JP2006036822A - Rubber composition and pneumatic tire - Google Patents

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Hirofumi Hayashi
浩文 林
Takeshi Nishigami
猛 西上
Kentaro Nishioka
健太郎 西岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rubber composition that keeps balance of rolling resistance, wet skid properties and structure in a high level without impairing processability not only in blending of silica alone but also in blending of silica/carbon black and a pneumatic tire using the same. <P>SOLUTION: The rubber composition comprises a rubber component composed of 40-80 wt.% of diene-based rubber (A) into which an amino group is introduced and 60-20 wt.% of diene-based rubber (B) into which a hydroxy group and/or an epoxy group is introduced, a reinforcing filer composed of silica alone or a blend of silica and carbon black and a silane coupling agent. The rubber composition is suitably useful for tread of a pneumatic tire. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ゴム組成物及びそれをトレッドに用いた空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition and a pneumatic tire using the same for a tread.

環境あるいは安全への関心が高まるにつれ、タイヤにも転がり抵抗の低減による低燃費性や、湿潤路面に対するスキッド性能(ウェットスキッド性能)の改良が強く要求されるようになった。しかし、これらの特性は一般に背反することが多く、両立させるために、補強性充填剤として、カーボンブラックに換えて、又はカーボンブラックとともにシリカが配合されている。かかるシリカは一般にその分散性を向上させるシランカップリング剤とともに配合されており、シリカ配合のゴム組成物として、特にタイヤトレッドゴムに好適に使用されている。しかしながら、依然として市場の要求は大きく、更なる転がり抵抗の低減とウェットスキッド性の改良が必要とされている。   As interest in the environment and safety has increased, tires are also strongly required to improve fuel efficiency by reducing rolling resistance and to improve skid performance on wet road surfaces (wet skid performance). However, these properties are generally contradictory, and in order to achieve both, silica is blended as a reinforcing filler instead of carbon black or together with carbon black. Such silica is generally blended with a silane coupling agent that improves its dispersibility, and is particularly suitably used as a rubber composition for silica blends in tire tread rubber. However, the market demand is still great, and further reduction of rolling resistance and improvement of wet skid property are required.

また、ゴムの破断強度のような強度特性は、耐摩耗性、路面とのスキッド特性、トレッド欠け等のあらゆる特性に影響する重要な特性であり、改良されることが望まれる。   Further, strength characteristics such as the breaking strength of rubber are important characteristics that affect all characteristics such as wear resistance, skid characteristics with a road surface, and tread chipping, and it is desired to be improved.

このようなシリカ配合のゴム組成物に配合されるジエン系ゴムとして、シリカと親和性や結合性を有する変性剤により変性されたジエン系ゴムが種々提案されている。例えば、下記特許文献1〜3にはアミノ基が導入された変性ジエン系ゴムが、また、下記特許文献4にはエポキシ基が導入された変性ジエン系ゴムが、更に、下記特許文献5には水酸基が導入された変性ジエン系ゴムが、それぞれ提案されている。   Various diene rubbers modified with a modifier having affinity or binding property to silica have been proposed as diene rubbers to be blended in such a silica-blended rubber composition. For example, in Patent Documents 1 to 3 listed below, modified diene rubbers having amino groups introduced therein, in Patent Document 4 listed below, modified diene rubbers introduced with epoxy groups, and further to Patent Document 5 listed below. Modified diene rubbers into which hydroxyl groups have been introduced have been proposed.

ところで、補強性充填剤としてシリカを単独で配合したゴム組成物では、コストが高く、また耐摩耗性や、更には電気抵抗が大きくなることによる静電気発生などの問題があることから、より汎用性があるシリカとカーボンブラックの併用系でも使用が確保されるべきである。そのため、シリカ単独系からシリカとカーボンブラックの併用系までの幅広い適用を考慮すると、シリカだけでなくカーボンブラックに対しても相互作用を持つアミノ基で変性されたジエン系ゴムを使用することが好ましい。しかし、アミノ基で変性されたジエン系ゴムを使用した場合、一般に加工性が劣り、ゴム組成物の混練り後の排出ゴムや押出し時においてゴム表面肌やエッヂ(押出物の縁部)の状態が悪く、更にはタイヤ製造工程に起因する性能(ユニフォミティなど)が劣ることにもなる。
特開2001−214004号公報 特開2000−204103号公報 WO03/029299 特開平9−136993号公報 WO96/23027
By the way, a rubber composition containing silica alone as a reinforcing filler has a high cost, wear resistance, and further problems such as generation of static electricity due to an increase in electrical resistance. The use should be ensured even in a combination system of silica and carbon black. Therefore, in consideration of a wide range of applications from silica alone to a combination of silica and carbon black, it is preferable to use a diene rubber modified with an amino group that interacts not only with silica but also with carbon black. . However, when a diene rubber modified with amino groups is used, the processability is generally poor, and the state of the rubber surface skin and edges (edges of the extrudate) at the time of extrusion or extrusion after kneading the rubber composition In addition, the performance (such as uniformity) resulting from the tire manufacturing process is also inferior.
JP 2001-214004 A JP 2000-204103 A WO03 / 029299 JP-A-9-136993 WO96 / 23027

