JP2006225600A - Pneumatic tire using rubber composition - Google Patents

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JP2006225600A JP2005044247A JP2005044247A JP2006225600A JP 2006225600 A JP2006225600 A JP 2006225600A JP 2005044247 A JP2005044247 A JP 2005044247A JP 2005044247 A JP2005044247 A JP 2005044247A JP 2006225600 A JP2006225600 A JP 2006225600A
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英二 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pneumatic tire using a rubber composition highly manifesting low exothermicity together with workability in a supersized tire by suppressing outbreak of chipping. <P>SOLUTION: The pneumatic tire comprises the rubber composition comprising: a rubber component (A) composed of a rubber master batch obtained by mixing a rubber latex with a slurry solution which is a dispersion of carbon black in water, and then coagulating; and silica (B) which is heat-treated with silicone oil of ≥ pts.wt. based on the 100 pts.wt., of the rubber component (A). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a pneumatic tire using a rubber composition.

従来、ゴム用補強充填材としては、作業性を得るために、シリコンオイルで熱処理されたシリカが多用されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, silica that has been heat-treated with silicon oil is often used as a reinforcing filler for rubber in order to obtain workability (see, for example, Patent Document 1).

また、加工性に優れたゴムの製造方法としてマスターバッチを用いることが知られている。これは、カーボンブラック等をあらかじめ一定の割合で混合し機械的な力で充填材を水中に微分散させたスラリーと、ゴムラテックスを混合し、その後、酸、無機塩、アミン等の凝固剤を加えて凝固させたものを、回収、乾燥して得られるものである(例えば、特許文献2参照)。
特開2004−123926号公報 特開2004−99625号公報
In addition, it is known to use a masterbatch as a method for producing rubber having excellent processability. This is because the rubber latex is mixed with a slurry in which carbon black or the like is mixed in advance at a certain ratio and the filler is finely dispersed in water by a mechanical force, and then a coagulant such as an acid, inorganic salt, or amine is added. In addition, the solidified product is obtained by collecting and drying (see, for example, Patent Document 2).
JP 2004-123926 A JP 2004-99625 A

ところで、近年、市場において、空気入りタイヤ上に部分的に発生する欠けであるチッピングの発生を抑制し、特に超大型タイヤにおける低発熱性と作業性とを高度に両立させることが要求されている。   By the way, in recent years, in the market, it is required to suppress the occurrence of chipping which is partially generated on a pneumatic tire and to achieve both high exothermicity and workability particularly in a super-large tire. .

上述したマスターバッチは、カーボンの分散を大幅に改良し、低発熱化という観点で優れている。しかしながら、カーボンの分散を大幅に改良する反面、更なる超大型タイヤ要求に伴う低発熱化と作業性との高度な両立など、市場が要求する性能を満足する配合を作ることが困難であった。   The above-described master batch is excellent in terms of greatly improving carbon dispersion and reducing heat generation. However, while greatly improving the carbon dispersion, it was difficult to make a blend that satisfies the performance required by the market, such as a high degree of compatibility between low heat generation and workability associated with further ultra-large tire requirements. .

そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、特に超大型タイヤにおいて、チッピングの発生を抑制し、低発熱性と作業性とを高度に両立することができるゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a pneumatic tire using a rubber composition that can suppress the occurrence of chipping and can achieve both high exothermic property and workability in a particularly large tire. The purpose is to provide.

本発明者らは、マスターバッチによる製法を用い、空気入りタイヤに用いられるゴム組成物にシリコンオイルで熱処理されたシリカを含有することにより、上記目的を達成することが可能であるとの知見を得、本発明を完成するに至った。   The present inventors have found that the above object can be achieved by using a masterbatch production method and containing silica heat-treated with silicon oil in a rubber composition used in a pneumatic tire. As a result, the present invention has been completed.

本発明の特徴は、ゴムラテックスと、カーボンブラックを水中に分散させたスラリー溶液とを混合し、凝固して得られるゴムマスターバッチからなるゴム成分(A)と、ゴム成分(A)100重量部に対して、5重量部以上のシリコンオイルで熱処理されたシリカ(B)とを含有することを特徴とするゴム組成物を用いた空気入りタイヤであることを要旨とする。   A feature of the present invention is that a rubber component (A) comprising a rubber master batch obtained by mixing a rubber latex and a slurry solution in which carbon black is dispersed in water and coagulating, and 100 parts by weight of the rubber component (A) On the other hand, the gist of the present invention is a pneumatic tire using a rubber composition characterized by containing silica (B) heat-treated with 5 parts by weight or more of silicon oil.

本発明の特徴に係る空気入りタイヤによると、特に超大型タイヤにおいて、チッピングの発生を抑制し、低発熱性と作業性とを高度に両立することができる。なお、シリカ(B)が、ゴム成分(A)100重量部に対して5重量部以上含有されることが好ましい。また、シリカ(B)が、ゴム成分(A)100重量部に対して5〜90重量部含有されることがより好ましく、5〜50重量部含有されることが更に好ましい。シリカ(B)の含有量が、ゴム成分(A)100重量部に対して5重量部より少ないと、発熱性やチッピング改良効果が不充分である。一方、シリカ(B)の含有量が、ゴム成分(A)100重量部に対して90重量部より多いと、作業性を確保することが困難であるため、90重量部より少ないことがより好ましい。   According to the pneumatic tire according to the feature of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of chipping and to achieve both high exothermic property and workability at a high level, particularly in an ultra-large tire. In addition, it is preferable that a silica (B) contains 5 weight part or more with respect to 100 weight part of rubber components (A). Further, the silica (B) is more preferably contained in an amount of 5 to 90 parts by weight, more preferably 5 to 50 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the rubber component (A). If the content of silica (B) is less than 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A), the exothermic property and chipping improvement effect are insufficient. On the other hand, when the content of silica (B) is more than 90 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A), it is difficult to ensure workability. .

また、本発明の特徴に係るゴム組成物は、シリカ(B)の窒素吸着比表面積(NSA)が、130〜300m/gであることが好ましく、180〜270m/gであることがより好ましい。シリカ(B)の窒素吸着比表面積(NSA)が130m/gより小さいと、ヒステリシスロス向上による悪路でのチッピング改良や耐磨耗性が充分ではない。一方、シリカ(B)の窒素吸着比表面積(NSA)が300m/gを超えると、分散不良を引き起こし、発熱性、耐磨耗性及び向上作業性が著しく低下する原因となることがある。 Further possible, the rubber composition according to the aspect of the present invention, silica (B) a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is preferably a 130~300m 2 / g, a 180~270m 2 / g Is more preferable. When the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica (B) is smaller than 130 m 2 / g, chipping improvement and abrasion resistance on a rough road due to improvement of hysteresis loss are not sufficient. On the other hand, if the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica (B) exceeds 300 m 2 / g, it may cause a dispersion failure and may cause a significant decrease in heat generation, wear resistance, and improved workability. is there.

