JP2009114251A - Rubber composition for tire tread - Google Patents

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哲也 坪井
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正章 小島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a tire tread by which the balance of rolling resistance properties and wet properties can be improved while improving processability. <P>SOLUTION: The rubber composition for the tire tread contains a 1-80 pts.wt. chaff charcoal powder based on a 100 pts.wt. rubber component comprising a single modified natural rubber having a polar group (e.g., an epoxidized natural rubber) or a blend of the modified natural rubber with other diene rubbers. A pneumatic tire has the tread comprising the rubber composition. The chaff charcoal powder preferably contains a 30-90 wt.% silicon dioxide component and a 60-5 wt.% carbon component. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、空気入りタイヤのトレッドに用いられるタイヤトレッド用ゴム組成物に関するものである。   The present invention relates to a rubber composition for a tire tread used for a tread of a pneumatic tire.

最近の空気入りタイヤにおいては、湿潤路面でのグリップ性能であるウェット性能と、低燃費性に寄与する転がり抵抗性能とのバランスを向上することが求められており、かかる要求に応えるために、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分に充填剤としてシリカ粒子が配合されている。   Recent pneumatic tires are required to improve the balance between wet performance, which is grip performance on wet road surfaces, and rolling resistance performance, which contributes to low fuel consumption. Silica particles are blended as a filler in a rubber component made of rubber and / or a diene synthetic rubber.

シリカ粒子は、カーボンブラックに比較すると、転がり抵抗性能に寄与する発熱性を著しく低減させることができるが、その反面、シリカ粒子の凝集により、未加硫ゴムの粘度が上昇し、加工性が著しく悪化するという欠点がある。   Compared with carbon black, silica particles can remarkably reduce the exothermic property that contributes to rolling resistance performance, but on the other hand, the aggregation of silica particles increases the viscosity of unvulcanized rubber, and the processability is remarkable. There is a drawback that it gets worse.

ところで、空気入りタイヤのトレッドを構成するゴム組成物に籾殻を配合する技術は、スタッドレスタイヤ用として既に提案されている(下記特許文献1〜3参照)。これらの文献に開示の技術は、籾殻のセルロース成分に着目し、籾殻が氷表面を引っ掻くスパイク効果を狙ったものである。そのため、籾殻は、炭化せずに所定粒径に粉砕した粉体加工品として用いられており、籾殻を炭化させた籾殻炭については開示されていない。   By the way, the technique which mix | blends a rice husk with the rubber composition which comprises the tread of a pneumatic tire has already been proposed for studless tires (refer the following patent documents 1-3). The techniques disclosed in these documents focus on the cellulose component of rice husk and aim at the spike effect in which the rice husk scratches the ice surface. Therefore, rice husk is used as a powder processed product that is pulverized to a predetermined particle size without being carbonized, and rice husk charcoal obtained by carbonizing rice husk is not disclosed.

また、スタッドレスタイヤのトレッド用ゴム組成物においては、活性炭や、木炭、竹炭などの多孔性炭化物粒子を配合することも知られているが(下記特許文献4,5参照)、これらは、氷上路面に発生する水膜を吸水し除去して氷上摩擦力を高めるために配合されている。また、これらの文献に開示の木炭や竹炭は二酸化ケイ素成分の含有比が低い点で、本発明で用いる籾殻炭とは明確に区別されるものであり、本発明特有の効果も奏されないものである。   In addition, in the rubber composition for a tread of a studless tire, it is also known to incorporate activated carbon, porous carbide particles such as charcoal and bamboo charcoal (see Patent Documents 4 and 5 below). It is formulated to absorb and remove the water film generated on the surface to increase the frictional force on ice. In addition, the charcoal and bamboo charcoal disclosed in these documents are clearly distinguished from the rice husk charcoal used in the present invention in that the content ratio of the silicon dioxide component is low, and the effects specific to the present invention are not exhibited. is there.

