JP2006063285A - Rubber composition for tire side wall and pneumatic tire - Google Patents

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康秀 長谷井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a tire side wall capable of lowering fuel cost by reducing rolling resistance of a tire without impairing fatigue resistance, cutting resistance and processability. <P>SOLUTION: The rubber composition for a tire side wall comprises 100 pts. wt. rubber component composed of 30-60 wt.% butadiene rubber containing (A) a polybutadiene polymerized by using a neodymium-based catalyst and (B) a terminal-modified polybutadiene having 5-50% cis-1,4 bond content in 1-2 weight ratio (A/B) of the polybutadiene (A) to the polybutadiene (B) and 70-40 wt.% other diene-based rubber and 30-50 pts. wt. carbon black having 35-120 m<SP>2</SP>/g nitrogen adsorption specific surface area and ≥90 cm<SP>3</SP>/100g DBP oil absorption. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、空気入りタイヤのサイドウォール部に用いられるタイヤサイドウォール用ゴム組成物、及び空気入りタイヤに関するものである。   The present invention relates to a rubber composition for a tire sidewall used for a sidewall portion of a pneumatic tire, and a pneumatic tire.

従来、タイヤ性能を向上させ、自動車の低燃費化を実現するため、タイヤのヒステリシスロスを低減する一環としてトレッドゴムの開発検討が数多く実施されており、その成果として、タイヤの転がり抵抗は大きく低減されつつある。しかしながら、転がり抵抗を更に小さくするために、トレッド部のゴム配合のみでヒステリシスロスの低減を図ろうとした場合、耐摩耗性などの他の性能が低下することから、この方策には限界がある。   Conventionally, many tread rubber development studies have been conducted as part of reducing tire hysteresis loss in order to improve tire performance and reduce fuel consumption of automobiles. As a result, tire rolling resistance has been greatly reduced. It is being done. However, in order to further reduce the rolling resistance, when trying to reduce the hysteresis loss only by blending the rubber in the tread portion, other measures such as wear resistance are lowered, so this measure has a limit.

そのため、トレッド部以外の部位で転がり抵抗を低減させることが望ましく、そのような提案がなされている。   Therefore, it is desirable to reduce the rolling resistance at a portion other than the tread portion, and such a proposal has been made.

例えば、下記特許文献1には、タイヤのサイドウォール用ゴム組成物において、ジエン系ゴム100重量部に対し、特定の平均粒子径、圧縮DBP吸油量およびCTAB表面積を有するカーボンブラック5〜50重量部と、特定のDBP吸油量およびBET窒素吸着比表面積を有する沈降性シリカ10〜60重量部と、更にシランカップリング剤の特定量とを配合することにより、転がり抵抗が小さく、耐摩耗性、WET性能に優れ、電気抵抗が小さいタイヤが得られることが記載されている。   For example, in Patent Document 1 below, in a rubber composition for a tire sidewall, 5 to 50 parts by weight of carbon black having a specific average particle diameter, a compressed DBP oil absorption amount and a CTAB surface area with respect to 100 parts by weight of a diene rubber. And 10 to 60 parts by weight of precipitated silica having a specific DBP oil absorption amount and BET nitrogen adsorption specific surface area, and a specific amount of a silane coupling agent, the rolling resistance is small, the wear resistance, WET It is described that a tire having excellent performance and low electrical resistance can be obtained.

また、下記特許文献2には、タイヤのビード部周りにおける各ゴムの損失正接tanδおよび複素弾性率E*を一定の範囲に限定することにより、転がり抵抗を低減することが記載されている。
特開平10−36559号公報。 特開2002−178724号公報。 特開平3−210345号公報。
Patent Document 2 below describes that rolling resistance is reduced by limiting the loss tangent tan δ and the complex elastic modulus E * of each rubber around the bead portion of the tire to a certain range.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-36559. JP 2002-178724 A. JP-A-3-210345.

本発明者は、転がり抵抗を低減させるためにトレッド部以外の部位に着目したところ、サイドウォール部はトレッド部に比べて転がり抵抗への寄与率こそ低いが、サイドウォールゴムのヒステリシスは他の部位と比較して一般に高く、そのため、サイドウォールゴムのヒステリシスロスを大幅に低減すれば、転がり抵抗を小さくすることができると考えた。そして、サイドウォール部のゴム配合について種々検討を行った結果、ゴム成分にネオジウム系触媒を用いて合成されるポリブタジエンと特定の低シスポリブタジエンとのブレンド物を用い、これを特定のカーボンブラックとを組み合わせることにより、サイドウォール部として要求される耐疲労性と耐カット性を損なうことなく、更には加工性も損なうことなく、タイヤの転がり抵抗を低減できることを見い出した。   The inventor paid attention to a portion other than the tread portion in order to reduce the rolling resistance, and the side wall portion has a lower contribution ratio to the rolling resistance than the tread portion, but the hysteresis of the side wall rubber is other portion. Therefore, it was considered that rolling resistance can be reduced if the hysteresis loss of the sidewall rubber is significantly reduced. As a result of various studies on the rubber composition of the sidewall portion, a blend of polybutadiene synthesized using a neodymium catalyst and a specific low cis polybutadiene was used as a rubber component, and this was used as a specific carbon black. It has been found that the rolling resistance of the tire can be reduced without impairing the fatigue resistance and cut resistance required for the sidewall portion and further without damaging the workability.

