JP2014185339A - スタッドレスタイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ジエン系ゴム、シリカ、および、シランカップリング剤を含有し、上記ジエン系ゴムは、天然ゴムおよび/またはブタジエンゴムを含み、上記シリカは、CTAB比表面積が50〜300m2/gであるシリカであって、その含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して3〜100質量部であり、上記シランカップリング剤は、特定の平均組成式で表されるポリシロキサンであって、その含有量が、上記シリカの含有量に対して2〜20質量%であり、加硫後にJIS K6253に準拠して20℃で測定したタイプAデュロメータ硬さが、60未満である、スタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
【選択図】図1
Description
特許文献1の[実施例]では、シランカップリング剤として、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(Si69:エボニックデグッサ社製)が用いられている。
本発明者は、シランカップリング剤として、メルカプト系のシランカップリング剤(例えば、Si363:エボニックデグッサ社製)を用いたところ、特許文献1の[実施例]に記載のシランカップリング剤を用いた場合と比較して、ウェット性能および転がり抵抗の改善は見られるものの、氷上性能および耐摩耗性に劣ることが明らかとなった。
(I)ジエン系ゴム、シリカ、および、シランカップリング剤を含有し、上記ジエン系ゴムは、天然ゴムおよび/またはブタジエンゴムを含み、上記シリカは、CTAB比表面積が50〜300m2/gであるシリカであって、その含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して3〜100質量部であり、上記シランカップリング剤は、後述する式(1)の平均組成式で表されるポリシロキサンであって、その含有量が、上記シリカの含有量に対して2〜20質量%であり、加硫後にJIS K6253に準拠して20℃で測定したタイプAデュロメータ硬さが、60未満である、スタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
(II)上記ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度が、−70℃以下である、上記(I)に記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
(III)後述する式(1)中、aが0よりも大きい、上記(I)または(II)に記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
(IV)後述する式(1)中、bが0よりも大きい、上記(I)〜(III)のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
(V)さらに、熱膨張性マイクロカプセルを含有する、上記(I)〜(IV)のいずれかに記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
(VI)上記熱膨張性マイクロカプセルの含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して0.1〜30質量部である、上記(V)に記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
(VII)上記(I)〜(VI)のいずれかに記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッド部に用いたスタッドレスタイヤ。
本発明のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物(以下、単に「本発明のゴム組成物」ともいう。)は、ジエン系ゴム、シリカ、および、シランカップリング剤を含有し、上記ジエン系ゴムは、天然ゴムおよび/またはブタジエンゴムを含み、上記シリカは、CTAB比表面積が50〜300m2/gであるシリカであって、その含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して3〜100質量部であり、上記シランカップリング剤は、後述する式(1)の平均組成式で表されるポリシロキサンであって、その含有量が、上記シリカの含有量に対して2〜20質量%であり、加硫後にJIS K6253に準拠して20℃で測定したタイプAデュロメータ硬さが、60未満である、スタッドレスタイヤ用ゴム組成物である。
まず、後述する式(1)の平均組成式で表されるポリシロキサン(以下、特定ポリシロキサンともいう)は、加水分解性基とメルカプト基とを有する。
本発明のゴム組成物では、上記ジエン系ゴムの使用により、氷上性能を向上させながら、上記特定ポリシロキサンのメルカプト基および加水分解性基が、上記網目構造および上記シリカの双方と相互作用してゴム成分中での上記シリカの分散性を向上させ、結果として、優れたウェット性能、氷上性能、および、耐摩耗性を示し、かつ、低発熱となって転がり抵抗を低減できるものと考えられる。