なお、下記特許文献6には、籾殻シリカを配合した易燃焼性シリコーンゴム組成物が開示されている。しかしながら、同文献は、籾殻の二酸化ケイ素成分のみに着目して、籾殻を燃焼させた残渣の灰から得られるシリカを用いるものであり、ジエン系ゴムに配合するものでもなく、更にはタイヤ用として用いられるものでもない。
特開平02−167353号公報 特開平11−255966号公報 特開2000−351304号公報 特開2000−211315号公報 特開2005−162865号公報 特開平11−43607号公報
Patent Document 6 below discloses a flammable silicone rubber composition containing rice husk silica. However, this document focuses on only the silicon dioxide component of rice husk and uses silica obtained from the ash of the residue obtained by burning rice husk. It is not used.
Japanese Patent Laid-Open No. 02-167353 JP 11-255966 A JP 2000-351304 A JP 2000-21113 A JP 2005-162865 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-43607

本発明は、以上に鑑みてなされたものであり、加工性を改善しつつ、転がり抵抗性能とウェット性能のバランスを向上することができるタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, and it aims at providing the rubber composition for tire treads which can improve the balance of rolling resistance performance and wet performance, improving workability.

本発明者は、上記課題に鑑みて鋭意検討していく中で、極性基を有する変性天然ゴムに対して、籾殻を炭化させてなる籾殻炭の粉末を、充填剤として配合することにより、転がり抵抗性能は同等量のシリカ粒子以上に向上し、しかも未加硫ゴムの粘度低減効果があることを見い出し、本発明を完成するに至った。   The present inventor has been diligently considering in view of the above problems, and rolling the powder by blending a powder of rice husk charcoal obtained by carbonizing rice husk as a filler into a modified natural rubber having a polar group. It has been found that the resistance performance is improved over that of an equivalent amount of silica particles and that the viscosity of the unvulcanized rubber is reduced, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物は、極性基を有する変性天然ゴムの単独、又は該変性天然ゴムと他のジエン系ゴムとのブレンドからなるゴム成分100重量に対して、籾殻炭粉末を1〜80重量部含有するものである。また、本発明に係る空気入りタイヤは、該ゴム組成物からなるトレッドを備えるものである。   That is, the rubber composition for a tire tread according to the present invention comprises rice husk charcoal with respect to 100 weight of a rubber component composed of a modified natural rubber having a polar group alone or a blend of the modified natural rubber and another diene rubber. It contains 1 to 80 parts by weight of powder. Moreover, the pneumatic tire according to the present invention includes a tread made of the rubber composition.

本発明によれば、極性基を有する変性天然ゴムに籾殻炭粉末を配合することにより、同等量のシリカ粒子以上に転がり抵抗性能とウェット性能のバランスを向上することができ、また、未加硫ゴムの粘度が下がるので加工性を改善することができる。   According to the present invention, by adding rice husk charcoal powder to a modified natural rubber having a polar group, it is possible to improve the balance between rolling resistance performance and wet performance over an equivalent amount of silica particles, and unvulcanized Processability can be improved because the viscosity of the rubber is lowered.

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.

本発明に係るゴム組成物において、ゴム成分は、極性基を有する変性天然ゴムの単独、又は該変性天然ゴムと他のジエン系ゴムとのブレンドからなる。   In the rubber composition according to the present invention, the rubber component is composed of a modified natural rubber having a polar group alone or a blend of the modified natural rubber and another diene rubber.

上記極性基としては、エポキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、オキシ基、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、イミド基、アミド基、アンモニウム基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基など、酸素や窒素、硫黄等のヘテロ原子を持つ基が挙げられる。このような極性基であれば、籾殻炭粉末中の二酸化ケイ素成分との間での相互作用により、転がり抵抗性能とウェット性能のバランスを向上することができる。   The polar groups include epoxy group, hydroxyl group, carboxyl group, carbonyl group, oxycarbonyl group, oxy group, amino group, imino group, nitrile group, hydrazo group, azo group, diazo group, imide group, amide group, ammonium And groups having heteroatoms such as oxygen, nitrogen, sulfur, etc., such as a group, sulfide group, disulfide group, sulfonyl group, sulfinyl group, and thiocarbonyl group. With such a polar group, the balance between the rolling resistance performance and the wet performance can be improved by the interaction with the silicon dioxide component in the rice husk charcoal powder.

これらの極性基を有する変性天然ゴムは、天然ゴムに対して上記極性基を有する化合物を反応させるなど、化学的処理を施すことにより得られる。具体的には、エポキシ化天然ゴム、メチルメタクリレート変性天然ゴム、マレイン酸変性天然ゴムなどが挙げられ、なかでもエポキシ化天然ゴム(ENR)を用いることが特に好適である。   The modified natural rubber having these polar groups can be obtained by subjecting the natural rubber to a chemical treatment such as reacting the compound having the polar groups. Specific examples include epoxidized natural rubber, methyl methacrylate-modified natural rubber, maleic acid-modified natural rubber and the like, and it is particularly preferable to use epoxidized natural rubber (ENR).

