JP7259641B2 - タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
しかし、植物油は芳香族成分が少ないことや低ガラス転移温度を有するという点で可塑化効果には優れるものの、ドライグリップ性能やウェットグリップ性能の低下を引き起こすため、例えばタイヤキャップトレッドコンパウンドへの適用には適さないという問題点がある。また、植物油はオレフィン成分を含むため経時劣化するという問題点もある。
また、合成可塑剤は、一般的に分子量が低く、ゴムからブリードしたりゴム物性を変化させてしまうという欠点がある。例えば特許文献1には、合成可塑剤を配合してもタイヤ性能が安定しているタイヤ外層用ゴム組成物が提案されている。
すなわち本発明は以下の通りである。
2.ジエン系ゴム100質量部に対し、パルミチン酸アルキルエステルおよびオレイン酸アルキルエステルを含有する混合脂肪酸アルキルエステルを1~150質量部配合してなり、
前記混合脂肪酸アルキルエステル全体に対し、前記パルミチン酸アルキルエステルの含有量が40~55質量%であり、かつ前記オレイン酸アルキルエステルの含有量が30~45質量%である
ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
3.前記ジエン系ゴム100質量部中、ブタジエンゴムの割合が30~60質量部であり、前記ジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを70~120質量部、およびパームヤシ脂肪酸エステルを1~25質量部配合してなることを特徴とする前記1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。
4.ジエン系ゴム100質量部に対し、さらにメルカプト基を有するシランカップリング剤を2~25質量部配合してなり、
前記メルカプト基を有するシランカップリング剤が、下記(1)の組成式で表されることを特徴とする前記3に記載のタイヤ用ゴム組成物。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1)eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 (1)
(式(1)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基、Bは炭素数5~10の1価の炭化水素基、Cは加水分解性基、Dはメルカプト基を含有する有機基、R1は炭素数1~4の1価の炭化水素基を表し、0≦a<1、0<b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、かつ0<2a+b+c+d+e<4の関係を満たす。)
5.ジエン系ゴム100質量部に対し、さらに下記式(2)で表されるアルキルトリエトキシシランを2~25質量部配合してなることを特徴とする前記3または4に記載のタイヤ用ゴム組成物。
6.前記ジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを10質量部以上、パームヤシ脂肪酸エステルを1~40質量部および熱膨張性マイクロカプセルを0.1~20質量部配合してなることを特徴とする前記1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。
7.前記ジエン系ゴム100質量部に対し、さらに前記ジエン系ゴムとは相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマーを0.3~30質量部および平均粒子径が0.5~50μmの三次元架橋した微粒子を0.1~12質量部配合してなることを特徴とする前記6に記載のタイヤ用ゴム組成物。
8.前記1~5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物を用いてなる空気入りタイヤ。
9.前記6または7に記載のタイヤ用ゴム組成物を用いてなるスタッドレスタイヤ。
本発明で使用されるジエン系ゴムは、とくに制限されず、タイヤ用ゴム組成物に配合することができる任意のジエン系ゴムを用いることができ、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、エチレン-プロピレン-ジエンターポリマー(EPDM)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。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
スタッドレスタイヤ用途のような、低温特性を高めたタイヤ用途の場合は、BRが好ましく、ジエン系ゴム100質量部中、BRの配合量は、30~60質量部が好ましい。
