WO2021256151A1 - タイヤ及びゴム組成物 - Google Patents

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WO2021256151A1
WO2021256151A1 PCT/JP2021/019092 JP2021019092W WO2021256151A1 WO 2021256151 A1 WO2021256151 A1 WO 2021256151A1 JP 2021019092 W JP2021019092 W JP 2021019092W WO 2021256151 A1 WO2021256151 A1 WO 2021256151A1
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tire
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澄子 宮崎
大輔 佐藤
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住友ゴム工業株式会社
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    • B60C2013/005Physical properties of the sidewall rubber
    • B60C2013/007Thickness

Definitions

  • the present invention relates to tires and rubber compositions.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, suppress cracks and the like on the surface of a tire member, and provide a tire having an excellent tire market life.
  • the present invention is a tire having a rubber layer, and a dumbbell-shaped No. 7 test piece cut out from the rubber layer is cut, heat-treated at 170 ° C. for 12 minutes with the cut surfaces aligned, and then stretched and deformed.
  • the tire is characterized in that the thickness T [mm] of the rubber layer satisfies the following formulas (1) and (2).
  • the rubber layer forms a tire member on the side portion.
  • the rubber layer of the tire contains a compound represented by the following formula (I).
  • R 1 to R 3 represent substituted or unsubstituted divalent hydrocarbon groups that may contain heteroatoms, which are the same or different.
  • R 4 to R 6 are the same or different hydrogen atoms. Alternatively, it represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group which may contain a heteroatom.
  • the rubber layer of the tire contains isoprene-based rubber.
  • the rubber layer preferably contains 3 to 15 parts by mass of the compound represented by the formula (I) with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the rubber layer preferably has a filler content of 20 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the rubber layer preferably contains at least one selected from the group consisting of recycled rubber and powdered rubber.
  • the tire preferably has an uneven portion having a height or depth of 0.5 mm or more on the surface of the tire member composed of the rubber layer.
  • the E1, the E2 and the T [mm] satisfy the following two equations.
  • the E1, the E2 and the T [mm] satisfy the following three equations.
  • the rubber layer contains carbon black and / or silica.
  • the content of the carbon black with respect to 100 parts by mass of the rubber component is 10 to 100 parts by mass.
  • the content of the silica is preferably 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the present invention also includes a rubber component and a compound represented by the following formula (I).
  • the present invention relates to a rubber composition in which the content of the compound represented by the following formula (I) is 3 to 13 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • R 1 to R 3 represent substituted or unsubstituted divalent hydrocarbon groups that may contain heteroatoms, which are the same or different.
  • R 4 to R 6 are the same or different hydrogen atoms. Alternatively, it represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group which may contain a heteroatom.
  • the rubber component contains isoprene-based rubber.
  • the rubber composition preferably contains 20 to 60 parts by mass of a filler with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the rubber composition preferably contains at least one selected from the group consisting of recycled rubber and powdered rubber.
  • the tire has a rubber layer, and a dumbbell-shaped No. 7 test piece cut out from the rubber layer is cut, heat-treated at 170 ° C. for 12 minutes with the cut surfaces aligned, and then stretched. Destruction energy E1 [MPa ⁇ %] when deformed, and destructive energy E2 [MPa ⁇ %] when the dumbbell-shaped No. 7 test piece cut out from the rubber layer is heat-treated at 170 ° C. for 12 minutes and then stretched and deformed. %] And the thickness T [mm] of the rubber layer satisfy the above formulas (1) and (2), so that cracks on the surface of the tire member are suppressed and the market life of the tire is suppressed. Can provide excellent tires.
  • the present invention is a tire having a rubber layer, and a dumbbell-shaped No. 7 test piece cut out from the rubber layer is cut, heat-treated at 170 ° C. for 12 minutes with the cut surfaces aligned, and then stretched and deformed. Destruction energy E1 [MPa ⁇ %] when the rubber layer is subjected to heat treatment at 170 ° C. for 12 minutes and then stretched and deformed. , And the thickness T [mm] of the rubber layer satisfies the above formulas (1) and (2).
  • Such a tire is excellent in the market life of the tire because cracks and the like on the surface of the tire member are suppressed.
  • the mechanism by which the above-mentioned effects are obtained is not clear, but it is inferred as follows.
  • the rubber layer constituting the tire is obtained by cutting the dumbbell-shaped No. 7 test piece collected from the tire once and then heat-treating the tire with the cut surfaces aligned (recombined heat treatment sample).
  • (E1) exceeds 1/4 of the breaking energy (E2) of the dumbbell-shaped No. 7 test piece similarly collected by heat treatment (non-cutting heat treatment sample). Therefore, even if minute cracks are generated in the rubber layer during running, the cracks are recombined due to heat generated during running and heat during storage, and the fracture energy of the bonded surface is higher than that of the conventional tire.
  • the generation and growth of cracks due to running can be suppressed.
  • the thickness T it is presumed that the growth of cracks in the thickness direction of the rubber layer can be prevented at the same time by having a relatively large thickness that satisfies the formula (2). It is presumed that the above-mentioned functioning function suppresses cracks on the surface of the tire member and provides a tire having excellent market life.
  • the tire has a structure of the formula (1) “E1 / E2 ⁇ 100> 25” and the formula (2) “E1 / E2 ⁇ T ⁇ 100> 50”, so that cracks on the surface of the tire member and the like can be formed.
  • This is to solve the problem (purpose) of providing tires with excellent market life. That is, the configurations of the formulas (1) and (2) do not define the problem (purpose), and the problem of the present application is to provide a tire having excellent market life by suppressing cracks on the surface of the tire member. There is, and as a solution for that, it is configured to satisfy the above parameters.
  • the tire has a dumbbell-shaped No. 7 test piece cut out from the rubber layer, cut, heat-treated at 170 ° C. for 12 minutes with the cut surfaces aligned, and then stretched and deformed. %] And the breaking energy E2 [MPa ⁇ %] when the dumbbell-shaped No. 7 test piece cut out from the rubber layer is heat-treated at 170 ° C. for 12 minutes and then stretched and deformed is the following formula (1).
  • E1 / E2 ⁇ 100 is preferably 27 or more, more preferably 35 or more, further preferably 45 or more, and particularly preferably 47 or more.
  • E1 / E2 ⁇ 100 may be 49 or more, 50 or more, 52 or more, 53 or more, 55 or more, 57 or more, 58 or more, 61 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, and it is desirable that E1 / E2 ⁇ 100 is closer to 100.
  • Examples of the method for realizing the formula (1) “E1 / E2 ⁇ 100> 25” include a method of blending a compound represented by the formula (I) described later.
  • the E1 is preferably 300 MPa ⁇ % or more, more preferably 348 MPa ⁇ % or more, further preferably 350 MPa ⁇ % or more, and particularly preferably 800 MPa ⁇ % or more. Further, the E1 may be 1300 MPa ⁇ % or more, 1800 MPa ⁇ % or more, 1900 MPa ⁇ % or more, 2000 MPa ⁇ % or more, 2200 MPa ⁇ % or more, 2300 MPa ⁇ % or more, 2305 MPa ⁇ % or more, 2500 MPa ⁇ % or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 4000 MPa ⁇ % or less, more preferably 3500 MPa ⁇ % or less, still more preferably 3000 MPa ⁇ % or less. Within the above range, cracks on the surface of the tire member can be suppressed and the market life of the tire can be improved.
  • the E2 is preferably 600 MPa ⁇ % or more, more preferably 1300 MPa ⁇ % or more, still more preferably 1310 MPa ⁇ % or more, and particularly preferably 1500 MPa ⁇ % or more. Further, the E2 is 1600 MPa% or more, 2600 MPa% or more, 3800 MPa% or more, 3900 MPa% or more, 4000 MPa% or more, 4050 MPa% or more, 4072 MPa% or more, 4100 MPa% or more, 4200 MPa% or more. It may be 4300 MPa ⁇ % or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 8000 MPa ⁇ % or less, more preferably 7,000 MPa ⁇ % or less, still more preferably 6000 MPa ⁇ % or less. Within the above range, cracks on the surface of the tire member can be suppressed and the market life of the tire can be improved.
  • the fracture energy E [MPa ⁇ %] is TB ⁇ calculated from the values of elongation at break EB [%] and breaking strength TB [MPa] at 23 ° C. measured according to JIS K6251: 2010. It is a value of EB / 2, and can be specifically measured by the method described in Examples described later.
  • the EB elongation at break
  • the TB breaking strength
  • the EB can be adjusted mainly by the type and blending amount of the reinforcing agent and the rubber component. ..
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a method of measuring the fracture energy E1 when a dumbbell-shaped No. 7 test piece is cut, heat-treated at 170 ° C. for 12 minutes with the cut surfaces aligned, and then stretched and deformed.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a method of measuring the fracture energy E2 when the dumbbell-shaped No. 7 test piece is heat-treated at 170 ° C. for 12 minutes and then stretched and deformed.
  • the dumbbell-shaped No. 7 test piece is cut in a direction substantially perpendicular to the tensile direction of the tensile test, and then the cut surface is cut again.
  • the heat treatment was performed under predetermined conditions in the combined state, and the elongation at break EB and the fracture strength TB when the obtained recombination heat treatment sample was elongated and deformed in the tensile direction were measured, and the obtained EB and TB were measured. It is carried out by calculating the fracture energy from.
  • E2 as shown in FIG. 2, the dumbbell-shaped No.
  • test piece was heat-treated under predetermined conditions, and the obtained uncut heat-treated sample was stretched and deformed in the tensile direction and stretched at break. It is carried out by measuring EB and breaking strength TB and measuring breaking energy from the obtained EB and TB.
  • E1 / E2 ⁇ T ⁇ 100 is preferably 52 or more, more preferably 53 or more, further preferably 54 or more, and particularly 67 or more. preferable.
  • E1 / E2 ⁇ T ⁇ 100 is 75 or more, 90 or more, 95 or more, 97 or more, 100 or more, 105 or more, 107 or more, 110 or more, 113 or more, 114 or more, 115 or more, 116 or more, 122 or more, It may be 125 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 300 or less, more preferably 200 or less, further preferably 170 or less, particularly preferably 144 or less, and most preferably 140 or less.
  • the formula (2) “E1 / E2 ⁇ T ⁇ 100> 50” can be realized by adjusting E1 / E2 ⁇ 100 by the above-mentioned method and adjusting the thickness T of the rubber layer.
  • the thickness T of the rubber layer is preferably 1.5 mm or more, more preferably 2.0 mm or more, still more preferably 2.3 mm or more, and particularly preferably 2.5 mm or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 5.0 mm or less, more preferably 4.7 mm or less, and further preferably 4.5 mm or less. Within the above range, cracks on the surface of the tire member can be suppressed and the market life of the tire can be improved.
  • the thickness T of the rubber layer means the maximum value of the thickness of each tire member (sidewall, tread, etc.) constituting each rubber layer.
  • the thickness at each point on the surface of each rubber layer (each tire member) is a value measured along the normal of the surface of each rubber layer (each tire member) at that point, and each rubber layer (each tire member).
  • the thickness T is the maximum value of the thickness at each point.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the tire meridian showing an example of the pneumatic tire 1 of the present embodiment, and is an example showing the thickness of the sidewall as the rubber layer.
  • the vertical direction is the radial direction of the tire 1
  • the left-right direction is the axial direction of the tire 1
  • the direction perpendicular to the paper surface is the circumferential direction of the tire 1.
  • the tire 1 includes a carcass 6 extending from the tread portion 2 through the side portions 3 to the bead core 5 of the bead portion 4, and a belt layer 7 arranged on the outer side of the carcass 6 in the tire radial direction and on the tread portion 2.
  • the carcass 6 is composed of at least one carcass ply 6A, 6B in the present embodiment.
  • the carcass ply 6A and 6B have carcass codes (not shown) arranged at an angle of, for example, 75 to 90 degrees with respect to the tire circumferential direction.
  • the carcass cord for example, an organic fiber cord such as aromatic polyamide or rayon can be adopted.
  • Each carcass ply 6A, 6B of the present embodiment has a main body portion 6a extending from the tread portion 2 through the sidewall portion 3 to the bead core 5 of the bead portion 4, and is connected to the main body portion 6a and around the bead core 5 in the tire axial direction. It includes a folded portion 6b folded from the inside to the outside. A bead apex rubber 8 extending outward from the bead core 5 in the radial direction of the tire is arranged between the main body portion 6a and the folded portion 6b of each carcass ply 6A and 6B.
