WO2023079865A1 - ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ - Google Patents

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    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present invention relates to a rubber composition and a tire using the same, and more particularly, a rubber composition having practically sufficient hardness and wear resistance, and excellent low heat build-up and elongation at break, and a tire using the same. It concerns tires.
  • a pneumatic tire is mainly composed of a pair of left and right bead portions and sidewall portions, and a tread portion connected to both sidewall portions and composed of a cap tread and an undertread.
  • a carcass layer is provided inside the tire, and both ends of the carcass layer are folded back so as to wrap the bead core in the bead portion from the inside to the outside of the tire.
  • a rim cushion rubber which is a rubber layer forming a contact surface with the rim, is arranged on the inner side in the tire radial direction and the outer side in the tire width direction of the bead core.
  • Patent Document 1 discloses that 2 parts by mass or more of wet silica having a BET specific surface area of 70 to 250 m 2 /g and 20 parts by mass of carbon black having a BET specific surface area of 27 to 125 m 2 /g are added to 100 parts by mass of a rubber component. parts or more and less than 40 parts by mass, and 2.0 to 7.0 parts by mass of at least one selected from the group consisting of phenylenediamine-based and quinoline-based antioxidants. Disclosed is a sidewall or clinch rubber composition in which the content of the wet silica is 1/4 or less of the total amount of the reinforcing filler contained in the rubber composition and does not contain a silane coupling agent. However, there is room for improvement as it lacks a sufficient balance of hardness, low heat build-up, elongation at break, and wear resistance.
  • an object of the present invention is to provide a rubber composition having practically sufficient hardness and wear resistance, low heat build-up and excellent breaking elongation, and a tire using the same.
  • the present inventors have found that at least rubber, a filler, a sulfur-containing silane coupling agent and a vulcanization accelerator are included, and the composition and blending amount of the rubber and filler and the blending amount of the vulcanization accelerator are selected.
  • the inventors have found that the specified rubber composition can solve the above problems, and have completed the present invention.
  • the present invention is a rubber composition
  • a rubber composition comprising at least rubber, a filler, a sulfur-containing silane coupling agent and a vulcanization accelerator
  • the rubber contains 30 to 60 parts by mass of isoprene rubber and 40 to 70 parts by mass of butadiene rubber
  • the filler contains carbon black and silica
  • the carbon black has a CTAB specific surface area of 60 to 160 m 2 /g
  • the silica has a CTAB specific surface area of 60 to 100 m 2 /g
  • the amount of the filler compounded is 55 to 75 parts by mass in 100 parts by mass of the rubber
  • the amount of silica compounded (silica ratio) with respect to the filler is 10% by mass or more
  • the amount of the vulcanization accelerator is 2.5 to 8% by mass with respect to the silica ratio.
  • the rubber composition of the present invention contains silica having a CTAB specific surface area of 60 to 100 m 2 /g, so-called large particle size silica, to balance hardness, low heat build-up, elongation at break and wear resistance at a high level. is one of the features.
  • the elongation at break is improved by simply blending large-particle-size silica, no improvement in low heat build-up is observed, and wear resistance is also lowered. Therefore, as a result of intensive studies, the inventors of the present invention specified the composition and blending amount of rubber and filler and the blending amount of vulcanization accelerator while maintaining the improvement of elongation at break of large particle size silica.
  • the rubber used in the present invention contains isoprene rubber and butadiene rubber (BR) as essential components.
  • BR butadiene rubber
  • isoprene-based rubber for example, natural rubber (NR), synthetic isoprene rubber (IR), etc. are preferably used.
  • the amount of isoprene-based rubber compounded is 30 to 60 parts by mass when the whole rubber is 100 parts by mass, and the amount of BR compounded is 40 to 70 parts by mass when the whole rubber is 100 parts by mass. If the blending amount of these rubbers is out of the above range, the desired effect of the present invention cannot be sufficiently obtained.
  • the amount of isoprene-based rubber to be blended is preferably 40 to 60 parts by mass, and the amount of BR to be blended is preferably 40 to 60 parts by mass.
  • diene rubbers other than isoprene rubber and BR include acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR) and ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM).