また、本発明の特徴に係るゴム組成物は、ゴムラテックスと、カーボンブラックを水中に分散させたスラリー溶液とを混合する工程において、(i)水分散スラリー溶液中の充填材の粒度分布は、体積平均粒子径(mv)が25μm以下で、90体積%粒径(D90)が30μm以下であり、かつ(ii)水分散スラリー溶液から乾燥回収した充填材の24M4DBP吸油量が、水中に分散させる前の24M4DBP吸油量の93%以上を保持していることが好ましい。粒径が大き過ぎると、ゴム中の充填材分散が悪化し、補強性、耐磨耗性が悪化することがある。   The rubber composition according to the feature of the present invention is a step of mixing a rubber latex and a slurry solution in which carbon black is dispersed in water. (I) The particle size distribution of the filler in the water-dispersed slurry solution is: The volume average particle diameter (mv) is 25 μm or less, the 90 volume% particle diameter (D90) is 30 μm or less, and (ii) the 24M4DBP oil absorption amount of the filler recovered by drying from the aqueous dispersion slurry solution is dispersed in water. It is preferable to hold 93% or more of the previous 24M4DBP oil absorption. If the particle size is too large, the filler dispersion in the rubber may be deteriorated, and the reinforcement and wear resistance may be deteriorated.

また、ゴムマスターバッチは、ゴムラテックス又はスラリー溶液に界面活性剤を加えて混合されることが好ましい。   The rubber masterbatch is preferably mixed by adding a surfactant to the rubber latex or slurry solution.

また、凝固後のゴムマスターバッチを乾燥させる工程において、機械的なせん断力をかけながら乾燥を行うことが好ましい。機械的なせん断力をかけることにより、さらに充填材の分散性が向上する。この乾燥は、一般的な混練機を用いて行うことができるが、工業的生産性の観点から、連続混練機を用いて乾燥を行うことが好ましい。さらには、同方向回転あるいは異方向回転などの複軸混練押出機を用いることが好ましい。   In the step of drying the rubber master batch after coagulation, it is preferable to perform drying while applying mechanical shearing force. By applying a mechanical shearing force, the dispersibility of the filler is further improved. Although this drying can be performed using a general kneader, it is preferable to perform drying using a continuous kneader from the viewpoint of industrial productivity. Furthermore, it is preferable to use a double-screw kneading extruder such as rotating in the same direction or rotating in the different direction.

また、本発明の特徴に係るゴム組成物において、ゴムマスターバッチに含まれるカーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)が50〜200m/g、もしくは、ジブチルフタレート吸油量(DBP)が60〜130ml/100gであることが好ましい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)が50m/gより小さいと、発熱性には優れるが、耐磨耗性など破壊特性が著しく低下し、一方、200m/gを超えると、作業性が著しく低下する。なお、カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、50〜160m/gがより好ましい。 In the rubber composition according to the feature of the present invention, the carbon black contained in the rubber master batch has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 50 to 200 m 2 / g, or a dibutyl phthalate oil absorption (DBP) of 60. It is preferable that it is -130 ml / 100g. When the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is smaller than 50 m 2 / g, the exothermic property is excellent, but the destructive properties such as wear resistance are remarkably lowered, while when it exceeds 200 m 2 / g, Workability is significantly reduced. The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is more preferably 50 to 160 m 2 / g.

また、ジブチルフタレート吸油量(DBP)が60ml/100gより少ないと、耐磨耗性が得られにくく、130ml/100gを超えると、耐疲労性が低下し、チッピングの発生等により、耐磨耗性が低下するおそれがある。ここで、ゴムマスターバッチに含まれるカーボンブラックは、ゴム成分(A)100重量部に対して、20〜100重量部含有されていることが好ましい。また、カーボンブラックが、ゴム成分(A)100重量部に対して、30〜60重量部含有されていることが好ましい。カーボンブラックの含有量が、ゴム成分(A)100重量部に対して20重量部より多いと、発熱性に優れるため、好ましい。また、カーボンブラックの含有量が、ゴム成分(A)100重量部に対して100重量部より少ないと、発熱性や耐磨耗性に優れ、分散を改良することができるため、好ましい。   In addition, when the dibutyl phthalate oil absorption (DBP) is less than 60 ml / 100 g, it is difficult to obtain wear resistance, and when it exceeds 130 ml / 100 g, the fatigue resistance is lowered and the wear resistance is reduced due to chipping. May decrease. Here, it is preferable that 20-100 weight part of carbon black contained in a rubber masterbatch is contained with respect to 100 weight part of rubber components (A). Moreover, it is preferable that carbon black contains 30-60 weight part with respect to 100 weight part of rubber components (A). When the content of carbon black is more than 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A), it is preferable because the heat generation is excellent. Further, if the content of carbon black is less than 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A), it is preferable because the heat generation and wear resistance are excellent and dispersion can be improved.

本発明の特徴に係るゴム組成物において、ゴムマスターバッチは、天然ゴムマスターバッチであることが好ましい。天然ゴムは、機械的特性、低発熱性、耐磨耗性に優れたゴムであり、環境に優しい素材としても注目されている。   In the rubber composition according to the feature of the present invention, the rubber master batch is preferably a natural rubber master batch. Natural rubber is a rubber with excellent mechanical properties, low heat build-up, and abrasion resistance, and is also attracting attention as an environmentally friendly material.

本発明の特徴に係るゴム組成物は、重荷重用空気入りタイヤであることが好ましい。また、オフロードタイヤに特に好適に用いることができる。   The rubber composition according to the feature of the present invention is preferably a heavy duty pneumatic tire. Moreover, it can use especially suitably for an off-road tire.

本発明によれば、特に超大型タイヤにおいて、チッピングの発生を抑制し、低発熱性と作業性とを高度に両立することができるゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a pneumatic tire using a rubber composition that can suppress the occurrence of chipping and can achieve both high exothermic property and workability at a high level, particularly in an ultra-large tire.

次に、本発明を詳細に説明する。   Next, the present invention will be described in detail.