エポキシ化天然ゴムは、天然ゴムの主鎖の二重結合にエポキシ基が導入されたものであり、例えば、天然ゴムラテックスに過酢酸を反応させることにより得られる。エポキシ化天然ゴムのエポキシ化率は、5〜50モル%であることが好ましく、より好ましくは15〜40モル%である。   Epoxidized natural rubber is obtained by introducing an epoxy group into the double bond of the main chain of natural rubber, and can be obtained, for example, by reacting natural rubber latex with peracetic acid. The epoxidation rate of the epoxidized natural rubber is preferably 5 to 50 mol%, more preferably 15 to 40 mol%.

上記他のジエン系ゴムとしては、未変性の天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ニトリルゴム(NBR)、エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム(EPDM)などの各種ジエン系ゴムを用いることができ、これらはそれぞれ単独で用いても2種以上併用してもよい。   Examples of other diene rubbers include unmodified natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), nitrile rubber (NBR), and ethylene propylene diene copolymer rubber. Various diene rubbers such as (EPDM) can be used, and these may be used alone or in combination of two or more.

前記他のジエン系ゴムは、ゴム成分100重量部中に、0〜80重量部にて配合することができる。すなわち、ゴム成分は、極性基を有する変性天然ゴムの単独、又は該変性天然ゴム20重量部以上と他のジエン系ゴム80重量部以下のブレンドからなる。上記変性天然ゴムが20重量部未満であると、ウェット性能が損なわれる。より好ましくは、上記変性天然ゴム100〜50重量部と他のジエン系ゴム0〜50重量部のブレンドである。   The other diene rubber can be blended in 0 to 80 parts by weight in 100 parts by weight of the rubber component. That is, the rubber component is composed of a modified natural rubber having a polar group alone or a blend of 20 parts by weight or more of the modified natural rubber and 80 parts by weight or less of another diene rubber. When the modified natural rubber is less than 20 parts by weight, wet performance is impaired. More preferably, it is a blend of 100 to 50 parts by weight of the modified natural rubber and 0 to 50 parts by weight of another diene rubber.

また、他のジエン系ゴムとしては、未変性の天然ゴムが特に好適であり、従って、ゴム成分は、エポキシ化天然ゴムの単独、又は、エポキシ化天然ゴムと未変性天然ゴムのブレンドからなることが好ましい。   Further, as other diene rubbers, unmodified natural rubber is particularly suitable. Therefore, the rubber component is composed of epoxidized natural rubber alone or a blend of epoxidized natural rubber and unmodified natural rubber. Is preferred.

上記ゴム組成物に配合される籾殻炭粉末とは、籾殻を加熱により炭化して得られる籾殻炭の粉末である。籾殻炭は、木炭や竹炭などに比べて、二酸化ケイ素(SiO)成分を多量に含むものであり、このことが転がり抵抗性能の向上に寄与するものと考えられる。特に、ゴム成分として、エポキシ化天然ゴム等の極性基を持つ変性天然ゴムを用いるので、籾殻炭粉末中の二酸化ケイ素成分と該極性基との間での相互作用が期待でき、それにより、転がり抵抗性能とウェット性能のバランスを向上することができる。 The rice husk charcoal powder blended in the rubber composition is a powder of rice husk charcoal obtained by carbonizing rice husk by heating. Rice husk charcoal contains a larger amount of silicon dioxide (SiO 2 ) component than charcoal or bamboo charcoal, and this is considered to contribute to the improvement of rolling resistance performance. In particular, since a modified natural rubber having a polar group such as an epoxidized natural rubber is used as a rubber component, an interaction between the silicon dioxide component in the rice husk charcoal powder and the polar group can be expected. The balance between resistance performance and wet performance can be improved.

