JP2005232294A

JP2005232294A - Rubber composition for tire

Info

Publication number: JP2005232294A
Application number: JP2004042660A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Terakawa; 克美寺川; Tetsuro Mizoguchi; 哲朗溝口; Kiyoshige Muraoka; 清繁村岡; Toshiaki Sakaki; 俊明榊
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2005-09-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a tire, which is excellent in fuel-saving property, without inhibiting vulcanization at manufacturing of the rubber composition, and the tire using the same. <P>SOLUTION: The rubber composition for the tire contains trehalose and preferably a titanium organic compound. The tire is manufactured using the rubber composition. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、加硫阻害を発生することなく、省燃費性に優れるタイヤ用ゴム組成物および該ゴム組成物を用いたタイヤに関する。 The present invention relates to a tire rubber composition excellent in fuel economy without causing vulcanization inhibition and a tire using the rubber composition.

従来よりタイヤの諸性能を向上させるため、ジエン系ゴムに糖類を含有するタイヤ用ゴム組成物が知られている。 Conventionally, a rubber composition for a tire containing a saccharide in a diene rubber is known in order to improve various performances of the tire.

たとえば、ジエン系ゴムに、特定の糖類を配合することで、耐摩耗性および耐熱老化性を向上させたタイヤ用ゴム組成物が知られている（特許文献１参照）。しかし、スクロースのような糖類を配合したゴム組成物は、その製造時において、硫黄による加硫を著しく阻害するという問題があり、実質的には使用に耐えないのが現状である。また、近年、環境保全を考慮した材料が望まれており、タイヤに関しても燃費を抑制する性能（省燃費性）が特に求められているが、特許文献１のタイヤ用ゴム組成物では、省燃費性の充分な改善は期待できない。 For example, there is known a tire rubber composition in which wear resistance and heat aging resistance are improved by blending a specific sugar with a diene rubber (see Patent Document 1). However, a rubber composition containing a saccharide such as sucrose has a problem that it significantly inhibits vulcanization by sulfur at the time of production, and it is not practically usable. In recent years, materials that take environmental conservation into consideration have been demanded, and the performance of suppressing fuel consumption (fuel saving performance) is also particularly demanded for tires. A sufficient improvement in sex cannot be expected.

特開平１１−７１４８１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-71481

本発明は、加硫阻害を発生することなく、省燃費性に優れたタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a tire rubber composition excellent in fuel economy without causing vulcanization inhibition and a tire using the same.

本発明は、トレハロースを含有するタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention relates to a tire rubber composition containing trehalose.

前記ゴム組成物は、さらにチタン有機化合物を含有することが好ましい。 The rubber composition preferably further contains a titanium organic compound.

また、本発明は、前記ゴム組成物を用いたタイヤに関する。 The present invention also relates to a tire using the rubber composition.

本発明によれば、ゴム成分にトレハロースを含有させることにより、ゴム組成物製造時の加硫を阻害することなく、さらに、得られたゴム組成物のタイヤ使用時における省燃費性を改善することができる。 According to the present invention, by containing trehalose in the rubber component, the vulcanization at the time of manufacturing the rubber composition is not inhibited, and further, the fuel efficiency at the time of tire use of the obtained rubber composition is improved. Can do.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分およびトレハロースからなる。 The tire rubber composition of the present invention comprises a rubber component and trehalose.

ゴム成分としては、特に制限はないが、ジエン系ゴムを用いることが好ましい。ジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）などをあげられ、なかでも省燃費性、湿潤路面における制動性能および耐摩耗性のバランスに優れるという理由から、ＳＢＲを用いることがより好ましい。 The rubber component is not particularly limited, but diene rubber is preferably used. Diene rubbers include natural rubber (NR), epoxidized natural rubber, polyisoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), and butyl rubber (IIR). And ethylene-propylene-diene rubber (EPDM). Among them, it is more preferable to use SBR because it has a good balance between fuel economy, braking performance on wet road surfaces and wear resistance.

ゴム成分としては、はじめからオイルを含有されているものを用いることが好ましい。ゴム成分中のオイルの含有量は、ゴム成分（固形分）１００重量部に対して４０重量部以下含有されていることが好ましい。４０重量部をこえると、省燃費性が低下する傾向がある。 As the rubber component, it is preferable to use one containing oil from the beginning. The oil content in the rubber component is preferably 40 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the rubber component (solid content). If it exceeds 40 parts by weight, fuel economy tends to be reduced.

