JPWO2016167270A1 - ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
このため、タイヤにしたとき、ウェット性能および耐摩耗性に優れ、かつ、加工性に優れたタイヤ用ゴム組成物を提供することを目的として、例えば、特許文献1が提案されている。
特許文献1には、ジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを60〜200質量部、硫黄含有シランカップリング剤として下記式(1)で表されるポリシロキサンをシリカの含有量の1〜20質量%、及び下記式(I)で表されるチウラムジスルフィド系加硫促進剤を0.05〜3.0質量部含む、タイヤ用ゴム組成物が提案されている。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1)eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 (1)
[式(1)は平均組成式であり、式(1)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基を表し、Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表し、Cは加水分解性基を表し、Dはメルカプト基を含有する有機基を表し、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表し、a〜eは、0≦a<1、0≦b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。ただしa、bのいずれか一方は0ではない。]
[式(I)中、R5、R6、R7及びR8は、それぞれ独立して、2〜18個の炭素原子を有する炭化水素基である。]
本発明は、上記実情を鑑みて、優れたウェット性能を維持しつつ耐摩耗性に優れ、かつ、加工性に優れるゴム組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、タイヤを提供することも目的とする。
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。
シリカの含有量が、ゴム成分100質量部に対して、60〜200質量部であり、
ポリシロキサンの含有量が、シリカの含有量に対して、1〜20質量%であり、
変性ジエン系ゴムの含有量が、ゴム成分100質量部に対して、10〜100質量部である、タイヤ用のゴム組成物。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1)eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 (I)
上記平均組成式(I)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基を表し、Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表し、Cは加水分解性基を表し、Dはメルカプト基を含有する有機基を表し、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表し、a〜eは、0≦a<1、0≦b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。ただしa、bのいずれか一方は0ではない。
2. 変性ジエン系ゴムが、原料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て製造される、上記1に記載のゴム組成物。
3. 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種である、上記2に記載のゴム組成物。
4. 変性ジエン系ゴムに導入されたニトロン化合物の含有量が、ゴム成分100質量部に対して、0.3質量部以上10質量部以下である、上記2又は3に記載のゴム組成物。
5. 二重結合及びカルボキシ基を有し、カルボキシ基の含有量が二重結合及びカルボキシ基の合計の0.2〜4モル%である変性ジエン系ゴムを少なくとも含むゴム成分と、シリカと、下記平均組成式(I)で表されるポリシロキサンとを含有し、
シリカの含有量が、ゴム成分100質量部に対して、60〜200質量部であり、
ポリシロキサンの含有量が、シリカの含有量に対して、1〜20質量%であり、
変性ジエン系ゴムの含有量が、ゴム成分100質量部に対して、10〜100質量部である、タイヤ用のゴム組成物。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1)eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 (I)
上記平均組成式(I)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基を表し、Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表し、Cは加水分解性基を表し、Dはメルカプト基を含有する有機基を表し、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表し、a〜eは、0≦a<1、0≦b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。ただしa、bのいずれか一方は0ではない。
6. 上記1〜5のいずれかに記載のゴム組成物を使用するタイヤ。
また、上記5に記載のゴム組成物における、変性ジエン系ゴム以外の成分は、上記1に記載のゴム組成物における、変性ジエン系ゴム以外の成分とそれぞれ同じである。
本発明のタイヤは、優れたウェット性能を維持しつつ耐摩耗性に優れ、かつ、加工性に優れる。
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種以上の物質の合計の含有量を指す。
原料ジエン系ゴムが有する二重結合全量のうちの0.2〜4モル%がカルボキシ基に変性された変性ジエン系ゴムを少なくとも含むゴム成分と、シリカと、下記平均組成式(I)で表されるポリシロキサンとを含有し、
シリカの含有量が、ゴム成分100質量部に対して、60〜200質量部であり、
