビニル結合量(表中「ビニル結合量」と記載)を、赤外法(モレロ法)で求める。結果を下記表1に示した。また、重合体2、4、5、7のゲル浸透クロマトグラフィーで測定されるポリスチレン換算重量平均分子量(表中「重量平均分子量」と記載)、及び変性剤使用の有無を、下記表1に示した。
なお、変性剤使用の有無に関し、「-」は、重合体が、変性剤を用いずに重合される未変性の重合体であることを示す。
重合体1として、CrayValley社製、Ricon134を用いた。
重合体1についてミクロ構造(ビニル結合量、スチレン結合量)、及び重量平均分子量(Mw)を測定した。その結果、ビニル結合量は24質量%、スチレン結合量は0質量%、Mwは15,000であった。
乾燥し、窒素置換した800mLの耐圧ガラス容器に、シクロへキサン300g、1,3-ブタジエン40g、を注入し、更にn-ブチルリチウム(n-BuLi)0.59mmolを加える。その後、50℃で1.5時間重合反応を行なう。この際の重合転化率は、ほぼ100%である。その後、重合反応系に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して重合体2を得る。
重合体2についてミクロ構造(ビニル結合量、スチレン結合量)、及び重量平均分子量(Mw)を測定する。ビニル結合量は25質量%、スチレン結合量は0質量%、Mwは25,000である。
重合体3として、CrayValley社製、Ricon142を用いた。
重合体3についてミクロ構造(ビニル結合量、スチレン結合量)、及び重量平均分子量(Mw)を測定した。その結果、ビニル結合量は47質量%、スチレン結合量は0質量%、Mwは9,000であった。
乾燥し、窒素置換した800mLの耐圧ガラス容器に、シクロへキサン300g、1,3-ブタジエン40g、ジテトラヒドロフリルプロパン0.66mmolを注入し、更にn-ブチルリチウム(n-BuLi)1.02mmolを加える。その後、50℃で1.5時間重合反応を行なう。この際の重合転化率は、ほぼ100%である。その後、重合反応系に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して重合体4を得る。
重合体4についてミクロ構造(ビニル結合量、スチレン結合量)、及び重量平均分子量(Mw)を測定する。ビニル結合量は50質量%、スチレン結合量は0質量%、Mwは15,000である。
乾燥し、窒素置換した800mLの耐圧ガラス容器に、シクロへキサン300g、1,3-ブタジエン40g、ジテトラヒドロフリルプロパン0.53mmolを注入し、更にn-ブチルリチウム(n-BuLi)0.59mmolを加える。その後、50℃で1.5時間重合反応を行なう。この際の重合転化率は、ほぼ100%である。その後、重合反応系に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して重合体5を得る。
重合体5についてミクロ構造(ビニル結合量、スチレン結合量)、及び重量平均分子量(Mw)を測定する。ビニル結合量は47質量%、スチレン結合量は0質量%、Mwは25,000である。
重合体6として、クラレ社製、LBR305を用いた。
重合体6についてミクロ構造(ビニル結合量、スチレン結合量)、及び重量平均分子量(Mw)を測定した。その結果、ビニル結合量は8質量%、スチレン結合量は0質量%、Mwは26,000であった。
乾燥し、窒素置換した800mLの耐圧ガラス容器に、シクロへキサン300g、1,3-ブタジエン40g、ジテトラヒドロフリルプロパン0.66mmolを注入し、更にn-ブチルリチウム(n-BuLi)0.35mmolを加える。その後、50℃で1.5時間重合反応を行なう。この際の重合転化率は、ほぼ100%である。その後、重合反応系に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して重合体7を得る。
重合体7についてミクロ構造(ビニル結合量、スチレン結合量)、及び重量平均分子量(Mw)を測定する。ビニル結合量は50質量%、スチレン結合量は0質量%、Mwは45,000である。
特開2012-219245号公報に開示の製造例3に従い、二軸押出機を2台用い、ホッパーにポリエチレン[日本ポリエチレン社製、ノバテックHJ360(MFR5.5、融点132℃)]40質量部と、エチレン-ビニルアルコール共重合体[クラレ社製、エバールF104B(MFR4.4、融点183℃)]40質量部とを投入し、ダイ出口から各々同時に押し出して、常法に従って得られた繊維を長さ2mmにカットして、ポリエチレンからなる被覆層が形成された親水性短繊維を作製した。
1.貯蔵弾性率(G’)及び損失正接(tanδ)
〔実施例1、3、6~10、13、比較例2、4、6~8〕
ゴム組成物を145℃で33分間加硫して硫ゴムを得た。得られた加硫ゴムに対して、貯蔵弾性率(G’)及び損失正接(tanδ)を、粘弾性測定装置ARES(TA Instruments社製)を用いて、温度-20℃、歪み1%、周波数15Hzの条件で測定した。結果を表2~表6に示す。
ゴム組成物を145℃で33分間加硫して硫ゴムを得る。得られる加硫ゴムに対して、貯蔵弾性率(G’)及び損失正接(tanδ)を、粘弾性測定装置ARES(TA Instruments社製)を用いて、温度-20℃、歪み1%、周波数15Hzの条件で測定する。結果を表2~表6に示す。