本発明のゴム組成物が含有するジエン系ゴムは、天然ゴムおよび/またはブタジエンゴムを含む。これにより、氷上性能や耐摩耗性などの物性が優れる。
上記ジエン系ゴム中のこれらゴム成分の割合としては、特に限定されないが、氷上性能および機械強度の維持という観点から、上記天然ゴムの割合は、70〜30質量%が好ましく、40〜60質量%がより好ましい。また、上記ブタジエンゴムの割合は、30〜70質量%が好ましく、40〜60質量%がより好ましい。
ここで、ガラス転移温度は、デュポン社製の示差熱分析計(DSC)を用い、ASTM D3418−82に従い、昇温速度10℃/minで測定した値である。
なお、平均ガラス転移温度は、ガラス転移温度の平均値であり、ジエン系ゴムを1種のみ用いる場合は、そのジエン系ゴムのガラス転移温度をいうが、ジエン系ゴムを2種以上併用する場合は、ジエン系ゴム全体(各ジエン系ゴムの混合物)のガラス転移温度をいい、各ジエン系ゴムのガラス転移温度と各ジエン系ゴムの配合割合とから平均値として算出できる。
ビニル−シスブタジエンゴムとは、C4留分を主成分とする不活性有機溶媒中における、シス−1,4−重合とシンジオタクチック−1,2重合とからなるポリブタジエンゴム複合体(以下、「VCR」ともいう。)である。
ビニル−シスブタジエンゴムとしては、例えば、シス1,4−結合含量90%以上のシス−1,4−ポリブタジエンゴム97〜80質量%と、シンジオタクチック−1,2−ポリブタジエン3〜20質量%とからなる複合体等が挙げられる。
このようなビニル−シスブタジエンゴムとして、例えば、宇部興産社製のUBEPOL−VCR等の市販品を用いることができる。
なお、ビニル−シスブタジエンゴム(VCR)の市販品は、ゴム成分以外の樹脂成分(オイル)を含む場合があるが、後述するシリカ等の各成分の含有量の基準とするに当たっては、この樹脂成分を含む全体を「ブタジエンゴム」とみなす。
上記変性ブタジエンゴムにおけるポリシロキサン化合物としては、例えば、特開2009−84413号公報に記載された化合物が挙げられる。
本発明のゴム組成物が含有するシリカのCTAB比表面積は、50〜300m2/gであり、80〜250m2/gが好ましく、110〜230m2/gがより好ましい。
ここで、CTAB比表面積は、シリカがシランカップリング剤との吸着に利用できる表面積の代用特性であり、シリカ表面へのセチルトリメチルアンモニウムブロマイド(CTAB)吸着量をJIS K6217−3:2001「第3部:比表面積の求め方−CTAB吸着法」に従って測定した値である。
なお、上記シリカの種類としては、特に限定されず、例えば、湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等を挙げられるが、ウェット性能および転がり抵抗の観点から、湿式シリカが好ましい。
上記シリカの含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、3〜100質量部であり、10〜90質量部が好ましく、20〜80質量部がより好ましい。
本発明のゴム組成物に含有されるシランカップリング剤は、下記式(1)の平均組成式で表されるポリシロキサン(特定ポリシロキサン)である。
(A)a(B)b(C)c(D)d(E)eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 (1)
*−(CH2)n−Sx−(CH2)n−* (2)
上記式(2)中、nは1〜10の整数を表し、なかでも、2〜4の整数が好ましい。
上記式(2)中、xは1〜6の整数を表し、なかでも、2〜4の整数が好ましい。
上記式(2)中、*は、結合位置を示す。
上記式(2)で表される基の具体例としては、例えば、*−CH2−S2−CH2−*、*−C2H4−S2−C2H4−*、*−C3H6−S2−C3H6−*、*−C4H8−S2−C4H8−*、*−CH2−S4−CH2−*、*−C2H4−S4−C2H4−*、*−C3H6−S4−C3H6−*、*−C4H8−S4−C4H8−*などが挙げられる。
*−OR2 (3)
上記式(3)中、R2は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数6〜10のアラルキル基(アリールアルキル基)または炭素数2〜10のアルケニル基を表し、なかでも、炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。上記炭素数1〜20のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、オクタデシル基などが挙げられる。上記炭素数6〜10のアリール基の具体例としては、例えば、フェニル基、トリル基などが挙げられる。上記炭素数6〜10のアラルキル基の具体例としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基などが挙げられる。上記炭素数2〜10のアルケニル基の具体例としては、例えば、ビニル基、プロぺニル基、ペンテニル基などが挙げられる。
上記式(3)中、*は、結合位置を示す。
*−(CH2)m−SH (4)
上記式(4)中、mは1〜10の整数を表し、なかでも、1〜5の整数が好ましい。
上記式(4)中、*は、結合位置を示す。
上記式(4)で表される基の具体例としては、*−CH2SH、*−C2H4SH、*−C3H6SH、*−C4H8SH、*−C5H10SH、*−C6H12SH、*−C7H14SH、*−C8H16SH、*−C9H18SH、*−C10H20SHが挙げられる。
