JP2010184991A - Rubber composition and pneumatic tire - Google Patents

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JP2010184991A JP2009029423A JP2009029423A JP2010184991A JP 2010184991 A JP2010184991 A JP 2010184991A JP 2009029423 A JP2009029423 A JP 2009029423A JP 2009029423 A JP2009029423 A JP 2009029423A JP 2010184991 A JP2010184991 A JP 2010184991A
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Hideyuki Sakai
秀之 酒井
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Toyo Tire Corp
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition having excellent on-ice performance and to provide a pneumatic tire obtained by using the rubber composition. <P>SOLUTION: The rubber composition is obtained by mixing 100 parts wt. of a diene-based rubber component with 0.3 to 20 parts wt. of granules that are composed of a fossil of a shellfish. The pneumatic tire includes a tread composed of the rubber composition. A vegetative granular body such as granules of a walnut shell and granules of vegetative porous carbonized product such as granules of bamboo charcoal may be used together with the granules of the fossil of the shellfish. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ゴム組成物に関し、より詳細には、例としてスタッドレスタイヤやスノータイヤなどの冬用タイヤ(ウインタータイヤ)のトレッドに好適に用いることのできるゴム組成物、及び、同ゴム組成物を用いてなる空気入りタイヤに関するものである。   The present invention relates to a rubber composition, and more specifically, as an example, a rubber composition that can be suitably used for a tread of a winter tire (winter tire) such as a studless tire or a snow tire, and the rubber composition The present invention relates to a pneumatic tire used.

氷雪路面では一般路面に比べて著しく摩擦係数が低下し滑りやすくなる。そのため、スタッドレスタイヤ等の冬用タイヤのトレッドに用いられるゴム組成物においては、氷上路面での接地性を高めるために、ガラス転移点の低いブタジエンゴム等の使用や軟化剤の配合により、低温でのゴム硬度を低く維持することがなされている。また、氷上摩擦力を高めるために、トレッドに発泡ゴムを使用したり、中空粒状体や、ガラス繊維、植物性粒状体等の硬質材料を配合することがなされている。   On snowy and snowy roads, the friction coefficient is significantly lower than that on ordinary roads, making it easier to slip. Therefore, in rubber compositions used for winter tire treads such as studless tires, the use of butadiene rubber with a low glass transition point or blending of a softening agent at low temperatures in order to improve the ground contact on the road surface on ice. The rubber hardness is kept low. In order to increase the frictional force on ice, foamed rubber is used for the tread, or hard materials such as hollow granular materials, glass fibers, and vegetable granular materials are blended.

例えば、下記特許文献1には、種子の殻又は果実の核を粉砕してなる植物性粒状体などの引っ掻き効果のある粒子をゴム成分に添加して、引っ掻き効果により氷上摩擦性能を向上させることが開示されている。同文献では特に、レゾルシン・ホルマリン樹脂初期縮合物とラテックスの混合物を主成分とするゴム接着性改良剤で植物性粒状体を表面処理し、これによりトレッドゴムと化学的に結合させて、引っ掻き効果を向上する点が提案されている。   For example, in Patent Document 1 below, particles having a scratching effect such as plant granules obtained by pulverizing seed shells or fruit nuclei are added to a rubber component, and the friction performance on ice is improved by the scratching effect. Is disclosed. In particular, in this document, the plant granule is surface-treated with a rubber adhesion improver mainly composed of a mixture of resorcin / formalin resin initial condensate and latex, thereby chemically bonding to the tread rubber and scratching effect. The point which improves is proposed.

下記特許文献2には、氷上の水膜を効果的に除去するために、アルミノケイ酸金属塩のフライポンタイトの微細な積層板状結晶の単位層をシリカ粒子の周囲に担持させてなるフライポンタイト−シリカ複合体を、ゴム成分に配合することが提案されている。また、下記特許文献3には、氷上の水膜を更に効果的に除去するために、竹炭の粉砕物をゴム成分に配合することが提案されている。   In Patent Document 2 below, in order to effectively remove a water film on ice, a fly pon obtained by supporting a unit layer of fine laminated plate-like crystals of aluminosilicate metal salt fly pontoite around silica particles. It has been proposed to incorporate a tight-silica composite into a rubber component. Patent Document 3 below proposes blending bamboo charcoal with a rubber component in order to more effectively remove the water film on ice.

