JP2007284507A - Rubber composition for tread - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for treads, which can improve the reaction efficiency of a silane coupling agent, when kneaded, can control the production of ethanol to prevent the formation of bubbles, and can improve the rolling resistance and abrasion resistance of the treads. <P>SOLUTION: This rubber composition for the treads, comprising a rubber component and silica, is characterized by containing boron oxide, and a silane coupling agent in an amount of 3 to 15 pts.wt. per 100 pts.wt. of the silica. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、トレッド用ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition for a tread.

近年、タイヤの低燃費化が強く求められており、その要求を満たすために、転がり抵抗を低減させることができるトレッドにシリカを配合することが行われている。しかし、シリカだけでは充分な補強性が得られないので、シリカと同時にシランカップリング剤の併用が行われている。また、タイヤ用には一般にアルコキシル基を含んだシランカップリング剤が使用されている。しかし、シランカップリング剤の反応は、ゴムの混練り工程では充分に完了させることができず、充分な補強性を得るために、必要以上にシランカップリング剤を配合せざるを得なかった。また、混練り中に反応しきれなかったシランカップリング剤(以後、未反応カップリング剤という)が、押出し工程において反応を起こしてアルコール(エタノールなど)を発生させ、押出した未加硫トレッド内に気泡を発生させるという工程上の問題があった。   In recent years, there has been a strong demand for lower fuel consumption of tires, and in order to satisfy the demand, silica is mixed with a tread that can reduce rolling resistance. However, since sufficient reinforcement cannot be obtained with silica alone, a silane coupling agent is used in combination with silica. For tires, silane coupling agents containing alkoxyl groups are generally used. However, the reaction of the silane coupling agent cannot be sufficiently completed in the rubber kneading step, and in order to obtain sufficient reinforcement, the silane coupling agent has to be blended more than necessary. Also, the silane coupling agent that could not react during kneading (hereinafter referred to as unreacted coupling agent) reacts in the extrusion process to generate alcohol (such as ethanol), and in the extruded unvulcanized tread There was a problem in the process of generating bubbles.

特許文献1には、所定のゴム成分、シリカ、シランカップリング剤および所定の塩基性水溶液を所定量含有することにより、耐摩耗性、低燃費性、ウェット性能および加工性・作業性に優れたゴム組成物が開示されている。しかし、該ゴム組成物は、シランカップリング剤の反応効率を向上させることはできるが、その改善効果は充分なものではなく、気泡の発生を完全に抑制できるものではないため、いまだ改善の余地がある。   Patent Document 1 includes a predetermined amount of a predetermined rubber component, silica, a silane coupling agent, and a predetermined basic aqueous solution, thereby providing excellent wear resistance, low fuel consumption, wet performance, workability, and workability. A rubber composition is disclosed. However, the rubber composition can improve the reaction efficiency of the silane coupling agent, but the improvement effect is not sufficient, and the generation of bubbles is not completely suppressed, so there is still room for improvement. There is.

特開2000−219779号公報JP 2000-219779 A

本発明は、混練り時のシランカップリング剤の反応効率を高め、エタノールの発生量を抑制することで気泡の発生を抑制し、さらに、転がり抵抗特性および耐摩耗性をともに向上させることができるトレッド用ゴム組成物を提供することを目的とする。   The present invention increases the reaction efficiency of the silane coupling agent during kneading, suppresses the generation of bubbles by suppressing the amount of ethanol generated, and can further improve both rolling resistance characteristics and wear resistance. It aims at providing the rubber composition for treads.

本発明は、ゴム成分およびシリカを含有するトレッド用ゴム組成物であって、該シリカ100重量部に対して、シランカップリング剤を3〜15重量部および酸化ホウ素を含有するトレッド用ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition for a tread containing a rubber component and silica, and the rubber composition for a tread containing 3 to 15 parts by weight of a silane coupling agent and boron oxide with respect to 100 parts by weight of the silica. About.

酸化ホウ素の含有量が、ゴム成分100重量部に対して0.2〜5重量部であることが好ましい。   The content of boron oxide is preferably 0.2 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component.

本発明は、ゴム成分および酸化ホウ素を含有し、さらに、シリカおよびシランカップリング剤を所定比率で含有することにより、混練り時のシランカップリング剤の反応効率を高め、エタノールの発生量を抑制し、転がり抵抗特性および耐摩耗性をともに向上させることができるトレッド用ゴム組成物を提供することができる。   The present invention contains a rubber component and boron oxide, and further contains silica and a silane coupling agent at a predetermined ratio, thereby increasing the reaction efficiency of the silane coupling agent during kneading and suppressing the amount of ethanol generated. Thus, it is possible to provide a rubber composition for a tread that can improve both rolling resistance characteristics and wear resistance.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分、シリカ、シランカップリング剤および酸化ホウ素を含有する。   The rubber composition for a tread of the present invention contains a rubber component, silica, a silane coupling agent, and boron oxide.

ゴム成分としては、たとえば、天然ゴム(NR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)などがあげられ、これらのゴム成分は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、ウェットグリップ性能および耐摩耗性を向上させられるという理由から、ジエン系ゴムが好ましく、SBRがより好ましい。   Examples of the rubber component include natural rubber (NR), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber ( NBR) and butyl rubber (IIR). These rubber components may be used alone or in combination of two or more. Among these, a diene rubber is preferable and SBR is more preferable because wet grip performance and wear resistance can be improved.

シリカとしては、湿式法または乾式法により製造されたシリカがあげられるが、とくに制限はない。   Silica includes silica produced by a wet method or a dry method, but is not particularly limited.

シリカのBET比表面積(BET)は45m2/g以上が好ましく、70m2/g以上がより好ましい。シリカのBETが45m2/g未満では、補強性が向上しない傾向がある。また、シリカのBETは500m2/g以下が好ましく、450m2/g以下がより好ましい。シリカのBETが500m2/gをこえると、ゴム中に分散させることが困難になる傾向がある。 Silica has a BET specific surface area (BET) of preferably 45 m 2 / g or more, and more preferably 70 m 2 / g or more. If the BET of silica is less than 45 m 2 / g, the reinforcing property tends not to be improved. Further, BET of silica is 500m or less preferably 2 / g, more preferably at most 450 m 2 / g. If the BET of silica exceeds 500 m 2 / g, it tends to be difficult to disperse in the rubber.

シリカの含有量は、ゴム成分100重量部に対して10重量部以上が好ましく、20重量部以上がより好ましい。シリカの含有量が10重量部未満では、シリカを含有することによる転がり抵抗特性やウェットグリップ性能などの改善効果がほとんどみられない傾向がある。また、シリカの含有量は120重量部以下が好ましく、100重量部以下がより好ましい。シリカの含有量が120重量部をこえると、硬度が過度に増大し、充分なウェットグリップ性能が得られない傾向がある。   The content of silica is preferably 10 parts by weight or more and more preferably 20 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When the content of silica is less than 10 parts by weight, there is a tendency that almost no improvement effect such as rolling resistance characteristics and wet grip performance due to the inclusion of silica is observed. The silica content is preferably 120 parts by weight or less, and more preferably 100 parts by weight or less. When the content of silica exceeds 120 parts by weight, the hardness is excessively increased and sufficient wet grip performance tends not to be obtained.

シランカップリング剤としては、従来からシリカとともに併用されるシランカップリング剤を使用することができ、具体的には、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(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、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)ジスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、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テトラスルフィド、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テトラスルフィド、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テトラスルフィド、2−トリメトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、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などのスルフィド系、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などのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、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などのニトロ系、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などのクロロ系などがあげられ、これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the silane coupling agent, a silane coupling agent that has been conventionally used together with silica can be used. Specifically, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) can be used. ) Tetrasulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) tetra Sulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, Screw (2-to Rimethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) ) Disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl Tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-trimethoxysilylethyl- , N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate Sulfide series such as monosulfide, mercapto series such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri Vinyl type such as methoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) a Amino compounds such as nopropyltriethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyl Glycidoxy type such as methyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, nitro type such as 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloro Examples include chloro-based compounds such as propyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, and 2-chloroethyltriethoxysilane. These may be used alone or in combination of two or more.

シランカップリング剤の含有量は、シリカ100重量部に対して3重量部以上、好ましくは4重量部以上である。シランカップリング剤の含有量が3重量部未満では、シランカップリング剤を含有することによる補強性向上の改善効果が見られない。また、シランカップリング剤の含有量は15重量部以下、好ましくは12重量部以下である。シランカップリング剤の含有量が15重量部をこえると、硬度が増大し、ウェットグリップ性能が低下する。   The content of the silane coupling agent is 3 parts by weight or more, preferably 4 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of silica. If content of a silane coupling agent is less than 3 weight part, the improvement effect of the reinforcement improvement by containing a silane coupling agent will not be seen. The content of the silane coupling agent is 15 parts by weight or less, preferably 12 parts by weight or less. When the content of the silane coupling agent exceeds 15 parts by weight, the hardness increases and the wet grip performance decreases.

酸化ホウ素としては、たとえば、三酸化二ホウ素、三酸化ホウ素、二酸化二ホウ素、三酸化四ホウ素、五酸化四ホウ素などがあげられるが、シランカップリング剤の反応効率の改善効果に優れているという理由から、三酸化二ホウ素が好ましい。   Examples of boron oxide include diboron trioxide, boron trioxide, diboron dioxide, tetraboron trioxide, tetraboron pentoxide, etc., but it is said to be excellent in improving the reaction efficiency of the silane coupling agent. For reasons, diboron trioxide is preferred.

酸化ホウ素の含有量は、ゴム成分100重量部に対して0.2重量部以上が好ましく、0.5重量部以上がより好ましい。酸化ホウ素の含有量が0.2重量部未満では、シランカップリング剤の反応効率の改善効果がほとんど見られない傾向がある。また、酸化ホウ素の含有量は5重量部以下が好ましく、2.5重量部以下がより好ましい。酸化ホウ素の含有量が5重量部をこえると、シランカップリング剤の反応を促進しすぎて、シランカップリング剤同士の凝集反応が多くなってしまう傾向がある。   The content of boron oxide is preferably 0.2 parts by weight or more and more preferably 0.5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When the content of boron oxide is less than 0.2 parts by weight, the effect of improving the reaction efficiency of the silane coupling agent tends to be hardly observed. Further, the content of boron oxide is preferably 5 parts by weight or less, and more preferably 2.5 parts by weight or less. When the content of boron oxide exceeds 5 parts by weight, the reaction of the silane coupling agent is promoted too much, and the aggregation reaction between the silane coupling agents tends to increase.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、前記ゴム成分および酸化ホウ素を含有し、さらに、シリカおよびシランカップリング剤を所定比率で含有することにより、混練り中のシランカップリング剤の反応効率を高め、エタノールの発生量を抑制することで気泡の発生を抑制し、さらに、転がり抵抗特性および耐摩耗性をともに向上させることができる。   The rubber composition for a tread of the present invention contains the rubber component and boron oxide, and further contains silica and a silane coupling agent at a predetermined ratio, thereby increasing the reaction efficiency of the silane coupling agent during kneading. Further, by suppressing the generation amount of ethanol, it is possible to suppress the generation of bubbles, and to improve both the rolling resistance characteristics and the wear resistance.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、他に、カーボンブラックを含んでもよい。   In addition, the rubber composition for treads of the present invention may contain carbon black.

カーボンブラックを含有する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100重量部に対して5重量部以上が好ましく、10重量部以上がより好ましい。カーボンブラックの含有量が5重量部未満では、ドライグリップ性能の改善効果が小さい傾向がある。また、カーボンブラックの含有量は100重量部以下が好ましく、80重量部以下がより好ましい。カーボンブラックの含有量が100重量部をこえると、硬くなりすぎて、かえってグリップ性能が低下する傾向がある。   When carbon black is contained, the content of carbon black is preferably 5 parts by weight or more and more preferably 10 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When the carbon black content is less than 5 parts by weight, the effect of improving the dry grip performance tends to be small. The carbon black content is preferably 100 parts by weight or less, and more preferably 80 parts by weight or less. When the content of carbon black exceeds 100 parts by weight, it becomes too hard and the grip performance tends to be lowered.

本発明のトレッド用ゴム組成物には、前記ゴム成分、シリカ、シランカップリング剤および三酸化ホウ素以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、たとえば、アロマオイルなどの軟化剤、各種老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄などの加硫剤、各種加硫促進剤などを必要に応じて適宜配合することができる。   In addition to the rubber component, silica, silane coupling agent and boron trioxide, the rubber composition for tread of the present invention includes compounding agents conventionally used in the rubber industry, for example, softeners such as aroma oil, various aging An inhibitor, a vulcanizing agent such as stearic acid, zinc oxide and sulfur, various vulcanization accelerators and the like can be appropriately blended as necessary.

本発明のトレッド用ゴム組成物を用いたタイヤは、通常の方法により製造される。すなわち、必要に応じて、前記配合剤を配合した本発明のトレッド用ゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのトレッドの形状にあわせて押出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを得る。   A tire using the rubber composition for a tread of the present invention is produced by a usual method. That is, if necessary, the rubber composition for a tread of the present invention blended with the above-mentioned compounding agent is extruded in accordance with the shape of the tire tread at an unvulcanized stage, and a normal method is performed on a tire molding machine. An unvulcanized tire is formed by molding with. The unvulcanized tire is heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a tire.

実施例にもとづいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。   The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

つぎに、実施例および比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
スチレンブタジエンゴム(SBR):日本ゼオン(株)製のSBR NS210
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイヤブラックI(N220)
シリカ:デグッサ社製のウルトラジルVN3(BET:175m2/g)
シランカップリング剤:デグッサ社製のSi266(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
三酸化二ホウ素:試薬
四ホウ酸カリウム4水和物:和光純薬工業(株)製
アロマオイル:(株)ジャパンエナジー製のX140
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
ステアリン酸:日本油脂(株)製
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製
硫黄:鶴見化学工業(株)製
加硫促進剤(1):大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫促進剤(2):大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(1,3−ジフェニルグアニジン)
Next, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
Styrene butadiene rubber (SBR): SBR NS210 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
Carbon black: Diamond Black I (N220) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Silica: Ultrazil VN3 manufactured by Degussa (BET: 175 m 2 / g)
Silane coupling agent: Si266 (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Degussa
Diboron trioxide: Reagent potassium tetraborate tetrahydrate: Aroma oil manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: X140 manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
Anti-aging agent: Nocrack 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Stearic acid: Nippon Oil & Fats Co., Ltd. Zinc oxide: Mitsui Metal Mining Co., Ltd. Sulfur: Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. Vulcanization Accelerator (1): Nouchira NS (N -Tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide)
Vulcanization accelerator (2): Noxeller D (1,3-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.