すなわち、本発明の課題は、耐疲労性、耐カット性および加工性を損なうことなく、タイヤの転がり抵抗を低減して低燃費化を図ることができるタイヤサイドウォール用ゴム組成物、およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。   That is, an object of the present invention is to provide a tire sidewall rubber composition that can reduce tire rolling resistance and reduce fuel consumption without impairing fatigue resistance, cut resistance, and workability, and It is to provide a used pneumatic tire.

なお、上記特許文献3には、ネオジウム系触媒を用いて重合したブタジエンゴム30〜90重量部と、ハロゲン化ブチルゴム5〜30重量部と、残部が天然ゴム等からなるゴム組成物をタイヤに使用することが開示されている。しかしながら、特許文献3のゴム組成物はトレッド部に使用されるものであり、サイドウォール部に用いる本発明とは使用部位が異なるだけでなく、その目的も氷雪路走行の安全性を向上するとともに一般路でも支障のない走行を可能にするというものであって、転がり抵抗の低減を目的とする本発明とは異なるものであり、よって、本発明を何ら示唆するものではない。   In Patent Document 3, a rubber composition comprising 30 to 90 parts by weight of a butadiene rubber polymerized using a neodymium catalyst, 5 to 30 parts by weight of a halogenated butyl rubber, and the balance of natural rubber or the like is used for a tire. Is disclosed. However, the rubber composition of Patent Document 3 is used for the tread part, and not only the use site is different from the present invention used for the sidewall part, but also its purpose is to improve the safety of running on snowy and snowy roads. The present invention is intended to make it possible to travel without hindrance even on general roads, and is different from the present invention aimed at reducing rolling resistance, and therefore does not suggest the present invention at all.

上記課題を解決する本発明に係るタイヤサイドウォール用ゴム組成物は、ネオジウム系触媒を用いて重合されたポリブタジエン(A)と、シス−1,4結合含有量が5〜50%である末端変性されたポリブタジエン(B)とからなるブタジエンゴム30〜60重量%と、他のジエン系ゴム70〜40重量%とからなるゴム成分100重量部に対し、窒素吸着比表面積が35〜120m/gで、DBP吸油量が90cm/100g以上であるカーボンブラックを30〜50重量部含有するものである。 The rubber composition for a tire sidewall according to the present invention that solves the above-described problems includes a polybutadiene (A) polymerized using a neodymium catalyst and a terminal modification having a cis-1,4 bond content of 5 to 50%. The nitrogen adsorption specific surface area is 35 to 120 m 2 / g with respect to 100 parts by weight of a rubber component composed of 30 to 60% by weight of butadiene rubber composed of the polybutadiene (B) and 70 to 40% by weight of another diene rubber. in, in which a DBP oil absorption contains 30 to 50 parts by weight of carbon black is 90cm 3/100 g or more.

かかる本発明のタイヤサイドウォール用ゴム組成物においては、前記ポリブタジエン(B)に対する前記ポリブタジエン(A)の重量比A/Bが1〜2であることが好ましい。また、前記ポリブタジエン(A)のムーニー粘度と前記ポリブタジエン(B)のムーニー粘度はともに44以上であることが好ましい。更に、該ゴム組成物は、加硫物の硬度が50〜60であり、かつ、tanδが0.05〜0.1であることが好ましい。   In the tire sidewall rubber composition of the present invention, it is preferable that the weight ratio A / B of the polybutadiene (A) to the polybutadiene (B) is 1 to 2. The Mooney viscosity of the polybutadiene (A) and the Mooney viscosity of the polybutadiene (B) are both preferably 44 or more. Further, the rubber composition preferably has a vulcanizate having a hardness of 50 to 60 and a tan δ of 0.05 to 0.1.

また、本発明に係る空気入りタイヤは、これらのタイヤサイドウォール用ゴム組成物でサイドウォール部を作製してなるものである。   In addition, the pneumatic tire according to the present invention is formed by making a sidewall portion using the rubber composition for a tire sidewall.

本発明によれば、ネオジウム系触媒で重合したポリブタジエン(A)と特定の低シスポリブタジエン(B)からなるブタジエンゴムと、特定のカーボンブラックとを併用することにより、サイドウォール部として要求される耐疲労性と耐カット性を損なうことなく、また加工性も保持しつつ、タイヤの転がり抵抗を低減させることができ、低燃費化を図ることができる。   According to the present invention, a butadiene rubber composed of a polybutadiene (A) polymerized with a neodymium-based catalyst and a specific low cis polybutadiene (B) and a specific carbon black are used in combination, whereby the resistance required as a sidewall portion is increased. The tire rolling resistance can be reduced while maintaining the workability without impairing the fatigue and cut resistance, and fuel consumption can be reduced.