  • NBR acrylonitrile-butadiene copolymer rubber
  • EPDM ethylene-propylene-diene terpolymer
  • the molecular weight and microstructure of the rubber used in the present invention are not particularly limited, and may be terminally modified with an amine, amide, silyl, alkoxysilyl, carboxyl, hydroxyl group, or the like, or epoxidized.
  • the filler used in the present invention can be those commonly blended in rubber compositions, and contain carbon black and silica as essential components.
  • the carbon black used in the present invention should have a CTAB specific surface area of 60 to 160 m 2 /g. If the CTAB specific surface area of the carbon black is outside the above range, the desired effect of the present invention cannot be sufficiently obtained.
  • the CTAB specific surface area of carbon black is preferably 70-130 m 2 /g, more preferably 80-130 m 2 /g.
  • the silica used in the present invention should have a CTAB specific surface area of 60 to 100 m 2 /g. If the CTAB specific surface area of the carbon black is outside the above range, the desired effect of the present invention cannot be sufficiently obtained.
  • More preferred silica has a CTAB specific surface area of 65 to 95 m 2 /g.
  • fillers used in the present invention in addition to the carbon black and silica, fillers such as clay, talc, and calcium carbonate can be used in combination, if necessary.
  • the CTAB specific surface area is measured according to JIS K6217-3:2001 "Part 3: Determination of specific surface area - CTAB adsorption method".
  • the sulfur silane coupling agent used in the present invention is not particularly limited, but examples include bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzo Thiazole tetrasulfide, ⁇ -mercaptopropyltriethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane and the like can be mentioned.
  • Silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
  • Suitable sulfenamide vulcanization accelerators include, for example, N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N,N'-dicyclohexyl- 2-benzothiazolylsulfenamide and the like.
  • N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide is from Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
  • N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide is from Ouchi Shinko Kagaku. It is available from Kogyo Co., Ltd. under the trade name Noxceler NS-P.
  • Suitable thiuram-based vulcanization accelerators include, for example, tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrabutylthiuram disulfide, tetrabenzylthiuram disulfide, tetrakis(2-ethylhexyl)thiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, dipenta and methylenethiuram tetrasulfide.
  • the rubber composition of the present invention contains 55 to 75 parts by mass of filler per 100 parts by mass of rubber. If the blending amount of the filler is out of the above range, the desired effect of the present invention cannot be sufficiently obtained.
  • the silica content (silica ratio) is required to be 10% by mass or more, preferably 20 to 95% by mass, and preferably 40 to 90% by mass, relative to the filler. More preferred. If the silica content (silica ratio) is less than 10% by mass, the effect of improving elongation at break is insufficient, low heat build-up is not observed, and abrasion resistance deteriorates.
  • the amount of the vulcanization accelerator to be blended must be 2.5 to 8% by mass, preferably 2.8 to 7.6% by mass, relative to the silica ratio. If the amount of the vulcanization accelerator is less than 2.5% by mass, the hardness and wear resistance will be deteriorated, and if it exceeds 8% by mass, the elongation at break will be deteriorated.
  • the blending amounts of carbon black and silica preferably satisfy the following formula (1), and more preferably satisfy the following formula (2).
  • the result of the following formula (1) is 5500 or more, the hardness and wear resistance are improved, and when it is 7100 or less, the low heat build-up is further improved.
  • vulcanizing or cross-linking agents in addition to the above components, vulcanizing or cross-linking agents; vulcanizing or cross-linking accelerators; zinc oxide; anti-aging agents; Various additives can be incorporated, and such additives can be kneaded in a conventional manner to form a composition and used for vulcanization or cross-linking.
  • the blending amount of these additives can also be a conventional general blending amount as long as it does not contradict the object of the present invention.
  • zinc oxide is blended, the blending amount is preferably 3.5 parts by mass or less, more preferably 0.8 to 3.2 parts by mass, per 100 parts by mass of rubber.
  • the tire of the present invention is preferably a pneumatic tire, and can be filled with air, an inert gas such as nitrogen, or other gas.
  • the rubber composition of the present invention has practically sufficient hardness and abrasion resistance, and is excellent in low heat build-up and elongation at break, so that it is preferably used for rim cushions.
  • the tire of the present invention can be manufactured according to conventional tire manufacturing methods.
