JP2011026414A - Rubber composition for tire and manufacturing method for the same - Google Patents

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洋敏 大槻
Kazuhiro Kodama
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a tire that permits enhancement of low-fuel consumption performance and a manufacturing method for the same. <P>SOLUTION: The rubber composition for a tire comprises a rubber component comprising a synthetic rubber component and a natural rubber component that is obtained by (a) a step of kneading a compounding agent with the synthetic rubber component to prepare a synthetic rubber master batch, (b) a step of kneading a compounding agent with the natural rubber component to prepare a natural rubber master batch and (c) a step of kneading the synthetic rubber master batch prepared in the step (a) with the natural rubber master batch prepared in the step (b), where the mass ratio of the compounding agent contained in the natural rubber master batch to the natural rubber component contained in the natural rubber master batch is higher than the mass ratio of the compounding agent contained in the synthetic rubber master batch to the synthetic rubber component contained in the synthetic rubber master batch. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及び、その製造方法に関する。 The present invention relates to a tire rubber composition and a method for producing the same.

近年、自動車用タイヤに対する低燃費化技術の開発は加速的に進歩しており、タイヤ用ゴム組成物そのものの配合内容を変えることが主流となっている。一方、ゴム練り技術によって低燃費化を図る技術については、カーボンブラック、シリカなどの補強剤の分散性を更に上げることによって向上させる手段が一般的である。 In recent years, the development of fuel efficiency reduction technology for automobile tires has been accelerating, and the mainstream is to change the content of the rubber composition for tires. On the other hand, with respect to a technique for reducing fuel consumption by rubber kneading technique, a means for improving the dispersibility of reinforcing agents such as carbon black and silica is generally used.

従来技術では、補強剤の分散性をより向上させるために「練り時間を延ばす・練り回数を増やす」ことが一般的に行われているが、いずれにしても練り時間が長くなるため、ポリマー分子の切断も多く発生してしまい、出来上がったゴムの硬さ特性が低下し、低燃費特性の改善効果を充分に発揮することができないという問題があった。 In the prior art, in order to further improve the dispersibility of the reinforcing agent, “extending the kneading time / increasing the number of kneading” is generally performed. There was also a problem that the hardness characteristics of the finished rubber deteriorated and the effect of improving the fuel efficiency characteristics could not be fully exhibited.

補強剤の分散性を向上させる方法として、例えば、特許文献1には、液状ポリマーにカーボンブラック及び/又はシリカを混合した後、その混合物とゴム成分とを混合する方法によりタイヤのグリップ性能を向上できることが開示されている。しかし、タイヤのグリップ性能の向上とは、エネルギーロスを増加させることである。したがって、低燃費化とは背反する特許文献1の方法を用いたとしても、低燃費化を実現することができなかった。 As a method for improving the dispersibility of the reinforcing agent, for example, in Patent Document 1, after mixing carbon black and / or silica with a liquid polymer, the grip performance of the tire is improved by mixing the mixture and a rubber component. It is disclosed that it can be done. However, improving the grip performance of the tire means increasing energy loss. Therefore, even if the method of Patent Document 1 contrary to the reduction in fuel consumption is used, the reduction in fuel consumption cannot be realized.

特開2007−161818号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-161818

本発明は、上記課題を解決し、低燃費特性の向上が可能なタイヤ用ゴム組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。
本明細書において、「低燃費特性」は、ゴム組成物の粘弾性特性に於ける発熱特性を示すtanδを、ゴム組成物の動的複素弾性率を示すG*で除した値(tanδ/G*)を指標としている。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a rubber composition for tires and a method for producing the same that can improve fuel efficiency.
In the present specification, the “low fuel consumption characteristic” is a value obtained by dividing tan δ indicating the heat generation characteristic in the viscoelastic characteristic of the rubber composition by G * indicating the dynamic complex elastic modulus of the rubber composition (tan δ / G *) As an indicator.

従来、加硫剤及び加硫促進剤以外の配合剤(ベース練り材料)とゴム成分とを混練するベース練り工程では、複数種類のゴム成分を用いる場合であっても、全てのゴム成分とベース練り材料とが一度に混練されていた。これに対し、本発明者らは、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)等の合成ゴム成分と、天然ゴム(NR)等の天然ゴム成分とで、上記ベース練り工程を別々に行い、合成ゴム系のマスターバッチと、天然ゴム系のマスターバッチとを調製することにより、合成ゴム系のマスターバッチと、天然ゴム系のマスターバッチとで、マスターバッチに含まれるゴム成分に対する該マスターバッチに含まれるベース練り材料の質量比を異ならせる手法を見出した。 Conventionally, in a base kneading process in which a compounding agent (base kneading material) other than a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator and a rubber component are kneaded, even when a plurality of types of rubber components are used, all rubber components and bases are used. The kneading material was kneaded at once. In contrast, the present inventors separately perform the above-mentioned base kneading step for a synthetic rubber component such as styrene butadiene rubber (SBR) and butadiene rubber (BR) and a natural rubber component such as natural rubber (NR). By preparing a synthetic rubber-based masterbatch and a natural rubber-based masterbatch, a synthetic-rubber-based masterbatch and a natural-rubber-based masterbatch can be used for the rubber components contained in the masterbatch. We found a method to vary the mass ratio of the base kneading materials contained in