  • the belt layer 7 includes at least one belt ply 7A, 7B in the present embodiment.
  • the belt plies 7A and 7B are formed of, for example, an inner belt ply 7A arranged on the carcass 6 side and an outer belt ply 7B arranged on the outer side of the inner belt ply 7A in the radial direction of the tire.
  • the belt cords (not shown) are arranged at an angle of preferably 10 to 35 degrees with respect to the tire circumferential direction.
  • the inner belt ply 7A and the outer belt ply 7B of the present embodiment are overlapped with each other in a direction in which the belt cords intersect with each other.
  • the belt cord for example, steel, aromatic polyamide, rayon and the like can be preferably adopted.
  • the belt layer 7 of the present embodiment is composed of two belt plies 7A and 7B, but may be composed of three or more belt plies.
  • the outer belt ply 7B is arranged on the outermost side in the radial direction of the tire among the plurality of belt plies.
  • the sidewall 11 of the sidewall portion 3 is located outside the carcass 6 in the axial direction.
  • the thickness T (from the left and right axial outer ends of the tire (the surface of the sidewall 11) measured along the normal line from the outer end PW of the surface of the sidewall 11 to the surface of the carcass 6).
  • the distance T) in the tire axial direction to the surface of the carcass 6 is the maximum value of the thickness of the sidewall 11 at each point on the surface of the sidewall 11. Then, in the tire 1, this maximum value corresponds to the thickness T of the sidewall 11.
  • the tire is provided with a rubber layer satisfying the formulas (1) and (2), and examples of the rubber layer include various tire members. Specific examples thereof include sidewalls, base treads, bead apex, clinch apex, inner liner, under tread, breaker tread, bright topping, tread and the like. Among them, from the viewpoint of suppressing cracks on the surface and the like and improving the market life of the tire, it can be suitably applied to a member of a side portion, and particularly preferably to a sidewall and a clinch apex.
  • the rubber layer is composed of, for example, a vulcanized rubber composition.
  • the vulcanized rubber composition is made from a rubber composition (unvulcanized).
  • a diene-based rubber can be used as the rubber component that can be used in the rubber composition.
  • the diene rubber include isoprene rubber, butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile butadiene rubber (NBR).
  • BR butadiene rubber
  • SBR styrene butadiene rubber
  • SIBR styrene isoprene butadiene rubber
  • EPDM ethylene propylene diene rubber
  • CR chloroprene rubber
  • NBR acrylonitrile butadiene rubber
  • butyl rubber, fluororubber and the like can also be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
  • isoprene-based rubber SBR, and BR are preferable from the viewpoint of the physical characteristics of the rubber of the tire.
  • SBR silica
  • BR a rubber composition containing isoprene-based rubber
  • the diene-based rubber may be a non-modified diene-based rubber or a modified diene-based rubber.
  • the modified diene rubber may be any diene rubber having a functional group that interacts with a filler such as silica.
  • at least one end of the diene rubber is a compound (modifier) having the above functional group.
  • Main chain terminal modified diene rubber for example, main chain terminal modified diene rubber having the above functional group in the main chain and having at least one end modified with the above modifier, or two or more in the molecule.
  • Examples thereof include end-modified diene rubber which has been modified (coupled) by a polyfunctional compound having an epoxy group and introduced with a hydroxyl group or an epoxy group.
  • Examples of the functional group include an amino group, an amide group, a silyl group, an alkoxysilyl group, an isocyanate group, an imino group, an imidazole group, a urea group, an ether group, a carbonyl group, an oxycarbonyl group, a mercapto group, a sulfide group and a disulfide.
  • Examples thereof include a group, a sulfonyl group, a sulfinyl group, a thiocarbonyl group, an ammonium group, an imide group, a hydrazo group, an azo group, a diazo group, a carboxyl group, a nitrile group, a pyridyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, an oxy group and an epoxy group. ..
  • these functional groups may have a substituent.
  • an amino group preferably an amino group in which the hydrogen atom of the amino group is replaced with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • an alkoxy group preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms
  • an alkoxysilyl group preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
  • An alkoxysilyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable.
  • Examples of the isoprene-based rubber include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), modified NR, modified NR, modified IR and the like.
  • NR natural rubber
  • IR isoprene rubber
  • modified NR for example, SIR20, RSS # 3, TSR20 and the like, which are common in the rubber industry, can be used.
  • the IR is not particularly limited, and for example, IR2200 or the like, which is common in the rubber industry, can be used.
  • Modified NR includes deproteinized natural rubber (DPNR), high-purity natural rubber (UPNR), etc.
  • modified NR includes epoxidized natural rubber (ENR), hydrogenated natural rubber (HNR), grafted natural rubber, etc.
  • modified IR include epoxidized isoprene rubber, hydrogenated isoprene rubber, grafted isoprene rubber, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of isoprene-based rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more.
  • the upper limit is not particularly limited and may be 100% by mass. Within the above range, cracks on the surface of the tire member can be suppressed and the market life of the tire can be improved.
  • the SBR is not particularly limited, and for example, emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber (E-SBR), solution-polymerized styrene-butadiene rubber (S-SBR) and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • E-SBR emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber
  • S-SBR solution-polymerized styrene-butadiene rubber
  • the styrene content of SBR is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 15% by mass or more.
  • the styrene content is preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and further preferably 30% by mass or less.
  • the styrene content of SBR is calculated by H 1 -NMR measurement.
  • SBR for example, SBR manufactured and sold by Sumitomo Chemical Co., Ltd., JSR Corporation, Asahi Kasei Co., Ltd., Zeon Corporation, etc. can be used.
  • the SBR may be a non-modified SBR or a modified SBR.
  • modified SBR include modified SBR into which a functional group similar to that of modified diene rubber is introduced.
  • the content of SBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more.
  • the upper limit is not particularly limited and may be 100% by mass. Within the above range, cracks on the surface of the tire member can be suppressed and the market life of the tire can be improved.
  • the BR is not particularly limited, and for example, a high cis BR having a high cis content, a BR containing syndiotactic polybutadiene crystals, a BR synthesized using a rare earth catalyst, and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, a high cis BR having a cis content of 90% by mass or more is preferable because the wear resistance is improved.
  • the BR may be a non-modified BR or a modified BR.
  • the modified BR include modified BR into which a functional group similar to that of the modified diene rubber is introduced.
  • BR for example, products such as Ube Industries, Ltd., JSR Corporation, Asahi Kasei Corporation, and Nippon Zeon Corporation can be used.
  • the content of BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, still more preferably 50% by mass or less.
  • the rubber composition preferably contains a compound represented by the following formula (I) from the viewpoint of suppressing cracks on the surface of the tire member and improving the market life of the tire.
  • R 1 to R 3 represent substituted or unsubstituted divalent hydrocarbon groups that may contain heteroatoms, which are the same or different.
  • R 4 to R 6 are the same or different hydrogen atoms. Alternatively, it represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group which may contain a heteroatom.
  • the substituted or unsubstituted divalent hydrocarbon group which may contain a heteroatom of R 1 to R 3 may be a linear, branched or cyclic group. Of these, cyclic groups and linear groups are preferable.
  • the heteroatom of R 1 to R 3 is not particularly limited, and examples thereof include oxygen and nitrogen.
  • the substituent is not particularly limited, and examples thereof include known groups such as halogen groups (-Cl, -Br, etc.).
  • the substituted or unsubstituted divalent hydrocarbon group which may contain a heteroatom of R 1 to R 3 has a carbon number of preferably 1 or more, more preferably 3 or more, still more preferably 5 or more.
  • the upper limit is preferably 20 or less, more preferably 18 or less, still more preferably 12 or less, and particularly preferably 8 or less.
  • substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 30 carbon atoms which may contain a hetero atom of R 1 to R 3 include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group and a hexamethylene group. Examples thereof include a group, an octylene group, a nonylene group, a decylene group, a 1,2-propylene group and the like.
  • substituted or unsubstituted alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms which may contain a hetero atom include a vinylene group, a 1-propenylene group, a 2-propenylene group and the like.
  • Examples of the substituted or unsubstituted cycloalkylene group having 5 to 30 carbon atoms which may contain a hetero atom include a cyclohexylene group.
  • Examples of the substituted or unsubstituted cycloalkylalkylene group having 6 to 30 carbon atoms which may contain a hetero atom include a cyclohexylmethylene group.
  • Examples of the substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms which may contain a hetero atom include a phenylene group, a trilene group, and a xylylene group.
  • Examples of the substituted or unsubstituted aralkylene group having 7 to 30 carbon atoms which may contain a hetero atom include a benzylidene group and the like. Of these, a phenylene group is preferable, and a p-phenylene group is more preferable.
  • R and R' the above-mentioned substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms, a cycloalkylene group having 5 to 30 carbon atoms, and carbon having the above-mentioned heteroatoms may be contained.
  • Examples thereof include a cycloalkylalkylene group having 6 to 30 carbon atoms, an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, and an aralkylene group having 7 to 30 carbon atoms.
  • a group represented by —O— R is an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms) is preferable.
  • the substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group which may contain a heteroatom of R 4 to R 6 may be a linear, branched or cyclic group. Of these, linear groups and branched groups are preferable.
  • Heteroatoms R 4 ⁇ R 6, is not particularly limited as substituents, a heteroatom of the foregoing R 1 ⁇ R 3, those similar to the substituents.
  • the substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group which may contain a heteroatom of R 4 to R 6 has a carbon number of preferably 1 or more, more preferably 3 or more, still more preferably 5 or more.
  • the upper limit is preferably 20 or less, more preferably 18 or less, still more preferably 12 or less, and particularly preferably 8 or less.
  • R 4 as a ⁇ monovalent hydrocarbon group which may substituted or unsubstituted contain a hetero atom R 6, for example, substituted or may contain a heteroatom-substituted linear alkyl groups, branched alkyl groups, cyclic Alkyl groups, aryl groups, aralkyl groups and the like are listed. Of these, linear alkyl groups and branched alkyl groups are preferable.
  • R 4 linear alkyl group which may substituted or unsubstituted contain a hetero atom R 6, specific examples of branched alkyl group, methyl group, ethyl group, n- propyl group, an isopropyl group, n- butyl Group, iso-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, and a group containing a heteroatomic group thereof. And so on.
  • Substituentally substituted or unsubstituted cyclic alkyl groups which may contain a hetero atom include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, adamantyl group, 1-ethylcyclopentyl group and 1-ethyl. Examples thereof include a cyclohexyl group and a group containing these heteroatoms.
  • substituted or unsubstituted aryl group which may contain a hetero atom
  • examples of the substituted or unsubstituted aryl group which may contain a hetero atom include a phenyl group, a tolyl group, a xsilyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, and a group containing these hetero atoms.
  • Substituted or unsubstituted aralkyl groups which may contain a heteroatom include a benzyl group, a phenethyl group, a group containing these heteroatoms and the like.
  • a linear alkyl group such as an ethylhexyl group, an octyl group, a nonyl group or a decyl group, or a branched alkyl group is preferable.
  • the content of the compound represented by the formula (I) with respect to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, still more preferably 7 parts by mass or more. Particularly preferably, it is 9 parts by mass or more.
  • the upper limit is preferably 25 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, still more preferably 15 parts by mass or less, and particularly preferably 13 parts by mass or less.
  • a filler may be added to the rubber composition.
  • the filler is not particularly limited, and materials known in the field of elastomer can be used, and examples thereof include silica, carbon black, calcium carbonate, talc, alumina, clay, aluminum hydroxide, aluminum oxide, and mica. Of these, carbon black and silica are preferable.
  • the filler content (total content of filler) is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 8 parts by mass or more, still more preferably 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. As mentioned above, it is particularly preferably 20 parts by mass or more, and most preferably 30 parts by mass or more.
  • the upper limit is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, further preferably 70 parts by mass or less, particularly preferably 60 parts by mass or less, and most preferably 55 parts by mass or less.
  • the carbon black is not particularly limited, and examples thereof include N134, N110, N220, N234, N219, N339, N330, N326, N351, N550, and N762.