本発明の課題は、シリカ単独配合だけでなくシリカ/カーボンブラック配合においても、加工性を損なうことなく、転がり抵抗性とウェットスキッド性、強度を高いレベルでバランスさせることができるゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a rubber composition capable of balancing rolling resistance, wet skid property and strength at a high level without impairing processability not only in silica alone but also in silica / carbon black compound, and It is in providing the pneumatic tire using this.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、アミノ基で変性されたジエン系ゴムに対し、エポキシ基又は水酸基で変性されたジエン系ゴムを特定量ブレンドすることにより上記課題が解決されることを見い出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be achieved by blending a specific amount of a diene rubber modified with an epoxy group or a hydroxyl group with a diene rubber modified with an amino group. It has been found that the problem is solved and the present invention has been completed.

すなわち、本発明に係るゴム組成物は、アミノ基が導入されたジエン系ゴム(A)40〜80重量%と、水酸基及び/又はエポキシ基が導入されたジエン系ゴム(B)60〜20重量%からなるゴム成分と、シリカ単独、又は、シリカとカーボンブラックとのブレンドからなる補強性充填剤と、シランカップリング剤と、を含有するものである。   That is, the rubber composition according to the present invention comprises 40 to 80% by weight of a diene rubber (A) having an amino group introduced therein and 60 to 20% by weight of a diene rubber (B) having a hydroxyl group and / or an epoxy group introduced thereto. % Rubber component, silica alone or a reinforcing filler composed of a blend of silica and carbon black, and a silane coupling agent.

また、本発明に係る空気入りタイヤは、上記した本発明のゴム組成物からなるトレッドを持つことを特徴とするものである。   The pneumatic tire according to the present invention is characterized by having a tread made of the rubber composition of the present invention described above.

本発明によれば、シリカ単独配合だけでなくシリカ/カーボンブラック配合においても転がり抵抗性、ウェットスキッド性、強度特性に効果のあるアミノ基変性ジエン系ゴムのゴム組成物の欠点である加工性が、エポキシ基又は水酸基で変性されたジエン系ゴムをブレンドすることにより、転がり抵抗とウェットスキッド性、強度において相乗効果を示しながら、大幅に改良される。   According to the present invention, the processability which is a defect of the rubber composition of amino group-modified diene rubber, which is effective not only in silica alone but also in silica / carbon black compound, is effective in rolling resistance, wet skid property and strength properties. By blending a diene rubber modified with an epoxy group or a hydroxyl group, the rolling resistance, wet skid properties and strength are improved while exhibiting a synergistic effect.

以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。   Hereinafter, matters related to the implementation of the present invention will be described in detail.

本発明のゴム組成物において、ゴム成分は、アミノ基変性ジエン系ゴム(A)と、水酸基及び/又はエポキシ基変性ジエン系ゴム(B)とをブレンドしてなる。   In the rubber composition of the present invention, the rubber component is obtained by blending an amino group-modified diene rubber (A) and a hydroxyl group and / or epoxy group modified diene rubber (B).

