JP7243067B2 - tire - Google Patents
tire Download PDFInfo
- Publication number
- JP7243067B2 JP7243067B2 JP2018141905A JP2018141905A JP7243067B2 JP 7243067 B2 JP7243067 B2 JP 7243067B2 JP 2018141905 A JP2018141905 A JP 2018141905A JP 2018141905 A JP2018141905 A JP 2018141905A JP 7243067 B2 JP7243067 B2 JP 7243067B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- hardness
- rubber
- rubber composition
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、タイヤに関する。 The present invention relates to tires.
近年、自動車共通の課題として、安全性に対する意識がますます高まっており、ウェットグリップ性能の更なる改善が要求されている。これまで、ウェットグリップ性能改善のために様々な研究がなされており、シリカを配合したゴム組成物の発明が多々報告されている(例えば、特許文献1)。ウェットグリップ性能は、特に路面に接するトレッド部分のゴム組成物の性能に大きく左右されるため、トレッドなどのタイヤ用ゴム組成物の技術的改良が広く検討され、実用化されている。 In recent years, as a common issue for automobiles, awareness of safety is increasing more and more, and further improvement of wet grip performance is required. Until now, various studies have been made to improve wet grip performance, and many inventions of rubber compositions containing silica have been reported (for example, Patent Document 1). Wet grip performance is greatly affected by the performance of the rubber composition, particularly in the tread portion that comes into contact with the road surface. Therefore, technical improvements in tire rubber compositions such as treads have been extensively studied and put into practical use.
本発明者が鋭意検討した結果、シリカを用いたトレッド用ゴム組成物の技術的改良により、タイヤのウェットグリップ性能は大幅な進歩を遂げているが、ドライ路面からウェット路面、またはウェット路面からドライ路面への路面変化などが起こった場合のグリップ性能の変化については、重要な技術課題として残っており、改善の余地があることが判明した。
この点について、本発明者が鋭意検討した結果、従来のゴムは、水に濡れていないドライ状態から水に濡れた所謂ウェット状態に変化した場合において硬度は変化しないか、または、水に冷やされて硬くなる性質があるため、路面との接触面積が低下し、その結果、ウェットグリップ性能はドライグリップ性能に対して低下する傾向があることが判明した。
タイヤパターンの観点においては、ウェットグリップ性能を向上させる方法として、排水性を向上させる目的でトレッド面に溝が形成される。溝が連続であるパターンの場合、排水性は向上するが、ドライ路面時の接触面積が低下してドライグリップ性能が低下する傾向があるため、ドライグリップ性能が高い硬いゴムを優先的に使用する必要があり、ウェットグリップ性能が高い柔らかいゴムを使用できない場合がある。溝が非連続であるパターンの場合、上記とは逆に、ドライグリップ性能は向上するが、充分なウェットグリップが得られない傾向があるため、ウェットグリップ性能が高い柔らかいゴムを優先的に使用する必要があり、ドライグリップ性能が高い硬いゴムを使用できない場合がある。
このように、従来の技術では、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能を総合的に改善するという点では改善の余地があることが判明した。
本発明は、前記課題を解決し、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能の総合性能を改善できるタイヤを提供することを目的とする。
As a result of intensive studies by the present inventors, technical improvements in tread rubber compositions using silica have made significant progress in the wet grip performance of tires. Regarding the change in grip performance when the road surface changes, etc., it remains an important technical issue, and it was found that there is room for improvement.
Regarding this point, the present inventors have made intensive studies and found that the conventional rubber does not change its hardness when it changes from a dry state in which it is not wet with water to a so-called wet state in which it is wet with water, or when it is cooled by water. As a result, wet grip performance tends to be lower than dry grip performance.
From the viewpoint of the tire pattern, grooves are formed on the tread surface for the purpose of improving drainage performance as a method of improving wet grip performance. In the case of a pattern with continuous grooves, drainage performance is improved, but the contact area on dry roads tends to decrease and dry grip performance tends to decrease, so hard rubber with high dry grip performance is used preferentially. need, and soft rubber with good wet grip performance may not be available. In the case of patterns with discontinuous grooves, contrary to the above, dry grip performance improves, but sufficient wet grip tends not to be obtained, so soft rubber with high wet grip performance is preferentially used. There are cases where hard rubber with high dry grip performance cannot be used.
As described above, it has been found that the conventional technology has room for improvement in terms of comprehensively improving wet grip performance and dry grip performance.
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a tire capable of improving the overall wet grip performance and dry grip performance.
本発明は、水によって可逆的に硬度が変化し、下記式(1)を満たすゴム組成物によって構成されたトレッドを有し、
前記トレッドのランド比が30%以上であるタイヤに関する。
乾燥時の硬度-水湿潤時の硬度≧1 (1)
(式中、硬度は、ゴム組成物の25℃におけるJIS-A硬度である。)
The present invention has a tread made of a rubber composition whose hardness reversibly changes with water and satisfies the following formula (1),
It relates to a tire in which the land ratio of the tread is 30% or more.
Hardness when dry - hardness when wet with water ≥ 1 (1)
(In the formula, the hardness is the JIS-A hardness of the rubber composition at 25°C.)
上記式(1)において、乾燥時の硬度-水湿潤時の硬度が2以上であることが好ましく、3以上であることがより好ましく、4以上であることが更に好ましい。 In the above formula (1), the ratio of hardness when dry - hardness when wet with water is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and even more preferably 4 or more.
上記ゴム組成物は、ジエン系ゴムと、炭素-炭素2重結合とヘテロ原子を有するポリマーとを含むことが好ましい。 The rubber composition preferably contains a diene rubber and a polymer having a carbon-carbon double bond and a heteroatom.
上記ヘテロ原子が、酸素原子、窒素原子、ケイ素原子、硫黄原子、リン原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種の原子であることが好ましい。 The heteroatom is preferably at least one atom selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom, a silicon atom, a sulfur atom, a phosphorus atom, and a halogen atom.
上記ポリマーが、水10mLに対し、1gを懸濁した場合の不溶分が5質量%以上であることが好ましい。 It is preferable that the insoluble content is 5% by mass or more when 1 g of the polymer is suspended in 10 mL of water.
上記ポリマーが、テトラヒドロフラン10mLに対し、1gを懸濁した場合の不溶分が5質量%以上であることが好ましい。 It is preferable that the insoluble content is 5% by mass or more when 1 g of the polymer is suspended in 10 mL of tetrahydrofuran.
前記ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、上記ポリマーを5質量部以上含むことが好ましい。 The rubber composition preferably contains 5 parts by mass or more of the polymer with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
前記ゴム組成物は、イソプレン系ゴムを含むことが好ましい。 The rubber composition preferably contains an isoprene-based rubber.
前記ゴム組成物は、ブタジエンゴムを含むことが好ましい。 The rubber composition preferably contains butadiene rubber.
前記ゴム組成物は、ゴム成分100質量%中のスチレンブタジエンゴムの含有量が95質量%以下であることが好ましい。 The rubber composition preferably contains 95% by mass or less of styrene-butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component.
前記トレッドは、タイヤ周方向に連続する溝及び/又はタイヤ周方向に非連続の溝を備えることが好ましい。 The tread preferably has grooves that are continuous in the tire circumferential direction and/or grooves that are discontinuous in the tire circumferential direction.
本発明によれば、水によって可逆的に硬度が変化し、上記式(1)を満たすゴム組成物によって構成されたトレッドを有し、上記トレッドのランド比が所定の範囲内であるタイヤであるので、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能の総合性能を改善できる。 According to the present invention, the tire has a tread made of a rubber composition that reversibly changes hardness with water and satisfies the above formula (1), and the land ratio of the tread is within a predetermined range. Therefore, the overall performance of wet grip performance and dry grip performance can be improved.
本発明のタイヤは、水によって可逆的に硬度が変化し、下記式(1)を満たすゴム組成物によって構成されたトレッドを有し、上記トレッドのランド比が30%以上である。
乾燥時の硬度-水湿潤時の硬度≧1 (1)
(式中、硬度は、ゴム組成物の25℃におけるJIS-A硬度である。)
The tire of the present invention reversibly changes hardness with water, has a tread made of a rubber composition that satisfies the following formula (1), and has a land ratio of 30% or more.
Hardness when dry - hardness when wet with water ≥ 1 (1)
(In the formula, the hardness is the JIS-A hardness of the rubber composition at 25°C.)
上記タイヤは前述の効果が得られるが、このような作用効果が得られる理由は必ずしも明らかではないが、以下のように推察される。
上記タイヤのトレッドを構成するゴム組成物は、水によって可逆的に硬度が変化し、上記式(1)を満たす。ここで、上記式(1)は、乾燥時の硬度に比べて、水湿潤時の硬度が小さいことを意味する。すなわち、上記ゴム組成物は、水によって可逆的に硬度が変化し、上記式(1)を満たすものであるが、これは、乾燥時の硬度に比べて、水湿潤時の硬度が小さく、かつ、硬度が水の存在によって可逆的に変化することを意味する。
従って、ドライ路面からウェット路面へ変化すると、ゴム組成物が水によって湿潤されてゴム組成物の硬度が低下し、グリップ性能(ウェットグリップ性能)の低下を抑制でき、良好なグリップ性能(ウェットグリップ性能)が得られる。これは、ウェット路面ではスリップしやすいためにドライ路面にとって好適な硬度のままでは充分なグリップ性能が得られないが、硬度が低下することにより、路面との接触面積が増大し、グリップ性能(ウェットグリップ性能)の低下を抑制でき、良好なグリップ性能(ウェットグリップ性能)が得られるものと推測される。
一方、ウェット路面からドライ路面へ変化すると、水によって湿潤されたゴム組成物が乾燥されてゴム組成物の硬度が上昇し、グリップ性能(ドライグリップ性能)の低下を抑制でき、良好なグリップ性能(ドライグリップ性能)が得られる。これは、ドライ路面ではスリップしにくいためにウェット路面にとって好適な硬度のままでは充分なグリップ性能が得られないが、硬度が上昇することにより、ドライ路面にとって好適な硬度となり、グリップ性能(ドライグリップ性能)の低下を抑制でき、良好なグリップ性能(ドライグリップ性能)が得られるものと推測される。
このように、水によって可逆的に硬度が変化し、かつ、上記式(1)を満たすことにより、路面の水の状態(ウェット路面、ドライ路面)に応じた適切な硬度が得られるため、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能の総合性能を改善できる。
更に、トレッドは、ランド比を上げることでドライグリップ性能が向上し、ランド比を下げることでウェットグリップ性能が向上するが、上記タイヤは、上記ゴム組成物で作製したトレッドのランド比が所定の範囲内であることで、ドライグリップ性能、ウェットグリップ性能の総合性能が向上する。
従って、上記タイヤは、トレッドを構成するゴム組成物が、水によって可逆的に硬度が変化し、かつ上記式(1)を満たし、更に、トレッドのランド比が所定の範囲内であることにより、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能の総合性能を改善できる。
また、水によって可逆的に硬度変化するゴムを使用することで、路面状態に応じたグリップ性能を得ることが可能となるとともに、トレッドに使用できるゴムの硬さの範囲が広がるため、トレッド設計の自由度を向上させることができる。
なお、本明細書において、ゴム組成物の硬度は、加硫後のゴム組成物の硬度を意味する。
Although the above-mentioned tire can obtain the above effects, the reason why such effects are obtained is not necessarily clear, but it is speculated as follows.