本発明者らが更に検討した結果、天然ゴム系のマスターバッチに含まれる天然ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれるベース練り材料の質量比(以下、天然ゴム系のマスターバッチに含まれるベース練り材料の配合比率ともいう)を大きくするとともに、合成ゴム系のマスターバッチに含まれる合成ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれるベース練り材料の質量比(以下、合成ゴム系のマスターバッチに含まれるベース練り材料の配合比率ともいう)を小さくすると、両マスターバッチを混練して得られるゴム組成物は、tanδが一定のまま、G*を増加でき、一方、天然ゴム系のマスターバッチに含まれるベース練り材料の配合比率を小さくするとともに、合成ゴム系のマスターバッチに含まれるベース練り材料の配合比率を大きくすると、両マスターバッチを混練して得られるゴム組成物は、tanδが一定のまま、G*を低下できることを見出した。すなわち、本発明者らは、この手法を用いることにより、ゴム組成物中のベース練り材料の配合が同一であったとしても、従来と比較して、tanδが一定のまま、G*を変化させることが可能となることを見出した。 As a result of further investigation by the present inventors, the mass ratio of the base kneading material contained in the master batch to the natural rubber component contained in the natural rubber master batch (hereinafter referred to as the base kneading material contained in the natural rubber master batch) And the mass ratio of the base kneading material contained in the master batch to the synthetic rubber component contained in the synthetic rubber master batch (hereinafter referred to as the base kneading contained in the synthetic rubber master batch). By reducing the blending ratio of the material, the rubber composition obtained by kneading both master batches can increase G * while maintaining tan δ constant, while the base kneading contained in the natural rubber master batch While reducing the blending ratio of the materials, the blending ratio of the base kneaded material contained in the synthetic rubber master batch The larger, the rubber composition obtained by kneading the two master batches, while tanδ is constant, and found to be able to lower the G *. That is, the present inventors use this technique to change G * while maintaining tan δ constant as compared with the conventional case even if the blending of the base kneading material in the rubber composition is the same. I found out that it would be possible.

上記検討結果から、本発明者らは、天然ゴム系のマスターバッチに含まれるベース練り材料の配合比率を、合成ゴム系のマスターバッチに含まれるベース練り材料の配合比率よりも大きくすることにより、両マスターバッチを混練して得られるタイヤ用ゴム組成物の低燃費特性の向上が可能になることを見出した。 From the above examination results, the inventors have made the blending ratio of the base kneading material contained in the natural rubber-based masterbatch larger than the blending ratio of the base kneading material contained in the synthetic rubber-based masterbatch, It has been found that the fuel efficiency of the rubber composition for tires obtained by kneading both master batches can be improved.

すなわち、本発明は、合成ゴム成分及び天然ゴム成分からなるゴム成分を含むタイヤ用ゴム組成物であって、(a)配合剤と合成ゴム成分とを混練して、合成ゴム系のマスターバッチを調製する工程、(b)配合剤と天然ゴム成分とを混練して、天然ゴム系のマスターバッチを調製する工程、(c)上記(a)工程で調製した合成ゴム系のマスターバッチと、上記(b)工程で調製した天然ゴム系のマスターバッチとを混練する工程により得られ、天然ゴム系のマスターバッチに含まれる天然ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比が、合成ゴム系のマスターバッチに含まれる合成ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比よりも大きいタイヤ用ゴム組成物に関する。 That is, the present invention is a tire rubber composition containing a rubber component comprising a synthetic rubber component and a natural rubber component, wherein (a) a compounding agent and a synthetic rubber component are kneaded to prepare a synthetic rubber-based masterbatch. A step of preparing, (b) a step of kneading the compounding agent and a natural rubber component to prepare a natural rubber-based master batch, (c) a synthetic rubber-based master batch prepared in the step (a), and The mass ratio of the compounding agent contained in the masterbatch to the natural rubber component contained in the natural rubber masterbatch obtained by the step of kneading the natural rubber masterbatch prepared in the step (b) is a synthetic rubber. It is related with the rubber composition for tires larger than the mass ratio of the compounding agent contained in this masterbatch with respect to the synthetic rubber component contained in a system masterbatch.

本明細書において、「合成ゴム系のマスターバッチ」とは、配合剤(ベース練り材料)と合成ゴム成分との混練物を言い、「天然ゴム系のマスターバッチ」とは、ベース練り材料と天然ゴム成分との混練物を言う。 In this specification, “synthetic rubber-based masterbatch” refers to a mixture of a compounding agent (base kneaded material) and a synthetic rubber component, and “natural rubber-based masterbatch” refers to a base kneaded material and a natural kneaded material. A kneaded product with a rubber component.

上記タイヤ用ゴム組成物は、合成ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤に対する天然ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤の質量比が2/3以上であることが好ましい。 In the tire rubber composition, the mass ratio of the compounding agent contained in the natural rubber masterbatch to the compounding agent contained in the synthetic rubber masterbatch is preferably 2/3 or more.

上記タイヤ用ゴム組成物は、上記ゴム成分100質量%中の天然ゴム成分の含有量が30〜40質量%であることが好ましい。 In the tire rubber composition, the content of the natural rubber component in 100% by mass of the rubber component is preferably 30 to 40% by mass.

