JP7339535B2 - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents
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Description
<1>ジエン系ゴムと、ナノセルロースと、式(I)で表される化合物と、を含むタイヤ用ゴム組成物。
(式(I)中、R1およびR2は水素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルケニル基または炭素数1~20のアルキニル基を表し、R1およびR2は同一であっても異なっていても良い。また、M+はナトリウムイオン、カリウムイオンまたはリチウムイオンを表す。)
<2>前記ナノセルロースが、セルロースナノクリスタルである、<1>に記載のタイヤ用ゴム組成物。
<3>前記ジエン系ゴム100質量部に対して、前記ナノセルロースを0.1~80質量部、および前記式(I)で表される化合物を0.1~4質量部含む、<1>または<2>に記載のタイヤ用ゴム組成物。
<4>前記式(I)で表される化合物が、式(II)で表される化合物である、<1>~<3>のいずれか1つに記載のタイヤ用ゴム組成物。
<5><1>~<4>のいずれか1つに記載のタイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤ。
本発明は、ジエン系ゴムと、ナノセルロースと、後述する式(I)で表される化合物と、を含むタイヤ用ゴム組成物、およびこのタイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤである。以下においては、これらを「本発明のタイヤ用ゴム組成物」、および「本発明のタイヤ」ともいう。
一例としては、JIS K6251:2010に準拠した20℃における引張速度500mm/分での引張試験において、100%モジュラスが0.65~1.0MPa、さらには0.7~0.9MPa、300%モジュラスが2.0~4.0MPa、さらには2.5~3.5MPa、TBが2.5~5.0MPa、さらには3.5~4.5MPaであるタイヤ用ゴム組成物を得ることができる。
下記表1に示す組成のゴム組成物サンプル(未加硫)を作製した。
具体的には、実施例1~8および比較例1~2として、下記表1に示す質量部のスチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR;日本ゼオン株式会社製、NIPOL 1502)、セルロースナノクリスタル粉末(CNC;フィラーバンク株式会社製)、およびスミリンク200(sumilink200;住友化学株式会社製、登録商標、(2Z)-4-[(4-アミノフェニル)アミノ]-4-オキソ-2-ブテン酸ナトリウム(上記式(II)で表される化合物)からなる製剤、実施例のみ)を密閉式バンバリーミキサーで混練りし、所定時間の経過後、ミキサーから放出して室温冷却させた。
バウンドラバー量(%)=(トルエン浸漬処理、乾燥後のサンプル質量)/(ゴム組成物サンプル(未加硫)の質量)×100
この結果を、下記表1下段に示した。
一方、比較例1~5のゴム組成物サンプルは、バウンドラバー量がなく、つまりゴム組成物中にセルロースナノクリスタルが均質に分散していないことが示唆された。特に、スチレン-ブタジエン共重合体ゴムおよびセルロースナノクリスタルとともに、S-(3-アミノプロピル)チオ硫酸を含む比較例3や、アミノシラン系のシランカップリング剤を含む比較例4、5のゴム組成物においても、バウンドラバー量が0であった。
具体的には、実施例9~13および比較例6~8として、下記表2に示す質量部の天然ゴム(NR;TECK BEE HANG CO.,LTD.(TBH)製、STR-20)、セルロースナノクリスタル粉末(CNC;フィラーバンク株式会社製)、およびスミリンク200(sumilink200;住友化学株式会社製、登録商標、(2Z)-4-[(4-アミノフェニル)アミノ]-4-オキソ-2-ブテン酸ナトリウム(上記式(II)で表される化合物)からなる製剤、実施例のみ)を密閉式バンバリーミキサーで混練りし、所定時間の経過後、ミキサーから放出して室温冷却させた。
この結果を、下記表2下段に示した。
一方、比較例6~8のゴム組成物サンプルは、いずれもバウンドラバー量がなく、つまりゴム組成物中にセルロースナノクリスタルが均質に分散していないことが示唆された。
下記表3に示す組成のタイヤ用ゴム組成物を作製した。
具体的には、下記表3に示す質量部のスチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR;日本ゼオン株式会社製、NIPOL 1502)、セルロースナノクリスタル粉末(CNC;フィラーバンク株式会社製)、スミリンク200(sumilink200;住友化学株式会社製、登録商標、(2Z)-4-[(4-アミノフェニル)アミノ]-4-オキソ-2-ブテン酸ナトリウム(上記式(II)で表される化合物)からなる製剤)またはスミリンク100(sumilink100;住友化学株式会社製、登録商標、S-(3-アミノプロピル)チオ硫酸からなる製剤)、ステアリン酸(日油株式会社製)、および亜鉛華(酸化亜鉛(ZnO);正同化学工業株式会社製)を密閉式バンバリーミキサーで混練りし、所定時間の経過後、ミキサーから放出して室温冷却させた。次に、オープンロールを用いて、硫黄(四国化成工業株式会社製,ミュークロン OT-20)および加硫促進剤(大内新興化学工業株式会社製,ノクセラーNS-P)を混合して混錬し、これを15cm×10cm×0.1cmの金型中において160℃30分間プレス加硫して、実施例1~5および比較例1~3のタイヤ用ゴム組成物を得た。
これらの結果を、下記表3下段に示した。
Claims (5)
- 前記ナノセルロースが、セルロースナノクリスタルである、請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記ジエン系ゴム100質量部に対して、前記ナノセルロースを0.1~80質量部、および前記式(I)で表される化合物を0.1~4質量部含む、請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤ。
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