また、氷雪路での制動性を向上するために、スタッドレスタイヤのトレッドゴムに、貝殻の粉末(下記特許文献4)や、貝殻を焼成して得られる粉末(下記特許文献5)、サンゴ化石又はサンゴ砂の粉末(下記特許文献6)を配合することも提案されている。   In addition, in order to improve braking performance on snowy and snowy roads, shell powder (the following Patent Document 4), powder obtained by firing the shell (Patent Document 5), coral fossil, It has also been proposed to blend coral sand powder (Patent Document 6 below).

これらの従来技術は氷上性能の改良効果を示すものの、最近益々厳しくなる市場の要求に対し、必ずしも十分なレベルに達しているとは言えない。   Although these prior arts show the effect of improving the performance on ice, it cannot be said that they have reached a sufficient level to meet the increasingly demanding market demands recently.

なお、下記特許文献7には、ジエン系ゴムに未焼成ホタテ貝殻粉末を配合することが開示されているが、スタッドレスタイヤ等の冬用タイヤに関するものではなく、貝化石の粉砕物を用いる点も開示されていない。   In addition, the following Patent Document 7 discloses that unfired scallop shell powder is blended with diene rubber, but it is not related to winter tires such as studless tires, but also uses crushed shell fossil. Not disclosed.

特開平10−007841号公報JP-A-10-007841 特開2001−123017号公報JP 2001-123017 A 特開2005−162865号公報JP 2005-162865 A 実開平06−57704号公報Japanese Utility Model Publication No. 06-57704 特開平11−323024号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-323024 特開平11−130915号公報JP-A-11-130915 特開2004−196944号公報JP 2004-196944 A

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、従来にもまして優れた氷上性能を発揮することができるゴム組成物、及び空気入りタイヤを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above point, and it aims at providing the rubber composition which can exhibit the performance on ice better than before, and a pneumatic tire.

本発明者は、上記課題に鑑み、様々な物質をゴム組成物中に配合し、鋭意検討していく中で、貝化石の粉砕物を配合することで氷上性能が著しく向上することを見い出し、本発明を完成するに至った。   In view of the above problems, the present inventors have formulated various substances in a rubber composition, and while intensively studying them, found that the performance on ice is remarkably improved by blending a crushed product of shell fossil, The present invention has been completed.

すなわち、本発明に係るゴム組成物は、ジエン系ゴム100重量部に対し、貝化石の粉砕物を0.3〜20重量部配合してなるものである。また、本発明に係る空気入りタイヤは、かかる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 according to the present invention is obtained by blending 0.3 to 20 parts by weight of a crushed shell fossil with respect to 100 parts by weight of a diene rubber. Moreover, the pneumatic tire according to the present invention includes a tread made of such a rubber composition.

本発明によれば、耐摩耗性の低下を抑えながら、氷上性能を著しく向上することができる。   According to the present invention, the performance on ice can be remarkably improved while suppressing a decrease in wear resistance.

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

本発明のゴム組成物において、ゴム成分として用いられるジエン系ゴムとしては、例えば、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)、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴムなど、タイヤトレッド用ゴム組成物において通常使用される各種ジエン系ゴムが挙げられる。これらジエン系ゴムは、いずれか1種単独で、又は2種以上ブレンドして用いることができる。   Examples of the diene rubber used as the rubber component in the rubber composition of the present invention include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), and styrene-isoprene. Examples include various diene rubbers that are usually used in rubber compositions for tire treads such as polymer rubber, butadiene-isoprene copolymer rubber, and styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber. These diene rubbers can be used alone or in a blend of two or more.

上記ゴム成分として、好ましくは、天然ゴムと他のジエン系ゴムとのブレンドを用いることであり、特に好ましくは、天然ゴム(NR)とブタジエンゴム(BR)とのブレンドゴムを用いることである。その場合、BRの比率が少なすぎるとゴム組成物の低温特性が得難くなり、逆に多くなりすぎると加工性の悪化や耐引き裂き抵抗性が低下する傾向になるので、NR/BRの比率は重量比で30/70〜80/20、更には40/60〜70/30程度であることが好ましい。   As the rubber component, a blend of natural rubber and another diene rubber is preferably used, and a blend rubber of natural rubber (NR) and butadiene rubber (BR) is particularly preferably used. In that case, if the ratio of BR is too small, it is difficult to obtain low temperature characteristics of the rubber composition. Conversely, if the ratio is too large, the processability tends to deteriorate and the tear resistance tends to decrease, so the ratio of NR / BR is The weight ratio is preferably about 30/70 to 80/20, more preferably about 40/60 to 70/30.

