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発明の名称 タイヤトレッド用ゴム組成物
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−40143(P2001−40143A)
公開日 平成13年2月13日(2001.2.13)
出願番号 特願平11−210832
出願日 平成11年7月26日(1999.7.26)
代理人 【識別番号】100065226
【弁理士】
【氏名又は名称】朝日奈 宗太 (外1名)
【テーマコード(参考)】
4J002
【Fターム(参考)】
4J002 AC012 AC052 AC062 AC072 AC081 AC092 BB152 DA037 DA106 DA116 DJ006 DJ018 FA086 FB108 FB118 FB138 FB148 FB158 FD016 FD017 FD018 GN01 
発明者 内田 守 / 菊地 尚彦 / 太田 武
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 (A)ガラス転移温度が−70〜0℃で、スチレン単位量が15〜60重量%および1,2−ジエン単位量が15〜70重量%のスチレンと共役ジエンとからなる弾性重合体30〜100重量%と、前記弾性重合体以外のエラストマー0〜70重量%とからなるゴム成分100重量部、(B)平均粒径が0.1〜10μm、比重が3.5以上の金属単独および該金属のケイ酸化合物のうちの少なくとも1種の粉末5〜35重量部および(C)チッ素吸着比表面積が80m2/g以上で、DBP吸油量が90ml/100g以上のカーボンブラック10〜100重量部からなり、かつ、全フィラーに対する(B)成分の割合が5〜40重量%であるタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項2】 前記ゴム成分100重量部に対して、さらにシリカとカーボンブラックとの合計量が40〜165重量部となるようにチッ素吸着比表面積100〜300m2/gのシリカ30〜150重量部、およびシリカに対して3〜20重量%のシランカップリング剤を含有する請求項1記載の組成物。
【請求項3】 前記シランカップリング剤が、一般式(1):(SiO2a2(a+1) (1)
(式中、XはO1/2((CH32SiO)b1またはO1/21で各Xは同じでも異なっていてもよい、ただし、Xの1つ以上はO1/2((CH33SiO)b1である、R1は水素原子または炭素数5以下の1価の炭化水素基、bは1〜100の整数、aは1〜20の整数である)で表わされるオルガノポリシロキサン、および一般式(2):Y3−Si−Cn2nA (2)
(式中、Yは炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシ基または塩素原子であり、3個のYは同じでも異なっていてもよい、nは1〜6の整数、Aは−Smn2n−Si−Y3基(mは1〜9の整数、Yおよびnは前記と同じ)、ニトロソ基、メルカプト基、アミノ基、エポキシ基、ビニル基、塩素原子およびイミド基よりなる群から選ばれた基である)で表わされる化合物のうちの少なくとも1種である請求項2記載の組成物。
【請求項4】 前記金属単独および該金属のケイ酸化合物のうちの少なくとも1種の粉末が、タングステン粉末、亜鉛粉末、ジルコニウムシリケイト粉末およびチタンシリケイト粉末のうちの少なくとも1種である請求項1、2または3記載の組成物。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。さらに詳しくは、耐摩耗性、転がり抵抗特性および加工性を低下させることなく、湿潤路面における制動性および操縦安定性(以下、ウエットスキッド性能ともいう)などを向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近年、自動車の高速化にともない、タイヤに要求される特性は年々厳しくなってきており、高速走行時のウエット路面における諸性能もその1つとしてとりあげられている。
【0003】従来、タイヤトレッド用ゴム組成物のウエットスキッド性能を向上させる方法としては、シリカを高充填する方法、ゴムのガラス転移温度(Tg)をあげて0℃の損失正接を高くする方法、あるいはカーボンブラックの粒径を細かくして高充填する方法がしられている。
