JPWO2016117494A1 - ゴム組成物、これを使用する空気入りタイヤ及びコンベアベルト - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、少なくとも1個のカルボキシ基を有するニトロン(A)と、カルボキシ基を有しないニトロン(B)とを含む2種以上のニトロンで変性された変性ポリマーが提案されている。
また、タイヤを軽量化するためキャップトレッド部のボリュームを減らすと、キャップトレッド部の耐摩耗性を向上させる必要がある。
このようななか、本発明者らが特許文献1をもとにゴム組成物を調製したところ、ウェットグリップ性能、耐摩耗性についてさらなる改善の余地があることが明らかとなった。
また、本発明者らは、ニトロンで変性された、カルボキシ基を有するポリマーに対して、カルボキシ基と反応可能な官能基を有する化合物を加えた場合、伸び及び耐摩耗性からなる群から選ばれる少なくとも1種が小さくなる場合があることを見出した。このように、優れた伸びを維持しながら耐摩耗性を向上させることは非常に困難であった。
そこで、本発明は、ウェットグリップ性能に優れ、高い伸びを維持しつつ耐摩耗性に優れるゴム組成物を提供することを目的とする。
カルボキシ基を有する変性ジエン系ゴムを10〜90質量%含むポリマーと、
1分子中に複数のエポキシ基を有するエポキシ化合物とを含有し、
前記エポキシ化合物の含有量が前記ポリマー100質量部に対して0.1〜5質量部である、ゴム組成物によれば所定の効果が得られることを見出し、本発明に至った。
本発明は上記知見等に基づくものであり、具体的には以下の構成により上記課題を解決するものである。
1分子中に複数のエポキシ基を有するエポキシ化合物とを含有し、
前記エポキシ化合物の含有量が前記ポリマー100質量部に対して0.1〜5質量部である、ゴム組成物。
2. 前記変性ジエン系ゴムの骨格が、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム及びニトリルブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記1に記載のゴム組成物。
3. 前記変性ジエン系ゴムが、原料としてのジエン系ゴムとカルボキシ基及びニトロン基を有するニトロン化合物とを反応させることによって製造される、上記1又は2に記載のゴム組成物。
4. 前記原料としてのジエン系ゴムが有する全二重結合に対する、前記カルボキシ基への変性率が、0.02〜4モル%である、上記3に記載のゴム組成物。
5. 前記ニトロン化合物が、
N−フェニル−α−(4−カルボキシフェニル)ニトロン、
N−フェニル−α−(3−カルボキシフェニル)ニトロン、
N−フェニル−α−(2−カルボキシフェニル)ニトロン、
N−(4−カルボキシフェニル)−α−フェニルニトロン、
N−(3−カルボキシフェニル)−α−フェニルニトロン及び
N−(2−カルボキシフェニル)−α−フェニルニトロンからなる群から選ばれる少なくとも1種のカルボキシ基含有ニトロン化合物である、上記3又は4に記載のゴム組成物。
6. 前記エポキシ化合物の分子量が3,000以下である、上記1〜5のいずれか1つに記載のゴム組成物。
7. 更に、硬化剤を含有し、前記硬化剤がアミン系化合物であり、
前記アミン系化合物は、1分子中に、−NH2と、−NH2、−NH−及び炭素窒素二重結合からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基とを有する、上記1〜6のいずれか1つに記載のゴム組成物。
8. 前記硬化剤の含有量が、前記ポリマー100質量部に対して、0.05〜3.00質量部である、上記7に記載のゴム組成物。
9. 前記ポリマーが更にジエン系ゴムを含む、上記1〜8のいずれか1つに記載のゴム組成物。
10. 上記1〜9のいずれか1つに記載のゴム組成物を使用する空気入りタイヤ。
11. 上記1〜9のいずれか1つに記載のゴム組成物を使用するコンベアベルト。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、成分が2種以上の物質を含む場合、上記成分の含有量とは、2種以上の物質の含有量の合計を指す。