本発明で使用されるパームヤシ脂肪酸エステルは、パーム油に含まれる脂肪酸をエステル化したものであることができる。
パーム油に含まれる脂肪酸は、パルミチン酸およびオレイン酸が主成分であり、例えば該脂肪酸中、パルミチン酸が40~55質量%、オレイン酸が30~45質量%の割合で含まれる。その他の脂肪酸としては、ミリスチン酸、ステアリン酸、リノール酸等が挙げられる。
本発明で使用されるパームヤシ脂肪酸エステルは、このようなパーム油に含まれる脂肪酸がアルコールによりエステル化されたものであることができる。アルコールとしては、炭素数1~14の、直鎖または分岐アルコールが挙げられ、前記脂肪酸を常法によりエステル化することにより、本発明で使用されるパームヤシ脂肪酸エステルを得ることができる。
本発明で使用されるパームヤシ脂肪酸エステルは、常温(23℃)で液体であるものが好ましい。
すなわち、本発明で使用される混合脂肪酸アルキルエステルは、パルミチン酸アルキルエステルを40~55質量%およびオレイン酸アルキルエステルを30~45質量%含むものであることができる。ここで前記アルキルの炭素数は、1~14であることが好ましい。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム100質量部に対し、パームヤシ脂肪酸エステルを1~150質量部配合してなることを特徴とする。
一方、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム100質量部に対し、パルミチン酸アルキルエステルおよびオレイン酸アルキルエステルを含有する混合脂肪酸アルキルエステルを1~150質量部配合してなる。
パームヤシ脂肪酸エステルまたは混合脂肪酸アルキルエステルの前記配合割合が1質量部未満であると、配合量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に150質量部を超えると、本発明のタイヤ用ゴム組成物の混合加工性や押出加工性が悪化する。
本発明におけるタイヤ用ゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤;加硫又は架橋促進剤;カーボンブラック、シリカ、シランカップリング剤、酸化亜鉛、クレー、タルク、炭酸カルシウムのような各種充填剤;老化防止剤などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
窒素吸着比表面積(N2SA)は、JIS K 6217-2:2001「第2部:比表面積の求め方-窒素吸着法-単点法」にしたがって測定した値である。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1)eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 (1)
(式(1)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基、Bは炭素数5~10の1価の炭化水素基、Cは加水分解性基、Dはメルカプト基を含有する有機基、R1は炭素数1~4の1価の炭化水素基を表し、0≦a<1、0<b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、かつ0<2a+b+c+d+e<4の関係を満たす。)
*-(CH2)n-Sx-(CH2)n-* (12)
上記式(12)中、nは1~10の整数を表し、なかでも、2~4の整数であることが好ましい。
上記式(12)中、xは1~6の整数を表し、なかでも、2~4の整数であることが好ましい。
上記式(12)中、*は、結合位置を示す。
上記式(12)で表される基の具体例としては、例えば、*-CH2-S2-CH2-*、*-C2H4-S2-C2H4-*、*-C3H6-S2-C3H6-*、*-C4H8-S2-C4H8-*、*-CH2-S4-CH2-*、*-C2H4-S4-C2H4-*、*-C3H6-S4-C3H6-*、*-C4H8-S4-C4H8-*などが挙げられる。
*-OR2 (13)
上記式(13)中、R2は炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~10のアリール基、炭素数6~10のアラルキル基(アリールアルキル基)または炭素数2~10のアルケニル基を表し、なかでも、炭素数1~5のアルキル基であることが好ましい。上記炭素数1~20のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、オクタデシル基などが挙げられる。上記炭素数6~10のアリール基の具体例としては、例えば、フェニル基、トリル基などが挙げられる。上記炭素数6~10のアラルキル基の具体例としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基などが挙げられる。上記炭素数2~10のアルケニル基の具体例としては、例えば、ビニル基、プロぺニル基、ペンテニル基などが挙げられる。
