WO2015145512A1 - ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a rubber composition and a tire.
- the tire particularly its sidewall portion, is required to have both high resistance to repeated bending fatigue (high bending fatigue resistance) and high weather resistance such as ozone resistance due to its usage.
- high bending fatigue resistance high bending fatigue resistance
- high weather resistance such as ozone resistance due to its usage.
- a rubber component of a rubber composition for a tire sidewall a blend rubber appropriately selected from natural rubber, rubber derived from conjugated dienes such as butadiene rubber and styrene-butadiene rubber, and the like is used. Bending fatigue resistance has been improved by use, and a method of improving weather resistance has been taken by adding a large amount of a compounding agent such as an amine-based antioxidant or a paraffinic wax to the rubber component.
- this method has a problem that such a compounding agent blooms on the surface of the tire, and when it is exposed to ultraviolet rays, this color changes to brown and the appearance of the tire can be significantly impaired.
- Patent Document 1 a rubber composition obtained by blending a specific ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) having a high ethylene content is used as the outermost layer of the sidewall portion of the tire, thereby providing high bending resistance.
- EPDM ethylene-propylene-diene copolymer
- JP-A-4-43106 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-224952 JP 2005-272719 A
- an object of the present invention is to provide a rubber composition having high weather resistance and crack growth resistance. Another object of the present invention is to provide a tire excellent in weather resistance and crack growth resistance using such a rubber composition.
- the rubber composition of the present invention comprises a diene rubber, a non-diene rubber, and a reinforcing filler.
- the rubber composition is a non-diene rubber.
- a domain phase (X) made of rubber and a domain phase (Y) made of diene rubber exist, and a domain made of diene rubber in a closed region smaller than the domain phase (X) in the domain phase (X)
- a phase (Y c ) is formed.
- Such a rubber composition has high weather resistance and crack growth resistance.
- the domain phase (X) composed of the non-diene rubber and the domain phase (Y) composed of the diene rubber are continuous layers, and the domain phase (Y c ) composed of the diene rubber. Is preferably an island layer present in the domain phase (X).
- Such a rubber composition has higher weather resistance and crack growth resistance.
- the compounding amount of the reinforcing filler is 20 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
- the projected area per unit area of the reinforcing filler present in the domain phase (Y c ) in the phase (X) is the projected area per unit area of the reinforcing filler present in the domain phase (Y). 0.5 times or more and 2.0 times or less, more preferably more than 1.0 times and 2.0 times or less.
- Such a rubber composition has high bending fatigue resistance and crack growth resistance.
- the rubber composition according to the present invention includes, in the image of the cross section, 3 ⁇ 10 ⁇ 3 to 3 ⁇ 10 ⁇ 3 of the domain phase (Y c ) in the domain phase (X) having an area of 0.25 ⁇ m 2 or more. Those having an area of 6 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ m 2 are preferably formed in a number of 5 to 130 / ⁇ m 2 and an area occupation ratio of 8 to 65%. Such a rubber composition has higher weather resistance and crack growth resistance.
- the tire according to the present invention is characterized in that the rubber composition is applied to at least one of the tire members, and at least one of the tire members preferably includes a sidewall.
- Such a tire is excellent in weather resistance and crack growth resistance because the rubber composition is used.
- the tire of the present invention preferably has a paint layer formed on the outer surface of a tire member to which the rubber composition is applied.
- a tire is excellent in weather resistance and crack growth resistance, and can be used while maintaining its appearance for a longer period of time.
- a rubber composition having high weather resistance and crack growth resistance can be provided.
- the tire excellent in a weather resistance and crack growth resistance can be provided by using this rubber composition for any tire member.
- the rubber composition of the present invention uses a diene rubber, a non-diene rubber, and a reinforcing filler as compounding materials.
- a diene rubber is used as a rubber component.
- the “diene rubber” is defined as a rubber other than the non-diene rubber described later, and specifically, a diene monomer in a monomer unit of natural rubber and synthetic rubber. It is defined as rubber having a unit ratio of more than 5 mol%.
