JP5126819B2 - ベーストレッド用ゴム組成物および空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
<ベーストレッド用ゴム組成物>
本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、タイヤのベーストレッド部に用いられるものであり、ゴム成分とポリピロールとを含む。これらの成分を含む限り、本発明の効果が発揮される範囲内で他の成分を含むことができる。
上記ゴム成分は、天然ゴム成分を80質量%以上含むものである。すなわち、石油外資源である天然ゴム成分をこのように高濃度で含有することにより、石油外資源を起源とする原料の含有量を高めたものである。したがって、天然ゴム成分の含有量は高くなればなる程好ましいため、その上限は規定されない。しかし、後述のようにその他のゴム成分(たとえば合成ゴム)を20質量%以下含むことができる。なお、天然ゴム成分が80質量%未満の場合には、上記のような自然環境に配慮した効果に乏しいものとなる。
上記天然ゴム成分は、天然ゴムおよび変性天然ゴムからなる群より選ばれる1または2以上の成分からなるものである。すなわち、本発明の天然ゴム成分は、天然ゴムのみを含んでいても良いし、変性天然ゴムのみを含んでいても良いし、または天然ゴムと変性天然ゴムとの両者を含んでいても良い。また、これらの場合、天然ゴムは1または2以上の成分(すなわち1種のものを単独で用いても良いし2種以上のものを組み合わせて)用いることもでき、また同様に、変性天然ゴムも1または2以上の成分(すなわち1種のものを単独で用いても良いし2種以上のものを組み合わせて)用いることもできる。以下、各種別毎に説明する。
上記天然ゴムは、天然ゴムとして知られるものであればいずれのものも含まれ、原産地等は限定されない。このような天然ゴムは、シス1,4ポリイソプレンを主体として含むが、要求特性に応じてトランス1,4ポリイソプレンを含むこともできる。
上記変性天然ゴムとは、上記のような天然ゴムを変性または精製したものである。たとえば、エポキシ化天然ゴム(ENR)、脱蛋白天然ゴム(DPNR)等が含まれる。本発明の天然ゴム成分は、このような変性天然ゴムを1種または2種以上(すなわち1成分または2成分以上)含むことができる。
本発明の天然ゴム成分は、総エポキシ化率が0.05以上0.65以下であることが好ましい。総エポキシ化率が0.05未満の場合、剛性、硬度、耐摩耗性に劣る場合があり、0.65を超えると硬度が過度に高くなり耐屈曲疲労性が低下する場合がある。
総エポキシ化率=A×B/C
上記式中Aは、天然ゴム成分100質量部に含まれるエポキシ化天然ゴムの質量部を示し、Bはそのエポキシ化天然ゴムのエポキシ化率を示し、Cは100質量部(天然ゴム成分の全量を100質量部とする)を示す。
本発明のゴム成分は、上記の天然ゴム成分以外に次のような他のゴム成分(合成ゴム)を含むことができる。このような他のゴム成分としては、たとえばスチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンイソプレン共重合体ゴム、イソプレンゴム(IR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、ブチルゴム(IIR)、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)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)、イソブチレンとp−メチルスチレンとの共重合体のハロゲン化物などを挙げることができる。このような他のゴム成分は、1種または2種以上含むことができ、20質量%以下の範囲で上記天然ゴム成分と混合することができる。しかし、石油外資源の使用量を増加させるという観点からはこのような他のゴム成分の使用量は少量であればある程好ましい。
上記ポリピロールは、担体に担持されることなく直接的に上記ゴム成分中に配合されるものであって上記ゴム成分100質量部に対して1質量部以上15質量部以下含まれる。このように本発明では、導電性物質としてポリピロールを使用し、かつ該ポリピロールを担体に担持することなく直接的に上記ゴム成分中に配合することにより導電性を付与したこと(すなわち電気抵抗を十分に低減したこと)に特徴を有する。これにより、導電性のカーボンブラックを用いた場合に問題となる転がり抵抗の悪化を防止することができるとともに、担体に担持させることなく直接的に配合していることから電気抵抗を十分に低減させることができ、しかもポリピロールとして骨粉等を原料とするものを用いれば石油外資源の使用割合を増加させることに資するものともなる。なお、上記転がり抵抗の悪化の防止効果は、上記のような総エポキシ化率を有する天然ゴム成分との併用により一層向上したものとなり、またそのような総エポキシ化率を有する天然ゴム成分の使用によりゴム成分からのブリードを防止したものである。
本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、上記のゴム成分とポリピロールとを含む限り、他の成分を含んでいても差し支えない。このような他の成分としては、たとえば白色充填剤、シランカップリング剤、加硫剤(硫黄)、加硫促進剤、加硫助剤、架橋剤、架橋促進剤、老化防止剤、充填剤、ワックス、軟化剤、可塑剤、カップリング剤等、タイヤ用または一般のゴム組成物用に配合される従来公知の各種配合剤または添加剤を従来公知の配合量で配合することができる。
本発明の空気入りタイヤは、上記ベーストレッド用ゴム組成物を用いて得られるベーストレッド部を備えたものである。すなわち、本発明の空気入りタイヤは、このようなベーストレッド部を備える限り、従来公知のいかなる構造を有する空気入りタイヤをも含むものである。
<ベーストレッド用ゴム組成物の作製>