The rubber composition that constitutes the tread of the tire reversibly changes in hardness with water and satisfies the above formula (1). Here, the above formula (1) means that the hardness when wet with water is smaller than the hardness when dry. That is, the rubber composition reversibly changes its hardness with water and satisfies the above formula (1). , meaning that the hardness changes reversibly in the presence of water.
Therefore, when a dry road surface changes to a wet road surface, the rubber composition is wetted by water, the hardness of the rubber composition is lowered, the deterioration of grip performance (wet grip performance) can be suppressed, and good grip performance (wet grip performance ) is obtained. This is because it is easy to slip on wet road surfaces, so sufficient grip performance cannot be obtained with the hardness suitable for dry road surfaces. grip performance) can be suppressed, and good grip performance (wet grip performance) can be obtained.
On the other hand, when a wet road surface changes to a dry road surface, the rubber composition moistened with water is dried and the hardness of the rubber composition increases, which suppresses the deterioration of the grip performance (dry grip performance) and improves the grip performance ( dry grip performance) can be obtained. This is because it is difficult to slip on a dry road surface, so sufficient grip performance cannot be obtained with the hardness suitable for wet road surfaces. performance) can be suppressed, and good grip performance (dry grip performance) can be obtained.
In this way, the hardness reversibly changes with water, and by satisfying the above formula (1), an appropriate hardness corresponding to the state of water on the road surface (wet road surface, dry road surface) can be obtained. Overall performance of grip performance and dry grip performance can be improved.
Furthermore, the tread improves the dry grip performance by increasing the land ratio, and improves the wet grip performance by decreasing the land ratio. By being within the range, the overall performance of dry grip performance and wet grip performance is improved.
Therefore, in the above tire, the rubber composition constituting the tread reversibly changes in hardness with water, satisfies the above formula (1), and further has a land ratio of the tread within a predetermined range, Overall performance of wet grip performance and dry grip performance can be improved.
In addition, by using rubber whose hardness reversibly changes with water, it is possible to obtain grip performance according to the road surface conditions, and the range of rubber hardness that can be used for the tread is expanded, so tread design can be improved. The degree of freedom can be improved.
In addition, in this specification, the hardness of the rubber composition means the hardness of the rubber composition after vulcanization.
本明細書において、上記タイヤが空気入りタイヤの場合、ランド比は、正規リム、正規内圧、正規荷重条件下における接地形状から計算される。非空気入りタイヤの場合、正規内圧を必要とせずに、同様に測定できる。
「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば標準リム、TRAであれば ”Design Rim”、或いはETRTOであれば”Measuring Rim”を意味する。
「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表”TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” に記載の最大値、ETRTOであれば”INFLATION PRESSURE”を意味するが、乗用車用タイヤの場合には180kPaとする。
「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば最大負荷能力、TRAであれば表”TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” に記載の最大値、ETRTOであれば”LOAD CAPACITY”に、夫々0.88を乗じた荷重を意味する。
接地形状は、正規リムに組み付け、正規内圧を加え、25℃で24時間静置した後、タイヤトレッド表面に墨を塗り、正規荷重を負荷して厚紙に押しつけ(キャンバー角は0°)、紙に転写させることで得られる。
タイヤを周方向に72°ずつ回転させて、5か所で転写させる。すなわち、5回、接地形状を得る。
5つの接地形状について、タイヤ軸方向の最大長さの平均値をL、軸方向に直交する方向の長さの平均値をWとする。
ランド比は、厚紙の転写された5つの接地形状(墨部分)の平均面積/(L×W)×100(%)で計算される。
ここで、長さや面積の平均値は、5つの値の単純平均である。
In this specification, when the tire is a pneumatic tire, the land ratio is calculated from the ground contact shape under normal rim, normal internal pressure, and normal load conditions. Non-pneumatic tires can be similarly measured without the need for regular internal pressure.
"Regular rim" means a rim defined for each tire in a standard system that includes the standard on which the tire is based. For example, JATMA standard rim, TRA "Design Rim", or ETRTO. If there is, it means "Measuring Rim".
"Regular internal pressure" is the air pressure specified for each tire by the above-mentioned standards, the maximum air pressure for JATMA, the maximum value described in the table "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" for TRA, and ETRTO. If there is, it means "INFLATION PRESSURE", but in the case of passenger car tires, it is 180 kPa.
"Regular load" is the load defined for each tire by the above standards, maximum load capacity for JATMA, maximum value described in table "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" for TRA, ETRTO If so, it means the load obtained by multiplying "LOAD CAPACITY" by 0.88.
As for the shape of the ground contact, the tire tread surface was painted with ink after being assembled on a regular rim, applying regular internal pressure, and allowed to stand at 25°C for 24 hours. obtained by transferring to
The tire is rotated by 72° in the circumferential direction and transferred at five locations. That is, the ground shape is obtained five times.
Let L be the average value of the maximum length in the axial direction of the tire, and W be the average value of the length in the direction perpendicular to the axial direction of the five ground contact shapes.
The land ratio is calculated as the average area of the five ground shapes (black portions) transferred to the cardboard/(L×W)×100(%).
Here, the average value of length and area is a simple average of five values.
本明細書において、水によって可逆的に硬度が変化とは、水の存在によって、ゴム組成物(加硫後)の硬度が可逆的に大きくなったり、小さくなったりすることを意味する。なお、例えば、乾燥時→水湿潤時→乾燥時と変化した場合に、硬度が可逆的に変化すればよく、先の乾燥時と、後の乾燥時において、同一の硬度を有さなくてもよいし、先の乾燥時と、後の乾燥時において、同一の硬度を有していてもよい。 As used herein, the reversible change in hardness by water means that the presence of water reversibly increases or decreases the hardness of the rubber composition (after vulcanization). It should be noted that, for example, if the hardness changes reversibly in the case of a change from drying → water wetting → drying, the hardness may not be the same during the previous drying and the subsequent drying. Alternatively, the hardness may be the same during the previous drying and the subsequent drying.
本明細書において、乾燥時の硬度とは、乾燥している状態のゴム組成物(加硫後)の硬度を意味し、具体的には、実施例に記載の方法により乾燥したゴム組成物(加硫後)の硬度を意味する。
本明細書において、水湿潤時の硬度とは、水によって湿潤している状態のゴム組成物(加硫後)の硬度を意味し、具体的には、実施例に記載の方法により、水によって湿潤したゴム組成物(加硫後)の硬度を意味する。
As used herein, the term "dry hardness" means the hardness of a rubber composition in a dry state (after vulcanization). Specifically, the rubber composition dried by the method described in Examples ( (after vulcanization).
As used herein, the water-wet hardness means the hardness of the rubber composition (after vulcanization) in a state of being wet with water. It refers to the hardness of the wet rubber composition (after vulcanization).
本明細書において、ゴム組成物(加硫後)の硬度(JIS-A硬度)は、JIS K6253-3(2012)の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-硬さの求め方-第3部:デュロメータ硬さ」に従って、タイプAデュロメータにより、25℃で測定される。 In this specification, the hardness (JIS-A hardness) of the rubber composition (after vulcanization) is defined in JIS K6253-3 (2012) "Vulcanized rubber and thermoplastic rubber-How to determine hardness-Part 3: Durometer Hardness” is measured at 25° C. by a Type A durometer.
上記式(1)の通り、(乾燥時の硬度-水湿潤時の硬度(乾燥時のゴム組成物(加硫後)の硬度-水湿潤時のゴム組成物(加硫後)の硬度))は1以上であり、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは4以上、特に好ましくは5以上、最も好ましくは6以上、より最も好ましくは8以上、更に最も好ましくは11以上、特に最も好ましくは15以上、更には好ましくは18以上、更には好ましくは21以上、更には好ましくは24以上であり、上限は特に限定されないが、好ましくは50以下、より好ましくは40以下、更に好ましくは30以下、特に好ましくは28以下、最も好ましくは26以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる。 As shown in the above formula (1), (hardness when dry - hardness when wet with water (hardness of rubber composition when dry (after vulcanization) - hardness of rubber composition when wet with water (after vulcanization))) is 1 or more, preferably 2 or more, more preferably 3 or more, still more preferably 4 or more, particularly preferably 5 or more, most preferably 6 or more, most preferably 8 or more, still most preferably 11 or more, especially Most preferably 15 or more, more preferably 18 or more, still more preferably 21 or more, still more preferably 24 or more, the upper limit is not particularly limited, but preferably 50 or less, more preferably 40 or less, still more preferably 30 or less, particularly preferably 28 or less, most preferably 26 or less. Within the above range, the effect can be obtained more favorably.
乾燥時の硬度(乾燥時のゴム組成物(加硫後)の硬度)は、上記式(1)を満たす範囲内で適宜調整可能であるが、好ましくは20以上、より好ましくは25以上、更に好ましくは30以上、特に好ましくは40以上、また、好ましくは95以下、より好ましくは90以下、更に好ましくは85以下、特に好ましくは75以下である。上記硬度が上記範囲内であると、効果がより好適に得られる。 The hardness when dry (hardness of the rubber composition (after vulcanization) when dry) can be appropriately adjusted within the range satisfying the above formula (1), preferably 20 or more, more preferably 25 or more, and further It is preferably 30 or more, particularly preferably 40 or more, preferably 95 or less, more preferably 90 or less, still more preferably 85 or less, and particularly preferably 75 or less. When the hardness is within the above range, the effect can be obtained more preferably.
水湿潤時の硬度(水湿潤時のゴム組成物(加硫後)の硬度)は、上記式(1)を満たす範囲内で適宜調整可能であるが、好ましくは20以上、より好ましくは25以上、更に好ましくは30以上であり、また、好ましくは70以下、より好ましくは65以下、更に好ましくは60以下である。上記硬度が上記範囲内であると、効果がより好適に得られる。 The hardness when wet with water (hardness of the rubber composition (after vulcanization) when wet with water) can be appropriately adjusted within the range satisfying the above formula (1), but is preferably 20 or more, more preferably 25 or more. , more preferably 30 or more, preferably 70 or less, more preferably 65 or less, and still more preferably 60 or less. When the hardness is within the above range, the effect can be obtained more suitably.