  • products such as Asahi Carbon Co., Ltd., Cabot Japan Co., Ltd., Tokai Carbon Co., Ltd., Mitsubishi Chemical Corporation, Lion Corporation, Shin Nikka Carbon Co., Ltd., Columbia Carbon Co., Ltd. are used. can. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of carbon black is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, still more preferably 15 parts by mass or more, and particularly preferably 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the content is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, and further preferably 50 parts by mass or less.
  • the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 30 m 2 / g or more, more preferably 80 m 2 / g or more, and even more preferably 100 m 2 / g or more. Further, the N 2 SA is preferably 200 meters 2 / g or less, more preferably 170m 2 / g, more preferably not more than 150m 2 / g. Within the above range, cracks on the surface of the tire member can be suppressed and the market life of the tire can be improved.
  • the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is determined by JIS K6217-2: 2001.
  • silica examples include dry silica (anhydrous silica) and wet silica (hydrous silica). Of these, wet silica is preferable because it has a large number of silanol groups.
  • products such as Degussa, Rhodia, Tosoh Silica Co., Ltd., Solvay Japan Co., Ltd., and Tokuyama Corporation can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of silica is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and further preferably 15 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the upper limit of the content is not particularly limited, but is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, still more preferably 60 parts by mass or less, and particularly preferably 50 parts by mass or less.
  • the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 80 m 2 / g or more, and further preferably 100 m 2 / g or more.
  • the upper limit of N 2 SA of silica is not particularly limited, but is preferably 350 m 2 / g or less, more preferably 300 m 2 / g or less, and further preferably 250 m 2 / g or less. Within the above range, cracks on the surface of the tire member can be suppressed and the market life of the tire can be improved.
  • the N 2 SA of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-93.
  • the rubber composition contains silica
  • the silane coupling agent is not particularly limited, and for example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, and the like.
  • Examples thereof include nitro-based systems such as 3-nitropropyltrimethoxysilane and 3-nitropropyltriethoxysilane, and chloro-based systems such as 3-chloropropyltrimethoxysilane and 3-chloropropyltriethoxysilane.
  • nitro-based systems such as 3-nitropropyltrimethoxysilane and 3-nitropropyltriethoxysilane
  • chloro-based systems such as 3-chloropropyltrimethoxysilane and 3-chloropropyltriethoxysilane.
  • products such as Degussa, Momentive, Shinetsu Silicone Co., Ltd., Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Azumax Co., Ltd., Toray Dow Corning Co., Ltd. and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the silane coupling agent is preferably 3 parts by mass or more, and more preferably 6 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica.
  • the content is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less.
  • the rubber composition may contain at least one selected from the group consisting of recycled rubber and powdered rubber.
  • Recycled rubber and powdered rubber are additives that have been vulcanized once, and because they have poor recombination properties, they tend to be the starting points of cracks.
  • the above-mentioned effects can be obtained. Even in a rubber composition containing recycled rubber or powdered rubber, good crack resistance can be obtained, and an excellent tire market life can be obtained.
  • These recycled rubbers and powdered rubbers may be used alone or in combination of two or more.
  • the recycled rubber for example, a commercially available recycled rubber can be used.
  • the recycled rubber is a recycled rubber of automobile tires, tubes and other rubber products specified in JIS K6313-2012, and has the same properties as the recycled rubber.
  • the recycled rubber is desulfurized.
  • the type of the recycled rubber may be any one selected from the group consisting of the tube recycled rubber, the tire recycled rubber, and other recycled rubber, and a plurality of types may be combined.
  • the method for producing the recycled rubber is not particularly limited, and a known method such as an oil pan method or a recremeter method may be adopted.
  • the rubber component in the recycled rubber has a natural rubber content ratio of preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 70% by mass.
  • the natural rubber content ratio in the recycled rubber is a value obtained by measurement of pyrolysis gas chromatography (PyGC).
  • Powdered rubber also called powdered rubber
  • the rubber type of waste rubber used as a raw material for powdered rubber is not particularly limited, and examples thereof include those containing at least one type selected from the group consisting of natural rubber and synthetic rubber.
  • the method for producing the powdered rubber is not particularly limited, and examples thereof include the method described in WO2018 / 225564.
  • the particle size of the rubber powder is preferably 80 mesh or less.
  • the 80-mesh powder rubber means the powder rubber that has passed through the 80-mesh sieve specified in ASTM D563-01 (2008).
  • the particle size of the rubber powder is more preferably 40 to 80 mesh, and further preferably 50 to 70 mesh.
  • the rubber composition contains at least one selected from the group consisting of recycled rubber and powdered rubber, as one of the embodiments, it is possible to react with recycled rubber or powdered rubber in advance with a crosslinked rubber such as an additive. It may be a mixture of various chemicals.
  • the total content of the recycled rubber and the powdered rubber is preferably 5 parts by mass or more, and more preferably 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component in consideration of the environment.
  • the upper limit of the total content is not particularly limited, but is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, still more preferably 30 parts by mass or less, still more preferably 15 parts by mass or less.
  • a plasticizer may be added to the rubber composition.
  • the plasticizer is a material that imparts plasticity to the rubber component, and examples thereof include liquid plasticizers (plasticizers in a liquid state at room temperature (25 ° C.)) and resins (resins in a solid state at room temperature (25 ° C.)). Can be mentioned.
  • the content is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and further preferably 3 with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is more than a mass part.
  • the upper limit is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, and further preferably 20 parts by mass or less.
  • the liquid plasticizer (plasticizer in a liquid state at room temperature (25 ° C.)) is not particularly limited, and examples thereof include oils, liquid resins, and liquid diene polymers. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content thereof is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and further preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. ..
  • the upper limit is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and further preferably 15 parts by mass or less.
  • oils examples include process oils, vegetable oils, or mixtures thereof.
  • a paraffin-based process oil, an aroma-based process oil, a naphthenic process oil, or the like can be used.
  • Vegetable oils include castor oil, cottonseed oil, linseed oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut oil, rosin, pine oil, pineapple, tall oil, corn oil, rice oil, beni flower oil, sesame oil, and olive oil.
  • liquid resin examples include terpene-based resin (including terpenephenol resin and aromatic-modified terpene resin), rosin resin, styrene-based resin, C5-based resin, C9-based resin, C5 / C9-based resin, and di, which are in a liquid state at 25 ° C.
  • Cyclopentadiene (DCPD) resin Kumaron inden resin (including Kumaron and Inden simple resin), phenol resin, olefin resin, polyurethane resin, acrylic resin and the like can be mentioned.
  • liquid diene polymer examples include a liquid styrene butadiene copolymer (liquid SBR), a liquid butadiene polymer (liquid BR), a liquid isoprene polymer (liquid IR), and a liquid styrene isoprene copolymer (liquid) in a liquid state at 25 ° C. SIR), liquid styrene butadiene styrene block copolymer (liquid SBS block polymer), liquid styrene isoprene styrene block copolymer (liquid SIS block polymer), liquid farnesene polymer, liquid farnesene butadiene copolymer and the like. .. These may have the terminal or main chain denatured with a polar group.
  • liquid SBR liquid styrene butadiene copolymer
  • liquid BR liquid butadiene polymer
  • liquid IR liquid isoprene polymer
  • Examples of the above resin include Kumaron inden resin, terpene resin, styrene resin, pt-butylphenol acetylene resin, and acrylic in a solid state at room temperature (25 ° C).
  • Examples include based resins. These may be used alone or in combination of two or more. Further, the resin may be hydrogenated.
  • the content of the resin with respect to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 0.5 part by mass or more, still more preferably 1 part by mass or more.
  • the upper limit is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, still more preferably 15 parts by mass or less, and particularly preferably 10 parts by mass or less.
  • the kumaron inden resin includes a resin containing kumaron and indene as a monomer component constituting the skeleton (main chain) of the resin, and styrene and ⁇ -methylstyrene as monomer components contained in the skeleton other than kumaron and inden. , Methylindene, vinyltoluene and the like.
  • terpene resin examples include polyterpenes, terpene phenols, aromatic-modified terpene resins and the like.
  • Polyterpene is a resin obtained by polymerizing a terpene compound and a hydrogenated additive thereof.
  • polyterpene examples include terpene resins such as ⁇ -pinene resin, ⁇ -pinene resin, limonene resin, dipentene resin, and ⁇ -pinene / limonene resin made from the above-mentioned terpene compound, as well as hydrogen obtained by hydrogenating the terpene resin.
  • Additive terpene resin can also be mentioned.
  • the terpene phenol include a resin obtained by copolymerizing the above-mentioned terpene compound and the phenol-based compound, and a resin obtained by hydrogenating the resin. Specifically, the above-mentioned terpene compound, the phenol-based compound and the formalin are condensed. Resin is mentioned.
  • Examples of the phenolic compound include phenol, bisphenol A, cresol, xylenol and the like.
  • examples of the aromatic-modified terpene resin include a resin obtained by modifying a terpene resin with an aromatic compound, and a resin obtained by hydrogenating the resin.
  • the aromatic compound is not particularly limited as long as it is a compound having an aromatic ring, and for example, a phenol compound such as a phenol, an alkylphenol, an alkoxyphenol, or an unsaturated hydrocarbon group-containing phenol; naphthol, alkylnaphthol, alkoxynaphthol, etc.
  • Naftor compounds such as unsaturated hydrocarbon group-containing naphthols; styrene derivatives such as styrene, alkylstyrene, alkoxystyrene, unsaturated hydrocarbon group-containing styrene; kumaron, inden and the like can be mentioned.
  • Styrene-based resins are polymers whose main component is a structural unit derived from styrenes, and are styrenes (styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, ⁇ -methylstyrene, p-methoxystyrene, P-tert-butylstyrene, p-phenylstyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, etc.) homopolymers, copolymers of two or more styrenes, styrenes and others Also mentioned is a copolymer with the styrene of. Among them, a copolymer of two or more kinds of styrenes is preferable, and a copolymer of ⁇ -methylstyrene and styrene is
  • Examples of the pt-butylphenol acetylene resin include a resin obtained by subjecting pt-butylphenol and acetylene to a condensation reaction.
  • the acrylic resin is not particularly limited, but a solvent-free acrylic resin can be preferably used from the viewpoint that a resin having few impurities and a sharp molecular weight distribution can be obtained.
  • the solvent-free acrylic resin is a high-temperature continuous polymerization method (high-temperature continuous lump polymerization method) (US Pat. No. 4,414,370) without using polymerization initiators, chain transfer agents, organic solvents, etc. as auxiliary raw materials as much as possible.
  • Examples thereof include a (meth) acrylic resin (polymer) synthesized by the method described in ⁇ 45 and the like).
  • (meth) acrylic means methacryl and acrylic.
  • the acrylic resin does not substantially contain a polymerization initiator, a chain transfer agent, an organic solvent and the like, which are auxiliary raw materials. Further, the acrylic resin preferably has a relatively narrow composition distribution and molecular weight distribution obtained by continuous polymerization.
  • the acrylic resin is preferably one that does not substantially contain a polymerization initiator, a chain transfer agent, an organic solvent, etc., which are auxiliary raw materials, that is, one having high purity.
  • the purity of the acrylic resin is preferably 95% by mass or more, more preferably 97% by mass or more.
  • Examples of the monomer component constituting the acrylic resin include (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester (alkyl ester, aryl ester, aralkyl ester, etc.), (meth) acrylamide, and (meth) acrylamide derivative.
  • (Meta) acrylic acid derivatives such as.
  • acrylic resin styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyltoluene, vinylnaphthalene, divinylbenzene, trivinylbenzene, divinylnaphthalene, etc., together with (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid derivative, etc.
  • Aromatic vinyl may be used as the monomer component constituting the acrylic resin.
  • the acrylic resin may be a resin composed of only a (meth) acrylic component or a resin having a component other than the (meth) acrylic component as a component. Further, the acrylic resin may have a hydroxyl group, a carboxyl group, a silanol group, or the like.
  • plasticizer examples include Maruzen Petrochemical Co., Ltd., Sumitomo Bakelite Co., Ltd., Yasuhara Chemical Co., Ltd., Toso Co., Ltd., Rutgers Chemicals Co., Ltd., BASF Co., Ltd., Arizona Chemical Co., Ltd., Nikko Chemical Co., Ltd., Co., Ltd. ) Products such as Nippon Shokubai, JXTG Energy Co., Ltd., Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., Taoka Chemical Industry Co., Ltd. can be used.
  • the rubber composition may contain an antiaging agent from the viewpoint of crack resistance, ozone resistance and the like.