上記式(13)中、*は、結合位置を示す。
*-(CH2)m-SH (14)
上記式(14)中、mは1~10の整数を表し、なかでも、1~5の整数であることが好ましい。
上記式(14)中、*は、結合位置を示す。
上記式(14)で表される基の具体例としては、*-CH2SH、*-C2H4SH、*-C3H6SH、*-C4H8SH、*-C5H10SH、*-C6H12SH、*-C7H14SH、*-C8H16SH、*-C9H18SH、*-C10H20SHが挙げられる。
上記式(1)中、bは、本発明の効果が向上するという理由から、0<bであることが好ましく、0.10≦b≦0.89であることがより好ましい。
上記式(1)中、cは、本発明の効果が向上するという理由から、1.2≦c≦2.0であることが好ましい。
上記式(1)中、dは、本発明の効果が向上するという理由から、0.1≦d≦0.8であることが好ましい。
上記ポリシロキサンの酢酸/ヨウ化カリウム/ヨウ素酸カリウム添加-チオ硫酸ナトリウム溶液滴定法によるメルカプト当量は、加硫反応性に優れるという観点から、550~700g/molであるのが好ましく、600~650g/molであるのがより好ましい。
またマイクロカプセルの殻材中に内包する熱膨張性物質は、熱によって気化または膨張する特性をもち、例えば、イソアルカン、ノルマルアルカン等の炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも1種類が例示される。イソアルカンとしては、イソブタン、イソペンタン、2-メチルペンタン、2-メチルヘキサン、2,2,4-トリメチルペンタン等を挙げることができ、ノルマルアルカンとしては、n-ブタン、n-プロパン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン等を挙げることができる。これらの炭化水素は、それぞれ単独で使用しても複数を組み合わせて使用してもよい。熱膨張性物質の好ましい形態としては、常温で液体の炭化水素に、常温で気体の炭化水素を溶解させたものがよい。このような炭化水素の混合物を使用することにより、未加硫タイヤの加硫成形温度域(150℃~190℃)において、低温領域から高温領域にかけて十分な膨張力を得ることができる。
このような熱膨張性マイクロカプセルとしては、例えばスェーデン国エクスパンセル社製の商品名「EXPANCEL 091DU-80」または「EXPANCEL 092DU-120」等、或いは松本油脂製薬社製の商品名「マツモトマイクロスフェアー F-85D」または「マツモトマイクロスフェアー F-100D」等を使用することができる。
これらのうち、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、アクリル系もしくは植物由来系の重合体または共重合体であるのが好ましい。
また、前記ポリエステル系の重合体または共重合体としては、例えば、低分子多価アルコール類(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等)と多塩基性カルボン酸(例えば、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等)との縮合物(縮合系ポリエステルポリオール);ラクトン系ポリオール;等が挙げられる。
また、前記ポリオレフィン系の重合体または共重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体(EPR、EPDM)、ポリブチレン、ポリイソブチレン、水添ポリブタジエン等が挙げられる。
また、前記ポリカーボネート系の重合体または共重合体としては、例えば、ポリオール化合物(例えば、1,6-ヘキサンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール等)とジアルキルカーボネートとのエステル交換反応により得られるもの等が挙げられる。
また、前記アクリル系の重合体または共重合体としては、例えば、アクリルポリオール;アクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレートなどのアクリレートの単独ポリマー;これらアクリレートを2種以上組み合わせたアクリレート共重合体;等が挙げられる。
また、前記植物由来系の重合体または共重合体としては、例えば、ヒマシ油、大豆油などの植物油脂;ポリ乳酸などを改質したポリエステルポリオールなどから誘導される各種エラストマー;等が挙げられる。
ここで、前記シラン官能基は、いわゆる架橋性シリル基とも呼ばれ、その具体例としては、加水分解性シリル基;シラノール基;シラノール基をアセトキシ基誘導体、エノキシ基誘導体、オキシム基誘導体、アミン誘導体などで置換した官能基;等が挙げられる。