- the diene monomer include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, and the like.
- examples of the non-diene monomer (non-diene monomer) constituting the synthetic rubber include ethylene, propylene, and isobutene.
- diene rubber examples include natural rubber (NR) and diene synthetic rubber.
- diene synthetic rubber examples include butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene rubber (IR), chloroprene rubber (CR) and the like, and those obtained by appropriately modifying these rubbers are also included in the “diene rubber”.
- BR butadiene rubber
- SBR styrene-butadiene rubber
- IR isoprene rubber
- CR chloroprene rubber
- the said diene rubber may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- Non-diene rubber In the rubber composition of the present invention, a non-diene rubber is used as a rubber component.
- “non-diene rubber” is defined as a rubber having a proportion of a unit derived from a diene monomer in a monomer unit of a synthetic rubber of 5 mol% or less.
- Examples of the non-diene rubber include ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), ethylene-propylene rubber (EPM), butyl rubber (IIR), chlorinated butyl rubber (Cl-IIR), brominated butyl rubber (Br-IIR) and the like. It is done.
- the rubber composition it is preferable to use ethylene-propylene-diene rubber and / or butyl rubber, more preferably to use ethylene-propylene-diene rubber and butyl rubber at the same time. From the viewpoint of property, it is preferable that the proportion of the unit derived from the diene monomer in the constituent monomer units is 0.1 mol% or more.
- gum may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- the rubber composition of the present invention is conditioned on the use of a reinforcing filler.
- the reinforcing filler include carbon black and silica.
- the nitrogen adsorption specific surface area (measured in accordance with N 2 SA, JIS K 6217-2: 2001) of the carbon black is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- 10 to 110 m 2 / g is preferable, and 20 to 90 m 2 / g is more preferable from the viewpoint of achieving both crack growth resistance and workability.
- N 2 SA nitrogen adsorption specific surface area
- silica examples include wet silica, dry silica, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Further, for example, carbon black and silica may be used in combination.
- the total compounding amount of the reinforcing filler is preferably 15 to 75 parts by mass, more preferably 20 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
- the total blending amount of the reinforcing filler is 20 to 60 parts by mass, satisfactory workability can be maintained while sufficiently improving crack growth resistance.
- components other than those described above can be used as necessary.
- Such components include crosslinking agents (vulcanizing agents), crosslinking accelerators (vulcanization accelerators), crosslinking assistants (vulcanization assistants), vulcanization acceleration assistants (vulcanization accelerators), colorants, Examples include flame retardants, lubricants, foaming agents, plasticizers, processing aids, antioxidants, scorch inhibitors, UV inhibitors, antistatic agents, anti-coloring agents, and other compounding agents. can do.
- components suitable for obtaining the domain structure of the rubber composition of the present invention will be described later.
- the rubber composition of the present invention has a domain phase (X) composed of non-diene rubber and a domain phase (Y) composed of diene rubber in a cross-sectional image of the rubber composition by a transmission electron microscope, In the domain phase (X), a domain phase (Y c ) made of a diene rubber having a closed region smaller than the domain phase (X) is formed.
- a domain phase (X) composed of non-diene rubber
- Y domain phase
- Y c a domain phase made of a diene rubber having a closed region smaller than the domain phase (X) is formed.
- one rubber component for example, , Non-diene rubber
- the other rubber component for example, diene rubber
- cracks caused by repeated bending fatigue or the like can occur mainly in non-diene rubber parts, but a rubber composition having a large series of non-diene rubber parts has a large degree of cracks.
- the domain phase (Y c ) of the closed region made of diene rubber is formed and dispersed in the domain phase (X) made of non-diene rubber, high weather resistance It is possible to reduce the growth of cracks due to repeated bending fatigue or the like while having the property.
- the domain phase (X) composed of the non-diene rubber and the domain phase (Y) composed of the diene rubber are continuous layers, and the domain phase (Y c ) composed of the diene rubber is the domain phase (X It is preferable that it is an island layer existing inside.