本発明はまた、合成ゴム成分及び天然ゴム成分からなるゴム成分を含むタイヤ用ゴム組成物の製造方法であって、(a)配合剤と合成ゴム成分とを混練して、合成ゴム系のマスターバッチを調製する工程、(b)配合剤と天然ゴム成分とを混練して、天然ゴム系のマスターバッチを調製する工程、(c)上記(a)工程で調製した合成ゴム系のマスターバッチと、上記(b)工程で調製した天然ゴム系のマスターバッチとを混練する工程を含み、天然ゴム系のマスターバッチに含まれる天然ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比が、合成ゴム系のマスターバッチに含まれる合成ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比よりも大きいタイヤ用ゴム組成物の製造方法に関する。 The present invention also relates to a method for producing a rubber composition for a tire comprising a rubber component comprising a synthetic rubber component and a natural rubber component, wherein (a) a compounding agent and a synthetic rubber component are kneaded to produce a synthetic rubber-based master. A step of preparing a batch, (b) a step of kneading the compounding agent and a natural rubber component to prepare a natural rubber-based master batch, (c) a synthetic rubber-based master batch prepared in the step (a), and The mass ratio of the compounding agent contained in the masterbatch to the natural rubber component contained in the natural rubber masterbatch is synthesized, including the step of kneading the natural rubber masterbatch prepared in the step (b). The present invention relates to a method for producing a tire rubber composition that is larger than the mass ratio of the compounding agent contained in the master batch to the synthetic rubber component contained in the rubber master batch.

上記タイヤ用ゴム組成物の製造方法は、合成ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤に対する天然ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤の質量比が2/3以上であることが好ましい。 In the method for producing the tire rubber composition, the mass ratio of the compounding agent contained in the natural rubber masterbatch to the compounding agent contained in the synthetic rubber masterbatch is preferably 2/3 or more.

上記タイヤ用ゴム組成物の製造方法は、上記ゴム成分100質量%中の天然ゴム成分の含有量が30〜40質量%であることが好ましい。 In the method for producing the rubber composition for a tire, the content of the natural rubber component in 100% by mass of the rubber component is preferably 30 to 40% by mass.

本発明によれば、合成ゴム成分と、天然ゴム成分とで、ベース練り工程を別に行い、合成ゴム系のマスターバッチと、天然ゴム系のマスターバッチとを調製するとともに、天然ゴム系のマスターバッチに含まれるベース練り材料の配合比率を、合成ゴム系のマスターバッチに含まれるベース練り材料の配合比率よりも大きくすることにより、tanδは一定のまま、G*を増加させることができる。その結果、tanδ/G*の値を小さくすることができる。すなわち、タイヤ用ゴム組成物の低燃費特性を向上させることができる。 According to the present invention, a synthetic rubber component and a natural rubber component are separately subjected to a base kneading step to prepare a synthetic rubber master batch and a natural rubber master batch, and a natural rubber master batch. G * can be increased while tan δ remains constant by making the blending ratio of the base kneading material contained in the mixture larger than that of the base kneading material contained in the synthetic rubber-based masterbatch. As a result, the value of tan δ / G * can be reduced. That is, the low fuel consumption characteristic of the tire rubber composition can be improved.

このように、本発明によれば、タイヤ用ゴム組成物の低燃費特性を向上させることができることから、タイヤの各部材(特に、トレッド、ベーストレッド、サイドウォール、ビートエイペックス、クリンチエイペックス)に好適に用いることができる。 Thus, according to the present invention, since the low fuel consumption characteristics of the tire rubber composition can be improved, each member of the tire (particularly, tread, base tread, sidewall, beat apex, clinch apex) Can be suitably used.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、合成ゴム成分及び天然ゴム成分からなるゴム成分を含むタイヤ用ゴム組成物であって、(a)配合剤と合成ゴム成分とを混練して、合成ゴム系のマスターバッチを調製する工程、(b)配合剤と天然ゴム成分とを混練して、天然ゴム系のマスターバッチを調製する工程、(c)前記(a)工程で調製した合成ゴム系のマスターバッチと、前記(b)工程で調製した天然ゴム系のマスターバッチとを混練する工程により得られ、天然ゴム系のマスターバッチに含まれる天然ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比が、合成ゴム系のマスターバッチに含まれる合成ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比よりも大きい。 The rubber composition for tires of the present invention is a rubber composition for tires comprising a rubber component comprising a synthetic rubber component and a natural rubber component, and (a) a compound rubber and a synthetic rubber component are kneaded to form a synthetic rubber system (B) a step of preparing a natural rubber masterbatch by kneading the compounding agent and the natural rubber component, (c) a synthetic rubber master prepared in the step (a). The mass ratio of the compounding agent contained in the masterbatch to the natural rubber component contained in the natural rubber masterbatch obtained by kneading the batch and the natural rubber masterbatch prepared in the step (b) Is greater than the mass ratio of the compounding agent contained in the master batch to the synthetic rubber component contained in the synthetic rubber master batch.

<(a)工程>
(a)工程では、例えば、混練機を用いて、配合剤(ベース練り材料)と、合成ゴム成分とを混練し、合成ゴム系のマスターバッチを調製する。混練機としては従来公知のものを使用でき、例えば、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどが挙げられる。なお、以下に述べる(b)工程及び(c)工程でも同様の混練機を使用できる。
<(A) Process>
In the step (a), for example, using a kneader, the compounding agent (base kneading material) and the synthetic rubber component are kneaded to prepare a synthetic rubber-based master batch. A conventionally known kneader can be used, and examples thereof include a Banbury mixer, a kneader, and an open roll. The same kneader can be used in the steps (b) and (c) described below.

(a)工程における混練機のローター回転数は、40〜70rpmであることが好ましい。ローター回転数が40rpm未満では、ベース練り材料の分散不良を招く傾向がある。70rpmを超えると、ゴム成分の温度が上昇しすぎて、充分な混練時間がとれず、ベース練り材料の分散不良を招く傾向がある。 The rotor rotation speed of the kneader in the step (a) is preferably 40 to 70 rpm. When the rotor rotational speed is less than 40 rpm, the base kneaded material tends to be poorly dispersed. When it exceeds 70 rpm, the temperature of the rubber component rises too much, so that a sufficient kneading time cannot be obtained, and the base kneading material tends to be poorly dispersed.

(a)工程の開始から終了までに、混練機のモーターにかかるゴム成分1kgあたりの積算負荷電力は、0.05〜0.15kw・h/kgであることが好ましい。積算負荷電力が0.05kw・h/kg未満の場合には、ベース練り材料の分散不良を招く傾向がある。0.15kw・h/kgを超える場合には、練りすぎによってゴム硬度が低下する傾向がある。
ここで、本発明における混練機のモーターにかかる負荷電力とは、ゴム成分を練る(混練する)際に、モーターの駆動に要する電力(kw)のことである。
(A) From the start to the end of the process, the accumulated load power per kg of the rubber component applied to the motor of the kneader is preferably 0.05 to 0.15 kw · h / kg. When the integrated load power is less than 0.05 kw · h / kg, the base kneaded material tends to be poorly dispersed. When it exceeds 0.15 kw · h / kg, the rubber hardness tends to decrease due to excessive kneading.
Here, the load electric power applied to the motor of the kneading machine in the present invention is the electric power (kw) required to drive the motor when kneading (kneading) the rubber component.

合成ゴム成分としては、例えば、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、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)、ハロゲン化ブチルゴム(Cl−IIR、Br−IIRなど)、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム(SIBR)などが挙げられる。これら合成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、低燃費特性に寄与するタイヤ部材において、トレッドに好適に用いることができるという点から、SBR、BRが好ましく、SBR単独、又は、SBRとBRを併用することがより好ましい。 Examples of the synthetic rubber component include butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), halogenated butyl rubber (Cl-IIR, Br-IIR, etc.), styrene- Examples include isoprene-butadiene copolymer rubber (SIBR). These synthetic rubber components may be used alone or in combination of two or more. Among these, SBR and BR are preferable, and SBR alone or a combination of SBR and BR is more preferable because it can be suitably used for a tread in a tire member contributing to low fuel consumption characteristics.

SBRとしては、溶液重合法で得られたもの、乳化重合法で得られたものが挙げられるが、特に制限はない。またBRとしては特に限定されず、例えば、日本ゼオン(株)製のBR1220、宇部興産(株)製のBR130B、BR150B等の高シス含有量のBR、宇部興産(株)製のVCR412、VCR617等のシンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR等を使用できる。 Examples of SBR include those obtained by a solution polymerization method and those obtained by an emulsion polymerization method, but are not particularly limited. Also, the BR is not particularly limited. For example, BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., BR130B manufactured by Ube Industries, Ltd., BR150B and other high cis content BR, VCR412 manufactured by Ube Industries, Ltd., VCR617, etc. BR containing a syndiotactic polybutadiene crystal can be used.

合成ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上である。50質量%未満であると、合成ゴム系のマスターバッチを調製する際に、合成ゴム成分のまとまりが悪くなるため、該マスターバッチがシートとしてつながりにくくなり、生産性が悪化する。
また、SBRの含有量の上限は特に限定されず、100質量%であってもよい。
The content of SBR in 100% by mass of the synthetic rubber component is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and further preferably 70% by mass or more. When the amount is less than 50% by mass, the synthetic rubber component is not well-organized when preparing a synthetic rubber-based masterbatch, so that the masterbatch becomes difficult to connect as a sheet, and the productivity is deteriorated.
Moreover, the upper limit of content of SBR is not specifically limited, 100 mass% may be sufficient.

BRとSBRを併用する場合、合成ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下であり、0質量%であってもよい。50質量%を超えると、(a)工程で得られたゴムシート(合成ゴム系のマスターバッチ)が切断されやすくなり、生産性が著しく低下する。 When BR and SBR are used in combination, the BR content in 100% by mass of the synthetic rubber component is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 30% by mass or less, and 0% by mass. It may be. If it exceeds 50% by mass, the rubber sheet (synthetic rubber-based masterbatch) obtained in the step (a) is likely to be cut, and the productivity is significantly reduced.

(a)工程で混練される配合剤(ベース練り材料)としては、例えば、カーボンブラック、シリカ等の無機・有機充填剤、オイル等の軟化剤、シランカップリング剤、ステアリン酸等の加硫促進助剤、酸化亜鉛、各種老化防止剤、オゾン劣化防止剤、ワックス等が挙げられる。低燃費特性に寄与するタイヤ部材のなかでも、耐摩耗性、グリップ性能が要求されるトレッドに好適に用いられるという点から、(a)工程で混練されるベース練り材料は、少なくとも、カーボンブラック、シリカ(及びシランカップリング剤)、軟化剤を含むことが好ましい。 As the compounding agent (base kneading material) kneaded in the step (a), for example, inorganic and organic fillers such as carbon black and silica, softening agents such as oil, vulcanization acceleration of silane coupling agents, stearic acid, etc. Auxiliaries, zinc oxide, various anti-aging agents, ozone degradation inhibitors, waxes and the like can be mentioned. Among the tire members that contribute to low fuel consumption characteristics, the base kneaded material kneaded in step (a) is at least carbon black, because it is suitably used for a tread that requires wear resistance and grip performance. Silica (and silane coupling agent) and a softening agent are preferably included.

カーボンブラックとしては特に限定されず、例えば、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF等が挙げられる。 The carbon black is not particularly limited, and examples thereof include GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF.

シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ(無水ケイ酸)、湿式法シリカ(含水ケイ酸)等が挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。シリカは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The silica is not particularly limited, and examples thereof include dry process silica (anhydrous silicic acid), wet process silica (hydrous silicic acid), and the like, but wet process silica is preferable because of its large number of silanol groups. Silica may be used alone or in combination of two or more.

軟化剤としては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、又はその混合物を用いることができる。 As the softening agent, for example, process oil, vegetable oil or fat, or a mixture thereof can be used.

プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル(アロマ系プロセスオイル)等が挙げられる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生湯、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。なかでも、タイヤ用ゴム組成物に好適に用いられるSBR、BR、NRと混ざりやすいという点から、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイルが好適に用いられる。 Examples of the process oil include paraffinic process oil, naphthenic process oil, and aromatic process oil (aromatic process oil). As vegetable oils and fats, castor oil, cottonseed oil, sesame oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut water, rosin, pine oil, pineapple, tall oil, corn oil, rice bran oil, beet flower oil, sesame oil, Examples include olive oil, sunflower oil, palm kernel oil, camellia oil, jojoba oil, macadamia nut oil, and tung oil. Among these, paraffinic process oil, naphthenic process oil, and aromatic process oil are preferably used because they are easily mixed with SBR, BR, and NR that are suitably used for tire rubber compositions.

合成ゴム成分に対する(a)工程で混練されるベース練り材料の質量比(合成ゴム系のマスターバッチに含まれる合成ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比)は、後述する(b)工程における天然ゴム成分に対する(b)工程で混練されるベース練り材料の質量比よりも小さければよいが、好ましくは0.50以上、より好ましくは0.60以上である。0.50未満では、ポリマー(合成ゴム成分)の比率が多過ぎて、(a)工程で得られるゴムシートのまとまりが悪くなり、生産性が低下する。
また、上記質量比は、好ましくは1.10以下、より好ましくは1.05以下、更に好ましくは1.00である。1.10を超えると、狙いとする低燃費特性が得られ難くなる傾向がある。
なお、合成ゴム系のマスターバッチに含まれる合成ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比は、合成ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤の質量を、合成ゴム系のマスターバッチに含まれる合成ゴム成分の質量で除した値である。
The mass ratio of the base kneaded material kneaded in the step (a) to the synthetic rubber component (the mass ratio of the compounding agent contained in the master batch to the synthetic rubber component contained in the synthetic rubber master batch) will be described later (b The mass ratio of the base kneaded material kneaded in the step (b) relative to the natural rubber component in the step) may be smaller, but is preferably 0.50 or more, more preferably 0.60 or more. If it is less than 0.50, the ratio of the polymer (synthetic rubber component) is too large, and the rubber sheet obtained in the step (a) is not well-organized and the productivity is lowered.
The mass ratio is preferably 1.10 or less, more preferably 1.05 or less, and still more preferably 1.00. When it exceeds 1.10, there is a tendency that it is difficult to obtain a target low fuel consumption characteristic.
The mass ratio of the compounding agent contained in the master batch to the synthetic rubber component contained in the synthetic rubber master batch is the same as that of the compound rubber contained in the synthetic rubber master batch. It is the value divided by the mass of the synthetic rubber component contained.

<(b)工程>
(b)工程では、例えば、混練機を用いて、ベース練り材料と、天然ゴム成分とを混練し、天然ゴム系のマスターバッチを調製する。
<(B) Process>
In the step (b), for example, using a kneader, the base kneaded material and the natural rubber component are kneaded to prepare a natural rubber-based master batch.

(b)工程における混練機のローター回転数は、40〜70rpmであることが好ましい。下限未満の場合や、上限を超える場合には、上記(a)工程におけるローター回転数と同様の問題が生じる傾向がある。 The rotor rotation speed of the kneader in the step (b) is preferably 40 to 70 rpm. When it is less than the lower limit or exceeds the upper limit, the same problem as the rotor rotational speed in the step (a) tends to occur.

(b)工程の開始から終了までに、混練機のモーターにかかるゴム成分1kgあたりの積算負荷電力は、0.05〜0.15kw・h/kgであることが好ましい。下限未満の場合や、上限を超える場合には、上記(a)工程におけるローター回転数と同様の問題が生じる傾向がある。 (B) From the start to the end of the process, the integrated load power per kg of the rubber component applied to the motor of the kneader is preferably 0.05 to 0.15 kw · h / kg. When it is less than the lower limit or exceeds the upper limit, the same problem as the rotor rotational speed in the step (a) tends to occur.

天然ゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、改質天然ゴムなどが挙げられる。NRには、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(HPNR)も含まれ、改質天然ゴムとしては、エポキシ化天然ゴム(ENR)、水素添加天然ゴム(HNR)、グラフト化天然ゴムなどが挙げられる。これら天然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、トレッドに好適に用いることができるという点から、NR(非改質天然ゴム)が好ましい。NRとしては、例えば、RSS♯3、TSR20など、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。なかでも、入手が容易であるという点から、TSR20が好ましい。 Examples of the natural rubber component include natural rubber (NR) and modified natural rubber. NR includes deproteinized natural rubber (DPNR) and high-purity natural rubber (HPNR). Modified natural rubber includes epoxidized natural rubber (ENR), hydrogenated natural rubber (HNR), and grafted natural rubber. Etc. These natural rubber components may be used alone or in combination of two or more. Among these, NR (non-modified natural rubber) is preferable because it can be suitably used for a tread. As the NR, for example, those commonly used in the tire industry such as RSS # 3 and TSR20 can be used. Of these, TSR20 is preferable because it is easily available.

天然ゴム成分100質量%中のNR(非改質天然ゴム)の含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは100質量%である。80質量%未満であると、狙いとする低燃費特性が得られ難くなる。 The content of NR (unmodified natural rubber) in 100% by mass of the natural rubber component is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and further preferably 100% by mass. If it is less than 80% by mass, it is difficult to obtain the targeted low fuel consumption characteristics.

(b)工程で混練される配合剤(ベース練り材料)としては、上記(a)工程と同様のベース練り材料を使用することができる。低燃費特性に寄与するタイヤ部材のなかでも、耐摩耗性、グリップ性能が要求されるトレッドに好適に用いられるという点から、(b)工程で混練されるベース練り材料は、少なくとも、カーボンブラック、シリカ(及びシランカップリング剤)、軟化剤を含むことが好ましい。また、カーボンブラック、シリカ、シランカップリング剤、及び軟化剤は、上記(a)工程と同様のものを好適に使用できる。 As the compounding agent (base kneading material) kneaded in step (b), the same base kneading material as in step (a) can be used. Among the tire members that contribute to low fuel consumption characteristics, the base kneaded material kneaded in step (b) is at least carbon black, because it is suitably used for treads that require wear resistance and grip performance. Silica (and silane coupling agent) and a softening agent are preferably included. In addition, as carbon black, silica, silane coupling agent, and softening agent, those similar to the above-mentioned step (a) can be preferably used.

合成ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤に対する天然ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤の質量比は、好ましくは2/3以上、より好ましくは3/4以上である。2/3未満では、狙いとする低燃費特性が得られ難くなる傾向がある。
なお、合成ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤に対する天然ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤の質量比は、天然ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤の質量を、合成ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤の質量で除した値である。
The mass ratio of the compounding agent contained in the natural rubber-based masterbatch to the compounding agent contained in the synthetic rubber-based masterbatch is preferably 2/3 or more, more preferably 3/4 or more. If it is less than 2/3, it tends to be difficult to obtain the targeted low fuel consumption characteristics.
The mass ratio of the compounding agent contained in the natural rubber-based masterbatch to the compounding agent contained in the synthetic rubber-based masterbatch is the mass ratio of the compounding agent contained in the natural rubber-based masterbatch. It is the value divided by the mass of the compounding agent contained in the batch.

天然ゴム成分に対する(b)工程で混練されるベース練り材料の質量比(天然ゴム系のマスターバッチに含まれる天然ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比)は、上で述べた(a)工程における合成ゴム成分に対する(a)工程で混練されるベース練り材料の質量比よりも大きければよいが、好ましくは1.00以上、より好ましくは1.10以上である。1.00未満では、狙いとする低燃費特性が得られ難くなる傾向がある。また、上記質量比は、好ましくは2.00以下、より好ましくは1.80以下である。2.00を超えると、ポリマー(天然ゴム成分)が少な過ぎて、(b)工程で得られるゴムシート(天然ゴム系のマスターバッチ)の耐引き裂き力が弱くなり、生産性が低下する。
なお、天然ゴム系のマスターバッチに含まれる天然ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比は、天然ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤の質量を、天然ゴム系のマスターバッチに含まれる天然ゴム成分の質量で除した値である。
The mass ratio of the base kneaded material kneaded in the step (b) to the natural rubber component (the mass ratio of the compounding agent contained in the master batch to the natural rubber component contained in the natural rubber-based master batch) was described above. Although it should just be larger than the mass ratio of the base kneaded material kneaded at the (a) process with respect to the synthetic rubber component in the (a) process, it is preferably 1.00 or more, more preferably 1.10 or more. If it is less than 1.00, the target low fuel consumption characteristic tends to be difficult to obtain. The mass ratio is preferably 2.00 or less, more preferably 1.80 or less. If it exceeds 2.00, the amount of polymer (natural rubber component) is too small, and the tear resistance of the rubber sheet (natural rubber-based masterbatch) obtained in the step (b) becomes weak, and the productivity decreases.
The mass ratio of the compounding agent contained in the masterbatch to the natural rubber component contained in the natural rubber-based masterbatch is the same as that of the natural rubber-based masterbatch. It is the value divided by the mass of the natural rubber component contained.

<(c)工程>
(c)工程では、例えば、混練機を用いて、上記(a)工程で調製した合成ゴム系のマスターバッチと、上記(b)工程で調製した天然ゴム系のマスターバッチと、加硫剤等(仕上げ練り材料)とを混練し、未加硫ゴム組成物を調製する。
<(C) Process>
In the step (c), for example, using a kneader, the synthetic rubber master batch prepared in the step (a), the natural rubber master batch prepared in the step (b), a vulcanizing agent, and the like. (Finish kneaded material) is kneaded to prepare an unvulcanized rubber composition.

仕上げ練り材料は、少なくとも加硫剤を含んでいればよいが、加硫促進剤及び加硫促進助剤を更に含むことが好ましい。これにより、後で行う加硫工程のタクトタイムを短縮することができる。 The finish kneading material may contain at least a vulcanizing agent, but preferably further contains a vulcanization accelerator and a vulcanization acceleration aid. Thereby, the tact time of the vulcanization process performed later can be shortened.

(c)工程における混練機のローター回転数は、20〜50rpmであることが好ましい。20rpm未満では、合成ゴム系のマスターバッチ、天然ゴム系のマスターバッチ、及び、仕上げ練り材料の均一分散性が不充分となる傾向がある。
50rpmを超えると、ゴム成分の温度が上昇しすぎて、充分な混練時間がとれず、合成ゴム系のマスターバッチ、天然ゴム系のマスターバッチ、及び、仕上げ練り材料の均一分散性が不充分となる傾向がある。
(C) It is preferable that the rotor rotation speed of the kneading machine in a process is 20-50 rpm. If it is less than 20 rpm, the uniform dispersibility of the synthetic rubber masterbatch, the natural rubber masterbatch, and the finish kneaded material tends to be insufficient.
If it exceeds 50 rpm, the temperature of the rubber component rises too much, so that sufficient kneading time cannot be obtained, and the uniform dispersibility of the synthetic rubber masterbatch, the natural rubber masterbatch, and the finished kneaded material is insufficient. Tend to be.

(c)工程の開始から終了までに、混練機のモーターにかかるゴム成分1kgあたりの積算負荷電力は、0.03〜0.08kw・h/kgであることが好ましい。積算負荷電力が0.03kw・h/kg未満の場合には、ベース練り材料の分散不良を招く傾向がある。0.08kw・h/kgを超える場合には、練りすぎによってゴム硬度が低下する傾向がある。 (C) From the start to the end of the process, the integrated load power per kg of the rubber component applied to the motor of the kneader is preferably 0.03 to 0.08 kw · h / kg. When the integrated load power is less than 0.03 kW · h / kg, the base kneaded material tends to be poorly dispersed. When it exceeds 0.08 kw · h / kg, the rubber hardness tends to decrease due to excessive kneading.

上記(c)工程で得られた未加硫ゴム組成物を、170〜180℃で10〜16分間加硫反応を行うことにより、加硫工程を行うことができる。 The unvulcanized rubber composition obtained in the step (c) can be vulcanized by performing a vulcanization reaction at 170 to 180 ° C. for 10 to 16 minutes.

上記製法により得られるゴム組成物において、合成ゴム成分及び天然ゴム成分からなるゴム成分100質量%中の天然ゴム成分の含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは32質量%以上である。30質量%未満であると、本発明の効果を十分に得られ難くなる。また、天然ゴム成分の含有量は、好ましくは40質量%以下、より好ましくは38質量%以下である。40質量%を超えると、タイヤのグリップ性能を確保することが困難となる傾向がある。 In the rubber composition obtained by the above production method, the content of the natural rubber component in 100% by mass of the rubber component composed of the synthetic rubber component and the natural rubber component is preferably 30% by mass or more, more preferably 32% by mass or more. . If it is less than 30% by mass, it is difficult to sufficiently obtain the effects of the present invention. The content of the natural rubber component is preferably 40% by mass or less, more preferably 38% by mass or less. If it exceeds 40% by mass, it tends to be difficult to ensure the grip performance of the tire.

上記製法により得られるゴム組成物において、ゴム成分100質量%中の合成ゴム成分の含有量は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは62質量%以上である。60質量%未満であると、天然ゴム成分が40質量%を超えることとなり、上記と同様の問題が生じる傾向がある。また、合成ゴム成分の含有量は、好ましくは70質量%以下、より好ましくは68質量%以下である。70質量%を超えると、天然ゴム成分が30質量%未満となり、上記と同様の問題が生じる傾向がある。 In the rubber composition obtained by the above production method, the content of the synthetic rubber component in 100% by mass of the rubber component is preferably 60% by mass or more, more preferably 62% by mass or more. When the amount is less than 60% by mass, the natural rubber component exceeds 40% by mass, and the same problem as described above tends to occur. Further, the content of the synthetic rubber component is preferably 70% by mass or less, more preferably 68% by mass or less. When it exceeds 70 mass%, a natural rubber component will be less than 30 mass%, and there exists a tendency for the same problem as the above to arise.