これらの官能基のうち、ゴムの加工時に前記架橋性オリゴマーまたはポリマーが適度に架橋され、タイヤの氷上性能が更に良好となり、耐摩耗性もより良好となる理由から、シラン官能基、イソシアネート基、酸無水物基またはエポキシ基を有しているのが好ましく、中でも加水分解性シリル基またはイソシアネート基を有しているのがより好ましい。
これらのうち、加水分解性と貯蔵安定性のバランスが良好となる理由から、アルコキシシリル基であるのが好ましく、具体的には、下記式(4)で表されるアルコキシシリル基であるのがより好ましく、メトキシシリル基、エトキシシリル基であるのが更に好ましい。
なお、前記ポリイソシアネート化合物は、分子内にイソシアネート基を2個以上有するものであれば特に限定されず、その具体例としては、TDI(例えば、2,4-トリレンジイソシアネート(2,4-TDI)、2,6-トリレンジイソシアネート(2,6-TDI))、MDI(例えば、4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4′-MDI)、2,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4′-MDI))、1,4-フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリフェニルメタントリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)などの脂肪族ポリイソシアネート;トランスシクロヘキサン-1,4-ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(H6XDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)などの脂環式ポリイソシアネート;これらのカルボジイミド変性ポリイソシアネート;これらのイソシアヌレート変性ポリイソシアネート;等が挙げられる。
ここで、重量平均分子量および数平均分子量は、いずれもゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算により測定するものとする。
前記微粒子を所定量含有することにより、氷上性能および耐摩耗性がいずれも良好となる。これは、前記微粒子の弾性により局所的にかかる歪みが分散され、応力も緩和されるため、氷上性能および耐摩耗性が向上したと考えられる。
820(クラレ社製)などのエチレンと1,4-結合型ブタジエンと1,2-結合型ブタジエンとのコポリマータイプ;等が挙げられる。
ここで、前記シラン官能基は、いわゆる架橋性シリル基とも呼ばれ、その具体例としては、前記架橋性オリゴマーまたはポリマーが有するシラン官能基と同様、例えば、加水分解性シリル基;シラノール基;シラノール基をアセトキシ基誘導体、エノキシ基誘導体、オキシム基誘導体、アミン誘導体などで置換した官能基;等が挙げられる。
なお、前記オリゴマーまたはポリマー(d1)を三次元架橋させた後においては、前記架橋性オリゴマーまたはポリマーは、前記オリゴマーまたはポリマー(d1)と同一の反応性官能基(例えば、カルボキシ基、加水分解性シリル基など)を有していてもよく、既に有している官能性官能基を前記オリゴマーまたはポリマー(d1)と同一の反応性官能基に変成してもよい。
これらの官能基のうち、前記オリゴマーまたはポリマー(d1)の三次元架橋が容易に進行する理由から、水酸基、シラン官能基、カルボキシ基または酸無水物基を有しているのが好ましく、カルボキシ基または酸無水物基を有しているのがより好ましい。
ここで、カルボキシ基を有している液状ポリイソプレンの市販品としては、例えば、クラプレンLIR-410(イソプレン-マレイン酸モノメチルエステル変性イソプレン共重合体、数平均分子量:25000、クラレ社製)等が挙げられ、酸無水物基を有している液状ポリイソプレンの市販品としては、例えば、クラプレンLIR-403(イソプレン-無水マレイン酸変性イソプレン共重合体、数平均分子量:34000、クラレ社製)等が挙げられる。
セテート、テトラブチルチタネート、オクタン酸第一錫等が挙げられる。また、前記成分(d2)の前記反応性官能基と反応する官能基を有する化合物としては、例えば、水酸基含有化合物、シラノール化合物、ヒドロシラン化合物、ジイソシアネート化合物、アミン化合物、オキサゾリジン化合物、エナミン化合物、ケチミン化合物等が挙げられる。