上記式(1)中、cは、シリカの分散性がより良好となり、高次の摩耗性能を維持しながら氷上性能、ウェット性能、および、転がり抵抗がより優れ、加工性も優れるという理由から、1.2≦c≦2.0であることが好ましい。
上記式(1)中、dは、高次の摩耗性能を維持しながら氷上性能、ウェット性能、および、転がり抵抗がより優れ、加工性も優れるという理由から、0.1≦d≦0.8であることが好ましい。
上記特定ポリシロキサンの酢酸/ヨウ化カリウム/ヨウ素酸カリウム添加−チオ硫酸ナトリウム溶液滴定法によるメルカプト当量は、加硫反応性に優れるという観点から、550〜1900g/molであるのが好ましく、600〜1800g/molであるのがより好ましい。
なかでも、氷上性能およびウェット性能がより優れるという理由から、上記第2の好適な態様であることが好ましい。
上記式(5)中、R52は炭素数1〜10のアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を表す。上記炭素数1〜10のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などが挙げられる。上記炭素数6〜10のアリール基の具体例は上記R51と同じである。
上記式(5)中、nの定義および好適な態様は、上記nと同じである。
上記式(5)中、xの定義および好適な態様は、上記xと同じである。
上記式(5)中、yは1〜3の整数を表す。
上記式(6)中、R62の定義、具体例および好適な態様は、上記R52と同じである。
上記式(6)中、zの定義は、上記yと同じである。
上記式(6)中、pは5〜10の整数を表す。
上記式(7)中、R72の定義、具体例および好適な態様は、上記R52と同じである。
上記式(7)中、mの定義および好適な態様は、上記mと同じである。
上記式(7)中、wの定義は、上記yと同じである。
上記式(8)中、R82の定義、具体例および好適な態様は、上記R52と同じである。
上記式(8)中、vの定義は、上記yと同じである。
上記式(8)中、qは1〜4の整数を表す。
上記触媒は、金属としてSn、TiまたはAlを含有する有機金属化合物でないことが好ましい。このような有機金属化合物を使用した場合、ポリシロキサン骨格に金属が導入されて、上記特定ポリシロキサン(骨格には、ケイ素原子以外の金属(例えば、Sn、Ti、Al)は存在しない)が得られないことがある。
本発明のゴム組成物は、さらに、熱膨張性マイクロカプセルを含有できる。熱膨張性マイクロカプセルは、熱により気化して気体を発生する液体を熱可塑性樹脂に内包した熱膨張性熱可塑性樹脂粒子であり、この粒子をその膨張開始温度以上の温度、通常130〜190℃の温度で加熱して膨張させて、その熱可塑性樹脂からなる外殻中に気体を封入した気体封入熱可塑性樹脂粒子となる。
本発明のゴム組成物は、上記熱膨張性マイクロカプセルを含有することにより、氷上性能がより優れる。
上記熱可塑性樹脂としては、例えば(メタ)アクリロニトリルの重合体、また(メタ)アクリロニトリル含有量の高い共重合体が好適に用いられる。その共重合体の場合の他のモノマー(コモノマー)としては、ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、スチレン系モノマー、(メタ)アクリレート系モノマー、酢酸ビニル、ブタジエン、ビニルピリジン、クロロプレン等のモノマーが用いられる。
なお、上記熱可塑性樹脂は、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアヌレート等の架橋剤で架橋可能にされていてもよい。架橋形態については、未架橋が好ましいが、熱可塑性樹脂としての性質を損わない程度に部分的に架橋していてもよい。
また、熱により気化して気体を発生する上記液体としては、例えば、n−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタン、イソブタン、ヘキサン、石油エーテルなどの炭化水素類;塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロエチレン、トリクロロエタン、トリクロルエチレンなどの塩素化炭化水素;等の液体が挙げられる。
なお、熱膨張性マイクロカプセルの膨張前の粒子径は、5〜300μmが好ましく、10〜200μmがより好ましい。
本発明のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物は、後述するように一定の柔軟性が要求されることから、軟化剤を含有してもよい。
軟化剤としては、配合されるゴム組成物に柔軟性を与えるものであれば特に限定されず、例えば、タイヤ製造において配合されるプロセスオイル等のオイルを好適に用いることができる。
このようなプロセスオイル(オイル)としては、例えば、パラフィン系原油の減圧蒸留残渣油を脱れきした脱れき油から溶剤精製によって潤滑油基油を製造する際に副生されるアロマ分が多いエキストラクト;タイヤ用アロマオイル;等が挙げられ、その具体例としては、エクストラクト4号S(昭和シェル石油社製)が挙げられる。
なお、上記ジエン系ゴムには、加工等の観点から鉱油が配合されている場合(油展)があるが、本発明では、この配合油についても、上記軟化剤に含まれるものとする。
