JP2003238735A - Rubber composition and pneumatic tire produced by using the same - Google Patents

Rubber composition and pneumatic tire produced by using the same

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JP2003238735A
JP2003238735A JP2002038585A JP2002038585A JP2003238735A JP 2003238735 A JP2003238735 A JP 2003238735A JP 2002038585 A JP2002038585 A JP 2002038585A JP 2002038585 A JP2002038585 A JP 2002038585A JP 2003238735 A JP2003238735 A JP 2003238735A
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JP
Japan
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group
rubber composition
weight
rubber
parts
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Pending
Application number
JP2002038585A
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Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Nohara
大輔 野原
Akinori Oka
昭範 岡
Takeshi Sonoki
健 園木
Shuichi Kijima
秀一 木島
Jun Igarashi
潤 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Otsuka Chemical Holdings Co Ltd
Original Assignee
Bridgestone Corp
Otsuka Chemical Holdings Co Ltd
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Publication date
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Priority to US10/504,547 priority patent/US20050176858A1/en
Priority to PCT/JP2003/001641 priority patent/WO2003068857A1/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rubber composition which exhibits excellent griping performance without reducing productivity, and to provide a pneumatic tire made by using the same. <P>SOLUTION: The rubber composition is obtained by blending 100 pts.wt. of a rubber component comprising a natural rubber and/or a synthetic rubber, 0.1-50 pts.wt. of a benzimidazole derivative represented by formula (I) (wherein R<SP>1</SP>is a 1-18C hydrocarbon group, a heterocyclic group, an acyl, an amido, a sulfonyl, hydroxy or nitro; and R<SP>2</SP>to R<SP>6</SP>are each independently H, a halogen atom, a 1-18C hydrocarbon group, a heterocyclic group, hydroxy, an alkoxyl, a substituted or unsubstituted amino, amido, nitro, a substituted or unsubstituted mercapto, sulfonyl or an acyl), and 0.1-50 pts.wt. of a protonic acid. The pneumatic tire is produced by using the rubber composition for its member. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム組成物及びそ
れを用いた空気入りタイヤに関する。さらに詳しくは、
本発明は、生産性を損なうことなく、グリップ性能が改
善されたゴム組成物、及びこのゴム組成物を用いてなる
高速走行などでのグリップ性能が改善された空気入りタ
イヤに関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rubber composition and a pneumatic tire using the same. For more details,
The present invention relates to a rubber composition having improved grip performance without impairing productivity, and a pneumatic tire using the rubber composition having improved grip performance in high-speed running and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車の性能向上、道路の舗装化
及び高速道路網の発達に伴い、高運動性能を備えた空気
入りタイヤの要求が強まっている。この特性が高いほ
ど、より高速で正確かつ安全に走行することが可能とな
る。とりわけ、加速性能や制動性能に代表されるグリッ
プ性能は、重要な要求特性である。従来より、高グリッ
プ性能を得る方法として、タイヤトレッド用ゴム組成物
に、ガラス転移温度の高いゴムである高スチレン含有率
のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを使用する方法が
知られている。しかしながら、この方法によると、常温
付近でのグリップ性能は向上するものの、走行によるゴ
ム温度の上昇と共に、tanδ値が低下し、グリップ性
能が低下するという不都合があった。
2. Description of the Related Art In recent years, the demand for pneumatic tires having high dynamic performance has increased with the improvement of automobile performance, pavement of roads, and development of highway networks. The higher this characteristic, the faster, more accurate and safer the vehicle can travel. Above all, grip performance represented by acceleration performance and braking performance is an important required characteristic. Conventionally, as a method for obtaining a high grip performance, a method of using a styrene-butadiene copolymer rubber having a high styrene content, which is a rubber having a high glass transition temperature, in a rubber composition for a tire tread is known. However, according to this method, although the grip performance at around room temperature is improved, there is a disadvantage that the tan δ value is lowered and the grip performance is lowered as the rubber temperature rises due to running.

【0003】また、温度上昇に伴うグリップ性能の低下
を改良するために、1,3−ブタジエン、スチレン又は
イソプレンなどのモノマーと、ジフェニル−2−メタク
リロイルオキシエチルホスフェート又はジフェニル−2
−アクリロイルオキシエチルホスフェートなどのジフェ
ニルホスフェート基を有する(メタ)アクリレート化合
物を共重合して得られる共重合体ゴムを使用する技術が
開示されている(特開昭59−187011号公報)。
しかしながら、この場合、天然ゴムに適用できないばか
りでなく、製造条件によっては、ポリマー、例えばスチ
レン−ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴムが
本来有すべき性質を損なうという不都合があった。一
方、プロセスオイル及びカーボンブラックを高充填した
配合系を使用することにより、ゴム組成物のtanδ値
を大きくする方法が知られているが、この方法による
と、グリップ性能は向上するものの、充填量が多すぎる
と破壊特性や耐摩耗性の著しい低下のために、高充填に
は限界があり、所望の高グリップ性能が得られにくいと
いう問題があった。
Further, in order to improve the deterioration of grip performance with temperature rise, a monomer such as 1,3-butadiene, styrene or isoprene and diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate or diphenyl-2 are used.
-A technique of using a copolymer rubber obtained by copolymerizing a (meth) acrylate compound having a diphenyl phosphate group such as acryloyloxyethyl phosphate has been disclosed (JP-A-59-187011).
However, in this case, not only is it not applicable to natural rubber, but there is also the disadvantage that depending on the production conditions, the properties inherent to polymers such as styrene-butadiene copolymer rubber and polybutadiene rubber are impaired. On the other hand, there is known a method of increasing the tan δ value of a rubber composition by using a compounding system highly filled with process oil and carbon black. According to this method, although the grip performance is improved, the filling amount is increased. If it is too large, there is a problem that the high filling is limited and the desired high grip performance is difficult to obtain, because the fracture characteristics and the wear resistance are significantly reduced.

