JP2015017273A - タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ゴム成分、カーボンブラック、シリカ、異種ワックス(1)及び(2)を含有するタイヤ用ゴム組成物であって、上記ゴム成分は、ガラス転移温度が−55℃以上の極性基を有するゴム(1)を含み、上記ゴム成分100質量部に対して、カーボンブラックの含有量が1〜10質量部、シリカの含有量が15〜150質量部、上記異種ワックス(1)及び(2)の合計含有量が0.5〜8質量部であり、上記ワックス(1)が軟化点40℃未満の成分を含む天然系ワックス、上記ワックス(2)が軟化点40℃以上の成分を含む極性天然系ワックスであるタイヤ用ゴム組成物に関する。
【選択図】なし
Description
上記ゴム(1)は、エポキシ化天然ゴムであることが好ましい。
上記ゴム組成物は、更に炭素数20〜60の天然イソプレノイド及び/又はその水添物を含むことが好ましい。
なお、本明細書において、ゴムのTgは、JIS−K7121に従い、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製の示差走査熱量計(Q200)を用いて、昇温速度10℃/分の条件で測定した値である。
ゴム(1)としては、上記Tg及び極性基を有するものであれば特に限定されないが、低極性ゴムの一部を変性して得られたものなどが挙げられ、例えば、エポキシ化天然ゴム(ENR)、エポキシ化ブタジエンゴム(バイオマス由来のものを含む)などが挙げられる。なかでも、トレッド用として用いた場合に良好なウェットグリップ性能が得られたり、サイドウォール用として用いた場合にNRなどとブレンドして耐クラック性を改善したりでき、かつ石油由来材料を削減して環境により配慮できるという理由から、ENRが好ましい。
なお、エポキシ化率とは、エポキシ化前の天然ゴム成分中の炭素間二重結合の全数のうちエポキシ化された数の割合を意味し、例えば、滴定分析や核磁気共鳴(NMR)分析等により求められる。
また、ゴム成分100質量%中のゴム(1)及びゴム(2)の合計含有量は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは100質量%である。これにより、本発明の効果が良好に発揮される。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。
なお、シリカのBET法によるチッ素吸着比表面積は、ASTM D3037−81に準拠した方法により測定することができる。
また、該精製キャンデリラワックスにおいて、炭素数28〜33の炭化水素中に占める炭素数31の炭化水素の割合は、65質量%以上が好ましい。
NR:RSS#3(Tg:−60℃)
ENR:MRB(マレーシア)製のENR25(エポキシ化率:25モル%、Tg=−47℃)
シリカ:Degussa社製のウルトラジルVN3(N2SA:175m2/g)
カーボンブラック:新日化カーボン(株)製のニテロン#55S(石炭系重質油を原料としたカーボンブラック、N2SA:28×103m2/kg)
シランカップリング剤:Degussa社製のSi69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
オイル:オリソイ社製の高オレイン酸ひまわり油(オレイン酸比率82%、多価不飽和脂肪酸比率9%、飽和脂肪酸比率9%)
アルカリ性金属塩:日油(株)製のステアリン酸カルシウム
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「桐」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(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)
ワックス1:東亜化成(株)製のカルナバワックスTOA−131(構成成分:エステル82質量%、遊離脂肪酸4質量%、遊離アルコール12質量%、炭化水素(直鎖)2質量%)(軟化点分布:42〜90℃)(40℃におけるヒートフロー/ピーク温度のヒートフロー×100=0)
ワックス2:横関油脂工業(株)製の精製キャンデリラワックスMD−21(構成成分:エステル3質量%、遊離脂肪酸5質量%、遊離アルコール5質量%、炭素数28〜33の炭化水素(直鎖)82質量%(該炭化水素のうち炭素数31の占める割合約70質量%)、樹脂5質量%)(軟化点分布:35〜75℃)(40℃におけるヒートフロー/ピーク温度のヒートフロー×100=0.6)
ワックス3:横関油脂工業(株)製の精製ミツロウBEESWAXCO−100(化粧品仕様)(構成成分:エステル70質量%、遊離脂肪酸14質量%、遊離アルコール2質量%、炭化水素(直鎖)14質量%)(軟化点分布:0〜75℃)(40℃におけるヒートフロー/ピーク温度のヒートフロー×100=13)
ワックス4:花王(株)製のカオーワックスT−1(構成成分:ジステアリルケトン100質量%)(軟化点分布:50〜85℃)(40℃におけるヒートフロー/ピーク温度のヒートフロー×100=0)
ワックス5:新日本理化(株)製の牛脂硬化油54(構成成分:エステル成分 約100質量%)(軟化点分布:33〜70℃)(40℃におけるヒートフロー/ピーク温度のヒートフロー×100=1.6)
スクアラン:関薬(株)製のスクアラン(テルペノイドであるスクアレンの水添物)(構成成分:炭化水素(分枝)100質量%)(融点:−30℃以下)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤BBS: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)
バンバリーミキサーを用いて、表1〜2の工程1に示す配合量の薬品を投入して、排出温度が約150℃となる様に5分間混練し、排出した。
