JP7280003B2 - ゴム組成物、加硫ゴム、ベルトコーティングゴム及びタイヤ - Google Patents
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Description
上記課題を解決するべく、例えば特許文献1には、特定グレードのカーボンブラックを用いて作成したウェットマスターバッチを用いてゴム組成物を製造することによって、表面処理カーボンブラックの分散性を高める技術が開示されている。
更に、例えば特許文献3には、耐疲労性を損なうことなく発熱性、破壊強度を向上しスチールコードとの接着性を改善したスチールコード用ゴム組成物、及びこれを用いた耐久性に優れる空気入りラジアルタイヤを得ることを目的として、スチールコード用ゴム組成物を、天然ゴム及びジエン系合成ゴムより選ばれた少なくとも1種のゴム成分100重量部に対して、(A)窒素吸着比表面積(N2SA)が70~100m2/g、(B)アグリゲート分布の最多頻度値(Dst)に対するDstの半値幅(ΔDst)の比ΔDst/Dstが0.85~1.25、(C)24M4DBP吸油量が60~120ml/100g、(D)N2SAとヨウ素吸着量(IA)の比(N2SA/IA)の値が1.10~1.35、の全ての条件を満たすカーボンブラック35~65重量部、有機酸コバルト塩をコバルト金属分量で0.1~0.3重量部、レゾルシン又はレゾルシン誘導体を0.5~5重量部とそのメチレンドナーとしてのヘキサメチレンテトラミン又はメラミン誘導体を前記レゾルシン又はレゾルシン誘導体の0.5~2倍重量部含有してなるものとすることが開示されている。
また、特許文献2及び3の技術では、低ロス性及び耐亀裂進展性の両立効果を得られなかった。
窒素吸着比表面積(N2SA)m2/gとよう素吸着量(IA)mg/gとの比(N2SA/IA)が1.2m2/mg以下であるカーボンブラックと、
SP値が10(cal/cm3)1/2以上である樹脂を含む樹脂成分と
を含み、
加硫後の50%モジュラス値(M50)に対する200%モジュラス値(M200)の比が、5.0以下(M200/M50≦5.0)であるゴム組成物である。
<3> 前記カーボンブラックの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して、35~45質量部である<1>又は<2>に記載のゴム組成物である。
<4> 更にシリカを含む<1>~<3>のいずれか1つに記載のゴム組成物である。
<5> 前記メチレン供与体が、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサメトキシメチロールメラミン及びパラホルムアルデヒドからなる群より選択される少なくとも一種である<2>~<4>のいずれか1つに記載のゴム組成物である。
<6> 前記SP値が10(cal/cm3)1/2以上である樹脂の含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して、2~10質量部である<1>~<5>のいずれか1つに記載のゴム組成物である。
<7> 前記メチレン供与体の含有量に対する前記フェノール樹脂の含有量の割合が、0.6~7である<2>~<6>のいずれか1つに記載のゴム組成物である。
<9> 24℃における1%歪時の損失正接(tanδ1%)に対する24℃における100%歪時の損失正接(tanδ100%)の割合〔tanδ100%/tanδ1%〕が0.6以上である<8>に記載の加硫ゴムである。
<11> <8>又は<9>に記載の加硫ゴムを用いた間ゴムである。
<12> <8>又は<9>に記載の加硫ゴムを用いたタイヤ。
本発明のゴム組成物は、ゴム成分と、窒素吸着比表面積(N2SA)m2/gとよう素吸着量(IA)mg/gとの比(N2SA/IA)が1.2m2/mg以下であるカーボンブラックと、SP値が10(cal/cm3)1/2以上である樹脂を含む樹脂成分とを含み、加硫後の50%モジュラス値(M50)に対する200%モジュラス値(M200)の比が、5.0以下(M200/M50≦5.0)である。すなわち、本発明のゴム組成物は、加硫ゴム特性として、50%モジュラス値(M50)に対する200%モジュラス値(M200)の比が、5.0以下(M200/M50≦5.0)である。