(ゴム組成物)
本発明のゴム組成物は、ゴムラテックスと、カーボンブラックを水中に分散させたスラリー溶液とを混合し、凝固して得られるゴムマスターバッチからなるゴム成分(A)と、ゴム成分(A)100重量部に対して、5重量部以上のシリコンオイルで熱処理されたシリカ(B)とを含有する。
(Rubber composition)
The rubber composition of the present invention comprises a rubber component (A) comprising a rubber masterbatch obtained by mixing a rubber latex and a slurry solution in which carbon black is dispersed in water and coagulating the rubber component (A) 100. The silica (B) heat-treated with 5 parts by weight or more of silicon oil is contained with respect to parts by weight.

また、ゴム組成物は、ゴム成分(A)と、シリカ(B)とをドライミルで混練する。   In the rubber composition, the rubber component (A) and silica (B) are kneaded with a dry mill.

以下において、ゴム成分(A)と、シリカ(B)と、カーボンブラックとについて詳述する。   Hereinafter, the rubber component (A), silica (B), and carbon black will be described in detail.

(ゴム成分(A))
ゴム成分(A)としては、天然ゴム及びジエン系ゴムのうちで、主に天然ゴムが用いられる。ジエン系ゴムとしては、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)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)などが挙げられ、これらは単独でもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Rubber component (A))
As the rubber component (A), natural rubber is mainly used among natural rubber and diene rubber. Examples of the diene rubber include isoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), and butyl rubber (IIR). May be used alone or in combination of two or more.

このゴム成分(A)のマスターバッチの製造方法については、後に詳述する。   The method for producing the master batch of the rubber component (A) will be described in detail later.

(シリカ(B))
本発明のタイヤに用いられるゴム組成物においては、シリコンオイルで熱処理をしたシリカ(B)を配合することができる。このシリカ(B)は、ドライミルで混練りされる。このシリカ(B)は、窒素吸着比表面積(NSA)が130〜300m/gであることが好ましく、180〜270m/gであることがより好ましい。このシリカ(B)の窒素吸着比表面積(NSA)が130m/gより小さいと、ヒステリシスロル向上による悪路でのチッピング改良や、耐摩耗性が充分ではない。一方、このシリカ(B)の窒素吸着比表面積(NSA)が300m/gを超えると、分散不良を引き起こし、発熱性、耐摩耗性及び工場作業性が著しく低下する原因となることがある。
(Silica (B))
In the rubber composition used for the tire of the present invention, silica (B) heat-treated with silicon oil can be blended. This silica (B) is kneaded by a dry mill. The silica (B) preferably has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 130 to 300 m 2 / g, and more preferably 180 to 270 m 2 / g. When the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of this silica (B) is smaller than 130 m 2 / g, the chipping improvement on the rough road due to the improvement of the hysteresis roll and the wear resistance are not sufficient. On the other hand, if the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the silica (B) exceeds 300 m 2 / g, it may cause a dispersion failure, which may cause a significant decrease in heat generation, wear resistance, and factory workability. is there.

なお、このシリカ(B)の窒素吸着比表面積(NSA)は、300℃で1時間乾燥後、ASTM D4820−93に準拠して測定した値である。 The nitrogen adsorption specific surface area of the silica (B) (N 2 SA) is a one hour drying at 300 ° C., was measured according to ASTM D4820-93 value.

このシリカ(B)としては、例えば湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムなどが挙げられるが、これらの中で、特に湿式シリカが好ましい。   Examples of the silica (B) include wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), calcium silicate, aluminum silicate, and the like. Among these, wet silica is particularly preferable.

また、本発明のシリカ(B)は、ゴム成分(A)100重量部に対して、5重量部以上含有されることが好ましい。また、シリカ(B)は、ゴム成分(A)100重量部に対して5〜90重量部含有されることがより好ましく、5〜50重量部含有されることが更に好ましい。シリカ(B)の含有量が、ゴム成分(A)100重量部に対して5重量部より少ないと、発熱性やチッピングの改良効果が不充分である。一方、シリカ(B)の含有量が、ゴム成分(A)100重量部に対して90重量部より多いと、作業性を確保することが困難であるため、90重量部より少ないことがより好ましい。   Further, the silica (B) of the present invention is preferably contained in an amount of 5 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the rubber component (A). Silica (B) is preferably contained in an amount of 5 to 90 parts by weight, more preferably 5 to 50 parts by weight, relative to 100 parts by weight of rubber component (A). If the content of silica (B) is less than 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A), the exothermic property and the effect of improving chipping are insufficient. On the other hand, when the content of silica (B) is more than 90 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A), it is difficult to ensure workability. .

シリコンオイルで熱処理をしたシリカ(B)は、表面エネルギーを低下させ、シリカ粒子間の凝集を弱め、流動性を向上させることができる。これらの目的に使用されるシリコンオイルとしては、ジメチルシリコンオイル、メチルハイドロジェンシリコンオイル、アルコキシ基含有メチルシリコンオイル等が挙げられ、これらは無触媒あるいは硬化触媒と共にシリカ粉体に表面処理を施した後、必要に応じて加熱焼き付け処理が行なわれる。   Silica (B) heat-treated with silicon oil can reduce surface energy, weaken aggregation between silica particles, and improve fluidity. Examples of silicone oils used for these purposes include dimethyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, alkoxy group-containing methyl silicone oil, and the like. Thereafter, a heat baking process is performed as necessary.

本発明のタイヤに用いられるゴム組成物においては、シリコンオイルで熱処理したシリカ(B)を配合する場合には、シリカ(B)とゴム成分(A)間の結合を強化し、低発熱性と耐摩耗性を維持向上させるために、更に、シランカップリング剤を添加することが好ましい。   In the rubber composition used in the tire of the present invention, when silica (B) heat-treated with silicon oil is blended, the bond between silica (B) and rubber component (A) is strengthened, and low heat build-up is achieved. In order to maintain and improve the wear resistance, it is preferable to further add a silane coupling agent.

この目的に使用されるシランカップリング剤としては、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ポリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ポリスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)ポリスルフィド、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、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチ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、3−ニトロプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、2−クロロエチルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエトキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルポリスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルポリスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルポリスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールポリスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールポリスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)ポリスルフィド、3−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、3−ニトロプロピルジメトキシメチルシラン、3−クロロプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルポリスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾールポリスルフィド等が挙げられる。   Examples of the silane coupling agent used for this purpose include bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) polysulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) polysulfide, and bis ( 2-trimethoxysilylethyl) polysulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3 Nitropropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane, 3-tripropyl Toxisilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl polysulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl polysulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl polysulfide, 3-trimethoxysilyl Propylbenzothiazole polysulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole polysulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, bis (3-diethoxymethylsilylpropyl) polysulfide, 3-mercapto Propyldimethoxymethylsilane, 3-nitropropyldimethoxymethylsilane, 3-chloropropyldimethoxymethylsilane, dimethyl Methyl silyl propyl -N, N-dimethylthiocarbamoyl polysulfide, etc. dimethoxymethylsilylpropyl benzothiazole polysulfides and the like.