好ましくは、二酸化ケイ素成分を30〜90重量%と、炭素成分を60〜5重量%含有する籾殻炭粉末を用いることである。これらの成分比率は、炭化条件によって籾殻の燃焼度合を変えることにより調整可能であり、上記範囲内の籾殻炭粉末を用いることで、本発明の効果を一層高めることができる。二酸化ケイ素成分と炭素成分とのハイブリッド効果を高めるため、二酸化ケイ素成分が40〜80重量%であり、炭素成分が40〜15重量%であることがより好ましい。   Preferably, rice husk charcoal powder containing 30 to 90% by weight of the silicon dioxide component and 60 to 5% by weight of the carbon component is used. These component ratios can be adjusted by changing the degree of burning of the rice husk according to the carbonization conditions. By using the rice husk charcoal powder within the above range, the effect of the present invention can be further enhanced. In order to enhance the hybrid effect of the silicon dioxide component and the carbon component, the silicon dioxide component is more preferably 40 to 80% by weight and the carbon component is more preferably 40 to 15% by weight.

籾殻炭の製法は、特に限定されず、公知の種々の方法を用いることができ、例えば、窯を用いて籾殻を蒸し焼きにすることで熱分解させて籾殻炭を得ることができる。籾殻炭粉末は、このようにして得られる籾殻炭を公知の粉砕機(例えば、ボールミル)を用いて粉砕し、所定の粒径範囲に選別し分級したものを用いることができる。籾殻炭粉末の粒径は、特に限定されないが、平均粒径が100μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1〜50μmである。ここで、平均粒径は、島津製作所製のレーザー回折式粒度分布測定装置「SALD−2000A」を用いて測定したメディアン径の値である。   The method for producing rice husk charcoal is not particularly limited, and various known methods can be used. For example, rice husk charcoal can be pyrolyzed by steaming using a kiln to obtain rice husk charcoal. The rice husk charcoal powder can be obtained by pulverizing the rice husk charcoal obtained in this way using a known pulverizer (for example, a ball mill), selecting and classifying it into a predetermined particle size range. The particle size of the rice husk charcoal powder is not particularly limited, but the average particle size is preferably 100 μm or less, more preferably 0.1 to 50 μm. Here, the average particle diameter is a median diameter value measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer “SALD-2000A” manufactured by Shimadzu Corporation.

籾殻炭粉末は、ゴム成分100重量部に対して、1〜80重量部にて配合される。籾殻炭粉末の配合量が少なすぎると、転がり抵抗性能の向上効果が不十分であり、逆に配合量が多すぎると、物性が低下し、ウェット性能も低下傾向となる。補強性及びウェット性能を維持しつつ、転がり抵抗性能を向上する上では、籾殻炭粉末の配合量は、ゴム成分100重量部に対して2〜40重量部であることがより好ましく、更に好ましくは4〜20重量部である。   Rice husk charcoal powder is blended in an amount of 1 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When the blending amount of rice husk charcoal powder is too small, the effect of improving the rolling resistance performance is insufficient. Conversely, when the blending amount is too large, the physical properties decrease and the wet performance tends to decrease. In order to improve rolling resistance performance while maintaining reinforcement and wet performance, the amount of rice husk charcoal powder is more preferably 2 to 40 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of rubber component. 4 to 20 parts by weight.

籾殻炭粉末は、充填剤の一部として用いられることが好ましい。すなわち、本発明のゴム組成物には、タイヤ用ゴム組成物において一般に配合されるカーボンブラックやシリカ粒子(湿式シリカ、特には沈降法シリカ)などの充填剤を併用することができる。特に、一般に使用されるシリカ粒子に対して籾殻炭粉末を同量置換することにより、補強性及びウェット性能を損なうことなく、転がり抵抗性能を向上することができ、また、未加硫ゴムの粘度が下がることから加工性を改善することができる。   Rice husk charcoal powder is preferably used as part of the filler. That is, the rubber composition of the present invention can be used in combination with fillers such as carbon black and silica particles (wet silica, particularly precipitated silica) generally blended in tire rubber compositions. In particular, by replacing the same amount of rice husk charcoal powder with commonly used silica particles, the rolling resistance performance can be improved without impairing the reinforcement and wet performance, and the viscosity of the unvulcanized rubber can be improved. As a result, the workability can be improved.

シリカ粒子を配合する場合、更にシランカップリング剤を用いることが好適である。シランカップリング剤としては、従来からシリカ粒子とともにゴム組成物に使用されるものであればよく、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−ニトロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。   When blending silica particles, it is preferable to use a silane coupling agent. Any silane coupling agent may be used as long as it is conventionally used in rubber compositions together with silica particles. For example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, Examples thereof include bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-nitropropyltrimethoxysilane, and γ-aminopropyltriethoxysilane.