  • Hardness Measured at 20°C according to JIS K 6253. The results are indexed with the value of the standard example set to 100. A larger index indicates higher hardness.
  • Elongation at break EB Tested at room temperature according to JIS K 6251.
  • results are indexed with the value of the standard example set to 100. A larger index indicates a higher elongation at break.
  • Abrasion resistance The amount of abrasion was measured using a pico abrasion tester according to ASTM-D2228. The results are shown as an index with 100 being the reciprocal of the value of the standard example. A larger index means better wear resistance. Table 1 shows the results.
  • the rubber composition of each example contains at least rubber, a filler, a sulfur-containing silane coupling agent and a vulcanization accelerator, and the rubber comprises 30 to 60 parts by mass of isoprene rubber and butadiene
  • the filler contains 40 to 70 parts by mass of rubber
  • the filler contains carbon black and silica
  • the carbon black has a CTAB specific surface area of 60 to 160 m 2 /g
  • the silica has a CTAB specific surface area of 60 to 100 m 2 /g.
  • the amount of the filler compounded is 55 to 75 parts by mass in 100 parts by mass of the rubber, the compounded amount of the silica (silica ratio) with respect to the filler is 10% by mass or more, and the vulcanization acceleration Since the compounding amount of the agent is 2.5 to 8% by mass based on the silica ratio, it has practically sufficient hardness and abrasion resistance, and is excellent in low heat build-up and elongation at break. On the other hand, in Comparative Example 1, the content of the vulcanization accelerator was less than 2.5% by mass with respect to the silica ratio, so the hardness and wear resistance were deteriorated.
  • Comparative Example 2 the amount of the vulcanization accelerator compounded exceeded 8% by mass relative to the silica ratio, so the EB and abrasion resistance deteriorated.
  • Comparative Example 3 since the CTAB specific surface area of silica exceeded 100 m 2 /g, the low heat build-up, elongation at break and wear resistance deteriorated.
  • Embodiment 1 A rubber composition comprising at least a rubber, a filler, a sulfur-containing silane coupling agent and a vulcanization accelerator,
  • the rubber contains 30 to 60 parts by mass of isoprene rubber and 40 to 70 parts by mass of butadiene rubber,
  • the filler contains carbon black and silica,
  • the carbon black has a CTAB specific surface area of 60 to 160 m 2 /g
  • the silica has a CTAB specific surface area of 60 to 100 m 2 /g
  • the amount of the filler compounded is 55 to 75 parts by mass in 100 parts by mass of the rubber
  • the amount of silica compounded (silica ratio) with respect to the filler is 10% by mass or more
  • the amount of the vulcanization accelerator is 2.5 to 8% by mass with respect to the silica ratio.
  • Embodiment 4 4.
  • Embodiment 5 The rubber composition according to any one of Embodiments 1 to 4, wherein the vulcanization accelerator is one or more selected from sulfenamide vulcanization accelerators and thiuram vulcanization accelerators. .
  • Embodiment 6 6. The rubber composition according to any one of Embodiments 1 to 5, wherein a compounding amount of the silica (silica ratio) with respect to the filler is 20 to 95% by mass.
  • Embodiment 7 A tire using the rubber composition according to any one of Embodiments 1 to 6 for a rim cushion.