その後、工程1で得られた混練物に工程2に示す薬品を投入して、排出温度が約150℃となるように5分間混練りし、排出した。ただし、実施例2、3、12、比較例1〜8については、工程2に示す薬品がないので、そのまま工程1で得られた混練物のみを投入して排出温度が約150℃となるように混練した。その後、工程2で得られた混練物に、表1、2の工程3に示す配合量の硫黄及び加硫促進剤を加え、バンバリーミキサーを用いて、排出温度が100℃となるように約3分間混練して、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形して、他のタイヤ部材とはりあわせ、150℃で30分間加硫することにより、各試験用タイヤを作製した。
また、各未加硫ゴム組成物を150℃で30分間加硫することにより加硫ゴムシートを作製した。
バンバリーミキサーを用いて、表3〜4の工程1に示す配合量の薬品を投入して、排出温度が約150℃となる様に5分間混練し、排出した。
その後、別途工程2に示す薬品のみを、排出温度が約120℃となるように3分間混練りし、排出した。工程1で得られた混練物と、工程2で得られた混練物とを投入し、更に、表3〜4の工程3に示す配合量の硫黄及び加硫促進剤を加え、バンバリーミキサーを用いて、排出温度が100℃となるように約3分間混練して、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物をサイドウォール形状に成形し、上記と同様に各試験用タイヤを作製した。
また、各未加硫ゴム組成物を同様に加硫して加硫ゴムシートを作製した。
上記加硫ゴムシート(2mm×130mm×130mmのゴムスラブシート)を作製し、そこから測定用試験片を切り出し、粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度50℃、初期歪10%、動歪2%、周波数10Hzの条件下でtanδを測定した。基準配合(比較例1又は9)の転がり抵抗指数を100として、下記計算式により、転がり抵抗特性をそれぞれ指数表示した。指数が小さいほど転がり抵抗が低く、優れることを示す。
(転がり抵抗指数)=(各配合のtanδ/比較例1又は9のtanδ)×100
JIS K 6259「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−耐オゾン性の求め方」に基づき、オゾン濃度50±5pphm、各試験温度(低温:10℃、中温:30℃、高温:50℃)、伸張歪20±2%の条件下で、48時間試験した後の亀裂の状態を観察することで、耐オゾン性を評価した。なお、評価方法は、JISに記載の方式に従い、亀裂の数と大きさを表した。アルファベット(A、B及びC)は、Aが亀裂の数が少なく、Cが亀裂の数が大きいことを示し、数字(1〜5)は、大きいほど、亀裂の大きさが大きいことを示し、「クラックなし」は、クラックが発生しなかったことを示す。
試験用タイヤにホィールを取り付け、2.2気圧の空気を封入して、屋外(神戸市内)に3ヶ月間放置し、その後の変色度合いを目視で評価した。
○:変色なし △:わずかに白色化 ×:激しく白色化
Claims (4)
- ゴム成分、カーボンブラック、シリカ、異種ワックス(1)及び(2)を含有するタイヤ用ゴム組成物であって、
前記ゴム成分は、ガラス転移温度が−55℃以上の極性基を有するゴム(1)及びガラス転移温度が−58℃以下のゴム(2)を含み、
前記ゴム成分100質量部に対して、カーボンブラックの含有量が1〜10質量部、シリカの含有量が15〜150質量部、前記異種ワックス(1)及び(2)の合計含有量が0.5〜8質量部であり、
前記ワックス(1)が軟化点40℃未満の成分を含む天然系ワックス、前記ワックス(2)が軟化点40℃以上の成分を含む極性天然系ワックスであり、
少なくとも前記ゴム(1)及び前記ワックス(2)を含み、かつ前記ゴム(2)を含まない薬品を混練りする工程を行うことにより得られるタイヤ用ゴム組成物。 - ゴム成分、カーボンブラック、シリカ、アルカリ性脂肪酸金属塩、異種ワックス(1)及び(2)を含有するタイヤ用ゴム組成物であって、
前記ゴム成分は、エポキシ化天然ゴムを含み、
前記ゴム成分100質量部に対して、カーボンブラックの含有量が1〜10質量部、シリカの含有量が15〜150質量部、前記異種ワックス(1)及び(2)の合計含有量が0.5〜8質量部であり、
前記ワックス(1)が軟化点40℃未満の成分を含む天然系ワックス、前記ワックス(2)が軟化点40℃以上の成分を含む極性天然系ワックスであるタイヤ用ゴム組成物。 - ゴム成分、チッ素吸着比表面積15×103〜50×103m2/kgのカーボンブラック、シリカ、異種ワックス(1)及び(2)を含有するタイヤ用ゴム組成物であって、
前記ゴム成分100質量%中、エポキシ化天然ゴム及び/又はエポキシ化ブタジエンゴムを30質量%以上含み、
前記ゴム成分100質量部に対して、カーボンブラックの含有量が1〜10質量部、シリカの含有量が15〜150質量部、前記異種ワックス(1)及び(2)の合計含有量が0.5〜8質量部であり、
前記ワックス(1)が軟化点40℃未満の成分を含む天然系ワックス、前記ワックス(2)が軟化点40℃以上の成分を含む極性天然系ワックスであるタイヤ用ゴム組成物。 - ゴム成分、カーボンブラック、シリカ、異種ワックス(1)及び(2)、並びに炭素数20〜60の天然系イソプレノイド及び/又はその水添物を含有するタイヤ用ゴム組成物であって、
前記ゴム成分は、ガラス転移温度が−55℃以上の極性基を有するゴム(1)を含み、
前記ゴム成分100質量部に対して、カーボンブラックの含有量が1〜10質量部、シリカの含有量が15〜150質量部、前記異種ワックス(1)及び(2)の合計含有量が0.5〜8質量部であり、
前記ワックス(1)が軟化点40℃未満の成分を含む天然系ワックス、前記ワックス(2)が軟化点40℃以上の成分を含む極性天然系ワックスであるタイヤ用ゴム組成物。
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