  • the antiaging agent is not particularly limited, but is a naphthylamine-based antiaging agent such as phenyl- ⁇ -naphthylamine; a diphenylamine-based antiaging agent such as octylated diphenylamine and 4,4'-bis ( ⁇ , ⁇ '-dimethylbenzyl) diphenylamine.
  • P-phenylenediamine-based antioxidants such as diamine; quinoline-based antioxidants such as polymers of 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinolin; 2,6-di-t-butyl-4-methyl
  • Monophenolic anti-aging agents such as phenol and styrenated phenol; tetrax- [methylene-3- (3', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] bis, tris, polyphenols such as methane Examples include anti-aging agents.
  • p-phenylenediamine-based antioxidants and quinoline-based antioxidants are preferable, and N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine and 2,2,4-trimethyl-1 are preferable.
  • 2-Dihydroquinoline polymers are more preferred.
  • products of Seiko Chemical Co., Ltd., Sumitomo Chemical Co., Ltd., Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd., Flexis Co., Ltd. and the like can be used.
  • the content of the antiaging agent is preferably 0.2 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the content is preferably 7.0 parts by mass or less, more preferably 4.0 parts by mass or less.
  • the rubber composition may contain stearic acid.
  • the content of stearic acid is preferably 0.5 to 10 parts by mass or more, and more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • stearic acid conventionally known ones can be used, for example, products such as NOF Corporation, NOF Corporation, Kao Corporation, Wako Pure Chemical Industries, Ltd., and Chiba Fatty Acid Co., Ltd. are used. can.
  • the rubber composition preferably contains zinc oxide.
  • the content of zinc oxide is preferably 0.5 to 10 parts by mass, and more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • zinc oxide conventionally known zinc oxide can be used, for example, Mitsui Metal Mining Co., Ltd., Toho Zinc Co., Ltd., Hakusui Tech Co., Ltd., Shodo Chemical Industry Co., Ltd., Sakai Chemical Industry Co., Ltd., etc. Products can be used.
  • Wax may be added to the rubber composition.
  • the content of the wax is preferably 0.5 to 10 parts by mass, and more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the wax is not particularly limited, and examples thereof include petroleum wax, natural wax, and synthetic wax obtained by purifying or chemically treating a plurality of waxes. These waxes may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of petroleum-based waxes include paraffin wax and microcrystalline wax.
  • the natural wax is not particularly limited as long as it is a wax derived from non-petroleum resources, and is, for example, a plant wax such as candelilla wax, carnauba wax, wood wax, rice wax, jojoba wax; Animal waxes; mineral waxes such as ozokelite, selecin, petrolactam; and purified products thereof.
  • a plant wax such as candelilla wax, carnauba wax, wood wax, rice wax, jojoba wax
  • Animal waxes mineral waxes such as ozokelite, selecin, petrolactam
  • purified products thereof for example, products such as Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., Nippon Seiro Co., Ltd., and Seiko Kagaku Co., Ltd. can be used.
  • Sulfur may be added to the rubber composition from the viewpoint of forming an appropriate crosslinked chain in the polymer chain.
  • the sulfur content is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 0.5 part by mass or more, still more preferably 0.7 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the content is preferably 6.0 parts by mass or less, more preferably 4.0 parts by mass or less, and further preferably 3.0 parts by mass or less.
  • sulfur examples include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur, and soluble sulfur commonly used in the rubber industry.
  • products such as Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., Karuizawa Sulfur Co., Ltd., Shikoku Kasei Industry Co., Ltd., Flexis Co., Ltd., Nippon Inui Kogyo Co., Ltd., Hosoi Chemical Industry Co., Ltd., etc. can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the rubber composition may contain a vulcanization accelerator.
  • the content of the vulcanization accelerator is not particularly limited and may be freely determined according to the desired vulcanization rate and crosslinking density, but is usually 0 with respect to 100 parts by mass of the rubber component. .3 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 7 parts by mass.
  • the type of vulcanization accelerator is not particularly limited, and a commonly used one can be used.
  • the vulcanization accelerator include thiazole-based vulcanization accelerators such as 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide, and N-cyclohexyl-2-benzothiadylsulfenamide; tetramethylthiuram disulfide (TMTD).
  • TMTD tetramethylthiuram disulfide
  • TzTD Tetrabenzyltiuram disulfide
  • TOT-N tetrakis (2-ethylhexyl) thiuram disulfide
  • other thiuram-based vulcanization accelerators N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide, Nt-butyl- 2-benzothiazolyl sulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazolesulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazolesulfenamide, N, N'-diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide, etc.
  • Sulfenamide-based vulcanization accelerator Sulfenamide-based vulcanization accelerator; guanidine-based vulcanization accelerators such as diphenylguanidine, dioltotrilguanidine, orthotrilviguanidine can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, a sulfenamide-based vulcanization accelerator and a guanidine-based vulcanization accelerator are preferable from the viewpoint of the performance balance.
  • the rubber composition may be appropriately blended with ordinary additives used for their use according to application fields such as mold release agents, processing aids (fatty acid metal salts, etc.), pigments, and the like. good. These blending amounts may be appropriately set.
  • a known method can be used.
  • a rubber composition (unvulcanized) containing each of the above-mentioned components is used in a rubber kneading device such as an open roll or a Banbury mixer. It can be manufactured by a method of kneading, kneading, and cross-linking.
  • the kneading temperature is usually 50 to 200 ° C., preferably 80 to 190 ° C.
  • the kneading time is usually 30 seconds to 30 minutes, preferably 1 minute to 30 minutes.
  • the tire may have uneven portions on the surface of the tire member composed of the rubber layer. Normally, when the surface has uneven portions, deformation is likely to occur at the interface (corner) of the irregularities, and there is a concern that cracks may be formed accordingly. However, the above formulas (1) and (2) are satisfied. The above-mentioned action and effect can be obtained, good crack resistance can be obtained even in a rubber layer having an uneven portion on the surface, and an excellent market life of a tire can be obtained.
  • the uneven portion is not particularly limited as long as it has a convex shape or a concave shape, and for example, from ribs for decoration, information, etc. showing characters, figures, symbols, etc. Local uneven parts (marking of tire sidewalls, size notation, etc.), etc. may be mentioned.
  • the depth or height of the uneven portion 21 is preferably 0.5 mm or more.
  • the depth and height are preferably 0.6 mm or more, more preferably 0.7 mm or more, and the upper limit of the depth and height is not particularly limited, but 2.5 mm or less is preferable, and 2.0 mm or less is more preferable. It is preferable, 1.5 mm or less is more preferable, and 1.0 mm or less is particularly preferable.
  • the depth or height of the uneven portion 21 means the maximum depth and the maximum height of each uneven portion (each dimple, each protrusion).
  • the tire is manufactured by a conventional method using the rubber composition.
  • a rubber composition (unvulcanized) containing each component is extruded according to the shape of a tire member such as a sidewall at the unvulcanized stage, and is placed on a tire molding machine together with other tire members.
  • the tire After forming an unvulcanized tire by molding by a usual method, the tire can be manufactured by heating and pressurizing in a vulcanizer.
  • the tire examples include a pneumatic tire and a non-pneumatic tire.
  • pneumatic tires are preferable.
  • it can be suitably used as a summer tire (summer tire) and a winter tire (studless tire, snow tire, stud tire, etc.).
  • the tires can be used for passenger car tires, large passenger car tires, large SUV tires, heavy load tires such as trucks and buses, light truck tires, two-wheeled vehicle tires, race tires (high-performance tires) and the like.
  • NR TSR20 SBR: SBR1502 manufactured by JSR Corporation
  • Additive 1 Synthesized in Production Example 1 (Compound represented by the following formula (I-1) (Tris (4-hydroxyphenyl) methane tricyclocarbonate))
  • Additive 2 Synthesized in Production Example 2 (compound represented by the following formula (I-2)) Carbon Black: Show Black N220 (N 2 SA111m 2 / g) manufactured by Cabot Japan Co., Ltd.
  • Silica Evonik Degussa Uratosyl VN3 (N 2 SA175m 2 / g)
  • Silane coupling agent Si266 (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Evonik Degussa.
  • Recycled rubber Made by Muraoka Rubber Industry Co., Ltd. (NR content 73% by mass) Rubber powder: Made by Lehigh University, USA (NR content 67% by mass)
  • Wax Ozoace OZ0355 manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.
  • Anti-aging agent 6C Nocrack 6C (N-phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
  • Stearic acid Stearic acid "Camellia” manufactured by NOF CORPORATION
  • Zinc oxide Zinc oxide type 2 manufactured by Mitsui Metal Mining Co., Ltd.
  • Sulfur Powdered sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd .: Noxeller NS (N-tert-butyl-2) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd. -Benzothiazolylsulfenamide)
  • ⁇ Making tires> According to the formulation shown in each table, a 1.7L rubbery mixer manufactured by Kobe Steel, Ltd. is used to knead chemicals other than sulfur and vulcanization accelerator for 4 minutes under the condition of 150 ° C, and then sulfur. And a vulcanization accelerator was added and kneaded for 5 minutes under the condition of 80 ° C. using an open roll to prepare an unvulcanized rubber composition. After that, the unvulcanized rubber composition is molded into the shape of a sidewall, bonded together with other tire members on a tire molding machine, press-vulcanized under the condition of 170 ° C. for 20 minutes, and the test tire (sidewall).
  • Thickness T uneven portion on the sidewall surface: described in the table, 195 / 65R15
  • Thickness T uneven portion on the sidewall surface: described in the table, 195 / 65R15
  • test tires were evaluated by the following method. The results are shown in each table.
  • the reference comparative examples in Tables 1, 2, 3 and 4 were Comparative Examples 1-1, 2-1 and 3-1 and 4-1 respectively.
  • the prepared recombined heat-treated sample and non-cutting heat-treated sample were subjected to a tensile test under the condition of a temperature of 23 ° C. in accordance with JIS K6251: 2010 "Sulfurized rubber and thermoplastic rubber-How to determine tensile properties".
  • E1 is measured from the bonded heat-treated sample and E2 is measured from the uncut heat-treated sample).
  • Tensile speed 500mm / min
  • ⁇ Crack resistance> The test tire prepared above was attached, and the tire was run for 30,000 km at a speed of 80 km / h and a load of 4.7 kN, and the amount of crack growth in the sidewall was measured to evaluate the crack resistance.
  • the standard comparison example was set to 100 and displayed in exponential notation. The larger the value, the better the crack resistance.
  • the tire of the embodiment provided with the rubber layer having the E1, E2, and the thickness T satisfying the above formulas (1) and (2) has suppressed cracks on the surface of the tire member, and has a tire market life. was excellent.