カーボンブラックの周りに樹脂が集まることで、樹脂を介してカーボンブラック同士のネットワークが形成され、これによって、ゴム組成物から得られる加硫ゴムは、高い亀裂性を発現することができると考えられる。ここで、カーボンブラックは、通常、表面にカルボキシ基、ヒドロキシ基、キノン基等の含酸素官能基を有している。これらの表面官能基が多いと、ゴム成分との反応性が高くなり、カーボンブラックの周りに樹脂が集まりにくくなるため、ネットワーク形成を阻害する傾向にあった。
カーボンブラックのN2SA/IAが小さいことは、カーボンブラックの表面官能基数が少ない(極性が低い)ことを意味する。カーボンブラックのN2SA/IAが1.2m2/mg以下であることで、ゴム成分とカーボンブラックとの反応性が抑制され、ネットワーク形成が進むため、加硫ゴムの耐亀裂進展性に優れると考えられる。
更に、SP値(溶解性パラメータ値、Solubility Parameter値)が10(cal/cm3)1/2未満となる樹脂は、ゴム成分と相溶し易いため、樹脂を介したカーボンブラック同士のネットワーク形成を阻害する傾向にあった。
本発明では、SP値が10(cal/cm3)1/2以上となる樹脂を含むことで、加硫ゴムの低発熱性に優れると共に、耐亀裂進展性に優れる。
M50は低歪域の弾性に関連するパラメータであり、値が大きいほどタイヤのベルト部の変形を抑制することができる。一方、M200は高歪域の弾性に関連するパラメータであり、値が低いほど、加硫ゴムの亀裂進展を抑えることができ、亀裂先端の応力の集中を緩和させることができる。
以下、本発明のゴム組成物の詳細について説明する。
本発明のゴム組成物は、ゴム成分を含む。
ゴム成分は、特に限定はされず、要求される性能に応じて適宜変更することができる。例えば、優れた耐亀裂進展性及び耐摩耗性を得ることができる観点からは、ゴム組成物は、天然ゴム若しくはジエン系合成ゴムを単独で、又は、天然ゴム及びジエン系合成ゴムを併用した形で、ゴム成分を含有することができる。
また、ゴム成分は、ジエン系ゴム100%から構成することもできるが、本発明の目的を損なわない範囲であれば、ジエン系以外のゴムを含有することもできる。なお、優れた耐亀裂進展性を得ることができる観点から、ゴム成分中のジエン系ゴムの含有量は、30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることがさらに好ましい。
また、非ジエン系ゴムについては、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、エチレンプロピレンゴム(EPM)、ブチルゴム(IIR)等が挙げられる。
なお、これらのジエン系合成ゴム及び非ジエン系ゴムは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。また、ゴム成分は変性基で変性されていてもよい。
以上の中でも、ゴム成分は、天然ゴム、ポリブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、及びスチレンブタジエンゴム(SBR)からなる群より選択される少なくとも1つを含むことが好ましく、天然ゴム及びポリブタジエンゴム(BR)からなる群より選択される少なくとも1つを含むことがより好ましい。ゴム成分を1種単独で用いる場合は天然ゴム1種またはスチレンブタジエンゴム1種を用いることが好ましく、天然ゴム1種を用いることがより好ましい。ゴム成分を2種以上混合して用いる場合は、天然ゴムとジエン系合成ゴムとを混合して用いることが好ましく、天然ゴムとポリブタジエンゴムとの2種を混合して用いることが好ましい。
本発明のゴム組成物は、窒素吸着比表面積(N2SA)とよう素吸着量(IA)との比(N2SA/IA)が1.2m2/mg以下であるカーボンブラックを含む。
N2SA/IAは、よう素吸着量(iodine adsorption number;IA)〔mg/g〕に対する窒素吸着比表面積(nitrogen adsorption specific surface area;N2SA)〔m2/g〕の値であり、N2SA/IAの単位は〔m2/g〕/〔mg/g〕=〔m2/mg〕である。
N2SA/IAの値が小さいと、カーボンブラックの表面官能基数が少なく、ゴム成分とカーボンブラックとの反応性が抑制され、樹脂を介したカーボンブラック同士のネットワーク形成が進むため、加硫ゴムの耐亀裂進展性に優れる。