【0004】さらに、ゴム成分に、特定のイミダゾール
化合物及び/又はイミダゾリン化合物と、特定のプロト
ン酸誘導体を所定の割合で配合することにより、高温領
域におけるtanδ値を大きくし、このゴム組成物をタ
イヤのトレッドに使用して、グリップ性能を改善する技
術が開示されている(特開昭63−139931号公
報)。しかしながら、この技術においては、生産性が不
充分であり、実用面で問題を有している。
Furthermore, by blending a specific imidazole compound and / or imidazoline compound and a specific protonic acid derivative in a rubber component in a predetermined ratio, the tan δ value in a high temperature region is increased, and this rubber composition is used in a tire. A technique for improving the grip performance by using it for the tread has been disclosed (Japanese Patent Laid-Open No. 63-139931). However, this technique has a problem in practical use because of insufficient productivity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術が有する問題を解決し、生産性を損なうことな
く、かつ優れたグリップ性能を発揮するゴム組成物、及
びこのゴム組成物を用いてなる高速走行などでのグリッ
プ性能が改善された空気入りタイヤを提供することを目
的とするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a rubber composition which solves the problems of the prior art and exhibits excellent grip performance without impairing the productivity, and a rubber composition thereof. It is an object of the present invention to provide a pneumatic tire having improved grip performance in high speed running and the like.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の構造を
有するベンズイミダゾール誘導体とプロトン酸を、それ
ぞれ特定の割合でゴム成分に配合してなる組成物によ
り、その目的を達成し得ることを見出した。本発明は、
かかる知見に基づいて完成したものである。すなわち、
本発明は、(1)天然ゴム及び/又は合成ゴムからなる
ゴム成分100重量部と、一般式(I)
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have determined that a benzimidazole derivative having a specific structure and a protonic acid are used as rubber components in specific ratios. It has been found that the purpose can be achieved by the compounded composition. The present invention is
It was completed based on this knowledge. That is,
The present invention comprises: (1) 100 parts by weight of a rubber component composed of natural rubber and / or synthetic rubber;

【0007】[0007]

【化2】 [Chemical 2]

【0008】(式中、R1は炭素数1〜18の炭化水素
基、ヘテロ環式基、アシル基、アミド基、スルホニル
基、水酸基又はニトロ基、R2〜R6は、それぞれ独立に
水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の炭化水素
基、ヘテロ環式基、水酸基、アルコキシル基、置換若し
くは無置換アミノ基、アミド基、ニトロ基、置換若しく
は無置換メルカプト基、スルホニル基又はアシル基を示
す。)で表されるベンズイミダゾール誘導体0.1〜5
0重量部とプロトン酸0.1〜50重量部とを配合して
なるゴム組成物を提供するものである。本発明はまた、
前記ゴム組成物をゴム部材、特にトレッドに用いたこと
を特徴とする空気入りタイヤをも提供するものである。
(In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a heterocyclic group, an acyl group, an amide group, a sulfonyl group, a hydroxyl group or a nitro group, and R 2 to R 6 are independently hydrogen. Atom, halogen atom, hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, heterocyclic group, hydroxyl group, alkoxyl group, substituted or unsubstituted amino group, amide group, nitro group, substituted or unsubstituted mercapto group, sulfonyl group or acyl group The benzimidazole derivative represented by
The present invention provides a rubber composition containing 0 part by weight and 0.1 to 50 parts by weight of a protic acid. The present invention also provides
The present invention also provides a pneumatic tire characterized by using the rubber composition for a rubber member, particularly a tread.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のゴム組成物におけるゴム
成分としては、天然ゴム及び/又は合成ゴムが用いられ
る。ここで合成ゴムとしては、ジエン系ゴムが好まし
く、例えばスチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SB
R)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴ
ム(IR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴ
ム(NBR)などが挙げられ、その他ブチルゴム(II
R)、エチレン−プロピレン共重合体ゴムなどが挙げら
れる。また、例えば四塩化スズのような多官能変性剤を
用いて得られる、分岐構造を有しているものも用いるこ
とができる。これらの天然ゴムや合成ゴムは、一種を単
独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよ
い。本発明のゴム組成物においては、一般式(I)
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As the rubber component in the rubber composition of the present invention, natural rubber and / or synthetic rubber is used. Here, the synthetic rubber is preferably a diene rubber, for example, a styrene-butadiene copolymer rubber (SB
R), polybutadiene rubber (BR), polyisoprene rubber (IR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR) and the like, and other butyl rubber (II
R), ethylene-propylene copolymer rubber and the like. Further, those having a branched structure, which are obtained by using a polyfunctional modifier such as tin tetrachloride, can also be used. These natural rubbers and synthetic rubbers may be used alone or in combination of two or more. The rubber composition of the present invention has the general formula (I)

【0010】[0010]

【化3】 [Chemical 3]

【0011】(式中、R1は炭素数1〜18の炭化水素
基、ヘテロ環式基、アシル基、アミド基、スルホニル
基、水酸基又はニトロ基、R2〜R6は、それぞれ独立に
水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の炭化水素
基、ヘテロ環式基、水酸基、アルコキシル基、置換若し
くは無置換アミノ基、アミド基、ニトロ基、置換若しく
は無置換メルカプト基、スルホニル基又はアシル基を示
す。)で表されるベンズイミダゾール誘導体が用いられ
る。
(In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a heterocyclic group, an acyl group, an amide group, a sulfonyl group, a hydroxyl group or a nitro group, and R 2 to R 6 are independently hydrogen. Atom, halogen atom, hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, heterocyclic group, hydroxyl group, alkoxyl group, substituted or unsubstituted amino group, amide group, nitro group, substituted or unsubstituted mercapto group, sulfonyl group or acyl group The benzimidazole derivative represented by