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Abstract

タイヤ部材表面のクラック等が抑制され、タイヤの市場ライフに優れたタイヤを提供する。 ゴム層を有するタイヤであって、前記ゴム層から切り出したダンベル状7号試験片を切断し、切断面を合わせた状態で170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE1〔MPa・%〕、前記ゴム層から切り出したダンベル状7号試験片を170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE2〔MPa・%〕、及び前記ゴム層の厚みT〔mm〕が、下記式(1)、(2)を満たすことを特徴とするタイヤ。 E1/E2×100>25 (1) E1/E2×T×100>50 (2)

Description

タイヤ及びゴム組成物
本発明は、タイヤ及びゴム組成物に関する。
タイヤのライフサイクル向上のニーズに合わせて、トレッド部の耐摩耗性を向上させる種々の技術が提案され、それに伴い、トレッド部以外の部材にも市場ライフを向上させることが要求されている。特に、サイドウォール表面はタイヤ転動時に伸長変形し、それに起因するクラック発生による外観不良が交換の目安となると考えられる。従って、サイドウォール表面等のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることが望まれている。
本発明は、前記課題を解決し、タイヤ部材表面のクラック等が抑制され、タイヤの市場ライフに優れたタイヤを提供することを目的とする。
本発明は、ゴム層を有するタイヤであって、前記ゴム層から切り出したダンベル状7号試験片を切断し、切断面を合わせた状態で170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE1〔MPa・%〕、前記ゴム層から切り出したダンベル状7号試験片を170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE2〔MPa・%〕、及び前記ゴム層の厚みT〔mm〕が、下記式(1)、(2)を満たすことを特徴とするタイヤに関する。
E1/E2×100>25    (1)
E1/E2×T×100>50  (2)
前記タイヤは、前記ゴム層がサイド部のタイヤ部材を形成することが好ましい。
前記タイヤは、前記ゴム層が下記式(I)で表される化合物を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、R~Rは、同一若しくは異なって、ヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の2価炭化水素基を表す。R~Rは、同一又は異なって、水素原子、又はヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換の1価炭化水素基を表す。)
前記タイヤは、前記ゴム層がイソプレン系ゴムを含むことが好ましい。
前記タイヤにおいて、前記ゴム層は、ゴム成分100質量部に対する前記式(I)で表される化合物の含有量が3~15質量部であることが好ましい。
前記タイヤにおいて、前記ゴム層は、ゴム成分100質量部に対するフィラーの含有量が20~60質量部であることが好ましい。
前記タイヤにおいて、前記ゴム層は、再生ゴム及び粉ゴムからなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
前記タイヤは、前記ゴム層で構成されるタイヤ部材の表面に、高さ又は深さが0.5mm以上の凹凸部を有することが好ましい。
前記タイヤは、前記E1、前記E2及び前記T〔mm〕が下記2式を満たすことが好ましい。
E1/E2×100≧45
E1/E2×T×100≧90
前記タイヤは、前記E1、前記E2及び前記T〔mm〕が下記3式を満たすことが好ましい。
E1≧800MPa・%
E2≧1500MPa・%
T≧1.5mm
前記タイヤにおいて、前記ゴム層は、カーボンブラック及び/又はシリカを含み、
前記カーボンブラックを含む場合、ゴム成分100質量部に対する前記カーボンブラックの含有量が10~100質量部であり、
前記シリカを含む場合、ゴム成分100質量部に対する前記シリカの含有量が10~100質量部であることが好ましい。
本発明はまた、ゴム成分及び下記式(I)で表される化合物を含み、
前記ゴム成分100質量部に対する下記式(I)で表される化合物の含有量が3~13質量部であるゴム組成物に関する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、R~Rは、同一若しくは異なって、ヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の2価炭化水素基を表す。R~Rは、同一又は異なって、水素原子、又はヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換の1価炭化水素基を表す。)
前記ゴム組成物は、前記ゴム成分がイソプレン系ゴムを含むことが好ましい。
前記ゴム組成物は、前記ゴム成分100質量部に対して、フィラーを20~60質量部含むことが好ましい。
前記ゴム組成物は、再生ゴム及び粉ゴムからなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
本発明によれば、ゴム層を有するタイヤであって、前記ゴム層から切り出したダンベル状7号試験片を切断し、切断面を合わせた状態で170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE1〔MPa・%〕、前記ゴム層から切り出したダンベル状7号試験片を170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE2〔MPa・%〕、及び前記ゴム層の厚みT〔mm〕が、前記式(1)、(2)を満たすことを特徴とするタイヤであるので、タイヤ部材表面のクラック等が抑制され、タイヤの市場ライフに優れたタイヤを提供できる。
ダンベル状7号試験片を切断し、切断面を合わせた状態で170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE1を測定する方法を示す模式図である。 ダンベル状7号試験片を170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE2を測定する方法を示す模式図である。 本実施形態の空気入りタイヤ1の一例を示すタイヤ子午線断面図である。 タイヤ1のサイド面が示された模式図の一例である。
本発明は、ゴム層を有するタイヤであって、前記ゴム層から切り出したダンベル状7号試験片を切断し、切断面を合わせた状態で170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE1〔MPa・%〕、前記ゴム層から切り出したダンベル状7号試験片を170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE2〔MPa・%〕、及び前記ゴム層の厚みT〔mm〕が、前記式(1)、(2)を満たすことを特徴とするタイヤである。このようなタイヤは、タイヤ部材表面のクラック等が抑制され、タイヤの市場ライフに優れている。
前記作用効果が得られるメカニズムは明らかではないが、以下のように推察される。
前記タイヤを構成するゴム層は、そこから採取したダンベル状7号試験片を一度切断した後、切断面を合わせた状態で熱処理を行って再度作製されたもの(再結合熱処理サンプル)の破壊エネルギー(E1)が、同様に採取したダンベル状7号試験片に熱処理を行って作製されたもの(非切断熱処理サンプル)の破壊エネルギー(E2)の1/4を超えるものである。従って、走行中に仮にゴム層に微小なクラックが発生しても、走行時の発熱及び保管時の熱などによりクラックが再結合し、かつその結合面の破壊エネルギーが従来のタイヤよりも高いことから、走行によるクラックの発生及び成長を抑制できると推察される。また、厚みTに関し、式(2)を満たすような比較的大きい厚みを有することで、ゴム層の厚さ方向への亀裂の進展も同時に防止できると推察される。以上の作用機能により、タイヤ部材表面のクラック等が抑制され、市場ライフに優れたタイヤを提供できるものと推察される。
このように、前記タイヤは、式(1)「E1/E2×100>25」、式(2)「E1/E2×T×100>50」の構成にすることにより、タイヤ部材表面のクラック等が抑制され、市場ライフに優れたタイヤを提供するという課題(目的)を解決するものである。すなわち、式(1)及び(2)の構成は課題(目的)を規定したものではなく、本願の課題は、タイヤ部材表面のクラック等が抑制され、市場ライフに優れたタイヤを提供することであり、そのための解決手段として前記パラメーターを満たすような構成にしたものである。
前記タイヤは、前記ゴム層から切り出したダンベル状7号試験片を切断し、切断面を合わせた状態で170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE1〔MPa・%〕と、前記ゴム層から切り出したダンベル状7号試験片を170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE2〔MPa・%〕とが、下記式(1)を満たす。
E1/E2×100>25    (1)
タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させる観点から、E1/E2×100は、27以上が好ましく、35以上がより好ましく、45以上が更に好ましく、47以上が特に好ましい。また、E1/E2×100は、49以上、50以上、52以上、53以上、55以上、57以上、58以上、61以上でもよい。上限は特に限定されず、E1/E2×100は100に近いほど望ましい。
式(1)「E1/E2×100>25」を実現させる方法としては、後述の式(I)で表される化合物を配合する方法などが挙げられる。
前記E1は、好ましくは300MPa・%以上、より好ましくは348MPa・%以上、更に好ましくは350MPa・%以上、特に好ましくは800MPa・%以上である。また、前記E1は、1300MPa・%以上、1800MPa・%以上、1900MPa・%以上、2000MPa・%以上、2200MPa・%以上、2300MPa・%以上、2305MPa・%以上、2500MPa・%以上でもよい。上限は特に限定されないが、好ましくは4000MPa・%以下、より好ましくは3500MPa・%以下、更に好ましくは3000MPa・%以下である。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
前記E2は、好ましくは600MPa・%以上、より好ましくは1300MPa・%以上、更に好ましくは1310MPa・%以上、特に好ましくは1500MPa・%以上である。また、前記E2は、1600MPa・%以上、2600MPa・%以上、3800MPa・%以上、3900MPa・%以上、4000MPa・%以上、4050MPa・%以上、4072MPa・%以上、4100MPa・%以上、4200MPa・%以上、4300MPa・%以上でもよい。上限は特に限定されないが、好ましくは8000MPa・%以下、より好ましくは7000MPa・%以下、更に好ましくは6000MPa・%以下である。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
なお、本明細書において、破壊エネルギーE〔MPa・%〕は、JIS K6251:2010に準じて測定した23℃における破断時伸びEB〔%〕、破断強度TB〔MPa〕の値から算出したTB×EB/2の値であり、具体的には、後述の実施例に記載の方法で測定できる。
EB(破断時伸び)は、主に補強剤や軟化剤の配合量により調整することができ、TB(破断強度)は、主に補強剤、ゴム成分の種類や配合量により調整することができる。
図1は、ダンベル状7号試験片を切断し、切断面を合わせた状態で170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE1を測定する方法を示す模式図、図2は、ダンベル状7号試験片を170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE2を測定する方法を示す模式図である。
E1の測定は、図1に示されているように、先ず、ダンベル状7号試験片の中央の細い部分を引張試験の引張方向に略垂直な方向に切断した後、次いで切断した面を再度合わせ、その合わせた状態で所定条件で熱処理を行い、得られた再結合熱処理サンプルを前記引張方向に伸長変形させた際の破断時伸びEB、破断強度TBを測定し、得られたEB、TBから破壊エネルギーを算出することにより実施される。E2の測定は、図2に示されているように、ダンベル状7号試験片に所定条件で熱処理を行い、得られた非切断熱処理サンプルを前記引張方向に伸長変形させた際の破断時伸びEB、破断強度TBを測定し、得られたEB、TBから破壊エネルギーを測定することにより実施される。
前記タイヤは、前記E1〔MPa・%〕、前記E2〔MPa・%〕、及び前記ゴム層の厚みT〔mm〕が下記式(2)を満たす。
E1/E2×T×100>50  (2)
タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させる観点から、E1/E2×T×100は、52以上が好ましく、53以上がより好ましく、54以上が更に好ましく、67以上が特に好ましい。また、E1/E2×T×100は、75以上、90以上、95以上、97以上、100以上、105以上、107以上、110以上、113以上、114以上、115以上、116以上、122以上、125以上でもよい。上限は特に限定されないが、300以下が好ましく、200以下がより好ましく、170以下が更に好ましく、144以下が特に好ましく、140以下が最も好ましい。
式(2)「E1/E2×T×100>50」は、前述の方法でE1/E2×100を調整すると共に、ゴム層の厚みTを調整する方法により実現させることができる。
前記ゴム層の厚みTは、好ましくは1.5mm以上、より好ましくは2.0mm以上、更に好ましくは2.3mm以上、特に好ましくは2.5mm以上である。上限は特に限定されないが、好ましくは5.0mm以下、より好ましくは4.7mm以下、更に好ましくは4.5mm以下である。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
本明細書において、ゴム層の厚みTは、各ゴム層を構成する各タイヤ部材(サイドウォール、トレッド等)の厚みの最大値を意味する。各ゴム層(各タイヤ部材)表面上の各点における厚みは、当該点における各ゴム層(各タイヤ部材)表面の法線に沿って計測される値であり、各ゴム層(各タイヤ部材)の厚みTは各点における厚みの最大値である。
図3は、本実施形態の空気入りタイヤ1の一例を示すタイヤ子午線断面図であり、ゴム層としてのサイドウォールの厚みを示す一例である。図3において、上下方向がタイヤ1の径方向であり、左右方向がタイヤ1の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ1の周方向である。
タイヤ1は、トレッド部2からサイド部3を経てビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、このカーカス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド部2に配されたベルト層7とを備えている。
カーカス6は、少なくとも1枚、本実施形態では2枚のカーカスプライ6A,6Bによって構成されている。各カーカスプライ6A,6Bは、タイヤ周方向に対して、例えば75~90度の角度でカーカスコード(図示省略)が配列されている。カーカスコードとしては、例えば、芳香族ポリアミド又はレーヨン等の有機繊維コードが採用され得る。
本実施形態の各カーカスプライ6A,6Bは、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビード部4のビードコア5に至る本体部6aと、この本体部6aに連なりかつビードコア5の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部6bとを含んでいる。各カーカスプライ6A,6Bの本体部6aと折返し部6bとの間には、ビードコア5からタイヤ半径方向外側にのびるビードエーペックスゴム8が配されている。
ベルト層7は、少なくとも1枚、本実施形態では2枚のベルトプライ7A,7Bを含んでいる。ベルトプライ7A,7Bは、例えば、カーカス6側に配される内側ベルトプライ7Aと、内側ベルトプライ7Aのタイヤ半径方向外側に配される外側ベルトプライ7Bとから形成されている。各ベルトプライ7A,7Bは、ベルトコード(図示省略)が、タイヤ周方向に対して、好ましくは、10~35度の角度で傾けて配列されている。本実施形態の内側ベルトプライ7A及び外側ベルトプライ7Bは、ベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わされている。
ベルトコードとしては、例えば、スチール、芳香族ポリアミド又はレーヨン等が好適に採用され得る。なお、本実施形態のベルト層7は、2枚のベルトプライ7A,7Bにより構成されているが、3枚以上のベルトプライで構成されてもよい。この場合、外側ベルトプライ7Bは、複数のベルトプライのうち、最もタイヤ半径方向外側に配されているものである。
サイドウォール部3のサイドウォール11は、カーカス6よりも軸方向外側に位置する。本実施形態の空気入りタイヤ1では、サイドウォール11表面の外側端PWからカーカス6表面への法線に沿って計測される厚みT(タイヤの左右の軸方向外端(サイドウォール11表面)からカーカス6表面までのタイヤ軸方向の距離T)が、サイドウォール11表面の各点におけるサイドウォール11の厚みの最大値である。そして、タイヤ1では、この最大値がサイドウォール11の厚みTに該当する。