上記軟化剤の含有量は、スタッドレスタイヤのタイヤトレッド部に要求される硬さの観点から、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、10〜50質量部が好ましく、15〜45質量部がより好ましい。
本発明のゴム組成物には、必要に応じて、その効果や目的を損なわない範囲でさらに、添加剤を含有することができる。
上記添加剤としては、例えば、本発明のゴム組成物に含有されるシランカップリング剤以外のシランカップリング剤、シリカ以外の充填剤(例えばカーボンブラック)、加硫助剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤などが挙げられる。
本発明のゴム組成物は、スタッドレスタイヤのタイヤトレッド部に用いられるため、柔軟性が要求されることから、加硫後にJIS K6253に準拠して20℃で測定したタイプAデュロメータ硬さ(以下、単に「デュロメータ硬さ」ともいう。)が60未満である。デュロメータ硬さが60以上であると、氷上性能やウェット性能などの特性が劣る。
一方、デュロメータ硬さの下限値としては、特に限定されないが、40以上が好ましい。
本発明のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物の製造方法は特に限定されず、その具体例としては、例えば、上述した各成分を、公知の方法、装置(例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなど)を用いて、混練する方法などが挙げられる。
また、本発明のゴム組成物は、従来公知の加硫条件で加硫できる。
本発明のスタッドレスタイヤ(以下、単に「本発明のタイヤ」ともいう。)は、空気入りタイヤであって、上述した本発明のゴム組成物をタイヤトレッド部に使用した空気入りタイヤである。
図1に、本発明のタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図を示すが、本発明のタイヤは図1に示す態様に限定されるものではない。
左右一対のビード部1間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架されており、このカーカス層4の端部はビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
タイヤトレッド3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。
ビード部1においては、リムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えた2Lセパラブルフラスコにビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(信越化学工業製 KBE−846)107.8g(0.2mol)、γ―メルカプトプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業製 KBE−803)190.8g(0.8mol)、オクチルトリエトキシシラン(信越化学工業製 KBE−3083)442.4g(1.6mol)、エタノール190.0gを納めた後、室温にて0.5N塩酸37.8g(2.1mol)とエタノール75.6gの混合溶液を滴下した。その後、80℃にて2時間攪拌した。その後、濾過、5%KOH/EtOH溶液17.0gを滴下し80℃で2時間攪拌した。その後、減圧濃縮、濾過することで褐色透明液体のポリシロキサン480.1gを得た。GPCにより測定した結果、平均分子量は840であり、平均重合度は4.0(設定重合度4.0)であった。また、酢酸/ヨウ化カリウム/ヨウ素酸カリウム添加−チオ硫酸ナトリウム溶液滴定法によりメルカプト当量を測定した結果、730g/molであり、設定通りのメルカプト基含有量であることが確認された。以上より、下記平均組成式で示される。
(−C3H6−S4−C3H6−)0.071(−C8H17)0.571(−OC2H5)1.50(−C3H6SH)0.286SiO0.75
得られたポリシロキサンをポリシロキサン1とした。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えた2Lセパラブルフラスコにγ―メルカプトプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業製 KBE−803)190.8g(0.8mol)、オクチルトリエトキシシラン(信越化学工業製 KBE−3083)442.4g(1.6mol)、エタノール162.0gを納めた後、室温にて0.5N塩酸32.4g(1.8mol)とエタノール75.6gの混合溶液を滴下した。その後、80℃にて2時間攪拌した。その後、濾過、5%KOH/EtOH溶液14.6gを滴下し80℃で2時間攪拌した。その後、減圧濃縮、濾過することで無色透明液体のポリシロキサン412.3gを得た。GPCにより測定した結果、平均分子量は850であり、平均重合度は4.0(設定重合度4.0)であった。また、酢酸/ヨウ化カリウム/ヨウ素酸カリウム添加−チオ硫酸ナトリウム溶液滴定法によりメルカプト当量を測定した結果、650g/molであり、設定通りのメルカプト基含有量であることが確認された。以上より、下記平均組成式で示される。
(−C8H17)0.667(−OC2H5)1.50(−C3H6−SH)0.333SiO0.75