【0012】前記一般式(I)において、R1のうちの
炭素数1〜18の炭化水素基及びR2〜R6のうちの炭素
数1〜18の炭化水素基としては、炭素数1〜18のア
ルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数2〜
18のアルキニル基、炭素数6〜18のアリール基及び
炭素数7〜18のアラルキル基を挙げることができる。
ここで、前記の炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2
〜18のアルケニル基及び炭素数2〜18のアルキニル
基は、直鎖状、枝分かれ状、環状のいずれであってもよ
く、また、硫黄原子、窒素原子及び酸素原子の中から選
ばれる少なくとも一種の原子を含む置換基1個以上で置
換されていてもよい。前記のアルキル基、アルケニル基
及びアルキニル基の例としては、メチル基、エチル基、
n−プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種
ペンチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基、各種デ
シル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル
基、アリル基、プロペニル基、エチニル基、プロピニル
基などを挙げることができる。
In the general formula (I), the hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in R 1 and the hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in R 2 to R 6 include 1 to 1 carbon atoms. 18 alkyl group, C2-C18 alkenyl group, C2-C2
Examples thereof include an alkynyl group having 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms and an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms.
Here, the above-mentioned alkyl group having 1 to 18 carbon atoms and 2 carbon atoms
The alkenyl group having 18 to 18 carbon atoms and the alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, and at least one selected from sulfur atom, nitrogen atom, and oxygen atom. It may be substituted with one or more substituents containing atoms. Examples of the aforementioned alkyl group, alkenyl group and alkynyl group include a methyl group, an ethyl group,
n-propyl group, isopropyl group, various butyl groups, various pentyl groups, various hexyl groups, various octyl groups, various decyl groups, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, vinyl groups, allyl groups, propenyl groups, ethynyl groups, propynyl groups, etc. Can be mentioned.

【0013】また、前記炭素数6〜18のアリール基及
び炭素数7〜18のアラルキル基は、環上に、炭素原
子、硫黄原子、窒素原子及び酸素原子の中から選ばれる
少なくとも一種の原子を含む置換基1個以上が導入され
ていてもよい。このアリール基及びアラルキル基の例と
しては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル
基、アントリル基、トリチル基、ベンジル基、フェネチ
ル基、ナフチルメチル基などを挙げることができる。さ
らに、R1のうちのヘテロ環式基及びR2〜R6のうちの
ヘテロ環式基は、環上に炭素原子、硫黄原子、窒素原子
及び酸素原子の中から選ばれる少なくとも一種の原子を
含む置換基1個以上が導入されていてもよい。このヘテ
ロ環式基の環を構成するヘテロ原子としては、硫黄原
子、窒素原子及び酸素原子の中から選ばれる少なくとも
一種が挙げられ、また、環の員数は3〜10程度であ
る。このようなヘテロ環式基の例としては、フリル基、
チエニル基、ピロリル基、オキサゾリル基、チアジル
基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピリ
ミジニル基、ピロリジニル基、ピペリジル基、ピペラジ
ニル基、モルホリニル基、キノリル基、キノキサリニル
基、インドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェ
ニル基などを挙げることができる。
The aryl group having 6 to 18 carbon atoms and the aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms have at least one atom selected from carbon atom, sulfur atom, nitrogen atom and oxygen atom on the ring. One or more containing substituents may be introduced. Examples of the aryl group and aralkyl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a trityl group, a benzyl group, a phenethyl group and a naphthylmethyl group. Furthermore, the heterocyclic group of R 1 and the heterocyclic group of R 2 to R 6 have at least one atom selected from a carbon atom, a sulfur atom, a nitrogen atom and an oxygen atom on the ring. One or more containing substituents may be introduced. Examples of the hetero atom constituting the ring of this heterocyclic group include at least one selected from a sulfur atom, a nitrogen atom and an oxygen atom, and the number of members of the ring is about 3 to 10. Examples of such a heterocyclic group include a furyl group,
Thienyl group, pyrrolyl group, oxazolyl group, thiazyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, pyridyl group, pyrimidinyl group, pyrrolidinyl group, piperidyl group, piperazinyl group, morpholinyl group, quinolyl group, quinoxalinyl group, indolyl group, benzofuranyl group, benzothio Examples thereof include a phenyl group.

【0014】R1のうちのアシル基及びR2〜R6のうち
のアシル基としては、炭素数2〜18のものが好まし
く、例えばアセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基
などが挙げられ、アミド基としては、たとえばホルムア
ミド基、アセタミド基などが挙げられ、スルホニル基と
しては、例えばメタンスルホニル基、エタンスルホニル
基などが挙げられる。尚、上記に記載されるR1のうち
アリール基であることが好ましく、フェニル基が特に好
ましい。R2〜R6のうちのハロゲン原子としては、フッ
素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、アルコキシル基と
しては、炭素数1〜18のもの、例えばメトキシ基、エ
トキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、各種
ブトキシ基、各種ペントキシ基、各種ヘキソキシ基など
が挙げられる。また、R2〜R6のうちの置換アミノ基及
び置換メルカプト基の置換基としては、炭素数1〜18
のアルキル基が好ましく、例えばメチル基、エチル基、
n−プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種
ペンチル基、各種ヘキシル基などが挙げられる。なお、
置換アミノ基の場合、モノ置換、ジ置換のいずれであっ
てもよい。
The acyl group of R 1 and the acyl group of R 2 to R 6 are preferably those having 2 to 18 carbon atoms, and examples thereof include an acetyl group, a propionyl group and a benzoyl group. Examples thereof include formamide group and acetamide group, and examples of sulfonyl group include methanesulfonyl group and ethanesulfonyl group. Of the R 1 's described above, an aryl group is preferable, and a phenyl group is particularly preferable. Examples of the halogen atom among R 2 to R 6 include fluorine, chlorine, bromine, and iodine, and the alkoxyl group has a carbon number of 1 to 18, such as methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, and iso Examples include propoxy group, various butoxy groups, various pentoxy groups, various hexoxy groups and the like. Further, the substituent of the substituted amino group and the substituted mercapto group among R 2 to R 6 has 1 to 18 carbon atoms.
Is preferably an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group,
Examples thereof include n-propyl group, isopropyl group, various butyl groups, various pentyl groups, and various hexyl groups. In addition,
The substituted amino group may be mono-substituted or di-substituted.