- the rubber composition of the present invention has, in the image of the cross section, 3 ⁇ 10 ⁇ of the domain phase (Y c ) in the domain phase (X) having an area of 0.25 ⁇ m 2 or more. Those having an area of 3 to 6 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ m 2 are 5 to 130 / ⁇ m 2 , more preferably 6 to 120 / ⁇ m 2 , and 2 to 70%, more preferably 8 to 65. % Area occupancy is preferred.
- the rubber composition in which the number of domain phases (Y c ) having the specific area and the area occupation ratio in the domain phase (X) having the specific area are within the above ranges is obtained by mixing a non-diene rubber and a diene rubber.
- the embodiment of the present invention is better and has higher weather resistance and crack growth resistance.
- the measurement of the said number and area occupation rate in each rubber composition shall be performed using the image of the cross section by a transmission electron microscope.
- the number and area occupancy are identified by arbitrarily selecting 10 square areas each having a side of 5 ⁇ m from the image and calculating the average value of the measurement results for each sample. The same applies to the measurement and certification of the projected area of the reinforcing filler described later.
- the compounding amount of the reinforcing filler is 20 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and the domain phase (X) and The projected area per unit area of the reinforcing filler present in the domain phase (Y c ) in the domain phase (X) is present in the domain phase (Y) (excluding the domain phase (Y c )).
- the projected area per unit area of the reinforcing filler is preferably 0.5 times or more and 2.0 times or less, more preferably more than 1.0 times and 2.0 times or less.
- reinforcing fillers such as carbon black and silica have a high affinity with diene rubber and can be unevenly distributed in the vicinity of the diene rubber. Therefore, reinforcement in the non-diene rubber region and the diene rubber region is possible.
- the relationship of the density of the filler is within the above range, the reinforcing filler is uniformly distributed throughout the rubber component, and the crack growth resistance is further improved.
- a suitable method for obtaining the above-described domain structure of the rubber composition of the present invention (1) a primary step of kneading a non-diene rubber and at least a part of a reinforcing filler to produce a master batch; and (2) a diene rubber and the remaining reinforcing filler in the master batch. And a method of producing a rubber composition through a secondary step of kneading and kneading.
- the blended diene rubber enters the non-diene rubber and has an affinity for the reinforcing filler, a domain phase of the diene rubber micro-dispersed in the non-diene rubber can be provided. Further, the reinforcing filler has an action of being distributed uniformly throughout the rubber component.
- the amount of the reinforcing filler compounded in the primary step is 4 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is preferably 5 to 30 parts by mass. Since the amount of reinforcing filler compounded in the primary process is 4 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, the reinforcing filler is distributed in the non-diene rubber without deteriorating workability. As a result, the crack growth resistance can be sufficiently improved.
- A is an aromatic ring, a substituted or unsubstituted hydantoin ring, or a saturated or unsaturated linear hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a is 0 or 1;
- B is an aromatic group, X is a hydroxy group or an amino group, and Y is a pyridyl group or a hydrazino group].
- Such a compound reacts with the main chain of the diene rubber and has a high affinity with carbon black, so that the effect of the diene rubber entering the non-diene rubber is enhanced, and the diene dispersed in the non-diene rubber is micro-dispersed.
- the domain phase of the rubber system is preferably provided.
- Such a compound is preferably added in the step (2).
- Examples of the compound represented by the formula (I) include phthalic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, terephthalic acid dihydrazide, 1,3-bis (hydrazinocarboethyl) -5-isopropylhydantoin, succinic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, azelain. And acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, eicosanedioic acid dihydrazide, 7,11-octadecadien-1,18-dicarbohydrazide, oxalic hydrazide and the like.
- Examples of the compound represented by the formula (II) include anthraniloyl hydrazine, salicylic acid hydrazide, 4-hydroxybenzoic acid hydrazide, 2-hydroxy-3-naphthoic acid hydrazide, 3-hydroxy-N ′-(1,3- And dimethylbutylidene) -2-naphthoic acid hydrazide.