前記タイヤは、前記式(1)、(2)を満たすゴム層を備えたものであるが、該ゴム層としては、種々のタイヤ部材が挙げられる。具体的には、サイドウォール、ベーストレッド、ビードエイペックス、クリンチエイペックス、インナーライナー、アンダートレッド、ブレーカートッピング、プライトッピング、トレッド等が挙げられる。なかでも、表面等のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる観点から、サイド部の部材に好適に適用でき、サイドウォール、クリンチエイペックスに特に好適に適用できる。
前記ゴム層は、例えば、加硫済ゴム組成物から構成される。
加硫済ゴム組成物は、ゴム組成物(未加硫)から作製される。
ゴム組成物に使用可能なゴム成分としては、例えば、ジエン系ゴムを使用できる。ジエン系ゴムとしては、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)などが挙げられる。また、ブチル系ゴム、フッ素ゴムなども挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、タイヤのゴム物性の観点から、イソプレン系ゴム、SBR、BRが好ましい。特にイソプレン系ゴムを含むゴム組成物を用いた場合、前述の効果が効果的に得られる。
上記ジエン系ゴムは、非変性ジエン系ゴムでもよいし、変性ジエン系ゴムでもよい。
変性ジエン系ゴムとしては、シリカ等の充填剤と相互作用する官能基を有するジエン系ゴムであればよく、例えば、ジエン系ゴムの少なくとも一方の末端を、上記官能基を有する化合物(変性剤)で変性された末端変性ジエン系ゴム(末端に上記官能基を有する末端変性ジエン系ゴム)や、主鎖に上記官能基を有する主鎖変性ジエン系ゴムや、主鎖及び末端に上記官能基を有する主鎖末端変性ジエン系ゴム(例えば、主鎖に上記官能基を有し、少なくとも一方の末端を上記変性剤で変性された主鎖末端変性ジエン系ゴム)や、分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性(カップリング)され、水酸基やエポキシ基が導入された末端変性ジエン系ゴム等が挙げられる。
上記官能基としては、例えば、アミノ基、アミド基、シリル基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、アンモニウム基、イミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、カルボキシル基、ニトリル基、ピリジル基、アルコキシ基、水酸基、オキシ基、エポキシ基等が挙げられる。なお、これらの官能基は、置換基を有していてもよい。なかでも、アミノ基(好ましくはアミノ基が有する水素原子が炭素数1~6のアルキル基に置換されたアミノ基)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~6のアルコキシ基)、アルコキシシリル基(好ましくは炭素数1~6のアルコキシシリル基)が好ましい。
イソプレン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、改質NR、変性NR、変性IR等が挙げられる。NRとしては、例えば、SIR20、RSS♯3、TSR20等、ゴム工業において一般的なものを使用できる。IRとしては、特に限定されず、例えば、IR2200等、ゴム工業において一般的なものを使用できる。改質NRとしては、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(UPNR)等、変性NRとしては、エポキシ化天然ゴム(ENR)、水素添加天然ゴム(HNR)、グラフト化天然ゴム等、変性IRとしては、エポキシ化イソプレンゴム、水素添加イソプレンゴム、グラフト化イソプレンゴム等、が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記ゴム組成物がイソプレン系ゴムを含有する場合、ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴムの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上である。上限は特に限定されず、100質量%でもよい。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
SBRとしては特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム(E-SBR)、溶液重合スチレンブタジエンゴム(S-SBR)等を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
SBRのスチレン含量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上である。また、該スチレン含量は、好ましくは60質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
なお、本明細書において、SBRのスチレン含量は、H-NMR測定により算出される。
SBRとしては、例えば、住友化学(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等により製造・販売されているSBRを使用できる。
SBRは、非変性SBRでもよいし、変性SBRでもよい。変性SBRとしては、変性ジエン系ゴムと同様の官能基が導入された変性SBRが挙げられる。
前記ゴム組成物がSBRを含有する場合、ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上である。上限は特に限定されず、100質量%でもよい。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
BRは特に限定されず、例えば、高シス含量のハイシスBR、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR、希土類系触媒を用いて合成したBR(希土類BR)等を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、耐摩耗性が向上するという理由から、シス含量が90質量%以上のハイシスBRが好ましい。
また、BRは、非変性BRでもよいし、変性BRでもよい。変性BRとしては、変性ジエン系ゴムと同様の官能基が導入された変性BRが挙げられる。
BRとしては、例えば、宇部興産(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等の製品を使用できる。
前記ゴム組成物がBRを含有する場合、ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上である。上限は、好ましくは80質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
前記ゴム組成物は、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させる観点から、下記式(I)で表される化合物を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、R~Rは、同一又は異なって、ヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の2価炭化水素基を表す。R~Rは、同一又は異なって、水素原子、又はヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換の1価炭化水素基を表す。)
~Rのヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の2価炭化水素基は、直鎖状、分枝状若しくは環状のいずれの基でもよい。なかでも、環状の基、直鎖状の基が好ましい。
~Rのヘテロ原子としては特に限定されず、酸素、窒素等が挙げられる。置換基としては特に限定されず、ハロゲン基(-Cl、-Br等)等の公知の基が挙げられる。
~Rのヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の2価炭化水素基の炭素数は、好ましくは1以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは5以上である。上限は、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは12以下、特に好ましくは8以下である。
~Rのヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の2価炭化水素基として、具体的には、ヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換の、炭素数1~30のアルキレン基、炭素数2~30のアルケニレン基、炭素数5~30のシクロアルキレン基、炭素数6~30のシクロアルキルアルキレン基、炭素数6~30のアリーレン基、炭素数7~30のアラルキレン基等が挙げられる。なかでも、ヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の炭素数6~30のアリーレン基が好ましい。
~Rのヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の炭素数1~30のアルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、1,2-プロピレン基などが挙げられる。ヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の炭素数2~30のアルケニレン基としては、ビニレン基、1-プロペニレン基、2-プロペニレン基などが挙げられる。ヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の炭素数5~30のシクロアルキレン基としては、シクロヘキシレン基などが挙げられる。ヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の炭素数6~30のシクロアルキルアルキレン基としては、シクロヘキシルメチレン基などが挙げられる。ヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の炭素数6~30のアリーレン基としては、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基などが挙げられる。ヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の炭素数7~30のアラルキレン基としては、ベンジリデン基などが挙げられる。なかでも、フェニレン基が好ましく、p-フェニレン基がより好ましい。
~Rのヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の2価炭化水素基としては、-R-C(=O)-O-R’-、-R-C(=O)-O-、-C(=O)-O-R’-等で表されるC=O、-O-を含む2価炭化水素基も挙げられる。R、R’としては、前述のヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換の、炭素数1~30のアルキレン基、炭素数2~30のアルケニレン基、炭素数5~30のシクロアルキレン基、炭素数6~30のシクロアルキルアルキレン基、炭素数6~30のアリーレン基、炭素数7~30のアラルキレン基等が挙げられる。なかでも、-R-C(=O)-O-R’-(R及びR’は、同一若しくは異なって、炭素数1~30のアルキレン基である。)、-R-C(=O)-O-(Rは、炭素数1~30のアルキレン基である。)で表される基が好ましい。
~Rのヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換の1価炭化水素基は、直鎖状、分枝状若しくは環状のいずれの基でもよい。なかでも、直鎖状の基、分枝状の基が好ましい。
~Rのヘテロ原子、置換基としては特に限定されず、前述のR~Rのヘテロ原子、置換基と同様のものが挙げられる。
~Rのヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換の1価炭化水素基の炭素数は、好ましくは1以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは5以上である。上限は、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは12以下、特に好ましくは8以下である。
~Rのヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換の1価炭化水素基としては、例えば、ヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換の直鎖状アルキル基、分岐状アルキル基、環状アルキル基、アリール基、アラルキル基等が列挙される。なかでも、直鎖状アルキル基、分岐状アルキル基が好ましい。
~Rのヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換の直鎖状アルキル基、分岐状アルキル基の具体例としては、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、iso-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、及びこれらのヘテロ原子を含む基等が挙げられる。ヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換の環状アルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンチル基、1-エチルシクロペンチル基、1-エチルシクロヘキシル基、及びこれらのヘテロ原子を含む基等が挙げられる。ヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換のアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、及びこれらのヘテロ原子を含む基等が挙げられる。ヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、及びこれらのヘテロ原子を含む基等が挙げられる。なかでも、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、iso-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状アルキル基、分岐状アルキル基が好ましい。
前記ゴム組成物において、ゴム成分100質量部に対する前記式(I)で表される化合物の含有量は、好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは7質量部以上、特に好ましくは9質量部以上である。上限は、好ましくは25質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下、特に好ましくは13質量部以下である。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
前記ゴム組成物には、フィラーを配合してもよい。フィラーとしては特に限定されず、エラストマー分野で公知の材料を使用でき、例えば、シリカ、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、マイカなどが挙げられる。なかでも、カーボンブラック、シリカが好ましい。
前記ゴム組成物において、フィラーの含有量(フィラ-の合計含有量)は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは8質量部以上、更に好ましくは10質量部以上、特に好ましくは20質量部以上、最も好ましくは30質量部以上である。また、上限は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下、更に好ましくは70質量部以下、特に好ましくは60質量部以下、最も好ましくは55質量部以下である。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
カーボンブラックとしては、特に限定されないが、N134、N110、N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351、N550、N762等が挙げられる。市販品としては、旭カーボン(株)、キャボットジャパン(株)、東海カーボン(株)、三菱ケミカル(株)、ライオン(株)、新日化カーボン(株)、コロンビアカーボン社等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは15質量部以上、特に好ましくは30質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下、更に好ましくは50質量部以下である。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、30m/g以上が好ましく、80m/g以上がより好ましく、100m/g以上が更に好ましい。また、上記NSAは、200m/g以下が好ましく、170m/g以下がより好ましく、150m/g以下が更に好ましい。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
なお、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、JIS K6217-2:2001によって求められる。