これらの変性ジエン系ゴム(A)(B)において、ベースとなるポリマーとしては、共役ジエン系単量体の重合体、または、共役ジエン系単量体と芳香族ビニル系単量体との共重合体が好ましい。共役ジエン系単量体としては、1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン等が挙げられ、特に1,3−ブタジエン、イソプレンが好適である。また、芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、o−、m−又はp−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、ビニルナフタレンなどが挙げられ、特にスチレンが好適である。具体的には、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体が特に好適である。   In these modified diene rubbers (A) and (B), the base polymer is a polymer of a conjugated diene monomer or a copolymer of a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl monomer. Polymers are preferred. Examples of the conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, and 1,3-butadiene and isoprene are particularly preferable. Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, o-, m- or p-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, vinylnaphthalene and the like, and styrene is particularly preferable. Specifically, polybutadiene and styrene-butadiene copolymer are particularly suitable.

アミノ基変性ジエン系ゴム(A)は、アミノ基で変性されることで、ポリマー鎖に結合したアミノ基を持つ変性ジエン系ゴムである。本発明において、該アミノ基は、第1級アミノ基、第2級アミノ基および第3級アミノ基のいずれでもよく、好ましくは、第1級または第3級アミノ基であり、特に好ましくは第1級アミノ基である。   The amino group-modified diene rubber (A) is a modified diene rubber having an amino group bonded to a polymer chain by being modified with an amino group. In the present invention, the amino group may be any of a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary amino group, preferably a primary or tertiary amino group, particularly preferably a primary amino group. It is a primary amino group.

アミノ基変性ジエン系ゴム(A)の変性方法は、特に限定されず、活性末端を有するポリマーに対して、変性剤としてアミノ基を有する化合物を用いて反応させることで、ポリマー末端にアミノ基を導入してもよい。また、アミノ基を有する重合性単量体を用いて、ベースポリマーの単量体とともに共重合することにより、ポリマー鎖に導入してもよい。   The modification method of the amino group-modified diene rubber (A) is not particularly limited. By reacting a polymer having an active end with a compound having an amino group as a modifier, an amino group is added to the end of the polymer. It may be introduced. Moreover, you may introduce | transduce into a polymer chain by copolymerizing with the monomer of a base polymer using the polymerizable monomer which has an amino group.

このようなアミノ基変性ジエン系ゴム自体は公知であり、本発明ではそのような公知のアミノ基変性ジエン系ゴムを使用することができる。特に限定するものではないが、例えば、WO03/029299に開示されたような第1級アミノ基とアルコキシシリル基で変性されたスチレン−ブタジエン共重合体や、特開平9−71687号公報に開示されたような第3級アミノ基で変性されたスチレン−ブタジエン共重合体などを用いることができる。   Such amino group-modified diene rubber itself is known, and in the present invention, such known amino group-modified diene rubber can be used. Although not particularly limited, for example, as disclosed in WO03 / 029299, a styrene-butadiene copolymer modified with a primary amino group and an alkoxysilyl group, or disclosed in JP-A-9-71687. For example, a styrene-butadiene copolymer modified with a tertiary amino group can be used.

アミノ基変性ジエン系ゴム(A)にブレンドする変性ジエン系ゴム(B)は、水酸基及び/又はエポキシ基で変性されることで、ポリマー鎖に結合した水酸基及び/又はエポキシ基を持つ変性ジエン系ゴムであり、水酸基で変性されたジエン系ゴムでも、エポキシ基で変性されたジエン系ゴムでも、両者のブレンドゴムでも、更には水酸基とエポキシ基の双方が導入されたジエン系ゴムでもよい。   The modified diene rubber (B) blended with the amino group-modified diene rubber (A) is modified with a hydroxyl group and / or an epoxy group, so that the modified diene system has a hydroxyl group and / or an epoxy group bonded to a polymer chain. The rubber may be a diene rubber modified with a hydroxyl group, a diene rubber modified with an epoxy group, a blend rubber of both, or a diene rubber into which both a hydroxyl group and an epoxy group are introduced.

該変性ジエン系ゴム(B)の変性方法は、特に限定されず、活性末端を有するポリマーに対して、変性剤として水酸基やエポキシ基を有する化合物を用いて反応させることで、ポリマー末端にこれらの官能基を導入してもよい。また、水酸基やエポキシ基を有する重合性単量体を用いて、ベースポリマーの単量体とともに共重合することにより、ポリマー鎖に導入してもよい。   The modification method of the modified diene rubber (B) is not particularly limited, and by reacting a polymer having an active end with a compound having a hydroxyl group or an epoxy group as a modifier, these ends can be added to the end of the polymer. A functional group may be introduced. Moreover, you may introduce | transduce into a polymer chain by copolymerizing with the monomer of a base polymer using the polymerizable monomer which has a hydroxyl group or an epoxy group.