本発明のゴム組成物は、トレハロースを含有する。トレハロースとは、ブドウ糖２分子がα，α−１，１で結合した非還元性の糖質であり、きのこ類に含まれる天然のものや、原料の澱粉から酵素反応により製造されるものがあるが、純度およびコストの面から、本発明のゴム組成物に用いられるトレハロースとしては、酵素反応により製造されたものが好ましい。 The rubber composition of the present invention contains trehalose. Trehalose is a non-reducing saccharide in which two molecules of glucose are linked by α, α-1,1, and includes natural substances contained in mushrooms and those produced by enzymatic reaction from raw starch. However, from the viewpoints of purity and cost, trehalose used in the rubber composition of the present invention is preferably produced by an enzymatic reaction.

トレハロースの含有量は、ゴム成分（固形成分）１００重量部に対して０．１〜８０重量部であることが好ましい。含有量の下限としては、３重量部であることがより好ましく、１２重量部であることがさらに好ましい。また、含有量の上限としては、７０重量部であることがより好ましく、６０重量部であることがさらに好ましい。含有量が０．１重量部未満では、省燃費性の改善効果が充分に得られない傾向がある。また、含有量が８０重量部をこえると、耐摩耗性が低下する傾向がある。 The trehalose content is preferably 0.1 to 80 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber component (solid component). As a minimum of content, it is more preferable that it is 3 weight part, and it is further more preferable that it is 12 weight part. Moreover, as an upper limit of content, it is more preferable that it is 70 weight part, and it is further more preferable that it is 60 weight part. If the content is less than 0.1 part by weight, the effect of improving fuel economy tends not to be sufficiently obtained. Moreover, when content exceeds 80 weight part, there exists a tendency for abrasion resistance to fall.

本発明のゴム組成物は、チタン有機化合物を含有していることが好ましい。チタン有機化合物としては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、テトラメチルチタネート、ポリヒドロキシチタンステアレート、チタンアセチルアセテート、チタンテトラアセチルアセトナート、ポリチタンアセチルアセトナート、チタンオクチレングリコレート、チタンエチルアセトアセテート、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネートなどがあげられる。 The rubber composition of the present invention preferably contains a titanium organic compound. Titanium organic compounds include tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetra (2-ethylhexyl) titanate, tetramethyl titanate, polyhydroxy titanium stearate, titanium acetyl acetate, titanium tetraacetyl acetonate, poly titanium acetyl Examples include acetonate, titanium octylene glycolate, titanium ethyl acetoacetate, titanium lactate, and titanium triethanolamate.

チタン有機化合物の含有量は、ゴム成分（固形成分）１００重量部に対して０．１〜１５重量部であることが好ましい。含有量の下限としては、０．５重量部であることがより好ましく、上限としては、１０重量部であることがより好ましい。含有量が０．１重量部未満では、省燃費性の改善効果が充分に得られない傾向がある。また、含有量が１５重量部をこえると、得られたゴム組成物が硬くなり、耐摩耗性が低下する傾向がある。 It is preferable that content of a titanium organic compound is 0.1-15 weight part with respect to 100 weight part of rubber components (solid component). The lower limit of the content is more preferably 0.5 parts by weight, and the upper limit is more preferably 10 parts by weight. If the content is less than 0.1 part by weight, the effect of improving fuel economy tends not to be sufficiently obtained. Moreover, when content exceeds 15 weight part, the obtained rubber composition will become hard and there exists a tendency for abrasion resistance to fall.

本発明のゴム組成物には、カーボンブラック、シリカなどの補強性充填剤を任意の割合で配合することができる。中でも、耐摩耗性を改善する効果が優れるという理由で、カーボンブラックを用いることが好ましい。 Reinforcing fillers such as carbon black and silica can be blended in the rubber composition of the present invention at an arbitrary ratio. Among them, it is preferable to use carbon black because it has an excellent effect of improving wear resistance.