これらは、1種で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールポリスルフィドなどが好ましい。   These may be used alone or in combination of two or more. Among these, bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole polysulfide and the like are preferable.

上記シランカップリング剤の配合量としては、シリコンオイルで熱処理したシリカ(B)の配合量に対して、5〜20重量%が好ましく、5〜15重量%がより好ましい。   As a compounding quantity of the said silane coupling agent, 5-20 weight% is preferable with respect to the compounding quantity of the silica (B) heat-processed with silicon oil, and 5-15 weight% is more preferable.

(カーボンブラック)
本発明のゴムマスターバッチに含まれるカーボンブラックは、窒素吸着比表面積(NSA)が50〜200m/g、もしくは、ジブチルフタレート吸油量(DBP)が60〜130ml/100gであることが好ましい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)が50m/gより小さいと、発熱性には優れるが、耐摩耗性など破壊特性が著しく低下し、200m/gを超えると、作業性が著しく低下する。なお、カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、50〜160がより好ましい。
(Carbon black)
The carbon black contained in the rubber masterbatch of the present invention preferably has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 50 to 200 m 2 / g or a dibutyl phthalate oil absorption (DBP) of 60 to 130 ml / 100 g. . When the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is less than 50 m 2 / g, the heat generation is excellent, but the fracture characteristics such as wear resistance are remarkably lowered, and when it exceeds 200 m 2 / g, the workability is improved. It drops significantly. The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is more preferably 50 to 160.

また、ジブチルフタレート吸油量(DBP)が60ml/100gより小さいと、耐摩耗性が得られにくく、130ml/100gを超えると、耐疲労性が低下し、チッピングの発生等により、耐摩耗性が低下するおそれがある。   Also, if the dibutyl phthalate oil absorption (DBP) is less than 60 ml / 100 g, it is difficult to obtain wear resistance, and if it exceeds 130 ml / 100 g, the fatigue resistance is lowered, and the wear resistance is lowered due to the occurrence of chipping, etc. There is a risk.

本発明のゴムマスターバッチに含まれるカーボンブラックは、ゴム成分(A)100重量部に対して20〜100重量部含有されていることが好ましい。また、このカーボンブラックが、ゴム成分(A)100重量部に対して、30〜60重量部含有されていることがより好ましい。このカーボンブラックの含有量が、ゴム成分(A)100重量部に対して20重量部より多いと、発熱性に優れるため、好ましい。一方、このカーボンブラックの含有量が、ゴム成分(A)100重量部に対して100重量部より少ないと、発熱性や耐磨耗性に優れ、分散を改良することができるため、好ましい。   The carbon black contained in the rubber masterbatch of the present invention is preferably contained in an amount of 20 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A). The carbon black is more preferably contained in 30 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A). When the carbon black content is more than 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A), it is preferable because the heat generation is excellent. On the other hand, when the content of carbon black is less than 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A), it is preferable because the heat generation and wear resistance are excellent and dispersion can be improved.

なお、ゴムマスターバッチに含まれるカーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、ASTM D3037−88に準拠して測定した値であり、DBPは、JIS K6221−1982(A法)に準拠して測定した値である。 In addition, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black contained in the rubber masterbatch is a value measured according to ASTM D3037-88, and DBP is based on JIS K6221-1982 (A method). Measured value.

上記カーボンブラックとしては特に制限はなく、従来ゴムの補強用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適宜選択して用いることができる。例としては、耐摩耗性に優れるHAF,ISAF及びSAFが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as said carbon black, Arbitrary things can be suitably selected and used from what is conventionally used as a reinforcing filler of rubber | gum. As an example, HAF, ISAF and SAF which are excellent in wear resistance are preferable.

また、本発明のタイヤに用いられるゴム組成物において使用されるゴム成分(A)が、天然ゴム単独、天然ゴムと合成ゴムのブレンドゴムの系において加工性の改良効果が顕著である。ゴム成分(A)が天然ゴムを含む場合には、天然ゴム分子の分子量を低下させずに天然ゴムのポリマーゲル量を低減することができ、かつゴム分子間でのすべりを増加させることにより成形作業性を向上させると共に、未加硫又は加硫ゴムの物性低下が抑制される、さらに、シリカ充填剤の分散を著しく改善することができる。   In addition, the rubber component (A) used in the rubber composition used in the tire of the present invention has a remarkable effect of improving processability in a system of natural rubber alone or a blend rubber of natural rubber and synthetic rubber. When the rubber component (A) contains natural rubber, it is possible to reduce the amount of natural rubber polymer gel without reducing the molecular weight of the natural rubber molecule, and to increase the slip between the rubber molecules. While improving workability | operativity, the physical property fall of an unvulcanized or vulcanized rubber is suppressed, Furthermore, dispersion | distribution of a silica filler can be improved significantly.

いずれにしても、加硫ゴム組成物の物性に悪影響を与えることなく、優れたゴム加工性を得ることができる。   In any case, excellent rubber processability can be obtained without adversely affecting the physical properties of the vulcanized rubber composition.

(その他の成分)
本発明のタイヤに用いられるゴム組成物には、必要に応じて他のゴム配合剤、例えば硫黄、加硫促進剤、プロセスオイル、老化防止剤などを適宜配合できる。
(Other ingredients)
If necessary, other rubber compounding agents such as sulfur, vulcanization accelerators, process oils, anti-aging agents and the like can be appropriately compounded with the rubber composition used in the tire of the present invention.

(マスターバッチの製造方法)
本発明のゴム組成物のゴム成分(A)は、ゴムマスターバッチからなる。以下において、天然ゴムラテックスを用いる天然ゴムマスターバッチの製造方法について説明するが、本発明は、天然ゴムマスターバッチに限らず、ジエン系合成ゴムなど合成ゴムを用いるマスターバッチにも適用可能である。
(Manufacturing method of master batch)
The rubber component (A) of the rubber composition of the present invention comprises a rubber master batch. Although the manufacturing method of the natural rubber masterbatch which uses natural rubber latex is demonstrated below, this invention is applicable not only to a natural rubber masterbatch but to the masterbatch using synthetic rubbers, such as a diene type synthetic rubber.