シリカとしては、乾式法シリカ(無水シリカ)、湿式法シリカ(含水シリカ)などが挙げられる。なかでも、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。市販品としては、デグッサ社、ローディア社、東ソー・シリカ(株)、ソルベイジャパン(株)、(株)トクヤマ等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは15質量部以上である。該含有量の上限は特に限定されないが、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下、更に好ましくは60質量部以下、特に好ましくは50質量部以下である。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは50m/g以上、より好ましくは80m/g以上、更に好ましくは100m/g以上である。また、シリカのNSAの上限は特に限定されないが、好ましくは350m/g以下、より好ましくは300m/g以下、更に好ましくは250m/g以下である。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
なお、シリカのNSAは、ASTM D3037-93に準じてBET法で測定される値である。
前記ゴム組成物がシリカを含む場合、更にシランカップリング剤を含むことが好ましい。
シランカップリング剤としては、特に限定されず、例えば、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4-トリエトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4-トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4-トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4-トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、3-トリメトキシシリルプロピル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2-トリエトキシシリルエチル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3-トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、などのスルフィド系、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシラン、Momentive社製のNXT、NXT-Zなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、などのグリシドキシ系、3-ニトロプロピルトリメトキシシラン、3-ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられる。市販品としては、デグッサ社、Momentive社、信越シリコーン(株)、東京化成工業(株)、アヅマックス(株)、東レ・ダウコーニング(株)等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して、3質量部以上が好ましく、6質量部以上がより好ましい。また、上記含有量は、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましい。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
前記ゴム組成物には、再生ゴム及び粉ゴムからなる群より選択される少なくとも1種を配合してもよい。再生ゴムや粉ゴムは一度加硫し終えた添加剤で、再結合性が乏しい為、クラックの起点となりやすいが、前記式(1)、(2)を満たすことで前述の作用効果が得られ、再生ゴムや粉ゴムが含まれるゴム組成物においても、良好な耐クラック性が得られ、優れたタイヤの市場ライフが得られる。これらの再生ゴム、粉ゴムは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
再生ゴムとしては、例えば、市販の再生ゴムを使用できる。再生ゴムとは、JIS K6313-2012に規定された自動車用タイヤ、チューブ及びその他のゴム製品の使用済みのゴムなどを再生したもの並びにこれと同等の性状を有するものである。再生ゴムは、脱硫処理が施される。再生ゴムの種類は、チューブ再生ゴム、タイヤ再生ゴム、及びその他の再生ゴムからなる群より選択されるいずれでもよく、複数の種類を組み合わせることもできる。再生ゴムの製造方法としては特に限定されず、オイルパン法、リクレメーター法など、公知の方法を採用すればよい。
再生ゴム中のゴム成分は、天然ゴム含有比率が好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは70質量%である。なお、再生ゴム中の天然ゴム含有比率は、熱分解ガスクロマトグラフィー(PyGC)の測定により求められる値である。
粉ゴムは、粉末ゴムとも呼ばれ、廃ゴム製品をリサイクルした加硫粉ゴム(再生粉ゴム)である。粉ゴムの原料となる廃ゴムのゴム種は特に限定されず、天然ゴム及び合成ゴムからなる群より選択される少なくとも1種を含むものが挙げられる。粉ゴムの製造方法としては特に限定されず、例えば、WO2018/225564に記載の方法が挙げられる。
粉ゴムの粒径は、80メッシュ以下であることが好ましい。ここで、80メッシュの粉ゴムとは、ASTM D563-01(2008)に規定された80メッシュの篩を通過した粉ゴムをいう。粉ゴムの粒径は、40~80メッシュであることがより好ましく、50~70メッシュであることが更に好ましい。
前記ゴム組成物が再生ゴム及び粉ゴムからなる群より選択される少なくとも1種を含む場合、実施形態の態様の1つとして、予め再生ゴムや粉ゴムと添加物のような架橋ゴムと反応可能な薬品を混ぜ合わせたものでもよい。
再生ゴム及び粉ゴムの合計含有量は、環境への配慮から、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上である。該合計含有量の上限は特に限定されないが、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは30質量部以下、より更に好ましくは15質量部以下である。
前記ゴム組成物には、可塑剤を配合してもよい。可塑剤とは、ゴム成分に可塑性を付与する材料であり、例えば、液体可塑剤(常温(25℃)で液体状態の可塑剤)、樹脂(常温(25℃)で固体状態の樹脂)等が挙げられる。
前記ゴム組成物が可塑剤を含む場合、その含有量(可塑剤の総量)は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、更に好ましくは3質量部以上である。上限は、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
液体可塑剤(常温(25℃)で液体状態の可塑剤)としては特に限定されず、オイル、液状樹脂、液状ジエン系ポリマー等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記ゴム組成物が液体可塑剤を含む場合、その含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、更に好ましくは3質量部以上である。上限は、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下である。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油、又はその混合物が挙げられる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。植物油としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。市販品としては、出光興産(株)、三共油化工業(株)、(株)ジャパンエナジー、オリソイ社、H&R社、豊国製油(株)、昭和シェル石油(株)、富士興産(株)、日清オイリオグループ(株)等の製品を使用できる。なかでも、プロセスオイル(パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル等)、植物油が好ましい。
液状樹脂としては、25℃で液体状態のテルペン系樹脂(テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂を含む)、ロジン樹脂、スチレン系樹脂、C5系樹脂、C9系樹脂、C5/C9系樹脂、ジシクロペンタジエン(DCPD)樹脂、クマロンインデン系樹脂(クマロン、インデン単体樹脂を含む)、フェノール樹脂、オレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
液状ジエン系ポリマーとしては、25℃で液体状態の液状スチレンブタジエン共重合体(液状SBR)、液状ブタジエン重合体(液状BR)、液状イソプレン重合体(液状IR)、液状スチレンイソプレン共重合体(液状SIR)、液状スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体(液状SBSブロックポリマー)、液状スチレンイソプレンスチレンブロック共重合体(液状SISブロックポリマー)、液状ファルネセン重合体、液状ファルネセンブタジエン共重合体等が挙げられる。これらは、末端や主鎖が極性基で変性されていても構わない。
上記樹脂(常温(25℃)で固体状態の樹脂)としては、例えば、常温(25℃)で固体状態のクマロンインデン樹脂、テルペン系樹脂、スチレン系樹脂、p-t-ブチルフェノールアセチレン樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、樹脂は、水添されていてもよい。
前記ゴム組成物において、ゴム成分100質量部に対する上記樹脂の含有量は、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは1質量部以上である。上限は、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下、特に好ましくは10質量部以下である。上記範囲内にすることで、タイヤ部材表面のクラック等を抑制し、タイヤの市場ライフを向上させることができる傾向がある。
クマロンインデン樹脂としては、樹脂の骨格(主鎖)を構成するモノマー成分として、クマロン及びインデンを含む樹脂があり、クマロン、インデン以外に骨格に含まれるモノマー成分としては、スチレン、α-メチルスチレン、メチルインデン、ビニルトルエンなどが挙げられる。
テルペン系樹脂としては、ポリテルペン、テルペンフェノール、芳香族変性テルペン樹脂などが挙げられる。
ポリテルペンは、テルペン化合物を重合して得られる樹脂及びそれらの水素添加物である。テルペン化合物は、(Cの組成で表される炭化水素及びその含酸素誘導体で、モノテルペン(C1016)、セスキテルペン(C1524)、ジテルペン(C2032)などに分類されるテルペンを基本骨格とする化合物であり、例えば、α-ピネン、β-ピネン、ジペンテン、リモネン、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α-フェランドレン、α-テルピネン、γ-テルピネン、テルピノレン、1,8-シネオール、1,4-シネオール、α-テルピネオール、β-テルピネオール、γ-テルピネオールなどが挙げられる。
ポリテルペンとしては、上述したテルペン化合物を原料とするα-ピネン樹脂、β-ピネン樹脂、リモネン樹脂、ジペンテン樹脂、β-ピネン/リモネン樹脂などのテルペン樹脂の他、該テルペン樹脂に水素添加処理した水素添加テルペン樹脂も挙げられる。テルペンフェノールとしては、上記テルペン化合物とフェノール系化合物とを共重合した樹脂、及び該樹脂に水素添加処理した樹脂が挙げられ、具体的には、上記テルペン化合物、フェノール系化合物及びホルマリンを縮合させた樹脂が挙げられる。なお、フェノール系化合物としては、例えば、フェノール、ビスフェノールA、クレゾール、キシレノールなどが挙げられる。芳香族変性テルペン樹脂としては、テルペン樹脂を芳香族化合物で変性して得られる樹脂、及び該樹脂に水素添加処理した樹脂が挙げられる。なお、芳香族化合物としては、芳香環を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば、フェノール、アルキルフェノール、アルコキシフェノール、不飽和炭化水素基含有フェノールなどのフェノール化合物;ナフトール、アルキルナフトール、アルコキシナフトール、不飽和炭化水素基含有ナフトールなどのナフトール化合物;スチレン、アルキルスチレン、アルコキシスチレン、不飽和炭化水素基含有スチレンなどのスチレン誘導体;クマロン、インデンなどが挙げられる。
スチレン系樹脂は、スチレン類由来の構成単位を主成分とするポリマーであり、スチレン類(スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、α-メチルスチレン、p-メトキシスチレン、p-tert-ブチルスチレン、p-フェニルスチレン、o-クロロスチレン、m-クロロスチレン、p-クロロスチレンなど)の単独重合体、2種以上のスチレン類の共重合体の他、スチレン類と他の単量体との共重合体も挙げられる。なかでも、2種以上のスチレン類の共重合体が好ましく、α-メチルスチレンとスチレンとの共重合体がより好ましい。
p-t-ブチルフェノールアセチレン樹脂としては、p-t-ブチルフェノールとアセチレンとを縮合反応させて得られる樹脂が挙げられる。
アクリル系樹脂としては特に限定されないが、不純物が少なく、分子量分布がシャープな樹脂が得られるという点から、無溶剤型アクリル系樹脂を好適に使用できる。
無溶剤型アクリル系樹脂は、副原料となる重合開始剤、連鎖移動剤、有機溶媒などを極力使用せずに、高温連続重合法(高温連続塊重合法)(米国特許第4,414,370号明細書、特開昭59-6207号公報、特公平5-58005号公報、特開平1-313522号公報、米国特許第5,010,166号明細書、東亜合成研究年報TREND2000第3号p42-45等に記載の方法)により合成された(メタ)アクリル系樹脂(重合体)が挙げられる。なお、本発明において、(メタ)アクリルは、メタクリル及びアクリルを意味する。
上記アクリル系樹脂は、実質的に副原料となる重合開始剤、連鎖移動剤、有機溶媒などを含まないことが好ましい。また、上記アクリル系樹脂は、連続重合により得られる組成分布や分子量分布が比較的狭いものが好ましい。
上述のように、上記アクリル系樹脂としては、実質的に副原料となる重合開始剤、連鎖移動剤、有機溶媒などを含まないもの、すなわち、純度が高いものが好ましい。上記アクリル系樹脂の純度(該樹脂中に含まれる樹脂の割合)は、好ましくは95質量%以上、より好ましくは97質量%以上である。
上記アクリル系樹脂を構成するモノマー成分としては、例えば、(メタ)アクリル酸や、(メタ)アクリル酸エステル(アルキルエステル、アリールエステル、アラルキルエステルなど)、(メタ)アクリルアミド、及び(メタ)アクリルアミド誘導体などの(メタ)アクリル酸誘導体が挙げられる。
また、上記アクリル系樹脂を構成するモノマー成分として、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸誘導体と共に、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの芳香族ビニルを使用してもよい。
上記アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル成分のみで構成される樹脂であっても、(メタ)アクリル成分以外の成分をも構成要素とする樹脂であっても良い。
また、上記アクリル系樹脂は、水酸基、カルボキシル基、シラノール基等を有していてよい。
上記可塑剤としては、例えば、丸善石油化学(株)、住友ベークライト(株)、ヤスハラケミカル(株)、東ソー(株)、RutgersChemicals社、BASF社、アリゾナケミカル社、日塗化学(株)、(株)日本触媒、JXTGエネルギー(株)、荒川化学工業(株)、田岡化学工業等の製品を使用できる。
前記ゴム組成物は、耐クラック性、耐オゾン性等の観点から、老化防止剤を含有してもよい。
老化防止剤としては特に限定されないが、フェニル-α-ナフチルアミン等のナフチルアミン系老化防止剤;オクチル化ジフェニルアミン、4,4′-ビス(α,α′-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系老化防止剤;N-イソプロピル-N′-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-(1,3-ジメチルブチル)-N′-フェニル-p-フェニレンジアミン、N,N′-ジ-2-ナフチル-p-フェニレンジアミン等のp-フェニレンジアミン系老化防止剤;2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリンの重合物等のキノリン系老化防止剤;2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、スチレン化フェノール等のモノフェノール系老化防止剤;テトラキス-[メチレン-3-(3′,5′-ジ-t-ブチル-4′-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等のビス、トリス、ポリフェノール系老化防止剤などが挙げられる。なかでも、p-フェニレンジアミン系老化防止剤、キノリン系老化防止剤が好ましく、N-(1,3-ジメチルブチル)-N′-フェニル-p-フェニレンジアミン、2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリンの重合物がより好ましい。市販品としては、例えば、精工化学(株)、住友化学(株)、大内新興化学工業(株)、フレクシス社等の製品を使用できる。