このような水酸基変性ジエン系ゴムやエポキシ基変性ジエン系ゴム自体は公知であり、本発明ではそのような公知の変性ジエン系ゴムを使用することができる。特に限定するものではないが、例えば、水酸基変性ジエン系ゴムについては、WO96/23027に開示されたような水酸基含有スチレン−ブタジエン共重合体又はブタジエンゴムなどを用いることができる。また、エポキシ変性ジエン系ゴムについては、特開平9−136993号公報に開示されたような1分子中にジグリシジルアミノ基を2個有する4官能化合物で変性してなるエポキシ基含有のスチレン−ブタジエン共重合体などを用いることができる。   Such hydroxyl group-modified diene rubbers and epoxy group-modified diene rubbers are known, and such known modified diene rubbers can be used in the present invention. Although not particularly limited, for example, a hydroxyl group-containing diene rubber may be a hydroxyl group-containing styrene-butadiene copolymer or butadiene rubber as disclosed in WO 96/23027. As for the epoxy-modified diene rubber, an epoxy group-containing styrene-butadiene obtained by modification with a tetrafunctional compound having two diglycidylamino groups in one molecule as disclosed in JP-A-9-136993. A copolymer or the like can be used.

本発明において、ゴム成分は、上記アミノ基変性ジエン系ゴム(A)を40〜80重量%と、上記水酸基及び/又はエポキシ基変性ジエン系ゴム(B)を60〜20重量%を含有するものである。アミノ変性ジエン系ゴム(A)の配合量が40重量%未満であると、特にシリカ/カーボンブラック配合において、転がり抵抗性とウェットスキッド性や強度とを高い次元でバランスさせることができなくなる。また、水酸基及び/又はエポキシ基変性ジエン系ゴム(B)の配合量が20重量%未満では、加工性を損なう。   In the present invention, the rubber component contains 40 to 80% by weight of the amino group-modified diene rubber (A) and 60 to 20% by weight of the hydroxyl group and / or epoxy group modified diene rubber (B). It is. When the blending amount of the amino-modified diene rubber (A) is less than 40% by weight, particularly in the blending of silica / carbon black, it becomes impossible to balance rolling resistance, wet skid property and strength at a high level. On the other hand, if the amount of the hydroxyl group and / or epoxy group-modified diene rubber (B) is less than 20% by weight, the processability is impaired.

なお、本発明のゴム組成物において、該ゴム成分には、上記した変性ジエン系ゴムとともに他のジエン系ゴムを併用してもよく、そのような他のジエン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)などが挙げられる。   In the rubber composition of the present invention, the rubber component may be used in combination with other diene rubbers in addition to the above-described modified diene rubber. Examples of such other diene rubbers include natural rubber (NR). ), Polyisoprene rubber (IR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), and the like.

本発明のゴム組成物には、シリカ単独、又は、シリカとカーボンブラックとのブレンドからなる補強性充填剤が配合される。シリカとしては、ゴム配合において一般に補強剤として使用されている湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカ、沈降シリカなどが挙げられ、特に、含水珪酸を主成分とする湿式シリカを用いることが好ましい。また、カーボンブラックとしても、ゴム配合において一般に補強剤として使用されているものを用いることができる。なお、本発明のゴム組成物には、シリカ、又はシリカとカーボンブラックとともに、タルク、クレー、アルミナ、炭酸カルシウムなどの他の無機フィラーを配合することもできる。   The rubber composition of the present invention is compounded with a reinforcing filler made of silica alone or a blend of silica and carbon black. Examples of the silica include wet silica, dry silica, colloidal silica, precipitated silica and the like that are generally used as a reinforcing agent in rubber compounding. It is particularly preferable to use wet silica containing hydrous silicic acid as a main component. Also, carbon black that is generally used as a reinforcing agent in rubber compounding can be used. In addition, other inorganic fillers, such as a talc, clay, an alumina, a calcium carbonate, can also be mix | blended with the rubber composition of this invention with a silica or a silica and carbon black.

該補強性充填剤の配合量は、ゴム成分100重量部に対して20〜150重量部であることが好ましい。また、シリカとカーボンブラックを併用する場合、転がり抵抗性とウェットスキッド性、強度のバランスを向上させるために、シリカを10重量部以上配合することが好ましい。   The compounding amount of the reinforcing filler is preferably 20 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When silica and carbon black are used in combination, it is preferable to add 10 parts by weight or more of silica in order to improve the balance between rolling resistance, wet skid property and strength.

