KR20190136118A

KR20190136118A - 고무 조성물 및 공기입 타이어

Info

Publication number: KR20190136118A
Application number: KR1020197035457A
Authority: KR
Inventors: 와타루 사카이; 타쿠마 아리카와; 료스케 사카이; 유 신케; 유코 세키네; 후미토 야츠야나기
Original assignee: 요코하마 고무 가부시키가이샤; 고쿠리츠 다이가쿠 호우진 교토 코우게이 센이 다이가쿠
Priority date: 2015-05-01
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2019-12-09
Also published as: KR20170132839A; JPWO2016178375A1; EP3290471A4; EP3290471B1; JP6523441B2; US11077711B2; CN107614589A; EP3290471A1; US20180134078A1; WO2016178375A1; KR102341868B1

Abstract

본 발명은, 내마모성 및 저연비성에 뛰어난 타이어를 제작할 수 있는 고무 조성물 및 그것을 이용한 공기입 타이어를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 고무 조성물은, 디엔계 고무와 충전제를 함유하는 고무 조성물이고, 상기 디엔계 고무가, 적어도 스티렌-부타디엔 공중합체를 함유하고, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체의 라디칼 생성 지수가, 1.0 이하이고, 또한, 하기 식 (1)로 산출되는 Y값보다도 작은, 고무 조성물이다.
　Y = -0.0186×(SV 질량% + 비닐 단위 mol%) + 1.5　···(1)

Description

고무 조성물 및 공기입 타이어{RUBBER COMPOSITION AND PNEUMATIC TIRE}

본 발명은, 고무 조성물 및 공기입 타이어에 관한 것이다.

근년(近年), 에너지 절약의 사회적인 요청이나 환경 문제에의 관심의 증가에 수반하는 세계적인 이산화탄소 배출 규제의 움직임에 관련하여, 자동차의 저연비화에 대한 요구는 보다 가혹한 것이 되고 있다. 또한, 자원 절약화 등의 관점으로부터, 높은 레벨의 내마모 성능도 요구되고 있다.

이와 같은 요구에 대응하기 위하여, 타이어의 구름 저항의 저감(이하, 「저연비성의 향상」이라고도 한다.) 및 내마모성의 향상이 요구되어 오고 있다.

예를 들어, 특허 문헌 1에는, 「이하의 수식 (1) ~ (4)를 만족하는 미크로 구조를 가지는 용액 중합 스티렌-부타디엔 공중합체 고무 20 ~ 80질량부와,

(1) Vi≥ST

(2) Vi + 2ST≥80

(3) Vi≤70

(4) ST≤50

(식 중, ST는, 공중합체 고무 중의 결합 스티렌 양(질량%), Vi는 결합 부타디엔 중의 1,2 결합 함유량(%)을 나타낸다)

이하의 수식 (5)로 나타내지는 미크로 구조를 가지는, 시스-1,4 결합 함유량 92% 이상의 폴리부타디엔 고무 20 ~ 80질량부로 이루어지는 고무 성분 100질량부에 대하여 보강성 충전재 20 ~ 100질량부를 함유하는 타이어 트레드용 고무 조성물.

(5) Vi≤0.25×(cis-97)

(식 중, Vi는 1,2 결합 함유량(%), cis는 시스-1,4 결합 함유량(%)을 나타낸다)」가 기재되어 있다([청구항 1]).

일본국 공개특허공보 특개2007-217518호

그렇지만, 본 발명자들이 특허 문헌 1에 기재된 고무 조성물에 관하여 검토를 거듭하였는데, 용액 중합 스티렌-부타디엔 공중합체 고무의 종류에 따라서는, 내마모성 및 저연비성의 개선이 충분하지 않은 경우가 있는 것을 알았다.

그래서, 본 발명은, 내마모성 및 저연비성에 뛰어난 타이어를 제작할 수 있는 고무 조성물 및 그것을 이용한 공기입 타이어를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의(銳意) 검토한 결과, 라디칼 생성 지수가 1.0 이하이고, 또한, 소정의 값보다도 작은 스티렌-부타디엔 공중합체를 배합하는 것에 의하여, 내마모성 및 저연비성에 뛰어난 타이어를 제작할 수 있는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명자들은, 이하의 구성에 의하여 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 찾아내었다.