【0015】このような一般式(I)で表されるベンズ
イミダゾール誘導体の例としては、1−フェニルベンズ
イミダゾール、1−フェニル−2−メチルベンズイミダ
ゾール、1−ベンジルベンズイミダゾール、1−ベンジ
ル−2−メチルベンズイミダゾール、1−フェニル−2
−エチルベンズイミダゾール、1−ベンジル−2−エチ
ルベンズイミダゾール、1,2−ジメチルベンズイミダ
ゾール、1−tert−ブチル−2−メチルベンズイミ
ダゾール、1−トリチル−2−メチルベンズイミダゾー
ル、1−tert−ブチル−2−エチルベンズイミダゾ
ール、1−トリチル−2−エチルベンズイミダゾールな
どを好ましく挙げることができる。
Examples of the benzimidazole derivative represented by the general formula (I) are 1-phenylbenzimidazole, 1-phenyl-2-methylbenzimidazole, 1-benzylbenzimidazole and 1-benzyl-2. -Methylbenzimidazole, 1-phenyl-2
-Ethylbenzimidazole, 1-benzyl-2-ethylbenzimidazole, 1,2-dimethylbenzimidazole, 1-tert-butyl-2-methylbenzimidazole, 1-trityl-2-methylbenzimidazole, 1-tert-butyl 2-ethylbenzimidazole, 1-trityl-2-ethylbenzimidazole and the like can be preferably mentioned.

【0016】本発明においては、前記ベンズイミダゾー
ル誘導体は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせ
て用いてもよい。また、その配合量は、前記ゴム成分1
00重量部に対して、0.1〜50重量部の範囲で選定
される。この量が0.1〜50重量部の範囲で所望の効
果をより発揮するとともに、50重量部以下とすること
で、加硫後の物性に悪影響を及ぼすことがない。このよ
うな理由から、その好ましい配合量は0.5〜30重量
部の範囲であり、特に1〜20重量部の範囲が好まし
い。
In the present invention, the benzimidazole derivative may be used alone or in combination of two or more kinds. Further, the compounding amount is the same as the rubber component 1
It is selected in the range of 0.1 to 50 parts by weight with respect to 00 parts by weight. When this amount is in the range of 0.1 to 50 parts by weight, the desired effect is further exhibited, and when it is 50 parts by weight or less, the physical properties after vulcanization are not adversely affected. For these reasons, the preferred amount is 0.5 to 30 parts by weight, particularly 1 to 20 parts by weight.