補強性充填剤としてカーボンブラックを用いる場合、カーボンブラックの配合量は、ゴム成分（固形成分）１００重量部に対して２０〜８５重量部であることが好ましい。配合量が２０重量部未満では、耐摩耗性が低下する傾向があり、８５重量部をこえると、省燃費性が低下する傾向がある。 When carbon black is used as the reinforcing filler, the blending amount of carbon black is preferably 20 to 85 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component (solid component). If the blending amount is less than 20 parts by weight, the wear resistance tends to decrease, and if it exceeds 85 parts by weight, the fuel saving tends to decrease.

本発明のゴム組成物は、澱粉を含有することが好ましい。澱粉としては、とくに限定はなく、とうもろこし、タピオカ、じゃがいも、小麦、米、サゴヤシ、さつまいもなどを原料として得られる。また、アセチル化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸化澱粉、スルフォン化澱粉、アミノ化澱粉、デキストリン、アルファー化澱粉、酸処理澱粉などの各種化工澱粉を用いることもできる。 The rubber composition of the present invention preferably contains starch. The starch is not particularly limited, and can be obtained from corn, tapioca, potato, wheat, rice, sago palm, sweet potato and the like. Various modified starches such as acetylated starch, etherified starch, phosphorylated starch, sulfonated starch, aminated starch, dextrin, pregelatinized starch, and acid-treated starch can also be used.

澱粉の含有量は、ゴム成分（固形成分）１００重量部に対して５〜８０重量部であることが好ましい。含有量の下限としては、１５重量部であることがより好ましく、上限としては、７５重量部であることがより好ましく、６０重量部であることがさらに好ましい。含有量が８０重量部をこえると、耐摩耗性が低下する傾向がある。 The starch content is preferably 5 to 80 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber component (solid component). The lower limit of the content is more preferably 15 parts by weight, and the upper limit is more preferably 75 parts by weight, and still more preferably 60 parts by weight. When the content exceeds 80 parts by weight, the wear resistance tends to decrease.

本発明のゴム組成物には、さらに、オイルなどの軟化剤、シランカップリング剤、加工助剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤など通常タイヤ用ゴム組成物に配合されている各種添加剤を配合することができる。 The rubber composition of the present invention is further usually blended with a rubber composition for tires such as a softener such as oil, a silane coupling agent, a processing aid, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, and an anti-aging agent. Various additives can be blended.

本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物を用いて通常の方法により製造される。すなわち、ゴム組成物を未加硫の段階でタイヤの各部材の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて、通常の方法にて成形する。得られた未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧してタイヤを得る。 The tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition of the present invention. That is, the rubber composition is extruded in accordance with the shape of each member of the tire at an unvulcanized stage, and molded by a normal method on a tire molding machine. The obtained unvulcanized tire is heated and pressed in a vulcanizer to obtain a tire.

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these.

実施例および比較例で用いた各種薬品をまとめて示す。
ＳＢＲ：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ９５２０（ＳＢＲ固形分１００重量部に対してオイル含有量３７．５重量部）
カーボンブラックＨＡＦ：三菱化学（株）製のダイアブラックＮ３３０
アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のＪＯＭＯプロセスＸ１４０
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛１号
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸
スクロース：和光純薬工業（株）製
トレハロース：（株）林原製のトレハ
チタン有機化合物：松本製薬工業（株）製のオクガチックスＴＰＨＳ（ポリヒドロキシチタンステアレート）
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤１：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
加硫促進剤２：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ（ジフェニルグアニジン） Various chemicals used in Examples and Comparative Examples are shown together.
SBR: Nipol 9520 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. (oil content: 37.5 parts by weight based on 100 parts by weight of SBR solid content)
Carbon black HAF: Dia Black N330 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Aroma oil: JOMO process X140 manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
Zinc oxide: Zinc oxide No. 1 manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Stearic acid: Sucrose stearate manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd. Trehalose manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Treha Titanium manufactured by Hayashibara Co., Ltd. Organic compound: Matsumoto Okugachix TPHS (polyhydroxy titanium stearate) manufactured by Pharmaceutical Industries, Ltd.
Sulfur: Sulfur powder vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. 1: Noxeller NS (Nt-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Vulcanization accelerator 2: Noxeller D (diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