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Abstract

本発明は、ゴム、フィラー、硫黄含有シランカップリング剤および加硫促進剤を含み、ゴムはNRを30~60質量部およびBRを40~70質量部含み、フィラーはカーボンブラックおよびシリカを含み、カーボンブラック、シリカのCTAB比表面積がそれぞれ60~160m2/g、60~100m2/gであり、フィラーの配合量はゴム100質量部中55~75質量部であり、フィラーに対するシリカの配合量(シリカ比率)は10質量%以上であり、加硫促進剤の配合量はシリカに対し2.5~8質量%であるゴム組成物を開示する。

Description

ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ
 本発明は、ゴム組成物およびそれを用いたタイヤに関するものであり、詳しくは実用上十分な硬度および耐摩耗性を有し、かつ低発熱性および破断伸びに優れるゴム組成物およびそれを用いたタイヤに関するものである。
 空気入りタイヤは左右一対のビード部およびサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるとともにキャップトレッドとアンダートレッドとからなるトレッド部から主に構成されている。タイヤの内側にはカーカス層が設けられ、カーカス層の両端部はビード部におけるビードコアをタイヤ内側から外側へ包みこむように折り返されている。
 またビードコアのタイヤ径方向内側およびタイヤ幅方向外側には、リムに対する接触面を構成するゴム層であるリムクッションゴムが配置されている。
 一方、環境負荷低減のためにタイヤの軽量化、低発熱化が図られている。例えば、ゴムのtanδ(60℃)低減を目的として比表面積の小さい低グレードのカーボンブラックを配合する手法があるが、十分な硬度、低発熱性、破断伸び、耐摩耗性をバランス良く得ることが困難であった。
 例えば下記特許文献1には、ゴム成分100質量部に対して、BET比表面積70~250m/gの湿式シリカを2質量部以上、BET比表面積27~125m/gのカーボンブラックを20質量部以上40質量部未満、並びに、フェニレンジアミン系及びキノリン系老化防止剤からなる群より選択される少なくとも1種を2.0~7.0質量部含有するサイドウォール又はクリンチ用ゴム組成物であって、前記湿式シリカの含有量は、ゴム組成物に含まれる補強用充填剤の合計量の1/4以下であり、シランカップリング剤を含まない、サイドウォール又はクリンチ用ゴム組成物が開示されているが、十分な硬度、低発熱性、破断伸び、耐摩耗性のバランスに欠け、改善の余地があった。
特許第5647170号公報
 したがって本発明の目的は、実用上十分な硬度および耐摩耗性を有し、かつ低発熱性および破断伸びに優れるゴム組成物およびそれを用いたタイヤを提供することにある。
 本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、少なくとも、ゴム、フィラー、硫黄含有シランカップリング剤および加硫促進剤を含み、前記ゴムおよびフィラーの構成および配合量並びに加硫促進剤の配合量を特定化したゴム組成物が、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
 すなわち本発明は、少なくとも、ゴム、フィラー、硫黄含有シランカップリング剤および加硫促進剤を含むゴム組成物であって、
 前記ゴムは、イソプレン系ゴムを30~60質量部およびブタジエンゴムを40~70質量部含み、
 前記フィラーは、カーボンブラックおよびシリカを含み、
 前記カーボンブラックのCTAB比表面積が60~160m/gであり、
 前記シリカのCTAB比表面積が60~100m/gであり、
 前記フィラーの配合量は、前記ゴム100質量部中、55~75質量部であり、
 前記フィラーに対する前記シリカの配合量(シリカ比率)は、10質量%以上であり、
 前記加硫促進剤の配合量は、前記シリカ比率に対し、2.5~8質量%である、
ことを特徴とするゴム組成物を提供するものである。
 本発明のゴム組成物は、CTAB比表面積が60~100m/gであるシリカ、いわゆる大粒径シリカを配合し、硬度、低発熱性、破断伸びおよび耐摩耗性を高次元でバランスさせることを特徴の一つとしている。しかし大粒径シリカを単に配合しただけでは破断伸びは改善されるが低発熱性の改善は見られず耐摩耗性も低下する。そこで本発明者は鋭意検討を重ねた結果、ゴムおよびフィラーの構成および配合量並びに加硫促進剤の配合量を特定化することにより、大粒径シリカの有する破断伸びの改善を維持しつつ、低発熱性および耐摩耗性を高い次元でバランスさせることに成功したものである。
 したがって本発明によれば、実用上十分な硬度および耐摩耗性を有し、かつ低発熱性および破断伸びに優れるゴム組成物およびそれを用いたタイヤを提供することができる。
 以下、本発明をさらに詳細に説明する。
(ゴム)
 本発明で使用されるゴムは、イソプレン系ゴムおよびブタジエンゴム(BR)を必須成分とする。イソプレン系ゴムとしては、例えば天然ゴム(NR)、合成イソプレンゴム(IR)等が好適に用いられる。イソプレン系ゴムの配合量は、ゴム全体を100質量部としたときに30~60質量部であり、BRの配合量は、ゴム全体を100質量部としたときに40~70質量部である。これらゴムの配合量が上記範囲から外れると、本発明の所望の効果が充分に得られない。
 イソプレン系ゴムの前記配合量は、40~60質量部であるのが好ましく、BRの前記配合量は、40~60質量部であるのが好ましい。
 なお、イソプレン系ゴムおよびBR以外に使用される他のジエン系ゴムとしては、例えば、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、エチレン-プロピレン-ジエンターポリマー(EPDM)等が挙げられる。
 本発明で使用されるゴムの分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
(フィラー)
 本発明で使用されるフィラーは、ゴム組成物に通常配合されるものを使用できるが、カーボンブラックおよびシリカを必須成分として含むものである。
 本発明で使用されるカーボンブラックは、CTAB比表面積が60~160m/gであることが必要である。カーボンブラックのCTAB比表面積が前記範囲外では本発明の所望の効果が充分に得られない。カーボンブラックのCTAB比表面積は、70~130m/gであるのが好ましく、80~130m/gであるのがさらに好ましい。
 一方、本発明で使用されるシリカは、CTAB比表面積が60~100m/gであることが必要である。カーボンブラックのCTAB比表面積が前記範囲外では本発明の所望の効果が充分に得られない。さらに好ましいシリカのCTAB比表面積は、65~95m/gである。
 なお、本発明で使用されるフィラーとしては、前記カーボンブラックおよびシリカ以外に、例えばクレー、タルク、炭酸カルシウム等のフィラーを必要に応じて併用することができる。
 CTAB比表面積は、JIS K6217-3:2001「第3部:比表面積の求め方-CTAB吸着法」にしたがって測定される。
(硫黄含有シランカップリング剤)
 本発明で使用される硫黄シランカップリング剤としては、とくに制限されないが、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(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、3-トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、γ-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等を例示することができる。シランカップリング剤は、1種または2種以上を併用してもよい。
(加硫促進剤)
 本発明で使用される加硫促進剤は、ゴム組成物に通常配合されるものを使用できるが、本発明の効果向上の観点から、スルフェンアミド系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤が好ましい。
 好適なスルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N’-ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド等が挙げられる。N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミドは、大内新興化学工業株式会社から商品名ノクセラーCZ-Gとして、N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミドは、大内新興化学工業株式会社から商品名ノクセラーNS-Pとして入手可能である。
 また好適なチウラム系加硫促進剤としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、テトラベンジルチウラムジスルフィド、テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等が挙げられる。
(ゴム組成物の配合割合)
 本発明のゴム組成物は、ゴム100質量部に対し、フィラーを55~75質量部配合してなる。フィラーの配合量が上記範囲から外れると、本発明の所望の効果が充分に得られない。
 また、前記シリカの配合量(シリカ比率)は、前記フィラーに対し、10質量%以上であることが必要であり、20~95質量%であるのが好ましく、40~90質量%であるのがさらに好ましい。前記シリカの配合量(シリカ比率)が10質量%未満であると破断伸びの改善効果が不十分であり低発熱性が見られず耐摩耗性が悪化する。
 また、前記加硫促進剤の配合量は、前記シリカ比率に対し、2.5~8質量%であることが必要であり、2.8~7.6質量%であるのが好ましい。前記加硫促進剤の配合量が2.5質量%未満であると硬度および耐摩耗性が悪化し、逆に8質量%を超えると破断伸びが悪化する。