このような溶媒としては、具体的には、例えば、n-ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、n-ヘキサン、2-メチルペンタン、3-メチルペンタン、2,2-ジメチルブタン、2,3-ジメチルブタン、n-ヘプタン、2-メチルヘキサン、3-メチルヘキサン、2,2-ジメチルペンタン、2,3-ジメチルペンタン、2,4-ジメチルペンタン、3,3-ジメチルペンタン、3-エチルペンタン、2,2,3-トリメチルブタン、n-オクタン、イソオクタンなどの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタンなどの脂環式炭化水素;キシレン、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素;α-ピネン、β-ピネン、リモネンなどのテルペン系有機溶剤等が挙げられる。
下記表1に示す配合(質量部)において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、ゴム組成物を得た。
次に、前記ゴム組成物をトレッド部に使用し、加硫することによりタイヤサイズが225/40R18の空気入りタイヤを製作し、下記評価を行った。
ウォームアップ性能:得られた空気入りタイヤをリムサイズ17×8Jのホイールに組付け、国産2リットルの試験車両に装着し、空気圧240kPaの条件で、実車走行を乾燥路面からなる1周1.2kmのテストコース上で行い、1周目のラップタイムを測定した。結果は、比較例1の値を100として指数表示した。指数が大きいほど、ラップタイムが速く、ウォームアップ性能(ドライグリップ性能)に優れることを示す。
老化後モジュラス変化率:前記組成物を用い、JIS K6251(3号ダンベル使用)に基づき、何も処理しない3号ダンベルに対し室温にて引張試験を実施し、300%変形モジュラスを測定した(M300@標準)。これとは別に、ギアオーブンにて80℃96時間老化した後の3号ダンベルに対し、室温にて引張試験を実施し、300%変形モジュラスを測定した(M300@老化)。(M300@老化/M300@標準)を計算した。数値が1に近いほうが、老化後のモジュラス変化が少なく、経時変化の度合いが小さいことを意味する。
結果を表1に示す。
*2:アロマオイル(昭和シェル石油(株)製エキストラクト4号S)
*3:植物油(不二製油社製精製ヤシ油)
*4:芳香族変性テルペン樹脂(ヤスハラケミカル(株)製TO-125、軟化点=125℃、分子量=1300)
*5:α-メチルスチレンインデン樹脂(三井化学(株)製FMR0150、軟化点=145℃、分子量=2000)
*6:カーボンブラック(東海カーボン(株)製シースト9、窒素吸着比表面積(N2SA)=142m2/g)
*7:シリカ(ローディア社製1165MP、窒素吸着比表面積(N2SA)=160m2/g)
*8:シランカップリング剤1(エボニクデグッサ社製Si69)
*9:シランカップリング剤2(国際公開WO2014/002750号パンフレットに開示された製法により調製されたシランカップリング剤。組成式=(-C3H6-S4-C3H6-)0.071(-C8H17)0.571(-OC2H5)1.50(-C3H6SH)0.286SiO0.75))
*10:加工助剤(SCHILL&SEILACHER GMBH&CO製ストラクトールEF44、流動温度95℃)
*11:可塑剤(大八化学工業(株)製トリオクチルフタレート(常温23℃で液体))
*12:パームヤシ脂肪酸エステル(ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製パステルNEO(常温23℃で液体)
*13:酸化亜鉛(正同化学工業(株)製酸化亜鉛3種)
*14:ステアリン酸(千葉脂肪酸(株)製工業用ステアリン酸N)
*15:老化防止剤(精工化学(株)製オゾノン6C)
*16:硫黄(鶴見化学工業(株)製金華印油入微粉硫黄)
*17:加硫促進剤(大内新興化学工業(株)製ノクセラーCZ-G)
比較例2は、パームヤシ脂肪酸エステルを配合せず、植物油を配合した例であるので、比較例1に比べ、ドライグリップ性能およびウェットグリップ性能が悪化した。
比較例3は、パームヤシ脂肪酸エステルを配合せず、加工助剤を配合した例であるので、比較例1に比べ、ドライグリップ性能およびウェットグリップ性能が悪化した。
比較例4は、パームヤシ脂肪酸エステルを配合せず、従来の可塑剤を配合した例であるので、比較例1に比べ、ウェットグリップ性能が改善されなかった。
比較例5は、パームヤシ脂肪酸エステルを配合せず、シリカを増量した例であるので、比較例1に比べ、ドライグリップ性能が改善されなかった。
下記表2に示す配合(質量部)において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、ゴム組成物を得た。
次に、前記ゴム組成物をトレッド部に使用し、加硫することによりタイヤサイズが225/40R18の空気入りタイヤを製作し、下記評価を行った。