なお、ゴム組成物の上記式(1)で表される硬度変化、水による可逆的な硬度変化は、水に対して、水素結合、イオン結合などの可逆的な分子結合が可能な化合物を配合することにより達成できる。より具体的に説明すると、ジエン系ゴムを含むゴム成分と、炭素-炭素2重結合とヘテロ原子を有するポリマーとを併用することにより、ゴム組成物の上記式(1)で表される硬度変化、水による可逆的な硬度変化を実現できる。これは、ヘテロ原子は、ゴム組成物中で、水に対して、水素結合、イオン結合などの可逆的な分子結合が可能であり、この分子結合が形成された結果、水湿潤時のゴム組成物の硬度が低下するためである。
更には、上記併用により、加硫の際に炭素-炭素2重結合によりポリマーがゴム成分に架橋されてゴム成分に固定されるため、ゴム成分からの上記ポリマーの遊離を抑制でき、ゴム表面に上記ポリマーが析出することを抑制でき、グリップ性能(ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能)の低下も抑制できる。
In addition, the hardness change represented by the above formula (1) of the rubber composition and the reversible hardness change due to water are compounded with a compound capable of reversible molecular bonding such as hydrogen bonding and ionic bonding with water. This can be achieved by More specifically, by using a rubber component containing a diene rubber and a polymer having a carbon-carbon double bond and a heteroatom in combination, the hardness change represented by the above formula (1) of the rubber composition , can realize reversible hardness change by water. This is because heteroatoms are capable of reversible molecular bonds such as hydrogen bonds and ionic bonds with water in the rubber composition, and as a result of the formation of these molecular bonds, the rubber composition when wet with water This is because the hardness of the object is lowered.
Furthermore, by using the above combination, the polymer is crosslinked to the rubber component by carbon-carbon double bonds during vulcanization and fixed to the rubber component, so that the liberation of the polymer from the rubber component can be suppressed, and the rubber surface can be prevented. Precipitation of the polymer can be suppressed, and deterioration of grip performance (wet grip performance, dry grip performance) can also be suppressed.
また、乾燥時の硬度は、ゴム組成物に配合される薬品(特に、ゴム成分、充填材、オイルなどの軟化剤)の種類や量によって調整することが可能であり、例えば、軟化剤の量を増量すると乾燥時の硬度は小さくなる傾向、充填材の量を増量すると乾燥時の硬度は大きくなる傾向、硫黄の量を減らすと乾燥時の硬度は小さくなる傾向がある。また、硫黄と加硫促進剤の配合量を調整することによっても、乾燥時の硬度を調整できる。より具体的には、硫黄量を増やすと乾燥時の硬度は大きくなる傾向、加硫促進剤を増やすと乾燥時の硬度は大きくなる傾向がある。 In addition, the hardness at the time of drying can be adjusted by the type and amount of chemicals (particularly rubber components, fillers, and softeners such as oils) blended in the rubber composition. When the amount of sulfur is increased, the dry hardness tends to decrease, when the amount of filler is increased, the dry hardness tends to increase, and when the amount of sulfur is decreased, the dry hardness tends to decrease. Also, the hardness at the time of drying can be adjusted by adjusting the blending amounts of sulfur and vulcanization accelerator. More specifically, increasing the sulfur content tends to increase the dry hardness, and increasing the vulcanization accelerator tends to increase the dry hardness.
ゴム組成物の上記式(1)で表される硬度変化、水による可逆的な硬度変化を達成する他の手段としては、ジエン系ゴムを含むゴム成分と、炭素-炭素2重結合とヘテロ原子を有するポリマーとを併用することにより、加硫の際に炭素-炭素2重結合によりポリマーがゴム成分に架橋されてゴム成分に固定されるため、ゴム成分からの上記ポリマーの遊離を抑制でき、ゴム組成物の上記式(1)で表される硬度変化、水による可逆的な硬度変化を達成することができる。
炭素-炭素2重結合を持たない場合、ゴム組成物が水に触れた際に水中へ遊離してしまい、可逆的な硬度変化が得られない場合がある。
As another means for achieving the hardness change represented by the above formula (1) of the rubber composition and the reversible hardness change by water, a rubber component containing a diene rubber, a carbon-carbon double bond and a hetero atom By using a polymer having It is possible to achieve the hardness change represented by the above formula (1) of the rubber composition and the reversible hardness change by water.
If the rubber composition does not have a carbon-carbon double bond, it may be liberated into water when it comes into contact with water, making it impossible to obtain a reversible change in hardness.
また、ゴム組成物の上記式(1)で表される硬度変化、水による可逆的な硬度変化を達成する他の手段としては、例えば、ゴム分子間のイオン結合を、水の添加・乾燥によって可逆的に切断、再結合させる方法も挙げられる。より具体的に説明すると、ハロゲンや酸素を有するゴムと、金属、半金属や窒素を有する化合物とを併用することにより、ゴム組成物の上記式(1)で表される硬度変化、水による可逆的な硬度変化を実現できる。これは、該併用により、金属、半金属や窒素由来のカチオンと、ハロゲンや酸素由来のアニオンとによりゴム分子間でイオン結合が形成され、そして、ゴム分子間において、水の添加によるイオン結合の開裂、水の乾燥によるイオン結合の再結合が生じる結果、水湿潤時には硬度低下、乾燥時には硬度上昇が起きるためである。 In addition, as another means for achieving the hardness change represented by the above formula (1) of the rubber composition and the reversible hardness change by water, for example, ionic bonds between rubber molecules are changed by adding water and drying. A method of reversibly cutting and rejoining is also included. More specifically, by using a rubber containing halogen or oxygen together with a compound containing a metal, a semimetal or nitrogen, the hardness change represented by the above formula (1) of the rubber composition, reversible by water hardness change can be realized. This is because cations derived from metals, metalloids, and nitrogen and anions derived from halogens and oxygen form ionic bonds between rubber molecules by the combined use, and ionic bonds are formed between rubber molecules by adding water. This is because, as a result of recombination of ionic bonds due to cleavage and drying of water, the hardness decreases when wet with water and increases when dried.
以下、使用可能な薬品について説明する。 Usable chemicals are described below.
ゴム成分としては、例えば、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)等のジエン系ゴムが挙げられる。ゴム成分は、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、ジエン系ゴムが好ましく、イソプレン系ゴム、BR、SBRがより好ましく、SBRが更に好ましい。イソプレン系ゴム、SBRの併用、BR、SBRの併用、イソプレン系ゴム、BR、SBRの併用も好ましい。 Examples of rubber components include isoprene-based rubber, butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), styrene-isoprene-butadiene rubber (SIBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), and the like. diene rubber. A rubber component may be used independently and may use 2 or more types together. Among them, diene rubber is preferable, isoprene rubber, BR, and SBR are more preferable, and SBR is still more preferable. A combination of isoprene rubber and SBR, a combination of BR and SBR, and a combination of isoprene rubber, BR and SBR are also preferred.
ここで、ゴム成分は、重量平均分子量(Mw)が15万以上が好ましく、より好ましくは35万以上のゴムである。Mwの上限は特に限定されないが、好ましくは400万以下、より好ましくは300万以下である。 Here, the rubber component preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 150,000 or more, more preferably 350,000 or more. Although the upper limit of Mw is not particularly limited, it is preferably 4,000,000 or less, more preferably 3,000,000 or less.
ゴム成分100質量%中のジエン系ゴムの含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、特に好ましくは80質量%以上、最も好ましくは90質量%以上であり、100質量%であってもよい。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The content of the diene rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 20% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 70% by mass or more, particularly preferably 80% by mass or more, and most preferably 90% by mass. % by mass or more, and may be 100% by mass. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
SBRとしては特に限定されず、例えば、乳化重合SBR(E-SBR)、溶液重合SBR(S-SBR)等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The SBR is not particularly limited, and those commonly used in the tire industry, such as emulsion polymerization SBR (E-SBR) and solution polymerization SBR (S-SBR), can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
SBRのスチレン量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、また、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。 The styrene content of SBR is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more, and is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and still more preferably is 30% by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
SBRのビニル量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、特に好ましくは40質量%以上、最も好ましくは50質量%以上であり、また、好ましくは75質量%以下、より好ましくは65質量%以下である。上記範囲内であると、BRとの相溶性が良好となり、効果がより好適に得られる傾向がある。 The vinyl content of SBR is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 30% by mass or more, particularly preferably 40% by mass or more, and most preferably 50% by mass or more. is 75% by mass or less, more preferably 65% by mass or less. Within the above range, the compatibility with BR tends to be good, and the effect tends to be obtained more favorably.
SBRは、非変性SBRでもよいし、変性SBRでもよい。
変性SBRとしては、シリカ等の充填剤と相互作用する官能基を有するSBRであればよく、例えば、SBRの少なくとも一方の末端を、上記官能基を有する化合物(変性剤)で変性された末端変性SBR(末端に上記官能基を有する末端変性SBR)や、主鎖に上記官能基を有する主鎖変性SBRや、主鎖及び末端に上記官能基を有する主鎖末端変性SBR(例えば、主鎖に上記官能基を有し、少なくとも一方の末端を上記変性剤で変性された主鎖末端変性SBR)や、分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性(カップリング)され、水酸基やエポキシ基が導入された末端変性SBR等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
SBR may be unmodified SBR or modified SBR.
The modified SBR may be an SBR having a functional group that interacts with a filler such as silica. SBR (end-modified SBR having the above functional group at the end), main chain-modified SBR having the above-mentioned functional group in the main chain, main chain end-modified SBR having the above-mentioned functional group in the main chain and end (for example, the main chain Main chain end-modified SBR having the above functional group and at least one end modified with the above modifier), or modified (coupled) with a polyfunctional compound having two or more epoxy groups in the molecule, hydroxyl group and terminal-modified SBR into which an epoxy group is introduced. These may be used alone or in combination of two or more.
上記官能基としては、例えば、アミノ基、アミド基、シリル基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、アンモニウム基、イミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、カルボキシル基、ニトリル基、ピリジル基、アルコキシ基、水酸基、オキシ基、エポキシ基等が挙げられる。なお、これらの官能基は、置換基を有していてもよい。なかでも、アミノ基(好ましくはアミノ基が有する水素原子が炭素数1~6のアルキル基に置換されたアミノ基)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~6のアルコキシ基)、アルコキシシリル基(好ましくは炭素数1~6のアルコキシシリル基)、アミド基が好ましい。 Examples of the functional groups include amino group, amido group, silyl group, alkoxysilyl group, isocyanate group, imino group, imidazole group, urea group, ether group, carbonyl group, oxycarbonyl group, mercapto group, sulfide group, disulfide group, sulfonyl group, sulfinyl group, thiocarbonyl group, ammonium group, imide group, hydrazo group, azo group, diazo group, carboxyl group, nitrile group, pyridyl group, alkoxy group, hydroxyl group, oxy group, epoxy group and the like. . In addition, these functional groups may have a substituent. Among them, an amino group (preferably an amino group in which the hydrogen atom of the amino group is substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), an alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms), an alkoxysilyl group ( An alkoxysilyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable), and an amide group is preferable.
SBRとしては、例えば、住友化学(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等により製造・販売されているSBRを使用することができる。 As SBR, for example, SBR manufactured and sold by Sumitomo Chemical Co., Ltd., JSR Co., Ltd., Asahi Kasei Co., Ltd., Nippon Zeon Co., Ltd., etc. can be used.
ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上であり、また、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The content of SBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 20% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, and preferably 95% by mass or less, more preferably It is 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
BRとしては特に限定されず、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。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。 BR is not particularly limited, and those commonly used in the tire industry can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
BRのシス量は、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、更に好ましくは97質量%以上である。上限は特に限定されず、100質量%であってもよい。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。 The cis amount of BR is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and still more preferably 97% by mass or more. The upper limit is not particularly limited, and may be 100% by mass. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
BRは、非変性BR、変性BRのいずれでもよい。変性BRとしては、前述の官能基が導入された変性BRが挙げられる。好ましい態様は変性SBRの場合と同様である。 BR may be either non-denatured BR or denatured BR. Examples of modified BR include modified BR into which the aforementioned functional groups have been introduced. Preferred embodiments are the same as for modified SBR.
BRとしては、例えば、宇部興産(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等の製品を使用できる。 As BR, for example, products of Ube Industries, Ltd., JSR Corporation, Asahi Kasei Co., Ltd., Nippon Zeon Co., Ltd., etc. can be used.
ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上であり、また、好ましくは70質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。 The content of BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and is preferably 70% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and still more preferably It is 30% by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
イソプレン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、改質NR、変性NR、変性IR等が挙げられる。NRとしては、例えば、SIR20、RSS♯3、TSR20等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。IRとしては、特に限定されず、例えば、IR2200等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。改質NRとしては、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(UPNR)等、変性NRとしては、エポキシ化天然ゴム(ENR)、水素添加天然ゴム(HNR)、グラフト化天然ゴム等、変性IRとしては、エポキシ化イソプレンゴム、水素添加イソプレンゴム、グラフト化イソプレンゴム等、が挙げられる。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、NRが好ましい。 The isoprene rubber includes natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), modified NR, modified NR, modified IR, and the like. As NR, for example, those commonly used in the tire industry, such as SIR20, RSS#3, and TSR20, can be used. The IR is not particularly limited, and for example IR2200 or the like commonly used in the tire industry can be used. Modified NR includes deproteinized natural rubber (DPNR), high-purity natural rubber (UPNR), etc. Modified NR includes epoxidized natural rubber (ENR), hydrogenated natural rubber (HNR), grafted natural rubber, etc. Examples of modified IR include epoxidized isoprene rubber, hydrogenated isoprene rubber, grafted isoprene rubber, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, NR is preferred.
ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴムの含有量は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上であり、また、好ましくは60質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。 The content of isoprene-based rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and is preferably 60% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and further Preferably, it is 20% by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
なお、本明細書において、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(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。
また、シス量(シス-1,4-結合ブタジエン単位量)、ビニル量(1,2-結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定でき、スチレン量は、1H-NMR測定によって測定できる。
In the present specification, the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) are defined by gel permeation chromatograph (GPC) (GPC-8000 series manufactured by Tosoh Corporation, detector: differential refractometer, column: It can be obtained by standard polystyrene conversion based on the measured value by TSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M manufactured by Tosoh Corporation.
In addition, the cis amount (cis-1,4-bonded butadiene unit amount) and vinyl amount (1,2-bonded butadiene unit amount) can be measured by infrared absorption spectrometry, and the styrene amount can be measured by 1 H-NMR measurement. can be measured by
上記ゴム組成物は、炭素-炭素2重結合とヘテロ原子を有するポリマー(重合体)を含むことが好ましい。 The rubber composition preferably contains a polymer (polymer) having a carbon-carbon double bond and a heteroatom.
炭素-炭素2重結合は、ジエン系ゴムと架橋されるために必要であり、その数は特に限定されない。 A carbon-carbon double bond is necessary for cross-linking with the diene rubber, and the number thereof is not particularly limited.
ヘテロ原子は、炭素原子、水素原子以外の原子を意味し、水に対して、水素結合、イオン結合などの可逆的な分子結合が可能な限り特に限定されないが、酸素原子、窒素原子、ケイ素原子、硫黄原子、リン原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種の原子であることが好ましく、酸素原子、窒素原子、ケイ素原子がより好ましく、酸素原子が更に好ましい。なお、ヘテロ原子は、上記ポリマーの主鎖(骨格)中に存在することが好ましく、上記ポリマーの繰り返し単位中に存在することがより好ましい。 Heteroatom means an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, and is not particularly limited as long as reversible molecular bonds such as hydrogen bonds and ionic bonds are possible with water, but oxygen atoms, nitrogen atoms, silicon atoms is preferably at least one atom selected from the group consisting of , a sulfur atom, a phosphorus atom, and a halogen atom, more preferably an oxygen atom, a nitrogen atom, and a silicon atom, and still more preferably an oxygen atom. The heteroatom is preferably present in the main chain (skeleton) of the polymer, more preferably in the repeating unit of the polymer.
酸素原子を含む構造、基としては、エーテル基、エステル、カルボキシ基、カルボニル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基等が挙げられる。なかでも、エーテル基が好ましく、オキシアルキレン基がより好ましい。
窒素原子を含む構造、基としては、アミノ基(第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基)、アミド基、ニトリル基、ニトロ基等が挙げられる。なかでも、アミノ基が好ましく、第三級アミノ基がより好ましい。
ケイ素原子を含む構造、基としては、シリル基、アルコキシシリル基、シラノール基等が挙げられる。なかでも、シリル基が好ましく、アルコキシシリル基がより好ましい。
硫黄原子を含む構造、基としては、スルフィド基、硫酸基、硫酸エステル、スルホ基等が挙げられる。
リン原子を含む構造、基としては、リン酸基、リン酸エステル等が挙げられる。
ハロゲン原子を含む構造、基としては、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基などのハロゲノ基等が挙げられる。
Structures and groups containing an oxygen atom include ether groups, esters, carboxy groups, carbonyl groups, alkoxy groups, and hydroxy groups. Among them, an ether group is preferable, and an oxyalkylene group is more preferable.
Structures and groups containing nitrogen atoms include amino groups (primary amino groups, secondary amino groups, tertiary amino groups), amide groups, nitrile groups, nitro groups, and the like. Among them, an amino group is preferred, and a tertiary amino group is more preferred.
Examples of structures and groups containing silicon atoms include silyl groups, alkoxysilyl groups, and silanol groups. Among them, a silyl group is preferred, and an alkoxysilyl group is more preferred.
Structures and groups containing a sulfur atom include a sulfide group, a sulfate group, a sulfate ester, and a sulfo group.
Structures and groups containing a phosphorus atom include a phosphate group and a phosphate ester.
Structures and groups containing halogen atoms include halogeno groups such as fluoro, chloro, bromo, and iodo groups.
オキシアルキレン基とは、-(AO)-で表される基であり、-(AO)n-で表される基(nは繰り返し単位数)であることが好ましい。
オキシアルキレン基AO中のアルキレン基Aの炭素数は、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、好ましくは10以下、より好ましくは8以下、更に好ましくは6以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。
The oxyalkylene group is a group represented by -(AO)-, preferably a group represented by -(AO) n - (where n is the number of repeating units).
The number of carbon atoms in the alkylene group A in the oxyalkylene group AO is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and still more preferably 6 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
オキシアルキレン基AO中のアルキレン基Aは、直鎖状、分岐状のいずれでもよいが、より嵩高い構造となり、効果がより好適に得られるという理由から、分岐状が好ましい。
効果がより好適に得られるという理由から、AOは、炭素数2~3のオキシアルキレン基(オキシエチレン基(EO)、オキシプロピレン基(PO))、炭素数2~3のオキシアルキレン基に分岐鎖R4(R4は、ヘテロ原子を有してもよい炭化水素基を表す。)が結合した基であることが好ましく、炭素数2~3のオキシアルキレン基、炭素数2~3のオキシアルキレン基に分岐鎖R4が結合した基を併用することがより好ましい。なお、分岐鎖R4は、酸素原子に隣接する炭素原子に結合していることが好ましい。
The alkylene group A in the oxyalkylene group AO may be linear or branched, but is preferably branched because it has a bulkier structure and more favorable effects.
AO is branched into an oxyalkylene group having 2 to 3 carbon atoms (oxyethylene group (EO), oxypropylene group (PO)) and an oxyalkylene group having 2 to 3 carbon atoms for the reason that the effect can be obtained more preferably. It is preferably a group to which a chain R 4 (R 4 represents a hydrocarbon group which may have a heteroatom) is bonded, such as an oxyalkylene group having 2 to 3 carbon atoms, an oxy It is more preferable to use a group in which a branched chain R4 is bonded to an alkylene group. The branched chain R4 is preferably attached to the carbon atom adjacent to the oxygen atom.
R4のヘテロ原子を有してもよい炭化水素基は、特に限定されない。炭化水素基の炭素数は、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、好ましくは10以下、より好ましくは6以下、更に好ましくは4以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。
R4のヘテロ原子を有してもよい炭化水素基としては、下記式で表される基が好ましい。
As the hydrocarbon group optionally having a heteroatom for R 4 , groups represented by the following formulas are preferable.
-(AO)-で表される基は、下記式(B)で表される基であることが更に好ましく、下記式(A)~(B)で表される基であることが特に好ましく、下記式(C)で表される基を併用することもできる。
上記ポリマーが2種以上のオキシアルキレン基を含む場合、オキシアルキレン基の配列はブロックでもランダムでもよい。 When the polymer contains two or more oxyalkylene groups, the arrangement of the oxyalkylene groups may be block or random.
上記ポリマーとしては、上記式(B)で表される基(構造単位)を含む重合体が好ましく、上記式(A)~(B)で表される基(構造単位)からなる重合体がより好ましい。
上記ポリマー100mol%中の上記式(B)で表される基(構造単位)の含有量は、好ましくは2mol%以上、より好ましくは5mol%以上であり、好ましくは50mol%以下、より好ましくは40mol%以下、更に好ましくは30mol%以下、特に好ましくは20mol%以下である。
As the polymer, a polymer containing a group (structural unit) represented by the formula (B) is preferable, and a polymer composed of a group (structural unit) represented by the formulas (A) to (B) is more preferable. preferable.
The content of the group (structural unit) represented by the formula (B) in 100 mol% of the polymer is preferably 2 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, and preferably 50 mol% or less, more preferably 40 mol%. % or less, more preferably 30 mol % or less, particularly preferably 20 mol % or less.
上記ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1万以上、より好ましくは5万以上、更に好ましくは10万以上、特に好ましくは50万以上であり、好ましくは300万以下、より好ましくは250万以下、更に好ましくは200万以下、特に好ましくは150万以下、最も好ましくは100万以下である。 The weight average molecular weight (Mw) of the polymer is preferably 10,000 or more, more preferably 50,000 or more, still more preferably 100,000 or more, particularly preferably 500,000 or more, preferably 3,000,000 or less, more preferably 250. 10,000 or less, more preferably 2,000,000 or less, particularly preferably 1,500,000 or less, and most preferably 1,000,000 or less.