本明細書において、ウェットグリップ性能、伸び及び耐摩耗性もうちの少なくとも1つより優れる場合を所定の効果により優れるということがある。
本発明のゴム組成物は、
カルボキシ基を有する変性ジエン系ゴムを10〜90質量%含むポリマーと、
1分子中に複数のエポキシ基を有するエポキシ化合物とを含有し、
前記エポキシ化合物の含有量が前記ポリマー100質量部に対して0.1〜5質量部である、ゴム組成物である。
本発明のゴム組成物は、1分子中に複数のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含有し、上記1つのエポキシ化合物が有する複数のエポキシ基が変性ジエン系ゴムが有するカルボキシ基と反応することによって、硫黄による架橋とは異なる別の架橋を形成することができ、架橋点が所定のエポキシ化合物を含まない場合よりも多くなる。特にエポキシ化合物1分子中のエポキシ基の数が3個以上である場合、3次元の網目の架橋を形成することができる。
このようなエポキシ化合物による架橋をゴムに導入することは、コンパウンド物性を強靭化し、ゴムのガラス転移温度を上昇させて、よって、所定の効果を得ることができると本発明者らは推察する。
これに対して、本発明者らは、本発明のゴム組成物が更に硬化剤を含有する場合、耐セット性の悪化を改善することができ、さらに強靭化を実現することができることを見出した。
耐セット性の改善は、硬化剤とエポキシ化合物との反応によってより強固な架橋構造をゴムに導入することができるためであると本発明者らは推測する。
以下、本発明のゴム組成物に含有される各成分について詳述する。
本発明のゴム組成物に含有される変性ジエン系ゴムは、カルボキシ基を有し、共役ジエンを少なくとも含むモノマーから形成された骨格を有するジエン系ゴムである。
変性ジエン系ゴムの主鎖(骨格)を形成する上記共役ジエンは特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。上記モノマーが共役ジエン以外の単量体を含む場合、上記単量体は特に制限されない。例えば、ビニル系官能基を有する化合物が挙げられる。
変性ジエン系ゴムの骨格は、ジエン系ゴムであれば特に制限されない。ジエン系ゴムの具体例としては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム(例えばスチレンブタジエンゴム(SBR))、ニトリルブタジエンゴム(NBR、アクリロニトリルブタジエンゴム)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(Br−IIR、Cl−IIR)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられる。
変性ジエン系ゴムは、カルボキシ基の他に更に二重結合を有することが好ましい態様の1つとして挙げられる。二重結合は変性ジエン系ゴムの、主鎖、側鎖及び末端のうちのいずれにあってもよい。
変性ジエン系ゴムにおいて、カルボキシ基は主鎖と直接又は有機基を介して結合することができる。カルボキシ基を有する有機基としては、例えば、下記式(I−1)で表される基、下記式(I−2)で表される基が挙げられる。
X111又はY111としての、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基若しくは芳香族複素環基又はこれらの組合せは、後述する式(2)のX又はYとしての脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基若しくは芳香族複素環基又はこれらの組合せと同様である。
X111およびY111のうちの少なくとも一方又は両方が芳香族炭化水素基であることが好ましい態様の1つとして挙げられる。
式(I−1)で表される基が有するカルボキシ基の数は1個以上であり、1〜4個が好ましく、1〜2個がより好ましい。
式(I−1)中、*は結合位置を表す。式(I−1)において、*−CH−CH−*の部分は変性ジエン系ゴムの主鎖の一部を形成することができる。
X121又はY121としての、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基若しくは芳香族複素環基又はこれらの組合せは、後述する式(2)のX又はYとしての脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基若しくは芳香族複素環基又はこれらの組合せと同様である。