- Examples of the compound represented by the formula (III) include isonicotinic acid hydrazide and carbodihydrazide.
- isophthalic acid dihydrazide 2-hydroxy-3-naphthoic acid hydrazide, or 3-hydroxy-N ′-(1,3-dimethylbutylidene) -2
- naphthoic acid hydrazide it is preferred to use naphthoic acid hydrazide.
- the said compound may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- the blending amount is preferably 0.1 to 5.0 parts by weight, and preferably 0.1 to 3.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. More preferred.
- the compounding amount of the compound is 0.1 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, the domain phase of the diene rubber is suitably brought into the non-diene rubber.
- a crosslinking agent vulcanizing agent
- the crosslinking accelerator vulcanization accelerator
- the crosslinking aid vulcanizing aid
- silica is used as a filler, and after kneading with a non-diene rubber in the first stage of kneading, kneading is performed.
- examples include a method of kneading a diene rubber and a silane coupling agent in the second stage.
- a known kneading apparatus such as a twin screw extruder, a roll, or an intensive mixer can be used.
- the conditions for the secondary step are not particularly limited, but it is preferably performed at a maximum temperature of 145 ° C. or lower.
- a crosslinking agent vulcanizing agent
- a crosslinking accelerator vulcanization accelerator
- a crosslinking aid vulcanization aid
- a crosslinking acceleration aid vulcanization acceleration aid
- the tire of the present invention is not particularly limited as long as the rubber composition of the present invention is applied to at least one of the tire members, and can be produced according to a conventional method.
- the applicable tire member is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.For example, a tread, a base tread, a sidewall, a side reinforcing rubber, a bead filler, and the like can be given. It is preferable to apply the rubber composition of the present invention to at least a sidewall exposed to repeated bending fatigue.
- a pneumatic tire particularly a pneumatic tire for passenger cars is suitable, and since the rubber composition of the present invention is used, it is excellent in weather resistance and crack growth resistance.
- the tire of the present invention preferably has a paint layer formed on the outer surface of a tire member to which the rubber composition is applied.
- a tire is excellent in weather resistance and crack growth resistance regardless of the presence or absence of a compounding agent such as an amine-based anti-aging agent or paraffin-based wax, and thus can be used while maintaining its appearance for a longer period of time.
- a coating material used for formation of a coating layer A well-known coating material can be selected according to the objective.
- ⁇ Image evaluation> A cross-sectional image of the rubber composition was obtained using a transmission electron microscope. From this image, arbitrarily select 10 square regions each having a side of 5 ⁇ m. In each region, a domain phase (X) made of non-diene rubber, a domain phase (Y) made of diene rubber, and a reinforcing filler Were identified by conventional methods.
- domain phase (Y c1 ) the domain phase (Y c1 ) in the closed region smaller than the domain phase (X) formed in the domain phase (X) having an area of 0.25 ⁇ m 2 or more ( A domain phase (Y c )) having an area of 3 ⁇ 10 ⁇ 3 to 6 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ m 2 is referred to as “domain phase (Y c1 )”. Then, the following items were calculated for each of the 10 points and certified as the average value.
- ⁇ Bending fatigue resistance> A test piece of a rubber composition having a length of 125 mm, a width of 25 mm, and a thickness of 5.5 mm was prepared, and bending was repeated at room temperature in accordance with JIS-K6260 “Bending crack generation test”. Then, the number of bendings until a crack of 2 mm or more occurred was measured. The number of bendings was indexed with the value of Comparative Example 1 being 100. The higher the index, the better the bending fatigue resistance.
- ⁇ Weather resistance> A test piece of rubber composition having a length of 100 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 2 mm is held for 96 hours in an ozone weather meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) with an ozone concentration of 30 ppm and 40 ° C., and the rubber after holding The appearance of the composition was visually observed. In this appearance, the number of generated ozone cracks was measured. The reciprocal of the number of ozone cracks was indexed with the value of Comparative Example 1 being 100. It shows that it is excellent in a weather resistance, so that an index
- the rubber compositions of the examples of the present invention having the specific domain structure blended with the specific materials described above have high weather resistance and crack growth resistance, and are also flex-resistant. It turns out that it is excellent also in fatigue.