ウェットグリップ性能:得られた空気入りタイヤをリムサイズ17×8Jのホイールに組付け、国産2リットルクラスの試験車両に装着し、空気圧240kPaの条件で、実車走行を湿潤路面からなる1周1.2kmのテストコース上で行い、そのときの駆動性、制動性、ハンドル応答性、操縦時のコントロール性を総合評価し、10点法の評点で採点した。得られた結果は、比較例6の値を100とする指数で示した。この指数が大きいほどウェットグリップ性能が優れていることを意味する。
低温性能:ゴム組成物を所定の金型中で160℃、20分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得、-20℃における硬度を、JIS K6253に準拠し測定した。結果は、得られた硬度の逆数を計算し、比較例6の値を100として指数表示した。指数が大きいほど、低温性能に優れることを示す。
老化後モジュラス変化率:上記例と同様に測定した。
結果を表2に示す。
*19:BR(日本ゼオン(株)製Nipol BR1220
*20:SBR(日本ゼオン(株)製Nipol NS460、油展S-SBR、油展量=SBR100質量部に対し37.5質量部、スチレン量=25%、ビニル量=63%))
*21:加工助剤(SCHILL&SEILACHER GMBH&CO製ストラクトールEF44、流動温度95℃)
*22:可塑剤((株)ジェイ・プラス製フタル酸ジイソノニル)
*23:パームヤシ脂肪酸エステル(ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製パステルNEO(常温23℃で液体)
*24:アロマオイル(昭和シェル石油(株)製エキストラクト4号S)
*25:植物油(不二製油社製精製ヤシ油)
*26:カーボンブラック(キャボットジャパン社製ショウブラックN234、窒素吸着比表面積(N2SA)=126m2/g)
*27:シリカ(ローディア社製1165MP、窒素吸着比表面積(N2SA)=160m2/g)
*28:シランカップリング剤(エボニクデグッサ社製Si69)
*29:酸化亜鉛(正同化学工業(株)製酸化亜鉛3種)
*30:ステアリン酸(千葉脂肪酸(株)製工業用ステアリン酸N)
*31:老化防止剤(精工化学(株)製オゾノン6C)
*32:硫黄(鶴見化学工業(株)製金華印油入微粉硫黄)
*33:加硫促進剤1(大内新興化学工業(株)製ノクセラーCZ-G)
*34:加硫促進剤2(フレキシス社製PERKACIT DPG)
*53:アルキルトリエトキシシラン(n-オクチルトリエトキシシラン(信越化学工業株式会社製KBE-3083))
比較例7は、パームヤシ脂肪酸エステルを配合せず、植物油を配合した例であるので、比較例6に比べ、ドライグリップ性能およびウェットグリップ性能が悪化した。
比較例8は、パームヤシ脂肪酸エステルを配合せず、加工助剤を配合した例であるので、比較例6に比べ、ドライグリップ性能およびウェットグリップ性能が悪化した。また低温性能の改善も見られなかった。
比較例9は、パームヤシ脂肪酸エステルを配合せず、SBRを使用し、アロマオイルを増量し、従来の可塑剤を配合した例であるので、比較例6に比べ、ウェットグリップ性能が悪化した。
比較例10は、パームヤシ脂肪酸エステルを配合せず、アロマオイルおよびシリカを増量した例であるので、比較例6に比べ、低温性能が悪化した。
下記表3に示す配合(質量部)において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で160℃、10分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得、以下に示す試験法で加硫ゴム試験片の物性を測定した。
ウェットグリップ性能:前記加硫ゴム試験片を用い、アウトサイド型摩擦試験機を用いて路面に水を散布した状態で、測定温度25℃、面圧180kPa、ドラム回転速度30km/hの条件でウェット摩擦係数の最大値を測定した。結果は比較例11の値を100として指数で示した。指数が大きいほどウェットグリップ性能に優れることを示す。
老化後モジュラス変化率:上記例と同様に測定した。
結果を表3に示す。
*36:BR(日本ゼオン(株)製Nipol BR1220)
*37:加工助剤(SCHILL&SEILACHER GMBH&CO製ストラクトールWB217、流動温度57℃)
*38:可塑剤(シグマアルドリッチ社製モノステアリン酸グリセロール)
*39:パームヤシ脂肪酸エステル(ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製パステルNEO(常温23℃で液体)
*40:アロマオイル(昭和シェル石油(株)製エキストラクト4号S)
*41:植物油(不二製油社製精製ヤシ油)
*42:カーボンブラック(キャボットジャパン社製ショウブラックN339)
*43:シリカ(ローディア社製1165MP、窒素吸着比表面積(N2SA)=160m2/g)
*44:シランカップリング剤(エボニクデグッサ社製Si69)
*45:酸化亜鉛(正同化学工業(株)製酸化亜鉛3種)