X121およびY121のうちの少なくとも一方又は両方が芳香族炭化水素基であることが好ましい態様の1つとして挙げられる。
式(I−2)で表される基が有するカルボキシ基の数は1個以上であり、1〜4個が好ましく、1〜2個がより好ましい。
式(I−2)中、*は結合位置を表す。式(I−2)で表される基は変性ジエン系ゴムの側鎖として又は末端に結合することができる。
変性ジエン系ゴムは、例えば、原料としてのジエン系ゴムとカルボキシ基及びニトロン基を有するニトロン化合物とを反応させることによって製造することができる。
上記反応によって、原料としてのジエン系ゴムが有する二重結合をカルボキシ基に変性することができる。具体的にはジエン系ゴムが有する二重結合と上記ニトロン化合物が有するニトロン基とが反応し、−O−N−を含む5員環を形成することによって、ジエン系ゴムにカルボキシ基を導入し、変性ジエン系ゴムを製造することができる。
変性ジエン系ゴムの製造方法としては具体的には例えば、原料としてのジエン系ゴムとニトロン化合物とを、100〜200℃で1〜30分間混合する方法が挙げられる。
変性ジエン系ゴムを製造する際に使用される、原料としてのジエン系ゴムは特に制限されない。例えば、上記変性ジエン系ゴムの骨格として例示されているものと同様のものが挙げられる。
変性ジエン系ゴムを製造する際に使用することができるニトロン化合物は、カルボキシ基及び下記式(1)で表されるニトロン基を有する化合物である。
ニトロン化合物1分子が有するカルボキシ基の数は1個以上であり、1〜4個が好ましい。
ニトロン化合物1分子が有するニトロン基の数は1個以上であり、1〜4個が好ましい。
式(2)で表される化合物1分子が有するカルボキシ基の数は1個以上であり、1〜4個が好ましい。
アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基などが挙げられ、なかでも、炭素数6〜14のアリール基が好ましく、炭素数6〜10のアリール基がより好ましく、フェニル基、ナフチル基がさらに好ましい。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基などが挙げられ、なかでも、炭素数7〜13のアラルキル基が好ましく、炭素数7〜11のアラルキル基がより好ましく、ベンジル基がさらに好ましい。
mが示す整数としては、ニトロン化合物を合成する際の溶媒への溶解度が良好になり合成が容易になるという理由から、0〜2の整数が好ましく、0〜1の整数がより好ましい。
nが示す整数としては、ニトロン化合物を合成する際の溶媒への溶解度が良好になり合成が容易になるという理由から、0〜2の整数が好ましく、0〜1の整数がより好ましい。
また、mとnとの合計(m+n)は、1〜4が好ましく、1〜2がより好ましい。
上記ニトロン化合物によって原料としてのジエン系ゴムを変性する場合、原料としてのジエン系ゴムが有する全二重結合に対する、ニトロン化合物が有するカルボキシ基への変性率は、0.02〜4モル%が好ましく、0.05〜4モル%であることがより好ましく、0.1〜4モル%であることがさらに好ましい。
変性ジエン系ゴムが有するニトロン化合物の含有量は、上記変性ジエン系ゴムを所定の量で含む上記ポリマー100質量部に対して、0.01〜10質量部であることが好ましく、0.05〜5質量部であることがより好ましい。
変性ジエン系ゴムは未反応の変性剤(例えばニトロン化合物)を含んでもよい。
変性ジエン系ゴムはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明において、ポリマーは、変性ジエン系ゴムと、上記変性ジエン系ゴム以外のポリマーを含む。
ポリマーに含まれる、変性ジエン系ゴム以外のポリマーは、ジエン系ゴムであることが好ましい態様の1つとして挙げられる。ジエン系ゴムとしては、例えば、上記変性ジエン系ゴムの骨格として例示されたものと同様のものが挙げられる。
変性ジエン系ゴム以外のジエン系ゴムは、なかでも、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種又は全部であることが好ましい。