ポリシロキサンの含有量が、シリカの含有量に対して、1〜20質量%であり、
変性ジエン系ゴムの含有量が、ゴム成分100質量部に対して、10〜100質量部である、タイヤ用のゴム組成物である。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1)eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 (I)
上記平均組成式(I)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基を表し、Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表し、Cは加水分解性基を表し、Dはメルカプト基を含有する有機基を表し、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表し、a〜eは、0≦a<1、0≦b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。ただしa、bのいずれか一方は0ではない。
特定の変性率でカルボキシ基に変性された変性ジエン系ゴムは、シリカと相互作用及び/又は結合することができるため、変性ジエン系ゴムと所定のポリシロキサン(をシランカップリング剤として)とを併用することによって、シリカを、さらに分散させることができる。
シリカと変性ジエン系ゴムとが上記のような相互作用及び/又は結合することができるため、優れたウェット性能を維持しつつ耐摩耗性が向上させることができたと考えられる。
また、本発明においてはシリカの分散性が優れることから、シリカの含有量を増やすことができるが、このようにシリカの含有量を増やしても、カルボキシ基を介した相互作用は可逆的であるため、加工性に優れると考えられる。
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。
<ゴム成分>
本発明のゴム組成物に含有されるゴム成分は、変性ジエン系ゴムを少なくとも含む。
ゴム成分に少なくとも含まれる変性ジエン系ゴムは、原料ジエン系ゴムが有する二重結合全量のうちの0.2〜4モル%がカルボキシ基に変性された変性ジエン系ゴムである。
なお、本明細書において、原料ジエン系ゴムが有する二重結合全量(モル)に対する、変性ジエン系ゴムが有するカルボキシ基(モル)の割合、又は、変性ジエン系ゴムが有する、二重結合及びカルボキシ基の合計(モル)に対するカルボキシ基(モル)の割合を、変性率ということがある。つまり、本発明において変性率は0.2〜4モル%である。
本発明において変性ジエン系ゴムは、変性基としてカルボキシ基を有する。
変性ジエン系ゴムは、主鎖及び側鎖のうちの少なくともいずれかに変性基としてカルボキシ基を有することができる。また、変性ジエン系ゴムの主鎖の少なくとも一部又は側鎖の少なくとも一部に変性基としてカルボキシ基を有することができる。
側鎖における変性基としては、例えば、下記式(III)で表される基が挙げられる。
a21+a22は1以上が好ましく、1〜4がより好ましく、1〜2が更に好ましい。
a31+a32は1以上が好ましく、1〜4がより好ましく、1〜2が更に好ましい。
変性ジエン系ゴムは、ウェット性能、耐摩耗性及び加工性のうちの少なくとも1つがより優れる(以下これを本発明の効果により優れるという)点から、原料ジエン系ゴムとカルボキシ基を有する変性剤とを反応させて製造されるものが好ましい。
原料ジエン系ゴムとして使用されるジエン系ゴムは特に限定されない。例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、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)が挙げられる。なかでも、強度特性、低発熱性に優れるという観点から、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴムが好ましく、スチレンブタジエンゴムがより好ましい。
ここで、スチレンブタジエンゴムが有するスチレン量とは、スチレンブタジエンゴムを構成する全構成単位中において、スチレン単位が占める割合(質量%又は重量%)をいう。
本発明において、スチレンブタジエンゴムのミクロ構造は、JIS K 6239:2007(原料ゴム−溶液重合SBRのミクロ構造の求め方(定量))に準じて測定された。
スチレンブタジエンゴムが有する二重結合のうち1,4−結合が占める割合は、二重結合全量中の20〜80モル%が好ましく、25〜65モル%であることがより好ましい。
ここで、スチレンブタジエンゴムが有する二重結合のうち1,4−結合が占める割合とは、スチレンブタジエンゴムが有する全ての二重結合(ブタジエン成分のトランス−1,4単位、シス−1,4単位及び1,2単位。以下同様。)のうちの1,4単位(1,4−結合)の割合(モル%)をいう。
ここで、スチレンブタジエンゴムが有する二重結合のうち1,2−結合が占める割合とは、スチレンブタジエンゴムが有する全ての二重結合のうちの1,2単位(1,2−結合)が占める割合(モル%)をいう。
変性ジエン系ゴムを製造する際に使用できる変性剤について以下に説明する。変性剤は、少なくともカルボキシ基を有する化合物であることが好ましく、カルボキシ基及びニトロン基を有するニトロン化合物であることがより好ましい。
変性剤が1分子当たり有するニトロン基の数は1〜3個であることが好ましい。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、1,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基などが挙げられる。
なかでも、炭素数1〜18のアルキル基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基がより好ましい。
なかでも、炭素数3〜10のシクロアルキル基が好ましく、炭素数3〜6のシクロアルキル基がより好ましい。
なかでも、炭素数2〜18のアルケニル基が好ましく、炭素数2〜6のアルケニル基がより好ましい。
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。