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、ゴム成分として使用されるブタジエンゴムは、ネオジウム系触媒を用いて重合されたポリブタジエン(A)と、シス−1,4結合含有量が5〜50%である末端変性されたポリブタジエン(B)とからなる。このようにブタジエンゴムとして、ネオジウム系触媒で合成したポリブタジエン(A)を用いることにより、コバルト系触媒を始めとする他の触媒で重合したポリブタジエンを用いる場合に比べて、加硫ゴムのtanδを下げることができ、タイヤの転がり抵抗を低減することができる。その一方で、ブタジエンゴムとして、かかるネオジウム系触媒で合成したポリブタジエン(A)を単独で使用した場合、後記実施例に示されるように加工性を損なうという問題がある。そのため、本発明では、上記ポリブタジエン(A)とともに低シスポリブタジエン(B)を併用しており、それにより加工性の低下を防止している。   In the rubber composition of the present invention, the butadiene rubber used as the rubber component is polybutadiene (A) polymerized using a neodymium-based catalyst, and terminal modification having a cis-1,4 bond content of 5 to 50%. Polybutadiene (B). Thus, by using polybutadiene (A) synthesized with a neodymium catalyst as the butadiene rubber, tan δ of the vulcanized rubber is lowered as compared with the case of using polybutadiene polymerized with another catalyst such as a cobalt catalyst. The rolling resistance of the tire can be reduced. On the other hand, when the polybutadiene (A) synthesized with such a neodymium catalyst is used alone as the butadiene rubber, there is a problem that the workability is impaired as shown in Examples below. Therefore, in this invention, the low cis polybutadiene (B) is used together with the said polybutadiene (A), and, thereby, the fall of workability is prevented.

上記ポリブタジエン(A)において、ネオジウム系触媒としては、ネオジウム単体、ネオジウムと他の金属類との化合物、及び有機化合物が挙げられ、例えば、NdCl、Et−NdCl等が具体例として挙げられる。このようなネオジウム系触媒で合成したポリブタジエンは、一般に、高シス含量で、かつ低ビニル含量のミクロ構造を有する。本発明では、ポリブタジエン(A)のミクロ構造は、特に限定されないが、好ましくは、シス−1,4結合含有量が95%以上であり、かつビニル基含有量が1.8%以下のものを用いることである。シス−1,4結合含有量については97%以上であることがより好ましく、また、ビニル基含有量については1.0%以下であることがより好ましい。なお、これらシス含有量及びビニル含有量は、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて測定される値である。 In the polybutadiene (A), examples of the neodymium catalyst include neodymium alone, a compound of neodymium and other metals, and an organic compound, and specific examples thereof include NdCl 3 , Et-NdCl 2, and the like. Polybutadiene synthesized with such a neodymium-based catalyst generally has a microstructure with a high cis content and a low vinyl content. In the present invention, the microstructure of the polybutadiene (A) is not particularly limited. Preferably, the polybutadiene (A) has a cis-1,4 bond content of 95% or more and a vinyl group content of 1.8% or less. Is to use. The cis-1,4 bond content is more preferably 97% or more, and the vinyl group content is more preferably 1.0% or less. In addition, these cis content and vinyl content are values measured using a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR).

また、上記ポリブタジエン(A)としては、ムーニー粘度が44以上である高分子量のポリブタジエンを用いることが、上記した本発明の効果を高める上で好ましく、より好ましくはムーニー粘度は50以上である。なお、ムーニー粘度の上限は特に限定されないが、好ましくは70以下である。本発明において、ムーニー粘度とは、JIS K6300に準拠して測定される100℃でのムーニー粘度(ML1+4)のことである。   In addition, as the polybutadiene (A), it is preferable to use a high molecular weight polybutadiene having a Mooney viscosity of 44 or more from the viewpoint of enhancing the effect of the present invention, and more preferably, the Mooney viscosity is 50 or more. The upper limit of Mooney viscosity is not particularly limited, but is preferably 70 or less. In the present invention, the Mooney viscosity is the Mooney viscosity (ML1 + 4) at 100 ° C. measured according to JIS K6300.

上記ポリブタジエン(B)は、シス−1,4結合含有量が5〜50%の低シスポリブタジエンからなるものであり、かかる低シスポリブタジエンのための重合触媒は特に限定されないが、例えば有機Li触媒を用いた溶液重合により調製することができる。シス−1,4結合含有量は30〜40%であることがより好ましい。   The polybutadiene (B) is composed of a low cis polybutadiene having a cis-1,4 bond content of 5 to 50%, and the polymerization catalyst for the low cis polybutadiene is not particularly limited. For example, an organic Li catalyst is used. It can be prepared by the solution polymerization used. The cis-1,4 bond content is more preferably 30 to 40%.