【0004】しかしながら、シリカを高充填したタイヤトレッド用ゴム組成物の場合、作業性(加工性)に問題があり、また、ゴムのTgを高くしたものでは、低温時のグリップ性能と転がり抵抗が高くなる問題があり、さらに、カーボンブラックの粒径を細かくし、高充填したものでは転がり抵抗が高くなる問題がある。
【0005】これらの問題を解決するための技術あるいはそれに類似する技術として、たとえばヨーロッパ特許第501227号公報には、特殊なシリカと混練りの工夫でウエットスキッド性能を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物およびその製造方法について記載されており、また、特開平7−149950号公報、特開平8−59894号公報、特開平8−59893号公報、特開平9−255814号公報などには、水酸化アルミニウムなどの無機粉体を使用することにより、ウエットスキッド性能が改善されることが記載されている。
【0006】しかし、ヨーロッパ特許第501227号公報に記載されているタイヤトレッド用ゴム組成物では加工性に問題があり、特開平7−149950号公報、特開平8−59894号公報、特開平8−59893号公報、特開平9−255814号公報などに記載されているタイヤトレッド用ゴム組成物では耐摩耗性に問題がある。
【0007】したがって、前記従来の技術においては、ウエットスキッド性能などを向上させるために、加工性、耐摩耗性、転がり抵抗特性のうちの1つ以上を犠牲にしており、これらの特性とウエットスキッド性能とを同時に満足したタイヤトレッド用ゴム組成物は未だに存在しないのが現状である。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらの諸問題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、加工性、耐摩耗性および転がり抵抗特性を低下させることなくウエットスキッド性能を改善することができる方法を開発するに至った。
【0009】すなわち、本発明は(A)ガラス転移温度が−70〜0℃で、スチレン単位量が15〜60重量%(以下、%という)および1,2−ジエン単位量が15〜70%のスチレンと共役ジエンとからなる弾性重合体30〜100%と、前記弾性重合体以外のエラストマー0〜70%とからなるゴム成分100重量部(以下、部という)、(B)平均粒径が0.1〜10μm、比重が3.5以上の金属単独および該金属のケイ酸化合物のうちの少なくとも1種の粉末5〜35部および(C)チッ素吸着比表面積が80m2/g以上で、DBP吸油量が90ml/100g以上のカーボンブラック10〜100部からなり、かつ、全フィラーに対する(B)成分の割合が5〜40%であるタイヤトレッド用ゴム組成物(請求項1)、前記ゴム成分100部に対して、さらにシリカとカーボンブラックとの合計量が40〜165部となるようにチッ素吸着比表面積100〜300m2/gのシリカ30〜150部、およびシリカに対して3〜20%のシランカップリング剤を含有する請求項1記載の組成物(請求項2)、前記シランカップリング剤が、一般式(1):(SiO2a2(a+1) (1)
(式中、XはO1/2((CH32SiO)b1またはO1/21で各Xは同じでも異なっていてもよい、ただし、Xの1つ以上はO1/2((CH33SiO)b1である、R1は水素原子または炭素数5以下の1価の炭化水素基、bは1〜100の整数、aは1〜20の整数である)で表わされるオルガノポリシロキサン、および一般式(2):Y3−Si−Cn2nA (2)
(式中、Yは炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシ基または塩素原子であり、3個のYは同じでも異なっていてもよい、nは1〜6の整数、Aは−Smn2n−Si−Y3基(mは1〜9の整数、Yおよびnは前記と同じ)、ニトロソ基、メルカプト基、アミノ基、エポキシ基、ビニル基、塩素原子およびイミド基よりなる群から選ばれた基である)で表わされる化合物のうちの少なくとも1種である請求項2記載の組成物(請求項3)、および前記金属単独および該金属のケイ酸化合物のうちの少なくとも1種の粉末が、タングステン粉末、亜鉛粉末、ジルコニウムシリケイト粉末およびチタンシリケイト粉末のうちの少なくとも1種である請求項1、2または3記載の組成物(請求項4)に関する。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明に使用されるゴム成分(以下、ゴム成分(A)ともいう)は、ガラス転移温度(Tg)が−70〜0℃であり、スチレン単位量が15〜60%および1,2−ジエン単位量が15〜70%であり、のこりが1,4−ジエン単位(1,4−結合しているジエン単位をいう)であるスチレンと共役ジエンとの弾性共重合体30〜100%と、前記弾性重合体以外のエラストマーとからなる。
【0011】前記弾性重合体のTgは前述のごとく−70〜0℃であるが、Tgが0℃をこえる場合には弾性が不足し、冬季などに脆化特性が低下する。なお、前記弾性共重合体がスチレンと共役ジエンとの共重合体であるためTgの下限は−70℃より低くすることは困難である。好ましいTgはグリップ性能の点から−50〜−5℃である。
【0012】前記弾性共重合体におけるスチレン単位量は、グリップ性能と耐摩耗性の向上という点から15〜60%、好ましくは25〜60%である。該スチレン単位量が15%未満になると、充分なグリップ性能が得られず、逆に60%をこえると、耐摩耗性が低下し、ゴムが硬くなりすぎてグリップ性能が低下する。
【0013】前記弾性重合体における共役ジエン単位量は、のこりの40〜85%、好ましくは40〜75%であるが、グリップ性能と耐摩耗性の向上という点から、前記弾性重合体における1,2−ジエン単位量は15〜70%、好ましくは18〜65%であり、残りは1,4−ジエン単位(1,4結合しているジエン単位をいう)である。該1,2−ジエン単位量が15%未満になると、充分なグリップ性能が得られず、逆に70%をこえると、耐摩耗性が低下する。
【0014】前記共役ジエンとしては、たとえばブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどがあげられる。これらのうちでは、ブタジエン、イソプレンが共架橋性および得られるゴムの強度の点から好ましい。
【0015】前記弾性共重合体の具体例としては、たとえばスチレン−ブタジエン共重合体(SBR)、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体(SIBR)などがあげられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、SBR、SIBRがグリップ性能の点から好ましい。
【0016】前記共重合体はスチレンと共役ジエンとを常法により溶液重合または乳化重合させることにより得られる。
【0017】前記弾性共重合体以外のエラストマーとしては、たとえば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムなどがあげられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴムが耐摩耗性、脆化特性の点から好ましい。
【0018】前記ゴム成分にしめる前記弾性共重合体(S−SBR、E−SBRなど)の割合が30%未満になり、前記弾性共重合体以外のエラストマーが70%をこえる場合には、ウエットスキッド性能と耐摩耗性との両立が困難となる。
【0019】本発明に使用される比重が3.5以上の金属単独および該金属のケイ酸化合物の粉末のうちの1種以上(以下、粉末(B)ともいう)はウエットスキッド性能を改善し、かつ、耐摩耗性の低下を抑制するために使用される成分である。
【0020】粉末(B)の平均粒子径は、ウエットスキッド性能改善効果と耐摩耗性のバランスの点から、0.1〜10μm、好ましくは0.1〜5μmである。平均粒径が0.1μmより小さいとグリップ性能の向上が望めない割に混練り作業性が低下し、10μmをこえると耐摩耗性が低下する。
【0021】粉末(B)の比重は、耐摩耗性とウエットスキッド性能とのバランスの点から、3.5以上、好ましくは4以上である。比重が3.5より小さいと耐摩耗性が低下する。
【0022】粉末(B)の配合量は、ウエットスキッド性能の改善効果と耐摩耗性のバランスの点からゴム成分(A)100部に対して5〜35部、好ましくは10〜30部である。前記配合量が5部未満ではウエットスキッド性能の改善効果が充分でなく、35部をこえると耐摩耗性が低下する。
【0023】粉末(B)の好ましい具体例としては、たとえばタングステン粉末、亜鉛粉末、ジルコニウムシリケイト粉末、チタンシリケイト粉末などがあげられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0024】本発明に使用されるカーボンブラック(C)は、ゴム成分を補強して耐摩耗性を向上させるために使用される成分である。
【0025】カーボンブラック(C)としては、チッ素吸着比表面積(N2SA)が80m2/g以上、好ましくは90〜200m2/g、DBP吸油量が90ml/100g以上、好ましくは120〜140ml/100gのものが使用される。
【0026】前記チッ素吸着比表面積が80m2/g未満になったり、DBP吸油量が90ml/100g未満になると、耐摩耗性が低下する。
【0027】カーボンブラック(C)の配合量は、加工性、耐摩耗性、ウエットスキッド性能改善効果のバランスの点から、ゴム成分(A)100部に対して10〜100部、好ましくは20〜90部である。前記配合量が10部未満では耐摩耗性などの補強効果が充分でなく、逆に100部をこえると分散が不充分となり、加工性が低下する。
【0028】本発明のゴム成分(A)、粉末(B)およびカーボンブラック(C)からなるタイヤトレッド用ゴム組成物には、さらに、転がり抵抗の軽減をはかるとともにゴム成分を補強するために使用されるシリカおよび該シリカの分散性を改善し、耐摩耗性を向上させるために使用されるシランカップリング剤が含有されていてもよい。
【0029】前記シリカはN2SAが100〜300m2/g、さらには130〜280m2/gであるのが、分散性と補強効果のバランスの点から好ましい。該N2SAが100m2/g未満になると、補強効果が小さくなる傾向が生じ、逆に300m2/gをこえると、シリカの分散性が低下して加工性、耐摩耗性が低下する傾向が生じる。
【0030】前記シリカの配合量はゴム成分(A)100部に対して30〜150部、さらには40〜130部であるのが、ウエットスキッド性能および加工性の点から好ましい。前記配合量が30部未満ではウエットスキッド性能が不充分となり、逆に150部をこえると混練り作業性(加工性)が低下し、シリカを用いる効果が少なくなる傾向が生じる。
【0031】前記シリカとカーボンブラック(C)との合計量は、ゴム成分(A)100部に対して40〜165部、さらには45〜150部であるのが、加工性および耐摩耗性のバランスの点から好ましい。前記合計量が40部未満では、耐摩耗性などの補強効果が小さくなり、逆に165部をこえると、これらの充填剤の分散性が低下し加工性がわるくなる傾向が生じる。
【0032】前記シランカップリング剤としては、たとえば一般式(1):(SiO2a2(a+1) (1)
(式中、XはO1/2((CH32SiO)b1またはO1/21で各Xは同じでも異なっていてもよい、ただしXの1つ以上はO1/2((CH33SiO)b1である、R1は水素原子または炭素数5以下の1価の炭化水素基、bは1〜100の整数、aは1〜20の整数である)で表わされるオルガノポリシロキサン、および一般式(2):Y3−Si−Cn2nA (2)
(式中、Yは炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシ基または塩素原子であり、3個のYは同じでも異なっていてもよいが、少なくとも1つはアルコキシ基または塩素原子であることがシランカップリング剤として作用しやすい点から好ましい、nは1〜6の整数、Aは一般式:−Smn2n−Si−Y3基(mは1〜9の整数、Yおよびnは前記と同じ)、ニトロソ基、メルカプト基、アミノ基、エポキシ基、ビニル基、塩素原子およびイミド基よりなる群から選ばれた基である)で表わされる化合物があげられる。これらは1種で用いてもよく、2種を組み合わせて用いてもよい。
【0033】一般式(1)におけるaは、オルガノポリシロキサンの主鎖の長さを規定し、aが20をこえる場合には、効果は変わらないが化合物の生産性がわるくなるため好ましくない。aの好ましい値は1〜15、さらには1〜10である。
【0034】一般式(1)におけるXは、オルガノポリシロキサンの主鎖に結合し、オルガノポリシロキサンが官能基(アルコキシシリル基またはシラノール基)を有するようにする。XはO1/2[(CH32SiO]b1またはO1/21であり、XがO1/2[(CH32SiO]b1でオルガノポリシロキサンの主鎖の末端に結合する場合には、実質的に主鎖を長くし、末端に【0035】
【化1】

【0036】基が存在し、XがO1/21の場合には、ケイ素原子に結合した−OR1基が存在する。ただし、オルガノポリシロキサンの主鎖の末端にO1/21とともにO1/2[(CH32SiO]b1が存在する場合には、実質的に主鎖末端以外にO1/21が結合する場合と同様の構造になる。XがO1/2[(CH32SiO]b1で、オルガノポリシロキサンの主鎖の末端以外に結合する場合には、主鎖にジメチルシロキサン鎖が結合した側鎖の先端に【0037】
【化2】

【0038】基が存在し、XがO1/2[(CH32SiO]b1でオルガノポリシロキサンの末端に結合した場合と同様の構造になる。この構造の場合、末端または先端の【化3】

基は、立体障害が少なく反応しやすいため、他の化合物と結合しやすく、好ましい。一方、XがO1/21で、オルガノポリシロキサンの主鎖の末端以外に結合する場合には、【0039】
【化4】

【0040】の構造となり、この構造の場合、立体障害が多く反応しにくいため、他の化合物と結合しにくい。したがって、2(a+1)個存在するXのうちの50%以上、さらには60%以上、ことには70%以上が【0041】
【化5】

【0042】基を有することが好ましい。
【0043】前記O1/2[(CH32SiO]b1中のbとして1〜100のものが使用できるが、オルガノポリシロキサンに含まれるアルコキシシリル基および(または)シラノール基の含有割合が高く、反応性が高くなる点から1〜50、さらには1〜20であるのが好ましい。
【0044】前記O1/2[(CH32SiO]b1またはO1/21中のR1は、水素原子または炭素原子1〜5の1価の炭化水素基である。水素原子の場合には、保存安定性は必ずしもよくないが反応性の高いシラノール基が含まれ、炭素数1〜5の1価の炭化水素基の場合には、保存安定性はよいが反応性が必ずしもよくないアルコキシシリル基が含まれることになり、必要に応じて使いわければよい。炭素数1〜5の炭化水素基の中でも炭素数1〜2のものは反応性も高く、保存安定性も良好であり、好ましい。
【0045】前記炭素数1〜5の1価の炭化水素基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基などがあげられ、メチル基、エチル基が好ましい。
【0046】一般式(1)で表わされるオルガノポリシロキサンを具体的に示せば、たとえば一般式(1)においてa=1、b=1、XがすべてO1/2[(CH32SiO]b1でR1がすべてエチル基の場合、【0047】
【化6】

【0048】となり、a=2、b=2、XがすべてO1/2[(CH32SiO]b1でR1がすべてエチル基の場合、【0049】
【化7】

【0050】となり、a=3、b=20、XがすべてO1/2[(CH32SiO]b1でR1がすべてエチル基の場合、【0051】
【化8】

【0052】となる。
【0053】なお、本発明に使用されるオルガノポリシロキサンの分子量は、組成物の押出し加工性や押出し後の寸法安定性の点から200〜10000、さらには200〜5000、ことには200〜2000が好ましい。
【0054】前記オルガノポリシロキサンの好ましい具体例としては、前記構造式で示したもののほか、たとえば特公平3−17764号公報に記載のオルガノポリシロキサンなどがあげられる。
【0055】前記オルガノポリシロキサンは、たとえば特開昭58−67728号公報に記載の方法で製造することができる。
【0056】一般式(2)における−SiY3基は、主としてシリカとカップリングするために機能する。この機能のためには、−SiY3基はシラノール基に変換することが必要であり、3個のYのうち少なくとも1個は炭素数1〜4のアルコキシ基または塩素基であるのが好ましい。とくにメトキシ基またはエトキシ基であるのが、反応性が高く、保存安定性も良好である点から好ましい。
【0057】一般式(2)で表わされる化合物の具体例としては、たとえばビス(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(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、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチ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、3−ニトロソプロピルトリメトキシシラン、3−ニトロソプロピルトリエトキシシラン、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、2−クロロエチルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエトキシシランなどがあげられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、カップリング剤添加効果とコストの両立の点から、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドなどが好ましい。
【0058】前記シランカップリング剤の配合量は、前記シリカに対して3〜20%、さらには4〜15%であるのが、シリカの分散性の点から好ましい。配合量が3%未満では前記シランカップリング剤の添加効果が充分に得られず、逆に20%をこえるとコストがあがる割には前記効果が向上しない。
【0059】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に使用される全フィラー、すなわち粉末(B)とその他のフィラーとの合計量に対する粉末(B)の割合は、耐摩耗性、ウエットスキッド性能のバランスの点から、5〜40%、好ましくは10〜30%である。前記割合が5%未満ではウエットスキッド性能の改善効果が小さくなり、逆に40%をこえると耐摩耗性が低下する。
【0060】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分(A)、粉末(B)、カーボンブラック(C)、必要により使用されるシリカおよびシランカップリング剤を通常の加工装置、たとえばロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどにより混練りすることにより得られる。また、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物には、前記成分のほかに通常ゴム配合剤として使用される配合剤、たとえばプロセスオイル、加硫剤、老化防止剤などを適宜配合することができる。
【0061】
【実施例】つぎに、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0062】なお、実施例および比較例で使用する材料とその略号の関係および評価方法を以下にまとめて示す。
【0063】SBR−A:旭化成工業(株)製のTUFDENE−3330(SBR、ゴム成分100部に対してオイル(ゴム用軟化剤)37.5部を含む、ガラス転移温度−20℃、スチレン単位含有率30%、1,2−ブタジエン単位含有率30%)
SBR−B:旭化成工業(株)製のTUFDENE−1530(SBR、ゴム成分100部に対してオイル(ゴム用軟化剤)37.5部を含む、ガラス転移温度−48℃、スチレン単位含有率18%、1,2−ブタジエン単位含有率13%)
ポリブタジエン:宇部興産(株)製のUBEPOL BR150BカーボンブラックA:三菱化学(株)製のN351(DBP吸油量126ml/100g、チッ素吸着比表面積84m2/g)
カーボンブラックB:三菱化学(株)製のN326(DBP吸油量74ml/100g、チッ素吸着比表面積84m2/g)
シリカ:デグッサ社製のUltrasil VN3(チッ素吸着比表面積210m2/g)
シランカップリング剤:デグッサ社製の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)
オルガノポリシロキサン:一般式(1)で表わされるオルガノポリシロキサンにおいて、aが3≦a≦5、bが1≦b≦3、Xの70%以上がO1/2[(CH32SiO]b1であり、R1がエチル基で、かつ分子量が約1200のもの水酸化アルミニウム:昭和電工(株)製のハイジライトH−43(平均粒径0.6μm、比重2.4)
タングステン粉末:東京タングステン(株)製のC50H(平均粒径3μm、比重19.3)
亜鉛粉末A:白水テック(株)製の亜鉛F末(平均粒径4μm、比重7.1)
亜鉛粉末B:東邦亜鉛(株)製のNA−325(平均粒径18μm、比重7.1)
ジルコニウムシリケイト粉末:白水テック(株)製のミクロパックスSP(平均粒径1μm、比重4.5)
アロマオイル:(株)ジャパンエナジー製のJOMOプロセス×140ゴム用軟化剤ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN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)
ステアリン酸:日本油脂(株)製のステアリン酸亜鉛華:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
イオウ:鶴見化学(株)製の粉末イオウ加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)
【0064】(ウエットスキッド性能)タイヤサイズ185/65R14サイズのタイヤを装着した国産FF車を用い、湿潤アスファルト路面で初速度64km/hからの制動距離を求めた。結果は、比較例1の指数が100となるようにした下記の計算式を用いて求めた指数で表わした。数字が大きいほどウエットスキッド性能が良好である。
ウエットスキッド性能=(比較例1の制動距離)÷(各実施例、比較例の制動距離)×l00【0065】(耐摩耗性)170℃で20分間加硫して得られた加硫ゴムを用いて、岩本製作所(株)製のランボーン摩耗試験機により室温で負荷荷重2kg、スリップ率20%、落差量20g/分、試験時間5分間の測定条件で容積損失を求めた。結果は、比較例1の指数が100となるようにした下記の計算式を用いて求めた指数で表わした。数字が大きいほど耐摩耗性が優れている。
耐摩耗性=(比較例1の容積損失)÷(各実施例、比較例の容積損失)×l00【0066】(転がり抵抗)荷重4.66キロニュートン、内圧200キロパスカル、速度80km/hの条件で測定した。結果は、比較例1の指数が100となるようにした下記の計算式を用いて求めた指数で表わした。数字が大きいほど転がり抵抗が優れている。
転がり抵抗=(比較例1の転がり抵抗)÷(各実施例、比較例の転がり抵抗)×l00【0067】(加工性)ムーニー粘度により加工性を評価した。(株)島津製作所製ムーニー粘度計にて130℃、JIS K 6300にしたがい、MLl+4を求めた。結果は、比較例1の指数が100となるようにした下記の計算式を用いて求めた指数で表わした。数字が大きいほど加工性に優れている。
加工性=(比較例1のMLl+4)÷(各実施例、比較例のMLl+4)×l00【0068】実施例1〜5および比較例1〜8表1に記載の成分を表1に記載の割合で配合し、さらに、ワックス1部、老化防止剤1.5部、ステアリン酸2部、亜鉛華2.5部、イオウ1.7部、加硫促進剤2部を配合し、タイヤトレッド用ゴム組成物を製造した。
【0069】得られた組成物を用いて各特性を評価した。結果を表1に示す。
【0070】
【表1】

【0071】比較例1はコントロールでカーボンブラックを充填剤とした配合である。比較例2はシリカを併用した例であり、ウエットスキッド性能に改善効果が認められるが、加工性が低化している。比較例3は水酸化アルミニウムを併用した例であり、耐摩耗性が低下している。
【0072】実施例1〜3は、比重が3.5以上と大きい粉末(B)を配合した結果であり、加工性、耐摩耗性、転がり抵抗とウエットスキッド性能とのバランスがとれている。
【0073】実施例1と比較例4とはSBRが異なり、1,2−ブタジエン単位含有率が13%のSBRを用いた比較例4の場合、ウエットスキッド性能の改善が認められない。
【0074】実施例1と比較例5とはカーボンブラックが異なり、DBP吸油量74ml/100gのカーボンブラックを用いた比較例5の場合、耐摩耗性が充分ではない。
【0075】比較例2と実施例4、5の比較では、カーボンブラック、シリカとともに使用する粉末(B)として本発明の範囲内のものを用いることにより、加工性とウエットスキッド性能が改善される。また、オルガノポリシロキサンを併用することにより、さらに加工性、ウエットスキッド性能が改善される。
【0076】実施例2と比較例6とを比較した場合、本発明の範囲外の粉末を用いた比較例6の耐摩耗性が充分ではないことがわかる。
【0077】実施例1と比較例7、8との比較では、粉末(B)の配合量が本発明の範囲外では耐摩耗性とウエットスキッド性能が充分ではないことがわかる。
【0078】
【発明の効果】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物を使用することにより、耐摩耗性、転がり抵抗特性および加工性を低下させることなく、湿潤路面における制動性および操縦安定性などを向上させたタイヤを得ることができる。




 

 


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