カーボンブラック同士のネットワーク形成をより高める観点から、N2SA/IAは1.10m2/mg未満であることが好ましく、1.06m2/mg以下であることがより好ましい。N2SA/IAが0.85m2/mgよりも小さいカーボンブラックは入手しにくく、また、ゴム成分とカーボンブラックとの間にある程度の反応性があることで、カーボンブラック同士のネットワーク形成をより高めることができるため、N2SA/IAは0.90m2/mg以上であることが好ましく、0.93m2/mg以上であることがより好ましく、0.94m2/mg以上であることが更に好ましい。
なお、窒素吸着比表面積は、ISO4652-1に準拠して単点法にて測定することができ、例えば、脱気したカーボンブラックを液体窒素に浸漬させた後、平衡時においてカーボンブラック表面に吸着した窒素量を測定し、測定値から比表面積(m2/g)を算出できる。
なお、よう素吸着量は、JIS K6217-1(2008)〔ゴム用カーボンブラック -基本特性- 第1部:よう素吸着量の求め方(滴定法)〕に準拠した方法にて測定することができる。
DBP吸収量が50~100cm3/100gであり、ストラクチャの低いカーボンブラックを用いることで、ゴム組成物の補強性と適度な柔軟性を両立することができ、より優れた耐亀裂進展性を得ることができる。カーボンブラックのDBP吸収量は、90cm3/100g以下であることがより好ましく、80cm3/100g以下であることが更に好ましい。
また、カーボンブラックのDBP吸収量は、カーボンブラック100gが吸収するDBP(ジブチルフタレート)の量を表し、JIS K 6217-4(2008年)に準拠した方法にて測定することができる。
本発明のゴム組成物は、SP値が10(cal/cm3)1/2以上である樹脂を含む樹脂成分を含む。
本発明において樹脂成分とは、SP値が10(cal/cm3)1/2以上である樹脂のほか、当該樹脂と共に硬化して樹脂の一部として樹脂分子に取り込まれる成分(例えば、後述するメチレン供与体等の硬化剤)を含む。
樹脂のSP値が10(cal/cm3)1/2未満であると、ゴム成分と相溶し易いため、樹脂を介したカーボンブラック同士のネットワーク形成を阻害する傾向にあり、加硫ゴムの耐亀裂進展性に優れない。樹脂のSP値は、加硫ゴムの耐亀裂進展性をより高める観点から、10.3(cal/cm3)1/2以上であることが好ましく、11.0(cal/cm3)1/2以上であることがより好ましく、12.0(cal/cm3)1/2以上であることが更に好ましく、12.5(cal/cm3)1/2以上であることがより更に好ましい。SP値が16(cal/cm3)1/2を超える樹脂は入手することが困難である。
樹脂のSP値は、Flory-Hugginsの式に従って算出することができる。
テルペン樹脂は、テルペン重合体又はその変性物を主成分とする樹脂であり、ヤスハラケミカル(株)製の商品名「YSレジンPX」、「YSレジンPXN」、「YSレジンTO」及び「YSレジンTR」の各シリーズ、ハーキュリーズ社製の商品名「ピコライト」シリーズ等が挙げられる。
フェノール樹脂は、ノボラック系の熱可塑性フェノール樹脂が好ましく、住友ベークライト(株)製の商品名「スミライトレジンPR」シリーズ、荒川化学工業(株)製の商品名「タマノル501」等が挙げられる。
クマロン・インデン樹脂は、コールタール中のクマロン、インデン、スチレン等を重合させたものであり、神戸油化学工業(製)のクマロン樹脂シリーズ等が挙げられる。
キシレン樹脂は、キシレンとホルムアルデヒドを縮合して得られる樹脂又はその変性物であり、リグナイト(株)製の商品名「リグノール」シリーズ等が挙げられる。
ロジン系樹脂としては、ロジンのペンタエリスリトール・エステル、ロジンのグリセロール・エステル、重合ロジン、水素添加ロジン等が挙げられる。
芳香族系炭化水素樹脂は、C9留分から製造された石油樹脂であり、JX日鉱日石エネルギー(株)製の商品名「日石ネオポリマー」シリーズ等が挙げられる。
脂肪族系炭化水素樹脂は、C5留分から製造された石油樹脂であり、エクソンモービル社製の商品名「エスコレッツ」シリーズ、日本ゼオン(株)製の商品名「クイントン100」シリーズ等が挙げられる。
脂環族系炭化水素樹脂は、例えば、C5留分から抽出された高純度のシクロペンタジエンを主原料に製造された石油樹脂が挙げられるが、C5系樹脂はSP値が10(cal/cm3)1/2未満であるものが多い。従って、樹脂のSP値を10(cal/cm3)1/2以上とするために、シクロペンタジエンを二量体化した高純度のジシクロペンタジエンを主原料に製造したジシクロペンタジエン系樹脂(DCPD系樹脂)を用いることが好ましい。