ポリブタジエン(B)において、上記低シスポリブタジエンは末端変性されていることが必要である。末端変性されていない低シスポリブタジエンを配合すると、上記ポリブタジエン(A)を配合することによる転がり抵抗の低減効果を損なうことになるからである。末端変性品を用いることにより、かかる不具合が解消される理由は必ずしも明らかではないが、末端変性することで、ポリマーとカーボンブラックとの相互作用が高められ、またヒステリシスロスの要因となるポリマー末端の動きが抑制されることによるものと考えられる。   In the polybutadiene (B), the low cis polybutadiene needs to be terminal-modified. This is because if low cis polybutadiene that is not terminally modified is blended, the effect of reducing rolling resistance by blending the polybutadiene (A) is impaired. The reason why such a defect is eliminated by using a terminal-modified product is not necessarily clear, but by terminal modification, the interaction between the polymer and carbon black is enhanced, and the polymer terminal that causes hysteresis loss is also eliminated. This is thought to be due to restrained movement.

ポリブタジエン(B)における末端変性方法としては、変性剤を使用して低シスポリブタジエンの活性末端を変性する方法を用いることができる。変性剤としては、特に限定されないが、例えば、アセトン、ベンゾフェノン、アミノベンゾフェノン、アセチルアセトンなどのケトン類、酢酸エチル、アジピン酸エチル、メタクリル酸メチルなどのエステル類、ベンズアルデヒド、ピリジンアルデヒドなどのアルデヒド類、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、1,2−エポキシブタン、3,4−エポキシ−1−ブテン、グリシジルメチルエーテル、グリシジルフェニルエーテルなどのエポキシ類、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドなどのN,N−ジ置換アミノアルキル(メタ)アクリルアミド化合物、N,N−ジメチルアミノエチルスチレン、N,N−ジエチルアミノエチルスチレンなどのN,N−ジ置換アミノ芳香族ビニル化合物、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、N−フェニル−2−ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタムなどのN−置換ラクタム類および対応するN−置換チオラクタム類、1,3−ジメチルエチレン尿素、1,3−ジフェニルエチレン尿素などのN−置換エチレン尿素類および対応するN−置換チオエチレン尿素、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなどのN−置換アミノケトン類および対応するN−置換アミノチオケトン類、4−ジメチルアミノベンズアルデヒド、4−ジフェニルアミノベンズアルデヒドなどのN−置換アミノアルデヒド類および対応するN−置換アミノチオアルデヒド類、四塩化スズ、四臭化スズなどのスズハロゲン化物、四塩化ケイ素、クロロトリエチルシランなどのケイ素化合物、フェニルイソシアネートなどのイソシアネート化合物等が挙げられる。このような末端変性低シスポリブタジエンの具体例としては、末端に変性基(官能基)として水酸基やアミノ基などの活性水素含有基を有するものとして、日本ゼオン社製ポリブタジエン「BR1250H」などが市販されており、その使用が推奨される。   As a terminal modification method in the polybutadiene (B), a method of modifying the active terminal of the low cis polybutadiene using a modifier can be used. The modifier is not particularly limited, and examples thereof include ketones such as acetone, benzophenone, aminobenzophenone, and acetylacetone, esters such as ethyl acetate, ethyl adipate, and methyl methacrylate, aldehydes such as benzaldehyde and pyridine aldehyde, and ethylene. Epoxys such as oxide, propylene oxide, 1,2-epoxybutane, 3,4-epoxy-1-butene, glycidyl methyl ether, glycidyl phenyl ether, N, N-dimethylaminopropyl acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl N, N-disubstituted aminoalkyl (meth) acrylamide compounds such as methacrylamide, N, N-disubstituted amino such as N, N-dimethylaminoethylstyrene, N, N-diethylaminoethylstyrene N-substituted lactams such as aromatic vinyl compounds, N-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-phenyl-2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam and the corresponding N-substituted thiolactams , N-substituted ethyleneureas such as 1,3-dimethylethyleneurea, 1,3-diphenylethyleneurea and the corresponding N-substituted thioethyleneureas, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4 ′ N-substituted aminoketones such as bis (diethylamino) benzophenone and corresponding N-substituted aminothioketones, N-substituted aminoaldehydes such as 4-dimethylaminobenzaldehyde, 4-diphenylaminobenzaldehyde and the corresponding N-substituted amino Thioaldehydes, tin tetrachloride, tin tetrabromide, etc. Tin halide, silicon tetrachloride, silicon compounds such as chlorotriethylsilane, and isocyanate compounds such as phenyl isocyanate. As a specific example of such a terminal-modified low cis polybutadiene, polybutadiene “BR1250H” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. is commercially available as having a terminal group having an active hydrogen-containing group such as a hydroxyl group or an amino group as a modifying group (functional group). And its use is recommended.