前記ゴム組成物において、老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.2質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上である。該含有量は、好ましくは7.0質量部以下、より好ましくは4.0質量部以下である。
前記ゴム組成物は、ステアリン酸を含んでもよい。前記ゴム組成物において、ステアリン酸の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5~10質量部以上、より好ましくは0.5~5質量部である。
なお、ステアリン酸としては、従来公知のものを使用でき、例えば、日油(株)、NOF社、花王(株)、富士フイルム和光純薬(株)、千葉脂肪酸(株)等の製品を使用できる。
前記ゴム組成物は、酸化亜鉛を含むことが好ましい。前記ゴム組成物において、酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5~10質量部、より好ましくは1~5質量部である。
なお、酸化亜鉛としては、従来公知のものを使用でき、例えば、三井金属鉱業(株)、東邦亜鉛(株)、ハクスイテック(株)、正同化学工業(株)、堺化学工業(株)等の製品を使用できる。
前記ゴム組成物には、ワックスを配合してもよい。前記ゴム組成物において、ワックスの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5~10質量部、より好ましくは1~5質量部である。
ワックスとしては特に限定されず、石油系ワックス、天然系ワックスなどが挙げられ、また、複数のワックスを精製又は化学処理した合成ワックスも使用可能である。これらのワックスは、単独で使用しても、2種類以上を併用してもよい。
石油系ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等が挙げられる。天然系ワックスとしては、石油外資源由来のワックスであれば特に限定されず、例えば、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ライスワックス、ホホバろうなどの植物系ワックス;ミツロウ、ラノリン、鯨ろうなどの動物系ワックス;オゾケライト、セレシン、ペトロラクタムなどの鉱物系ワックス;及びこれらの精製物などが挙げられる。市販品としては、例えば、大内新興化学工業(株)、日本精蝋(株)、精工化学(株)等の製品を使用できる。
前記ゴム組成物には、ポリマー鎖に適度な架橋鎖を形成する観点から、硫黄を配合してもよい。
前記ゴム組成物において、硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは0.7質量部以上である。該含有量は、好ましくは6.0質量部以下、より好ましくは4.0質量部以下、更に好ましくは3.0質量部以下である。
硫黄としては、ゴム工業において一般的に用いられる粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、可溶性硫黄などが挙げられる。市販品としては、鶴見化学工業(株)、軽井沢硫黄(株)、四国化成工業(株)、フレクシス社、日本乾溜工業(株)、細井化学工業(株)等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記ゴム組成物は、加硫促進剤を含んでもよい。
前記ゴム組成物において、加硫促進剤の含有量は特に制限はなく、要望する加硫速度や架橋密度に合わせて自由に決定すれば良いが、ゴム成分100質量部に対して、通常、0.3~10質量部、好ましくは0.5~7質量部である。
加硫促進剤の種類は特に制限はなく、通常用いられているものを使用可能である。加硫促進剤としては、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド等のチアゾール系加硫促進剤;テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラベンジルチウラムジスルフィド(TBzTD)、テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(TOT-N)等のチウラム系加硫促進剤;N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-t-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-オキシエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-オキシエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N’-ジイソプロピル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、前記性能バランスの観点から、スルフェンアミド系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤が好ましい。
前記ゴム組成物には、上記成分以外にも、離型剤や加工助剤(脂肪酸金属塩など)、顔料等の応用分野に従って、それらの使用に使われる通常の添加物を適宜配合してもよい。これらの配合量は、適宜設定すればよい。
加硫済ゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前述の各成分を含むゴム組成物(未加硫)をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、架橋する方法などにより製造できる。混練条件としては、混練温度は、通常50~200℃、好ましくは80~190℃であり、混練時間は、通常30秒~30分、好ましくは1分~30分である。
前記タイヤは、前記ゴム層で構成されるタイヤ部材の表面に、凹凸部を有するものでもよい。通常、表面に凹凸部を有している場合、凹凸の界面(角)において変形が生じやすく、それに伴ってクラックが形成される懸念があるが、前記式(1)、(2)を満たすことで前述の作用効果が得られ、表面に凹凸部を持つゴム層においても、良好な耐クラック性が得られ、優れたタイヤの市場ライフが得られる。
凹凸部は、凸状形状、凹状形状を持つ部位であれば特に限定されず、例えば、突起(フィン等)、ディンプルの他、文字、図形、記号等を示す装飾用、情報用等のリブからなる局部的凹凸部(タイヤのサイドウォール部のマーキング、サイズ表記等)、等が挙げられる。
凹凸部21の深さ又は高さは、0.5mm以上であることが好ましい。該深さ、高さは、0.6mm以上が好ましく、0.7mm以上がより好ましく、該深さ、高さの上限は特に限定されないが、2.5mm以下が好ましく、2.0mm以下がより好ましく、1.5mm以下が更に好ましく、1.0mm以下が特に好ましい。なお、本明細書において、凹凸部21の深さ又は高さは、各凹凸部(各ディンプル、各突起)の最大深さ、最大高さを意味する。
前記タイヤは、前記ゴム組成物を用いて通常の方法により製造される。例えば、各成分を配合したゴム組成物(未加硫)を、未加硫の段階で、サイドウォール等のタイヤ部材の形状に合わせて押し出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造できる。
前記タイヤとしては、空気入りタイヤ、非空気入りタイヤなどが挙げられる。なかでも、空気入りタイヤが好ましい。例えば、夏用タイヤ(サマータイヤ)、冬用タイヤ(スタッドレスタイヤ、スノータイヤ、スタッドタイヤなど)として好適に使用できる。タイヤは、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型SUV用タイヤ、トラック、バスなどの重荷重用タイヤ、ライトトラック用タイヤ、二輪自動車用タイヤ、レース用タイヤ(高性能タイヤ)などに使用可能である。
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
(製造例1)
Tris(4-hydroxyphenyl)methane triglycidyl ether(アルドリッチ社製)20gとTetrabutylammonium iodide(アルドリッチ社製)1.6gを混合して、炭酸ガスを吹き込みながら、80℃で24時間反応させて、下記式(I-1)で示される化合物を製造した。
(製造例2)
エポキシ化大豆油(ADEKA社製)20gとTetrabutylammonium iodide(アルドリッチ社製)1.6gを混合して、炭酸ガスを吹き込みながら、110℃で70時間反応させて、下記式(I-2)で示される化合物を製造した。
以下に、使用した各種薬品を説明する。
NR:TSR20
SBR:JSR(株)製のSBR1502
添加剤1:製造例1で合成(下記式(I-1)で表される化合物(Tris(4-hydroxyphenyl)methane tricyclocarbonate))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
添加剤2:製造例2で合成(下記式(I-2)で表される化合物)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN220(NSA111m/g)
シリカ:エボニックデグッサ社製のウラトシルVN3(NSA175m/g)
シランカップリング剤:エボニックデグッサ社製のSi266(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
再生ゴム:村岡ゴム工業(株)製(NR含有率73質量%)
粉ゴム:米Lehigh社製(NR含有率67質量%)
ワックス:日本精蝋(株)製のオゾエース OZ0355
老化防止剤6C:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N-フェニル-N’-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニレンジアミン)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製 亜鉛華2種
硫黄:鶴見化学(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
<タイヤの作製>
各表に示す配合処方に従い、(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を150℃の条件下で4分間混練りし、次に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を作製した。その後、未加硫ゴム組成物をサイドウォールの形状に成形し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、170℃の条件下で20分間プレス加硫し、試験用タイヤ(サイドウォールの厚みT、サイドウォール表面の凹凸部:表に記載、195/65R15)を作製した。
(表4に記載のタイヤのサイドウォール部の表面の仕様)
・図4に示すブランド名(凹凸)を、タイヤ周方向に幅30mmで、標章間に2mm以上の間隔を設けて配置(図4に示すように周上4か所に標章を配置)
・標章の高さ:1.0mm
得られた試験用タイヤを以下の方法で評価した。結果を各表に示した。表1、2、3、4の基準比較例は、それぞれ比較例1-1、2-1、3-1、4-1であった。
<破壊エネルギーE1、E2の測定>
試験用タイヤのサイドウォールから剃刀を用いて、7号ダンベル状の試験片(加硫済ゴム組成物)を切り出した(採取した)。次いで、切り出した試験片のダンベルの細い部分を図1に記載の方法に従い、剃刀を用いて引張方向に略垂直に切断した後、再び切断面を合わせ、その状態で170℃、12分間の熱処理(空気雰囲気下)を施し、再結合熱処理サンプルを作製した。また、同様に切り出した7号ダンベル状の試験片に170℃、12分間の熱処理(空気雰囲気下)を施し、非切断熱処理サンプルを作製した。作製された再結合熱処理サンプル、非切断熱処理サンプルについて、JIS K6251:2010「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム-引張特性の求め方」に準じて、温度23℃の条件下で引張試験を実施し、23℃における破断時伸びEB〔%〕(23℃)、破断強度TB〔MPa〕(23℃)を測定し、破壊エネルギーE〔MPa・%〕(=TB×EB/2)を算出した(再結合熱処理サンプルからE1、非切断熱処理サンプルからE2を測定)。
(引張試験の条件)
環境温度=23℃
試験機=東洋精機製作所社製の商品名「ストログラフ」
引張速度=500mm/min
<耐クラック性能>
上記で作製した試験用タイヤを装着し、速度80km/h、荷重4.7kNで30000km走行させ、サイドウォールのクラック成長量を測定し、耐クラック性能を評価した。基準比較例を100とし、指数表示した。数値が大きいほど、耐クラック性能に優れる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
各表から、前記E1、E2、厚みTが前記式(1)、(2)を満たすゴム層を備えた実施例のタイヤは、タイヤ部材表面のクラック等が抑制されており、タイヤの市場ライフに優れていた。
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
3 サイド部
4 ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
6A,6B カーカスプライ
6a 本体部
6b 折返し部
7 ベルト層
7A,7B ベルトプライ
8 ビードエーペックスゴム
11 サイドウォール
PW 外側端
T サイドウォール11の厚み
50 標章表示部
51 標章
55 サイドウォール部
55s サイドウォール部55の表面
56 台座部
56s 台座部56の表面
X 基準面

Claims (15)

  1. ゴム層を有するタイヤであって、
    前記ゴム層から切り出したダンベル状7号試験片を切断し、切断面を合わせた状態で170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE1〔MPa・%〕、前記ゴム層から切り出したダンベル状7号試験片を170℃で12分間熱処理を施した後、伸長変形させた際の破壊エネルギーE2〔MPa・%〕、及び前記ゴム層の厚みT〔mm〕が、下記式(1)、(2)を満たすことを特徴とするタイヤ。
    E1/E2×100>25    (1)
    E1/E2×T×100>50  (2)
  2. 前記ゴム層がサイド部のタイヤ部材を形成する請求項1記載のタイヤ。
  3. 前記ゴム層が下記式(I)で表される化合物を含む請求項1又は2記載のタイヤ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、R~Rは、同一若しくは異なって、ヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の2価炭化水素基を表す。R~Rは、同一又は異なって、水素原子、又はヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換の1価炭化水素基を表す。)
  4. 前記ゴム層がイソプレン系ゴムを含む請求項1~3のいずれかに記載のタイヤ。
  5. 前記ゴム層は、ゴム成分100質量部に対する前記式(I)で表される化合物の含有量が3~15質量部である請求項1~4のいずれかに記載のタイヤ。
  6. 前記ゴム層は、ゴム成分100質量部に対するフィラーの含有量が20~60質量部である請求項1~5のいずれかに記載のタイヤ。
  7. 前記ゴム層は、再生ゴム及び粉ゴムからなる群より選択される少なくとも1種を含む請求項1~6のいずれかに記載のタイヤ。
  8. 前記ゴム層で構成されるタイヤ部材の表面に、高さ又は深さが0.5mm以上の凹凸部を有する請求項1~7のいずれかに記載のタイヤ。
  9. 前記E1、前記E2及び前記T〔mm〕が、下記2式を満たす請求項1~8のいずれかに記載のタイヤ。
    E1/E2×100≧45
    E1/E2×T×100≧90
  10. 前記E1、前記E2及び前記T〔mm〕が、下記3式を満たす請求項1~9のいずれかに記載のタイヤ。
    E1≧800MPa・%
    E2≧1500MPa・%
    T≧1.5mm
  11. 前記ゴム層は、カーボンブラック及び/又はシリカを含み、
    前記カーボンブラックを含む場合、ゴム成分100質量部に対する前記カーボンブラックの含有量が10~100質量部であり、
    前記シリカを含む場合、ゴム成分100質量部に対する前記シリカの含有量が10~100質量部である請求項1~10のいずれかに記載のタイヤ。
  12. ゴム成分及び下記式(I)で表される化合物を含み、
    前記ゴム成分100質量部に対する下記式(I)で表される化合物の含有量が3~13質量部であるゴム組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R~Rは、同一若しくは異なって、ヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の2価炭化水素基を表す。R~Rは、同一又は異なって、水素原子、又はヘテロ原子を含んでもよい置換若しくは非置換の1価炭化水素基を表す。)
  13. 前記ゴム成分がイソプレン系ゴムを含む請求項12記載のゴム組成物。
  14. 前記ゴム成分100質量部に対して、フィラーを20~60質量部含む請求項12又は13記載のゴム組成物。
  15. 再生ゴム及び粉ゴムからなる群より選択される少なくとも1種を含む請求項12~14のいずれかに記載のゴム組成物。
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