変性ラテックスとスラリー溶液とを混合する工程においては、あらかじめ、水中にカーボンブラックが分散したスラリー溶液を製造しておくことが必要であるが、このスラリー溶液の製造方法は公知の方法を用いることができ、特に限定されない。例えば、ホモミキサーに所定量の充填材と水を入れ、一定時間攪拌することで、当該スラリー溶液を調製することができる。   In the step of mixing the modified latex and the slurry solution, it is necessary to manufacture a slurry solution in which carbon black is dispersed in water in advance, and a known method can be used as a method for manufacturing the slurry solution. Yes, it is not particularly limited. For example, the slurry solution can be prepared by putting a predetermined amount of filler and water in a homomixer and stirring for a certain period of time.

本発明における天然ゴムマスターバッチの製造方法では、充填材のスラリー溶液の製造に際しては、水分散スラリー溶液中の充填材の粒度分布と、充填材の24M4DBP吸油量とが特定範囲のものに限定される。すなわち、本発明における天然ゴムマスターバッチの製造方法は、天然ゴムラテックスと、カーボンブラックを水中に分散させたスラリー溶液とを混合する工程において、(i)水分散スラリー溶液中の充填材の粒度分布は、体積平均粒子径(mv)が25μm以下で、90体積%粒径(D90)が30μm以下であり、かつ(ii)水分散スラリー溶液から乾燥回収した充填材の24M4DBP吸油量が、水中に分散させる前の24M4DBP吸油量の93%以上を保持していることが必要である。ここで、24M4DBP吸油量は、ISO 6894に準拠して測定される値である。   In the method for producing a natural rubber masterbatch according to the present invention, when producing a slurry solution of the filler, the particle size distribution of the filler in the water-dispersed slurry solution and the 24M4DBP oil absorption of the filler are limited to those in a specific range. The That is, the method for producing a natural rubber masterbatch according to the present invention includes the step of mixing natural rubber latex and a slurry solution in which carbon black is dispersed in water. (I) Particle size distribution of filler in the water-dispersed slurry solution The volume average particle diameter (mv) is 25 μm or less, the 90 volume% particle diameter (D90) is 30 μm or less, and (ii) the 24M4DBP oil absorption amount of the filler recovered by drying from the water-dispersed slurry solution is It is necessary to hold 93% or more of the 24M4DBP oil absorption before dispersion. Here, the 24M4DBP oil absorption is a value measured according to ISO 6894.

さらに好ましくは、体積平均粒子径(mv)が20μm以下、かつ90体積%粒径(D90)が25μm以下である。粒度が大きすぎるとゴム中の充填材分散が悪化し、補強性、耐摩耗性が悪化することがある。   More preferably, the volume average particle diameter (mv) is 20 μm or less, and the 90 volume% particle diameter (D90) is 25 μm or less. If the particle size is too large, the filler dispersion in the rubber may be deteriorated, and the reinforcement and wear resistance may be deteriorated.

他方、粒度を小さくするためにスラリーに過度のせん断力をかけると、充填材のストラクチャーが破壊され、補強性の低下を引き起こす。水分散スラリー溶液から乾燥回収した充填材の24M4DBP吸油量が、スラリーに投入する前の充填材の24MDBP吸油量の93%以上であることが必要である。さらに好ましくは96%以上である。   On the other hand, if an excessive shearing force is applied to the slurry in order to reduce the particle size, the structure of the filler is destroyed and the reinforcing property is lowered. It is necessary that the 24M4 DBP oil absorption amount of the filler recovered by drying from the aqueous dispersion slurry solution is 93% or more of the 24MDBP oil absorption amount of the filler material before being charged into the slurry. More preferably, it is 96% or more.

充填材の水分散スラリー溶液の製造には、ローター・ステータータイプのハイシアーミキサー、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、コロイドミル等が用いられる。   A rotor / stator type high shear mixer, high-pressure homogenizer, ultrasonic homogenizer, colloid mill, or the like is used for the production of the aqueous dispersion slurry solution of the filler.

例えば、コロイドミルに所定量の充填材と水を入れ、高速で一定時間攪拌することで、当該スラリー溶液を調製することができる。 For example, the slurry solution can be prepared by putting a predetermined amount of filler and water in a colloid mill and stirring at high speed for a certain time.

本発明の天然ゴムマスターバッチの製造方法において、用いられるカーボンブラックとしては、特に制限はなく、従来ゴムの補強用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適宜選択して用いることができる。例としては、SAF、HAF、ISAF、FEF、GPFなど種々のグレードのカーボンブラックを単独にまたは混合して使用することができるが、耐磨耗性に優れるHAF、ISAF、及びSAFがより好ましい。   In the method for producing a natural rubber masterbatch of the present invention, the carbon black used is not particularly limited, and any one of those conventionally used as a reinforcing filler for rubber can be appropriately selected and used. it can. As an example, various grades of carbon black such as SAF, HAF, ISAF, FEF and GPF can be used alone or in combination, but HAF, ISAF and SAF which are excellent in wear resistance are more preferable.

また、ゴムマスターバッチに含まれるカーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)が50〜200m2/g、もしくは、ジブチルフタレート吸油量(DBP)が60〜130ml/100gであり、ゴム成分(A)100重量部に対して、当該カーボンブラックを20〜100重量部含有することが好ましい。また、カーボンブラックは、30〜60重量部含有することがさらに好ましい。 The carbon black contained in the rubber masterbatch has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 50 to 200 m 2 / g or a dibutyl phthalate oil absorption (DBP) of 60 to 130 ml / 100 g, and the rubber component (A It is preferable to contain 20 to 100 parts by weight of the carbon black with respect to 100 parts by weight. Carbon black is more preferably contained in an amount of 30 to 60 parts by weight.

また、本発明で用いるシリカとしては特に限定されないが、湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカが好ましい。また、このゴムマスターバッチに含まれるシリカ、あるいは、後に添加されるシリカの窒素吸着比表面積(N2SA)は、130〜300m2/gであることが好ましい。また、後にドライミルを用いて添加されるシリコンオイルで熱処理されたシリカ(B)の含有量は、ゴム成分(A)100重量部当たり、5重量部以上であることが好ましい。 Moreover, although it does not specifically limit as silica used by this invention, Wet silica, dry silica, and colloidal silica are preferable. Further, the silica contained in the rubber master batch or a nitrogen adsorption specific surface area of silica is added after (N 2 SA) of is preferably 130~300m 2 / g. Further, the content of silica (B) heat-treated with silicon oil added later using a dry mill is preferably 5 parts by weight or more per 100 parts by weight of the rubber component (A).

なお、上記カーボンブラックを含む充填材のスラリー濃度は、スラリーに対して0.5重量%〜60重量%が好ましく、1重量%〜30重量%がより好ましい。   The slurry concentration of the filler containing carbon black is preferably 0.5% by weight to 60% by weight and more preferably 1% by weight to 30% by weight with respect to the slurry.