〔実施例1、3、8、9、比較例2〕
各実施例及び各比較例のゴム組成物をトレッドに用いて、常法によって試験用のタイヤ(タイヤサイズ195/65R15)を作製した。作製したタイヤのトレッドの発泡率を上記式(1)に従って算出した。次に、該タイヤに対して、下記の方法で、氷上性能及び耐摩耗性を評価し、更に両者の結果から総合評価を得た。結果を表2~表6に示す。
各実施例及び各比較例のゴム組成物をトレッドに用いて、常法によって試験用のタイヤ(タイヤサイズ195/65R15)を作製する。作製したタイヤのトレッドの発泡率を上記式(1)に従って算出する。次に、該タイヤに対して、下記の方法で、氷上性能及び耐摩耗性を評価し、更に両者の結果から総合評価を得る。結果を表2~表6に示す。
〔実施例1、3、8、9、比較例2〕
各実施例及び各比較例の試験用タイヤを排気量1600ccクラスの国産乗用車に4本を装着し、氷温-1℃の氷上制動性能を確認した。比較例4の試験用タイヤをコントロールとし、氷上性能=(比較例4の試験用タイヤの制動距離/比較例4以外の試験用タイヤの制動距離)×100として、指数表示した。指数値が大きい程、氷上性能が優れていることを示す。
各実施例及び各比較例の試験用タイヤを排気量1600ccクラスの国産乗用車に4本を装着し、氷温-1℃の氷上制動性能を確認する。比較例4の試験用タイヤをコントロールとし、氷上性能=(比較例4の試験用タイヤの制動距離/比較例4以外の試験用タイヤの制動距離)×100として、指数表示する。指数値が大きい程、氷上性能が優れていることを示す。
〔実施例1、3、8、9、比較例2〕
各実施例及び各比較例の試験用タイヤを用いた実車にて舗装路面を1万km走行した。その後、残溝を測定した。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4の試験用タイヤを100として指数表示した。指数値が大きい程、耐摩耗性が良好なことを示す。
各実施例及び各比較例の試験用タイヤを用いた実車にて舗装路面を1万km走行する。その後、残溝を測定する。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4の試験用タイヤを100として指数表示する。指数値が大きい程、耐摩耗性が良好なことを示す。
〔実施例1、3、8、9、比較例2〕
氷上性能の評価結果および耐摩耗性の評価結果から、(氷上性能指数+耐摩耗性能指数)/2から得られる数値にて、各実施例及び各比較例の試験用タイヤの氷上性能と耐摩耗性とのバランスを評価した。数値が大きいほど氷上性能と耐摩耗性能の背反を崩していることを示す。総合評価の数値が103以上であるものが、優れた氷上性能と優れた耐摩耗性を両立していることを示す。
氷上性能の評価結果および耐摩耗性の評価結果から、(氷上性能指数+耐摩耗性能指数)/2から得られる数値にて、各実施例及び各比較例の試験用タイヤの氷上性能と耐摩耗性とのバランスを評価する。数値が大きいほど氷上性能と耐摩耗性能の背反を崩していることを示す。総合評価の数値が103以上であるものが、優れた氷上性能と優れた耐摩耗性を両立していることを示す。
Claims (7)
- 天然ゴム45~75質量%、及び共役ジエン化合物部分の結合スチレン量が25%以下である共役ジエン系重合体25~55質量%を含むゴム成分(A)100質量部と、
ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が5,000以上40,000未満、共役ジエン化合物部分の結合スチレン量が10%未満、かつ共役ジエン化合物部分のビニル結合量が45%以上、55%以下である未変性の共役ジエン系重合体(B)1~40質量部と、
充填剤(C)と、
を含有し、
前記ゴム成分(A)に含まれる前記共役ジエン系重合体の少なくとも一種が変性共役ジエン系重合体であるゴム組成物。 - 前記ゴム成分(A)に含まれる前記共役ジエン系重合体が、スチレン-ブタジエンゴム及びポリブタジエンゴムの少なくとも一種を含む、請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記共役ジエン系重合体(B)がポリブタジエンである請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 前記ゴム成分(A)に含まれる前記共役ジエン系重合体が、ポリブタジエンゴム及びスチレンブタジエンゴムを含む請求項1~3のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 発泡剤を有する請求項1~4のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 親水性短繊維を含む請求項1~5のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 請求項1~6に記載のいずれか1項に記載のゴム組成物をトレッド部に用いた空気入りタイヤ。
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