本発明のゴム組成物に含有されるエポキシ化合物は、1分子中に複数のエポキシ基を有する化合物である。
エポキシ基は、置換基を有してもよい炭化水素基に結合することができる。
炭化水素基は特に制限されない。例えば、脂肪族炭化水素基(直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。)、芳香族炭化水素基、これらの組合せが挙げられる。炭化水素基は不飽和結合を有してもよい。
エポキシ化合物はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
エポキシ基/カルボキシ基のモル比は、6〜15がより好ましく、10〜14が更に好ましい。
本発明のゴム組成物は更に硬化剤を含有することが好ましい。
本発明のゴム組成物は更に硬化剤を含有することによって、所定の効果により優れ、耐セット性を優れたものとすることができる。
上記官能基としては、例えば、アミノ基(−NH2)、−NH−、−N=C<(炭素窒素二重結合)のようなアミン系官能基;ヒドロキシ基;カルボキシ基が挙げられる。なかでもアミン系官能基が好ましい。なお硬化剤が官能基としてカルボキシ基を含む場合、官能基としてカルボキシ基を含む硬化剤は上記変性ジエン系ゴムを含まない。
本発明のゴム組成物が硬化剤として更に含有することができるアミン系化合物は、アミン系官能基を2個以上有する化合物である。アミン系官能基は上記と同様である。
1分子のアミン系化合物が有するアミン系官能基の数は2〜10個であることが好ましい。
炭化水素基は特に制限されない。例えば、脂肪族炭化水素基(直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。)、芳香族炭化水素基、これらの組合せが挙げられる。炭化水素基は不飽和結合を有してもよい。
ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン、これらの組合せが挙げられる。ヘテロ原子の組合せによって形成される基としては、例えば、スルホニル基、エステル結合、ウレタン結合、ウレア結合が挙げられる。
1分子中に、第1の−NH2と、−NH−及び炭素窒素二重結合からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基とを有する化合物IIが挙げられる。
化合物Iは、1分子中に、第1の−NH2と、上記官能基としての第2の−NH2とを少なくとも有する化合物である。
化合物Iは−NH2を2個以上有するポリアミン化合物であることが好ましい。
化合物Iにおいて、−NH2は芳香族炭化水素基に結合することが好ましい態様の1つとして挙げられる。
化合物Iは、−NH2が結合した芳香族炭化水素基を2つ有し、上記芳香族炭化水素基がスルホニル基を介して結合することが好ましい態様の1つとして挙げられる。
化合物Iとしては、例えば、芳香族ポリアミンが挙げられる。具体的には例えば、ジアミノジフェニルスルホン(DDS)、ジアミノジフェニルメタン、フェニレンジアミンが挙げられる。
なかでも、ジアミノジフェニルスルホンが好ましい。
化合物IIは、1分子中に、第1の−NH2と、−NH−及び炭素窒素二重結合からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基とを有する化合物である。
炭素窒素二重結合(N=C)の窒素原子には例えば水素原子が結合することができる。
化合物IIはさらにシアノ基を有することができる。
化合物IIとしては、例えば、ジシアンジアミドが挙げられる。
本発明のゴム組成物は更にシリカを含有することが好ましい。
上記シリカは特に制限されないが、タイヤ等の用途でゴム組成物に配合されている従来公知の任意のシリカを用いることができる。
シリカの具体例としては、湿式シリカ、乾式シリカ、ヒュームドシリカ、珪藻土などが挙げられる。上記シリカは、1種のシリカを単独で用いても、2種以上のシリカを併用してもよい。
上記シリカは、ゴムの補強性の観点から、湿式シリカであることが好ましい。
本発明のゴム組成物はカーボンブラックを更に含有することが好ましい。
上記カーボンブラックは、特に限定されず、例えば、SAF−HS、SAF、ISAF−HS、ISAF、ISAF−LS、IISAF−HS、HAF−HS、HAF、HAF−LS、FEF等の各種グレードのものが挙げられる。