実施例１〜８および比較例１〜４
表１に示した加硫促進剤と硫黄を除く成分を、１．７リットルの密閉型ミキサーで３〜５分混練りした後、硫黄と加硫促進剤をオープンロールで混練りし、１６０℃で２０分間プレス加硫することにより、試験試料を得た。得られた試料を以下の試験に用いた。 Examples 1-8 and Comparative Examples 1-4
After kneading the ingredients shown in Table 1 except for the vulcanization accelerator and sulfur with a 1.7 liter closed mixer for 3 to 5 minutes, the sulfur and the vulcanization accelerator were kneaded with an open roll, and 160 ° C. A test sample was obtained by press vulcanization for 20 minutes. The obtained sample was used for the following tests.

（トルエン膨潤率）
２ｃｍ×２ｃｍ×２ｍｍの試験片をトルエンに浸漬し、４０℃、２４時間放置した後の試験片の体積を測定し、放置前の体積を１００として体積比（％）で示した。値が小さいほど、架橋密度が高く、加硫が阻害されず良好であることを示す。 (Toluene swelling rate)
A test piece of 2 cm × 2 cm × 2 mm was immersed in toluene, and the volume of the test piece after being allowed to stand at 40 ° C. for 24 hours was measured. The volume before being left as 100 was expressed as a volume ratio (%). The smaller the value, the higher the crosslink density, indicating that vulcanization is not hindered.

（引張試験）
ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、１００％変形モジュラス（Ｍ１００）、破断強度（ＴＢ）、破断伸び（ＥＢ）を測定した。 (Tensile test)
Based on JIS K6251, 100% deformation modulus (M100), breaking strength (TB), and breaking elongation (EB) were measured.

（ウェットグリップ性能）
（株）上島製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、０℃、１０Ｈｚ、伸張変形で歪率１０±０．５％の条件で、ｔａｎδを測定した。測定値が大きいほど、ウェットグリップ性能が優れていることを示す。 (Wet grip performance)
Using a viscoelastic spectrometer manufactured by Ueshima Seisakusho, tan δ was measured under the conditions of 0 ° C., 10 Hz, stretch deformation and strain rate of 10 ± 0.5%. It shows that wet grip performance is excellent, so that a measured value is large.

（省燃費性）
（株）上島製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、７０℃、１０Ｈｚ、伸張変形で歪率１０±０．５％の条件で、ｔａｎδを測定した。測定値が小さいほど、省燃費性に優れていることを示す。 (Fuel saving)
Using a viscoelastic spectrometer manufactured by Ueshima Seisakusho, tan δ was measured under the conditions of 70 ° C., 10 Hz, stretch deformation and strain rate of 10 ± 0.5%. The smaller the measured value, the better the fuel economy.

前記試験により得られた結果について表１に示す。 The results obtained by the test are shown in Table 1.

トレハロースを含有する実施例１〜８のゴム組成物は、ウェットグリップ性能を損なうことなく省燃費性が改善されている。特に、トレハロースを多く含有する実施例４〜８のゴム組成物は、ウェットグリップ性能および省燃費性の改善効果が大きく、チタン有機化合物を配合した実施例８のゴム組成物は、それらの改善効果がさらに大きいことがわかる。 The rubber compositions of Examples 1 to 8 containing trehalose have improved fuel economy without impairing wet grip performance. In particular, the rubber compositions of Examples 4 to 8 containing a large amount of trehalose have a large effect of improving wet grip performance and fuel economy, and the rubber composition of Example 8 containing a titanium organic compound has the effect of improving them. It can be seen that is larger.

スクロースを含有する比較例２〜４のゴム組成物は、比較例１のゴム組成物に対して、トルエン膨潤率が大きく、加硫阻害が発生しているものと考えられる。また、７０℃のｔａｎδが大きく、省燃費性は悪化していることがわかる。 It is considered that the rubber compositions of Comparative Examples 2 to 4 containing sucrose have a higher toluene swell rate than the rubber composition of Comparative Example 1 and inhibit vulcanization. Moreover, it can be seen that tan δ at 70 ° C. is large, and the fuel efficiency is deteriorated.

Claims

A tire rubber composition containing trehalose.

Furthermore, the rubber composition for tires of Claim 1 containing a titanium organic compound.

A tire using the rubber composition according to claim 1.