【0017】本発明のゴム組成物は、プロトン酸を配合
してなる。このプロトン酸としては、例えば炭素数2〜
20の脂肪族モノ又はポリカルボン酸、炭素数7〜20
の芳香族モノ又はポリカルボン酸、これらの酸無水物及
びフェノール誘導体の中から選ばれる少なくとも一種を
挙げることができる。前記炭素数2〜20の脂肪族モノ
又はポリカルボン酸は、飽和、不飽和のいずれであって
もよく、その例としては、酢酸、プロピオン酸、コハク
酸、オレイン酸、ロジン酸、マレイン酸などが挙げられ
る。また、炭素数7〜20の芳香族モノ又はポリカルボ
ン酸の例としては、安息香酸、p−メトキシ安息香酸、
p−クロロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、ケイ皮酸、
フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフトエ
酸などが挙げられる。さらに、これらのカルボン酸の酸
無水物の例としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、
無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット
酸などが挙げられる。一方、フェノール誘導体とは、フ
ェノールの核置換されたものをいい、分子量が2000
以下のものが好ましく、特にビスフェノール化合物が好
ましい。具体的には1,1−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)シクロヘキサン及び4,4’−ブチリデンビス
(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)など
を好ましく挙げることができる。本発明においては、前
記プロトン酸を単独で用いてもよく、二種以上組み合わ
せて用いてもよい。また、その配合量は、前記ゴム成分
100重量部に対して、0.1〜50重量部の範囲で選
定される。この量が0.1〜50重量部で所望の効果が
より発揮される上、50重量部以下であれば、その他の
物性に悪影響を及ぼすこともない。このような理由か
ら、その好ましい配合量は0.5〜30重量部の範囲で
あり、特に1〜20重量部の範囲が好ましい。本発明の
ゴム組成物においては、さらに補強性充填材を用いるこ
とができる。この補強性充填材としては、従来ゴム補強
用として公知のもの、例えばカーボンブラック、シリ
カ、アルミナ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、
酸化チタンなどが挙げられ、これらは一種を単独で用い
てもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これ
らの中で、特にカーボンブラックが好適である。該カー
ボンブラックとしては特に制限はなく、従来ゴムの補強
性充填材として慣用されているものの中から任意のもの
を選択して用いることができる。このカーボンブラック
としては、例えばFEF,SRF,HAF,ISAF,
SAF等が挙げられる。好ましくはヨウ素吸着量(I
A)が60mg/g以上で、かつ、ジブチルフタレート
吸油量(DBP)が80ミリリットル/100g以上の
カーボンブラックである。このカーボンブラックを用い
ることにより、諸物性の改良効果は大きくなるが、特
に、耐摩耗性に優れるHAF,ISAF,SAFが好ま
しい。
The rubber composition of the present invention contains a protic acid. The protonic acid has, for example, 2 to 2 carbon atoms.
20 aliphatic mono- or polycarboxylic acids with 7 to 20 carbon atoms
At least one selected from the aromatic mono- or polycarboxylic acids, their acid anhydrides and phenol derivatives. The aliphatic mono- or polycarboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms may be saturated or unsaturated, and examples thereof include acetic acid, propionic acid, succinic acid, oleic acid, rosin acid and maleic acid. Is mentioned. Examples of the aromatic mono- or polycarboxylic acid having 7 to 20 carbon atoms include benzoic acid, p-methoxybenzoic acid,
p-chlorobenzoic acid, p-nitrobenzoic acid, cinnamic acid,
Examples thereof include phthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, and naphthoic acid. Furthermore, examples of acid anhydrides of these carboxylic acids include succinic anhydride, maleic anhydride,
Examples thereof include phthalic anhydride, trimellitic anhydride, and pyromellitic dianhydride. On the other hand, a phenol derivative is a derivative of phenol with a nuclear substitution, and has a molecular weight of 2000.
The following are preferable, and bisphenol compounds are particularly preferable. Specifically, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol) and the like can be preferably mentioned. In the present invention, the protonic acid may be used alone or in combination of two or more kinds. Further, the compounding amount thereof is selected in the range of 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. If this amount is 0.1 to 50 parts by weight, the desired effect is further exhibited, and if it is 50 parts by weight or less, other physical properties are not adversely affected. For these reasons, the preferred amount is 0.5 to 30 parts by weight, particularly 1 to 20 parts by weight. A reinforcing filler can be further used in the rubber composition of the present invention. As the reinforcing filler, those conventionally known for reinforcing rubber, such as carbon black, silica, alumina, aluminum hydroxide, calcium carbonate,
Examples thereof include titanium oxide, and these may be used alone or in combination of two or more. Of these, carbon black is particularly preferable. The carbon black is not particularly limited, and any one can be selected and used from those conventionally used as a reinforcing filler for rubber. Examples of the carbon black include FEF, SRF, HAF, ISAF,
SAF etc. are mentioned. Preferably, the iodine adsorption amount (I
Carbon black having A) of 60 mg / g or more and dibutyl phthalate oil absorption (DBP) of 80 ml / 100 g or more. By using this carbon black, the effect of improving various physical properties becomes great, but HAF, ISAF, and SAF, which are excellent in wear resistance, are particularly preferable.

【0018】この補強性充填剤の配合量は、前記ゴム成
分100重量部に対して、20〜120重量部であるこ
とが好ましい。補強性充填剤の配合量が、前記ゴム成分
に対し、20重量部以上で補強性や他の物性の改良効果
が充分に発揮され、また、120重量部以下で特に良好
な加工性を有する。補強性や他の物性及び加工性などを
考慮すると、その配合量は、30〜100重量部の範囲
が特に好ましい。
The amount of the reinforcing filler compounded is preferably 20 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When the compounding amount of the reinforcing filler is 20 parts by weight or more based on the rubber component, the effect of improving the reinforcing property and other physical properties is sufficiently exhibited, and when it is 120 parts by weight or less, particularly good processability is obtained. Considering the reinforcing property, other physical properties, processability, etc., the content thereof is particularly preferably in the range of 30 to 100 parts by weight.

【0019】本発明のゴム組成物には、本発明の目的が
損なわれない範囲で、所望により、通常ゴム工業界で用
いられる各種薬品、例えば加硫剤、加硫促進剤、プロセ
ス油、老化防止剤、オゾン劣化防止剤、シランカップリ
ング剤、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸などを
配合することができる。上記加硫剤としては、硫黄等が
挙げられ、その使用量は、前記ゴム成分100重量部に
対し、硫黄分として0.1〜10.0重量部が好まし
く、さらに好ましくは1.0〜5.0重量部である。
0.1重量部以上であれば加硫ゴムの十分な破壊強度、
耐摩耗性、低発熱性が得られ、10.0重量部以下とす
ることで十分なゴム弾性が得られる。
In the rubber composition of the present invention, if desired, various chemicals usually used in the rubber industry such as a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a process oil and an aging agent are used as long as the object of the present invention is not impaired. Inhibitors, antiozonants, silane coupling agents, scorch inhibitors, zinc white, stearic acid and the like can be added. Examples of the vulcanizing agent include sulfur and the like. The amount of the vulcanizing agent is preferably 0.1 to 10.0 parts by weight, more preferably 1.0 to 5 parts by weight, as the sulfur content, relative to 100 parts by weight of the rubber component. 0.0 parts by weight.
Sufficient breaking strength of vulcanized rubber if 0.1 parts by weight or more
Abrasion resistance and low heat buildup can be obtained, and sufficient rubber elasticity can be obtained by adjusting the content to 10.0 parts by weight or less.