本発明に係るゴム組成物には、上記の各成分の他に、老化防止剤、ワックス、亜鉛華、ステアリン酸、軟化剤、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤、加硫遅延剤など、タイヤトレッド用ゴム組成物に通常配合される各種添加剤を配合することができる。   The rubber composition according to the present invention includes an anti-aging agent, wax, zinc white, stearic acid, softener, vulcanizing agent such as sulfur, vulcanization accelerator, vulcanization retarder, etc. Various additives usually blended in a rubber composition for a tire tread can be blended.

本発明に係るゴム組成物は、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ローラーなどの混練機を用いて混練りすることにより得られ、常法に従い加硫成形することにより、各種空気入りタイヤのトレッドゴムを構成することができる。   The rubber composition according to the present invention can be obtained, for example, by kneading using a kneader such as a Banbury mixer, a kneader, or a roller, and vulcanized and molded according to a conventional method to obtain tread rubber for various pneumatic tires. Can be configured.

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1,2に示す配合に従い、実施例及び比較例の各タイヤトレッド用ゴム組成物を調製した。表中の各成分は以下の通りである。   Using a Banbury mixer, according to the formulations shown in Tables 1 and 2 below, rubber compositions for tire treads of Examples and Comparative Examples were prepared. Each component in the table is as follows.

・ENR25:エポキシ化率が25モル%のエポキシ化天然ゴム(マレーシアのMRB社製「ENR−25」)、
・NR:未変性天然ゴム(RSS3号)、
・籾殻炭粉末1:籾殻炭(関西産業(株)製「バイオ炭」)をボールミルで粉砕して得られた平均粒径20μmの籾殻炭粉末(二酸化ケイ素成分=60重量%、炭素成分=38重量%)、
・籾殻炭粉末2:籾殻炭(関西産業(株)製「バイオ炭」)をジェットミルで粉砕して得られた平均粒径2.0μmの籾殻炭粉末(二酸化ケイ素成分=60重量%、炭素成分=38重量%)、
・籾殻炭粉末3:籾殻炭(関西産業(株)製「バイオ炭」)をジェットミルで粉砕して得られた平均粒径2.0μmの籾殻炭粉末(二酸化ケイ素成分=75重量%、炭素成分=20重量%)、
・木炭粉末:奈良炭化工業(株)製「みのり炭素(粉)」をボールミルで粉砕した木炭粉末(平均粒径=20μm)、
・シリカ粒子:東ソー・シリカ(株)製「ニップシールAQ」、
・シランカップリング剤:デグサ社製「Si69」、
・カーボンブラック:東海カーボン(株)製「シースト3」。
ENR25: Epoxidized natural rubber (“ENR-25” manufactured by MRB, Malaysia) with an epoxidation rate of 25 mol%,
NR: unmodified natural rubber (RSS 3),
Rice husk charcoal powder 1: Rice husk charcoal powder (silicon dioxide component = 60 wt%, carbon component = 38) obtained by pulverizing rice husk charcoal (“Bio charcoal” manufactured by Kansai Sangyo Co., Ltd.) with a ball mill. weight%),
Rice husk charcoal powder 2: Rice husk charcoal powder having an average particle size of 2.0 μm obtained by pulverizing rice husk charcoal (“Bio charcoal” manufactured by Kansai Sangyo Co., Ltd.) with a jet mill (silicon dioxide component = 60 wt%, carbon Component = 38% by weight),
Rice husk charcoal powder 3: Rice husk charcoal powder having an average particle size of 2.0 μm obtained by pulverizing rice husk charcoal (“Bio charcoal” manufactured by Kansai Sangyo Co., Ltd.) with a jet mill (silicon dioxide component = 75 wt%, carbon Component = 20% by weight),
Charcoal powder: charcoal powder (average particle size = 20 μm) obtained by pulverizing “minori carbon (powder)” manufactured by Nara Carbon Co., Ltd. with a ball mill,
・ Silica particles: “Nippal AQ” manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.
Silane coupling agent: “Si69” manufactured by Degussa
Carbon black: “Seast 3” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.

