JP7359693B2 - タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents
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Description
ゴム成分として用いる水添共重合体は、芳香族ビニル-共役ジエン共重合体が水素添加された水添共重合体であって、重量平均分子量(Mw)が30万以上であり、共役ジエン部の水素添加率が80モル%以上である水添共重合体である。
ゴム成分は、上記水添共重合体を含むものであり、水添共重合体単独でもよく、水添共重合体とともに他のジエン系ゴムが含まれてよい。
充填剤としてのシリカとしては、特に限定されず、例えば、湿式沈降法シリカや湿式ゲル法シリカなどの湿式シリカを用いてもよい。
本実施形態に係るゴム組成物には、下記一般式(1)で表される環状アルコキシドが配合される。
本実施形態に係るゴム組成物には、上記成分の他に、シランカップリング剤、オイル、樹脂、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、ワックス、加工助剤、加硫剤、加硫促進剤など、タイヤ用ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。
本実施形態に係るゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練し作製することができる。例えば、第一混合段階(ノンプロ練り工程)で、ゴム成分に対し、シリカ及び環状アルコキシドとともに、加硫剤及び加硫促進剤以外の添加剤を添加混合する。次いで、得られた混合物に、最終混合段階(プロ練り工程)で加硫剤及び加硫促進剤を添加混合して未加硫のゴム組成物を調製することができる。
水添共重合体のMwは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算のMwを求めた。詳細には、測定装置として島津製作所製「LC-10A」を、カラムとしてPolymer Laboratories社製「PLgel-MIXED-C」を、検出器として示差屈折率検出器(RI)を用い、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を用い、測定温度を40℃、流量を1.0mL/分、濃度を1.0g/L、注入量を40μLとし、市販の標準ポリスチレンを用いてポリスチレン換算で算出した。
水添共重合体の共役ジエン部の水素添加率は、H1-NMRを測定して得られたスペクトルの不飽和結合部のスペクトル減少率から算出した。
水添共重合体の結合スチレン量は、H1-NMRを用いて、スチレン単位に基づくプロトンと、ブタジエン単位(水素添加部を含む)に基づくプロトンとのスペクトル強度比から求めた。
窒素置換された耐熱反応容器に、シクロヘキサンを2.5L、テトラヒドロフラン(THF)を50g、n-ブチルリチウムを0.12g、スチレンを100g、1,3-ブタジエンを400g入れ、反応温度50℃で重合を行った。重合が完了した後にN,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシランを1.7g加えて、1時間反応させた後、水素ガスを0.4MPa-ゲージの圧力で供給し、20分間撹拌した。次いで、水素ガス供給圧力を0.7MPa-ゲージ、反応温度を90℃とし、チタノセンジクロリドを主とした触媒を用いて目的の水素添加率となるまで反応させ、溶媒を除去することにより、水添共重合体1を得た。得られた水添共重合体1は、水添スチレンブタジエンゴムであり、Mwは35万、結合スチレン量は20質量%、ブタジエン部の水素添加率は90モル%であった。
水素添加を行う反応時間を変更し、水素添加率を変更した以外、合成例1と同様の方法によって水添共重合体2を得た。得られた水添共重合体2は、水添スチレンブタジエンゴムであり、Mwは35万、結合スチレン量は20質量%、ブタジエン部の水素添加率は80モル%であった。
バンバリーミキサーを使用し、下記表1に示す配合(質量部)に従って、まず、第一混合段階で、ゴム成分に対し硫黄及び加硫促進剤を除く配合剤を添加し混練した(排出温度=160℃)。次いで、得られた混練物に、最終混合段階で、硫黄と加硫促進剤を添加し混練した(排出温度=90℃)。これによりゴム組成物を調製した。表1中の各成分の詳細は、以下の通りである。
・水添SBR2:合成例2に従い作製した水添共重合体2
・カーボンブラック:東海カーボン(株)製「シースト3」
・シリカ:エボニックインダストリーズ社製「UltrasilVN3」
・シランカップリング剤:エボニックインダストリーズ社製「Si69」
・オイル:JXTGエネルギー(株)製「プロセスNC140」
・ステアリン酸:花王(株)製「ルナックS-20」
・酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製「酸化亜鉛2種」
・ワックス:日本精鑞(株)製「OZOACE0355」
・老化防止剤:住友化学(株)製「アンチゲン6C」
・脂肪酸金属塩:東京化成工業(株)製「ラウリン酸ナトリウム」
・環状アルコキシド:亜鉛グリセロレート(式(1)中、M=Zn、R1=H、R2=CH2OH
・硫黄:鶴見化学工業(株)製「5%油入粉末硫黄」
・加硫促進剤1:住友化学(株)製「ソクシノールCZ」、スルフェンアミド系
・加硫促進剤2:大内新興化学工業(株)製「ノクセラ-D」、グアニジン系
・加硫促進剤3:三新化学工業(株)製「サンセラーZBE」、ジチオカルバミン酸塩系。
Claims (3)
- 芳香族ビニル-共役ジエン共重合体が水素添加された水添共重合体であって、重量平均分子量が30万以上であり、共役ジエン部の水素添加率が80モル%以上である水添共重合体を含むゴム成分100質量部に対して、シリカ1~150質量部と、下記一般式(1)で表される環状アルコキシド0.1~20質量部とを含む、タイヤ用ゴム組成物。
- 前記一般式(1)中のMが亜鉛原子、カルシウム原子またはマグネシウム原子を表し、R1が水素原子を表し、R 2 がヒドロキシ基置換アルキル基を表す、請求項1に記載のタ
イヤ用ゴム組成物。 - 請求項1又は2に記載のタイヤ用ゴム組成物を用いて作製されたタイヤ。
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