上記ポリマーは、水10mLに対し、1gを懸濁した場合の不溶分(水不溶分)が5質量%以上であることが好ましく、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、特に好ましくは50質量%以上、最も好ましくは70質量%以上、より最も好ましくは80質量%以上、更に最も好ましくは90質量%以上であり、上限は特に限定されない。
上記不溶分は、実施例に記載の方法により測定できる。
上記不溶分が多いほど、ゴムを水に湿潤した場合に、上記ポリマーが水に溶出する量を低減でき、可逆的な硬度変化をより好適に達成できる。
The polymer preferably has an insoluble content (water-insoluble content) of 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 30% by mass or more when 1 g of the polymer is suspended in 10 mL of water. It is particularly preferably 50% by mass or more, most preferably 70% by mass or more, most preferably 80% by mass or more, and most preferably 90% by mass or more, and the upper limit is not particularly limited.
The insoluble matter can be measured by the method described in Examples.
As the insoluble content increases, the amount of the polymer eluted into water can be reduced when the rubber is wetted with water, and reversible hardness change can be achieved more favorably.
上記ポリマーは、テトラヒドロフラン10mLに対し、1gを懸濁した場合の不溶分(THF不溶分)が5質量%以上であることが好ましく、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、特に好ましくは50質量%以上、最も好ましくは70質量%以上、より最も好ましくは90質量%以上であり、上限は特に限定されない。
上記不溶分は、実施例に記載の方法により測定できる。
ジエン系ゴムはテトラヒドロフランに対し、溶解性を有するため、上記ポリマーのテトラヒドロフランに対する不溶分が多いほど、ジエン系ゴムに相容せずに水湿潤時の硬度低下効果を十分に得られる傾向がある。
The polymer preferably has an insoluble content (THF-insoluble content) of 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 30% by mass or more when 1 g of the polymer is suspended in 10 mL of tetrahydrofuran. It is particularly preferably 50% by mass or more, most preferably 70% by mass or more, and most preferably 90% by mass or more, and the upper limit is not particularly limited.
The insoluble matter can be measured by the method described in Examples.
Since the diene rubber is soluble in tetrahydrofuran, the greater the insoluble content of the polymer in tetrahydrofuran, the more incompatible it is with the diene rubber, and the harder it is to reduce the hardness when wet with water.
上記ポリマーは、市販品を用いてもよいが、ヘテロ原子を有するモノマーから重合物を調製することにより製造してもよい。
ヘテロ原子を有するモノマーとしては、特に限定されるわけではないが、酸素原子を有するモノマーの例としては、ビニルエーテル、アルコキシスチレン、アリルグリシジルエーテル、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフランなどのエーテル類、(メタ)アクリル酸およびそれらのエステル類、酸無水物、窒素原子を有するモノマーとしては、アクリロニトリル、N-ビニルカルバゾール、カルバミン酸、カプロラクタム、ケイ素原子を有するモノマーとしては、アルコキシシリルスチレン、アルコキシシリルビニル類などが挙げられる。
ヘテロ原子を有するモノマーに不飽和結合が含まれていない場合は、ヘテロ原子を有するモノマーと共に、炭素-炭素2重結合を有するモノマー(例えば、ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエンモノマー、スチレンなどのビニルポリマー)を重合すればよい。
重合方法は特に限定されず、公知の方法により行うことができる。
Commercially available products may be used for the above polymers, but they may also be produced by preparing a polymer from a monomer having a heteroatom.
The heteroatom-containing monomer is not particularly limited, but examples of the oxygen atom-containing monomer include vinyl ether, alkoxystyrene, allyl glycidyl ether, ethylene oxide, propylene oxide, ethers such as tetrahydrofuran, (meth ) Acrylic acid and their esters, acid anhydrides, nitrogen atom-containing monomers such as acrylonitrile, N-vinylcarbazole, carbamic acid and caprolactam, silicon atom-containing monomers such as alkoxysilylstyrene and alkoxysilylvinyls is mentioned.
If the monomer having a heteroatom does not contain an unsaturated bond, the monomer having a heteroatom and a monomer having a carbon-carbon double bond (e.g., conjugated diene monomers such as butadiene and isoprene, vinyl polymers such as styrene) ) can be polymerized.
The polymerization method is not particularly limited, and can be carried out by a known method.
上記ポリマーの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは20質量部以上、特に好ましくは30質量部以上、最も好ましくは40質量部以上、より最も好ましくは50質量部以上、更に最も好ましくは60質量部以上、特に最も好ましくは70質量部以上であり、また、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The content of the polymer is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, still more preferably 20 parts by mass or more, particularly preferably 30 parts by mass or more, and most preferably 100 parts by mass of the rubber component. 40 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, even more preferably 60 parts by mass or more, most preferably 70 parts by mass or more, and preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less is. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
上記ゴム組成物は、シリカを含んでもよい。
シリカとしては、例えば、乾式法シリカ(無水ケイ酸)、湿式法シリカ(含水ケイ酸)等が挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The rubber composition may contain silica.
Examples of silica include dry silica (anhydrous silicic acid) and wet silica (hydrated silicic acid), but wet silica is preferred because it contains many silanol groups. These may be used alone or in combination of two or more.
シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)は、40m2/g以上、好ましくは60m2/g以上、より好ましくは80m2/g以上、更に好ましくは160m2/g以上である。また、上記N2SAは、好ましくは600m2/g以下、より好ましくは300m2/g以下、更に好ましくは250m2/g以下、特に好ましくは200m2/g以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。
なお、シリカのN2SAは、ASTM D3037-81に準じてBET法で測定される値である。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is 40 m 2 /g or more, preferably 60 m 2 /g or more, more preferably 80 m 2 /g or more, still more preferably 160 m 2 /g or more. The N 2 SA is preferably 600 m 2 /g or less, more preferably 300 m 2 /g or less, even more preferably 250 m 2 /g or less, and particularly preferably 200 m 2 /g or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
The N 2 SA of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-81.
シリカとしては、例えば、デグッサ社、ローディア社、東ソー・シリカ(株)、ソルベイジャパン(株)、(株)トクヤマ等の製品を使用できる。 As silica, for example, products of Degussa, Rhodia, Tosoh Silica, Solvay Japan, Tokuyama, etc. can be used.
シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは15質量部以上であり、また、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下、更に好ましくは80質量部以下、特に好ましくは60質量部以下、最も好ましくは40質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The silica content is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, still more preferably 15 parts by mass or more, and preferably 150 parts by mass or less, or more, relative to 100 parts by mass of the rubber component. It is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less, particularly preferably 60 parts by mass or less, and most preferably 40 parts by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
上記ゴム組成物において、充填剤(補強性充填剤)100質量%中のシリカの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、上限は特に限定されないが、好ましくは90質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the content of silica in 100% by mass of the filler (reinforcing filler) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and still more preferably 30% by mass or more, Although the upper limit is not particularly limited, it is preferably 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and even more preferably 50% by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
上記ゴム組成物がシリカを含有する場合、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、特に限定されず、例えば、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4-トリエトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4-トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4-トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4-トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、3-トリメトキシシリルプロピル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2-トリエトキシシリルエチル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3-トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、などのスルフィド系、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、などのグリシドキシ系、3-ニトロプロピルトリメトキシシラン、3-ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられる。市販されているものとしては、例えば、デグッサ社、Momentive社、信越シリコーン(株)、東京化成工業(株)、アヅマックス(株)、東レ・ダウコーニング(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、効果がより良好に得られる傾向がある点から、スルフィド系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤が好ましく、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドなどのジスルフィド結合を有するジスルフィド系シランカップリング剤がより好ましい。
When the rubber composition contains silica, it preferably further contains a silane coupling agent.
The silane coupling agent is not particularly limited, and examples thereof include bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, bis(2-triethoxysilylethyl)tetrasulfide, bis(4-triethoxysilylbutyl)tetrasulfide, Bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisulfide, bis ( 3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis(2-triethoxysilylethyl) disulfide, bis(4-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis(3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis(2-trimethoxysilylethyl) ) disulfide, bis(4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3- sulfides such as triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide; mercaptos such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 2-mercaptoethyltriethoxysilane; vinyls such as vinyltriethoxysilane and vinyltrimethoxysilane; Amino compounds such as propyltriethoxysilane and 3-aminopropyltrimethoxysilane, glycidoxy compounds such as γ-glycidoxypropyltriethoxysilane and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltrimethoxysilane, Nitro-based agents such as 3-nitropropyltriethoxysilane and chloro-based agents such as 3-chloropropyltrimethoxysilane and 3-chloropropyltriethoxysilane can be mentioned. Commercially available products such as Degussa, Momentive, Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Azumax Co., Ltd., Dow Corning Toray Co., Ltd., and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, sulfide-based silane coupling agents and mercapto-based silane coupling agents are preferred because they tend to obtain better effects, and disulfide-based agents having a disulfide bond such as bis(3-triethoxysilylpropyl) disulfide. A silane coupling agent is more preferred.
シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して、好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上であり、また、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The content of the silane coupling agent is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of silica. is. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
上記ゴム組成物は、カーボンブラックを含んでもよい。
カーボンブラックとしては、特に限定されず、N134、N110、N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351、N550、N762等が挙げられる。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。
The rubber composition may contain carbon black.
Examples of carbon black include, but are not limited to, N134, N110, N220, N234, N219, N339, N330, N326, N351, N550 and N762. These may be used alone or in combination of two or more.
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、好ましくは80m2/g以上、より好ましくは100m2/g以上であり、また、好ましくは150m2/g以下、より好ましくは130m2/g以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、本明細書において、カーボンブラックのN2SAは、JIS K6217-2:2001に準拠して測定される値である。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 80 m 2 /g or more, more preferably 100 m 2 /g or more, and preferably 150 m 2 /g or less, more preferably 130 m 2 /g. It is below. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
In this specification, the N 2 SA of carbon black is a value measured according to JIS K6217-2:2001.
カーボンブラックとしては、例えば、旭カーボン(株)、キャボットジャパン(株)、東海カーボン(株)、三菱化学(株)、ライオン(株)、新日化カーボン(株)、コロンビアカーボン社等の製品を使用できる。 As carbon black, for example, products of Asahi Carbon Co., Ltd., Cabot Japan Co., Ltd., Tokai Carbon Co., Ltd., Mitsubishi Chemical Co., Ltd., Lion Corporation, Shin Nikka Carbon Co., Ltd., Columbia Carbon Co., Ltd. can be used.
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、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは20質量部以上、特に好ましくは30質量部以上であり、また、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下、更に好ましくは80質量部以下、特に好ましくは60質量部以下、最も好ましくは50質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The content of carbon black is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, still more preferably 20 parts by mass or more, and particularly preferably 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and , preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, still more preferably 80 parts by mass or less, particularly preferably 60 parts by mass or less, and most preferably 50 parts by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
上記ゴム組成物は、オイルを含んでもよい。
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、又はその混合物が挙げられる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。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、効果が良好に得られるという理由から、プロセスオイルが好ましく、アロマ系プロセスオイルがより好ましい。
The rubber composition may contain oil.