ジシクロペンタジエン系樹脂としては、日本ゼオン社製、クイントン1000シリーズ(クイントン1105、クイントン1325、クイントン1340)等が好適に挙げられる。
以上の中でも、SP値が10(cal/cm3)1/2以上である樹脂は、ジシクロペンタジエン系樹脂(DCPD系樹脂)及びフェノール樹脂が好ましく、フェノール樹脂がより好ましい。
フェノール樹脂について、より詳細に説明する。
ゴム組成物が、フェノール樹脂を、後述するメチレン供与体とともに含むことによって、ゴム組成物の50%モジュラス値(M50)を向上させ、優れた低発熱性を維持しつつ、ゴム組成物の補強性を向上し、優れた耐亀裂進展性を実現することができる。
フェノール樹脂は、特に限定はされず、要求される性能に応じて適宜選択することができる。例えば、フェノール、クレゾール、レゾルシン、tert-ブチルフェノール等のフェノール類またはこれらの混合物とホルムアルデヒドとを、塩酸、蓚酸等の酸触媒の存在下において縮合反応させることによって製造したものが挙げられる。また、フェノール樹脂には、変性したものを用いることができ、例えば、ロジン油、トール油、カシュー油、リノール酸、オレイン酸、リノレン酸等の油によって変性することができる。
フェノール樹脂は、1種を単独して含むこともできるし、複数種を混合して含むこともできる。
本発明のゴム組成物は、フェノール樹脂と共に、樹脂成分として、メチレン供与体を含むことが好ましい。
メラミン供与体を含むことによって、フェノール樹脂の硬化剤として機能し、ゴム組成物の50%モジュラス値(M50)を向上させ、優れた低発熱性を維持しつつ、ゴム組成物の補強性を向上することができ、M50に対するM200の比を、5.0以下(M200/M50≦5.0)とし易い。
更に、加硫ゴムの低発熱性及び耐亀裂進展性をより向上する観点から、樹脂成分は、フェノール樹脂とメチレン供与体とからなることが好ましい。
なお、これらのメチレン供与体は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
本発明のゴム組成物は、上述したゴム成分、カーボンブラック、樹脂成分に加え、その他の成分を、本発明の効果を損なわない程度に含むことができる。
その他の成分としては、例えば、前記カーボンブラック以外の充填材、老化防止剤、架橋促進剤、架橋剤、架橋促進助剤、シランカップリング剤、ステアリン酸、オゾン劣化防止剤、界面活性剤等のゴム工業で通常使用されている添加剤を適宜含むことができる。
充填材としては、例えば、シリカ、その他の無機充填材等が挙げられる。
その中でも、充填材として、シリカを含むことが好ましい。ゴム組成物がシリカを含むことで、加硫ゴムについて、高歪領域での発熱を発生させ易く、耐亀裂性を向上させることができるため、より優れた低発熱性及び耐亀裂進展性が得られる。
シリカとしては、例えば、湿式シリカ、コロイダルシリカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられる。
上述した中でも、シリカは、湿式シリカであることが好ましく、沈降シリカであることがより好ましい。これらのシリカは、分散性が高く、ゴム組成物から得られる加硫ゴムの低発熱性及び耐亀裂進展性をより向上できるためである。なお、沈降シリカとは、製造初期に、反応溶液を比較的高温、中性~アルカリ性のpH領域で反応を進めてシリカ一次粒子を成長させ、その後酸性側へ制御することで、一次粒子を凝集させる結果得られるシリカのことである。
nM・xSiOY・zH2O ・・・ (I)
(式中、Mは、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム及びジルコニウムからなる群から選ばれる金属、これらの金属の酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、並びに、これらの金属の炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であり;n、x、y及びzは、それぞれ1~5の整数、0~10の整数、2~5の整数、及び0~10の整数である。)
ビスマレイミド化合物の種類は、例えば、N,N’-o-フェニレンビスマレイミド、N,N’-m-フェニレンビスマレイミド、N,N’-p-フェニレンビスマレイミド、N,N’-(4,4’-ジフェニルメタン)ビスマレイミド、2,2-ビス-[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタンなどを例示することができる。本発明では、N,N’-m-フェニレンビスマレイミド及びN,N’-(4,4’-ジフェニルメタン)ビスマレイミド等を好適に用いることができる。