なお、このような置換基を有する芳香族炭化水素基としては、例えば、トリル基、キシリル基などの、アルキル基を有するアリール基;メチルベンジル基、エチルベンジル基、メチルフェネチル基などの、置換基を有するアラルキル基;等が挙げられる。
mが示す整数としては、変性剤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、変性剤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。
本発明において変性率は0.2〜4モル%である。上記変性率は、本発明の効果により優れ、加硫速度が大きくなる点から、0.2〜1.0モル%であることが好ましく、0.3〜0.8モル%であることがより好ましい。上記変性率は、加硫速度が大きくなる点から、0.4〜0.8モル%が好ましい。
また、変性ジエン系ゴムに導入された変性剤の含有量は、加工性により優れ、又は、加硫速度が大きくなる点から、ゴム成分100質量部に対して、0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましく、0.5〜5質量部であることがより好ましい。
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種であることが好ましい。
天然ゴム、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムは特に制限されない。例えば、上記原料ジエン系ゴムと同様とすることができる。
本発明のゴム組成物に含有されるシリカは特に限定されず、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。
シリカとしては、具体的には、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ、コロイダルシリカ等が挙げられる。
本発明において、シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、60〜200質量部である。シリカの含有量は、本発明の効果により優れる点から、ゴム成分100質量部に対して、60〜150質量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ポリシロキサンは、下記平均組成式(I)で表される化合物である。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1)eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 (I)
上記平均組成式(I)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基を表し、Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表し、Cは加水分解性基を表し、Dはメルカプト基を含有する有機基を表し、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表し、a〜eは、0≦a<1、0≦b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。ただしa、bのいずれか一方は0ではない(a、bが同時に0である場合は除かれる)。
ポリシロキサンはDを有することによって、ジエン系ゴムと相互作用及び/又は反応することができ、ウェット性能、耐摩耗性に優れる。
ポリシロキサンがAを有する場合、ウェット性能、耐摩耗性、加工性(特にムーニースコーチ時間の維持・長期化)により優れる。
ポリシロキサンがBを有する場合、メルカプト基を保護しムーニースコーチ時間が長くなると同時に、ゴムとの親和性に優れることで加工性により優れる。
なかでも、下記式(4)で表される基であることが好ましい。
*−(CH2)n−Sx−(CH2)n−* (4)
上記式(4)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(4)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(4)中、*は、結合位置を示す。
上記式(4)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 (5)
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7〜10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(5)中、*は、結合位置を示す。
*−(CH2)m−SH (6)
上記式(6)中、*は、結合位置を示す。
また、ポリシロキサンは、ウェット性能、耐摩耗性により優れ、低転がり抵抗性に優れる理由から、aが0であることが好ましい。すなわち、スルフィド基含有有機基を有さない場合が好ましい態様の1つとして挙げられる。
ポリシロキサン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。
テルペン系単量体としては、例えばα−ピネン、β−ピネン、ジペンテン、リモネン、これらの誘導体が挙げられる。
芳香族化合物としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、インデン、フェノール類が挙げられる。
テルペン系樹脂(特に芳香族変性テルペン樹脂)の軟化点は、ウェット性能、耐摩耗性により優れるという観点から、60〜150℃であることが好ましく、70〜130℃であることがより好ましい。
テルペン系樹脂はその製造について特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。テルペン系樹脂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。
本発明のゴム組成物は、本発明の効果により優れる点から、更にチウラムジスルフィド系加硫促進剤を含有することができる。チウラムジスルフィド系加硫促進剤は、特に制限されない。例えば、下記式(IV)で表される化合物が挙げられる。
(IV)