[1]　디엔계 고무와 충전제를 함유하는 고무 조성물이고,

상기 디엔계 고무가, 적어도 스티렌-부타디엔 공중합체를 함유하고,

상기 스티렌-부타디엔 공중합체의 라디칼 생성 지수가, 1.0 이하이고, 또한, 하기 식 (1)로 산출되는 Y값보다도 작은, 고무 조성물.

　Y = -0.0186×(SV 질량% + 비닐 단위 mol%) + 1.5　···(1)

여기서, 라디칼 생성 지수는, 스티렌 단위/비닐 단위(1,2 결합)/트랜스 단위(트랜스-1,4 결합)/시스 단위(시스-1,4 결합)의 몰비가 13/14/15/58인 공중합체의 라디칼 농도를 기준값(1.0)으로 한 라디칼 농도의 지수 표시를 말한다.

또한, 상기 식 (1) 중의 「SV 질량%」란, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체의 결합 스티렌 양에 대한, 스티렌 단위가 1개인 스티렌 단연쇄(單連鎖)와 비닐 단위가 1개인 비닐 단연쇄가 직접 연결되어 있는 부분 구조의 질량%를 말하고, 상기 식 (1) 중의 「비닐 단위 mol%」란, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체에 있어서의 스티렌 단위, 비닐 단위(1,2 결합), 트랜스 단위(트랜스-1,4 결합) 및 시스 단위(시스-1,4 결합)를 합계하여 100mol%로 하였을 때의 비닐 단위의 mol%를 말한다.

[2]　[1]에 있어서, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체가, 결합 스티렌 양이 25mol% 이하이고, 비닐 단위가 30mol% 이상인, 고무 조성물.

[3]　 [1] 또는 [2]에 있어서, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체가, 스티렌 단위가 1개인 스티렌 단연쇄가 결합 스티렌 양의 55질량% 이하이고, 또한, 스티렌 단위가 1개인 스티렌 단연쇄와 비닐 단위가 1개인 비닐 단연쇄가 직접 연결되어 있는 부분 구조가 결합 스티렌 양의 10질량% 이하인, 고무 조성물.

[4]　[1] ~ [3] 중 어느 하나에 있어서, 상기 충전제가, 실리카 및 카본 블랙 중 적어도 어느 하나인, 고무 조성물

[5]　[1] ~ [4] 중 어느 하나에 기재된 고무 조성물을 이용한 공기입 타이어.

이하에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 의하면, 내마모성 및 저연비성에 뛰어난 타이어를 제작할 수 있는 고무 조성물 및 그것을 이용한 공기입 타이어를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 공기입 타이어의 실시 태양(態樣)의 일례를 나타내는 타이어의 모식적인 부분 단면도이다.

〔타이어용 고무 조성물〕

본 발명의 고무 조성물은, 디엔계 고무와 충전제를 함유하는 고무 조성물이고, 상기 디엔계 고무가, 적어도 스티렌-부타디엔 공중합체를 함유하고, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체의 라디칼 생성 지수가, 1.0 이하이고, 또한, 후술하는 식 (1)로 산출되는 Y값보다도 작은, 고무 조성물이다.

본 발명의 고무 조성물은, 이와 같은 스티렌-부타디엔 공중합체를 함유하고 있기 때문에, 공기입 타이어로 하였을 때에 뛰어난 내마모성 및 저연비성을 양립할 수 있다. 그 이유는 분명하지 않지만, 대략 이하대로라고 추측된다.

우선, 내마모성에 관해서는, 구조가 기존의 소정의 폴리머의 라디칼 농도를 기준으로 한 라디칼 생성 지수를 1.0 이하로 하고, 또한, 후술하는 식 (1)로 산출되는 Y값보다도 작은 값으로 하는 것에 의하여, 라디칼의 산화에 기인하는 고무의 열화가 억제되는 것에 의하여, 내마모성이 향상하였다고 생각된다.