脂肪酸としては、飽和若しくは不飽和、直鎖状若しくは分岐状のいずれの脂肪酸であってもよく、脂肪酸の炭素数も特に制限されないが、例えば炭素数1~30、好ましくは15~30の脂肪酸、より具体的にはシクロヘキサン酸(シクロヘキサンカルボン酸)、側鎖を有するアルキルシクロペンタン等のナフテン酸;ヘキサン酸、オクタン酸、デカン酸(ネオデカン酸等の分岐状カルボン酸を含む)、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸(ステアリン酸)等の飽和脂肪酸;メタクリル酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の不飽和脂肪酸;ロジン、トール油酸、アビエチン酸等の樹脂酸などが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。本発明においては、亜鉛華及びステアリン酸を好適に用いることができる。
次に、本発明のゴム組成物を製造するための方法について説明する。
本発明のゴム組成物を製造する方法については、特に限定はされず、ゴム組成物を構成する各成分(ゴム成分、カーボンブラック、樹脂成分及びその他の成分)を、配合し、混練することによって得ることができる。
本発明の加硫ゴムは、本発明のゴム組成物を用いてなる。本発明のゴム組成物を用いて、常法により加硫することで加硫ゴムが得られる。
本発明のゴム組成物は、加硫後の50%モジュラス値(M50)に対する200%モジュラス値(M200)の比が、5.0以下(M200/M50≦5.0)である。すなわち、本発明のゴム組成物を加硫して得られた加硫ゴムは、M200/M50が、5.0以下である。
M200/M50は、カーボンブラックの種類、含有量等により調整することができ、樹脂成分としてフェノール樹脂及びメチレン供与体を含む場合は、フェノール樹脂及びメチレン供与体の種類、それぞれの量、量比等の調整等により調整することができる。
加硫ゴムについて、優れた低発熱性及び耐亀裂進展性を実現する観点から、M200/M50は、4.8以下であることが好ましく、4.5以下であることがより好ましい。加硫ゴムのM200/M50は、通常、3.5未満とすることは困難であり、3.5以上である。
なお、50%モジュラスとは、加硫ゴムの伸び50%時の引張応力のことであり、200%モジュラスとは、加硫ゴムの伸び200%時の引張応力のことである。これらの値については、JIS K 6251(2010年)に準拠して測定することができる。
高歪で発熱することで加硫ゴムの亀裂の進展を熱として逃がす効果が発現する一方、低歪の発熱が低いことで、加硫ゴムの低発熱性と耐亀裂進展性をより高度に両立することができる。従って、かかる加硫ゴムをタイヤに適用すると、タイヤとしての燃費性が優れる。
tanδ100%/tanδ1%は、樹脂成分の種類と含有量を変更することで調整することができる。
tanδ100%/tanδ1%は、加硫ゴムの低発熱性と耐亀裂進展性をより高度に両立する観点から、0.65以上であることがより好ましく、0.70以上であることが更に好ましく、0.75以上であることがより更に好ましく、また、0.90以下であることが好ましい。
本発明のベルトコーティングゴムは、上述した本発明の加硫ゴムを用いてなる。タイヤのベルトコーティングゴムとして、本発明の加硫ゴムを用いることによって、得られたベルトコーティングゴムは、優れた低発熱性及び耐亀裂進展性を有することができる。
本発明の間ゴムは、上述した本発明の加硫ゴムを用いてなる。
間ゴムは、層と層との間に介在する中間層のゴムであり、具体的には、例えば、タイヤのプライとベルトとの間に挿入されるプライインサートゴムとして用いることができる。
本発明の間ゴムとして、本発明の加硫ゴムを用いることによって、得られた間ゴムは、優れた低発熱性及び耐亀裂進展性を有することができる。
本発明のタイヤは、上述した本発明の加硫ゴムを用いてなる。本発明の加硫ゴムをタイヤ材料として用いることによって、得られたタイヤは、優れた低ロス性及び耐亀裂進展性を有することができる。
本発明のタイヤでは、具体的には、本発明の加硫ゴムを、いずれかの部材に適用するが、タイヤ用部材の中でも、上述したようにベルトコーティングゴムへ適用することが好ましい。