本発明のゴム組成物には、貝化石の粉砕物が配合される。貝化石は、数千万年前の海中に生息していた貝類が厚い層となって堆積し、その後の地殻変動で隆起し、化石化したものである。貝化石は多孔質構造をしており、含有成分としては、カルシウムを主成分として、リン、カリウム、マグネシウムなどのミネラル分を含有する。市販の貝化石は、その多孔質構造、カルシウムを主成分とする含有成分、及び弱アルカリ性(pH9〜10)である特長を活かして、現在、農作物に必要な肥料、土壌改良剤等の用途で利用されている。本発明は、このような貝化石を粉砕してなる粉末をゴム組成物に配合して用いるものであり、貝化石の新規な用途を提供するものである。   The rubber composition of the present invention contains a crushed fossil shellfish. Shell fossils consist of shells that lived in the ocean tens of millions of years ago, deposited in thick layers, and raised and fossilized by subsequent crustal movements. Shell fossil has a porous structure, and as a contained component, calcium is a main component and contains minerals such as phosphorus, potassium, and magnesium. Commercially available shell fossils take advantage of their porous structure, calcium-containing components, and weak alkalinity (pH 9 to 10) for applications such as fertilizers and soil conditioners currently required for agricultural crops. It's being used. The present invention uses a powder obtained by pulverizing such a fossil shellfish in a rubber composition, and provides a novel use of the fossil shellfish.

本発明により氷上性能を大幅に向上できる理由は必ずしも明らかではないが、貝化石の特有の多孔質構造により氷上路面の水膜を効果的に吸水及び除水し、更にその有効成分(カルシウム、リン、カリウム、マグネシウム等のミネラル分)がトレッドと路面との間で何らかの相互作用を発揮しているためと推測される。また、貝化石の粉砕物であると、氷上路面に対する引っ掻き効果も期待でき、このことも氷上性能の向上に寄与しているものと推測される。なお、上記のように、特許文献4〜7には、貝殻の粉末や、貝殻の焼成粉末、サンゴ化石又はサンゴ砂の粉末、更には、未焼成ホタテ貝殻粉末を、ゴム組成物に配合することは開示されているが、これらは貝化石の粉砕物とは異なるものであり、貝化石の粉砕物を配合することによる優れた氷上性能と耐摩耗性の両立効果は本発明によって初めて見い出されたものである。   The reason why the performance on ice can be greatly improved by the present invention is not necessarily clear, but the water film on the road surface on ice is effectively absorbed and removed by the porous structure peculiar to shell fossils, and its active ingredients (calcium, phosphorus This is presumed to be due to some interaction between the tread and the road surface. In addition, if it is a crushed shell fossil, it can be expected to have a scratching effect on the road surface on ice, which is presumed to contribute to the improvement of the performance on ice. In addition, as mentioned above, Patent Documents 4 to 7 include blending a shell powder, a shell fired powder, a coral fossil or coral sand powder, and an unfired scallop shell powder into the rubber composition. However, these are different from the crushed fossil shells, and the excellent effects on ice and wear resistance by combining the crushed fossil shell shells were found for the first time by the present invention. Is.

貝化石の粉砕物の平均粒子径は、特に限定されないが、例えば、0.1〜500μmであることが、耐摩耗性、耐カット性の点から好ましく、より好ましくは0.5〜100μm、更に好ましくは0.5〜50μmである。貝化石の粉砕物としては、粉砕後に分級したものを用いてもよいが、必ずしも分級により粒度分布を狭くしたものを用いる必要はなく、粉砕後に分級していない粒度分布の広いものをそのまま用いてもよい。なお、本発明において、平均粒子径は、レーザ回折・散乱法により測定される値であり、下記実施例では、光源として赤色半導体レーザ(波長680nm)を用いる島津製作所製のレーザ回折式粒度分布測定装置「SALD−2200」を用いて測定した。   The average particle size of the crushed fossil shellfish is not particularly limited, but for example, it is preferably 0.1 to 500 μm from the viewpoint of wear resistance and cut resistance, more preferably 0.5 to 100 μm, and further Preferably it is 0.5-50 micrometers. As a crushed product of shell fossil, it is possible to use a product classified after pulverization, but it is not always necessary to use a product whose particle size distribution is narrowed by classification, and a product with a wide particle size distribution that is not classified after pulverization is used as it is. Also good. In the present invention, the average particle diameter is a value measured by a laser diffraction / scattering method. In the following examples, a laser diffraction particle size distribution measurement manufactured by Shimadzu Corporation using a red semiconductor laser (wavelength 680 nm) as a light source is used. The measurement was performed using an apparatus “SALD-2200”.