充填材は、天然ゴムマスターバッチのゴム成分(A)100重量部に対して、5〜100重量部添加されるのが好ましく、10〜70重量部の範囲であることがより好ましい。充填材の量が5重量部より少ないと充分な補強性が得られない場合があり、また100重量部を超えると加工性が悪化する場合がある。   The filler is preferably added in an amount of 5 to 100 parts by weight, more preferably in the range of 10 to 70 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A) of the natural rubber masterbatch. If the amount of the filler is less than 5 parts by weight, sufficient reinforcement may not be obtained, and if it exceeds 100 parts by weight, the workability may be deteriorated.

次に、スラリー溶液とアミド結合分解工程を経た天然ゴムラテックスとの混合方法としては、例えば、ホモミキサー中に該スラリー溶液を入れ、攪拌しながら、ラテックスを滴下する方法や、逆にラテックスを攪拌しながら、これに該スラリー溶液を滴下する方法がある。また、一定の流量割合をもったスラリー流とラテックス流とを、激しい水力攪拌の条件下で混合する方法などを用いることもできる。   Next, as a mixing method of the slurry solution and the natural rubber latex that has undergone the amide bond decomposition step, for example, the slurry solution is placed in a homomixer and the latex is dropped while stirring, or the latex is stirred. However, there is a method of dropping the slurry solution. Also, a method of mixing a slurry flow having a constant flow rate and a latex flow under conditions of vigorous hydraulic stirring can be used.

マスターバッチの凝固方法としては、通常と同様、蟻酸、硫酸等の酸や、塩化ナトリウム等の塩の凝固剤を用いて行われる。また、本発明においては、凝固剤を添加せず、天然ゴムラテックスとスラリーとを混合することによって、凝固がなされる場合もある。   As a method for coagulating the masterbatch, it is carried out using a coagulant such as formic acid or sulfuric acid, or a salt such as sodium chloride as usual. In the present invention, coagulation may be performed by adding natural rubber latex and slurry without adding a coagulant.

また、マスターバッチには、所望に応じて、カーボンブラックに、界面活性材、加硫材、老化防止材、着色材、分散材等の薬品など種々の添加材を加えることができる。   In addition, various additives such as surfactants, vulcanizing materials, anti-aging materials, coloring materials, and dispersing agents can be added to the carbon black as desired.

マスターバッチ製造の最終工程として、乾燥が通常行われる。本発明においては、真空乾燥機、エアドライヤー、ドラムドライヤー、バンドドライヤー等の通常の乾燥機を用いることができるが、さらに充填材の分散性を向上させるためには、機械的せん断力をかけながら乾燥を行うことが好ましい。これにより、加工性、補強性、低燃費性に優れたゴムを得ることができる。この乾燥は、一般的な混練機を用いて行うことができるが、工業的生産性の観点から、連続混練機を用いることが好ましい。さらには、同方向回転、あるいは異方向回転の2軸混練押出機を用いることがより好ましい。   Drying is usually performed as the final step of master batch production. In the present invention, a normal dryer such as a vacuum dryer, an air dryer, a drum dryer, or a band dryer can be used. In order to further improve the dispersibility of the filler, a mechanical shear force is applied. It is preferable to perform drying. Thereby, rubber excellent in processability, reinforcement, and low fuel consumption can be obtained. Although this drying can be performed using a general kneader, it is preferable to use a continuous kneader from the viewpoint of industrial productivity. Furthermore, it is more preferable to use a twin-screw kneading extruder that rotates in the same direction or in different directions.

また、上記のせん断力をかけながら乾燥を行う工程においては、乾燥工程前のマスターバッチ中の水分は10%以上であることが好ましい。この水分が10%より少ないと、乾燥工程での充填材分散の改良幅が小さくなってしまうことがある。   In the step of drying while applying the shearing force, the moisture in the masterbatch before the drying step is preferably 10% or more. When this moisture is less than 10%, the improvement width of the filler dispersion in the drying process may be reduced.

(空気入りタイヤ)
上述した、本発明のゴム組成物はタイヤのトレッドゴムやトレッドベースゴムに好適に用いられる。尚、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含有させ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。
(Pneumatic tire)
The rubber composition of the present invention described above is suitably used for tire tread rubber and tread base rubber. In addition, a pneumatic tire is manufactured by a normal 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 an unvulcanized stage and pasted on a tire molding machine by a usual method. A green tire is formed by attaching. The green tire is heated and pressed in a vulcanizer to obtain a tire.

本発明のゴム組成物は、各種分野において好適に使用することができるが、大型たいや、重荷重用空気入りタイヤに好適に使用することができる。   The rubber composition of the present invention can be suitably used in various fields, but can be suitably used for large tires and heavy duty pneumatic tires.

以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

表1及び表2に示す組成のゴム組成物を調整し、各ゴム組成物をトレッドに用いて試供タイヤ(サイズ:3700R57)を試作した。

Figure 2006225600
Figure 2006225600
A rubber composition having the composition shown in Table 1 and Table 2 was prepared, and a test tire (size: 3700R57) was made using each rubber composition as a tread.
Figure 2006225600
Figure 2006225600

*1.老化防止材6C:N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン
*2.ワックス:精工化学(株)製、商標「WMO2」
*3.加硫促進材 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
*4.カップリング材:デグッサ社製、商標「Si69」
比較例2〜4及び実施例1〜5は、マスターバッチを用いてゴム組成物を作製したが、ここで用いられるマスターバッチは、以下の製法により製造された。
* 1. Anti-aging material 6C: N-phenyl-N ′-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine * 2. Wax: Seiko Chemical Co., Ltd., trademark “WMO2”
* 3. Vulcanization accelerator CZ: N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide * 4. Coupling material: Trademark “Si69” manufactured by Degussa
In Comparative Examples 2 to 4 and Examples 1 to 5, rubber compositions were prepared using a master batch, and the master batch used here was manufactured by the following manufacturing method.

A.ラテックスの調製
(1)ラテックス1
天然ゴムのフィールドラテックス(ゴム分24.2%)を脱イオン水で希釈し、ゴム分20%のものにした。
A. Preparation of latex (1) Latex 1
Natural rubber field latex (rubber content 24.2%) was diluted with deionized water to give a rubber content of 20%.

(2)ラテックス2
ラテックス1にアニオン系界面活性材(花王製デモール N)を0.5%、アルカリ性プロテアーゼ(ノボザイムス社製アルカラーゼ2.5LタイプDX)を0.1%加え、40℃で8時間攪拌することにより、天然ゴム中のアミド結合を分解した。
(2) Latex 2
By adding 0.5% of anionic surfactant (Decaur N made by Kao) and 0.1% of alkaline protease (Alkalase 2.5L type DX made by Novozymes) to Latex 1, and stirring at 40 ° C. for 8 hours, The amide bond in natural rubber was broken.