本発明のゴム組成物に配合されるシランカップリング剤は、シリカとポリマーとの結合を促進するものであり、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、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−ニトロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。シランカップリング剤の配合量は、シリカ100重量部に対して0.5〜20重量部であることが好ましい。   The silane coupling agent blended in the rubber composition of the present invention promotes the bonding between silica and the polymer. For example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilyl) Propyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-nitropropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, etc. It is done. It is preferable that the compounding quantity of a silane coupling agent is 0.5-20 weight part with respect to 100 weight part of silica.

本発明のゴム組成物には、更に、硫黄等の加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、ワックス、オイルなど、ゴム組成物について通常使用される各種添加剤を配合することができる。   The rubber composition of the present invention further includes various additives usually used for rubber compositions such as sulfur vulcanizing agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, zinc white, stearic acid, waxes, oils and the like. Can be blended.

本発明のゴム組成物は、タイヤをはじめ、自動車部品、コンベアベルトなどの各種用途に用いることができ、特に、空気入りタイヤのトレッドのためのゴム組成物として好ましく用いられ、常法に従い加硫成形することにより、トレッドを形成することができる。そして、このようにして作製された空気入りタイヤは、転がり抵抗が低いことにより低燃費性に優れるとともに、ウェットスキッド性、強度特性にも優れ、しかも、タイヤ製造工程において上記ゴム組成物が加工性に優れることから、ユニフォミティなどタイヤ製造工程に起因する性能にも優れる。   The rubber composition of the present invention can be used for various uses such as tires, automobile parts, and conveyor belts, and is particularly preferably used as a rubber composition for a tread of a pneumatic tire and vulcanized according to a conventional method. A tread can be formed by molding. The pneumatic tire produced in this way is excellent in fuel efficiency due to low rolling resistance, and also excellent in wet skid properties and strength properties, and the rubber composition is processable in the tire manufacturing process. Because of its excellent performance, it also excels in performance resulting from tire manufacturing processes such as uniformity.

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(シリカ単独配合)
バンバリーミキサーを使用し、下記表1に示す配合に従い、実施例1〜4および比較例1〜4のゴム組成物を調製した。表1中の各配合物の詳細は以下の通りである。
(Silica alone)
Using a Banbury mixer, rubber compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared according to the composition shown in Table 1 below. The details of each formulation in Table 1 are as follows.

・SSBR1:日本ゼオン(株)製「Nipol NS116R」(第3級アミンで変性された溶液重合スチレン−ブタジエン共重合ゴム)。 SSBR1: “Nipol NS116R” (solution polymerized styrene-butadiene copolymer rubber modified with a tertiary amine) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.

・SSBR2:変性剤としてN,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシランを用いて、WO03/029299記載の方法により合成した第1級アミノ基を持つ溶液重合スチレン−ブタジエン共重合ゴム。 SSBR2: Solution polymerized styrene-butadiene copolymer rubber having a primary amino group synthesized by the method described in WO03 / 029299 using N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldimethoxysilane as a modifier.

・BR1:日本ゼオン(株)製「BR1250H」(第3級アミンで変性されたブタジエンゴム)。 BR1: “BR1250H” (butadiene rubber modified with a tertiary amine) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.

・SSBR3:変性剤としてテトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサンを用いて、特開平9−136993号公報記載の方法により合成したエポキシ基を持つ溶液重合スチレン−ブタジエン共重合ゴム。 SSBR3: solution polymerized styrene-butadiene copolymer rubber having an epoxy group synthesized by a method described in JP-A-9-136993 using tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane as a modifier.

・SSBR4:変性剤としてプロピレンオキサイドを用いて、WO96/23027記載の方法により合成した水酸基を持つ溶液重合スチレン−ブタジエン共重合ゴム。 SSBR4: solution polymerized styrene-butadiene copolymer rubber having a hydroxyl group synthesized by the method described in WO96 / 23027 using propylene oxide as a modifier.

・BR2:旭化成ケミカルズ(株)製「アサプレンE40」(エポキシ基で変性されたブタジエンゴム)。 BR2: “Asaprene E40” (Butadiene rubber modified with an epoxy group) manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation.