得られたポリシロキサンをポリシロキサン2とした。
3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(0.1mol)を水および濃塩酸水溶液で加水分解し、その後、エトキシメチルポリシロキサン(100g)を添加し、縮合することでポリシロキサンを得た。得られたポリシロキサンを比較ポリシロキサン1とする。
上記比較ポリシロキサン1は、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランのメトキシ基とエトキシメチルポリシロキサンのエトキシ基とが縮合した構造を有する。すなわち、上記比較ポリシロキサン1が有する1価の炭化水素基はメチル基のみである。また、上記比較ポリシロキサン1はスルフィド基を含有する2価の有機基を有さない。
ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド(0.1mol)を水および濃塩酸水溶液で加水分解し、その後、エトキシメチルポリシロキサン(100g)を添加し、縮合することでポリシロキサンを得た。得られたポリシロキサンを比較ポリシロキサン2とする。
上記比較ポリシロキサン2は、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィドのエトキシ基とエトキシメチルポリシロキサンのエトキシ基とが縮合した構造を有する。すなわち、上記比較ポリシロキサン2が有する1価の炭化水素基はメチル基のみである。また、上記比較ポリシロキサン2はメルカプト基を含有する有機基を有さない。
下記第1表に示す成分を、下記第1表に示す割合(質量部)で配合した。
具体的には、まず、下記第1表に示す成分のうち加硫剤および加硫促進剤を除く成分を、1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混合し、その後、ゴムを放出させ、室温冷却させることで、マスターバッチを得た。
次に、得られたマスターバッチに、加硫剤および加硫促進剤を、上記バンバリーミキサーで混合し、スタッドレスタイヤ用ゴム組成物(以下、単に「ゴム組成物」ともいう。)を得た。
次に、得られたゴム組成物をランボーン摩耗用金型(直径63.5mm、厚さ5mmの円板状)中で、170℃で15分間加硫して加硫ゴムシートを作製した。
各例の加硫シートについて、JIS K6253に準拠して、20℃で、タイプAデュロメータ硬さを測定した。結果を下記第1表に示す。
各例の加硫シートのウェットスキッドを、スタンレー社製ポータブルスキッドテスターを用いて、湿潤路面の条件下で、ASTM E−303−83の方法に従って測定した。
下記第1表では、比較例1の結果を「100」として、指数表示した。指数表示の値が大きいほど、ウェット摩擦力が大きく、ウェット性能が優れるものとして評価できる。
各例の加硫シートについて、粘弾性スペクトロメーター(東洋精機製作所社製)を用いて、初期歪み10%、振幅±2%、周波数20Hzの条件下で、温度60℃の損失正接tanδ(60℃)を測定した。
下記第1表では、比較例1のtanδ(60℃)の値を「100」として、指数表示した。この指数表示の値が小さいほど(つまり、tanδ(60℃)が小さいほど)、低発熱で転がり抵抗が低減できたものとして評価できる。
各例の加硫ゴムシートを偏平円柱状の台ゴムにはりつけ、インサイドドラム型氷上摩擦試験機にて、測定温度:−1.5℃、荷重:5.5kg/cm3、ドラム回転速度:25km/時間の条件で、氷上摩擦係数を測定した。
下記第1表では、比較例1の氷上摩擦係数を100として、次式により指数化したものを表示した。表示した数値が大きいほど、ゴムと氷との摩擦力が良好であり氷上性能に優れるものとして評価できる。
氷上摩擦係数指数=(試料の氷上摩擦係数/比較例1の氷上摩擦係数)×100
各例の加硫ゴムシートを、ランボーン摩耗試験機(株式会社岩本製作所製)を使用して、JIS K6264に準拠し、荷重4.0kg、スリップ率30%の条件にて測定し、試料の摩耗量を計測した。
下記第1表では、比較例1の摩耗量を100として、次式により指数化したものを表示した。表示した数値が大きいほど、耐摩耗性に優れるものとして評価できる。
耐摩耗性=(比較例1の摩耗量/試料の摩耗量)×100
・ジエン系ゴム1(NR):STR20(Tg:−65℃、BON BUNDIT社製)
・ジエン系ゴム2(BR):Nipol BR1220(Tg:−110℃、日本ゼオン社製)
・ジエン系ゴム3(SBR):Nipol BR1502(日本ゼオン社製)
・カーボンブラック:ショウブラックN339(キャボネットジャパン社製)
・シリカ:ULTRASIL VN−3(CTAB比表面積:155m2/g、エボニックデグッサ社製)
・シランカップリング剤X1:Si69(エボニックデグッサ社製)(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
・シランカップリング剤X2:Si363(エボニックデグッサ社製)(下記式(X)で表されるメルカプト系のシランカップリング剤)
・シランカップリング剤X3:上述のとおり合成された比較ポリシロキサン1
・シランカップリング剤X4:上述のとおり合成された比較ポリシロキサン2
・シランカップリング剤2:上述のとおり合成されたポリシロキサン2
・熱膨張性マイクロカプセル:マイクロスフェアF100(松本油脂社製)
・酸化亜鉛:酸化亜鉛3種(正同化学工業社製)
・ステアリン酸:ビーズステアリン酸YR(日本油脂社製)
・老化防止剤:6PPD(フレキシス社製)(N−(1,3−ジメチルブチル)−N′−フェニル−1,4−フェニレンジアミン)
・ワックス:パラフィンワックス(大内新興化学工業社製)
・軟化剤(オイル):エクストラクト4号S(昭和シェル石油社製)
・加硫剤:油処理硫黄(細井化学社製)
・加硫促進剤1:サンセラーCM−G(三新化学工業社製)(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)
・加硫促進剤2:TBzTD(エボニックデグッサ社製)(テトラベンジルチウラムジスルフィド)
これに対して、シランカップリング剤1または2を用いた実施例1〜4は、比較例1に対して、ウェット性能、氷上性能、および、耐摩耗性がいずれも良好となり、かつ、転がり抵抗も低減できることが分かった。
また、実施例1と実施例2とを対比すると、シランカップリング剤1を使用した実施例1は、シランカップリング剤2を使用した実施例2よりも、ウェット性能および氷上性能がより優れていた。
また、熱膨張性マイクロカプセルを配合した実施例4は、氷上性能がより優れていた。
例えば、ジエン系ゴムとしてSBRのみを配合した比較例3は、氷上性能および耐摩耗性が劣っていた。
また、シリカを含まない比較例4は、tanδ(60℃)の値が高く、転がり抵抗の低減効果が見られなかったうえ、氷上性能も劣っていた。
また、デュロメータ硬さが60以上である比較例5は、ウェット性能および氷上性能が劣っていた。
<ウェット制動試験>
国産1500ccのFF車両を用いて、撒水したアスファルト路面を初速40km/hで走行し、制動したときの制動距離を測定し、比較例1の値を100として指数表示した。数値が大きいほど、ウェット性能に優れるものとして評価できる。
<氷上ABS制動試験>
国産1500ccのFF車両を用いて、氷盤路(テストコース)において、時速40km走行時にABS制動を実施して、制動実施時から停止するまでの距離を1〜5までの数値で表示した。数値が大きいほど、氷上性能に優れるものとして評価できる。
2 サイドウォール部
3 タイヤトレッド部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション
Claims (7)
- ジエン系ゴム、シリカ、および、シランカップリング剤を含有し、
前記ジエン系ゴムは、天然ゴムおよび/またはブタジエンゴムを含み、
前記シリカは、CTAB比表面積が50〜300m2/gであるシリカであって、その含有量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して3〜100質量部であり、
前記シランカップリング剤は、下記式(1)の平均組成式で表されるポリシロキサンであって、その含有量が、前記シリカの含有量に対して2〜20質量%であり、
加硫後にJIS K6253に準拠して20℃で測定したタイプAデュロメータ硬さが、60未満である、スタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
(A)a(B)b(C)c(D)d(E)eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 (1)
(式(1)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基を表す。Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表す。Cは加水分解性基を表す。Dはメルカプト基を含有する有機基を表す。Eは炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表す。a〜eは、0≦a<1、0≦b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。ただし、aおよびbのいずれか一方は0ではない。) - 前記ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度が、−70℃以下である、請求項1に記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
- 前記式(1)中、aが0よりも大きい、請求項1または2に記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
- 前記式(1)中、bが0よりも大きい、請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- さらに、熱膨張性マイクロカプセルを含有する、請求項1〜4のいずれかに記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
- 前記熱膨張性マイクロカプセルの含有量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して0.1〜30質量部である、請求項5に記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッド部に用いたスタッドレスタイヤ。
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