Oils include, for example, process oils, vegetable oils, or mixtures thereof. As the process oil, for example, paraffinic process oil, aromatic process oil, naphthenic process oil, etc. can be used. Vegetable oils include castor oil, cottonseed oil, linseed oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, coconut oil, peanut oil, rosin, pine oil, pine tar, tall oil, corn oil, rice bran oil, safflower oil, sesame oil, Olive oil, sunflower oil, palm kernel oil, camellia oil, jojoba oil, macadamia nut oil, tung oil and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, process oils are preferred, and aroma-based process oils are more preferred, because they are more effective.
オイルとしては、例えば、出光興産(株)、三共油化工業(株)、(株)ジャパンエナジー、オリソイ社、H&R社、豊国製油(株)、昭和シェル石油(株)、富士興産(株)等の製品を使用できる。 As oil, for example, Idemitsu Kosan Co., Ltd., Sankyo Yuka Kogyo Co., Ltd., Japan Energy Co., Ltd., Orisoi Co., Ltd., H & R, Toyokuni Oil Mills Co., Ltd., Showa Shell Oil Co., Ltd., Fuji Kosan Co., Ltd. etc. products can be used.
オイルの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは20質量部以上であり、また、好ましくは50質量部以下、より好ましくは35質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。なお、オイルの含有量には、ゴム(油展ゴム)に含まれるオイルの量も含まれる。 The content of the oil is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, still more preferably 20 parts by mass or more, and preferably 50 parts by mass or less, or more, relative to 100 parts by mass of the rubber component. Preferably, it is 35 parts by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably. The content of oil also includes the amount of oil contained in the rubber (oil-extended rubber).
上記ゴム組成物は、樹脂を含有していてもよい。
樹脂としては、タイヤ工業で汎用されているものであれば特に限定されず、ロジン系樹脂、クマロンインデン樹脂、α-メチルスチレン系樹脂、テルペン系樹脂、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、C9樹脂等が挙げられる。市販品としては、丸善石油化学(株)、住友ベークライト(株)、ヤスハラケミカル(株)、東ソー(株)、Rutgers Chemicals社、BASF社、アリゾナケミカル社、日塗化学(株)、(株)日本触媒、JXエネルギー(株)、荒川化学工業(株)、田岡化学工業(株)、東亞合成(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。
The rubber composition may contain a resin.
The resin is not particularly limited as long as it is commonly used in the tire industry, and includes rosin-based resin, coumarone-indene resin, α-methylstyrene-based resin, terpene-based resin, pt-butylphenolacetylene resin, and acrylic resin. resin, C5 resin, C9 resin, and the like. Commercially available products include Maruzen Petrochemical Co., Ltd., Sumitomo Bakelite Co., Ltd., Yasuhara Chemical Co., Ltd., Tosoh Corporation, Rutgers Chemicals, BASF, Arizona Chemical, Nichinuri Chemical Co., Ltd., Japan. Catalysts, products of JX Nippon Oil & Energy Corporation, Arakawa Chemical Industries, Ltd., Taoka Chemical Industries, Ltd., Toagosei Co., Ltd., etc. can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
樹脂の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上であり、また、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The resin content is preferably 1 part by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the rubber component. . Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
上記ゴム組成物は、ワックスを含んでもよい。
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などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。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。
The rubber composition may contain wax.
The wax is not particularly limited, and includes petroleum waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax; natural waxes such as plant waxes and animal waxes; synthetic waxes such as polymers of ethylene and propylene. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, petroleum waxes are preferred, and paraffin waxes are more preferred.
ワックスとしては、例えば、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。 As the wax, for example, products of Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., Nippon Seiro Co., Ltd., Seiko Kagaku Co., Ltd., etc. can be used.
ワックスの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上であり、また、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The wax content is preferably 0.3 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the rubber component. It is below the department. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
上記ゴム組成物は、老化防止剤を含んでもよい。
老化防止剤としては、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。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、キノリン系老化防止剤が好ましい。
The rubber composition may contain an antioxidant.
Examples of anti-aging agents include naphthylamine-based anti-aging agents such as phenyl-α-naphthylamine; diphenylamine-based anti-aging agents such as octylated diphenylamine and 4,4′-bis(α,α′-dimethylbenzyl)diphenylamine; -Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N,N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine, etc. p-phenylenediamine-based antioxidants; quinoline-based antioxidants such as polymers of 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline; 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, monophenolic anti-aging agents such as styrenated phenol; inhibitors and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, p-phenylenediamine antioxidants and quinoline antioxidants are preferred.
老化防止剤としては、例えば、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。 As the anti-aging agent, products of Seiko Chemical Co., Ltd., Sumitomo Chemical Co., Ltd., Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., Flexis, etc. can be used, for example.
老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The content of the anti-aging agent is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the rubber component. It is below the department. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
上記ゴム組成物は、ステアリン酸を含有してもよい。
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)、和光純薬工業(株)、千葉脂肪酸(株)等の製品を使用できる。
The rubber composition may contain stearic acid.
Conventional stearic acid can be used, for example, NOF Corporation, NOF Corporation, Kao Corporation, Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Chiba Fatty Acids Co., Ltd. products can be used.
ステアリン酸の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The stearic acid content is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the rubber component. It is below. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
上記ゴム組成物は、酸化亜鉛を含有してもよい。
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。
The rubber composition may contain zinc oxide.
As the zinc oxide, conventionally known ones can be used, for example, products of Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd., Toho Zinc Co., Ltd., Hakusui Tech Co., Ltd., Seido Chemical Industry Co., Ltd., Sakai Chemical Industry Co., Ltd., etc. can be used.
酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The content of zinc oxide is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the rubber component. It is below. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
上記ゴム組成物は硫黄を含有してもよい。
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。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。
The rubber composition may contain sulfur.
Sulfur includes powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur, soluble sulfur and the like commonly used in the rubber industry. These may be used alone or in combination of two or more.
硫黄としては、例えば、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。 As sulfur, for example, products of Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., Karuizawa Io Co., Ltd., Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., Flexis Co., Ltd., Nippon Kantan Kogyo Co., Ltd., Hosoi Chemical Industry Co., Ltd., etc. can be used.
硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The sulfur content is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the rubber component. parts or less, more preferably 3 parts by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
上記ゴム組成物は、加硫促進剤を含有してもよい。
加硫促進剤としては、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、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-tert-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、効果がより好適に得られるという理由から、スルフェンアミド系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤が好ましい。
The rubber composition may contain a vulcanization accelerator.
Vulcanization accelerators include thiazole-based vulcanization accelerators such as 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide, and N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide; tetramethylthiuram disulfide (TMTD ), tetrabenzylthiuram disulfide (TBzTD), tetrakis (2-ethylhexyl) thiuram disulfide (TOT-N) and other thiuram vulcanization accelerators; N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide, N-tert-butyl- 2-benzothiazolylsulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazolesulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazolesulfenamide, N,N'-diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide, etc. and guanidine-based vulcanization accelerators such as diphenylguanidine, diorthotolylguanidine and orthotolylbiguanidine. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, sulfenamide-based vulcanization accelerators and guanidine-based vulcanization accelerators are preferable because they are more suitable for obtaining effects.
加硫促進剤としては、例えば、川口化学(株)、大内新興化学(株)製等の製品を使用できる。 As the vulcanization accelerator, for example, products manufactured by Kawaguchi Kagaku Co., Ltd., Ouchi Shinko Kagaku Co., etc. can be used.
加硫促進剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは7質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The content of the vulcanization accelerator is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the rubber component. It is below. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
上記ゴム組成物には、前記成分の他、タイヤ工業において一般的に用いられている添加剤、例えば、有機過酸化物;炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、マイカなどの充填剤;等を更に配合してもよい。これらの添加剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0.1~200質量部が好ましい。 In addition to the above components, the rubber composition contains additives commonly used in the tire industry, such as organic peroxides; fillers such as calcium carbonate, talc, alumina, clay, aluminum hydroxide, and mica. ; and the like may be further added. The content of these additives is preferably 0.1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
上記ゴム組成物は、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。 The rubber composition can be produced, for example, by kneading the above components using a rubber kneading device such as an open roll mixer or a Banbury mixer, followed by vulcanization.
混練条件としては、加硫剤及び加硫促進剤以外の添加剤を混練するベース練り工程では、混練温度は、通常100~180℃、好ましくは120~170℃である。加硫剤、加硫促進剤を混練する仕上げ練り工程では、混練温度は、通常120℃以下、好ましくは80~110℃である。また、加硫剤、加硫促進剤を混練した組成物は、通常、プレス加硫等の加硫処理が施される。加硫温度としては、通常140~190℃、好ましくは150~185℃である。加硫時間は、通常5~15分である。 As for the kneading conditions, the kneading temperature is usually 100 to 180°C, preferably 120 to 170°C in the base kneading step in which additives other than the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator are kneaded. In the finishing kneading step of kneading the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator, the kneading temperature is usually 120°C or lower, preferably 80 to 110°C. A composition obtained by kneading a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator is usually subjected to vulcanization treatment such as press vulcanization. The vulcanization temperature is generally 140-190°C, preferably 150-185°C. Vulcanization time is usually 5 to 15 minutes.
上記ゴム組成物は、トレッドに用いることができる。キャップトレッド及びベーストレッドで構成されるトレッドの場合、キャップトレッドに好適に使用可能である。 The rubber composition can be used for treads. A tread composed of a cap tread and a base tread can be suitably used for the cap tread.
上記タイヤにおいて、トレッドのランド比は、30%以上であればよいが、ドライグリップ性能の観点からは、好ましくは40%以上、より好ましくは50%以上、更に好ましくは75%以上である。上限は、ウェットグリップ性能の観点から、好ましくは95%以下、より好ましくは90%以下、更に好ましくは85%以下である。
また、トレッドを構成する上記ゴム組成物は、ランド比が30%以上60%未満の場合、乾燥時の硬度60~75、水湿潤時の硬度55~70が好ましく、ランド比が60%~95%の場合、乾燥時の硬度55~70、水湿潤時の硬度30~55が好ましい。
In the above tire, the land ratio of the tread may be 30% or more, but from the viewpoint of dry grip performance, it is preferably 40% or more, more preferably 50% or more, and still more preferably 75% or more. From the viewpoint of wet grip performance, the upper limit is preferably 95% or less, more preferably 90% or less, and even more preferably 85% or less.
Further, when the rubber composition constituting the tread has a land ratio of 30% or more and less than 60%, it preferably has a hardness of 60 to 75 when dry and a hardness of 55 to 70 when wet with water, and a land ratio of 60% to 95. %, the hardness is preferably 55 to 70 when dry and 30 to 55 when wet.
上記タイヤにおけるトレッドは、タイヤ周方向に連続する溝、及び/又は、タイヤ周方向に非連続の溝を備えてもよい。このような溝を有するパターンとして、リブ型、ラグ型、リブラグ型、ブロック型が挙げられる。 The tread of the tire may have circumferentially continuous grooves and/or circumferentially discontinuous grooves. Patterns having such grooves include rib type, lug type, rib lug type, and block type.