本発明のゴム組成物は加工性により優れるという観点からチウラムジスルフィド系加硫促進剤を実質的に含有しないことが好ましい態様の1つとして挙げられる。チウラムジスルフィド系加硫促進剤を実質的に含有しないとは、チウラムジスルフィド系加硫促進剤の含有量が組成物全体に対して0〜0.1質量部であることをいう。
本発明のゴム組成物は、必要に応じて、その効果や目的を損なわない範囲でさらに添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、ジエン系ゴム以外のゴム、上記ポリシロキサン以外のシランカップリング剤、シリカ以外の充填剤(例えば、カーボンブラック、クレー、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン)、チウラムジスルフィド系加硫促進剤以外の加硫促進剤のほか、テルペン系樹脂以外の樹脂、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、加工助剤、オイル(例えば、アロマオイル、プロセスオイル)、液状ポリマー、熱硬化性樹脂、硫黄のような加硫剤などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用されるものが挙げられる。各添加剤の含有量は適宜選択することができる。
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。
本発明のゴム組成物を用いてタイヤを製造することができる。
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物を使用するタイヤである。
本発明のタイヤを製造する際に使用されるゴム組成物は本発明のゴム組成物であれば特に制限されない。
以下添付の図面を用いて本発明のタイヤを説明する。なお本発明のタイヤは添付の図面に限定されない。
図1において、符号1はビード部を表し、符号2はサイドウォール部を表し、符号3はタイヤトレッド部を表す。
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。
本発明のタイヤが空気入りタイヤである場合、空気入りタイヤに充填する気体としては、通常のまたは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを用いることができる。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えた2Lセパラブルフラスコにビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(信越化学工業製 KBE−846)107.8g(0.2mol)、γ―メルカプトプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業製 KBE−803)190.8g(0.8mol)、オクチルトリエトキシシラン(信越化学工業製 KBE−3083)442.4g(1.6mol)、エタノール190.0gを納めた後、室温にて0.5N塩酸37.8g(2.1mol)とエタノール75.6gの混合溶液を滴下した。その後、80℃にて2時間攪拌した。その後、濾過、5%KOH/EtOH溶液17.0gを滴下し80℃で2時間攪拌した。その後、減圧濃縮、濾過することで褐色透明液体のポリシロキサン480.1gを得た。GPCにより測定した結果、得られたポリシロキサンの重量平均分子量は840であり、平均重合度は4.0(設定重合度4.0)であった。また、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り、得られたポリシロキサンのメルカプト当量を測定した結果、当該メルカプト当量は730g/molであり、設定通りのメルカプト基含有量であることが確認された。以上より、得られたポリシロキサンは下記平均組成式で示される。
(−C3H6−S4−C3H6−)0.071(−C8H17)0.571(−OC2H5)1.50(−C3H6SH)0.286SiO0.75
得られたポリシロキサンをポリシロキサン1とする。
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。
原料SBR137.5質量部[スチレンブタジエンゴム、商品名E581、正味のSBR100質量部に対する油展量:37.5質量部、重量平均分子量:1,200,000、スチレン量:37質量%、ビニル結合量:43%、旭化成ケミカル社製]とニトロン化合物1(1質量部)とをミキサーで160℃の条件下で5分間混合することで、上記原料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。
変性ジエン系ゴム1は、二重結合及びカルボキシ基を有し、カルボキシ基の含有量が二重結合及びカルボキシ基の合計の0.22モル%であった。
変性ジエン系ゴム1の変性率は0.22モル%であった。
ニトロン化合物1の使用量を2質量部に代えた他は変性ジエン系ゴム1と同様にして製造を行い、変性ジエン系ゴム2を得た。
変性ジエン系ゴム2は、二重結合及びカルボキシ基を有し、カルボキシ基の含有量が二重結合及びカルボキシ基の合計の0.43モル%であった。
変性ジエン系ゴム2の変性率は0.43モル%であった。
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(DPG、CZ、TbZTD)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、上記混合物に上記硫黄および上記加硫促進剤を加えて混合し、ゴム組成物を得た。
正味の70質量部の変性ジエン系ゴム1に含有されるニトロン化合物1の含有量(CPN量)は0.64質量部である。
正味の35質量部の変性ジエン系ゴム2に含有されるニトロン化合物1の含有量(CPN量)は0.64質量部である。
上記のとおり製造したゴム組成物(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、ゴム組成物、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。