貝化石の粉砕物は、ジエン系ゴム100重量部に対して、0.3〜20重量部の範囲内で配合することができる。該配合量が0.3重量部未満では、添加効果が不十分であり、逆に20重量部を超えると、耐摩耗性が悪化する。該配合量は、より好ましくは1〜15重量部である。   The crushed shell fossil can be blended within a range of 0.3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. When the blending amount is less than 0.3 parts by weight, the effect of addition is insufficient, and when it exceeds 20 parts by weight, the wear resistance is deteriorated. The blending amount is more preferably 1 to 15 parts by weight.

本発明のゴム組成物には、貝化石の粉砕物とともに、種子の殻又は果実の核を粉砕してなる植物性粒状体、及び/又は、植物の多孔質性炭化物の粉砕物を更に配合してもよい。これらの植物性粒状体や多孔質性炭化物の粉砕物を併用することにより、氷上性能を更に向上することができる。   The rubber composition of the present invention is further blended with a pulverized product of shell fossils, a plant granule obtained by pulverizing a seed shell or a fruit core, and / or a pulverized product of a porous carbide of a plant. May be. The performance on ice can be further improved by using these plant granules and porous carbide pulverized material in combination.

上記植物性粒状体としては、胡桃(クルミ)、椿などの種子の殻、あるいは桃、梅などの果実の核を公知の方法で粉砕してなる粉砕品を用いることができる。これらはモース硬度が2〜5程度であり、氷よりも硬いので、氷上路面に対して引っ掻き効果を発揮することができる。   As the plant granular material, a pulverized product obtained by pulverizing seed husks such as walnuts and persimmons or fruit nuclei such as peaches and plums by a known method can be used. Since these have a Mohs hardness of about 2 to 5 and are harder than ice, they can exhibit a scratching effect on the road surface on ice.

植物性粒状体は、ゴムとのなじみを良くして脱落を防ぐために、ゴム接着性改良剤で表面処理されたものを用いることが好ましい。ゴム接着性改良剤としては、例えば、レゾルシン・ホルマリン樹脂初期縮合物とラテックスの混合物を主成分とするもの(RFL液)が挙げられる。   In order to improve the familiarity with rubber and prevent dropping, it is preferable to use a plant granule that has been surface-treated with a rubber adhesion improver. As the rubber adhesion improver, for example, those having a mixture of resorcin / formalin resin initial condensate and latex as main components (RFL solution) can be mentioned.

植物性粒状体の平均粒子径は、特に限定されないが、引っ掻き効果を発揮するとともにトレッドからの脱落を防止するため、100〜600μmであることが好ましい。なお、平均粒子径は、上記と同様、レーザ回折・散乱法により測定される値である。   Although the average particle diameter of a vegetable granular material is not specifically limited, In order to exhibit the scratch effect and to prevent the fall off from a tread, it is preferable that it is 100-600 micrometers. The average particle diameter is a value measured by the laser diffraction / scattering method, as described above.

上記多孔性炭化物の粉砕物は、木、竹などの植物を材料として炭化して得られる炭素を主成分とする固体生成物からなる多孔質性物質を粉砕してなるものであり、中でも竹炭の粉砕物(竹炭粉末)はその特有の多孔質性により優れた吸着性を発揮することから、氷上路面に発生する水膜を効果的に吸水、除去することができる。   The pulverized product of the porous carbide is obtained by pulverizing a porous material composed of a solid product mainly composed of carbon obtained by carbonizing a plant such as wood or bamboo. Since the pulverized product (bamboo charcoal powder) exhibits excellent adsorptivity due to its unique porosity, the water film generated on the road surface on ice can be effectively absorbed and removed.