・シリカ:東ソー・シリカ(株)製「AQ」
・シランカップリング剤:デグサ社製「Si−69」。
・ Silica: “AQ” manufactured by Tosoh Silica Corporation
Silane coupling agent: “Si-69” manufactured by Degussa.

なお、各ゴム組成物には、共通配合剤として、アロマ油((株)ジャパンエナジー製「プロセスX140」)40重量部、ワックス(日本精蝋(株)製「パラフィンワックス155」)1重量部、老化防止剤6PPD(大内新興化学工業(株)製「ノクラック6C」)1重量部、亜鉛華(三井金属鉱業(株)製「酸化亜鉛2種」)2重量部、ステアリン酸(花王(株)製「ルナックS−25」)2重量部、加硫促進剤DPG(大内新興化学工業(株)製「ノクセラーD」)2重量部、加硫促進剤CZ(大内新興化学工業(株)製「ノクセラーCZ」)1.8重量部、硫黄(鶴見化学工業(株)製「5%油入微粉硫黄」)2重量部を、それぞれ配合した。   In each rubber composition, as a common compounding agent, 40 parts by weight of aroma oil ("Process X140" manufactured by Japan Energy Co., Ltd.) and 1 part by weight of wax ("paraffin wax 155" manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.) 1 part by weight of anti-aging agent 6PPD (“NOCRACK 6C” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.), 2 parts by weight of zinc white (“Zinc Oxide 2” manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.), stearic acid (Kao ( "Lunac S-25") 2 parts by weight, vulcanization accelerator DPG ("Noxeller D" by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.) 2 parts by weight, vulcanization accelerator CZ (Ouchi Shinsei Chemical Industry ( 1.8 parts by weight of “NOXELLA CZ” manufactured by Co., Ltd. and 2 parts by weight of sulfur (“5% oil-filled fine powder sulfur” manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.) were blended.

各ゴム組成物について、加工性を評価した。また各ゴム組成物につき、160℃で20分間でプレス加硫して所定形状の試験片を作製し、得られた試験片を用いて破断強度を測定した。更に、各ゴム組成物をタイヤトレッドゴムとして用いてタイヤサイズ205/65R15の空気入りタイヤを常法に従い作製し、転がり抵抗とウェットスキッド性を評価した。そして、ウェットスキッド性と転がり抵抗性のバランス(WET/RRバランス指数)、強度と転がり抵抗性のバランス(強度/RRバランス指数)を評価した。各評価・測定方法は次の通りである。   Each rubber composition was evaluated for processability. Each rubber composition was press vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes to prepare a test piece having a predetermined shape, and the breaking strength was measured using the obtained test piece. Furthermore, pneumatic tires having a tire size of 205 / 65R15 were produced according to conventional methods using each rubber composition as a tire tread rubber, and the rolling resistance and wet skid property were evaluated. Then, the balance between wet skid property and rolling resistance (WET / RR balance index) and the balance between strength and rolling resistance (strength / RR balance index) were evaluated. Each evaluation / measurement method is as follows.

・加工性:各ゴム組成物をバンバリーミキサーで混練りした際の排出ゴムの纏まりや、ロール巻き付き性およびゴムシートの表面肌やエッヂの状態から総合的に評価し、A…極めて良好、B…良好、C…許容、D…悪い、E…極めて悪い、の5段階にて表示した。 ・ Processability: A comprehensive evaluation of the rubber composition of each rubber composition when kneaded with a Banbury mixer, roll wrapping properties, and the surface skin and edge state of the rubber sheet. Displayed in five levels: good, C ... acceptable, D ... bad, E ... very bad.

・転がり抵抗:米国の自動車技術者協会規格、SAE J1269に準じて転がり抵抗を求め、下記式で計算して指数で示した。指数が小さいほど好ましい。
(各試作タイヤ転がり抵抗)×100/(各コントロールタイヤ転がり抵抗)
-Rolling resistance: Rolling resistance was calculated | required according to American Automobile Engineers Association standard, SAE J1269, and it showed with the index | exponent calculated by the following formula. The smaller the index, the better.
(Each prototype tire rolling resistance) x 100 / (Each control tire rolling resistance)