また、上記ポリブタジエン(B)としては、100℃でのムーニー粘度(ML1+4)が44以上である高分子量のポリブタジエンを用いることが好ましく、より好ましくはムーニー粘度は50以上である。なお、ムーニー粘度の上限は特に限定されないが、好ましくは70以下である。   Moreover, as said polybutadiene (B), it is preferable to use the high molecular weight polybutadiene whose Mooney viscosity (ML1 + 4) in 100 degreeC is 44 or more, More preferably, Mooney viscosity is 50 or more. The upper limit of Mooney viscosity is not particularly limited, but is preferably 70 or less.

上記ブタジエンゴムにおいて、ポリブタジエン(A)とポリブタジエン(B)との配合比は、重量比で次式を満足することが好ましい。
1 ≦ A/B ≦ 2
A/Bが1未満、即ちポリブタジエン(B)の方が多いと、耐カット性を確保することが難しくなり、また、転がり抵抗の低減効果にも劣る。一方、A/Bが2を越えると、加工性の改良効果が小さくなる。
In the butadiene rubber, the blending ratio of the polybutadiene (A) and the polybutadiene (B) preferably satisfies the following formula in terms of weight ratio.
1 ≤ A / B ≤ 2
If A / B is less than 1, that is, polybutadiene (B) is more, it becomes difficult to ensure cut resistance, and the effect of reducing rolling resistance is inferior. On the other hand, when A / B exceeds 2, the effect of improving workability is reduced.

本発明のゴム組成物においてゴム成分は、上記ブタジエンゴム30〜60重量%と、その他のジエン系ゴム70〜40重量%とのブレンドゴムからなる。上記ブタジエンゴムの配合比率が30重量%未満では、耐屈曲疲労性に劣る。一方、上記ブタジエンゴムの配合比率が60重量%を越えると、耐カット性に劣る。他のジエン系ゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴムなどが挙げられ、これらはいずれか一種のみを用いても2種以上併用してもよい。好ましくは、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムを用いることである。   In the rubber composition of the present invention, the rubber component is composed of a blend rubber of 30 to 60% by weight of the butadiene rubber and 70 to 40% by weight of another diene rubber. When the blending ratio of the butadiene rubber is less than 30% by weight, the bending fatigue resistance is poor. On the other hand, when the blending ratio of the butadiene rubber exceeds 60% by weight, the cut resistance is poor. Examples of other diene rubbers include natural rubber, isoprene rubber, styrene butadiene rubber, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Preferably, natural rubber and / or isoprene rubber is used.

本発明のゴム組成物に使用されるカーボンブラックは、窒素吸着比表面積(NSA)が35〜120m/gであり、かつ、DBP(フタル酸ジブチル)吸油量が90cm/100g以上のものである。 Carbon black used in the rubber composition of the present invention, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is 35~120m 2 / g, and, DBP (dibutyl phthalate) oil absorption of 90cm 3/100 g or more Is.

窒素吸着比表面積は、JIS K6217に準じて測定される値であり、この値が35m/g未満では、補強性が低く、サイドウォール部として要求される耐疲労性、耐カット性を満足することができない。一方、窒素吸着比表面積が120m/gを越えると、転がり抵抗の低減効果が劣る。窒素吸着比表面積のより好ましい範囲は、下限が40m/gであり、上限が100m/gである。 The nitrogen adsorption specific surface area is a value measured according to JIS K6217. When this value is less than 35 m 2 / g, the reinforcing property is low and the fatigue resistance and cut resistance required for the sidewall portion are satisfied. I can't. On the other hand, when the nitrogen adsorption specific surface area exceeds 120 m 2 / g, the effect of reducing rolling resistance is inferior. A more preferable range of the nitrogen adsorption specific surface area is a lower limit of 40 m 2 / g and an upper limit of 100 m 2 / g.

DBP吸油量は、JIS K6217に準じて測定され、カーボンブラックのストラクチャーの指標となるものであり、この値が90cm/100g未満であると、サイドウォール部として要求される耐疲労性、耐カット性を満足することができない。DBP吸油量の上限は特に限定されないが、150cm/100g以下であることが好ましく、より好ましくは130cm/100g以下である。 DBP oil absorption is measured according to JIS K6217, is intended to be a structure of an index of carbon black, when the value is less than 90cm 3/100 g, fatigue resistance, cut resistance required as the sidewall portion I can not satisfy the sex. The upper limit of the DBP oil absorption amount is not particularly limited, it is preferably 150 cm 3/100 g or less, and more preferably not more than 130 cm 3/100 g.

上記カーボンブラックの配合量は、ゴム成分100重量部に対して30〜50重量部である。カーボンブラックの配合量が30重量部未満であると、補強効果が不足して耐カット性が低下し、一方、50重量部を越えると、発熱性が悪化して転がり抵抗の低減効果が得られなくなる。   The compounding amount of the carbon black is 30 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. If the amount of carbon black is less than 30 parts by weight, the reinforcing effect will be insufficient and the cut resistance will be reduced. On the other hand, if it exceeds 50 parts by weight, the exothermicity will deteriorate and the effect of reducing rolling resistance will be obtained. Disappear.