竹炭の原料となる竹材としては、孟宗竹、苦竹、淡竹、紋竹などの各種の竹のほか、千鳥笹、仙台笹などの笹も含まれる。竹炭粉砕物は、竹材を窯を用いて蒸し焼きにして炭化して得られた竹炭を、公知の粉砕機(例えば、ボールミル)を用いて粉末状に粉砕することにより得ることができる。   Bamboo materials that are used as raw materials for bamboo charcoal include various kinds of bamboo such as 孟 mune bamboo, maitake, pale bamboo, and crested bamboo, as well as bamboo such as chidori and Sendai. The bamboo charcoal pulverized product can be obtained by pulverizing bamboo charcoal obtained by steaming and baking bamboo material using a kiln into a powder using a known pulverizer (for example, a ball mill).

上記多孔性炭化物の粉砕物の平均粒子径は、特に限定されないが、10〜500μmであることが好ましい。なお、平均粒子径は、上記と同様、レーザ回折・散乱法により測定される値である。   Although the average particle diameter of the pulverized product of the porous carbide is not particularly limited, it is preferably 10 to 500 μm. The average particle diameter is a value measured by the laser diffraction / scattering method, as described above.

これら植物性粒状体と多孔性炭化物の粉砕物を配合する場合、その配合量は、両者の合計量で、ジエン系ゴム100重量部に対して、0.3〜20重量部であることが好ましく、より好ましくは1〜10重量部である。   When blending the pulverized product of these plant granules and porous carbide, the blending amount of both is preferably 0.3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. More preferably, it is 1 to 10 parts by weight.

本発明のゴム組成物は、上記した各成分に加え、通常のゴム工業で使用されているカーボンブラックやシリカなどの補強剤や充填剤、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、軟化剤、可塑剤、老化防止剤(アミン−ケトン系、芳香族第2アミン系、フェノール系、イミダゾール系等)、加硫剤、加硫促進剤(グアニジン系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系等)などの配合薬品類を通常の範囲内で適宜配合することができる。   The rubber composition of the present invention comprises, in addition to the above-mentioned components, reinforcing agents and fillers such as carbon black and silica, process oil, zinc white, stearic acid, softener, and plasticizer that are used in ordinary rubber industry. , Anti-aging agent (amine-ketone, aromatic secondary amine, phenol, imidazole, etc.), vulcanizing agent, vulcanization accelerator (guanidine, thiazole, sulfenamide, thiuram, etc.), etc. These compounding chemicals can be appropriately blended within a normal range.

ここで、カーボンブラックとしては、スタッドレスタイヤのトレッド部に用いる場合は、ゴム組成物の低温性能、耐摩耗性やゴムの補強性などの観点から、窒素吸着比表面積(NSA)(JIS K6217−2)が70〜150m/gであり、かつDBP吸油量(JIS K6217−4)が100〜150ml/100gであるものが好ましく用いられる。具体的にはSAF,ISAF,HAF級のカーボンブラックが例示され、配合量としてはジエン系ゴム100重量部に対して10〜80重量部程度の範囲で使用されることが好ましい。 Here, as carbon black, when used in a tread portion of a studless tire, nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) (JIS K6217) is considered from the viewpoint of low temperature performance, abrasion resistance, rubber reinforcement, and the like of the rubber composition. -2) is 70 to 150 m 2 / g and DBP oil absorption (JIS K6217-4) is preferably 100 to 150 ml / 100 g. Specifically, SAF, ISAF, and HAF grade carbon black are exemplified, and the blending amount is preferably in the range of about 10 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber.

また、シリカを用いる場合は、湿式シリカ、乾式シリカ或いは表面処理シリカなどが使用され、配合量はゴムのtanδのバランスや補強性、電気伝導度の観点からジエン系ゴム100重量部に対して50重量部未満が好ましく、カーボンブラックとの合計量では10〜120重量部程度が好ましい。また、シリカを配合する場合、シランカップリング剤を併用することが好ましい。   In addition, when silica is used, wet silica, dry silica, surface-treated silica or the like is used, and the blending amount is 50 with respect to 100 parts by weight of diene rubber from the viewpoint of balance of tan δ of rubber, reinforcing property, and electrical conductivity. The amount is preferably less than parts by weight, and is preferably about 10 to 120 parts by weight in total with carbon black. Moreover, when mix | blending a silica, it is preferable to use a silane coupling agent together.