タイヤを製造する方法としては、慣用の方法を用いることができる。例えば、タイヤ成形用ドラム上に本発明のゴム組成物及びコードからなるカーカス層、ベルト層、トレッド層等の通常タイヤ製造に用いられる部材を順次貼り重ね、ドラムを抜き去ってグリーンタイヤとする。次いで、このグリーンタイヤを常法に従って加熱し、加硫することにより、所望のタイヤ(例えば、空気入りタイヤ)を製造することができる。タイヤに充填する気体としては、通常の又は酸素分圧を変えた空気、又は窒素等の不活性ガスが挙げられる。
表1及び2に示す配合に従って、常法で配合し、混練することで、ゴム組成物のサンプルを調製した。なお、各成分の混練については、容量3.0Lのバンバリーミキサーによって行った。また、実施例7については、フェノール樹脂と、ゴム成分及びカーボンブラックとを同時に混練した。一方、その他のフェノール樹脂を配合した例については、樹脂との混錬に先立って、ゴム成分及びカーボンブラックを混練した。
調製した実施例及び比較例のゴム組成物の各サンプルの加硫ゴムについて、次のようにして、引張り応力及び粘弾性を測定した。
各サンプルのゴム組成物を、145℃で40分間加硫して加硫ゴムを得た。得られた加硫ゴムに対し、JIS K 6251(2010年)に準拠する方法で、50%モジュラス値(M50)と200%モジュラス値(M200)を測定した。
また、得られたM50とM200とから、50%モジュラス値(M50)に対する200%モジュラス値(M200)の比(M200/M50)を算出した。
得られた結果を表1及び2に示した。
各サンプルのゴム組成物を、145℃で40分間加硫して加硫ゴムを得た。得られた加硫ゴムに対し、スペクトロメーター(株式会社上島製作所製)を用い、温度24℃、周波数52Hzの条件で、歪が1%である低歪での損失正接(tanδ1%)と歪が100%である高歪での損失正接(tanδ100%)とを測定した。
得られた結果から、tanδ100%/tanδ1%を算出し、表1及び2に示した。
調製した実施例及び比較例のゴム組成物の各サンプルについて、以下の評価を行った。
各サンプルのゴム組成物を、145℃で40分間加硫して加硫ゴムを得た。得られた加硫ゴムに対し、スペクトロメーター(株式会社上島製作所製)を用い、温度24℃、歪1%、周波数52Hzの条件で、損失正接(tanδ)を測定した。
評価については、比較例1のサンプルのtanδを100としたときの指数で示し、指数値が小さい程、低発熱性に優れる。評価結果を表1及び2に示した。
各サンプルのゴム組成物を、145℃で40分間加硫して加硫ゴムを得た。得られた加硫ゴムから、2mm×50mm×6mmのシートを作製し、その中心部に微小な穴を空けて初期亀裂とした。その後、該シートに対して、2.0MPa、周波数は6Hz、雰囲気温度80℃の条件で、長辺方向に繰り返し応力を加えた。そして、サンプルごとに、繰り返し応力を加えてから、試験片が破断するまでの繰り返し回数を測定した後、その繰り返し回数の常用対数を算出した。なお、破断までの測定試験は、サンプルごとに4度実施して常用対数を算出し、それらの平均を平均常用対数とした。
評価については、比較例1の平均常用対数を100とした場合の指数として示し、サンプルの平均常用対数が大きい程、耐亀裂進展性に優れることを示す。評価結果を表1及び2に示した。
(1)NR:天然ゴム、TSR20
(2)BR:ブタジエンゴム、JSR(株)製、商品名「BR01」
(3)SBR:スチレンブタジエンゴム、旭化成ケミカルズ(株)製、商品名「TUFDENE 3835」
(1)カーボンブラック1:
HAF級カーボンブラック、東海カーボン(株)製、商品名「N326」、窒素吸着比表面積(N2SA)=78m2/g、よう素吸着量(IA)=82mg/g、N2SA/IA=0.95m2/mg
(2)カーボンブラック2:
ISAF級カーボンブラック、東海カーボン(株)製、商品名「シースト7HM」、窒素吸着比表面積(N2SA)=126m2/g、よう素吸着量(IA)=120mg/g、N2SA/IA=1.05m2/mg
(3)カーボンブラック3:
HAF級カーボンブラック、三菱化学(株)製、商品名「大ブラックLH」、窒素吸着比表面積(N2SA)=88m2/g、よう素吸着量(IA)=75mg/g、N2SA/IA=1.17m2/mg
(4)カーボンブラック4:
HAF級カーボンブラック、東海カーボン(株)製、商品名「シーストNH」、窒素吸着比表面積(N2SA)=74m2/g、よう素吸着量(IA)=70mg/g、N2SA/IA=1.05m2/mg