 また本発明のゴム組成物は、硬度、低発熱性、破断伸びおよび耐摩耗性を高次にバランスさせるという観点から、カーボンブラックおよびシリカの配合量を適切な範囲に設定するのが好ましい。すなわち、カーボンブラックおよびシリカの配合量は、下記式(1)を満たすのが好ましく、下記式(2)を満たすのがさらに好ましい。なお下記式(1)の結果が5500以上であることにより、硬度および耐摩耗性が向上し、7100以下であることにより、低発熱性がさらに良好となる。
 {前記カーボンブラックのCTAB比表面積(m/g)×前記カーボンブラックの配合量(質量部)}+{前記シリカのCTAB比表面積(m/g)×前記シリカの配合量(質量部)}=5500~7100 ・・・(1)
 {前記カーボンブラックのCTAB比表面積(m/g)×前記カーボンブラックの配合量(質量部)}+{前記シリカのCTAB比表面積(m/g)×前記シリカの配合量(質量部)}=5800~6800 ・・・(2)
(その他成分)
 本発明におけるゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤;加硫又は架橋促進剤;酸化亜鉛;老化防止剤;可塑剤などのゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
 なお、酸化亜鉛を配合する場合、その配合量はゴム100質量部に対し、3.5質量部以下が好ましく、0.8~3.2質量部がさらに好ましい。
 また本発明のタイヤは、空気入りタイヤであることが好ましく、空気、窒素等の不活性ガス及びその他の気体を充填することができる。また本発明のゴム組成物は、実用上十分な硬度および耐摩耗性を有し、かつ低発熱性および破断伸びに優れることから、リムクッションに用いるのが好ましい。本発明のタイヤは従来のタイヤの製造方法に従って製造することができる。
 以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
標準例、実施例1~8、比較例1~3
 表1に示す配合(質量部)において、加硫系(加硫促進剤、硫黄)と硬化剤を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫系を加えて混練し、ゴム組成物を得た。得られたゴム組成物を170℃、10分の条件でプレス加硫し、以下に示す試験法で物性を測定した。
 硬度:JIS K 6253に準拠して20℃にて測定した。結果は、標準例の値を100として指数で示した。指数が大きいほど硬度が高いことを示す。
 発熱性:株式会社東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪=10%、振幅=±2%、周波数=20Hzの条件下でtanδ(60℃)を測定し、この値をもって発熱性を評価した。結果は、標準例の値を100として指数で示した。指数が小さいほど、低発熱性であることを示す。
 破断伸びEB:JIS K 6251に従い、室温で試験した。結果は、標準例の値を100として指数で示した。指数が大きいほど破断伸びが高いことを示す。
 耐摩耗性:ASTM-D2228に準拠して、ピコ摩耗試験機を使用して摩耗量を測定した。結果は、標準例の値の逆数を100とする指数で示した。指数が大きいほど耐摩耗性に優れることを意味する。
 結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
*1:NR(STR20)
*2:BR(日本ゼオン株式会社製Nipol BR1220)
*3:カーボンブラック1(キャボットジャパン社製商品名ショウブラックN134、CTAB比表面積=145m/g)
*4:カーボンブラック2(キャボットジャパン社製商品名ショウブラックN234、CTAB比表面積=115m/g)
*5:カーボンブラック3(キャボットジャパン社製商品名ショウブラックN330T、CTAB比表面積=75m/g)
*6:シリカ1(Solvay社製Zeosil 1085GR、CTAB比表面積=85m/g)
*7:シリカ2(Solvay社製Zeosil 115GR、CTAB比表面積=115m/g)
*8:シランカップリング剤(エボニックデグッサジャパン社製Si69)
*9:酸化亜鉛(正同化学工業株式会社製酸化亜鉛3種)
*10:ステアリン酸(日油株式会社製ビーズステアリン酸)
*11:老化防止剤6C(フレキシス製サントフレックス6PPD)
*12:老化防止剤RD(大内新興化学工業株式会社製ノクラック224)
*13:ワックス(大内新興化学工業株式会社製パラフィンワックス)
*14:アロマオイル(昭和シェル石油株式会社製エキストラクト4号S)
*15:不溶性硫黄(四国化成工業株式会社製ミュークロンOT-20)
*16:スルフェンアミド系加硫促進剤(大内新興化学工業株式会社製ノクセラーNS-P、スルフェンアミド系)
*17:ジフェニルグアニジン系加硫促進剤(Flexsys社製Perkacit DPG、ジフェニルグアニジン系)
*18:チウラム系加硫促進剤(大内新興化学工業株式会社製ノクセラーTOT-N、チウラム系)