한편, 저연비성에 관해서는, 후술하는 식 (1)에 있어서, 스티렌-부타디엔 공중합체의 미크로 구조, 즉, 스티렌 단위, 비닐 단위(1,2 결합(비닐 결합)), 트랜스 단위(트랜스-1,4 결합), 및, 시스 단위(시스-1,4 결합) 중, 스티렌 단위 및 비닐 단위에 착목(着目)하고 있는 것으로부터도 알 수 있는 대로, 라디칼 생성 지수가 후술하는 식 (1)로 산출되는 Y값보다도 작은 스티렌-부타디엔 공중합체를 이용하는 것에 의하여, 고무의 경도가 향상하고, 히스테리시스 로스(hysteresis loss)가 저하하는 것에 의하여, 구름 저항이 저감하였기 때문이라고 생각된다.

이하, 디엔계 고무(특히, 스티렌-부타디엔 공중합체) 및 충전제 및 다른 첨가제에 관하여 상술한다.

　＜디엔계 고무＞

본 발명의 고무 조성물에 배합되는 디엔계 고무는, 스티렌-부타디엔 공중합체를 함유하는 것이면 특별히 한정되지 않는다.

상기 스티렌-부타디엔 공중합체는, 라디칼 생성 지수가, 1.0 이하이고, 또한, 하기 식 (1)로 산출되는 Y값보다도 작은 공중합체이다. 덧붙여, 하기 식 (1)로 산출되는 Y값이 1.0보다 큰 경우는, 라디칼 생성 지수가 1.0 이하이면 된다.

　Y = -0.0186×(SV 질량% + 비닐 단위 mol%) + 1.5　···(1)

또한, 라디칼 농도는, 측정 대상이 되는 스티렌-부타디엔 공중합체의 샘플에, 2,4,6-트리-tert-부틸니트로소벤젠(TTBNB)을 3.4질량% 함침시킨 후에, 냉동 분쇄기를 이용하여 분쇄하고, 전자 스핀 공명(Electron Spin Resonance: ESR) 장치를 이용하여 측정한다.

한편, 상기 식 (1) 중의 「SV 질량%」란, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체의 결합 스티렌 양에 대한, 스티렌 단위가 1개인 스티렌 단연쇄와 비닐 단위가 1개인 비닐 단연쇄가 직접 연결되어 있는 부분 구조(이하, 「S1V1 구조」라고도 한다.)의 질량%를 말한다. 덧붙여, 「스티렌 단위가 1개인 스티렌 단연쇄」란, 스티렌-부타디엔 공중합체의 스티렌 단위 중, 반복 단위(하기 식 (I) 중의 n)가 1로 나타내지는 블록을 말하고, 「비닐 단위가 1개인 비닐 단연쇄」란, 스티렌-부타디엔 공중합체의 비닐 단위(1,2 결합) 중, 반복 단위(하기 식 (I) 중의 m)가 1로 나타내지는 블록을 말한다.

또한, 상기 식 (1) 중의 「비닐 단위 mol%」란, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체에 있어서의 스티렌 단위, 비닐 단위(1,2 결합), 트랜스 단위(트랜스-1,4 결합) 및 시스 단위(시스-1,4 결합)를 합계하여 100mol%로 하였을 때의 비닐 단위의 mol%를 말한다.

본 발명에 있어서는, 내마모성이 보다 양호하게 되는 이유로부터, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체의 라디칼 생성 지수는, 0.1 ~ 0.8인 것이 바람직하고, 0.1 ~ 0.5인 것이 보다 바람직하다.

또한, 내마모성 및 저연비성의 밸런스가 양호하게 되는 이유로부터, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체의 라디칼 생성 지수는, 하기 식 (2)로 산출되는 Y2값보다도 작은 것이 바람직하다.

　Y2 = -0.0186×(SV 질량% + 비닐 단위 mol%) + 1.4　···(2)

본 발명에 있어서는, 내마모성이 보다 양호하게 되는 이유로부터, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체의 결합 스티렌 양이 25mol% 이하이고, 비닐 단위가 30mol% 이상인 것이 바람직하다.

여기서, 결합 스티렌 양이란, 스티렌-부타디엔 공중합체 중의 스티렌의 질량을 몰 환산한 양을 말하고, 비닐 단위란, 스티렌-부타디엔 공중합체에 있어서의 스티렌 단위, 비닐 단위(1,2 결합), 트랜스 단위(트랜스-1,4 결합) 및 시스 단위(시스-1,4 결합)를 합계하여 100mol%로 하였을 때의 비닐 단위의 mol%를 말한다.