*46:ステアリン酸(千葉脂肪酸(株)製工業用ステアリン酸N)
*47:老化防止剤(精工化学(株)製オゾノン6C)
*48:熱膨張性マイクロカプセル(松本油脂製薬(株)製マツモトマイクロスフェアー F-100D)
*49:微粒子含有架橋性ポリマー(特開2014-62168号公報の段落0074に記載の方法に従い調製した微粒子含有架橋性ポリマー。該ポリマーは、イソシアネート基末端水酸基末端ポリオキシプロピレングリコール中に、シロキサン結合により三次元架橋した平均粒子径25μmのポリオレフィン系エラストマーが11質量%の割合で分散している)
*50:硫黄(鶴見化学工業(株)製金華印油入微粉硫黄)
*51:加硫促進剤1(大内新興化学工業(株)製ノクセラーCZ-G)
*52:加硫促進剤2(フレキシス社製PERKACIT DPG)
比較例12は、パームヤシ脂肪酸エステルを配合せず、植物油を配合した例であるので、比較例11に比べ、氷上性能およびウェットグリップ性能が悪化した。
比較例13は、パームヤシ脂肪酸エステルを配合せず、可塑剤を増量した例であるので、比較例11に比べ、ウェットグリップ性能が悪化した。
比較例14は、パームヤシ脂肪酸エステルを配合せず、加工助剤を増量した例であるので、比較例11に比べ、ウェットグリップ性能が悪化した。
比較例15は、パームヤシ脂肪酸エステルを配合せず、熱膨張性マイクロカプセルを増量した例であるので、比較例11に比べ、ウェットグリップ性能が悪化した。
Claims (9)
- スチレン-ブタジエン共重合体ゴムを50~100質量部含むジエン系ゴム100質量部に対し、パームヤシ脂肪酸エステルを5~25質量部、並びにカーボンブラックおよびシリカから選択された補強性フィラーを80~200質量部配合してなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
- ブタジエンゴムを30~60質量部含むジエン系ゴム100質量部に対し、パームヤシ脂肪酸エステルを1~25質量部、およびシリカを70~120質量部配合してなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
- ジエン系ゴム100質量部に対し、パームヤシ脂肪酸エステルを1~40質量部、シリカを15~70質量部、および熱膨張性マイクロカプセルを0.1~20質量部配合してなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
- 前記パームヤシ脂肪酸エステルが、パルミチン酸アルキルエステルおよびオレイン酸アルキルエステルを含有する混合脂肪酸アルキルエステルであり、前記混合脂肪酸アルキルエステル全体に対し、前記パルミチン酸アルキルエステルの含有量が40~55質量%であり、かつ前記オレイン酸アルキルエステルの含有量が30~45質量%であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- ジエン系ゴム100質量部に対し、さらにメルカプト基を有するシランカップリング剤を2~25質量部配合してなり、
前記メルカプト基を有するシランカップリング剤が、下記(1)の組成式で表されることを特徴とする請求項2に記載のタイヤ用ゴム組成物。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1)eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 (1)
(式(1)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基、Bは炭素数5~10の1価の炭化水素基、Cは加水分解性基、Dはメルカプト基を含有する有機基、R1は炭素数1~4の1価の炭化水素基を表し、0≦a<1、0<b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、かつ0<2a+b+c+d+e<4の関係を満たす。) - 前記ジエン系ゴム100質量部に対し、さらに前記ジエン系ゴムとは相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマーを0.3~30質量部および平均粒子径が0.5~50μmの三次元架橋した微粒子を0.1~12質量部配合してなることを特徴とする請求項3に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 請求項1~7のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物を用いてなる空気入りタイヤ。
- 請求項3に記載のタイヤ用ゴム組成物を用いてなるスタッドレスタイヤ。
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