B.充填材の水分散スラリーの攪拌方法
(1)攪拌方法1
ローター径50mmのコロイドミルに脱イオン水1425gと、カーボンブラック(N110)の75グラムを投入し、ローター・ステーター間隙1mm、回転数1500rpmで10分間攪拌した。
B. Stirring method for water-dispersed slurry of filler (1) Stirring method 1
A colloid mill with a rotor diameter of 50 mm was charged with 1425 g of deionized water and 75 g of carbon black (N110), and stirred for 10 minutes at a rotor-stator gap of 1 mm and a rotational speed of 1500 rpm.

(2)攪拌方法2
攪拌方法1と同様にして、ローター・ステーター間隙0.3mm、回転数5000rpmで10分間攪拌した。
(2) Stirring method 2
In the same manner as in the stirring method 1, stirring was performed for 10 minutes at a rotor-stator gap of 0.3 mm and a rotational speed of 5000 rpm.

(3)攪拌方法3
攪拌方法1に、さらにアニオン系界面活性材(花王デモール N)を0.05%加え、圧力式ホモジナイザーを用いて圧力500kPaの条件で3回循環させた。
(3) Stirring method 3
To the stirring method 1, 0.05% of an anionic surfactant (Kao Demol N) was further added, and the mixture was circulated three times using a pressure homogenizer at a pressure of 500 kPa.

(4)攪拌方法4
攪拌方法3と同様にして、圧力1000kPaの条件で5回循環させた。
(4) Stirring method 4
It was made to circulate 5 times on the conditions of the pressure of 1000 kPa similarly to the stirring method 3.

上記で得られた水分散スラリー中の充填材の粒度分布(mv, D90)と、乾燥回収した充填材の24M4DBP吸油量(以下、24M4DBPという)及びその保持率を第3表に示す。なお、スラリー投入前の充填材の24M4DBPは、第3表の注に記載した。

Figure 2006225600
Table 3 shows the particle size distribution (mv, D90) of the filler in the water-dispersed slurry obtained above, the 24M4DBP oil absorption (hereinafter referred to as 24M4DBP) and the retention rate of the dried and collected filler. In addition, 24M4DBP of the filler before adding the slurry is described in the note in Table 3.
Figure 2006225600

(注)スラリー投入前の充填材の24M4DBP
カーボンブラック;N110(24M4DBP:98)
カーボンブラック;N220(24M4DBP:100)
カーボンブラック;N330(24M4DBP:88)
水酸化アルミニウム;ハイジライトH−43M、昭和電工(株)製(24M4DBP:52)
また、各スラリーにおける各種測定は下記のように行った。
(Note) 24M4DBP of the filler before the slurry is charged
Carbon black; N110 (24M4DBP: 98)
Carbon black; N220 (24M4DBP: 100)
Carbon black; N330 (24M4DBP: 88)
Aluminum hydroxide; Heidilite H-43M, Showa Denko KK (24M4DBP: 52)
Moreover, various measurements in each slurry were performed as follows.

(I)スラリー溶液中の充填材の粒度分布測定(体積平均粒子径(mv)、90体積%粒径(D90))
レーザー回折型粒度分布計(MICROTRAC FRA型)を使用し、水溶媒(屈折率1.33)を用いて測定した。粒子屈折率(Particle refractive index)は全ての測定において1.57を用いた。また、充填材の再凝集を防ぐため、分散後直ちに測定を行った。
(I) Measurement of particle size distribution of filler in slurry solution (volume average particle diameter (mv), 90 volume% particle diameter (D90))
A laser diffraction particle size distribution meter (MICROTRAC FRA type) was used, and measurement was performed using an aqueous solvent (refractive index: 1.33). A particle refractive index of 1.57 was used for all measurements. Further, in order to prevent re-aggregation of the filler, measurement was performed immediately after dispersion.

(II)充填材の24M4DBP吸油量
ISO 6894に準拠して測定した。
(II) 24M4DBP oil absorption of the filler was measured according to ISO 6894.

C.凝固工程
ホモミキサー中に、上記により調製されたラテックスとスラリーを、ゴム分100重量部に対して、第2表に示す各充填材を50重量部になるよう添加し、攪拌しながら、蟻酸をpH4.5になるまで加えた。凝固したマスターバッチを回収、水洗し、水分が約40%になるまで脱水を行った。
C. In the coagulation step homomixer, the latex and slurry prepared as described above were added to 100 parts by weight of rubber so that each filler shown in Table 2 was 50 parts by weight. Added until pH 4.5. The solidified master batch was collected, washed with water, and dehydrated until the water content was about 40%.

D.乾燥工程
バンドドライヤーを用いて温度120℃で乾燥するバンドドライヤー法、または神戸製鋼製2軸混練押出機(同方向回転スクリュー径 30mm、L/D=35、ベントホール3ヶ所)を用いて、バレル温度120℃、回転数100rpmで乾燥する2軸混練押出機法のいずれかの方法により行った。
D. Drying process Using a band dryer method that uses a band dryer to dry at a temperature of 120 ° C., or using a Kobe Steel twin-screw kneading extruder (co-rotating screw diameter 30 mm, L / D = 35, 3 vent holes) This was carried out by any one of the twin-screw kneading extruder methods for drying at a temperature of 120 ° C. and a rotation speed of 100 rpm.

上記により得られたマスターバッチ中の充填材量はいずれも、天然ゴム100重量部に対して、約50重量部であった。 The amount of filler in the master batch obtained as described above was about 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of natural rubber.

E.ゴム組成物の調製
上記のマスターバッチまたはドライ練りにより得られた充填材配合ゴム(天然ゴム100重量部と充填材50重量部)に対して、酸化亜鉛3重量部、硫黄1.2重量部、ステアリン酸2重量部、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(NS)1重量部およびN−フェニル−N’−1,3−ジメチルブチル−p−フェニレンジアミン(6C)1重量部、さらに、充填材がシリカの場合はシランカップリング材(デグサ社製,Si69「商標」) 4重量部を配合し、プラストミルで混練してゴム組成物を得た。
E. Preparation of rubber composition 3 parts by weight of zinc oxide, 1.2 parts by weight of sulfur with respect to the filler-containing rubber obtained by the masterbatch or dry kneading (100 parts by weight of natural rubber and 50 parts by weight of filler), 2 parts by weight of stearic acid, 1 part by weight of Nt-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (NS) and 1 part by weight of N-phenyl-N′-1,3-dimethylbutyl-p-phenylenediamine (6C) In addition, when the filler was silica, 4 parts by weight of a silane coupling material (Si69 “trademark” manufactured by Degussa) was blended and kneaded with a plast mill to obtain a rubber composition.