또한, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체의 결합 스티렌 양은, 2 ~ 20mol%인 것이 바람직하고, 10 ~ 20mol%인 것이 보다 바람직하다.

마찬가지로, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체의 비닐 단위는, 30mol% 이상인 것이 바람직하고, 40mol% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한, 90mol% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 저연비성이 보다 양호하게 되는 이유로부터, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체가, 스티렌 단위가 1개인 스티렌 단연쇄가 결합 스티렌 양의 55질량% 이하이고, 또한, 스티렌 단위가 1개인 스티렌 단연쇄와 비닐 단위가 1개인 비닐 단연쇄가 직접 연결되어 있는 부분 구조(S1V1 구조)가 결합 스티렌 양의 10질량% 이하인 것이 바람직하다.

또한, 스티렌 단연쇄는, 결합 스티렌 양의 40질량% 이하인 것이 바람직하고, 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 또한, 1질량% 이상인 것이 바람직하다.

마찬가지로, S1V1 구조는, 결합 스티렌 양의 9질량% 이하인 것이 바람직하고, 8질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 또한, 1질량% 이상인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 이와 같은 스티렌-부타디엔 공중합체의 함유량은, 상기 디엔계 고무의 총 질량에 대하여 30 ~ 100질량%인 것이 바람직하고, 40 ~ 100질량%인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체 이외의 디엔계 고무를 함유하는 경우, 그 디엔계 고무는, 주쇄에 이중 결합을 가지는 것이면 특별히 한정되지 않고, 그 구체예로서는, 천연 고무(NR), 이소프렌 고무(IR), 부타디엔 고무(BR), 클로로프렌 고무(CR), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무(EPDM), 스티렌-이소프렌 고무, 이소프렌-부타디엔 고무, 니트릴 고무, 수첨(水添) 니트릴 고무 등을 들 수 있으며, 이것들을 1종 단독으로 이용하여도 무방하고, 2종 이상을 병용하여도 무방하다.

이것들 중, 고무가 강인(强靭)하게 되고, 저연비성이 보다 양호하게 되는 이유로부터, 천연 고무를 이용하는 것이 바람직하다.

　＜충전제＞

본 발명의 고무 조성물에 배합되는 충전제는 특별히 한정되지 않고, 타이어용 고무 조성물로서 배합되는 종래 공지의 충전제를 이용할 수 있다.

상기 충전제로서는, 예를 들어, 실리카, 카본 블랙, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 탤크, 클레이, 알루미나, 수산화 알루미늄, 산화 티탄, 황산 칼슘 등을 들 수 있으며, 이것들을 1종 단독으로 이용하여도 무방하고, 2종 이상을 병용하여도 무방하다.

이것들 중, 실리카 및/또는 카본 블랙인 것이 바람직하다.

　(실리카)

실리카로서는, 구체적으로는, 예를 들어, 습식 실리카(함수(含水) 규산), 건식 실리카(무수 규산), 규산 칼슘, 규산 알루미늄 등을 들 수 있으며, 이것들을 1종 단독으로 이용하여도 무방하고, 2종 이상을 병용하여도 무방하다.

상기 실리카의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 상기 디엔계 고무 100질량부에 대하여 10 ~ 100질량부인 것이 바람직하고, 20 ~ 90질량부인 것이 보다 바람직하다.

　(카본 블랙)

상기 카본 블랙은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, SAF-HS, SAF, ISAF-HS, ISAF, ISAF-LS, IISAF-HS, HAF-HS, HAF, HAF-LS, FEF 등의 각종 그레이드의 것을 사용할 수 있다.

상기 카본 블랙의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 상기 디엔계 고무 100질량부에 대하여 1 ~ 100질량부인 것이 바람직하고, 5 ~ 80질량부인 것이 보다 바람직하다.

〔실란 커플링제〕

본 발명의 고무 조성물은, 상술한 실리카를 함유하는 경우, 타이어의 보강 성능을 향상시키는 이유로부터, 실란 커플링제를 함유하는 것이 바람직하다.

상기 실란 커플링제를 배합하는 경우의 함유량은, 상기 실리카 100질량부에 대하여, 2 ~ 16질량부인 것이 바람직하고, 4 ~ 10질량부인 것이 보다 바람직하다.

상기 실란 커플링제로서는, 구체적으로는, 예를 들어, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라술피드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)트리술피드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)디술피드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)테트라술피드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)테트라술피드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)테트라술피드, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 2-메르캅토에틸트리메톡시실란, 2-메르캅토에틸트리에톡시실란, 3-트리메톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드, 3-트리에톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드, 2-트리에톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드, 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아졸테트라술피드, 3-트리에톡시실릴프로필벤조티아졸테트라술피드, 3-트리에톡시실릴프로필메타크릴레이트 모노술피드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트 모노술피드, 비스(3-디에톡시메틸실릴프로필)테트라술피드, 3-메르캅토프로필디메톡시메틸실란, 디메톡시메틸실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드, 디메톡시메틸실릴프로필벤조티아졸테트라술피드 등을 들 수 있으며, 이것들을 1종 단독으로 이용하여도 무방하고, 2종 이상을 병용하여도 무방하다.

　＜다른 첨가제＞

본 발명의 고무 조성물은, 상기 디엔계 고무 및 상기 충전제 및 상기 실란 커플링제 이외에, 유황 등의 가류제; 술펜 아미드계, 구아니딘계, 티아졸계, 티오우레아계, 티우람계 등의 가류 촉진제; 산화 아연, 스테아린산 등의 가류 촉진 조제; 왁스; 아로마 오일; 노화 방지제; 가소제; 등의 타이어용 고무 조성물에 일반적으로 이용되고 있는 각종의 기타 첨가제를 배합할 수 있다.

본 발명의 고무 조성물의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 상술한 각 성분을, 공지의 방법, 장치(예를 들어, 밴버리 믹서, 니더, 롤 등)를 이용하여, 혼련하는 방법 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명의 고무 조성물은, 종래 공지의 가류 또는 가교 조건으로 가류 또는 가교할 수 있다.

　〔타이어〕

본 발명의 공기입 타이어(이하, 단지 「본 발명 타이어」라고도 한다.)는, 상술한 본 발명의 고무 조성물을 이용한 공기입 타이어이다.

도 1에, 본 발명의 타이어의 실시 태양의 일례를 나타내는 타이어의 모식적인 부분 단면도를 도시하지만, 본 발명의 타이어는 도 1에 도시하는 태양으로 한정되는 것은 아니다.

도 1에 있어서, 부호 1은 비드부를 나타내고, 부호 2는 사이드 월부를 나타내고, 부호 3은 타이어 트레드부를 나타낸다.

또한, 좌우 한 쌍의 비드부(1) 사이에 있어서는, 섬유 코드가 매설된 카커스층(4)이 걸쳐 놓여져 있고, 이 카커스층(4)의 단부(端部)는 비드 코어(5) 및 비드 필러(6)의 둘레에 타이어 내측으로부터 외측으로 되접어 꺾여 감아 올려져 있다.

또한, 타이어 트레드(3)에 있어서는, 카커스층(4)의 외측에, 벨트층(7)이 타이어 1주(周)에 걸쳐 배치되어 있다.

또한, 비드부(1)에 있어서는, 림에 접하는 부분에 림 쿠션(8)이 배치되어 있다.

본 발명의 타이어는, 예를 들어, 본 발명의 고무 조성물이 함유하는 디엔계 고무, 충전제, 가류제 또는 가교제, 가류 촉진제 또는 가교 촉진제의 종류 및 그 배합 비율에 따른 온도로 가류 또는 가교하여, 트레드부나 사이드 월부 등을 형성하는 것에 의하여 제조할 수 있다.

실시예

이하에, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이것들로 한정되는 것은 아니다.

　＜실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 8＞

하기 제1표에 나타내는 성분을, 하기 제1표에 나타내는 비율(질량부)로 배합하였다.

구체적으로는, 우선, 하기 제1표에 나타내는 성분 중 유황 및 가류 촉진제를 제외하는 성분을, 1.7리터의 밀폐식 밴버리 믹서로 5분간 혼련한 후, 믹서 밖으로 방출시켜 실온 냉각하였다.

그 다음에, 냉각한 조성물에, 유황 및 가류 촉진제를 첨가하고, 오픈 롤로 혼련하여, 고무 조성물을 얻었다.

덧붙여, 고무 조성물의 조제에 이용한 스티렌-부타디엔 공중합체(이하, 형식적으로 「SBR」이라고 생략한다.)의 라디칼 생성 지수나 결합 스티렌 양 등에 관해서는, 하기 제1표에 나타내는 대로이다.

　＜내마모성＞

조제한 각 고무 조성물(미가류)을 트레드 형상으로 성형하고, 타이어 성형기에서 다른 타이어 부재와 함께 겹쳐 붙여 미가류 타이어를 형성하고, 160℃로 20분간 가류하여, 시험 타이어(195/65 R15)를 제조하였다.

제조한 시험 타이어를 FF 방식의 시험 차량(배기량 1.6L)에 장착하여 테스트 코스를 8000km 주행하고, 구동륜(전륜)의 제1홈(주홈)의 마모량과 유효 홈 깊이에 기초하여, 좌우 바퀴의 평균 마모 수명을 구하여, 비교예 1의 값을 100으로 하여 지수 표시하였다. 값이 클수록 내마모성이 높은 것을 나타낸다. 결과를 하기 제1표에 나타낸다.

　＜저연비성: tanδ(60℃)＞

조제한 각 고무 조성물(미가류)을, 금형(15cm×15cm×0.2cm) 중, 160℃로 20분간 프레스 가류하여, 가류 고무 시트를 제작하였다.

상술대로 제작한 가류 고무 시트에 관하여, JIS K 6394: 2007에 준거하여, 점탄성 스펙트로미터(이와모토 세이사쿠쇼샤(岩本製作所社)제)를 이용하여, 신장 변형 왜율 10%±2%, 진동수 20Hz, 온도 60℃의 조건에서, tanδ(60℃)를 측정하였다.

결과를 하기 제1표에 나타낸다. 비교예 2 ~ 8 및 실시예 1 ~ 4에 관해서는, 비교예 1의 tanδ(60℃)를 100으로 하는 지수로 나타내었다. 지수가 작을수록 tanδ(60℃)가 작고, 타이어로 하였을 때에 저연비성에 뛰어나다.

상기 제1표 중의 각 성분은, 이하의 것을 사용하였다.

·SBR 1: NIPOL 9547〔고무분 100질량부에 대한 유전량: 28질량부(128질량부 중의 고무분은 100질량부), 닛폰 제온샤(ZEON CORPORATION)제〕

·SBR 2: NIPOL 9560〔고무분 100질량부에 대한 유전량: 28질량부(128질량부 중의 고무분은 100질량부), 닛폰 제온샤제〕

·SBR 3: 터프덴 2330〔고무분 100질량부에 대한 유전량: 37.5질량부(137.5질량부 중의 고무분은 100질량부), 아사히 카세이샤(旭化成社)제〕

·SBR 4: HP755B〔고무분 100질량부에 대한 유전량: 37.5질량부(137.5질량부 중의 고무분은 100질량부), 제이에스알사(JSR Corporation)제〕

·SBR 5: NIPOL 1502(닛폰 제온샤제)

·SBR 6: NIPOL NS522〔고무분 100질량부에 대한 유전량: 37.5질량부(137.5질량부 중의 고무분은 100질량부), 닛폰 제온샤제〕

·SBR 7: 터프덴 2000R〔고무분 100질량부에 대한 유전량: 37.5질량부(137.5질량부 중의 고무분은 100질량부), 아사히 카세이샤제〕

·SBR 8: 5270H(한국 금호 석유 화학사(Korea Kumho Petrochemical Co., Ltd)제)

·SBR 9: 6270SL(한국 금호 석유 화학사제)

·천연 고무: RSS #3

·카본 블랙: 쇼블랙 N234(캐봇 재팬사(Cabot Japan Co., Ltd.)제)