表1に示す配合処方に従い、神戸製鋼所(株)製1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄、加硫促進剤Aおよび加硫促進剤Bを除く配合成分を充填率が58%になるように充填し、回転数80rpmで140℃に到達するまで3分間混練りした。ついで、得られた混練り物に硫黄、加硫促進剤Aおよび加硫促進剤Bを表1に示す配合量で加えた後、オープンロールを用いて、80℃で5分間混練りし、未加硫状態のベーストレッド用ゴム組成物を得た。次に、当該未加硫状態のベーストレッド用ゴム組成物を160℃で20分間加硫することにより、実施例1〜4および比較例1〜2の加硫状態のベーストレッド用ゴム組成物を作製した。
上記未加硫状態のベーストレッド用ゴム組成物(ベーストレッド部)を他の部材とともに張り合わせ、160℃で20分間プレス加硫することにより、実施例1〜4および比較例1〜2の空気入りタイヤ(サイズ:195/65R15)を作製した。
カーカス:材料 ポリエステル(1500デニール)
構成 1500デニール/2(1670dtex/2)
エンズ 50コード/50mm
ベルト層:材料 スチールコード、
構造 1×4×0.27、エンズ 40コード/50mm
角度 22°×22°
キャップトレッド部/ベーストレッド部の厚み比:8/2
キャップトレッド部の配合:以下の表2に記載。
(1)ゴム成分:天然ゴム(テックビーハング社製の「RSS#3」)20質量部とエポキシ化天然ゴム(MRB(マレーシアゴム局)製の「ENR25」(エポキシ化率:25%))80質量部とからなるゴム成分。すなわち、当該ゴム成分は、総エポキシ化率が0.2である天然ゴム成分のみからなるものである(天然ゴム成分の含有率:100質量%)。
(2)ポリピロール:ティーエーケミカル社製(重量平均分子量(MW):200000)。担体に担持することなく直接的に上記ゴム成分中に配合。
(3)シリカ:デグサ社製の「ウルトラシルVN3」。
(4)シランカップリング剤:デグサ社製の「Si266」。
(5)ワックス:大内新興化学工業社製の「サンノックワックス」。
(6)老化防止剤:大内新興化学工業社製の「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)。
(7)ステアリン酸:日本油脂社製。加硫助剤として作用する。
(8)酸化亜鉛:三井金属鉱業社製の「亜鉛華1号」。加硫助剤として作用する。
(9)硫黄:鶴見化学社製の粉末硫黄。
(10)加硫促進剤A:大内新興化学工業社製の「ノクセラーCZ」。
(11)加硫促進剤B:大内新興化学工業社製の「ノクセラーNS」。
(1)ゴム成分:天然ゴム(テックビーハング社製の「RSS#3」)20質量部とエポキシ化天然ゴム(MRB(マレーシアゴム局)製の「ENR25」(エポキシ化率:25%))80質量部とからなるゴム成分。すなわち、当該ゴム成分は、総エポキシ化率が0.2である天然ゴム成分のみからなるものである(天然ゴム成分の含有率:100質量%)。
(2)シリカ:デグサ社製の「ウルトラシルVN3」。
(3)シランカップリング剤:デグサ社製の「Si266」。
(4)ワックス:大内新興化学工業社製の「サンノックワックス」。
(5)老化防止剤:大内新興化学工業社製の「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)。
(6)ステアリン酸:日本油脂社製。加硫助剤として作用する。
(7)酸化亜鉛:三井金属鉱業社製の「亜鉛華1号」。加硫助剤として作用する。
(8)硫黄:鶴見化学社製の粉末硫黄。
(9)加硫促進剤A:大内新興化学工業社製の「ノクセラーCZ」。
(10)加硫促進剤B:大内新興化学工業社製の「ノクセラーNS」。
そして、上記のようにして各個別に得られたベーストレッド用ゴム組成物と空気入りタイヤとを用いて以下の条件により性能を評価した。すなわち、ベーストレッド用ゴム組成物について導電性の評価を行ない、空気入りタイヤについて転がり抵抗の評価を行なった。その結果を表1に示す。
上記のベーストレッド用ゴム組成物を用いて、厚み2mmで15cm四方の試験片を作成した。そして、ADVANTEST社製の電気抵抗測定器R8340Aを用いて、この試験片の電気抵抗(体積固有抵抗値)を測定した。測定条件は、電圧500V、気温25℃、湿度50%とした。体積固有抵抗値(logΩcm)が小さいもの程、電気抵抗が低く導電性に優れていることを示す。
T&T社製の転がり抵抗計測マシーンを用いて、上記の空気入りタイヤの転がり抵抗(転がり抵抗係数)を測定した。測定条件は、速度80km/時間、タイヤ空気圧250kPa、付加荷重4.0kNとし、この条件で転がり抵抗を測定し、測定された転がり抵抗を付加荷重で割って得た数値を104倍することにより転がり抵抗係数(RRC(INDEX))とした。転がり抵抗係数が小さい程、発熱量が小さく転がり抵抗が良好であることを示す(転がり抵抗が良好である程低燃費化を実現できる)。
Claims (4)
- ゴム成分とポリピロールとを含み、
前記ゴム成分は、天然ゴム成分を80質量%以上含み、
前記ポリピロールは、担体に担持されることなく直接的に前記ゴム成分中に配合されるものであって、前記ゴム成分100質量部に対して1質量部以上15質量部以下含まれるベーストレッド用ゴム組成物。 - 前記天然ゴム成分は、天然ゴムおよび変性天然ゴムからなる群より選ばれる1または2以上の成分からなる請求項1記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 前記天然ゴム成分は、総エポキシ化率が0.05以上0.65以下である請求項1または2記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のベーストレッド用ゴム組成物を用いて得られるベーストレッド部を備える空気入りタイヤ。
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