実施例1〜5および比較例1〜3
表1の配合処方にしたがい、1.7Lバンバリーミキサーを用いて、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を150℃の条件下で3分間混練りし、混練り物1を得た(工程1)。続いて、一旦排出した後、バンバリーミキサーを用いて、工程1で得られた混練り物1に老化防止剤、ステアリン酸および酸化亜鉛を添加し、130℃の条件下で2分間混練りし、混練り物2を得た(工程2)。次に、オープンロールを用いて、工程2で得られた混練り物2に硫黄および加硫促進剤を添加し、60℃の条件下で4分間混練りして未加硫ゴムシートを得た(工程3)。さらに、工程3で得られた未加硫ゴムシートを170℃の条件下で20分間プレス加硫して実施例1〜5および比較例1〜3の加硫ゴムシートを作製した。
Examples 1-5 and Comparative Examples 1-3
In accordance with the formulation of Table 1, using a 1.7 L Banbury mixer, knead the chemicals other than the antioxidant, stearic acid, zinc oxide, sulfur and vulcanization accelerator for 3 minutes at 150 ° C. A kneaded product 1 was obtained (step 1). Subsequently, after discharging, an anti-aging agent, stearic acid and zinc oxide are added to the kneaded material 1 obtained in step 1 using a Banbury mixer, kneaded for 2 minutes at 130 ° C., and mixed. A kneaded product 2 was obtained (step 2). Next, using an open roll, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the kneaded material 2 obtained in step 2, and kneaded for 4 minutes at 60 ° C. to obtain an unvulcanized rubber sheet ( Step 3). Furthermore, the unvulcanized rubber sheet obtained in Step 3 was press vulcanized for 20 minutes under the condition of 170 ° C. to prepare vulcanized rubber sheets of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3.

(未反応カップリング剤量)
前記未加硫ゴムシートを細かく切り、エタノールを用いて24時間抽出試験をおこなった。そして、抽出液中に抽出された未反応のシランカップリング剤量をガスクロマトグラフで測定し、シランカップリング剤の全配合量に対する未反応のシランカップリング剤量の重量比(重量%)を算出した。該重量比が小さいほど、未反応のシランカップリング剤量が少なく優れていることを示す。
(Unreacted coupling agent amount)
The unvulcanized rubber sheet was cut into small pieces and subjected to an extraction test using ethanol for 24 hours. Then, the amount of unreacted silane coupling agent extracted in the extract is measured with a gas chromatograph, and the weight ratio (% by weight) of the amount of unreacted silane coupling agent to the total amount of silane coupling agent is calculated. did. The smaller the weight ratio, the smaller the amount of unreacted silane coupling agent, and the better.

(エタノール発生量)
前記未加硫ゴムシートから試験片を作成し、ヘッドスペースガスクロマトグラフを用いて、150℃の条件下で10分間加熱して揮発成分(エタノール)を追い出し、そのときのエタノール発生量を測定し、比較例1のエタノール発生指数を100とし、下記計算式により、各配合のエタノール発生量を指数表示した。なお、エタノール発生指数が小さいほど、エタノールの発生量が少なく、気泡が発生しないため、良好であることを示す。
(エタノール発生指数)=(各配合のエタノール発生量)
÷(比較例1のエタノール発生量)×100
(Ethanol generation amount)
Create a test piece from the unvulcanized rubber sheet, using a head space gas chromatograph, heated for 10 minutes at 150 ° C. to drive off volatile components (ethanol), measure the amount of ethanol generated at that time, The ethanol generation index of Comparative Example 1 was set to 100, and the amount of ethanol generated for each formulation was displayed as an index according to the following formula. In addition, it shows that the smaller the ethanol generation index is, the smaller the amount of ethanol generated and the less bubbles are generated.
(Ethanol generation index) = (Ethanol generation amount of each formulation)
÷ (Amount of ethanol generated in Comparative Example 1) × 100

(粘弾性試験)
作製した加硫ゴムシートを用い、(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータで周波数10Hz、初期歪10%、動歪2%の条件で、70℃における加硫ゴムシートの損失正接(tanδ)の測定を行い、比較例1の転がり抵抗指数を100とし、下記計算式により、各配合のtanδを指数表示した。なお、転がり抵抗指数が大きいほど、転がり抵抗が低減され、優れていることを示す。
(転がり抵抗指数)=(比較例1のtanδ)
÷(各配合のtanδ)×100
(Viscoelasticity test)
Loss tangent (tan δ) of vulcanized rubber sheet at 70 ° C. using viscoelastic spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd. under conditions of frequency 10 Hz, initial strain 10%, dynamic strain 2%. The rolling resistance index of Comparative Example 1 was set to 100, and tan δ of each formulation was indicated by an index according to the following calculation formula. In addition, it shows that rolling resistance is reduced and it is excellent, so that a rolling resistance index | exponent is large.
(Rolling resistance index) = (tan δ of Comparative Example 1)
÷ (tan δ of each formulation) × 100

(耐摩耗性)
ランボーン摩耗試験機を用いて、荷重2.5kgfで、スリップ率40%および試験時間3分間の条件下でランボーン摩耗量を測定した。さらに、測定したランボーン摩耗量から容積損失量を計算し、比較例1のランボーン摩耗指数を100とし、下記計算式により、各配合の容積損失量を指数表示した。なお、ランボーン摩耗指数が大きいほど、耐摩耗性に優れていることを示す。
(ランボーン摩耗指数)=(比較例1の容積損失量)
÷(各配合の容積損失量)×100
(Abrasion resistance)
Using a Lambourn wear tester, the Lambourn wear amount was measured under the conditions of a load of 2.5 kgf, a slip rate of 40% and a test time of 3 minutes. Further, the volume loss amount was calculated from the measured lamborn wear amount, the lamborn wear index of Comparative Example 1 was set to 100, and the volume loss amount of each formulation was displayed as an index according to the following formula. In addition, it shows that it is excellent in abrasion resistance, so that a Lambourn abrasion index is large.
(Lambourn wear index) = (volume loss amount of Comparative Example 1)
÷ (volume loss of each compound) x 100

上記試験の評価結果を表1に示す。   The evaluation results of the above test are shown in Table 1.

Figure 2007284507
Figure 2007284507

比較例1は、三酸化ホウ素を配合しておらず、未反応カップリング剤量が多く、エタノールの発生を抑制できないため気泡の発生を抑制できず、転がり抵抗特性および耐摩耗性ともに不充分な従来のトレッド用ゴム組成物である。   In Comparative Example 1, boron trioxide is not blended, the amount of unreacted coupling agent is large, and generation of ethanol cannot be suppressed, so generation of bubbles cannot be suppressed, and both rolling resistance characteristics and wear resistance are insufficient. This is a conventional tread rubber composition.

実施例1〜5では、三酸化ホウ素を配合することにより、三酸化ホウ素を配合しない比較例1と比較し、未反応カップリング剤量が減少し、エタノールの発生を抑制することで気泡の発生を抑制し、転がり抵抗指数およびランボーン摩耗指数がともに向上している。   In Examples 1 to 5, by adding boron trioxide, the amount of unreacted coupling agent is reduced compared to Comparative Example 1 in which boron trioxide is not added, and generation of bubbles is suppressed by suppressing the generation of ethanol. The rolling resistance index and the lamborn wear index are both improved.

また、三酸化ホウ素が5重量部以上配合されている比較例3では、耐摩耗性および転がり抵抗特性が低下している。   Further, in Comparative Example 3 in which 5 parts by weight or more of boron trioxide is blended, the wear resistance and rolling resistance characteristics are lowered.

Claims (2)

ゴム成分およびシリカを含有するトレッド用ゴム組成物であって、
該シリカ100重量部に対して、
シランカップリング剤を3〜15重量部および
酸化ホウ素を含有するトレッド用ゴム組成物。
A rubber composition for a tread containing a rubber component and silica,
For 100 parts by weight of the silica,
A rubber composition for a tread containing 3 to 15 parts by weight of a silane coupling agent and boron oxide.
酸化ホウ素の含有量が、ゴム成分100重量部に対して0.2〜5重量部である請求項1記載のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread according to claim 1, wherein the content of boron oxide is 0.2 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component.
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