上記タイヤ(空気入りタイヤ等)は、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッド(キャップトレッド)の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造することができる。 The tire (pneumatic tire, etc.) is manufactured by a conventional method using the rubber composition. That is, a rubber composition blended with various additives as necessary is extruded according to the shape of a tread (cap tread) in an unvulcanized stage, and molded by a normal method on a tire molding machine. , and other tire members to form an unvulcanized tire, which is then heated and pressurized in a vulcanizer to manufacture a tire.
なお、上記タイヤのトレッドは、少なくとも一部が上記ゴム組成物で構成されていればよく、全部が上記ゴム組成物で構成されていてもよい。 At least a portion of the tread of the tire may be composed of the rubber composition, and the entire tread may be composed of the rubber composition.
上記タイヤは、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型SUV用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、競技用タイヤ、スタッドレスタイヤ(冬用タイヤ)、オールシーズンタイヤ、ランフラットタイヤ、航空機用タイヤ、鉱山用タイヤ等として好適に用いられる。上記タイヤは、空気入りタイヤであってもよいし、非空気入りタイヤであってもよい。 The above tires include tires for passenger cars, tires for large passenger cars, tires for large SUVs, tires for trucks and buses, tires for motorcycles, racing tires, studless tires (winter tires), all-season tires, run-flat tires, and aircraft tires. , mining tires and the like. The tire may be a pneumatic tire or a non-pneumatic tire.
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described based on Examples, but the present invention is not limited to these.
(製造例1)
窒素置換されたオートクレーブ反応器に、ヘキサン、1,3-ブタジエン、スチレン、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジエチルエーテルを投入した。次に、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン及びn-ブチルリチウムを、それぞれ、シクロヘキサン溶液及びn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、反応器内温度を65℃とし、単量体を反応器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。次に、得られた重合体溶液を130rpmの撹拌速度で撹拌し、N-(3-ジメチルアミノプロピル)アクリルアミドを添加し、15分間反応を行った。重合反応終了後、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を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥して変性スチレンブタジエンゴム(SBR)を得た。
(Production example 1)
A nitrogen purged autoclave reactor was charged with hexane, 1,3-butadiene, styrene, tetrahydrofuran, and ethylene glycol diethyl ether. Bis(diethylamino)methylvinylsilane and n-butyllithium were then introduced as cyclohexane and n-hexane solutions, respectively, to initiate polymerization.
The stirring speed was 130 rpm, the temperature inside the reactor was 65° C., and the copolymerization of 1,3-butadiene and styrene was carried out for 3 hours while continuously supplying the monomers into the reactor. Next, the resulting polymer solution was stirred at a stirring speed of 130 rpm, N-(3-dimethylaminopropyl)acrylamide was added, and the reaction was allowed to proceed for 15 minutes. After completion of the polymerization reaction, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol was added. Then, the solvent was removed by steam stripping and dried with a hot roll adjusted to 110° C. to obtain a modified styrene-butadiene rubber (SBR).
(製造例2)重合体1(エポキシド・アリルグリシジルエーテル共重合体)の合成
窒素置換したガラス製フラスコにジエチルエーテルを500mL添加し、内部温度を0℃以下に冷却した後、0.55mol/Lのトリイソブチルアルミニウム/ヘキサン溶液を10mL添加し、次いで0.55mol/Lのエタノール/ジエチルエーテル溶液を内部温度が10℃を超えないよう滴下した。次いで、エチレンオキサイドおよびアリルグリシジルエーテルをモル比で9/1、合計重量200gになるように混合した溶液を、内部温度が10℃を超えないように滴下した後、8時間撹拌させた。次いで、外部温度50℃/内部圧力1.0kPa以下で溶媒を減圧留去した後、残った残渣を水に懸濁させたものを濾過して、濾過残渣をTHFで洗浄した後、50℃/1kPa以下で恒量に達するまで減圧乾燥し、80%の収率で重合体1(赤外吸収スペクトルにて上記式(A)に由来するエーテル基および上記式(B)に由来する炭素-炭素のピークが確認された。重量平均分子量(Mw)は78万、ポリマー100mol%中の上記式(B)で表される基(構造単位)の含有量は8mol%であった)を得た。
(Production Example 2) Synthesis of Polymer 1 (Epoxide-Allyl Glycidyl Ether Copolymer) 500 mL of diethyl ether was added to a nitrogen-purged glass flask, the internal temperature was cooled to 0°C or less, and then 0.55 mol/L was added. 10 mL of a triisobutylaluminum/hexane solution of was added, and then a 0.55 mol/L ethanol/diethyl ether solution was added dropwise so that the internal temperature did not exceed 10°C. Next, a solution in which ethylene oxide and allyl glycidyl ether were mixed at a molar ratio of 9/1 and a total weight of 200 g was added dropwise so that the internal temperature did not exceed 10° C., and the mixture was stirred for 8 hours. Next, after the solvent was distilled off under reduced pressure at an external temperature of 50°C/internal pressure of 1.0 kPa or less, the remaining residue was suspended in water and filtered. It is dried under reduced pressure at 1 kPa or less until it reaches a constant weight, and the polymer 1 (in the infrared absorption spectrum, the ether group derived from the above formula (A) and the carbon-carbon derived from the above formula (B) is obtained with a yield of 80%. A peak was confirmed, the weight average molecular weight (Mw) was 780,000, and the content of the group (structural unit) represented by the above formula (B) in 100 mol % of the polymer was 8 mol %.
(製造例3)重合体2(アミン・アリルグリシジルエーテル共重合体)の合成
エチレンオキサイドをトリグリシジルアミンに変更した点以外は、製造例2と同様に操作して、80%の収率でトリグリシジルアミンとアリルグリシジルエーテルの重合体2(製造例2と同様の分析を行いアミンの吸収と炭素-炭素2重結合由来のピークを確認し、重量平均分子量は98万、ポリマー100mol%中の上記式(B)で表される基(構造単位)の含有量は8mol%であった)を得た。
(Production Example 3) Synthesis of Polymer 2 (Amine-Allyl Glycidyl Ether Copolymer) The procedure was carried out in the same manner as in Production Example 2, except that ethylene oxide was changed to triglycidylamine. Polymer 2 of glycidylamine and allyl glycidyl ether (Analysis in the same manner as in Production Example 2 was performed to confirm the absorption of amine and the peak derived from the carbon-carbon double bond, and the weight average molecular weight was 980,000. The content of the group (structural unit) represented by the formula (B) was 8 mol %).
(製造例4)重合体3(シリル・アリルグリシジルエーテル共重合体)の合成
エチレンオキサイドをトリエトキシシリルグリシジルエーテルに変更した点以外は、製造例2と同様に操作して、80%の収率でトリエトキシシリルグリシジルエーテルとアリルグリシジルエーテルの重合体3(製造例2と同様の分析を行いシラノールの吸収と炭素-炭素2重結合由来のピークを確認し、重量平均分子量は64万、ポリマー100mol%中の上記式(B)で表される基(構造単位)の含有量は8mol%であった)を得た。
(Production Example 4) Synthesis of Polymer 3 (silyl-allyl glycidyl ether copolymer) The same procedure as in Production Example 2 was carried out, except that ethylene oxide was changed to triethoxysilyl glycidyl ether, and the yield was 80%. Polymer 3 of triethoxysilyl glycidyl ether and allyl glycidyl ether (Analysis in the same manner as in Production Example 2 was performed to confirm the absorption of silanol and the peak derived from the carbon-carbon double bond, the weight average molecular weight was 640,000, and the polymer was 100 mol. % of the group (structural unit) represented by the above formula (B) was 8 mol %).
また、得られた重合体1~3について下記の評価を行った。 In addition, the following evaluations were performed on the obtained polymers 1 to 3.
<水不溶分の測定>
ガラス製フラスコにポリマーを1g計量し、水10mLを注ぎ、内部温度66℃で10分撹拌した後、内部温度25℃以下になるまで撹拌を続けた後、材質セルロース、メッシュサイズ5Cのろ紙により濾過し、濾紙に残った残渣を温度80℃、内圧0.1kPa以下で8時間乾燥し、重量を測定し、下記式により水不溶分を算出した。
水不溶分(質量%)=残渣の乾燥重量(g)/ポリマーの初期重量(g)x100
<Measurement of water-insoluble content>
Weigh 1 g of polymer into a glass flask, pour 10 mL of water, stir at an internal temperature of 66 ° C. for 10 minutes, continue stirring until the internal temperature is 25 ° C. or less, and filter with a filter paper of cellulose material and mesh size 5C. Then, the residue remaining on the filter paper was dried at a temperature of 80° C. and an internal pressure of 0.1 kPa or less for 8 hours, weighed, and the water-insoluble matter was calculated according to the following formula.
Water-insoluble content (% by mass) = dry weight of residue (g) / initial weight of polymer (g) x 100
<THF不溶分の測定>
ガラス製フラスコにポリマーを1g計量し、テトラヒドロフラン10mLを注ぎ、内部温度66℃で10分撹拌した後、内部温度25℃以下になるまで撹拌を続けた後、材質セルロース、メッシュサイズ5Cのろ紙により濾過し、濾紙に残った残渣を温度80℃、内圧0.1kPa以下で8時間乾燥し、重量を測定し、下記式によりTHF不溶分を算出した。
THF不溶分(質量%)=残渣の乾燥重量(g)/ポリマーの初期重量(g)x100
<Measurement of THF-insoluble content>
Weigh 1 g of polymer into a glass flask, pour 10 mL of tetrahydrofuran, stir at an internal temperature of 66 ° C. for 10 minutes, continue stirring until the internal temperature is 25 ° C. or less, and filter with a filter paper of cellulose material and mesh size 5C. Then, the residue remaining on the filter paper was dried at a temperature of 80° C. and an internal pressure of 0.1 kPa or less for 8 hours, weighed, and the THF-insoluble matter was calculated by the following formula.
THF insoluble content (% by mass) = dry weight of residue (g) / initial weight of polymer (g) x 100
以下、各種薬品について、まとめて説明する。
SBR:上記方法で合成したSBR(変性S-SBR、スチレン量:25質量%、ビニル量:59モル%、非油展品)
BR:宇部興産(株)製のBR150B(シス量:97質量%)
NR:TSR20
重合体1:上記方法で合成した重合体1(水不溶分:96質量%、THF不溶分:96質量%)
重合体2:上記方法で合成した重合体2(水不溶分:82質量%、THF不溶分:96質量%)
重合体3:上記方法で合成した重合体3(水不溶分:92質量%、THF不溶分:92質量%)
シリカ:ローデシア社製のZEOSIL 1165MP(N2SA:160m2/g)
カーボンブラック:東海カーボン(株)製のシースト9H(DBP吸油量115ml/100g、N2SA:110m2/g)
シランカップリング剤:エボニックデグッサ社製のSi75(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
オイル:(株)ジャパンエナジー製のプロセスX-140(アロマ系プロセスオイル)
ワックス:日本精蝋(株)製のオゾエース0355
老化防止剤:フレキシス(株)製のサントフレックス13(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(6PPD))
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤1: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)
加硫促進剤2:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(1,3-ジフェニルグアニジン)
Various chemicals will be collectively described below.