 表1の結果から、各実施例のゴム組成物は、少なくとも、ゴム、フィラー、硫黄含有シランカップリング剤および加硫促進剤を含み、前記ゴムは、イソプレン系ゴムを30~60質量部およびブタジエンゴムを40~70質量部含み、前記フィラーは、カーボンブラックおよびシリカを含み、前記カーボンブラックのCTAB比表面積が60~160m/gであり、前記シリカのCTAB比表面積が60~100m/gであり、前記フィラーの配合量は、前記ゴム100質量部中、55~75質量部であり、前記フィラーに対する前記シリカの配合量(シリカ比率)は、10質量%以上であり、前記加硫促進剤の配合量は、前記シリカ比率に対し、2.5~8質量%であるので、実用上十分な硬度および耐摩耗性を有し、かつ低発熱性および破断伸びに優れる。
 一方、比較例1は、加硫促進剤の配合量がシリカ比率に対し2.5質量%未満であるので、硬度および耐摩耗性が悪化した。
 比較例2は、加硫促進剤の配合量がシリカ比率に対し8質量%を超えているので、EBおよび耐摩耗性が悪化した。
 比較例3は、シリカのCTAB比表面積が100m/gを超えているので、低発熱性、破断伸びおよび耐摩耗性が悪化した。
 本発明は、以下の実施形態を包含する。
実施形態1:
 少なくとも、ゴム、フィラー、硫黄含有シランカップリング剤および加硫促進剤を含むゴム組成物であって、
 前記ゴムは、イソプレン系ゴムを30~60質量部およびブタジエンゴムを40~70質量部含み、
 前記フィラーは、カーボンブラックおよびシリカを含み、
 前記カーボンブラックのCTAB比表面積が60~160m/gであり、
 前記シリカのCTAB比表面積が60~100m/gであり、
 前記フィラーの配合量は、前記ゴム100質量部中、55~75質量部であり、
 前記フィラーに対する前記シリカの配合量(シリカ比率)は、10質量%以上であり、
 前記加硫促進剤の配合量は、前記シリカ比率に対し、2.5~8質量%である、
ことを特徴とするゴム組成物。
実施形態2:
 {前記カーボンブラックのCTAB比表面積(m/g)×前記カーボンブラックの配合量(質量部)}+{前記シリカのCTAB比表面積(m/g)×前記シリカの配合量(質量部)}が、5500~7100であることを特徴とする実施形態1に記載のゴム組成物。
実施形態3:
 前記カーボンブラックのCTAB比表面積が70~130m/gであることを特徴とする実施形態1または2に記載のゴム組成物。
実施形態4:
 前記シリカのCTAB比表面積が65~95m/gであることを特徴とする実施形態1~3のいずれかに記載のゴム組成物。
実施形態5:
 前記加硫促進剤が、スルフェンアミド系加硫促進剤およびチウラム系加硫促進剤から選択された1種以上であることを特徴とする実施形態1~4のいずれかに記載のゴム組成物。
実施形態6:
 前記フィラーに対する前記シリカの配合量(シリカ比率)が、20~95質量%であることを特徴とする実施形態1~5のいずれかに記載のゴム組成物。
実施形態7:
 実施形態1~6のいずれかに記載のゴム組成物をリムクッションに使用したタイヤ。

Claims (7)

  1.  少なくとも、ゴム、フィラー、硫黄含有シランカップリング剤および加硫促進剤を含むゴム組成物であって、
     前記ゴムは、イソプレン系ゴムを30~60質量部およびブタジエンゴムを40~70質量部含み、
     前記フィラーは、カーボンブラックおよびシリカを含み、
     前記カーボンブラックのCTAB比表面積が60~160m/gであり、
     前記シリカのCTAB比表面積が60~100m/gであり、
     前記フィラーの配合量は、前記ゴム100質量部中、55~75質量部であり、
     前記フィラーに対する前記シリカの配合量(シリカ比率)は、10質量%以上であり、
     前記加硫促進剤の配合量は、前記シリカ比率に対し、2.5~8質量%である、
    ことを特徴とするゴム組成物。
  2.  {前記カーボンブラックのCTAB比表面積(m/g)×前記カーボンブラックの配合量(質量部)}+{前記シリカのCTAB比表面積(m/g)×前記シリカの配合量(質量部)}が、5500~7100であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
  3.  前記カーボンブラックのCTAB比表面積が70~130m/gであることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
  4.  前記シリカのCTAB比表面積が65~95m/gであることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
  5.  前記加硫促進剤が、スルフェンアミド系加硫促進剤およびチウラム系加硫促進剤から選択された1種以上であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
  6.  前記フィラーに対する前記シリカの配合量(シリカ比率)が、20~95質量%であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
  7.  請求項1に記載のゴム組成物をリムクッションに使用したタイヤ。
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