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Abstract
Description
本発明のゴム組成物は、上述の通り、配合材料として、ジエン系ゴムと、非ジエン系ゴムと、補強性充填剤とを用いる。
本発明のゴム組成物には、ゴム成分としてジエン系ゴムを用いることを条件とする。ここで、本明細書で「ジエン系ゴム」は、後述する非ジエン系ゴム以外のゴムと定義し、具体的には、天然ゴム、及び、合成ゴムのうち構成するモノマー単位中のジエン系モノマー由来の単位の割合が5mol%を超えるゴムと定義する。前記ジエン系モノマーとしては、1,3-ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチルブタジエン等が挙げられる。一方、合成ゴムを構成するジエン系以外のモノマー(非ジエン系モノマー)としては、エチレン、プロピレン、イソブテン等が挙げられる。前記ジエン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)及びジエン系合成ゴムが挙げられ、該ジエン系合成ゴムとして、具体的には、ブタジエンゴム(BR)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)等が挙げられ、また、これらの各ゴムを適宜変性させたものも「ジエン系ゴム」に含まれるものとする。これらの中でも、ゴム組成物の耐亀裂成長性をより向上させる観点から、天然ゴム、ブタジエンゴム及び/又はスチレン-ブタジエンゴムを用いることが好ましく、天然ゴム及び/又はブタジエンゴムを用いることがより好ましい。なお、前記ジエン系ゴムは、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のゴム組成物には、ゴム成分として非ジエン系ゴムを用いることを条件とする。ここで、本発明において、「非ジエン系ゴム」は、合成ゴムのうち構成するモノマー単位中のジエン系モノマー由来の単位の割合が5mol%以下のゴムと定義する。前記非ジエン系ゴムとしては、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)、エチレン-プロピレンゴム(EPM)、ブチルゴム(IIR)、塩素化ブチルゴム(Cl-IIR)、臭素化ブチルゴム(Br-IIR)等が挙げられる。これらの中でも、ゴム組成物の耐候性をより向上させる観点から、エチレン-プロピレン-ジエンゴム及び/又はブチルゴムを用いるのが好ましく、エチレン-プロピレン-ジエンゴム及びブチルゴムを同時に用いるのがより好ましく、また、加工性の観点から、構成するモノマー単位中のジエン系モノマー由来の単位の割合は0.1mol%以上であることが好ましい。なお、前記非ジエン系ゴムは、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のゴム組成物には、補強性充填剤を用いることを条件とする。前記補強性充填剤としては、カーボンブラック、シリカ等が挙げられる。前記カーボンブラックとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、FEF、GPF、SRF、HAF、ISAF、SAF、などが挙げられる。これらは、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA、JIS K 6217-2:2001に準拠して測定する)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム組成物の耐亀裂成長性及び作業性を両立させる観点から、10~110m2/gが好ましく、20~90m2/gがより好ましい。前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)が10m2/g以上であると、得られるゴム組成物の耐亀裂成長性が十分に向上し、110m2/g以下であると、低ロス性を向上させつつ、作業性を良好に維持することができる。