本発明のゴム組成物の製造方法は特に限定されず、その具体例としては、例えば、上述した各成分を、公知の方法、装置(例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなど)を用いて、混練する方法などが挙げられる。本発明のゴム組成物が硫黄または加硫促進剤を含有する場合は、硫黄および加硫促進剤以外の成分を、例えば60〜160℃の条件下で先に混合して混合物を得て、上記混合物を冷却してから、上記混合物に硫黄または加硫促進剤を加えてこれらを混合することが好ましい。
また、本発明のゴム組成物は、従来公知の加硫または架橋条件で加硫または架橋することができる。
本発明の空気入りタイヤは、上述した本発明のゴム組成物を使用する空気入りタイヤである。なかでも、本発明のゴム組成物をタイヤトレッドに使用した空気入りタイヤであることが好ましい。
図1に、本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図を示すが、本発明の空気入りタイヤは図1に示す態様に限定されるものではない。
また、左右一対のビード部1間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架されており、このカーカス層4の端部はビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
また、タイヤトレッド部3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。
また、ビード部1においては、リムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
本発明のコンベアベルトは、上述した本発明のゴム組成物を使用するコンベアベルトである。
本発明のコンベアベルトとしては例えば、カバーゴム層と、補強層とを少なくとも有するものが挙げられる。カバーゴム層は、上面カバーゴム層と下面カバーゴム層とに分かれていてもよい。この場合、例えば、上面カバーゴム層と下面カバーゴム層との間に補強層を配置することができる。
本発明のゴム組成物をカバーゴム層及び補強層からなる群から選ばれる少なくとも1種に使用することができる。
本発明のコンベアベルトの製造方法としては、例えば、従来公知のものが挙げられる。
本発明のコンベアベルトが搬送できるものは特に制限されない。
2Lナスフラスコに、40℃に温めたメタノール(900mL)を入れ、ここに、下記式(b−1)で表されるテレフタルアルデヒド酸(30.0g)を加えて溶かした。この溶液に、下記式(a−1)で表されるフェニルヒドロキシアミン(21.8g)をメタノール(100mL)に溶かしたものを加え、室温で19時間撹拌した。撹拌終了後、メタノールからの再結晶により、下記式(c−1)で表されるニトロン化合物(カルボキシニトロン、CPN)を得た(41.7g)。収率は86%であった。得られたニトロン化合物をニトロン化合物1とする。ニトロン化合物1の分子量は241である。
300mLナスフラスコに、下記式(6)で表されるベンズアルデヒド(42.45g)およびエタノール(10mL)を入れ、ここに、下記式(5)で表されるフェニルヒドロキシアミン(43.65g)をエタノール(70mL)に溶かしたものを加え、室温で22時間撹拌した。撹拌終了後、エタノールからの再結晶により、下記式(7)で表されるジフェニルニトロンを白色の結晶として得た(65.40g)。収率は83%であった。得られたニトロン化合物をニトロン化合物2とする。
スチレンブタジエンゴム137.5質量部(E580、スチレン量37質量%、重量平均分子量800,000、旭化成ケミカルズ社製、油展品、油展量は正味のスチレンブタジエンゴムの量の37.5質量%)とニトロン化合物1(0.85質量部)とをミキサー(160℃)で160℃の条件下で5分間混合することで、上記SBRをニトロン化合物1で変性した変性ジエン系ゴム1を得た。
上記SBRが有する二重結合の0.18モル%がニトロン化合物1によってカルボキシ基に変性された(二重結合の変性率0.18モル%)。
使用されたニトロン化合物1の変性効率は80%であった。
上記変性率(0.18モル%)は以下のとおり求められた。
