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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024173677
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】ゴム組成物
(51)【国際特許分類】
   C08L 7/00 20060101AFI20241205BHJP
   C08L 67/02 20060101ALI20241205BHJP
   C08L 9/00 20060101ALI20241205BHJP
   C08K 3/013 20180101ALI20241205BHJP
   C08K 5/01 20060101ALI20241205BHJP
   B60C 1/00 20060101ALI20241205BHJP
【FI】
C08L7/00
C08L67/02
C08L9/00
C08K3/013
C08K5/01
B60C1/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024061839
(22)【出願日】2024-04-08
(31)【優先権主張番号】P 2023088525
(32)【優先日】2023-05-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000000918
【氏名又は名称】花王株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002620
【氏名又は名称】弁理士法人大谷特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】川原 央帆
【テーマコード(参考)】
3D131
4J002
【Fターム(参考)】
3D131AA01
3D131AA02
3D131AA04
3D131AA06
3D131AA08
3D131AA10
3D131AA14
3D131BA04
3D131BA05
3D131BA12
3D131BB01
3D131BB03
3D131BB04
3D131BC02
3D131BC33
4J002AC01W
4J002AC03Y
4J002AC06Y
4J002AC07Y
4J002AC08Y
4J002AC09Y
4J002AE054
4J002BB18Y
4J002CF03X
4J002DA036
4J002DE146
4J002DE236
4J002DJ006
4J002DJ016
4J002DJ036
4J002DJ046
4J002FD016
4J002FD024
4J002GN01
(57)【要約】
【課題】耐摩耗性に優れ、更に貯蔵弾性率が高いゴム成形体を得られるゴム組成物、これを用いたゴム成形体、タイヤ部材を提供すること。
【解決手段】ゴム成分及びポリエステルを含むゴム組成物であり、ゴム成分が天然ゴムを含み、ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上であるゴム組成物、前記ゴム組成物を加硫してなるゴム成形体、前記ゴム成形体を含むタイヤ部材、及びゴム成分及びポリエステルを含むゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ゴム成分及びポリエステルを含むゴム組成物であり、
ゴム成分が天然ゴムを含み、
ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、
アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である、ゴム組成物。
【請求項2】
脂肪族ジオールが、炭素数2以上16以下のα,ω-直鎖アルカンジオールである、請求項1に記載のゴム組成物。
【請求項3】
脂肪族ジカルボン酸化合物が、炭素数2以上16以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸である、請求項1に記載のゴム組成物。
【請求項4】
ポリエステルの重量平均分子量が、3000以上100,000以下である、請求項1に記載のゴム組成物。
【請求項5】
ポリエステルの融点が、60℃以上150℃以下である、請求項1に記載のゴム組成物。
【請求項6】
ゴム成分が、更に合成ゴムを含む、請求項1に記載のゴム組成物。
【請求項7】
合成ゴムが、ジエン系合成ゴムである、請求項6に記載のゴム組成物。
【請求項8】
天然ゴムと合成ゴムとの含有量の質量比(天然ゴム/合成ゴム)が、50/50以上である、請求項6に記載のゴム組成物。
【請求項9】
更に無機充填材を含有する、請求項1に記載のゴム組成物。
【請求項10】
更にプロセスオイルを含有し、ゴム成分100質量部に対し、プロセスオイルの含有量が4質量部以上16質量部以下である、請求項1に記載のゴム組成物。
【請求項11】
ポリエステルの含有量が、ゴム成分100質量部に対し、1.0質量部以上30質量部以下である、請求項1に記載のゴム組成物。
【請求項12】
天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])が、0.01以上0.20以下である請求項1に記載のゴム組成物。
【請求項13】
請求項1~12のいずれかに記載のゴム組成物を加硫してなる、ゴム成形体。
【請求項14】
請求項13に記載のゴム成形体を含むタイヤ部材。
【請求項15】
下記工程(1)及び(2)を有する、請求項1~12のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
工程(1):ゴム成分及びポリエステルを含み、ゴム成分が天然ゴムを含み、ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である組成物を混練する工程
工程(2):更に硫黄を添加混合する工程
【請求項16】
請求項1~12のいずれかに記載のゴム組成物を加硫する工程を有する、ゴム成形体の製造方法。
【請求項17】
請求項1~12のいずれかに記載のゴム組成物の、耐摩耗性向上としての使用。
【請求項18】
ゴム成分及びポリエステルを含むゴム成形体の耐摩耗性向上方法であり、
ゴム成分が天然ゴムを含み、
ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、
アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である、ゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ゴム組成物、ゴム成形体、タイヤ部材、ゴム組成物の製造方法、ゴム成形体の製造方法及びゴム成形体の耐摩耗性向上方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ゴムは、無定形かつ軟質の高分子物質であり、天然ゴムや合成ゴムのような有機高分子を主成分とし、弾性限界が高く弾性率の低い材料(弾性ゴム)である。かかるゴムの特性を利用して、ゴムを含有するゴム組成物は、タイヤ、シール材、免振防振材等の様々な分野で利用されている。
タイヤ用途等のゴム組成物には、弾性率を向上させるために無機充填材等が配合されている。また、ゴムの有する特性を生かし、種々の要求される物性を満たすために、ポリエステルを配合する技術が提案されている。
【0003】
例えば、特許文献1には、SNOW性能、WET性能、低転がり抵抗性及び操縦安定性が高度に並立したゴム組成物として、ゴム成分と、充填剤と、スチレン・アルキレンブロック共重合体及び芳香族環を有するポリエステルポリオール樹脂からなる群から選択される少なくとも1種を含む熱可塑性樹脂(C)と、分子骨格内にジエン骨格を有さない高分子材料(D)とを特定割合で含有するゴム組成物が開示されている。
特許文献2には、引張伸びの大幅な低下を抑えながら、加工性を確保しつつ、高弾性化を図ることができるゴム組成物として、特定の低極性ジエン系ゴム、特定の熱可塑性ポリエステル樹脂、特定の高極性ジエン系ゴムを特定割合で含有するゴム組成物が開示されている。
特許文献3には、変形しにくく、変形時においても発熱性が低いゴム成形体を得ることができるゴム用添加剤及びゴム組成物として、特定のアルコール成分と特定のカルボン酸成分との重縮合物であるポリエステルからなるゴム用添加剤及びこれを含有するゴム組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2020-94113号公報
【特許文献2】特開2012-136586号公報
【特許文献3】国際公開第2021/193795号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1及び2のゴム組成物では、主に芳香族系ポリエステルの配合が検討されているが、脂肪族系ポリエステルによる天然ゴムを含むタイヤ成形体における耐摩耗性については検討されておらず、耐摩耗性と貯蔵弾性率の両立が不十分であった。
また、本発明者は特許文献3に記載するように脂肪族系ポリエステルをゴム添加剤として用いることで、変形しにくく、変形時においても発熱性の低いゴム成形体を見出しているが、天然ゴムを含むタイヤ成形体における耐摩耗性については十分に検討されていなかった。
本発明は、耐摩耗性に優れ、更に貯蔵弾性率が高いゴム成形体を得られるゴム組成物、これを用いたゴム成形体、タイヤ部材、ゴム組成物の製造方法、ゴム成形体の製造方法及びゴム成形体の耐摩耗性向上方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
[1]ゴム成分及びポリエステルを含むゴム組成物であり、ゴム成分が天然ゴムを含み、ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である、ゴム組成物。
[2]前記[1]に記載のゴム組成物を加硫してなる、ゴム成形体。
[3]前記[2]に記載のゴム成形体を含むタイヤ部材。
[4]下記工程(1)及び(2)を有する、前記[1]に記載のゴム組成物の製造方法。
工程(1):ゴム成分及びポリエステルを含み、ゴム成分が天然ゴムを含み、ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である組成物を混練する工程
工程(2):更に硫黄を添加混合する工程
[5]前記[1]に記載のゴム組成物を加硫する工程を有する、ゴム成形体の製造方法。
[6]ゴム成分及びポリエステルを含むゴム成形体の耐摩耗性向上方法であり、ゴム成分が天然ゴムを含み、ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である、ゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、耐摩耗性に優れ、更に貯蔵弾性率が高いゴム成形体を得られるゴム組成物、これを用いたゴム成形体、タイヤ部材、ゴム組成物の製造方法、ゴム成形体の製造方法及びゴム成形体の耐摩耗性向上方法を提供することができる。
また、本発明によれば、更にゴム成形体の損失正接を低減させ、ゴム成形体の発熱性を低減させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0008】
[ゴム組成物]
本発明のゴム組成物は、ゴム成分及びポリエステルを含むゴム組成物であり、ゴム成分が天然ゴムを含み、ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である。
【0009】
本発明のゴム組成物によれば、耐摩耗性に優れ、更に貯蔵弾性率が高いゴム成形体を得ることができる。その理由は必ずしも明確ではないが、以下のように考えられる。
本発明のゴム成分として含まれる天然ゴムは、伸長されることによって分子が配向し結晶化する、いわゆる伸長結晶化を示す。天然ゴムは、この伸長結晶化により、応力緩和が顕著となる傾向がある。
一方、本発明のポリエステルは、炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールを含むアルコール成分と、炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分とを重縮合してなる。ここで、前記ポリエステルのアルコール成分とカルボン酸成分とが共に炭素数2以上16以下の脂肪族化合物であることから、このポリエステルはゴム組成物及びゴム成形体中で天然ゴムを含むゴム成分とは相溶せずに微細な結晶を形成し、ゴム成分中でポリエステルのネットワークを形成すると考えられる。そのため、ポリエステルは、ゴム成分に含まれる天然ゴムの伸長結晶の核となると考えられる。
このように、本発明のゴム組成物は、天然ゴム及び上記ポリエステルを含むことから、得られるゴム成形体は伸長結晶化が促進されるため、耐摩耗性に優れると考えられる。更に、本発明のゴム成形体は、上記のようにポリエステルのネットワークが存在するため、得られるゴム成形体は、高い貯蔵弾性率を発現することができ、タイヤ部材等に用いた際に、操縦安定性に優れることが期待される。
また、本発明のゴム組成物は、上記のようにポリエステルのネットワークが存在することにより、得られるゴム成形体は、変形時においても損失正接(tanδ)が大きくなり難く、発熱性を低減でき、タイヤ部材等に用いた際に低燃費性に優れることが期待される。
【0010】
<ゴム成分>
本発明のゴム組成物は、天然ゴムを含む。ゴム成分が天然ゴムを含むことにより、後述のポリエステルを核として伸長結晶化が促進されるため、得られるゴム成形体は耐摩耗性に優れ、更に高い貯蔵弾性率を発現することができる。
天然ゴムとしては、SMR、SIR、STR、RSS等が挙げられ、SMR20、STR20、RSS#3、RSS#4から選ばれる1種以上が好ましく、RSS#3、RSS#4から選ばれる1種以上がより好ましく、RSS#3がより好ましい。
また、天然ゴムは変性して用いることができ、変性天然ゴムとしては、エポキシ化天然ゴム、水素化天然ゴム等が挙げられる。
【0011】
本発明のゴム組成物において、ゴム成分が、更に合成ゴムを含むことが好ましい。ゴム成分が、更に合成ゴムを含むことにより、得られるゴム成形体の耐摩耗性を向上でき、更に貯蔵弾性率を高めることができる。
合成ゴムとしては、ジエン系合成ゴムが好ましい。ジエン系合成ゴムとしては、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させるから、ポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、ポリイソブチレンから選ばれる1種以上が好ましく、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム(SBR)がより好ましい。
上記のジエン系合成ゴムの内、共重合体ゴムは、ブロック共重合体でもランダム共重合体でもよいが、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点から、ランダム共重合体が好ましい。
ゴム成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
スチレン・ブタジエン共重合体ゴム(SBR)は、伸長結晶化を示さないゴムであるが、本発明においては、ゴム成分にスチレン・ブタジエン共重合体ゴム(SBR)を含んでいたとしても、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させることができる。
【0012】
本発明において、ゴム成分が更に合成ゴムを含む場合、天然ゴムと合成ゴムとの含有量の質量比(天然ゴム/合成ゴム)は、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点、及び得られるゴム成形体の損失正接を小さくする観点から、好ましくは50/50以上、より好ましくは60/40以上、更に好ましくは80/20以上、より更に好ましくは90/10以上である。
また、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点、及び得られるゴム成形体の損失正接を小さくする観点から、ゴム成分中の天然ゴムの含有量が100質量%であることが好ましい。
【0013】
<ポリエステル>
本発明においてポリエステルは、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である。
【0014】
(アルコール成分)
本発明において、ポリエステルのアルコール成分は、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点から、炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールを、アルコール成分中に85質量%以上含有する。アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%未満であると、耐摩耗性を向上できず、また、貯蔵弾性率が十分に大きくできないため、好ましくない。また、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であることにより、得られるゴム成形体の損失正接を小さくできることからも好ましい。
炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量は、アルコール成分中、好ましくは90質量%以上、より好ましくは92質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、より更に好ましくは実質的に100質量%である。
【0015】
前記脂肪族ジオールにおける鎖状炭化水素基は、直鎖でも分岐鎖でもよいが、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点、及び得られるゴム成形体の損失正接を小さくする観点から、直鎖の炭化水素基であることが好ましく、そのヒドロキシ基は、炭化水素鎖の末端に有ることが好ましい。
すなわち、脂肪族ジオールは、炭素数2以上16以下のα,ω-直鎖アルカンジオールがより好ましい。
脂肪族ジオールの炭素数は、上記と同様の観点から、2以上であり、好ましくは4以上、より好ましくは6以上、更に好ましくは8以上であり、そして、ゴム組成物及びゴム成形体中でのポリエステルの結晶性を向上させる観点から、好ましくは14以下、より好ましくは12以下である。
【0016】
炭素数2以上16以下の脂肪族ジオール、特に炭素数2以上16以下のα,ω-直鎖アルカンジオールとしては、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール等が挙げられる。これらの中では、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、及び1,12-ドデカンジオールから選ばれる1種以上が好ましく、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,10-デカンジオール、及び1,12-ドデカンジオールから選ばれる1種以上がより好ましい。
【0017】
アルコール成分には、本発明の目的を阻害しない範囲で、炭素数2以上16以下の脂肪族ジオール以外のアルコールが含まれていてもよい。炭素数2以上16以下の脂肪族ジオール以外のアルコール成分としては、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物等の芳香族ジオール、グリセリン、ペンタエリスルトール、トリメチロールプロパン等の3価以上の多価アルコール、1価のアルコール等が挙げられる。
上記のアルコール成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0018】
(カルボン酸成分)
本発明において、ポリエステルのカルボン酸成分は、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点から、炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物を、カルボン酸成分中に50質量%以上含有する。
カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%未満であると、得られるゴム成形体の耐摩耗性を向上できず、また、貯蔵弾性率が十分に大きくできず、貯蔵弾性率を向上させることができないため、好ましくない。また、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上であることにより、得られるゴム成形体の損失正接を小さくする観点からも好ましい。
炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量は、カルボン酸成分中、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、より更に好ましくは90質量%以上であり、より更に好ましくは実質的に100質量%である。
【0019】
前記脂肪族ジカルボン酸化合物における鎖状炭化水素基は、直鎖でも分岐鎖でもよいが、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点、及び得られるゴム成形体の損失正接を小さくする観点から、直鎖の炭化水素基であることが好ましく、そのカルボキシ基は、炭化水素鎖の末端に有ることが好ましい。
すなわち、脂肪族ジカルボン酸化合物は、炭素数2以上16以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸であることがより好ましい。
脂肪族ジカルボン酸化合物の炭素数は、上記と同様の観点から、好ましくは4以上であり、そして、好ましくは14以下である。
【0020】
炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物、特に炭素数2以上16以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸(炭素数:4)、フマル酸(炭素数:4)、セバシン酸(炭素数:10)、ドデカン二酸(炭素数:12)、テトラデカン二酸(炭素数:14)、ヘキサデカン二酸(炭素数16)、側鎖にアルキル基又はアルケニル基を有するコハク酸等が挙げられ、脂肪族ジカルボン酸化合物には、これらの酸無水物、それらの炭素数1以上3以下のアルキルエステル等も含まれる。これらの中では、コハク酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、及びヘキサデカン二酸から選ばれる1種以上が好ましく、コハク酸、セバシン酸、ドデカン二酸、及びテトラデカン二酸から選ばれる1種以上がより好ましく、コハク酸、セバシン酸及びドデカン二酸から選ばれる1種以上が更に好ましい。
なお、本発明において、カルボン酸成分には、遊離酸だけでなく、反応中に分解して酸を生成する無水物、及び炭素数1以上3以下のアルキルエステルも含まれる。ただし、アルキルエステル部のアルキル基の炭素数は、脂肪族ジカルボン酸化合物の炭素数には含めない。
【0021】
カルボン酸成分には、本発明の目的を阻害しない範囲で、炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物以外の他のカルボン酸化合物が含まれていてもよい。他のカルボン酸化合物としては、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸化合物、トリメリット酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸化合物等の他、1価のカルボン酸化合物が挙げられる。
【0022】
炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量と、炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量との総量は、ポリエステルの原料モノマー中、好ましくは85質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、より更に好ましくは実質的に100質量%である。
【0023】
また、炭素数2以上16以下の脂肪族ジオール100モル部に対する炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量は、好ましくは75モル部以上、より好ましくは85モル部以上であり、そして、好ましくは115モル部以下、より好ましくは110モル部以下、更に好ましくは105モル部以下である。
【0024】
(ポリエステルの製造)
本発明においてポリエステルは、公知の方法で製造を行うことができる。例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合反応は、不活性ガス雰囲気中にて、必要に応じて、エステル化触媒、エステル化助触媒、重合禁止剤等の存在下、好ましくは160℃以上240℃以下、より好ましくは190℃以上230℃以下の温度で行うことができる。
エステル化触媒としては、スズ触媒、チタン触媒、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、二酸化ゲルマニウム等の金属化合物等が挙げられるが、エステル化の反応効率の観点から、酸化ジブチル錫、2-エチルヘキサン酸錫(II)等の錫化合物、チタンジイソプロピレートビス(トリエタノールアミネート)等のチタン化合物等が好ましい。
エステル化触媒の使用量は、アルコール成分とカルボン酸成分の総量100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上1.5質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上1.0質量部以下である。
【0025】
エステル化助触媒としては、ピロガロール化合物が好ましく、具体的にはピロガロール、没食子酸、没食子酸エステル、ベンゾフェノン誘導体、カテキン誘導体等が挙げられるが、反応性の観点から、没食子酸が好ましい。
エステル化助触媒の使用量は、アルコール成分とカルボン酸成分の総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上0.5質量部以下、より好ましくは0.01質量部以上0.1質量部以下である。
重合禁止剤としては、tert-ブチルカテコール等が挙げられる。
重合禁止剤の使用量は、アルコール成分とカルボン酸成分の総量100質量部に対して、0.001質量部以上0.5質量部以下が好ましく、0.01質量部以上0.1質量部以下がより好ましい。
【0026】
本発明においてポリエステルの重量平均分子量は、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点、及び得られるゴム成形体の損失正接を小さくする観点から、好ましくは3,000以上、より好ましくは5,000以上、更に好ましくは6,000以上、より更に好ましくは7,000以上、より更に好ましくは10,000以上であり、そして、好ましくは100,000以下、より好ましくは50,000以下、更に好ましくは40,000以下、より更に好ましくは35,000以下である。
ポリエステルの重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
【0027】
本発明のポリエステルは、得られるゴム成形体の耐摩耗性を向上させる観点から、結晶性ポリエステルであることが好ましい。固体状態のポリエステルを加熱した場合、結晶性ポリエステルは、融点を境界に樹脂の状態が固体状態から溶融状態へと急激に変化する。一方、非晶性ポリエステルはガラス転移温度を境に樹脂の状態が固体状態から溶融状態へと徐々に変化して行く。本発明においては、融点が認められるポリエステルを結晶性ポリエステルとする。
本発明においてポリエステルの融点は、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点、及び得られるゴム成形体の損失正接を小さくする観点から、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上、更に好ましくは75℃以上であり、そして、好ましくは150℃以下、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは120℃以下である。
ポリエステルの融点は、実施例に記載の方法により測定することができる。
【0028】
本発明において、ポリエステルのDSCによる融解吸熱ピークの吸熱量ΔHは、大きい程ポリエステルの結晶性が高い傾向がある。そのため、ポリエステルのDSCによる融解吸熱ピークの吸熱量ΔHが大きい程、天然ゴムの伸長結晶の核となりやすくなり、得られるゴム成形体の伸長結晶化が促進されやすくなり、特に耐摩耗性を向上し易くできる。
本発明においてポリエステルのDSCによる融解吸熱ピークの吸熱量ΔHは、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点、及び得られるゴム成形体の損失正接を小さくする観点から、好ましくは50J/g以上、より好ましくは70J/g以上、更に好ましくは80J/g以上、より更に好ましくは90J/g以上であり、そして、好ましくは180J/g以下、より好ましくは170J/g以下、更に好ましくは160J/g以下、より更に好ましくは150J/g以下である。
ポリエステルの吸熱量ΔHは、モノマー組成、ポリエステルの分子量等を調整することで、上記範囲に調整することができる。
ポリエステルの吸熱量ΔHは、実施例に記載の方法により測定することができる。
【0029】
本発明におけるポリエステルのハンセン溶解度パラメータ(SP値)は、好ましくは16(MPa)1/2以上、より好ましくは17.0(MPa)1/2以上、更に好ましくは17.5(MPa)1/2以上、より更に好ましくは18.0(MPa)1/2以上、より更に好ましくは18.5(MPa)1/2以上であり、そして、好ましくは24.0(MPa)1/2以下、より好ましくは23.5(MPa)1/2以下、更に好ましくは23.0(MPa)1/2以下である。ポリエステルのSP値を上記の範囲内にすることにより、ゴム組成物中及びゴム成形体中でゴム成分を含むゴム成分とは相溶せずに微細な結晶を形成しやすくでき、伸長結晶の核とし易くでき、耐摩耗性を向上できる。また、ゴム成分中でポリエステルのネットワークを形成し易くでき、貯蔵弾性率を向上できる。
【0030】
上記SP値は、溶解度パラメータ計算ソフトウェア(Hansen Solubility Parameters in Practice 4th Edition 4.1.03)により計算することができる。なお本明細書において、SP値は、ハンセン(Hansen)の溶解度パラメータが用いられる。ハンセン溶解度パラメータは、物質の分子間に働く相互作用エネルギーの種類を3つに分割し、化学構造に基づいて算出したものである。具体的には、SP値δは、ヒルデブランド(Hildebrand)の溶解度パラメータを3成分に分割した下記式を用いて算出される。
δ=(δd 2+δp 2+δh 21/2
ここで、δdはLondon分散力項、δpは分子分極項、δhは水素結合項である。各δd、δp、δhは"HANSEN SOLBILITY PARAMETERS" A User's Handbook Second Editionに詳しく記載されている。
また、上記方法でSP値が求められない場合、ポリマーハンドブック第4版(Polymer Handbook Fourth Edition)(ワイリー(Wiley)社、1999年発行)の「Solubility Parameter Values 」VII、675~714頁等に記載されているものを用いてもよい。
【0031】
本発明におけるポリエステルは、実質的にその特性を損なわない程度に変性された変性ポリエステルであってもよい。変性ポリエステルとしては、例えば、ポリエステルがウレタン結合で変性されたウレタン変性ポリエステル、ポリエステルがエポキシ結合で変性されたエポキシ変性ポリエステル、及びポリエステル成分と付加重合系樹脂成分を含む2種以上の樹脂成分を有する複合樹脂等が挙げられる。
本発明に係るポリエステルは、好ましくはポリエステル部分が98質量%以上であり、より好ましくは実質的にポリエステル部分のみからなり、更に好ましくはポリエステル部分のみからなる。
【0032】
<無機充填材>
本発明のゴム組成物は、更に無機充填材を含有することが好ましい。無機充填材を含有することにより、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させることができる。
無機充填材としては、特に制限はなく、シリカ、カーボンブラック等が挙げられる。また、必要に応じて、アルミナ、炭酸カルシウム、クレー、タルク、ゼオライト、珪藻土等を用いることができる。これらの中でも、無機充填材は、シリカ及びカーボンブラックから選ばれる1種以上であることが好ましい。
無機充填材は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0033】
(シリカ)
用いられるシリカに特に制限はなく、湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカ等が挙げられる。これらの中では、含水ケイ酸を主成分とする湿式法シリカが好ましい。湿式法シリカには、沈殿法シリカ、ゲル法シリカ、ゾルゲル法シリカがあるが、沈殿法シリカがより好ましい。
シリカのBET比表面積(ISO 5794/1に準拠して測定)は、ゴム組成物及びゴム成形体中におけるシリカの分散性とゴム補強性の観点から、好ましくは50m/g以上、より好ましくは100m/g以上、更に好ましくは150m/g以上であり、そして、好ましくは350m/g以下、より好ましくは300m/g以下、更に好ましくは250m/g以下である。
シリカの平均二次粒子径は、ゴム組成物及びゴム成形体中におけるシリカの分散性とゴム補強性の観点から、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上、更に好ましくは18μm以上であり、そして、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下、更に好ましくは50μm以下である。
【0034】
シリカの市販品例としては、東ソー・シリカ株式会社製の商品名:ニップシールAQ(BET比表面積:205m/g)、ニップシールKQ(BET比表面積:240m/g)等、エボニック社製の商品名:ウルトラジルVN3(BET比表面積:175m/g)等が挙げられる。
【0035】
(カーボンブラック)
用いられるカーボンブラックに特に制限はなく、高、中又は低ストラクチャーのSAF、ISAF、IISAF、N339、HAF、FEF、GPF、SRF等のグレードのカーボンブラック等の他、カーボンブラック表面にシリカを担持させたカーボンとシリカのデュアル・フェイズ・フィラー等が挙げられる。これらの中では、SAF、ISAF、IISAF、N339、HAF、及びFEFグレードのカーボンブラックが好ましい。
カーボンブラックのDBP吸収量(ASTM D2414-65Tに準拠して測定)は、好ましくは70cm/100g以上、より好ましくは80cm/100g以上、更に好ましくは90cm/100g以上である。
また、カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NAS、JIS K 6217-2:2017に準拠して測定)は、好ましくは50m/g以上、より好ましくは60m/g以上、更に好ましくは70m/g以上である。
【0036】
(硫黄)
本発明のゴム組成物は、加硫してゴム成形体とするため、加硫剤として硫黄を含有することが好ましい。
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、可溶性硫黄等が挙げられる。
硫黄は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0037】
<その他の成分>
本発明のゴム組成物は、上記成分の他、本発明の目的を損なわない範囲で、所望により、通常ゴム工業界で用いられる各種の添加剤、例えば、シランカップリング剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、軟化剤、ステアリン酸、プロセスオイル、酸化亜鉛、加硫促進剤等を含有することができる。
【0038】
(プロセスオイル)
プロセスオイルとしては、流動点が40℃以下のものが好ましい。
プロセスオイルとしては、ゴム組成物の加工性を向上させる観点から、アロマティック系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、及びパラフィン系プロセスオイルから選ばれる1種以上が好ましく、ナフテン系プロセスオイルがより好ましい。
【0039】
<ゴム組成物中の各成分の含有量>
本発明のゴム組成物において、ポリエステルの含有量は、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点、及び得られるゴム成形体の損失正接を小さくする観点から、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1.0質量部以上、より好ましくは1.2質量部以上、更に好ましくは1.4質量部以上であり、そして、ゴム成分の物性維持の観点から、好ましくは30質量部以下、より好ましくは25質量部以下、更に好ましくは20質量部以下、より更に好ましくは15質量部以下、より更に好ましくは12質量部以下である。
【0040】
また、本発明のゴム組成物において、天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])は、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点から、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.02以上であり、そして、得られるゴム成形体の損失正接を小さくする観点から、好ましくは0.20以下、より好ましくは0.10以下、更に好ましくは0.05以下である。
【0041】
ゴム成分の含有量は、ゴム成分の物性維持の観点から、ゴム組成物中、好ましくは30質量%以上、より好ましくは35質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、より更に好ましくは45質量%以上であり、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは75質量%以下、更に好ましくは70質量%以下、より更に好ましくは65質量%以下である。
【0042】
無機充填材の含有量は、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点から、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは30質量部以上、より好ましくは35質量部以上、更に好ましくは40質量部以上、より更に好ましくは45質量部以上であり、そして、ゴム成形体の発熱性を低下させる観点から、好ましくは200質量部以下、より好ましくは180質量部以下、更に好ましくは150質量部以下、より更に好ましくは100質量部以下、より更に好ましくは80質量部以下である。
【0043】
硫黄の含有量は、未加硫のゴム組成物を十分に加硫させる観点から、未架橋ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは0.8質量部以上であり、そして、好ましくは3質量部以下、より好ましくは2.5質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。
【0044】
本発明のゴム組成物が更にプロセスオイルを含有する場合、ゴム組成物の加工性を向上させる観点から、ゴム成分100質量部に対し、プロセスオイルの含有量は、好ましくは4質量部以上16質量部以下、より好ましくは6質量部以上14質量部以下、更に好ましくは8質量部以上12質量部以下である。
【0045】
<ゴム組成物の製造>
本発明のゴム組成物の製造方法は、下記の工程(1)及び(2)を有する。
工程(1):ゴム成分及びポリエステルを含み、ゴム成分が天然ゴムを含み、ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である組成物を混練する工程
工程(2):更に硫黄を添加混合する工程
【0046】
工程(1)において、より具体的には、ゴム成分、ポリエステル、及び必要に応じて、無機充填材、シランカップリング剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、軟化剤、ステアリン酸、プロセスオイル等を、混練機を用いて混練することにより、ゴム混練物を得ることが好ましい。
混練機としては、例えば、バンバリーミキサー、ロール、インテンシブミキサー等が挙げられる。
混練温度は、ゴム組成物中のポリエステルの分散性を向上させ、得られるゴム成形体の耐摩耗性及び貯蔵弾性率を向上させる観点から、好ましくは140℃以上、より好ましくは143℃以上、更に好ましくは145℃以上であり、そして、好ましくは165℃以下、より好ましくは160℃以下、更に好ましくは155℃以下である。
【0047】
工程(2)は、工程(1)の後に、更に硫黄を添加混合する工程である。
工程(2)において、より具体的には、硫黄、及び必要に応じて、酸化亜鉛、加硫促進剤当(スルフェンアミド系、グアニジン系等)を添加し混合することが好ましい。
工程(2)における混合温度は、加硫反応が起きないようにする観点から、好ましくは140℃未満、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは125℃以下、より更に好ましくは120℃以下である。
【0048】
[ゴム成形体]
本発明のゴム成形体は、上述の本発明のゴム組成物、すなわち未加硫のゴム組成物を加硫してなる。
未加硫ゴム組成物は、公知の方法により成形加工され、好ましくは140℃以上、より好ましくは145℃以上で、そして、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下で、加熱又は加熱加圧され、加硫されたゴム成形体とすることができる。
本発明のゴム成形体中のゴム成分、ポリエステル及び無機充填材等の添加剤の含有量、及びその好適範囲は、前記ゴム組成物の場合と同様である。
本発明のゴム成形体は、上述の本発明のゴム組成物を加硫してなるものであることから、耐摩耗性及び貯蔵弾性率に優れるため、タイヤ、タイヤのインナーライナー、トレッド、トレッドベース、カーカス、サイドウォール、ビード部分等のタイヤ部材の他、各種のゴムベルト、各種のシール材、免振防振材、靴底等のゴム成形体として好適に用いることができる。
【0049】
<ゴム成形体の製造方法>
本発明のゴム成形体の製造方法は、上述の本発明のゴム組成物を加硫する工程を有する。
ゴム組成物を加硫する工程としては、具体的には、上述の本発明のゴム組成物を、所望の形状に成形加工し、140℃以上、より好ましくは145℃以上で、そして、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下で、加熱又は加熱加圧し、ゴム成形体を得る工程である。
得られるゴム成形体中のゴム成分、ポリエステル及び無機充填材等の添加剤の含有量、及びその好適範囲は、前記ゴム組成物の場合と同様である。
【0050】
[タイヤ部材]
本発明のタイヤ部材は、上述の本発明のゴム成形体を含む。本発明のタイヤ部材は、上述の本発明のゴム成形体を含むため、耐摩耗性及び貯蔵弾性率に優れる。
本発明のタイヤ部材としては、タイヤのインナーライナー、トレッド、トレッドベース、カーカス、サイドウォール、ビード部分等が挙げられる。
【0051】
[耐摩耗性向上方法]
本発明のゴム成形体の耐摩耗性向上方法は、ゴム成分及びポリエステルを含むゴム成形体の耐摩耗性向上方法であり、ゴム成分が天然ゴムを含み、ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である。
本発明の耐摩耗性向上方法は、ゴム成形体が、上述のゴム成分として天然ゴムを含み、また、上述のポリエステルを含むことにより、ゴム成形体の伸長結晶化が促進されるため、ゴム成形体の耐摩耗性を向上させることができるものと考えられる。
本発明のゴム成形体の耐摩耗性向上方法において、ゴム成形体中のゴム成分、ポリエステル、無機充填材、硫黄及びその他の添加剤の含有量、及びその好適範囲は、前記ゴム組成物の場合と同様である。
【0052】
本発明は更に以下の態様を含む。
<1>ゴム成分及びポリエステルを含むゴム組成物であり、
ゴム成分が天然ゴムを含み、
ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、
アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、
カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である、ゴム組成物。
<2>天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])が、0.01以上0.20以下である、<1>に記載のゴム組成物。
<3>ゴム成分及びポリエステルを含むゴム組成物であり、
ゴム成分が天然ゴムを含み、
ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、
アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、
カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上であり、
天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])が、0.01以上0.20以下である、ゴム組成物。
<4>ゴム成分が、更に合成ゴムを含む、<1>~<3>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<5>天然ゴムと合成ゴムとの含有量の質量比(天然ゴム/合成ゴム)が、50/50以上である、<4>に記載のゴム組成物。
<6>ゴム成分及びポリエステルを含むゴム組成物であり、
ゴム成分が天然ゴム及び合成ゴムを含み、
ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、
アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、
カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上であり、天然ゴムと合成ゴムとの含有量の質量比(天然ゴム/合成ゴム)が、50/50以上であり、
天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])が、0.01以上0.20以下である、ゴム組成物。
<7>脂肪族ジオールが、炭素数2以上16以下のα,ω-直鎖アルカンジオールである、<1>~<6>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<8>脂肪族ジカルボン酸化合物が、炭素数2以上16以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸であり、好ましくは炭素数4以上14以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸であり、より好ましくは炭素数6以上14以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸であり、更に好ましくは炭素数6以上14以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸である、<1>~<7>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<9>炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が、カルボン酸成分中、60質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、より更に好ましくは実質的に100質量%である、<1>~<8>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<10>脂肪族ジカルボン酸化合物の炭素数が、4以上14以下である、<1>~<9>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<11>炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量と、炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量との総量が、ポリエステルの原料モノマー中、85質量%以上、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上であり、更に好ましくは実質的に100質量%である、<1>~<10>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<12>炭素数2以上16以下の脂肪族ジオール100モル部に対する炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が、75モル部以上115モル部以下、好ましくは85モル部以上110モル部以下、より好ましくは85モル部以上115モル部以下、更に好ましくは85モル部以上110モル部以下、より更に好ましくは85モル部以上105モル部以下である、<1>~<11>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<13>ポリエステルの重量平均分子量が、3000以上100,000以下、好ましくは5000以上50,000以下、より好ましくは6,000以上40,000以下、更に好ましくは7,000以上35,000以下、より更に好ましくは10,000以上35,000以下である、<1>~<12>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<14>ポリエステルの融点が、60℃以上150℃以下、好ましくは70℃以上130℃以下、より好ましくは75℃以上120℃以下である、<1>~<13>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<15>合成ゴムが、ジエン系合成ゴムである、<4>~<14>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<16>合成ゴムがジエン系合成ゴムを含み、好ましくはポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、ポリイソブチレンから選ばれる1種以上を含み、より好ましくはスチレン・ブタジエン共重合体ゴム(SBR)を含む、<4>~<15>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<17>天然ゴムと合成ゴムとの含有量の質量比(天然ゴム/合成ゴム)が、60/40以上、好ましくは80/20以上、更に好ましくは90/10以上である、<4>~<16>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<18>天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])が、0.02以上0.10以下、好ましくは0.02以上0.05以下である、<1>~<17>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<19>更に無機充填材を含有する、<1>~<18>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<20>更にプロセスオイルを含有し、ゴム成分100質量部に対し、プロセスオイルの含有量が4質量部以上16質量部以下である、<1>~<19>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<21>ポリエステルの含有量が、ゴム成分100質量部に対し、1.0質量部以上30質量部以下、好ましくは1.2質量部以上25質量部以下、より好ましくは1.4質量部以上20質量部以下、更に好ましくは1.4質量部以上15質量部以下、より更に好ましくは1.4質量部以上12質量部以下である、<1>~<20>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<22>ゴム成分の含有量が、ゴム組成物中、30質量%以上80質量%以下、好ましくは35質量%以上75質量%以下、より好ましくは40質量%以上70質量%以下、更に好ましくは45質量%以上65質量%以下である、<1>~<21>のいずれか一つに記載のゴム組成物。
<23><1>~<22>のいずれか一つに記載のゴム組成物を加硫してなる、ゴム成形体。
<24><23>に記載のゴム成形体を含むタイヤ部材。
<25>下記工程(1)及び(2)を有する、<1>~<22>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
工程(1):ゴム成分及びポリエステルを含み、ゴム成分が天然ゴムを含み、ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である組成物を混練する工程
工程(2):更に硫黄を添加混合する工程
<26><1>~<22>のいずれか一つに記載のゴム組成物を加硫する工程を有する、ゴム成形体の製造方法。
【0053】
<27>下記工程(1)及び(2)を有する、ゴム組成物の製造方法。
工程(1):ゴム成分及びポリエステルを含み、ゴム成分が天然ゴムを含み、ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である組成物を混練する工程
工程(2):更に硫黄を添加混合する工程
<28>工程(1)の組成物中の天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])が、0.01以上0.20以下である、<27>に記載のゴム組成物の製造方法。
<29>下記工程(1)及び(2)を有する、ゴム組成物の製造方法。
工程(1):ゴム成分及びポリエステルを含み、ゴム成分が天然ゴムを含み、ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上であり、天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])が、0.01以上0.20以下である組成物を混練する工程
工程(2):更に硫黄を添加混合する工程
<30>ゴム成分が、更に合成ゴムを含む、<27>~<29>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<31>工程(1)の組成物中の天然ゴムと合成ゴムとの含有量の質量比(天然ゴム/合成ゴム)が、50/50以上である、<30>に記載のゴム組成物の製造方法。
<32>下記工程(1)及び(2)を有する、ゴム組成物の製造方法。
工程(1):ゴム成分及びポリエステルを含み、ゴム成分が天然ゴムを含み、ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上であり、天然ゴムと合成ゴムとの含有量の質量比(天然ゴム/合成ゴム)が、50/50以上であり、天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])が、0.01以上0.20以下である組成物を混練する工程
工程(2):更に硫黄を添加混合する工程
<33>脂肪族ジオールが、炭素数2以上16以下のα,ω-直鎖アルカンジオールである、<27>~<32>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<34>脂肪族ジカルボン酸化合物が、炭素数2以上16以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸であり、好ましくは炭素数4以上14以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸であり、より好ましくは炭素数6以上14以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸であり、更に好ましくは炭素数6以上14以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸である、<27>~<33>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<35>工程(1)の組成物中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が、カルボン酸成分中、60質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、より更に好ましくは実質的に100質量%である、<27>~<34>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<36>脂肪族ジカルボン酸化合物の炭素数が、4以上14以下である、<27>~<35>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<37>工程(1)の組成物中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量と、炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量との総量が、ポリエステルの原料モノマー中、85質量%以上、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上であり、更に好ましくは実質的に100質量%である、<27>~<36>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<38>工程(1)の組成物中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオール100モル部に対する炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が、75モル部以上115モル部以下、好ましくは85モル部以上110モル部以下、より好ましくは85モル部以上115モル部以下、更に好ましくは85モル部以上110モル部以下、より更に好ましくは85モル部以上105モル部以下である、<27>~<37>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<39>ポリエステルの重量平均分子量が、3000以上100,000以下、好ましくは5000以上50,000以下、より好ましくは6,000以上40,000以下、更に好ましくは7,000以上35,000以下、より更に好ましくは10,000以上35,000以下である、<27>~<38>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<40>ポリエステルの融点が、60℃以上150℃以下、好ましくは70℃以上130℃以下、より好ましくは75℃以上120℃以下である、<27>~<39>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<41>合成ゴムが、ジエン系合成ゴムである、<30>~<40>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<42>合成ゴムがジエン系合成ゴムを含み、好ましくはポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、ポリイソブチレンから選ばれる1種以上を含み、より好ましくはスチレン・ブタジエン共重合体ゴム(SBR)を含む、<30>~<41>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<43>工程(1)の組成物中の天然ゴムと合成ゴムとの含有量の質量比(天然ゴム/合成ゴム)が、60/40以上、好ましくは80/20以上、更に好ましくは90/10以上である、<30>~<42>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<44>工程(1)の組成物中の天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])が、0.02以上0.10以下、好ましくは0.02以上0.05以下である、<27>~<43>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<45>工程(1)の組成物が、更に無機充填材を含有する、<27>~<44>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<46>工程(1)の組成物が、更にプロセスオイルを含有し、ゴム成分100質量部に対し、プロセスオイルの含有量が4質量部以上16質量部以下である、<27>~<45>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<47>工程(1)の組成物中のポリエステルの含有量が、ゴム成分100質量部に対し、1.0質量部以上30質量部以下、好ましくは1.2質量部以上25質量部以下、より好ましくは1.4質量部以上20質量部以下、更に好ましくは1.4質量部以上15質量部以下、より更に好ましくは1.4質量部以上12質量部以下である、<27>~<46>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<48>ゴム成分の含有量が、工程(1)の組成物中、30質量%以上80質量%以下、好ましくは35質量%以上75質量%以下、より好ましくは40質量%以上70質量%以下、更に好ましくは45質量%以上65質量%以下である、<27>~<47>のいずれか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
<49><1>~<22>のいずれか一つに記載のゴム組成物の、耐摩耗性向上としての使用。
【0054】
<50>ゴム成分及びポリエステルを含むゴム成形体の耐摩耗性向上方法であり、
ゴム成分が天然ゴムを含み、
ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、
アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上である、ゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<51>ゴム成形体中の天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])が、0.01以上0.20以下である、<50>に記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<52>ゴム成分及びポリエステルを含むゴム成形体の耐摩耗性向上方法であり、
ゴム成分が天然ゴムを含み、
ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、
アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上であり、
天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])が、0.01以上0.20以下である、ゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<53>ゴム成分が、更に合成ゴムを含む、<50>~<52>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<54>ゴム成形体中の天然ゴムと合成ゴムとの含有量の質量比(天然ゴム/合成ゴム)が、50/50以上である、<53>に記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<55>
ゴム成分及びポリエステルを含むゴム成形体の耐摩耗性向上方法であり、
ゴム成分が天然ゴムを含み、
ポリエステルが、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物であり、
アルコール成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量が85質量%以上であり、カルボン酸成分中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が50質量%以上であり、
天然ゴムと合成ゴムとの含有量の質量比(天然ゴム/合成ゴム)が、50/50以上であり、
天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])が、0.01以上0.20以下である、ゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<56>脂肪族ジオールが、炭素数2以上16以下のα,ω-直鎖アルカンジオールである、<50>~<55>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<57>脂肪族ジカルボン酸化合物が、炭素数2以上16以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸であり、好ましくは炭素数4以上14以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸であり、より好ましくは炭素数6以上14以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸であり、更に好ましくは炭素数6以上14以下のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸である、<50>~<56>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<58>ゴム成形体中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が、カルボン酸成分中、60質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、より更に好ましくは実質的に100質量%である、<50>~<57>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<59>脂肪族ジカルボン酸化合物の炭素数が、4以上14以下である、<50>~<58>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<60>ゴム成形体中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオールの含有量と、炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量との総量が、ポリエステルの原料モノマー中、85質量%以上、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上であり、更に好ましくは実質的に100質量%である、<50>~<59>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<61>ゴム成形体中の炭素数2以上16以下の脂肪族ジオール100モル部に対する炭素数2以上16以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量が、75モル部以上115モル部以下、好ましくは85モル部以上110モル部以下、より好ましくは85モル部以上115モル部以下、更に好ましくは85モル部以上110モル部以下、より更に好ましくは85モル部以上105モル部以下である、<50>~<60>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<62>ポリエステルの重量平均分子量が、3000以上100,000以下、好ましくは5000以上50,000以下、より好ましくは6,000以上40,000以下、更に好ましくは7,000以上35,000以下、より更に好ましくは10,000以上35,000以下である、<50>~<61>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<63>ポリエステルの融点が、60℃以上150℃以下、好ましくは70℃以上130℃以下、より好ましくは75℃以上120℃以下である、<50>~<62>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<64>合成ゴムが、ジエン系合成ゴムである、<53>~<63>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<65>合成ゴムがジエン系合成ゴムを含み、好ましくはポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、ポリイソブチレンから選ばれる1種以上を含み、より好ましくはスチレン・ブタジエン共重合体ゴム(SBR)を含む、<53>~<64>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<66>ゴム成形体中の天然ゴムと合成ゴムとの含有量の質量比(天然ゴム/合成ゴム)が、60/40以上、好ましくは80/20以上、更に好ましくは90/10以上である、<53>~<65>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<67>工程(1)の組成物中の天然ゴムの含有量に対するポリエステルの含有量の質量比([ポリエステルの含有量]/[天然ゴムの含有量])が、0.02以上0.10以下、好ましくは0.02以上0.05以下である、<50>~<66>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<68>ゴム成形体が、更に無機充填材を含有する、<50>~<67>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<69>ゴム成形体が、更にプロセスオイルを含有し、ゴム成分100質量部に対し、プロセスオイルの含有量が4質量部以上16質量部以下である、<50>~<68>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<70>ゴム成形体中のポリエステルの含有量が、ゴム成分100質量部に対し、1.0質量部以上30質量部以下、好ましくは1.2質量部以上25質量部以下、より好ましくは1.4質量部以上20質量部以下、更に好ましくは1.4質量部以上15質量部以下、より更に好ましくは1.4質量部以上12質量部以下である、<50>~<69>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