SBR: SBR synthesized by the above method (modified S-SBR, styrene content: 25% by mass, vinyl content: 59 mol%, non-oil-extended product)
BR: BR150B (cis amount: 97% by mass) manufactured by Ube Industries, Ltd.
NR: TSR20
Polymer 1: Polymer 1 synthesized by the above method (water-insoluble content: 96% by mass, THF-insoluble content: 96% by mass)
Polymer 2: Polymer 2 synthesized by the above method (water-insoluble content: 82% by mass, THF-insoluble content: 96% by mass)
Polymer 3: Polymer 3 synthesized by the above method (water-insoluble content: 92% by mass, THF-insoluble content: 92% by mass)
Silica: ZEOSIL 1165MP (N 2 SA: 160 m 2 /g) manufactured by Rhodesia
Carbon black: SEAST 9H manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. (DBP oil absorption 115 ml/100 g, N 2 SA: 110 m 2 /g)
Silane coupling agent: Si75 (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Evonik Degussa
Oil: Process X-140 (aromatic process oil) manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
Wax: Ozoace 0355 manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.
Antiaging agent: Santoflex 13 (N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD)) manufactured by Flexis Co., Ltd.
Stearic acid: stearic acid "Tsubaki" manufactured by NOF Corporation
Zinc oxide: Type 2 zinc oxide manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Sulfur: Powdered sulfur manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. Vulcanization accelerator 1: Noxcellar NS (N-tert- butyl-2-benzothiazolylsulfenamide)
Vulcanization accelerator 2: Noxceler D (1,3-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
(配合例)
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160℃の条件下で4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4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170℃の条件下で12分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
(Formulation example)
According to the compounding recipe shown in Table 1, using a 1.7 L Banbury mixer manufactured by Kobe Steel, Ltd., chemicals other than sulfur and vulcanization accelerators were kneaded at 160°C for 4 minutes to obtain a kneaded product. got Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the resulting kneaded material, and the mixture was kneaded at 80° C. for 4 minutes using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition.
The resulting unvulcanized rubber composition was press vulcanized at 170° C. for 12 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.
得られた加硫ゴム組成物を下記により評価した。結果を表1に示す。 The obtained vulcanized rubber composition was evaluated as follows. Table 1 shows the results.
(加硫ゴムの硬度(Hs))
JIS K6253-3(2012)の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-硬さの求め方-第3部:デュロメータ硬さ」に従って、タイプAデュロメータにより、加硫ゴム組成物(試験片)のショア硬度(Hs)を測定した(JIS-A硬度)。測定は25℃で行った。
(Hardness of vulcanized rubber (Hs))
According to JIS K6253-3 (2012) "Vulcanized rubber and thermoplastic rubber-Determination of hardness-Part 3: Durometer hardness", Shore hardness of vulcanized rubber composition (test piece) by type A durometer (Hs) was measured (JIS-A hardness). Measurements were made at 25°C.
(水湿潤時の硬度)
加硫ゴム組成物(30mm×30mm×4mmの直方体形状)を20mlの水に25℃で6時間浸漬させることにより、水湿潤後の加硫ゴム組成物を得た。得られた水湿潤後の加硫ゴム組成物の硬度を上記の方法で測定し、水湿潤時の硬度とした。
(Hardness when wet with water)
A vulcanized rubber composition after being wetted with water was obtained by immersing the vulcanized rubber composition (having a rectangular parallelepiped shape of 30 mm×30 mm×4 mm) in 20 ml of water at 25° C. for 6 hours. The hardness of the obtained vulcanized rubber composition after being wetted with water was measured by the above-described method, and was defined as the hardness when wetted with water.
(乾燥時の硬度)
水湿潤後の加硫ゴム組成物を80℃、1kPa以下の条件で恒量になるまで減圧乾燥し、乾燥後の加硫ゴム組成物を得た。得られた乾燥後の加硫ゴム組成物の温度を25℃に戻した後、乾燥後の加硫ゴム組成物の硬度を上記の方法で測定し、乾燥時の硬度とした。
(Dry hardness)
The water-moistened vulcanized rubber composition was dried under reduced pressure under conditions of 80° C. and 1 kPa or less until a constant weight was obtained to obtain a dried vulcanized rubber composition. After the temperature of the obtained vulcanized rubber composition after drying was returned to 25° C., the hardness of the vulcanized rubber composition after drying was measured by the method described above, and the hardness at the time of drying was obtained.
(再水湿潤時の硬度)
乾燥後の加硫ゴム組成物(30mm×30mm×4mmの直方体形状)を20mlの水に25℃で6時間浸漬させることにより、再水湿潤後の加硫ゴム組成物を得た。得られた再水湿潤後の加硫ゴム組成物の硬度を上記の方法で測定し、再水湿潤時の硬度とした。
(Hardness when re-wet)
The dried vulcanized rubber composition (30 mm×30 mm×4 mm rectangular parallelepiped) was immersed in 20 ml of water at 25° C. for 6 hours to obtain a rewatered vulcanized rubber composition. The hardness of the obtained vulcanized rubber composition after rewetting with water was measured by the above-described method, and was defined as the hardness upon rewetting with water.
(タイヤの作製)
得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形して、他のタイヤ部材と張り合わせ170℃/12分でプレス加硫することで、試験用タイヤ(サイズ:195/65R15)を作成した。実施例1~18、比較例1~3は、ブロックパターンのタイヤであり、実施例19~36、比較例4~6は、ラグパターンのタイヤである。
(Preparation of tires)
The obtained unvulcanized rubber composition was molded into a tread shape, laminated with another tire member, and press-vulcanized at 170° C./12 minutes to prepare a test tire (size: 195/65R15). Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 3 are block pattern tires, and Examples 19 to 36 and Comparative Examples 4 to 6 are lug pattern tires.
(ランド比の測定)
本明細書に記載のランド比の測定方法にしたがい、JATMAの規格を用いて、ランド比(%)を測定した。測定結果を表2、3に示す。
(Measurement of land ratio)
The land ratio (%) was measured using the JATMA standard according to the land ratio measurement method described in this specification. Tables 2 and 3 show the measurement results.
(ウェットグリップ性能指数)
上記試験用タイヤを車両に装着し、予め路面に散水した1周2kmのテストコースを8周走行して、グリップ性能を比較例1又は4を100として、200点満点でテストドライバーが評価した。評価結果を表2、3に示す。
(Wet Grip Performance Index)
The test tire was mounted on a vehicle, and the tire was run 8 times on a 2 km test course on which water had been sprinkled in advance. Tables 2 and 3 show the evaluation results.
(ドライグリップ性能指数)
上記試験用タイヤを車両に装着し、乾燥路面の1周2kmのテストコースを8周走行して、グリップ性能を比較例1又は4を100として、200点満点でテストドライバーが評価した。評価結果を表2、3に示す。
(Dry grip performance index)
The test tire was mounted on a vehicle, and the tire was run 8 laps on a 2 km test course on a dry road surface. Tables 2 and 3 show the evaluation results.
表1~3より、水によって可逆的に硬度が変化し、上記式(1)を満たすゴム組成物によって構成されたトレッドを有し、該トレッドのランド比が所定の範囲内である実施例は、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能の総合性能を改善できることが分かった。 From Tables 1 to 3, examples in which the hardness reversibly changes with water, have a tread composed of a rubber composition that satisfies the above formula (1), and the land ratio of the tread is within a predetermined range , wet grip performance, and dry grip performance can be improved.
Claims (12)
前記ゴム組成物が、スチレンブタジエンゴムを含有するゴム成分を含み、
前記ゴム成分100質量%中のスチレンブタジエンゴムの含有量が95質量%以下であり、
前記トレッドのランド比が30%以上であるタイヤ。
乾燥時の硬度-水湿潤時の硬度≧1 (1)
(式中、硬度は、ゴム組成物の25℃におけるJIS-A硬度である。) Having a tread made of a rubber composition whose hardness reversibly changes with water and satisfies the following formula (1),
The rubber composition comprises a rubber component containing styrene-butadiene rubber,
The content of styrene-butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component is 95% by mass or less,
A tire in which the land ratio of the tread is 30% or more.
Hardness when dry - hardness when wet with water ≥ 1 (1)
(In the formula, the hardness is the JIS-A hardness of the rubber composition at 25°C.)
The tire according to any one of claims 1 to 11 , wherein the tread comprises circumferentially continuous grooves and/or circumferentially discontinuous grooves.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018141905A JP7243067B2 (en) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | tire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018141905A JP7243067B2 (en) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | tire |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020015483A JP2020015483A (en) | 2020-01-30 |
JP7243067B2 true JP7243067B2 (en) | 2023-03-22 |
Family
ID=69581742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018141905A Active JP7243067B2 (en) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | tire |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7243067B2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000239445A (en) | 1999-02-22 | 2000-09-05 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Tread rubber composition |
JP2004123887A (en) | 2002-10-02 | 2004-04-22 | Daiso Co Ltd | Water-expandable vulcanizable rubber composition and vulcanizable rubber material |
JP2012232644A (en) | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Pneumatic tire |
JP2013234227A (en) | 2012-05-07 | 2013-11-21 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Rubber composition for tire tread, and pneumatic tire |
JP2016196288A (en) | 2015-04-03 | 2016-11-24 | 住友ゴム工業株式会社 | Pneumatic tire |
-
2018
- 2018-07-27 JP JP2018141905A patent/JP7243067B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000239445A (en) | 1999-02-22 | 2000-09-05 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Tread rubber composition |
JP2004123887A (en) | 2002-10-02 | 2004-04-22 | Daiso Co Ltd | Water-expandable vulcanizable rubber composition and vulcanizable rubber material |
JP2012232644A (en) | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Pneumatic tire |
JP2013234227A (en) | 2012-05-07 | 2013-11-21 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Rubber composition for tire tread, and pneumatic tire |
JP2016196288A (en) | 2015-04-03 | 2016-11-24 | 住友ゴム工業株式会社 | Pneumatic tire |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020015483A (en) | 2020-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113474181B (en) | Rubber composition and tire | |
JP7243068B2 (en) | tire | |
JP6434585B1 (en) | Pneumatic tire | |
US12060490B2 (en) | Rubber composition and tire | |
JP2018158979A (en) | Tread rubber composition and pneumatic tire | |
JP2018095676A (en) | Pneumatic tire | |
US11987703B2 (en) | Rubber composition and tire | |
EP3744777B1 (en) | Rubber composition and tire | |
JP7215304B2 (en) | Rubber composition for tire tread and tire | |
JP7403207B2 (en) | Rubber composition for tires and tires | |
WO2020189100A1 (en) | Tire | |
JP7243067B2 (en) | tire | |
EP3998306A1 (en) | Tire rubber composition and tire | |
JP7535840B2 (en) | Rubber composition and tire | |
EP3995321B1 (en) | Rubber composition for tires and tire | |
JP2023111992A (en) | Vulcanized rubber composition and tire |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210521 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220310 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220315 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220511 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220802 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20221003 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230220 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7243067 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |