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技術 タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

出願人 住友ゴム工業株式会社
発明者 杉本睦樹
出願日 2010年6月2日 (10年7ヶ月経過) 出願番号 2010-126984
公開日 2011年12月15日 (9年0ヶ月経過) 公開番号 2011-252090
状態 特許登録済
技術分野 タイヤ一般 高分子組成物
主要キーワード インジェクションタイプ 損失正接tanδ 親水性フュームドシリカ 黒色ゴム 鎖状ブロック 注型タイプ 多官能性活性水素化合物 クリンチ部
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2011年12月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

課題

優れた耐摩耗性引張破壊強度、引張破壊伸び低発熱性耐屈曲亀裂成長性および耐オゾン性を有する、透明度の高いタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供する。

解決手段

ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、BET法による比表面積が100〜300m2/gのシリカを5〜60質量部含み、加硫後の透明度が80〜99.5%のタイヤ用ゴム組成物に関する。

概要

背景

通常、タイヤを構成するゴム部材には、黒色ゴムが用いられている。したがって、タイヤ内部に存在するコード、糸、気泡および配合剤の分散不良によって生じる塊などの状態を、外部から観察することができなかった。このため、タイヤ内部でのコードまたは糸の蛇行や、気泡または配合剤の塊の発生を予め確認することができず、コードまたは糸の蛇行によって生じるタイヤの成形精度の悪化や、気泡または配合剤の塊などに由来するタイヤの耐久性の低下などが生じていた。

原料の準備、タイヤの成形および加硫工程を含むタイヤの製造段階ならびにタイヤの使用時において、タイヤの内部構造を外部から観察することができれば、上記の問題を改善できると考えられる。したがって、外部からタイヤの内部構造を観察できる透明度の高いゴム組成物が望まれていた。

透明度が高く、内部を視認できる透明ゴムは、すでに市場に存在している。しかし、透明ゴムの強度はタイヤ用としては不十分である。さらに、透明ゴムをタイヤに用いると、タイヤの耐摩耗性も悪化する。このため、透明ゴムを用いたタイヤは、いまだ実用化されていない。

特許文献1(特開2003−136909号公報)には、タイヤを構成する全てのゴム部材を透明ゴムを用いて形成したことを特徴とするタイヤが開示されている。しかし、該タイヤは、展示用観賞用に用いられるものであり、実用化には向いていない。

概要

優れた耐摩耗性、引張破壊強度、引張破壊伸び低発熱性耐屈曲亀裂成長性および耐オゾン性を有する、透明度の高いタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供する。ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、BET法による比表面積が100〜300m2/gのシリカを5〜60質量部含み、加硫後の透明度が80〜99.5%のタイヤ用ゴム組成物に関する。

目的

したがって、外部からタイヤの内部構造を観察できる透明度の高いゴム組成物が望まれていた

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、BET法による比表面積が100〜300m2/gのシリカを5〜60質量部含み、加硫後の透明度が80〜99.5%である、タイヤ用ゴム組成物

請求項2

前記シリカが親水性フュームドシリカである、請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。

請求項3

前記ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、2官能性メタクリレートおよび3官能性メタクリレートの少なくともいずれかを、合計で1〜50質量部含む、請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。

請求項4

請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物を、トレッド部およびサイドウォール部の少なくともいずれかに用いた、空気入りタイヤ

技術分野

0001

本発明はタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関し、より特定的には、透明度の高いタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関する。

背景技術

0002

通常、タイヤを構成するゴム部材には、黒色ゴムが用いられている。したがって、タイヤ内部に存在するコード、糸、気泡および配合剤の分散不良によって生じる塊などの状態を、外部から観察することができなかった。このため、タイヤ内部でのコードまたは糸の蛇行や、気泡または配合剤の塊の発生を予め確認することができず、コードまたは糸の蛇行によって生じるタイヤの成形精度の悪化や、気泡または配合剤の塊などに由来するタイヤの耐久性の低下などが生じていた。

0003

原料の準備、タイヤの成形および加硫工程を含むタイヤの製造段階ならびにタイヤの使用時において、タイヤの内部構造を外部から観察することができれば、上記の問題を改善できると考えられる。したがって、外部からタイヤの内部構造を観察できる透明度の高いゴム組成物が望まれていた。

0004

透明度が高く、内部を視認できる透明ゴムは、すでに市場に存在している。しかし、透明ゴムの強度はタイヤ用としては不十分である。さらに、透明ゴムをタイヤに用いると、タイヤの耐摩耗性も悪化する。このため、透明ゴムを用いたタイヤは、いまだ実用化されていない。

0005

特許文献1(特開2003−136909号公報)には、タイヤを構成する全てのゴム部材を透明ゴムを用いて形成したことを特徴とするタイヤが開示されている。しかし、該タイヤは、展示用観賞用に用いられるものであり、実用化には向いていない。

先行技術

0006

特開2003−136909号公報

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は、優れた耐摩耗性、引張破壊強度、引張破壊伸び低発熱性耐屈曲亀裂成長性および耐オゾン性を有する、透明度の高いタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、BET法による比表面積が100〜300m2/gのシリカを5〜60質量部含み、加硫後の透明度が80〜99.5%のタイヤ用ゴム組成物である。

0009

本発明に係るタイヤ用ゴム組成物において好ましくは、シリカが親水性フュームドシリカである。

0010

本発明に係るタイヤ用ゴム組成物において好ましくは、ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、2官能性メタクリレートおよび3官能性メタクリレートの少なくともいずれかを、合計で1〜50質量部含む。

0011

本発明は、前記いずれかのタイヤ用ゴム組成物を、トレッド部およびサイドウォール部の少なくともいずれかに用いた、空気入りタイヤである。

発明の効果

0012

本発明によれば、優れた耐摩耗性、引張破壊強度、引張破壊伸び、低発熱性、耐屈曲亀裂成長性および耐オゾン性を有する、透明度の高いタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを得ることができる。

図面の簡単な説明

0013

本発明の一実施の形態におけるタイヤの右半分の模式的断面図である。

0014

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づき説明する。
<タイヤ用ゴム組成物>
本発明の一実施の形態において、タイヤ用ゴム組成物は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、BET法による比表面積が100〜300m2/gのシリカを5〜60質量部含み、加硫後の透明度が80〜99.5%である。

0015

<ゴム成分>
本発明の一実施の形態において、タイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分としてポリエーテル系ポリウレタンゴムを用いる。ポリエーテル系ポリウレタンゴムは透明であるため、これを用いると透明度の高いタイヤ用ゴム組成物を得ることができる。

0016

ポリエーテル系ポリウレタンゴムは、主としてメチレンビスフェニルイソシアネートMDI)と低分子グリコールとからなるハードセグメントと、ポリエーテルPTHF)からなるソフトセグメントによって構成される直鎖状ブロックポリマーである。本発明で用いるポリエーテル系ポリウレタンゴムは、ハードセグメントとソフトセグメントとのモル比が45:55〜95:5の範囲であることが好ましい。

0017

ポリエーテル系ポリウレタンゴムは、ポリイソシアナート多官能性活性水素化合物とを反応させて、ゴム物性発現するまで高分子化することによって得られる。例えば、ポリイソシアナートとして2,6−トルエンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、パラフェニレンジイソシアネートPPDI)を用いることができ、なかでもMDIを用いることが好ましい。多官能性活性水素化合物としては、グリセリン、2−メチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオールトリメチロールプロパンテトラメチロールメタンD−ソルビトールを用いることができ、中でもトリメチロールプロパンを用いることが好ましい。

0018

ウレタンゴムは、成形方法によって、液状の原料を使用する注型タイプ、一般のゴムと同じ加工方法を用いる混練(ミラブル)タイプ、熱可塑性樹脂(熱可塑性プラスチック)と同じ加工方法を用いる熱可塑性タイプ(インジェクションタイプ)に分類することができる。本発明においては、注型タイプ、混練タイプ、熱可塑性タイプのいずれのポリエーテル系ポリウレタンゴムを用いることができる。

0019

ポリエーテル系ポリウレタンゴムのJIS K 6300−1「未加硫ゴム物理特性—第1部:ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に準じて測定されたムーニー粘度は好ましくは30〜60であり、より好ましくは35〜55、さらにより好ましくは45〜50である。ムーニー粘度が30未満であると、添加剤分散性が悪化する傾向がある。一方、ムーニー粘度が60を超えると、得られたタイヤ用ゴム組成物の押出加工性が悪化する傾向がある。

0020

ポリエーテル系ポリウレタンゴムの比重は0.90〜1.10が好ましい。
ポリエーテル系ポリウレタンゴムは、ゴム成分中80〜100質量%含まれることが好ましい。ポリエーテル系ポリウレタンゴムの含有量が80質量%未満であると、得られたタイヤ用ゴム組成物が所望の透明度を有することができない。

0021

ポリエーテル系ポリウレタンゴム以外のゴム成分としては、シリコーンゴムなどを用いることができる。

0022

<シリカ>
本発明の一実施の形態において、タイヤ用ゴム組成物は、所定のシリカを用いる。

0023

シリカのBET法による比表面積(以下、BET比表面積ともいう)は100〜300m2/gであり、好ましくは150〜280m2/g、より好ましくは180〜250m2/gである。シリカのBET比表面積が100m2/g未満であると、シリカが凝集して分散不良が生じ、得られたタイヤ用ゴム組成物が透明度80%以上を有することができない。一方、BET比表面積が300m2/gを超えると、得られたタイヤ用ゴム組成物の物性および成形加工性が悪化する傾向がある。

0024

シリカは、製法によって、フュームドシリカ沈降法シリカに分類することができる。本発明においては、フュームドシリカ、沈降法シリカのいずれも用いることができる。なかでも、BET比表面積が大きく、平均一次粒子径が小さく、分散性に優れているため、親水性フュームドシリカを用いることが好ましい。親水性フュームドシリカは、表面に多くのシラノール基を有することができるため、ゴム成分との結合力が高い。したがって親水性フュームドシリカを用いたゴム組成物は、他のシリカを用いたゴム組成物よりも、耐摩耗性、引張破壊特性、耐屈曲亀裂成長性などの諸特性において優れている。

0025

通常のタイヤ用ゴム組成物で用いられるシリカのBET比表面積は150m2/g以下である。該シリカは、通常のゴム混練方法ではゴム成分中における分散性が不十分であり、本発明に用いた場合、タイヤ用ゴム組成物の透明度が低下する。このため、十分な透明度を確保するためには、あらかじめシリカを分散させたマスターバッチを準備する必要がある。一方、親水性フュームドシリカのBET比表面積は、通常100m2/g以上であり、さらに平均一次粒子径が1〜50nm(約12nm)の微細粒子であるため、ゴム成分中における分散性が良好である。したがって、通常のゴム混練方法を用いても、十分な透明度を有するタイヤ用ゴム組成物を得ることができる。

0026

シリカの含有量は、ポリエーテル系ウレタンゴム100質量部に対して、5〜60質量部であり、好ましくは10〜50質量部である。シリカの含有量が5質量部未満であると、引張破壊特性や耐摩耗性が悪化する傾向がある。一方、シリカの含有量が60質量部を超えると、得られたタイヤ用ゴム組成物の硬度が上昇して、タイヤ性能(例えばグリップ性能)が発揮できない傾向がある。さらにタイヤ用ゴム組成物が十分な透明度を有することができない。

0027

<官能性メタクリレート>
本発明の一実施の形態において、タイヤ用ゴム組成物は、官能性メタクリレートを含むことが好ましい。

0028

通常のゴム組成物では、物性や硬度などを調節するために、亜鉛華ステアリン酸加硫促進剤などが用いられている。しかしこれらの配合剤は、いずれも得られたゴム組成物の透明性を阻害する。一方、官能性メタクリレートは、ゴム組成物の透明性を阻害することなく、物性や硬度などを調節することができる。

0029

官能性メタクリレートとしては、2官能性メタクリレートおよび3官能性メタクリレートの少なくともいずれかを用いることが好ましい。単官能性メタクリレートを用いた場合は、架橋促進反応が進まない傾向がある。また2官能性アクリレートおよび3官能性アクリレートを用いた場合は、架橋促進反応が激しく進み、ゴム混練中に焼けが生じる恐れがある。

0030

2官能性メタクリレートおよび3官能性メタクリレートの少なくともいずれかの合計の含有量は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、好ましくは1〜50質量部であり、より好ましくは5〜40質量部である。前記含有量が1質量部未満であると、得られたゴム組成物の物性(例えば引張強度)が不十分となる傾向がある。一方、前記含有量が50質量部を超えると、ゴム組成物の硬度が高くなりすぎたり、混練中に焼けが生じる傾向がある。

0031

2官能性メタクリレートとしては、たとえばジエチレングリコールジメタクリレートトリエチレングリコール−ジメタクリレート、テトラエチレングリコール−ジメタクリレート、1,4−ブタンジオール−ジメタクリレートなどを用いることができる。

0032

3官能性メタクリレートとしては、たとえばトリメチロールプロパン−トリメタクリレート、3官能メタクリレートエステルなどを用いることができる。

0033

ポリブタジエン
本発明の一実施の形態において、タイヤ用ゴム組成物は、ポリブタジエンを含むことが好ましい。

0034

ポリブタジエンを2官能性メタクリレートや3官能性メタクリレートとともに配合すると、ゴム組成物の物性を調節することができる。

0035

ポリブタジエンならびに2官能性メタクリレートおよび3官能性メタクリレートの少なくともいずれかの合計の含有量は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、好ましくは5〜50質量部であり、より好ましくは10〜40質量部である。該含有量が5質量部未満であると、得られたゴム組成物の物性が不十分となる傾向がある。一方、前記含有量が50質量部を超えると、ゴム組成物の硬度が高くなりすぎたり、混練中に焼けが生じる傾向がある。

0036

シランカップリング剤
本発明の一実施の形態において、タイヤ用ゴム組成物は、シリカとともにシランカップリング剤を配合することが好ましい。シランカップリング剤の例としては、γ−アミノプロピルトリエトキシシランビニルトリエトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、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挙げられる。シランカップリング剤の配合量はシリカ配合量の5〜20質量%の量である。シランカップリング剤の量が少ないとタイヤの発熱が大きくなり、逆に多すぎるとゴムの硬度が上昇し、悪路走行時耐摩耗性能が低下する。また、コストも高くなり実用性に乏しくなる。

0037

軟化剤
軟化剤としては、プロセスオイル潤滑油パラフィン流動パラフィン石油アスファルトワセリンなどの石油系軟化剤大豆油パーム油ヒマシ油アマニ油ナタネ油ヤシ油などの脂肪油系軟化剤、トール油、サブ、蜜ロウカルナバロウラノリンなどのワックス類リノール酸パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸などの脂肪酸、などを適宜選択して使用することが可能である。

0038

老化防止剤
老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物や、カルバミン酸金属塩ワックスなどを適宜選択して使用することが可能である。

0039

加硫剤
加硫剤としては、有機過酸化物を使用できる。有機過酸化物としては、たとえば、ベンゾイルパーオキサイドジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイドクメンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(テトラ−ブチルペルオキシ)ヘキサンあるいは1,3−ビス(テトラ−ブチルペルオキシプロピルベンゼンなどを使用することができる。有機過酸化物の配合量はポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、0.1〜2.0質量部が好ましい。

0040

<その他の成分>
本発明の一実施の形態におけるタイヤ用ゴム組成物には、その他の補強剤酸化防止剤、各種オイル可塑剤などのタイヤ用または一般のゴム組成物に配合される各種配合剤および添加剤を配合することができる。また、これらの配合剤、添加剤の含有量も一般的な量とすることができる。

0041

<タイヤ用ゴム組成物の物性>
本発明の一実施の形態におけるタイヤ用ゴム組成物は、加硫後の透明度が80〜99.5%であり、好ましくは85〜99.5%、より好ましくは90〜99.5%である。タイヤ用ゴム組成物の透明度が80%以上であると、ゴム組成物の混練り押出加工タイヤ成形の各工程およびタイヤ耐久性評価の際に、ゴム組成物やタイヤの内部構造を視認することができる。具体的には、混練りおよび押出加工工程では、タイヤ内部の気泡や、配合剤の分散不良に起因する塊の有無を確認することができる。コードや糸のトッピング工程では、コードや糸の状態を確認することができる。タイヤ成形および加硫工程では、タイヤの内部構造を確認することができる。さらに、タイヤの静止時および回転時には、コードおよび糸の動きや蛇行の様子を確認することができる。このように、ゴム組成物やタイヤの内部構造を視認することができるため、不具合を早期に発見することができる。なお、透明度とは、25℃、60%RHの条件で、2mm厚さのタイヤ用ゴム組成物の可視光(615nm)の透過率(%)で示される値である。

0042

タイヤ用ゴム組成物のJIS K 6253「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム硬さ試験方法」に準じて測定したショアA硬度は、40〜100が好ましい。タイヤ用ゴム組成物のショアA硬度が40未満であると、タイヤに用いた場合、操縦定性が劣る傾向があり、さらにタイヤのたわみが大きくなり、ゴムが破壊しやすくなる傾向がある。一方、ショアA硬度が100を超えると、タイヤに用いた場合、乗り心地が悪くなる傾向がある。

0043

<タイヤ用ゴム組成物の製造方法>
本発明の一実施の形態におけるタイヤ用ゴム組成物の製造方法としては、従来から公知の方法を用いることができる。たとえば有機過酸化物を除いた配合剤を、バンバリーミキサーまたはニーダールーダーを用いて約150℃で5分間混練し、その後、有機過酸化物を加えて、バンバリーミキサー、ニーダールーダーまたは2軸オープンロールのいずれかを用いて約80℃で5分間混練りする。得られた未加硫ゴム組成物ゴムシートを作製し、170℃で15分間プレス加硫を行い、加硫ゴム組成物を得ることができる。

0044

<空気入りタイヤの構造>
本発明の一実施の形態において、空気入りタイヤの構造は、たとえば図1タイヤ断面の右上半分に例示されるものである。タイヤ1は、トレッド部7と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部8と、各サイドウォール部の内方端に位置するクリンチ部3と、リム上部に位置するチェーファー2とを備える。またクリンチ部3およびチェーファー2間にはカーカス5が架け渡されるとともに、このカーカス5のタイヤ半径方向外側に2枚のプライよりなるベルト層9が、またカーカス5の内側には、タイヤ内腔面をなすインナーライナー10が配される。該カーカス5は、カーカスコードを配列する1枚以上のカーカスプライから形成され、このカーカスプライは、トレッド部7からサイドウォール部8を経て、ビードコア6と、該ビードコア6の上端からサイドウォール方向に延びるビードエーペックス4との廻りタイヤ軸方向の内側から外側に折返され、折返し部によって係止される。

0045

本発明の一実施の形態において、タイヤ1は、トレッド部7およびサイドウォール部8の少なくともいずれかに、本発明に係るタイヤ用ゴム組成物を用いている。

0046

<空気入りタイヤの製造方法>
本発明の一実施の形態におけるタイヤ用ゴム組成物をトレッド部およびサイドウォール部の少なくともいずれかに用いた空気入りタイヤは、前記未加硫ゴム組成物を、空気入りタイヤのトレッド部およびサイドウォール部の少なくともいずれかに適用して、170℃で15分間加硫成形することによって形成することができる。

0047

<実施例1〜6、比較例1〜6>
(タイヤ用ゴム組成物の準備)
表1に示す配合処方にしたがって、硫黄、加硫促進剤および有機過酸化物を除いた配合剤を、バンバリーミキサーまたはニーダールーダーを用いて約150℃で5分間混練した。得られた混練物に、硫黄、加硫促進剤および有機過酸化物を加えて、バンバリーミキサー、ニーダールーダーまたは2軸オープンロールのいずれかを用いて約80℃で5分間混練りした。得られたゴム組成物でゴムシートを作製し、170℃で150分間プレス加硫を行い、試験用加硫ゴム組成物を得た。

0048

得られた加硫ゴム組成物に関して、硬度、引張破壊強度、引張破壊伸び、耐摩耗性、低発熱性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性および透明度を評価した。各評価項目測定方法を以下に示す。

0049

(硬度)
JIS K 6253「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に準じて、タイプAデュロメーターにて、各加硫ゴム組成物のショアA硬度を測定した。

0050

(引張破壊強度、引張破壊伸び)
JIS K 6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、各加硫ゴム組成物からなる3号ダンベル型ゴム試験片を用いて、引張速度500mm/分で評価を行なった。この試験により、各加硫ゴム組成物について、破断時の破断応力(MPa)および破断時伸び(%)を測定した。得られた数値を、比較例1の数値を基準として下記式により指数表示し、それぞれ引張破壊強度および引張破壊伸びの指標とした。
(引張破壊強度)=(各加硫ゴム組成物の破断応力)÷(比較例1の破断応力)×100
(引張破壊伸び)=(各加硫ゴム組成物の破断時伸び)÷(比較例1の破断時伸び)×100
指数が大きいほど引張破壊強度および引張破壊伸びが大きく、破壊特性に優れていることを示す。

0051

(耐摩耗性)
ランボーン摩耗試験機を用いて、30℃、負荷荷重1.0kgf、スリップ率30%の条件下で、各加硫ゴム組成物の摩耗量を測定した。得られた数値を、比較例1の数値を基準として下記式により指数表示し、耐摩耗性の指標とした。
(耐摩耗性)=(比較例1の摩耗量)÷(各加硫ゴム組成物の摩耗量)×100
指数が大きいほど耐摩耗性に優れていることを示す。

0052

(低発熱性)
(株)岩本製作所製粘弾性スペクトロメーターを用いて、周波数10Hz、初期歪み10%、動的歪振幅2%の条件で、温度70℃における各加硫ゴム組成物の損失正接tanδを測定した。得られた数値を、比較例1の数値を基準として下記式により指数表示し、低発熱性の指標とした。
(低発熱性)=(比較例1のtanδ)÷(各加硫ゴム組成物のtanδ)×100
指数が大きいほどtanδが小さく、低発熱性に優れていることを示している。

0053

(耐屈曲亀裂成長性)
JIS K 6260「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−デマチャ屈曲亀裂試験方法」に準じて、各加硫ゴム組成物からなる中央に溝のある所定の試験片を作製した。70%伸長100万回繰り返して試験片を屈曲させた後、発生した亀裂の長さを測定した。得られた数値を、比較例1の数値を基準として下記式により指数表示し、耐屈曲亀裂成長性の指標とした。
(耐屈曲亀裂成長性)=(比較例1の亀裂長さ)÷(各加硫ゴム組成物の亀裂長さ)×100
指数が大きいほど亀裂の成長が抑制され、耐屈曲亀裂成長性に優れていることを示す。

0054

(耐オゾン性)
JIS K 6259「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−耐オゾン性の求め方」に準じて、動的オゾン劣化試験を行った。往復運動の周波数0.5±0.025Hz、オゾン濃度50±5pphm、試験温度40℃、引張歪み20±2%の条件下で、48時間試験した後の亀裂(クラックの発生の有無)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 K 6259に記載の方式にしたがい、亀裂の数と大きさから指数化した数値を、耐オゾン性の指標とした。指数が大きいほど亀裂の数が少なく、亀裂の大きさが小さく、耐オゾン性に優れていることを示す。

0055

(透明度)
コタキ製作所製AKA光電管比色計を用いて、25℃、60%RHの条件で、2mm厚さの各加硫ゴム組成物の可視光(615nm)の透過率(%)を測定した。数値が大きいほど透明度が高いことを示す。

0056

結果を表1に示す。

0057

0058

(注1)ポリエーテル系ポリウレタンゴム:TSE社製のミラセン97(比重1.02、ムーニー粘度40)
(注2)天然ゴムTSR
(注3)SBR:日本ゼオン(株)社製のNipol SBR1502(スチレンブタジエンゴム
(注4)親水性フュームドシリカ:日本アエロジル社製のアエロジル200(BET比表面積200m2/g、平均一次粒子径12nm)
(注5)2官能性メタクリレート:サートマー社製のSR231(ジエチレングリコール−ジメタクリレート、分子量242、比重1.061)
(注6)3官能性メタクリレート:サートマー社製のSR350(トリメチロールプロパン−トリメタクリレート、分子量338、比重1.061)
(注7)ポリブタジエン:ライコン社製のライコン153(分子量30,000〜80,000、不飽和ビニル量(1,2ビニル量)85%)
(注8)カーボンブラック:東海カーボン(株)製のFEF(N550、N2SA:45m2/g)
(注9)シリカ(1):デグッサ社製のシリカウルトラジル VN3(BET比表面積175m2/g、平均一次粒子径16nm)
(注10)シリカ(2):ズードヘミAG社製のKA−0、天然シリカ(BET比表面積68.5m2/g、平均一次粒子径22nm)
(注11)シランカップリング剤:デグッサ社製のSi266(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド
(注12)酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
(注13)ステアリン酸:日本油脂(株)製のステアリン酸
(注14)老化防止剤:川口化学工業(株)製のアンテージRD(2,2,4−トリメチル−1,2−ヒドロキノリン
(注15)酸化防止剤:チバ・スペシャリティケミカルズ社製のIRGANOX1010(テトラキス−(メチレン−3−(3’,5’−ジテトラブチル−4’−ヒドロキシフェニルプロピオネートメタン
(注16)硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
(注17)加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ
(注18)有機過酸化物:日油(株)社製のパーヘキサ25B(2,5−ジメチル−2,5−ジ(テトラ−ブチルペルオキシ)ヘキサン)
(評価結果)
実施例1は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、BET比表面積175m2/gのシリカを5質量部、および2官能性メタクリレートを1質量部含むゴム組成物である。実施例1のゴム組成物は、従来のタイヤ用ゴム組成物の一例である比較例1に比べて、引張破壊強度、低発熱性および耐オゾン性を維持しながら、透明度が非常に向上した。

0059

実施例2は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、実施例1と同様のシリカを50質量部、2官能性メタクリレートを20質量部、3官能性メタクリレートを20質量部含むゴム組成物である。実施例2のゴム組成物は、比較例1に比べて、耐摩耗性を維持しながら、引張破壊強度、低発熱性および耐オゾン性が向上し、透明度が非常に向上した。

0060

実施例3は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、BET比表面積200m2/gの親水性フュームドシリカを5質量部、および2官能性メタクリレートを1質量部含むゴム組成物である。実施例3のゴム組成物は、比較例1に比べて、引張破壊強度、引張破壊伸び、耐摩耗性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性および透明度が非常に向上した。

0061

実施例4は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、実施例3と同様の親水性フュームドシリカを20質量部、および2官能性メタクリレートを3質量部含むゴム組成物である。実施例4のゴム組成物は、比較例1に比べて、引張破壊強度、引張破壊伸び、耐摩耗性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性および透明度が非常に向上した。

0062

実施例5は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、実施例3と同様の親水性フュームドシリカを40質量部、3官能性メタクリレートを10質量部およびポリブタジエンを10質量部含むゴム組成物である。実施例5のゴム組成物は、比較例1に比べて、引張破壊強度、引張破壊伸び、耐摩耗性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性および透明度が非常に向上した。

0063

実施例6は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム100質量部に対して、実施例3と同様の親水性フュームドシリカを50質量部、2官能性メタクリレートを20質量部および3官能性メタクリレートを20質量部含むゴム組成物である。実施例6のゴム組成物は、比較例1に比べて、引張破壊強度、引張破壊伸び、耐摩耗性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性および透明度が非常に向上した。

0064

比較例1および2は、従来のタイヤ用ゴム組成物の例であり、充填剤としてカーボンブラックまたはシリカを用いている。いずれも透明度が非常に低い。

0065

比較例3〜6は、ゴム成分としてポリエーテル系ポリウレタンゴム、充填剤としてカーボンブラックを用いている。いずれも透明度が非常に低い。

0066

比較例7は、BET比表面積68.5m2/gのシリカを用いた以外は、実施例1と同様の配合のゴム組成物である。比較例7のゴム組成物は、実施例1に比べて引張破壊強度、耐摩耗性、低発熱性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性が低下しており、透明度が非常に低い。

0067

比較例8は、BET比表面積68.5m2/gのシリカを用いた以外は、実施例2と同様の配合のゴム組成物である。比較例7のゴム組成物は、実施例2に比べて引張破壊強度、耐摩耗性、低発熱性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性が低下しており、透明度が非常に低い。

実施例

0068

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

0069

1 タイヤ、2チェーファー、3クリンチ部、4ビードエーペックス、5カーカス、6ビードコア、7トレッド部、8サイドウォール部、9ベルト層、10インナーライナー。

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