各ゴム組成物には、共通配合として、ゴム成分100重量部に対し、オイル(ジャパンエナジー株式会社製「プロセスX−140」)15重量部、亜鉛華(三井金属鉱業株式会社製「亜鉛華1号」)3重量部、ステアリン酸(花王株式会社製「ルナックS−20」)2重量部、老化防止剤6C(大内新興化学工業株式会社製「ノクラック6C」)2重量部、ワックス(大内新興化学工業株式会社製「サンノック」)2重量部、硫黄(細井化学工業株式会社製「ゴム用粉末硫黄150メッシュ」)2重量部、加硫促進剤CBS(大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーCZ」)1.5重量部を配合した。   In each rubber composition, 15 parts by weight of oil (“Process X-140” manufactured by Japan Energy Co., Ltd.) and zinc white (“Zinc Hana 1” manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) are used as a common compound. No. "), 3 parts by weight, 2 parts by weight of stearic acid (" Lunac S-20 "manufactured by Kao Corporation), 2 parts by weight of anti-aging agent 6C (" NOCRACK 6C "manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.), wax (large 2 parts by weight of Uchisei Shin Chemical Co., Ltd. “Sannok”), 2 parts by weight of sulfur (“Powders sulfur 150 mesh for rubber” manufactured by Hosoi Chemical Co., Ltd.), CBS (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) "Noxeller CZ") 1.5 parts by weight was blended.

各ゴム組成物について、未加硫ゴムのムーニー粘度を測定するとともに、160℃で20分間加硫して加硫ゴム片を作製し、各加硫ゴム片について、物性(硬さ、100%、300%モジュラス、引張強さ、切断時伸び、引裂強さ)を測定した。また、各ゴム組成物を用いてキャップ/ベース構造のトレッドを有するタイヤのキャップトレッドに適用し、205/65R15 94Hの空気入りラジアルタイヤを常法に従い製造し、転がり抵抗とウェット性能と耐摩耗性を評価した。各測定、評価方法は、以下の通りである。   For each rubber composition, the Mooney viscosity of the unvulcanized rubber was measured and vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes to produce a vulcanized rubber piece. The physical properties (hardness, 100%, 300% modulus, tensile strength, elongation at break, tear strength) were measured. In addition, each rubber composition is applied to a cap tread of a tire having a tread having a cap / base structure, and a 205 / 65R159H pneumatic radial tire is manufactured according to a conventional method, and rolling resistance, wet performance, and wear resistance are produced. Evaluated. Each measurement and evaluation method is as follows.

・ムーニー粘度:JIS K6300に準拠して(L形ロータ)、予熱1分、測定4分、温度100℃にて測定。 Mooney viscosity: Measured at a temperature of 100 ° C. in accordance with JIS K6300 (L-shaped rotor), preheating 1 minute, measurement 4 minutes.

・硬さ:JIS K6253に準拠して、タイプAデュロメータ(A型)を用いて、23℃で硬さを測定。 Hardness: Based on JIS K6253, the hardness was measured at 23 ° C. using a type A durometer (A type).

・モジュラス、引張強さ、切断時伸び:JIS K6251に準拠した引張試験により測定(ダンベル状3号形)。 Modulus, tensile strength, elongation at break: measured by a tensile test according to JIS K6251 (dumbbell shape No. 3).

・引裂強さ:JIS K6252に準拠して測定(クレセント形試験片)。 -Tear strength: Measured according to JIS K6252 (Crescent test piece).

・転がり抵抗性能:空気圧230kPa、荷重450kgfとして、転がり抵抗測定用の1軸ドラム試験機にて23℃で80km/hで走行させたときの転がり抵抗を測定した。結果は、比較例1の値を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、従って燃費性に優れることを示す。 Rolling resistance performance: The rolling resistance was measured when running at 80 km / h at 23 ° C. with a single-axis drum tester for measuring rolling resistance at an air pressure of 230 kPa and a load of 450 kgf. The results were expressed as an index with the value of Comparative Example 1 as 100. The smaller the index, the smaller the rolling resistance and thus the better the fuel efficiency.

・ウェット性能:2000ccの国産FF車に各タイヤを4本装着し、2〜3mmの水深で水をまいたアスファルト路面上を走行し、90km/hでABSを作動させて20km/hまで減速時の制動距離を測定した。結果は、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数が大きいほどウェット性能に優れることを示す。 ・ Wet performance: A 2000cc domestic FF car is equipped with four tires, runs on asphalt roads with water depth of 2-3mm, operates ABS at 90km / h, decelerates to 20km / h The braking distance was measured. The results were expressed as an index with the value of Comparative Example 1 as 100. A larger index indicates better wet performance.