【0020】本発明で使用できる加硫促進剤は、特に限
定されるものではないが、例えば、M(2−メルカプト
ベンゾチアゾール)、DM(ジベンゾチアジルジスルフ
ィド)、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)等のチアゾール系、あるいはDP
G(ジフェニルグアニジン)等のグアニジン系の加硫促
進剤等を挙げることができ、その使用量は、前記ゴム成
分100重量部に対し、0.1〜5.0重量部が好まし
く、さらに好ましくは0.2〜3.0重量部である。
The vulcanization accelerator which can be used in the present invention is not particularly limited, but for example, M (2-mercaptobenzothiazole), DM (dibenzothiazyl disulfide), CZ (N-cyclohexyl-2-). Benzothiazyl sulfenamide) and other thiazoles, or DP
Examples thereof include guanidine-based vulcanization accelerators such as G (diphenylguanidine), and the amount thereof is preferably 0.1 to 5.0 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the rubber component. It is 0.2 to 3.0 parts by weight.

【0021】また、本発明のゴム組成物で使用できるプ
ロセス油としては、例えばパラフィン系、ナフテン系、
アロマチック系等を挙げることができる。引張強度、耐
摩耗性を重視する用途にはアロマチック系が、ヒステリ
シスロス、低温特性を重視する用途にはナフテン系又は
パラフィン系が用いられる。その使用量は、前記ゴム成
分100重量部に対して、0〜100重量部が好まし
く、100重量部以下で、好適な加硫ゴムの引張強度、
低発熱性が得られる。
The process oil that can be used in the rubber composition of the present invention is, for example, paraffin type, naphthene type,
Aromatic type etc. can be mentioned. An aromatic type is used for applications where importance is attached to tensile strength and wear resistance, and a naphthene type or paraffin type is used for applications where importance is attached to hysteresis loss and low temperature characteristics. The amount used is preferably 0 to 100 parts by weight, and 100 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the rubber component, suitable tensile strength of the vulcanized rubber,
Low heat buildup is obtained.

【0022】本発明のゴム組成物は、オープンロール、
バンバリーミキサー、ニーダー、エクストルーダー等の
インターナルミキサー(密閉式混練機)等の混練機を用
いて混練することによって得られ、成形加工後、加硫を
行い、ゴム物品を得る。本発明のゴム組成物はタイヤト
レッド、アンダートレッド、カーカス、サイドウォー
ル、ビード部分等のタイヤ用途を始め、防振ゴム、ベル
ト、ホースその他の工業品等の用途にも用いることがで
きるが、特にタイヤトレッド用ゴムとして好適に使用さ
れる。
The rubber composition of the present invention comprises an open roll,
It is obtained by kneading using a kneading machine such as an internal mixer (closed-type kneading machine) such as a Banbury mixer, a kneader, an extruder, etc., and after the molding process, vulcanization is performed to obtain a rubber article. The rubber composition of the present invention can be used for tire treads, undertreads, carcasses, sidewalls, bead portions and other tire applications, as well as vibration isolating rubbers, belts, hoses and other industrial products. It is preferably used as rubber for tire treads.

【0023】本発明の空気入りタイヤは、本発明のゴム
組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわ
ち、必要に応じて、上記のように各種薬品を配合した本
発明のゴム組成物が未加硫の段階で例えばトレッド用部
材に押出し加工され、タイヤ成形機上で通常の方法によ
り貼り付け成形され、生タイヤが成形される。この生タ
イヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。
The pneumatic tire of the present invention is produced by the usual method using the rubber composition of the present invention. That is, if necessary, the rubber composition of the present invention containing various chemicals as described above is extruded into, for example, a tread member at the unvulcanized stage, and is pasted and molded by a usual method on a tire molding machine. Then, a raw tire is molded. This raw tire is heated and pressed in a vulcanizer to obtain a tire.

【0024】この空気入りタイヤにおいて、タイヤ内に
充填する気体としては、空気や窒素などの不活性なガス
が挙げられる。本発明のゴム組成物をトレッドに用いた
空気入りタイヤは、特にグリップ性能に優れている。
In this pneumatic tire, the gas filled in the tire may be an inert gas such as air or nitrogen. The pneumatic tire using the rubber composition of the present invention for the tread is particularly excellent in grip performance.

【0025】[0025]

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。なお、組成物のムーニースコーチ時
間及び加硫物のtanδ値は、以下に示す方法に従って
測定した。 (1)組成物のムーニースコーチ時間(ML1+4) JIS K6300−1994に準拠し、130℃にお
けるムーニースコーチ時間(ML1+4)を測定し、コン
トロールを100として指数表示した。数値が大きいほ
ど、ムーニースコーチ時間が長く、生産性が良いことを
示す。 (2)加硫物のtanδ 上島製作所社製粘弾性測定試験機を用い、動的歪1%の
条件下、50℃におけるtanδ値を測定し、コントロ
ールを100として指数表示した。数値が大きいほど、
tanδ値が大きく、得られるタイヤのグリップ性能が
良好となる。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The Mooney scorch time of the composition and the tan δ value of the vulcanized product were measured according to the methods described below. (1) Mooney scorch time (ML 1 + 4 ) of the composition According to JIS K6300-1994, the Mooney scorch time (ML 1 + 4 ) at 130 ° C. was measured, and the index was displayed with the control being 100. The larger the number, the longer the Mooney scorch time and the better the productivity. (2) Tan δ of vulcanized product Using a viscoelasticity tester manufactured by Ueshima Seisakusho, a tan δ value at 50 ° C. was measured under the condition of a dynamic strain of 1%, and the control was set to 100 and displayed as an index. The higher the number,
The tan δ value is large, and the resulting tire has good grip performance.

