JP7205227B2 - 加硫後ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents
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(1)3.0≦M300/M100≦4.7(温度23±2℃)
(2)Hs≧55(温度23±2℃)
前記加硫後ゴム組成物は、下記式(3)を満たすことが好ましい。
(3)M300≦12.0MPa(温度23±2℃)
(4)TB×EB/2≧3300MPa・%(温度23±2℃)
本発明はまた、前述の加硫後ゴム組成物からなるトレッドを有する空気入りタイヤに関する。
(1)3.0≦M300/M100≦4.7(温度23±2℃)
(2)Hs≧55(温度23±2℃)
(1)3.0≦M300(300%伸張時応力(MPa))/M100(100%伸張時応力(MPa))≦4.7(温度23±2℃)
上記範囲内であると、応力の立ち上がりが遅く、優れた耐摩耗性が得られる。好ましくは3.5≦M300/M100≦4.4、より好ましくは3.8≦M300/M100≦4.2である。
(3)M300≦12.0MPa(温度23±2℃)
上記範囲内であると、優れた耐摩耗性が得られる。より好ましくはM300≦10.0MPa、更に好ましくはM300≦9.0MPaである。下限は特に限定されないが、良好な耐摩耗性が得られるという点から、好ましくはM300≧7.0MPa、より好ましくはM300≧8.0MPaである。
なお、M300、M100は、後述の実施例に記載の方法で測定可能である。
(2)Hs(硬度)≧55(温度23±2℃)
上記範囲内であると、優れた耐摩耗性が得られる。好ましくはHs≧57、より好ましくはHs≧60である。上限は特に限定されないが、良好なウェットグリップ性能が得られるという点から、好ましくはHs≦75、より好ましくはHs≦70である。
なお、Hsは、後述の実施例に記載の方法で測定可能である。
(4)TB×EB/2≧3300MPa・%(温度23±2℃)
上記範囲内であると、優れた耐摩耗性が得られる。より好ましくはTB×EB/2≧3400MPa・%、更に好ましくはTB×EB/2≧3500MPa・%である。上限は特に限定されないが、良好な耐摩耗性が得られるという点から、好ましくはTB×EB/2≦4200MPa・%、更に好ましくはTB×EB/2≦4000MPa・%である。
ハイシスBRは、シス含有量(ゴムのブタジエン部分に対するシス1,4-結合の含有率)が90質量%以上のBRであり、該シス含有量は、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。
なお、シス含有量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
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。
なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ASTM D3037-81に準じてBET法で測定される値である。
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挙げられる。なかでも、スルフィド系、メルカプト系が好ましい。
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。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。
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。なかでも、本発明の効果の点から、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。
SBR:結合スチレン量25%、ビニル含量60%
ハイシスBR:シス含量97質量%
SPB含有BR1:1,2-シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴム
SPB含有BR2:1,2-シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴム
カーボンブラック1:N2SA111m2/g
カーボンブラック2:N2SA140m2/g
シリカ1:N2SA180m2/g
シリカ2:N2SA200m2/g
オイル:アロマ系プロセスオイル
シランカップリング剤:ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド
ワックス:大内新興化学(株)製のサンノックワックス
老化防止剤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
老化防止剤RD:ポリ(2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:東邦亜鉛(株)製の銀嶺R
5%オイル含有粉末硫黄:細井化学工業(株)製のHK-200-5(加硫剤、オイル分5質量%)
加硫促進剤CZ:N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド
加硫促進剤DPG:ジフェニルグアニジン
表1に示す配合内容に従い、硫黄及び加硫促進剤を除く各種薬品を、バンバリーミキサーにて、150℃で5分間混練りした。得られた混練物に、硫黄及び加硫促進剤を添加して、オープンロールを用いて、80℃で5分間混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物を170℃で20分間プレス加硫し、加硫ゴムシートを得た。
また得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、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(タイヤサイズ:11×7.10-5)を得た。
JIS K6253の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に従って、タイプAデュロメーターにより、加硫ゴムシートからなる試験片のHs(硬度)を測定した(測定温度23℃±2℃)。
加硫ゴムシートからなる3号ダンベル型試験片を用いて、JIS K6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-引張特性の求め方」に準拠し、引張り速度500mm/分で引張試験を実施した。23℃±2℃における100%伸張時の応力(M100(MPa))、300%伸張時の応力(M300(MPa))を測定し、M300/M100を算出した。
加硫ゴムシートからなる3号ダンベル型試験片を用いて、JIS K6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-引張特性の求め方」に準拠し、引張り速度500mm/分で引張試験を実施した。23℃±2℃における破断強度TB(MPa)、破断時伸びEB(%)を測定した。TB×EB/2(MPa・%)を算出した。
試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着し、ドライアスファルト路面のテストコースにて実車走行を行なった。その際におけるタイヤトレッドゴムの残溝量を計測し、耐摩耗性として評価した。残溝量が多いほど、耐摩耗性に優れる。比較例1の残溝量を100として指数表示した。数値が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
試験用タイヤを車両(国産FF2000cc)の全輪に装着して、湿潤アスファルト路面において、速度100km/hのときにブレーキをかけた地点からの制動距離を求めた。比較例1を100とし、各制動距離を下記式に指数表示した。指数が大きいほど、ウェットスキッド性能(ウェットグリップ性能)が良好であることを示す。
(ウェットスキッド性能指数)=(比較例1の制動距離)/(各配合の制動距離)×100
Claims (7)
- スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムを含むゴム成分と、シリカと、カーボンブラックとを含み、
前記ゴム成分100質量%中の前記スチレンブタジエンゴムの含有量が60~90質量%、前記ブタジエンゴムの含有量が10~40質量%であり、
前記ゴム成分100質量部に対する前記シリカの含有量が30質量部以上、前記シリカ及び前記カーボンブラックの合計含有量が40~150質量部であり、
下記式(1)~(4)を満たす加硫後ゴム組成物。
(1)3.3≦M300/M100≦4.3(温度23±2℃)
(2)63≦Hs≦70(温度23±2℃)
(3)9.3MPa≦M300≦11.5MPa(温度23±2℃)
(4)3550MPa・%≦TB×EB/2≦3960MPa・%(温度23±2℃) - 窒素吸着比表面積150m2/g以上のシリカを含む請求項1記載の加硫後ゴム組成物。
- 硫黄を含み、
ゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量が0.5~10質量部である請求項1又は2に記載の加硫後ゴム組成物。 - 加硫促進剤を含み、
ゴム成分100質量部に対する加硫促進剤の含有量が1~10質量部である請求項1~3のいずれかに記載の加硫後ゴム組成物。 - ゴム成分100質量部に対するカーボンブラックの含有量が1~10質量部である請求項1~4のいずれかに記載の加硫後ゴム組成物。
- カーボンブラックとシリカの配合比(カーボンブラックの含有量/シリカの含有量(質量比))が3/97~20/80である請求項1~5のいずれかに記載の加硫後ゴム組成物。
- 請求項1~6のいずれかに記載の加硫後ゴム組成物からなるトレッドを有する空気入りタイヤ。
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