本発明のゴム組成物には、上記した成分の他に、シリカなどの無機充填剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤など、タイヤのサイドウォール用ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。   In addition to the above-described components, the rubber composition of the present invention includes tire fillers such as inorganic fillers such as silica, anti-aging agents, zinc white, stearic acid, softeners, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, and the like. Various additives generally used in rubber compositions for rubber can be blended.

本発明のタイヤサイドウォール用ゴム組成物は、その加硫物が以下の物性を持つものであることが好ましい。すなわち、該加硫物の硬度が50〜60であることが好ましい。本発明において硬度は、JIS K 6253のタイプAデュロメータに準拠して測定される値であり、この値が上記範囲から外れると、タイヤのサイドウォール部として要求される性能を確保することが難しくなる。   The rubber composition for a tire sidewall of the present invention preferably has a vulcanized product having the following physical properties. That is, the hardness of the vulcanizate is preferably 50-60. In the present invention, the hardness is a value measured according to JIS K 6253 type A durometer, and if this value is out of the above range, it is difficult to ensure the performance required for the sidewall portion of the tire. .

また、該加硫物は、tanδが0.05〜0.1であることが好ましい。本発明においてtanδは、粘弾性スペクトロメータを用いて、初期歪み15%、動的歪み±2.5%、周波数10Hz、温度60℃の条件下で測定される損失正接であり、この値が0.1を越えると転がり抵抗の改善効果が不十分となる。   The vulcanizate preferably has a tan δ of 0.05 to 0.1. In the present invention, tan δ is a loss tangent measured using a viscoelastic spectrometer under conditions of an initial strain of 15%, a dynamic strain of ± 2.5%, a frequency of 10 Hz, and a temperature of 60 ° C., and this value is 0. If the ratio exceeds 1, the rolling resistance improvement effect will be insufficient.

以上よりなる本発明のタイヤサイドウォール用ゴム組成物は、空気入りラジアルタイヤのサイドウォール部のためのゴム組成物として用いられ、常法に従い加硫成形することにより、サイドウォール部を形成することができる。本発明のゴム組成物は、特に、トラックやバスなどの大型車に用いられる重荷重用タイヤのサイドウォール用に好適であるが、これに限定されるものではなく、乗用車用タイヤにも適用することができる。   The tire sidewall rubber composition of the present invention comprising the above is used as a rubber composition for a sidewall portion of a pneumatic radial tire, and is formed by vulcanization molding according to a conventional method. Can do. The rubber composition of the present invention is particularly suitable for sidewalls of heavy-duty tires used in large vehicles such as trucks and buses, but is not limited thereto, and is also applicable to passenger car tires. Can do.

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.

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、サイドウォール用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。   Using a Banbury mixer, a rubber composition for a sidewall was prepared according to the formulation shown in Table 1 below. The details of each formulation in Table 1 are as follows.

・NR:天然ゴム(RSS3号)
・BR1:バイエル製「Buna CB22」(ネオジウム系触媒により重合されたポリブタジエン、ムーニー粘度(ML1+4)=63、シス−1,4結合含有量=97%、ビニル基含有量=0.2%)。
・ NR: Natural rubber (RSS 3)
BR1: “Buna CB22” manufactured by Bayer (polybutadiene polymerized by a neodymium catalyst, Mooney viscosity (ML1 + 4) = 63, cis-1,4 bond content = 97%, vinyl group content = 0.2%).

・BR2:エニケム製「ネオシスBR60」(ネオジウム系触媒により重合されたポリブタジエン、ムーニー粘度(ML1+4)=63、シス−1,4結合含有量=98%、ビニル基含有量=0.5%)。 BR2: “Neocis BR60” manufactured by Enychem (polybutadiene polymerized by a neodymium catalyst, Mooney viscosity (ML1 + 4) = 63, cis-1,4 bond content = 98%, vinyl group content = 0.5%).

・BR3:日本ゼオン製「BR1250H」(シス−1,4結合含有量=35%の低シスポリブタジエン、ムーニー粘度(ML1+4)=50、末端変性品)。 BR3: “BR1250H” manufactured by Zeon Corporation (cis-1,4 bond content = 35% low cis polybutadiene, Mooney viscosity (ML1 + 4) = 50, end-modified product).

・BR4:宇部興産製「BR150B」(コバルト系触媒により重合されたポリブタジエン、ムーニー粘度(ML1+4)=41、シス−1,4結合含有量=96%、ビニル基含有量=2%)。 BR4: “BR150B” manufactured by Ube Industries (polybutadiene polymerized by a cobalt catalyst, Mooney viscosity (ML1 + 4) = 41, cis-1,4 bond content = 96%, vinyl group content = 2%).