本発明のゴム組成物には、必要に応じて、上述した成分以外の成分を用いることができる。かかる成分としては、架橋剤(加硫剤)、架橋促進剤(加硫促進剤)、架橋助剤(加硫助剤)、加硫促進助剤(加硫促進助剤)、着色剤、難燃剤、滑剤、発泡剤、可塑剤、加工助剤、酸化防止剤、スコーチ防止剤、紫外線防止剤、帯電防止剤、着色防止剤、その他の配合剤等が挙げられ、その使用目的に応じて配合することができる。
特に、本発明のゴム組成物のドメイン構造を得るのに好適な成分については、後述する。
本発明のゴム組成物は、透過型電子顕微鏡による前記ゴム組成物の断面の画像において、非ジエン系ゴムからなるドメイン相(X)及びジエン系ゴムからなるドメイン相(Y)が存在し、前記ドメイン相(X)中に、該ドメイン相(X)よりも小さな閉領域のジエン系ゴムからなるドメイン相(Yc)が形成されていることを特徴とする。一般に、ゴムマトリックス中にジエン系ゴムと非ジエン系ゴムとが混在する場合、これら両ゴムは互いに混ざり難いため、当該両ゴムを含む従来のゴム組成物の断面においては、一方のゴム成分(例えば、非ジエン系ゴム)が他方のゴム成分(例えば、ジエン系ゴム)中に一定以上の面積をもった態様で存在する。また、繰り返しの屈曲疲労等に起因する亀裂は、主に非ジエン系ゴム部分に発生し得るところ、非ジエン系ゴム部分の連なりが大きいゴム組成物は、その亀裂の程度も大きい。しかしながら、本発明のゴム組成物においては、ジエン系ゴムからなる閉領域のドメイン相(Yc)が非ジエン系ゴムからなるドメイン相(X)中に形成され分散されていることから、高い耐候性を有しつつ、繰り返しの屈曲疲労等に起因する亀裂の成長を低減することが可能となる。
特に、前記非ジエン系ゴムからなるドメイン相(X)及び前記ジエン系ゴムからなるドメイン相(Y)は連続層であり、前記ジエン系ゴムからなるドメイン相(Yc)は該ドメイン相(X)中に存在する島層であることが好ましい。
なお、各ゴム組成物における上記個数及び面積占有率の測定は、透過型電子顕微鏡による断面の画像を用いて行うものとする。また、上記個数及び面積占有率の認定は、前記画像から一辺5μmの正方形領域を任意に10点選択し、各標本における測定結果の平均値を算出することにより行うものとする。後述する補強性充填剤の投影面積の測定及び認定も、同様とする。
(1)非ジエン系ゴムと、補強性充填剤の少なくとも一部とを混練してマスターバッチを作製する一次工程、及び
(2)前記マスターバッチに、ジエン系ゴム、及び残りの補強性充填剤を投入して混練する二次工程
を経てゴム組成物を製造する方法が挙げられる。
ジエン系ゴム、非ジエン系ゴム及び補強性充填剤を用いたゴム組成物の製造において、常法に従ってこれらを一括で混練するか、又は補強性充填剤を後半段階に一括投入する場合には、補強性充填剤は親和性の高いジエン系ゴム近傍に偏在し易いという問題がある。しかしながら、あらかじめ所定量の補強性充填剤と非ジエン系ゴムとを混練する一次工程を経れば、補強性充填剤は、非ジエン系ゴム中により分布できるようになり、その後の二次工程で配合されるジエン系ゴムが前記非ジエン系ゴムに入り込んで、その補強性充填剤と親和するため、非ジエン系ゴム中にミクロ分散したジエン系ゴムのドメイン相がもたらされ得る。さらに、補強性充填剤がゴム成分全体により均一に分布する作用もある。
かかる化合物は、上記工程(2)中で投入することが好ましい。
式(II)で表される化合物としては、アントラニロイルヒドラジン、サリチル酸ヒドラジド、4-ヒドロキシベンゾイックアシドヒドラジド、2-ヒドロキシ-3-ナフトエ酸ヒドラジド、3-ヒドロキシ-N’-(1,3-ジメチルブチリデン)-2-ナフトエ酸ヒドラジド等が挙げられる。
式(III)で表される化合物としては、イソニコチン酸ヒドラジド、カルボジヒドラジド等が挙げられる。