本発明のゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダなどの混合機を用いて混練し作製することができる。該ゴム組成物は、スタッドレスタイヤ、スノータイヤなどの冬用タイヤ(ウインタータイヤ)のトレッド部のためのゴム組成物として好適に用いられる。   The rubber composition of the present invention can be prepared by kneading using a commonly used mixer such as a Banbury mixer or a kneader. The rubber composition is suitably used as a rubber composition for a tread portion of a winter tire (winter tire) such as a studless tire or a snow tire.

本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いてゴム用押し出し機などによりタイヤのトレッド部を作製し未加硫タイヤを成型した後、常法に従い加硫工程を経ることで製造することができる。キャップベース構造のスタッドレスタイヤに適用される場合は、接地面側のキャップトレッドにのみに本発明のゴム組成物を適用すればよい。   The pneumatic tire of the present invention is manufactured by producing a tread portion of a tire using a rubber extruder or the like and molding an unvulcanized tire using the rubber composition, followed by a vulcanization process according to a conventional method. Can do. When applied to a studless tire having a cap base structure, the rubber composition of the present invention may be applied only to the cap tread on the ground contact surface side.

このようにして得られた本発明の空気入りタイヤは、トレッドゴムに配合した貝化石の粉砕物がトレッド表面に露出することで、その特有の多孔質構造等により氷上路面の水膜を効果的に除去することができ、トレッドゴムと路面との摩擦係数を高めて氷上性能を向上することができる。また、耐摩耗性を低下を抑えることができる。また、クルミ殻の粉砕物等の植物性粒状体や、竹炭粉砕物等の多孔性炭化物の粉砕物を併用することで、更なる氷上性能の向上を実現することができる。しかも、道路の損傷やアスファルトの粉塵を発生させることなく、天然素材を使用することにより、貝化石の粉砕物の飛散によっても健康や環境に悪影響を及ぼすことがない。   The pneumatic tire of the present invention thus obtained has an effective water film on the road surface on ice due to its peculiar porous structure, etc., because the crushed shell fossil blended in the tread rubber is exposed on the tread surface. It is possible to improve the performance on ice by increasing the coefficient of friction between the tread rubber and the road surface. In addition, it is possible to suppress a decrease in wear resistance. Further, the use of vegetable granules such as pulverized walnut shells and porous carbide pulverized products such as bamboo charcoal pulverized products can further improve the performance on ice. In addition, the use of natural materials without causing road damage or asphalt dust does not adversely affect health and the environment even if crushed shell fossils are scattered.

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

バンバリーミキサーを使用し、下記表1に示す配合に従い、スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物を調製した。表1中の各成分は以下の通りである。   Using a Banbury mixer, a tread rubber composition for studless tires was prepared according to the formulation shown in Table 1 below. Each component in Table 1 is as follows.

・天然ゴム:RSS#3、
・ブタジエンゴム:JSR株式会社製ハイシスブタジエンゴム「BR01」、
・カーボンブラック:東海カーボン株式会社製「シーストKH」(N339、HAF)、
・シリカ:東ソー・シリカ株式会社製「ニップシールAQ」、
・シランカップリング剤:デグサ社製「Si75」、
・パラフィンオイル:株式会社ジャパンエナジー製「JOMOプロセスP200」。
・ Natural rubber: RSS # 3,
・ Butadiene rubber: High butadiene rubber “BR01” manufactured by JSR Corporation,
Carbon black: “Seast KH” (N339, HAF) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
・ Silica: “Nip Seal AQ” manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.
Silane coupling agent: “Si75” manufactured by Degussa
Paraffin oil: “JOMO Process P200” manufactured by Japan Energy Corporation.