また、試験は以下の項目について行った。   The test was conducted on the following items.

(1)低発熱性
一定速度・ステップロード条件のドラムテストを実施し、タイヤトレッド内部の一定深さ市の温度を測定し、比較例1を100として指数表示した。指数の数値が大きいほど、低発熱化の効果が大きいことを示す。
(1) Low exothermic property A drum test under constant speed and step load conditions was performed, and the temperature in a constant depth city inside the tire tread was measured. The larger the index value, the greater the effect of reducing heat generation.

(2)チッピング性
チッピング性は、2000時間走行後のタイヤにおけるトレッドゴム表面30cm×30cmあたりのゴムの欠落していない面積率を求め、比較例1を100として指数表示した。指数の数値が大きいほど、チッピング性が改良されたことを示す。
(2) Chipping property The chipping property was expressed as an index with the comparative example 1 being 100, by determining the area ratio of the tread rubber surface 30 cm × 30 cm with no missing rubber in the tire after running for 2000 hours. The larger the index value, the better the chipping property.

(3)練りゴム粘度
モンサント者製RPAを用い、130度で測定し、比較例1を100として指数表示した。指数の数値が大きいほど、粘度が高いことを示す。
(3) Viscosity of kneaded rubber Using an RPA manufactured by Monsanto, it was measured at 130 degrees, and Comparative Example 1 was set as 100 and indicated as an index. The larger the index value, the higher the viscosity.

<結果>
表1及び表2の結果より、実施例1〜5のゴム組成物は、比較例1〜4のゴム組成物に比べ、チッピングの発生を抑制し、低発熱性と作業性とを高度に両立することが分かった。このため、ゴムラテックスと、カーボンブラックを水中に分散させたスラリー溶液とを混合し、擬固して得られるゴムマスターバッチからなるゴム成分(A)を用いることにより、チッピングの発生を抑制し、低発熱性と作業性とを高度に両立することが分かった。
<Result>
From the results shown in Tables 1 and 2, the rubber compositions of Examples 1 to 5 suppress the occurrence of chipping and achieve both high exothermicity and workability at a high level as compared with the rubber compositions of Comparative Examples 1 to 4. I found out that For this reason, by mixing a rubber latex and a slurry solution in which carbon black is dispersed in water and using a rubber component (A) consisting of a rubber master batch obtained by pseudo-solidification, the occurrence of chipping is suppressed, It was found that low exothermicity and workability are highly compatible.

また、上記ゴム成分(A)にシリコンオイルで熱処理されたシリカ(B)を含有することにより、さらにチッピングの発生を抑制し、低発熱性と作業性とをより高度に両立することが分かった。

Further, it has been found that the inclusion of silica (B) heat-treated with silicon oil in the rubber component (A) further suppresses the occurrence of chipping and achieves both low exothermic properties and workability at a higher level. .

Claims (11)

ゴムラテックスと、カーボンブラックを水中に分散させたスラリー溶液とを混合し、凝固して得られるゴムマスターバッチからなるゴム成分(A)と、
前記ゴム成分(A)100重量部に対して、5重量部以上のシリコンオイルで熱処理されたシリカ(B)とを含有することを特徴とするゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。
A rubber component (A) comprising a rubber master batch obtained by mixing and coagulating a rubber latex and a slurry solution in which carbon black is dispersed in water;
A pneumatic tire using a rubber composition, comprising 100 parts by weight of the rubber component (A) and silica (B) heat-treated with 5 parts by weight or more of silicon oil.
前記シリカ(B)の窒素吸着比表面積(NSA)が、130〜300m/gであることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。 2. The pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1, wherein the silica (B) has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 130 to 300 m 2 / g. 前記ゴムラテックスと、前記カーボンブラックを水中に分散させたスラリー溶液とを混合する工程において、(i)水分散スラリー溶液中の充填材の粒度分布は、体積平均粒子径(mv)が25μm以下で、90体積%粒径(D90)が30μm以下であり、かつ(ii)水分散スラリー溶液から乾燥回収した充填材の24M4DBP吸油量が、水中に分散させる前の24M4DBP吸油量の93%以上を保持していることを特徴とする請求項1又は2に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。   In the step of mixing the rubber latex and the slurry solution in which the carbon black is dispersed in water, (i) the particle size distribution of the filler in the water-dispersed slurry solution has a volume average particle diameter (mv) of 25 μm or less. , 90 volume% particle size (D90) is 30 μm or less, and (ii) 24M4DBP oil absorption of the filler recovered by drying from the water-dispersed slurry solution retains 93% or more of 24M4DBP oil absorption before being dispersed in water A pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1 or 2. 前記ゴムマスターバッチは、前記ゴムラテックス又は前記スラリー溶液に界面活性剤を加えて混合されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。   The pneumatic tire using the rubber composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the rubber master batch is mixed by adding a surfactant to the rubber latex or the slurry solution. . 凝固後のゴムマスターバッチを乾燥させる工程において、機械的なせん断力をかけながら乾燥を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。   5. The pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1, wherein drying is performed while applying mechanical shearing force in the step of drying the rubber masterbatch after coagulation. . 連続混練機を用いて乾燥を行うことを特徴とする請求項5に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。   The pneumatic tire using the rubber composition according to claim 5, wherein drying is performed using a continuous kneader. 前記連続混練機は、複軸混練押出機であることを特徴とする請求項6に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。   The pneumatic tire using the rubber composition according to claim 6, wherein the continuous kneader is a double-screw kneading extruder. 前記ゴムマスターバッチに含まれるカーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)が50〜200m/g、もしくは、ジブチルフタレート吸油量(DBP)が60〜130ml/100gであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black contained in the rubber masterbatch is 50 to 200 m 2 / g, or the dibutyl phthalate oil absorption (DBP) is 60 to 130 ml / 100 g. The pneumatic tire using the rubber composition of any one of claim | item 1 -7. 前記ゴムマスターバッチは、天然ゴムマスターバッチであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。   The pneumatic tire using the rubber composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the rubber masterbatch is a natural rubber masterbatch. 重荷重用空気入りタイヤであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。   A pneumatic tire using the rubber composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the pneumatic tire is a heavy duty pneumatic tire. オフロードタイヤであることを特徴とする請求項10に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。

A pneumatic tire using the rubber composition according to claim 10, which is an off-road tire.

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