・BR5:旭化成製「D.NF35」(シス−1,4結合含有量=33%の低シスポリブタジエン、ムーニー粘度(ML1+4)=31、末端変性なし)。 BR5: “D.NF35” manufactured by Asahi Kasei (cis-1,4 bond content = 33% low cis polybutadiene, Mooney viscosity (ML1 + 4) = 31, no terminal modification).

・ISAF:東海カーボン製「シースト6」(窒素吸着比表面積=119m/g、DBP吸油量=114ml/100g)。 ISAF: “Seast 6” manufactured by Tokai Carbon (nitrogen adsorption specific surface area = 119 m 2 / g, DBP oil absorption = 114 ml / 100 g).

・HAF:東海カーボン製「シースト3」(窒素吸着比表面積=79m/g、DBP吸油量=101ml/100g)。 HAF: “Seast 3” manufactured by Tokai Carbon (nitrogen adsorption specific surface area = 79 m 2 / g, DBP oil absorption = 101 ml / 100 g).

・FEF:東海カーボン製「シーストSO」(窒素吸着比表面積=42m/g、DBP吸油量=115ml/100g)。 FEF: “Seast SO” manufactured by Tokai Carbon (nitrogen adsorption specific surface area = 42 m 2 / g, DBP oil absorption = 115 ml / 100 g).

・GPF:東海カーボン製「シーストV」(窒素吸着比表面積=27m/g、DBP吸油量=87ml/100g)。 GPF: “Seast V” manufactured by Tokai Carbon (nitrogen adsorption specific surface area = 27 m 2 / g, DBP oil absorption = 87 ml / 100 g).

各ゴム組成物には、共通配合として、亜鉛華(三井金属鉱業製「亜鉛華3号」)2重量部、ステアリン酸(花王製「ルナックS−20」)2重量部、老化防止剤(住友化学工業製「アンチゲン6C」)5重量部、ワックス(日本精蝋製「OZOACE−0355」)1重量部、加硫促進剤(住友化学工業製「ソクシールCZ」)1重量部、硫黄(鶴見化学工業製「粉末硫黄」)2重量部を配合した。   In each rubber composition, as a common compound, 2 parts by weight of zinc white (“Zinc Flower 3” manufactured by Mitsui Kinzoku Mining), 2 parts by weight of stearic acid (“Lunac S-20” manufactured by Kao), an anti-aging agent (Sumitomo) 5 parts by weight of “Antigen 6C” manufactured by Chemical Industry, 1 part by weight of wax (“OZOACE-0355” manufactured by Nippon Seiwa), 1 part by weight of vulcanization accelerator (“Soccele CZ” manufactured by Sumitomo Chemical), sulfur (Tsurumi Chemical) 2 parts by weight of industrial “powder sulfur”) was blended.

得られた各ゴム組成物について、加工性を評価するとともに、150℃×30分で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、硬度、耐カット性、耐屈曲疲労性、損失係数tanδを測定した。測定方法は、硬度およびtanδについては上記した通りであり、耐カット性についてはJIS K6252に準拠して測定し、耐屈曲疲労性についてはJIS K6260に準拠して測定した。なお、耐カット性および耐屈曲疲労性については、比較例1をコントロールとして、これと同等であれば「○」、比較例1よりも悪化した場合には「×」と評価した。また、加工性については、ロール作業性が比較例1と比べて同等以上の場合を「○」、劣るものを「×」と評価した。結果を表1に示す。   About each obtained rubber composition, while evaluating workability, it vulcanizes at 150 ° C x 30 minutes, produces a test piece of a predetermined shape, and using the obtained test piece, hardness, cut resistance, Bending fatigue resistance and loss factor tan δ were measured. The measurement method was as described above for hardness and tan δ, cut resistance was measured according to JIS K6252, and flexural fatigue resistance was measured according to JIS K6260. Regarding cut resistance and flex fatigue resistance, Comparative Example 1 was used as a control, and “◯” was evaluated if it was equivalent to this, and “X” was evaluated if it was worse than Comparative Example 1. Regarding the workability, a case where the roll workability was equal to or higher than that of Comparative Example 1 was evaluated as “◯”, and a case where the roll workability was inferior was evaluated as “X”. The results are shown in Table 1.

また、各ゴム組成物をサイドウォール用ゴムとして用いて、トラックバス用11R22.5 14PRサイズの試作タイヤを作製し、転がり抵抗性を評価した。転がり抵抗性は、1軸ドラム試験機を用い、内圧800kPa、荷重2900kg、速度60km/hでドラム上を走行する時の転がり抵抗を測定することにより評価し、比較例1のタイヤを100とした指数で表示した。指数が小さいほど、転がり抵抗が小さく、低燃費性に優れることを意味する。結果を表1に示す。

Figure 2006063285
Further, using each rubber composition as a rubber for a sidewall, a trial tire of 11R22.5 14PR size for trucks and buses was produced, and rolling resistance was evaluated. The rolling resistance was evaluated by measuring the rolling resistance when running on the drum at an internal pressure of 800 kPa, a load of 2900 kg, and a speed of 60 km / h using a uniaxial drum tester, and the tire of Comparative Example 1 was taken as 100. Expressed as an index. The smaller the index, the smaller the rolling resistance and the better the fuel efficiency. The results are shown in Table 1.
Figure 2006063285