・貝化石粉砕物:東洋商事株式会社製「トヨクィーン」(平均粒子径=1.5μm)、
・竹炭粉砕物:孟宗竹の竹炭(宮崎土晃株式会社製「1号炭」)をハンマーミルで粉砕し、得られた粉砕物をふるいにより分級した竹炭粉末(平均粒子径100μm)、
・植物性粒状体:クルミ殻粉砕物(株式会社日本ウォルナット製「ソフトグリップ#46」)に対し、特開平10−7841号公報に記載に方法に準じてRFL処理液で表面処理を施したもの(処理後の植物性粒状体の平均粒子径は300μm)、
・フライポンタイト−シリカ複合体:水澤化学工業株式会社製「ミズカナイトHP」、
・貝殻粉砕物:北海道産ホタテ貝殻粉砕物、短冊状(平均粒子径=10μm)。
-Shell fossil pulverized product: “Toyo Queen” (average particle size = 1.5 μm) manufactured by Toyo Shoji Co., Ltd.
-Bamboo charcoal pulverized material: Bamboo charcoal powder (average particle size 100 μm) obtained by crushing bamboo charcoal from Somune bamboo (“No. 1 charcoal” manufactured by Miyazaki Dogo Co., Ltd.) with a hammer mill and classifying the obtained pulverized material with a sieve.
・ Plant granules: crushed walnut shell ("Soft Grip # 46" manufactured by Japan Walnut Co., Ltd.) subjected to surface treatment with an RFL treatment solution according to the method described in JP-A-10-7841 (The average particle size of the plant granules after treatment is 300 μm),
・ Frypontite-silica composite: “Mizukanite HP” manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.
-Shell pulverized product: Hokkaido scallop shell pulverized product, strip-shaped (average particle size = 10 μm).

各ゴム組成物には、共通配合として、ジエン系ゴム100重量部に対し、ステアリン酸(花王株式会社製「ルナックS−20」)2重量部、亜鉛華(三井金属鉱業株式会社製「亜鉛華1種」)2重量部、老化防止剤(住友化学株式会社製「アンチゲン6C」)2重量部、ワックス(日本精鑞株式会社製「OZOACE0355」)2重量部、加硫促進剤(住友化学株式会社製「ソクシノールCZ」)1.5重量部、及び、硫黄(鶴見化学工業株式会社製「粉末硫黄」)2.1重量部を配合した。   In each rubber composition, 2 parts by weight of stearic acid ("Lunac S-20" manufactured by Kao Corporation) and zinc white ("Zinc Flower" manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) are used as a common compound. 1 type)) 2 parts by weight, anti-aging agent (“Antigen 6C” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 2 parts by weight, wax (“OZOACE0355” manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) 2 parts by weight, vulcanization accelerator (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 1.5 parts by weight of company "Soccinol CZ") and 2.1 parts by weight of sulfur ("powder sulfur" manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.) were blended.

得られた各ゴム組成物について、硬度(23℃)を測定した。また、各ゴム組成物を用いてスタッドレスタイヤを作製し、耐摩耗性と、氷上路面における制動性能(氷上制動性能)を評価した。タイヤサイズは185/65R14として、そのトレッドに各ゴム組成物を適用し、常法に従い加硫成形することにより製造した。各使用リムは14×5.5JJとした。各測定・評価方法は次の通りである。   About each obtained rubber composition, hardness (23 degreeC) was measured. Also, studless tires were prepared using each rubber composition, and the wear resistance and braking performance on the road surface on ice (on-ice braking performance) were evaluated. The tire size was 185 / 65R14, and each rubber composition was applied to the tread and vulcanized and molded according to a conventional method. Each rim used was 14 × 5.5 JJ. Each measurement / evaluation method is as follows.

・硬度:JIS K6253に準拠して、160℃×20分で加硫したサンプル(厚みが12mm以上のもの)について、23℃での硬度を、タイプAデュロメータを用いて測定した。 Hardness: Based on JIS K6253, the hardness at 23 ° C. of a sample vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes (thickness of 12 mm or more) was measured using a type A durometer.

・耐摩耗性:上記タイヤを2000ccの4WD車に装着し、2500km毎に左右ローテーションして、10000km走行後の残溝(4本のタイヤの残溝の平均値)を測定し、比較例2の値を100とした指数で表示した。指数が大きいほど耐摩耗性が良好であることを示す。 ・ Abrasion resistance: The above tire was mounted on a 2000 cc 4WD vehicle, rotated left and right every 2500 km, and the remaining grooves after running 10,000 km (average value of remaining grooves of four tires) were measured. The value was expressed as an index with a value of 100. A larger index indicates better wear resistance.