上記のとおり得られた変性ジエン系ゴム1についてNMR測定を行い、変性率を求めた。具体的には、上述のとおり製造したニトロン化合物1を使用した例については、変性前後のポリマー(原料としてのジエン系ゴム及び変性ジエン系ゴム)について、CDCl3を溶媒とした1H−NMR測定(CDCl3、400MHz、標準物質TMS:テトラメチルシラン)により、8.08ppm付近(カルボキシ基に隣接する2つのプロトンに帰属する)のピーク面積を測定し、変性率を算出した。
なお、変性ジエン系ゴムの1H−NMR測定は、変性後の生成物をトルエンに溶解して、メタノールに沈殿させる精製を2回繰り返した後に、減圧下で乾燥したサンプルを用いて測定した。
ニトロン化合物1をニトロン化合物2に代えた他は変性ポリマー1と同様にして製造を行い、上記SBRをニトロン化合物2で変性した変性ジエン系ゴム2を得た。上記SBRが有する二重結合の0.22モル%がニトロン化合物2によって変性された。変性ジエン系ゴム2はカルボキシ基は有さない。上記変性率(0.22モル%)は以下のとおり求められた。
示唆操作熱量測定(DSC)(METTLER TOLEDO社製 DSC823e)を用いて、変性ジエン系ゴム2及び原料として使用されたジエン系ゴムを昇温速度 10℃/分で−130℃から40℃まで加熱してガラス転移温度(単位:℃)を測定した。
変性率=ΔTg/3.6
上記式中、ΔTgは以下のとおり求められる。
ΔTg=変性ジエン系ゴムのTg−原料として使用されたジエン系ゴムのTg
下記第1表に示す各成分を同表に示す量(質量部)で用いてこれらを配合しゴム組成物を製造した。具体的には、まず、下記第1表に示す成分のうち硫黄および加硫促進剤を除く成分を、80℃のバンバリーミキサーで5分間混合して混合物を得た。次に、ロールを用いて、上記混合物に硫黄および加硫促進剤を加えて混合し、ゴム組成物を得た。
第3表についても第1表と同様にしてゴム組成物を製造した。
エポキシ基/カルボキシ基は、エポキシ化合物が有するエポキシ基と変性ジエン系ゴムが有するカルボキシ基とのモル比を意味する。
上記のとおり調製したゴム組成物(未加硫)を、金型(15cm×15cm×0.2cm)中、160℃で20分間プレス加硫して、加硫ゴムシートを作製した。
上記のとおり作製された加硫ゴムシートを用いて以下の評価を行った。結果を第1表、第3表に示す。なお耐セット性の結果を第3表に示す。各評価結果は比較例1の結果を100とする指数で表示された。
本発明において、伸びは破断時伸びによって評価された。
上記のとおり作製された加硫ゴムシートから3号ダンベル状の試験片を打ち抜き、上記試験片を用いて引張試験をJIS K6251に準拠して引張速度500mm/分の条件で行い、切断時伸び(EB)を室温にて測定した。
指数が大きいほど破断時伸びが良好であることを示す。
上述のとおり作製された加硫ゴムシートについて、JIS K6264−1、2:2005に準拠し、ランボーン摩耗試験機(岩本製作所製)を用いて、温度20℃、スリップ率50%の条件で摩耗減量を測定した。
なお、耐摩耗性の評価結果は、各例の摩耗量を逆数とし、比較例1の摩耗量の逆数を「100」とする指数で表示された。指数が大きいほど摩耗量が小さく、タイヤにしたときに耐摩耗性に優れる。
上記のとおり作製された加硫ゴムシートについて、粘弾性スペクトロメーター(東洋精機製作所社製)を用いて、初期歪み10%、振幅±2%、周波数20Hzの条件下で、温度0℃の損失正接tanδ(0℃)を測定した。
指数が大きいほど、tanδ(0℃)の値が大きく、ウェットグリップ性能が優れるものとして評価できる。
上記のとおり得られた加硫ゴムシートについて、JIS K6262に準拠して、70℃×22時間、初期歪25%の条件で負荷除去後の歪量を測定した。
耐セット性の評価結果は、各例の負荷除去後の歪量を逆数とし、比較例1の結果の逆数を「100」とする指数で表示された。
指数が大きいほど、耐セット性(圧縮変形を受けてもゴムが永久変形し難い性質)に優れることを示す。
エポキシ化合物を含有しない比較例5は、比較例1よりもウェットグリップ性能に劣った。
エポキシ化合物の含有量が所定の範囲ではない比較例6〜8は、比較例1よりも少なくとも伸びに劣った。比較例7、8は比較例1よりも耐摩耗性に劣った。