(5)カーボンブラック101:
GPF級カーボンブラック、旭カーボン(株)製、商品名「旭NPG」、窒素吸着比表面積(N2SA)=28m2/g、よう素吸着量(IA)=21mg/g、N2SA/IA=1.33m2/mg
(1)C5系樹脂:三井石油化学工業(株)製、商品名「HI-REZ G-100X」
(2)DCPD系樹脂:日本ゼオン(株)製、商品名「クイントン1105」
(3)変性フェノール樹脂:トール変性フェノール樹脂、住友ベークライト(株)製、商品名「スミライトレジン PR-51587」
(4)フェノール樹脂:ノボラック型フェノール樹脂、住友ベークライト(株)製、商品名「スミライトレジン PR-50235」
(5)ヘキサメトキシメチルメラミン:ALLNEX社製、商品名「CYREZ 964」
(1)シリカ:東ソー・シリカ(株)製、商品名「ニップシールAQ」、窒素吸着比表面積=210m2/g、BET表面積=205m2/g
(2)酸化亜鉛:ハクスイテック(株)製、商品名「3号亜鉛華」
(3)老化防止剤A:大内新興化学工業(株)製、商品名「ノクラック NS-6」、2,2’ -メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)
(4)老化防止剤B:大内新興化学工業(株)製、商品名「ノクラック 6C」、N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン
(5)硫黄:鶴見化学(株)製、商品名「粉末硫黄」
(6)加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製、商品名「ノクセラー DZ」、N,N-ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド
(7)コバルト塩:OMG社製、商品名「マノボンドC」、有機酸のコバルト塩中の有機酸の一部をホウ酸で置き換えた複合塩、コバルト含有量:22.0質量%
(8)ビスマレイミド:大和化成工業(株)製、商品名「BMI-RB」
Claims (10)
- ゴム成分と、
窒素吸着比表面積(N2SA)m2/gとよう素吸着量(IA)mg/gとの比(N2SA/IA)が1.2m2/mg以下であるカーボンブラックと、
SP値が10(cal/cm3)1/2以上である樹脂を含む樹脂成分と
を含み、
加硫後の50%モジュラス値(M50)に対する200%モジュラス値(M200)の比が、5.0以下(M200/M50≦5.0)であり、
前記樹脂成分が、フェノール樹脂とメチレン供与体とからなる、ベルトコーティングゴム用のゴム組成物。 - 前記カーボンブラックの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して、35~45質量部である請求項1に記載のゴム組成物。
- 更にシリカを含む請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 前記メチレン供与体が、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサメトキシメチロールメラミン及びパラホルムアルデヒドからなる群より選択される少なくとも一種である請求項1~3のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 前記SP値が10(cal/cm3)1/2以上である樹脂の含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して、1~10質量部である請求項1~4のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 前記メチレン供与体の含有量に対する前記フェノール樹脂の含有量の割合が、0.6~7である請求項1~5のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いた加硫ゴム。
- 24℃における1%歪時の損失正接(tanδ1%)に対する24℃における100%歪時の損失正接(tanδ100%)の割合〔tanδ100%/tanδ1%〕が0.6以上である請求項7に記載の加硫ゴム。
- 請求項7又は8に記載の加硫ゴムを用いたベルトコーティングゴム。
- 請求項9に記載のベルトコーティングゴムを用いたタイヤ。
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