・氷上制動性能:上記タイヤを2000ccの4WD車に装着し、−3±3℃の氷盤路上で40km/h走行からABS作動させて制動距離を測定し(n=10の平均値)、比較例2の値を100とした指数で表示した。指数が大きいほど制動距離が短く、制動性能に優れることを示す。

Figure 2010184991
・ Ice braking performance: The above tire is mounted on a 2000 cc 4WD vehicle, and the braking distance is measured by running ABS from 40 km / h on an ice board at -3 ± 3 ° C (average value of n = 10). Displayed as an index with the value of Example 2 as 100. The larger the index, the shorter the braking distance and the better the braking performance.
Figure 2010184991

結果は表1に示す通りであり、貝化石粉砕物を配合した実施例1及び2であると、従来の材料(竹炭粉砕物、植物性粒状体、フライポンタイト−シリカ複合体、貝殻粉砕物)を配合した比較例2〜5に対して、耐摩耗性を実質的に悪化させることなく、氷上制動性能が大幅に向上していた。特に、無機物質の粒状体である点で共通する比較例4のフライポンタイト−シリカ複合体や比較例5の貝殻粉砕物と比べても、氷上制動性能と耐摩耗性の両立の点で顕著な向上効果が見られた。   The results are as shown in Table 1, and in Examples 1 and 2 in which a shell fossil pulverized product was blended, conventional materials (bamboo charcoal pulverized product, plant granule, fly pontoite-silica composite, shell crushed product) ), The braking performance on ice was greatly improved without substantially degrading the wear resistance. In particular, even in comparison with the fly-pontite-silica composite of Comparative Example 4 and the crushed shell of Comparative Example 5 that are common in the form of inorganic particles, it is remarkable in terms of both on-ice braking performance and wear resistance. The improvement effect was seen.

また、貝化石粉砕物と植物性粒状体を併用した実施例3、貝化石粉砕物と竹炭粉砕物を併用した実施例4、及び、貝化石粉砕物と竹炭粉砕物と植物性粒状体の三者を組み合わせた実施例5では、氷上制動性能の更なる向上効果が得られた。   Moreover, Example 3 which used a shell fossil pulverized material and a vegetable granule together, Example 4 which used a shell fossil pulverized material and a bamboo charcoal pulverized material together, and three of a shell fossil pulverized material, a bamboo charcoal pulverized material, and a vegetable granule. In Example 5 in which the persons were combined, a further improvement effect of the braking performance on ice was obtained.

なお、貝化石粉砕物の配合量が少なすぎる比較例6では、氷上制動性能の改良効果が不十分であり、また、その配合量が多すぎる比較例7では、耐摩耗性が大幅に悪化していた。   In Comparative Example 6 where the blending amount of the crushed shell fossil is too small, the effect of improving the braking performance on ice is insufficient, and in Comparative Example 7 where the blending amount is too large, the wear resistance is greatly deteriorated. It was.

本発明に係るゴム組成物は、スタッドレスタイヤ、スノータイヤなどの冬用タイヤ、産業車両用タイヤなどの各種空気入りタイヤを始めとして、靴底、マット類、床材等の防滑性が要求されるゴム製品に広く利用することができる。   The rubber composition according to the present invention is required to have anti-slip properties such as shoe soles, mats, floor materials, and the like, including various pneumatic tires such as winter tires such as studless tires and snow tires, and tires for industrial vehicles. Can be widely used for rubber products.

Claims (3)

ジエン系ゴム100重量部に対し、貝化石の粉砕物を0.3〜20重量部配合してなるゴム組成物。   A rubber composition comprising 0.3 to 20 parts by weight of a crushed shell fossil with respect to 100 parts by weight of a diene rubber. 種子の殻又は果実の核を粉砕してなる植物性粒状体、及び/又は、植物の多孔質性炭化物の粉砕物を、更に配合してなる請求項1記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, further comprising a vegetable granule obtained by pulverizing seed shells or fruit nuclei and / or a pulverized product of a porous carbon of a plant. 請求項1又は2に記載のゴム組成物からなるトレッドを備えた空気入りタイヤ。   A pneumatic tire provided with a tread comprising the rubber composition according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012073822A1 (en) * 2010-12-01 2012-06-07 群栄化学工業株式会社 Resin coated silica, rubber composition and tire

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