所定の変性ジエン系ゴムを含まず代わりにカルボキシ基を有さない変性ジエン系ゴムを含む比較例9は、比較例1と比較して、高い伸びを維持することができず、耐摩耗性についてさらなる向上が必要であり、ウェットグリップ性能が低下した。
所定のエポキシ化合物を含有せず代わりに1官能のエポキシ化合物を含有する比較例10は、比較例1と比較して、高い伸びを維持することができず、耐摩耗性についてさらなる向上が必要であった。
また、実施例1、4、3を比較すると、エポキシ化合物が1分子中に有するエポキシ基の数が多い場合、ウェットグリップ性能に優れることが分かった。また、エポキシ化合物が1分子中に有するエポキシ基の数が3個である場合、耐摩耗性により優れることが分かった。
実施例1、2を比較すると、エポキシ化合物の含有量が多いほど、耐摩耗性、ウェットグリップ性能により優れることが分かった。
実施例1〜4を比較すると、エポキシ基/カルボキシ基のモル比が大きくなるほど、ウェットグリップ性能に優れることが分かった。また、実施例2は、実施例1、3、4よりも耐摩耗性により優れるので、エポキシ基/カルボキシ基のモル比が6〜11である場合、耐摩耗性により優れることが分かった。
硬化剤1:4,4′−ジアミノジフェニルスルホン(4,4′−DDS)、和歌山精化工業株式会社製
2 サイドウォール部
3 タイヤトレッド部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション
Claims (11)
- カルボキシ基を有する変性ジエン系ゴムを10〜90質量%含むポリマーと、
1分子中に複数のエポキシ基を有するエポキシ化合物とを含有し、
前記エポキシ化合物の含有量が前記ポリマー100質量部に対して0.1〜5質量部である、ゴム組成物。 - 前記変性ジエン系ゴムの骨格が、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム及びニトリルブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記変性ジエン系ゴムが、原料としてのジエン系ゴムとカルボキシ基及びニトロン基を有するニトロン化合物とを反応させることによって製造される、請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 前記原料としてのジエン系ゴムが有する全二重結合に対する、前記ニトロン化合物が有する前記カルボキシ基への変性率が、0.02〜4モル%である、請求項3に記載のゴム組成物。
- 前記ニトロン化合物が、
N−フェニル−α−(4−カルボキシフェニル)ニトロン、
N−フェニル−α−(3−カルボキシフェニル)ニトロン、
N−フェニル−α−(2−カルボキシフェニル)ニトロン、
N−(4−カルボキシフェニル)−α−フェニルニトロン、
N−(3−カルボキシフェニル)−α−フェニルニトロン及び
N−(2−カルボキシフェニル)−α−フェニルニトロンからなる群から選ばれる少なくとも1種のカルボキシ基含有ニトロン化合物である、請求項3又は4に記載のゴム組成物。 - 前記エポキシ化合物の分子量が3,000以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 更に、硬化剤を含有し、前記硬化剤がアミン系化合物であり、
前記アミン系化合物は、1分子中に、−NH2と、−NH2、−NH−及び炭素窒素二重結合からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基とを有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載のゴム組成物。 - 前記硬化剤の含有量が、前記ポリマー100質量部に対して、0.05〜3.00質量部である、請求項7に記載のゴム組成物。
- 前記ポリマーが更にジエン系ゴムを含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のゴム組成物を使用する空気入りタイヤ。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のゴム組成物を使用するコンベアベルト。
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