·실리카: ZEOSIL 165GR(로디아 실리카 코리아사(Rhodia Silica Korea)제)

·산화 아연: 아연화 3호(세이도 카가쿠샤(正同化學社)제)

·스테아린산: 비즈 스테아린산(니혼 유시샤(日本油脂社)제)

·노화 방지제: SANTOFLEX 6PPD(Solutia Europe SPRL/BVBA사제)

·오일: 엑스트랙트 4호S(쇼와 쉘 세키유샤(SHOWA SHELL SEKIYU K. K.)제)

·유황: 유 처리 유황(카루이자와 세이렌쇼(輕井澤精鍊所)제)

·가류 촉진제(CZ): 노크셀러 CZ-G(오우치 신코 카가쿠 코교(大內新興化學工業)제)

·가류 촉진제(DPG): 속시놀 D-G(스미토모 카가쿠샤(住友化學社)제)

상기 제1표에 나타내는 결과로부터, 고무 조성물에 배합하는 스티렌-부타디엔 공중합체의 라디칼 생성 지수가 상기 식 (1)로 산출되는 Y값보다도 큰 경우는, 라디칼 생성 지수가 1.0 이하인지 여부에 상관없이, 내마모성 및 저연비성의 개선 효과가 충분하지 않고, 또한, 이것들의 밸런스에 떨어지는 것을 알았다(비교예 1 ~ 8).

이것에 대하여, 고무 조성물에 배합하는 스티렌-부타디엔 공중합체의 라디칼 생성 지수가 1.0 이하이고, 또한, 상기 식 (1)로 산출되는 Y값보다도 작은 경우는, 내마모성 및 저연비성의 개선 효과가 크고, 이것들의 밸런스도 양호하게 되는 것을 알았다(실시예 1 ~ 4).

1: 비드부
2: 사이드 월부
3: 타이어 트레드부
4: 카커스층
5: 비드 코어
6: 비드 필러
7: 벨트층
8: 림 쿠션

Claims

디엔계 고무와 충전제를 함유하는 고무 조성물에 있어서,
상기 디엔계 고무가, 적어도 스티렌-부타디엔 공중합체를 함유하고,
상기 스티렌-부타디엔 공중합체의 라디칼 생성 지수가, 1.0 이하이고, 또한, 하기 식 (1)로 산출되는 Y값보다도 작은, 고무 조성물.
　Y = -0.0186×(SV 질량% + 비닐 단위 mol%) + 1.5　···(1)
여기서, 라디칼 생성 지수는, 스티렌 단위/비닐 단위(1,2 결합)/트랜스 단위(트랜스-1,4 결합)/시스 단위(시스-1,4 결합)의 몰비가 13/14/15/58인 공중합체의 라디칼 농도를 기준값(1.0)으로 한 라디칼 농도의 지수 표시를 말한다.
또한, 상기 식 (1) 중의 「SV 질량%」란, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체의 결합 스티렌 양에 대한, 스티렌 단위가 1개인 스티렌 단연쇄(單連鎖)와 비닐 단위가 1개인 비닐 단연쇄가 직접 연결되어 있는 부분 구조의 질량%를 말하고, 상기 식 (1) 중의 「비닐 단위 mol%」란, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체에 있어서의 스티렌 단위, 비닐 단위(1,2 결합), 트랜스 단위(트랜스-1,4 결합) 및 시스 단위(시스-1,4 결합)를 합계하여 100mol%로 하였을 때의 비닐 단위의 mol%를 말한다.
제1항에 있어서,
상기 스티렌-부타디엔 공중합체가, 결합 스티렌 양이 25mol% 이하이고, 비닐 단위가 30mol% 이상인, 고무 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스티렌-부타디엔 공중합체가, 스티렌 단위가 1개인 스티렌 단연쇄가 결합 스티렌 양의 55질량% 이하이고, 또한, 스티렌 단위가 1개인 스티렌 단연쇄와 비닐 단위가 1개인 비닐 단연쇄가 직접 연결되어 있는 부분 구조가 결합 스티렌 양의 10질량% 이하인, 고무 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 충전제가, 실리카 및 카본 블랙 중 적어도 어느 하나인, 고무 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 고무 조성물을 이용한 공기입 타이어.