【0026】比較例1 スチレン−ブタジエン共重合体ゴム100重量部に対
し、アロマチックオイル80重量部、SAFカーボンブ
ラック80重量部、亜鉛華1.5重量部、ステアリン酸
2重量部、老化防止剤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〕
1.5重量部、パラフィンワックス1.5重量部、1,
1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン5
重量部を配合してマスターバッチを調製し、さらに亜鉛
華1.5重量部、加硫促進剤DM(メルカプトベンゾチ
アジルジスルフィド)1.5重量部、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ニ
ンアミド)2.5重量部及び硫黄1.5重量部を配合し
てゴム組成物を調製した。
Comparative Example 1 100 parts by weight of styrene-butadiene copolymer rubber, 80 parts by weight of aromatic oil, 80 parts by weight of SAF carbon black, 1.5 parts by weight of zinc white, 2 parts by weight of stearic acid, antioxidant. 6C [N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine]
1.5 parts by weight, paraffin wax 1.5 parts by weight, 1,
1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane 5
A masterbatch is prepared by blending 1 part by weight, and further 1.5 parts by weight of zinc white, 1.5 parts by weight of vulcanization accelerator DM (mercaptobenzothiazyl disulfide), vulcanization accelerator CZ.
A rubber composition was prepared by blending 2.5 parts by weight of (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfeninamide) and 1.5 parts by weight of sulfur.

【0027】次いで、この組成物を160℃、20分間
の条件で加硫して加硫ゴムを得た。未加硫ゴム組成物の
ムーニースコーチ時間及び加硫ゴムのtanδ値を測定
し、コントロールとした。 実施例1〜5及び比較例2 比較例1におけるマスターバッチの調製において、さら
に第1表に示す種類のイミダゾール系化合物5重量部を
配合した以外は、比較例1と同様に実施した。結果を第
1表に示す。
Next, this composition was vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes to obtain a vulcanized rubber. The Mooney scorch time of the unvulcanized rubber composition and the tan δ value of the vulcanized rubber were measured and used as controls. Examples 1 to 5 and Comparative Example 2 The procedure of Comparative Example 1 was repeated, except that 5 parts by weight of an imidazole compound of the type shown in Table 1 was further added in the preparation of the masterbatch in Comparative Example 1. The results are shown in Table 1.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】(注) A:1−ベンジル−2−メチルイミダゾール B:1−フェニルベンズイミダゾール C:1−フェニル−2−メチルベンズイミダゾール D:1−ベンジル−2−メチルベンズイミダゾール E:1−ベンジルベンズイミダゾール F:1,2−ジメチルベンズイミダゾール(Note) A: 1-benzyl-2-methylimidazole B: 1-phenylbenzimidazole C: 1-phenyl-2-methylbenzimidazole D: 1-benzyl-2-methylbenzimidazole E: 1-benzylbenzimidazole F: 1,2-dimethylbenzimidazole

【0030】比較例3 スチレン−ブタジエン共重合体ゴム100重量部に対
し、アロマチックオイル80重量部、SAFカーボンブ
ラック80重量部、亜鉛華1.5重量部、ステアリン酸
2重量部、老化防止剤6C(前出)1.5重量部、パラ
フィンワックス1.5重量部、1−フェニルベンズイミ
ダゾール5重量部を配合してマスターバッチを調製し、
さらに亜鉛華1.5重量部、加硫促進剤DM(前出)
1.5重量部、加硫促進剤CZ(前出)2.5重量部及
び硫黄1.5重量部を配合してゴム組成物を調製した。
次いで、この組成物を、160℃、20分間の条件で加
硫して加硫ゴムを得た。未加硫ゴム組成物のムーニース
コーチ時間及び加硫物のtanδ値を第2表に示す。
Comparative Example 3 100 parts by weight of styrene-butadiene copolymer rubber, 80 parts by weight of aromatic oil, 80 parts by weight of SAF carbon black, 1.5 parts by weight of zinc white, 2 parts by weight of stearic acid, antioxidant. 6C (previously described) 1.5 parts by weight, paraffin wax 1.5 parts by weight, 1-phenylbenzimidazole 5 parts by weight to prepare a masterbatch,
Furthermore, 1.5 parts by weight of zinc white, vulcanization accelerator DM (described above)
A rubber composition was prepared by blending 1.5 parts by weight, 2.5 parts by weight of a vulcanization accelerator CZ (described above) and 1.5 parts by weight of sulfur.
Next, this composition was vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes to obtain a vulcanized rubber. Table 2 shows the Mooney scorch time of the unvulcanized rubber composition and the tan δ value of the vulcanized product.

【0031】実施例6〜9 比較例3におけるマスターバッチの調製において、さら
に第2表に示す種類のプロトン酸5重量部を配合した以
外は、比較例3と同様に実施した。結果を第2表に示
す。
Examples 6 to 9 The procedure of Comparative Example 3 was repeated, except that 5 parts by weight of the protic acid of the type shown in Table 2 was further added in the preparation of the masterbatch in Comparative Example 3. The results are shown in Table 2.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】(注) G:4,4'−ブチリデンビス(3−メチル−6−te
rt−ブチルフェノール) H:安息香酸 I:ナフトエ酸 J:ロジン酸
(Note) G: 4,4'-butylidene bis (3-methyl-6-te)
rt-butylphenol) H: benzoic acid I: naphthoic acid J: rosin acid