・ウェットスキッド性:米国のUTQGSに記載される湿潤アスファルト路面でのトラクション試験条件に準拠してトラクション係数を求めた。上記トラクション係数を下記式に代入して求めた指数で示した。指数が大きいほど好ましい。
(各試作タイヤトラクション係数)×100/(各コントロールタイヤトラクション係数)
-Wet skid property: The traction coefficient was calculated | required based on the traction test conditions on the wet asphalt road surface described in UTQGS of USA. The traction coefficient was expressed as an index obtained by substituting it into the following formula. A larger index is preferable.
(Each prototype tire traction coefficient) x 100 / (Each control tire traction coefficient)

・WET/RRバランス指数:上記転がり抵抗の指数値(α)に対するウェットスキッド性の指数値(β)の比であり〔(β/α)×100〕、この値が大きいほど、転がり抵抗性とウェットスキッド性のバランスに優れることを意味する。 WET / RR balance index: The ratio of the index value (β) of wet skid to the index value (α) of the rolling resistance [(β / α) × 100]. The larger this value, the more the rolling resistance and It means that the wet skid balance is excellent.

・破断強度:JIS K6251に準拠して測定した。結果は、配合系(1)では比較例1の値を、配合系(2)では比較例2の値を、配合系(3)では比較例3の値を、それぞれ100とした指数で表示した。指数が大きいほど、破断強度が大きく、補強性に優れることを意味する。 Break strength: Measured according to JIS K6251. The results are shown as an index with the value of Comparative Example 1 in the blending system (1), the value of Comparative Example 2 in the blending system (2), and the value of Comparative Example 3 in the blending system (3). . The larger the index, the greater the breaking strength and the better the reinforcement.

・強度/RRバランス指数:上記転がり抵抗の指数値(α)に対する破断強度の指数値(β)の比であり〔(β/α)×100〕、この値が大きいほど、転がり抵抗性と強度のバランスに優れることを意味する。

Figure 2006036822
Strength / RR balance index: The ratio of the index value (β) of the breaking strength to the index value (α) of the above rolling resistance [(β / α) × 100]. The larger this value, the more the rolling resistance and strength. It means that the balance is excellent.
Figure 2006036822

結果は表1に示すとおりであり、配合系(1)において、コントロールとなる比較例1では、ゴム成分がアミノ基変性SSBR単独であるため、加工性に劣っていたが、これにエポキシ基変性SSBRをブレンドした実施例1では、ウェットスキッド性と転がり抵抗性のバランス、及び、強度と転がり抵抗性のバランスに改善効果が認められるとともに、加工性が大幅に改良されていた。   The results are as shown in Table 1, and in the compounding system (1), in Comparative Example 1 as a control, the rubber component was an amino group-modified SSBR alone, so the processability was inferior. In Example 1 in which SSBR was blended, the improvement effect was recognized in the balance between wet skid property and rolling resistance, and the balance between strength and rolling resistance, and the workability was greatly improved.

また、SSBRとBRを併用した配合系(2)でも、コントロールとなる比較例2に対し、実施例2では、アミノ基変性ゴムとエポキシ基変性ゴムを併用することにより、転がり抵抗性と、ウェットスキッド性及び強度とのバランスに改善効果が認められるとともに、加工性も大幅に改良されていた。   Further, in the blending system (2) using SSBR and BR in combination, in Comparative Example 2 as a control, in Example 2, by using an amino group-modified rubber and an epoxy group-modified rubber in combination, rolling resistance and wetness are increased. The improvement effect was recognized in the balance with skid property and strength, and the workability was greatly improved.

更に、第1級アミノ基変性SSBRの場合についても、それ単独では比較例3に示すように加工性に劣っていたのに対し、実施例3,4に示すように、所定量のエポキシ基変性SSBRや水酸基変性SSBRを併用することにより、転がり抵抗性と、ウェットスキッド性及び強度とのバランスに改善効果が認められるとともに、加工性も大幅に改良されていた。   Further, in the case of the primary amino group-modified SSBR, the processability by itself was poor as shown in Comparative Example 3, whereas as shown in Examples 3 and 4, a predetermined amount of epoxy group-modified. By using SSBR and hydroxyl group-modified SSBR in combination, an improvement effect was recognized in the balance between rolling resistance, wet skid property and strength, and workability was also greatly improved.