・耐摩耗性:2000ccの国産FF車に各タイヤを4本装着し、乾燥アスファルトの一般路面において5000km毎にローテーションしながら、2万km走行後のトレッド残溝深さから摩耗量を求めた。結果は、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数が小さいほど耐摩耗性に優れることを示す。

Figure 2009114251
Figure 2009114251
-Abrasion resistance: Four tyres were mounted on a 2000cc domestic FF vehicle, and the amount of wear was determined from the tread remaining groove depth after running 20,000 km while rotating every 5000 km on the general road surface of dry asphalt. The results were expressed as an index with the value of Comparative Example 1 as 100. It shows that it is excellent in abrasion resistance, so that an index | exponent is small.
Figure 2009114251
Figure 2009114251

表1,2に示すように、エポキシ化天然ゴムに充填剤として籾殻炭粉末を配合した実施例であると、同等量のシリカ粒子以上に転がり抵抗性能とウェット性能のバランスを向上することができ、また、未加硫ゴムの粘度が下がって加工性を改善することができた。   As shown in Tables 1 and 2, the epoxidized natural rubber blended with rice husk charcoal powder as a filler can improve the balance between rolling resistance performance and wet performance over the equivalent amount of silica particles. In addition, the viscosity of the unvulcanized rubber was lowered and the processability was improved.

また、籾殻炭粉末の配合量を4〜40重量部とすることで、物性にほとんど悪影響なく、転がり抵抗性能も良好でありながら、ウェット性能の低下はわずかであり、耐摩耗性も特に低下は見られなかった(実施例1〜4,6〜11参照)。籾殻炭粉末の配合量が80重量部の場合(実施例5,12)、転がり抵抗性能には非常に優れるものの、ウェット性能が低下傾向であり、また、やや物性低下も見られたので、籾殻炭粉末は80重量部以下で配合すべきである。   In addition, when the amount of rice husk charcoal powder is 4 to 40 parts by weight, there is almost no adverse effect on the physical properties, the rolling resistance performance is good, but the wet performance is slightly reduced, and the wear resistance is also particularly reduced. It was not seen (see Examples 1-4 and 6-11). When the blended amount of rice husk charcoal powder is 80 parts by weight (Examples 5 and 12), although the rolling resistance performance is very excellent, the wet performance tends to decrease, and the physical properties are slightly decreased. Charcoal powder should be blended at 80 parts by weight or less.

また、変性天然ゴムが20重量部の場合、転がり抵抗性能には優れるものの、ウェット性能が低めとなるため(実施例13参照)、変性天然ゴムは20重量部以上で配合することが好ましい。なお、比較例5のように、未変性天然ゴムの単独使用では、ウェット性能が大幅に低下していた。   When the modified natural rubber is 20 parts by weight, the rolling resistance performance is excellent, but the wet performance is low (see Example 13). Therefore, the modified natural rubber is preferably blended at 20 parts by weight or more. Note that, as in Comparative Example 5, when the unmodified natural rubber was used alone, the wet performance was greatly reduced.

本発明は、乗用車用ラジアルタイヤを始めとする各種空気入りタイヤに用いることができる。   The present invention can be used for various pneumatic tires including radial tires for passenger cars.

Claims (4)

極性基を有する変性天然ゴムの単独、又は該変性天然ゴムと他のジエン系ゴムとのブレンドからなるゴム成分100重量に対して、籾殻炭粉末を1〜80重量部含有する、タイヤトレッド用ゴム組成物。   A rubber for tire tread containing 1 to 80 parts by weight of rice husk charcoal powder with respect to 100 parts by weight of a rubber component composed of a modified natural rubber having a polar group alone or a blend of the modified natural rubber and another diene rubber. Composition. 前記極性基を有する変性天然ゴムがエポキシ化天然ゴムである、請求項1記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。   The rubber composition for a tire tread according to claim 1, wherein the modified natural rubber having a polar group is an epoxidized natural rubber. 前記籾殻炭粉末は、二酸化ケイ素成分を30〜90重量%と、炭素成分を60〜5重量%含有するものである、請求項1記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。   The rubber composition for a tire tread according to claim 1, wherein the rice husk charcoal powder contains 30 to 90% by weight of a silicon dioxide component and 60 to 5% by weight of a carbon component. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴム組成物からなるトレッドを備える空気入りタイヤ。   A pneumatic tire provided with the tread which consists of a rubber composition of any one of Claims 1-3.
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