<71>ゴム成分の含有量が、ゴム成形体中、30質量%以上80質量%以下、好ましくは35質量%以上75質量%以下、より好ましくは40質量%以上70質量%以下、更に好ましくは45質量%以上65質量%以下である、<50>~<70>のいずれか一つに記載のゴム成形体の耐摩耗性向上方法。
【実施例0055】
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。各性状値は、次の方法により、測定、評価した。
【0056】
<ポリエステルの融点、及び示差走査熱量測定(DSC)による融解吸熱ピークの吸熱量ΔHの測定>
凍結乾燥して得られたポリエステル粉末試料0.02gをアルミパンに計量し、示差走査熱量計(ティー・エイ・インスツルメント社製、商品名:Q-100)を用いて、室温(20℃)から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した試料をそのまま1分間静止させ、その後、昇温速度10℃/分で180℃まで昇温しながら融点を測定した。観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度をポリエステルの融点とした。
また、融解吸熱ピーク面積からポリエステル1g当たりの吸熱量ΔH(J/g)を算出した。
【0057】
<ポリエステルのSP値の測定>
溶解度パラメータ計算ソフトウェア(Hansen Solubility Parameters in Practice 4th Edition 4.1.03)により、ハンセン(Hansen)の溶解度パラメータに基づいて算出した。なお、SP値の算出において、ポリエステルの比重は1.0として計算した。
【0058】
<ポリエステルの重量平均分子量の測定>
以下のゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により分子量分布を測定し、ポリエステルの重量平均分子量(Mw)を求めた。
(1)試料溶液の調製濃度が0.5g/100mLになるように、ポリマーをクロロホルムに溶解させた。ついで、この溶液をポアサイズ2μmのフッ素樹脂フィルター(住友電気工業株式会社製、商品名:FP-200)を用いて濾過して不溶成分を除き、試料溶液とした。
(2)分子量測定装置(東ソー株式会社製、商品名:CO-8010、分析カラム:GMHXL+G3000HXL)を用いて、溶離液としてクロロホルムを、毎分1mlの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定化させた。そこに試料溶液100μlを注入して測定を行った。試料の分子量は、あらかじめ作製した検量線に基づき算出した。このときの検量線には、数種類の単分散ポリスチレン(東ソー株式会社製の単分散ポリスチレン;2.63×103、2.06×104、1.02×105、ジーエルサイエンス株式会社製の単分散ポリスチレン;2.10×103、7.00×103、5.04×104(数平均分子量))を標準試料として作成したものを用いた。
【0059】
製造例1~5〔ポリエステルA~D及びMの製造〕
表1に示す原料モノマー及び2-エチルヘキサン酸錫(II)20gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れ、140℃で6時間保持し、更に200℃まで6時間かけて昇温し、200℃にて1時間反応させた後、8.3kPaにて1時間反応させて、ポリエステルA~D及びMを得た。結果を表1に示す。
【0060】
表1に示す各成分の詳細は、以下のとおりである。
〔アルコール成分〕
・EG:エチレングリコール
・1,2-PD:1,2-プロパンジオール
・1,4-BD:1,4-ブタンジオール
・1,10-DD:1,10-デカンジオール
・1,12-DD:1,12-ドデカンジオール
〔カルボン酸成分〕
・コハク酸
・セバシン酸
・DDA:ドデカン二酸
・TPA:テレフタル酸
・TMA:トリメリット酸
【0061】
【表1】
【0062】
実施例1~9、比較例1~6、及び参考例1~4
表2~5に示す原料成分を準備し、酸化亜鉛、硫黄、加硫促進剤1及び2を除く成分を表2~5に示す配合処方で、バンバリーミキサーを用いて、最高温度150℃で4分間混練した。次に、酸化亜鉛、硫黄、加硫促進剤1又は2を添加し、最高温度110℃で2分間混練して、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物を、160℃で30分間加熱してシート状加硫ゴム成形体を得た。シート状加硫ゴム成形体の厚さは、2mmであった。
【0063】
表2~5に示す各成分の詳細は、以下のとおりである。
〔ゴム成分〕
・NR:RSS#3
・SBR1:JSR株式会社製、溶液重合SBR、商品名:HPR850、スチレン量27.5質量%
・SBR2:日本ゼオン株式会社製、乳化重合SBR、商品名:NIPOL1502、スチレン量23.5質量%
〔ポリエステル〕
・製造例1~5で得られたポリエステルA~D及びM
〔無機充填材〕
・シリカ:東ソー・シリカ株式会社製、商品名:ニップシールAQ、BET比表面積205m/g
・カーボンブラック:Beilum Carbon Chemical社製、ファーネスブラック、商品名:N234、DBP吸収量:125cm/100g、NAS:117m/g
〔その他、添加剤〕
・シランカップリング剤:エボニック社製、商品名:Si75
・プロセスオイル:ナフテン系プロセスオイル、日本サン石油株式会社製、商品名:SUNTHENE 410
・ステアリン酸:花王株式会社製、商品名:ルナックS-70V
・老化防止剤: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、大内新興化学工業株式会社製、商品名:ノクラック6C
・酸化亜鉛:富士フイルム和光純薬株式会社試薬、酸化亜鉛(一級)
・硫黄:富士フイルム和光純薬株式会社試薬、硫黄(粉末、化学用)
・加硫促進剤1:スルフェンアミド系加硫促進剤 N-tert-ブチル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド(TBBS)三新化学工業株式会社製 「サンセラーNS」
・加硫促進剤2:スルフェンアミド系加硫促進剤、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、大内新興化学工業株式会社製、商品名:ノクセラーCZ-G
【0064】
<耐摩耗性の評価>
得られたシート状加硫ゴム成形体から直径50mm、厚み10mmの専用芯金大の穴が開いた試験片を作製し、上島製作所製FPS摩耗試験機(AB-2012)を用いて、摩耗路面として株式会社ノリタケコーテッドアブレーシブ社製のMETABRIT(粒度240、砥粒A)、試料速度80m/分、荷重40N、タルクフィーダ0.4rpm、設定温度35℃、スリップ率10%の条件で、FPS摩耗量を測定した。測定結果を表2~5に示す。
測定したFPS摩耗量について、表2では参考例1のFPS摩耗量を、表3では参考例2のFPS摩耗量を、表4では参考例3のFPS摩耗量を、表5では参考例4のFPS摩耗量をそれぞれ100とした時の、相対値を示した。
FPS摩耗量の相対値が小さいほど摩耗量が少なく、耐摩耗性が良好であることを示す。
【0065】
<貯蔵弾性率(G’)の評価>
粘弾性測定装置(TAインスツルメント社製、ARES-G2)を用いて、温度50℃、動歪5%、周波数10Hzの条件で、得られたシート状加硫ゴム成形体の貯蔵弾性率(G’)を測定した。測定結果を表2~5に示す。
測定した貯蔵弾性率について、表2では参考例1の貯蔵弾性率(G’)を、表3では参考例2の貯蔵弾性率(G’)を、表4では参考例3の貯蔵弾性率(G’)を、表5では参考例4の貯蔵弾性率(G’)をそれぞれ100とした時の相対値を示した。
貯蔵弾性率(G’)の相対値が大きいほど、貯蔵弾性率が大きいことを示し、タイヤ等に用いた際のブロック剛性が高く、タイヤ部材に用いた際に車両の操縦安定性に優れることを示す。
【0066】
<損失正接(tanδの評価>
粘弾性測定装置(TAインスツルメント社製、ARES-G2)を用いて、温度50℃、動歪5%、周波数10Hzの条件で、得られたシート状加硫ゴム成形体の損失正接(tanδ)を測定した。測定結果を表2~5に示す。
測定した損失正接(tanδ)について、表2では参考例1の損失正接(tanδ)を、表3では参考例2の損失正接(tanδ)を、表4では参考例3の損失正接(tanδ)を、表5では参考例4の損失正接(tanδ)をそれぞれ100とした時の相対値を示した。
損失正接(tanδ)の相対値が小さいほどタイヤ部材に用いた際のタイヤの転がり抵抗が小さく、発熱性が小さく、低燃費性に優れることを示す。
【0067】
【表2】
【0068】
【表3】
【0069】
【表4】
【0070】
【表5】
【0071】
表2~5より、本発明の実施例1~9で得られたゴム成形体は、比較例1~6で得られたゴム成形体に比べて、耐摩耗性に優れ、更に貯蔵弾性率が高いことが確認される。また、実施例1~5で得られたゴム成形体は、比較例1で得られたゴム成形体に比べ、損失正接が低減されていることが確認できる。
また、参考例1と比較例3~6を比較すると、天然ゴムを含まず、ポリエステルを含む比較例3~6は、天然ゴム及びポリエステルのいずれも含まない参考例1よりも耐摩耗性が低下してしまうことが確認される。すなわち、ゴム組成物及びゴム成形体において、ポリエステルを含む場合においても、ゴム成分として天然ゴムを含まないは、耐摩耗性を向上させることができないことが確認される。
【産業上の利用可能性】
【0072】
本発明によれば、耐摩耗性に優れ、更に貯蔵弾性率が高いゴム組成物、これを用いたゴム成形体、タイヤ部材及びゴム組成物の耐摩耗性向上方法を提供することができる。得られるゴム成形体は、乗用車用、小中トラック用、及び大型車両(大型トラック、バス、建設車両等)用等の各種タイヤ、タイヤトレッド等のタイヤ部材の他、各種のゴムベルト、各種のシール材、免振防振材、靴底等の用途として特に好適に利用できる。