(シリカとカーボンブラックの併用配合)
バンバリーミキサーを使用し、下記表2に示す配合に従い、実施例5〜8および比較例5〜10のゴム組成物を調製した。表2中の各配合物の詳細および共通配合剤は、上記したシリカ単独配合の場合と同じであり、カーボンブラックについては、昭和キャボット(株)製「ショウブラックN339」を使用した。
(Combination combination of silica and carbon black)
Using a Banbury mixer, rubber compositions of Examples 5 to 8 and Comparative Examples 5 to 10 were prepared according to the composition shown in Table 2 below. Details of each compound in Table 2 and common compounding agents are the same as in the case of the silica compounding described above, and “Show Black N339” manufactured by Showa Cabot Co., Ltd. was used for carbon black.

各ゴム組成物について、上記したシリカ単独配合の場合と同様に、加工性を評価するとともに、破断強度、転がり抵抗、ウェットスキッド性を測定して、ウェットスキッド性と転がり抵抗性のバランス(WET/RRバランス指数)、及び、強度と転がり抵抗性のバランス(強度/RRバランス指数)を評価した。各評価・測定方法は上記した通りであり、但し、指数表示については、配合系(4)では比較例5の値を、配合系(5)では比較例6の値を、配合系(6)では比較例7の値を、それぞれ100とした。

Figure 2006036822
For each rubber composition, in the same manner as in the case of silica alone, the processability was evaluated, and the breaking strength, rolling resistance, and wet skid property were measured to determine the balance between wet skid property and rolling resistance (WET / RR balance index) and the balance between strength and rolling resistance (strength / RR balance index) were evaluated. Each evaluation / measurement method is as described above. However, for the index display, the value of Comparative Example 5 is used for the blending system (4), the value of Comparative Example 6 is used for the blending system (5), and the blending system (6). Then, the value of the comparative example 7 was set to 100, respectively.
Figure 2006036822

結果は表2に示すとおりであり、シリカとカーボンブラックの併用系においても、アミノ基変性ゴムとエポキシ基変性ゴム又は水酸基変性ゴムをブレンドすることにより、ウェットスキッド性と転がり抵抗性のバランス、及び、強度の転がり抵抗性のバランスに改善効果が認められるとともに、加工性が大幅に改良されていた。なお、比較例8,9に示すように、エポキシ基変性ゴムや水酸基変性ゴムの単独使用では、加工性には優れるものの、補強性充填剤としてシリカとカーボンブラックを併用した系では、転がり抵抗性とウェットスキッド性及び強度とを高い次元でバランスさせることができなかった。   The results are shown in Table 2. Even in the combined system of silica and carbon black, by blending the amino group-modified rubber and the epoxy group-modified rubber or the hydroxyl group-modified rubber, the balance between wet skid property and rolling resistance, and In addition, an improvement effect was recognized in the balance of the rolling resistance of the strength, and the workability was greatly improved. In addition, as shown in Comparative Examples 8 and 9, when the epoxy group-modified rubber or the hydroxyl group-modified rubber is used alone, the processability is excellent, but in the system using silica and carbon black in combination as the reinforcing filler, the rolling resistance And wet skid property and strength could not be balanced in a high dimension.

本発明のゴム組成物は、タイヤをはじめ、自動車部品、コンベアベルトなどの各種用途に用いることができ、特に空気入りタイヤのトレッドのためのゴム組成物として好ましく利用することができる。   The rubber composition of the present invention can be used for various uses such as tires, automobile parts, and conveyor belts, and can be preferably used as a rubber composition for a tread of a pneumatic tire.

Claims (2)

アミノ基が導入されたジエン系ゴム(A)40〜80重量%と、水酸基及び/又はエポキシ基が導入されたジエン系ゴム(B)60〜20重量%からなるゴム成分と、
シリカ単独、又は、シリカとカーボンブラックとのブレンドからなる補強性充填剤と、
シランカップリング剤と、
を含有することを特徴とするゴム組成物。
A rubber component composed of 40 to 80% by weight of a diene rubber (A) having an amino group introduced therein and 60 to 20% by weight of a diene rubber (B) having a hydroxyl group and / or an epoxy group introduced therein;
A reinforcing filler composed of silica alone or a blend of silica and carbon black;
A silane coupling agent;
A rubber composition comprising:
請求項1記載のゴム組成物からなるトレッドを持つことを特徴とする空気入りタイヤ。
A pneumatic tire having a tread made of the rubber composition according to claim 1.
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