これらの中でも、ゴム組成物としての諸特性の向上の観点から、イソフタル酸ジヒドラジド、2-ヒドロキシ-3-ナフトエ酸ヒドラジド、又は3-ヒドロキシ-N’-(1,3-ジメチルブチリデン)-2-ナフトエ酸ヒドラジドを用いるのが好ましい。なお、前記化合物は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記一次工程の条件としては特に制限はない。前記二次工程の条件としては、特に制限はないが、最高温度145℃以下で行うことが好ましい。また、架橋剤(加硫剤)と、必要に応じて架橋促進剤(加硫促進剤)、架橋助剤(加硫助剤)及び/又は架橋促進助剤(加硫促進助剤)とを用いて架橋(加硫)する場合においては、温度110℃以下で行うことが特に好ましい。
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物をタイヤ部材の少なくともいずれかに適用したものである限り、特に制限はなく、常法に従って製造することができる。適用可能なタイヤ部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トレッド、ベーストレッド、サイドウォール、サイド補強ゴム及びビードフィラー等が挙げられるが、これらの中でも、本発明のゴム組成物を少なくとも、繰り返しの屈曲疲労にさらされるサイドウォールに適用することが好適である。本発明のタイヤとしては、空気入りタイヤ、特に乗用車用空気入りタイヤが好適であり、本発明のゴム組成物が用いられているため、耐候性及び耐亀裂成長性に優れる。
さらに、本発明のタイヤは、上記ゴム組成物を適用したタイヤ部材の外表面に塗料層が形成されていることも好ましい。かかるタイヤは、アミン系老化防止剤やパラフィン系ワックス等の配合剤の有無にかかわらず耐候性及び耐亀裂成長性に優れるため、より長期間その外観を維持して使用することが可能である。なお、塗料層の形成に用いられる塗料としては、特に制限はされず、公知の塗料を目的に応じて選択することができる。
表1に示す配合処方(各数値は、ゴム成分100質量部に対する質量部数である)に従って、一次工程の混練、二次工程の混練(一部の例では、1回の混練のみ)及び最終工程の加硫を行い、ゴム組成物を調製した。ここで、一次工程の条件は、温度130℃で3分間とし、二次工程の条件は、温度130℃で1.5分間とした。さらに、加硫条件は、温度160℃で15分間とした。
得られたゴム組成物を用い、下記に示す各種測定を行った。結果を表1に示す。
透過型電子顕微鏡を用い、ゴム組成物の断面の画像を得た。かかる画像から、一辺5μmの正方形領域を任意に10点選択し、各領域において、非ジエン系ゴムからなるドメイン相(X)と、ジエン系ゴムからなるドメイン相(Y)と、補強性充填剤とを、常法により特定した。ここで、説明のしやすさの観点から、0.25μm2以上の面積を有するドメイン相(X)中に形成された、該ドメイン相(X)よりも小さな閉領域のドメイン相(Y)(ドメイン相(Yc))であって、且つ、3×10-3~6×10-2μm2の面積を有するものを「ドメイン相(Yc1)」と称する。そして、以下の項目を、10点の領域ごとに算出し、その平均値として認定した。
(評価1)ドメイン相(X)中における、該ドメイン相(X)よりも小さな閉領域のジエン系ゴムからなるドメイン相(Yc)の形成の有無
(評価2)1μm2当たりのドメイン相(Yc1)の数
(評価3)0.25μm2以上の面積を有するドメイン相(X)におけるドメイン相(Yc1)の面積占有率
(評価4)(ドメイン相(X)及び該ドメイン相(X)中のドメイン相(Yc)に存在する補強性充填剤の単位面積当たりの投影面積)÷(ドメイン相(Y)(ドメイン相(Yc)を除く)に存在する補強性充填剤の単位面積当たりの投影面積)
長さ125mm、幅25mm、厚さ5.5mmのゴム組成物の試験片を準備し、JIS-K6260「屈曲き裂発生試験」に準じて、室温で屈曲を繰り返した。そして、2mm以上の亀裂が発生したときまでの屈曲回数を測定した。かかる屈曲回数について、比較例1の値を100として指数化した。指数が高いほど、耐屈曲疲労性に優れることを示す。