表1に示すように、本発明に係る実施例1〜4であると、コバルト系触媒により重合されたポリブタジエンを用いた比較例1,7に対して、耐屈曲疲労性および耐カット性を損なうことなく、転がり抵抗が低減しており、低燃費化が実現されていた。また、比較例2では、ネオジウム系触媒で重合したポリブタジエン(BR1)を用いたことにより、実施例と同様に耐屈曲疲労性および耐カット性を損なうことなく転がり抵抗が低減していたが、加工性が悪化していた。これに対し、実施例1〜4であると、加工性を損なうこともなく、転がり抵抗の低減効果等が得られた。   As shown in Table 1, when Examples 1 to 4 according to the present invention are used, Comparative Examples 1 and 7 using polybutadiene polymerized by a cobalt catalyst impair bending fatigue resistance and cut resistance. Without rolling, the rolling resistance has been reduced, and a reduction in fuel consumption has been realized. Further, in Comparative Example 2, by using polybutadiene (BR1) polymerized with a neodymium-based catalyst, the rolling resistance was reduced without impairing the bending fatigue resistance and the cut resistance as in the Examples. Sex was getting worse. On the other hand, when it was Examples 1-4, the reduction effect of rolling resistance, etc. were acquired, without impairing workability.

また、比較例3では、ネオジウム系触媒で重合したポリブタジエン(BR1)よりも低シスポリブタジエン(BR2)の方が多いため、耐カット性に劣るものであった。また、比較例4では、カーボンブラックが本発明特定のものでないため、耐カット性および耐屈曲疲労性に劣っていた。更に、比較例5では、低シスポリブタジエンとして末端未変性品を用いたため、転がり抵抗の低減効果に劣るものであった。また、比較例6では、ブタジエンゴムの配合量が規定値を超えるため、耐カット性に劣るものであった。   In Comparative Example 3, the amount of low cis polybutadiene (BR2) was larger than that of polybutadiene (BR1) polymerized with a neodymium catalyst, and therefore the cut resistance was poor. Moreover, in the comparative example 4, since carbon black was not a thing specific to this invention, it was inferior to cut resistance and bending fatigue resistance. Furthermore, in Comparative Example 5, since an unmodified terminal product was used as the low cis polybutadiene, the effect of reducing rolling resistance was inferior. Moreover, in the comparative example 6, since the compounding quantity of butadiene rubber exceeded a regulation value, it was inferior to cut resistance.

Claims (5)

ネオジウム系触媒を用いて重合されたポリブタジエン(A)と、シス−1,4結合含有量が5〜50%である末端変性されたポリブタジエン(B)とからなるブタジエンゴム30〜60重量%と、他のジエン系ゴム70〜40重量%とからなるゴム成分100重量部に対し、
窒素吸着比表面積が35〜120m/gで、DBP吸油量が90cm/100g以上であるカーボンブラックを30〜50重量部含有する
ことを特徴とするタイヤサイドウォール用ゴム組成物。
Butadiene rubber 30-60% by weight comprising polybutadiene (A) polymerized using a neodymium-based catalyst and terminal-modified polybutadiene (B) having a cis-1,4 bond content of 5-50%; For 100 parts by weight of a rubber component consisting of 70 to 40% by weight of another diene rubber,
Nitrogen adsorption specific surface area of at 35~120m 2 / g, DBP oil absorption amount 90cm 3/100 g and is a carbon black or tire sidewall rubber composition characterized in that it contains 30 to 50 parts by weight.
前記ポリブタジエン(B)に対する前記ポリブタジエン(A)の重量比A/Bが1〜2であることを特徴とする請求項1記載のタイヤサイドウォール用ゴム組成物。   The rubber composition for a tire sidewall according to claim 1, wherein a weight ratio A / B of the polybutadiene (A) to the polybutadiene (B) is 1 to 2. 前記ポリブタジエン(A)のムーニー粘度と前記ポリブタジエン(B)のムーニー粘度がともに44以上であることを特徴とする請求項1又は2記載のタイヤサイドウォール用ゴム組成物。   The rubber composition for a tire sidewall according to claim 1 or 2, wherein the Mooney viscosity of the polybutadiene (A) and the Mooney viscosity of the polybutadiene (B) are both 44 or more. 加硫物の硬度が50〜60であり、かつ、tanδが0.05〜0.1であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤサイドウォール用ゴム組成物。   The rubber composition for a tire sidewall according to any one of claims 1 to 3, wherein the vulcanizate has a hardness of 50 to 60 and a tan δ of 0.05 to 0.1. 請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物でサイドウォール部を作製してなる空気入りタイヤ。   A pneumatic tire comprising a sidewall portion made of the rubber composition according to claim 1.
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