上記のとおり作製された加硫ゴムシートについて、JIS K6394:2007に準じて、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、伸張変形歪率10%±2%、振幅±2%、振動数20Hz、温度0℃の条件で、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、ウェット性能が優れる。
上記のとおり作製した加硫ゴムの耐摩耗性を、JIS K6264に準拠して、ランボーン摩耗試験機(岩本製作所社製)を使用して、温度20℃、荷重15N、スリップ率50%、時間10分の条件で摩耗量を測定した。
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。
上記のとおり製造したゴム組成物(未加硫)について、JIS K6300−1:2001に準じて、L形ロータを使用し、試験温度125℃の条件で、ムーニースコーチ時間(t5)を測定した。
ムーニースコーチの指数が大きいほどムーニースコーチ時間が長く、耐スコーチ性(加工性)が優れることを示す。
上記のとおり製造したタイヤ用ゴム組成物を用いて、JIS K 6300に準じて、振動式ディスク加硫試験機を用いて、振幅1度、160℃の条件下でt95時間(分)を測定した。
t95(表中これをT95と示す。)の指数が小さいほど加硫速度が速く、加硫特性に優れることを示す。
特に、CPN量について実施例1〜3を比較すると、CPN量が多い実施例2、3は実施例1よりも、耐摩耗性により優れる効果が得られることが確認された。
変性ジエン系ゴムの変性率について実施例1〜3を比較すると、変性率が高い実施例3は実施例1、2よりもt95が小さく加硫速度に優れる効果が得られることが確認された。
チウラムジスルフィド系加硫促進剤の有無について、実施例1、4を比較すると、チウラムジスルフィド系加硫促進剤を含まない実施例1は、実施例4よりも、加工性により優れる効果が得られることが確認された。
また、さらにチウラムジスルフィド系加硫促進剤を含有する実施例4は、実施例1よりも、ウェット性能、耐摩耗性により優れ、加硫速度に優れる効果が得られることが確認された。
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 (6)
- 原料ジエン系ゴムが有する二重結合全量のうちの0.2〜4モル%がカルボキシ基に変性された変性ジエン系ゴムを少なくとも含むゴム成分と、シリカと、下記平均組成式(I)で表されるポリシロキサンとを含有し、
前記シリカの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して、60〜200質量部であり、
前記ポリシロキサンの含有量が、前記シリカの含有量に対して、1〜20質量%であり、
前記変性ジエン系ゴムの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して、10〜100質量部である、タイヤ用のゴム組成物。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1)eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 (I)
上記平均組成式(I)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基を表し、Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表し、Cは加水分解性基を表し、Dはメルカプト基を含有する有機基を表し、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表し、a〜eは、0≦a<1、0≦b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。ただしa、bのいずれか一方は0ではない。 - 前記変性ジエン系ゴムが、前記原料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て製造される、請求項1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種である、請求項2に記載のゴム組成物。 - 前記変性ジエン系ゴムに導入された前記ニトロン化合物の含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して、0.3質量部以上10質量部以下である、請求項2又は3に記載のゴム組成物。
- 二重結合及びカルボキシ基を有し、前記カルボキシ基の含有量が前記二重結合及び前記カルボキシ基の合計の0.2〜4モル%である変性ジエン系ゴムを少なくとも含むゴム成分と、シリカと、下記平均組成式(I)で表されるポリシロキサンとを含有し、
前記シリカの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して、60〜200質量部であり、
前記ポリシロキサンの含有量が、前記シリカの含有量に対して、1〜20質量%であり、
前記変性ジエン系ゴムの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して、10〜100質量部である、タイヤ用のゴム組成物。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1)eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 (I)
上記平均組成式(I)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基を表し、Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表し、Cは加水分解性基を表し、Dはメルカプト基を含有する有機基を表し、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表し、a〜eは、0≦a<1、0≦b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。ただしa、bのいずれか一方は0ではない。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のゴム組成物を使用するタイヤ。
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