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、ゴム成分に特定の構造
のベンズイミダゾール誘導体とプロトン酸とを組み合わ
せて特定量配合することにより、生産性を大幅に低下さ
せることなく、グリップ領域(50℃付近)におけるゴ
ム組成物(加硫物)のtanδ値を大きくすることがで
きる。その結果、前記ゴム組成物をトレッド部に使用し
たタイヤは、走行によるタイヤ温度上昇に伴うtanδ
値の低下を抑え、高速走行などでのグッリプ性能が改善
されるという優れた効果を奏する。
According to the present invention, a rubber component is combined with a benzimidazole derivative having a specific structure and a protic acid in a specific amount, and a specific amount of the compound is blended so that productivity is not significantly reduced and a grip region (50 ° C.) is obtained. It is possible to increase the tan δ value of the rubber composition (vulcanized product) in the vicinity. As a result, the tire using the rubber composition in the tread portion has a tan δ which increases as the tire temperature rises during running.
This has the excellent effect of suppressing drop in value and improving grip performance at high speeds.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 21/00 C08L 21/00 (72)発明者 岡 昭範 徳島県徳島市川内町加賀須野463 大塚化 学株式会社徳島研究所内 (72)発明者 園木 健 徳島県徳島市川内町加賀須野463 大塚化 学株式会社徳島研究所内 (72)発明者 木島 秀一 徳島県徳島市川内町加賀須野463 大塚化 学株式会社徳島研究所内 (72)発明者 五十嵐 潤 徳島県徳島市川内町加賀須野463 大塚化 学株式会社徳島研究所内 Fターム(参考) 4J002 AC001 AC011 DA038 EF017 EF067 EF127 EJ017 EJ037 EU116 FD018 GN01 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C08L 21/00 C08L 21/00 (72) Inventor Akinori Oka 463 Kagasuno, Kawauchi Town, Tokushima City, Tokushima Prefecture Otsuka Chemical Co., Ltd. Tokushima Corporation In-house (72) Inventor Ken Sonoki 463 Kagasuno, Kawauchi-cho, Tokushima City, Tokushima Prefecture Tokushima Chemical Co., Ltd.In-house (72) Inventor Shuichi Kijima 463, Kagasuno, Kawauchi-cho, Tokushima City, Tokushima Prefecture Tokushima Research Co., Ltd. In-house (72) Inventor Jun Igarashi 463 Kagasuno, Kawauchi-cho, Tokushima City, Tokushima Prefecture F-term in the Tokushima Research Institute, Otsuka Chemical Co., Ltd. (reference) 4J002 AC001 AC011 DA038 EF017 EF067 EF127 EJ017 EJ037 EU116 FD018 GN01

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 天然ゴム及び/又は合成ゴムからなるゴ
ム成分100重量部と、一般式(I) 【化1】 (式中、R1は炭素数1〜18の炭化水素基、ヘテロ環
式基、アシル基、アミド基、スルホニル基、水酸基又は
ニトロ基、R2〜R6は、それぞれ独立に水素原子、ハロ
ゲン原子、炭素数1〜18の炭化水素基、ヘテロ環式
基、水酸基、アルコキシル基、置換若しくは無置換アミ
ノ基、アミド基、ニトロ基、置換若しくは無置換メルカ
プト基、スルホニル基又はアシル基を示す。)で表され
るベンズイミダゾール誘導体0.1〜50重量部とプロ
トン酸0.1〜50重量部とを配合してなることを特徴
とするゴム組成物。
1. A rubber component comprising 100 parts by weight of a natural rubber and / or a synthetic rubber, and a compound represented by the general formula (I): (In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a heterocyclic group, an acyl group, an amide group, a sulfonyl group, a hydroxyl group or a nitro group, and R 2 to R 6 are each independently a hydrogen atom or a halogen atom. An atom, a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a heterocyclic group, a hydroxyl group, an alkoxyl group, a substituted or unsubstituted amino group, an amide group, a nitro group, a substituted or unsubstituted mercapto group, a sulfonyl group or an acyl group. ) 0.1 to 50 parts by weight of a benzimidazole derivative represented by the formula (1) and 0.1 to 50 parts by weight of a protic acid are compounded.
【請求項2】 前記一般式(I)において、R1がフェ
ニル基である請求項1記載のゴム組成物。
2. The rubber composition according to claim 1 , wherein in the general formula (I), R 1 is a phenyl group.
【請求項3】 前記プロトン酸が、炭素数2〜20の脂
肪族モノ又はポリカルボン酸、炭素数7〜20の芳香族
モノ又はポリカルボン酸、これらの酸無水物及びフェノ
ール誘導体の中から選ばれる少なくとも一種である請求
項1又は2に記載のゴム組成物。
3. The protonic acid is selected from aliphatic mono- or polycarboxylic acids having 2 to 20 carbon atoms, aromatic mono- or polycarboxylic acids having 7 to 20 carbon atoms, their acid anhydrides and phenol derivatives. The rubber composition according to claim 1, which is at least one of the following:
【請求項4】 前記フェノール誘導体がビスフェノール
化合物である請求項3記載のゴム組成物。
4. The rubber composition according to claim 3, wherein the phenol derivative is a bisphenol compound.
【請求項5】 前記ビスフェノール化合物が、1,1−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン又は
4,4'−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−
ブチルフェノール)である請求項4記載のゴム組成物。
5. The bisphenol compound is 1,1-
Bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane or 4,4′-butylidene bis (3-methyl-6-tert-)
Butylphenol), The rubber composition according to claim 4.
【請求項6】 さらに補強性充填材20〜120重量部
を配合してなる請求項1ないし5のいずれかに記載のゴ
ム組成物。
6. The rubber composition according to claim 1, further comprising 20 to 120 parts by weight of a reinforcing filler.
【請求項7】 前記補強性充填材がカーボンブラックで
ある請求項6記載のゴム組成物。
7. The rubber composition according to claim 6, wherein the reinforcing filler is carbon black.
【請求項8】 請求項1ないし7のいずれかに記載のゴ
ム組成物を部材に用いたことを特徴とする空気入りタイ
ヤ。
8. A pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1 as a member.
【請求項9】 前記部材がトレッドである請求項8記載
の空気入りタイヤ。
9. The pneumatic tire according to claim 8, wherein the member is a tread.
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