初期亀裂を入れた長さ50mm、幅10mm、厚さ1.0mmの加硫ゴムサンプルに対し、60℃で30%の歪をかけ、進展回数に対してどれだけ亀裂が進展するか(mm)を測定した。かかる亀裂の進展について、比較例1の値を100として指数化した。指数が高いほど、耐亀裂成長性に優れることを示す。
オゾン濃度30ppm、40℃の条件としたオゾンウェザーメーター(スガ試験機社製)内で、長さ100mm、幅10mm、厚さ2mmのゴム組成物の試験片を96時間保持し、保持後のゴム組成物の外観を目視により観察した。かかる外観において、発生したオゾンクラックの数を測定した。そして、かかるオゾンクラックの数の逆数について、比較例1の値を100として指数化した。指数が高いほど、耐候性に優れることを示す。
*2 Br-IIR:臭素化ブチルゴム(日本ブチル株式会社製、2255)
*3 EPDM:エチレン-プロピレン-ジエンゴム(JSR株式会社製、EP25、第三成分量 ヨウ素価:17)
*4 カーボンブラック(東海カーボン株式会社製、シースト300)
*5 シリカ(東ソーシリカ株式会社製、ニップシールAQ)
*6 ステアリン酸(加硫助剤)(新日本理化株式会社製、50S)
*7 亜鉛華(加硫促進助剤)(ハクスイテック株式会社製、酸化亜鉛華)
*8 CBカップリング剤、3-ヒドロキシ-N’-(1,3-ジメチルブチリデン)-2-ナフトエ酸ヒドラジド(大塚化学株式会社製、BMH)
*9 シランカップリング剤(信越化学社製、856)
*10 硫黄(加硫剤)(細井化学工業株式会社製、普通硫黄)
*11 加硫促進剤:シクロヘキシルベンゾチアジルスルフェンアミド(大内新興化学工業株式会社製、CZ)
Claims (8)
- ジエン系ゴムと、非ジエン系ゴムと、補強性充填剤とを配合してなるゴム組成物であって、
透過型電子顕微鏡による前記ゴム組成物の断面の画像において、非ジエン系ゴムからなるドメイン相(X)及びジエン系ゴムからなるドメイン相(Y)が存在し、前記ドメイン相(X)中に、該ドメイン相(X)よりも小さな閉領域のジエン系ゴムからなるドメイン相(Yc)が形成されていることを特徴とする、ゴム組成物。 - 前記非ジエン系ゴムからなるドメイン相(X)及び前記ジエン系ゴムからなるドメイン相(Y)は連続層であり、前記ジエン系ゴムからなるドメイン相(Yc)は該ドメイン相(X)中に存在する島層である、請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記補強性充填剤の配合量がゴム成分100質量部に対して20~60質量部であり、前記断面の画像において、前記ドメイン相(X)及び該ドメイン相(X)中のドメイン相(Yc)に存在する前記補強性充填剤の単位面積当たりの投影面積が、前記ドメイン相(Y)に存在する前記補強性充填剤の単位面積当たりの投影面積の0.5倍以上2.0倍以下である、請求項2に記載のゴム組成物。
- 前記断面の画像において、前記ドメイン相(X)及び該ドメイン相(X)中のドメイン相(Yc)に存在する前記補強性充填剤の単位面積当たりの投影面積が、前記ドメイン相(Y)に存在する前記補強性充填剤の単位面積当たりの投影面積の1.0倍超で2.0倍以下である、請求項3に記載のゴム組成物。
- 前記断面の画像において、前記ドメイン相(X)のうち0.25μm2以上の面積を有するものの中に、前記ドメイン相(Yc)のうち3×10-3~6×10-2μm2の面積を有するものが、5~130個/μm2の個数で、且つ8~65%の面積占有率で形成されている、請求項1に記載のゴム組成物。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載のゴム組成物をタイヤ部材の少なくともいずれかに適用したことを特徴とする、タイヤ。
- 前記タイヤ部材の少なくともいずれかが、サイドウォールを含む、請求項6に記載のタイヤ。
- 前記ゴム組成物を適用した前記タイヤ部材の外表面に塗料層が形成された、請求項6又は7に記載のタイヤ。
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