以上の製法により得られるゴム組成物は、トレッド、ベーストレッド、サイドウォール、ビートエイペックス、クリンチエイペックス等のタイヤの各部材等に好適に使用できる。 The rubber composition obtained by the above production method can be suitably used for each member of a tire such as a tread, a base tread, a sidewall, a beat apex, and a clinch apex.

上記ゴム組成物を用い、通常の方法により空気入りタイヤを製造できる。すなわち、ゴム組成物を未加硫の段階でタイヤ部材の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上で通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、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してタイヤを製造できる。 Using the rubber composition, a pneumatic tire can be produced by a normal method. That is, the rubber composition is extruded in accordance with the shape of the tire member at an unvulcanized stage, molded by a normal method on a tire molding machine, and bonded together with other tire members to form an unvulcanized tire. To do. This unvulcanized tire can be heated and pressurized in a vulcanizer to produce a tire.

上記ゴム組成物がカーボンブラック、シリカ等の充填剤を含有する場合、該充填剤の合計含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは50質量部以上、より好ましくは60質量部以上である。50質量部未満では、十分な補強性が得られ難くなる。また、該充填剤の合計含有量は、好ましくは120質量部以下、より好ましくは100質量部以下である。120質量部を超えると、ポリマー(ゴム成分)の比率が少なくなり過ぎて、(c)工程で得られるゴムシート(未加硫ゴム組成物)が切れ易くなり、生産性が低下する。 When the rubber composition contains a filler such as carbon black or silica, the total content of the filler is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 60 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is. If it is less than 50 parts by mass, it is difficult to obtain sufficient reinforcement. Further, the total content of the filler is preferably 120 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less. When the amount exceeds 120 parts by mass, the ratio of the polymer (rubber component) becomes too small, and the rubber sheet (unvulcanized rubber composition) obtained in the step (c) is easily cut and the productivity is lowered.

上記ゴム組成物が軟化剤を含有する場合、軟化剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上である。5質量部未満では、ゴム成分の軟化が不足し、混練してもうまくまとまらず、生産性が低下する傾向がある。また、軟化剤の含有量は、好ましくは50質量部以下、より好ましくは40質量部以下である。50質量部を超えると、ゴム組成物が柔らかくなり過ぎて、(c)工程で得られるゴムシート(未加硫ゴム組成物)が切れ易くなり、生産性が低下する。 When the rubber composition contains a softening agent, the content of the softening agent is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 5 parts by mass, softening of the rubber component is insufficient, and even if kneaded, it does not work well and the productivity tends to decrease. The softener content is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less. When the amount exceeds 50 parts by mass, the rubber composition becomes too soft, and the rubber sheet (unvulcanized rubber composition) obtained in the step (c) is easily cut and the productivity is lowered.

実施例に基づいて、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.

以下、実施例及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。
(1)SBR:JSR(株)製のS−SBR HPR355(ビニル量:57質量%、スチレン量:27質量%)
(2)BR: 宇部興産(株)製のBR150B
(3)NR:SIR20
(4)カーボンブラック:三菱化学(株)製のカーボンISAF(NSA:114m/g)
(5)シリカ:ローディアジャパン(株)製のシリカ115Gr(NSA:112m/g)
(6)酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華
(7)ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸
(8)老化防止剤:FLEXSYS(株)製の6C(SANTOFLEX、6PPD)
(9)オイル:ジャパンエナジー(株)製のNC300S
(10)ワックス:日本精鑞(株)製のオゾエース
(11)硫黄:日本乾硫(株)製のオイル処理硫黄
(12)加硫促進剤CBS:三新化学工業(株)製のCBS
(13)加硫促進剤DPG:FLEXSYS(株)製のDPG
上記(1)及び(2)は、合成ゴム成分として使用した。また、上記(3)は、天然ゴム成分として使用した。また、上記(4)〜(10)は、ベース練り材料として使用した。また、上記(11)〜(13)は、仕上げ練り材料として使用した。
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
(1) SBR: S-SBR HPR355 manufactured by JSR Corporation (vinyl content: 57 mass%, styrene content: 27 mass%)
(2) BR: BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd.
(3) NR: SIR20
(4) Carbon black: Carbon ISAF (N 2 SA: 114 m 2 / g) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
(5) Silica: Silica 115Gr (N 2 SA: 112 m 2 / g) manufactured by Rhodia Japan Co., Ltd.
(6) Zinc oxide: Zinc flower manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. (7) Stearic acid: Stearic acid manufactured by NOF Corporation (8) Anti-aging agent: 6C manufactured by FLEXSYS (SANTOFLEX, 6PPD)
(9) Oil: NC300S manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
(10) Wax: Ozoace made by Nihon Seiki Co., Ltd. (11) Sulfur: Oil-treated sulfur produced by Nippon Suizo Co., Ltd. (12) Vulcanization accelerator CBS: CBS made by Sanshin Chemical Industries, Ltd.
(13) Vulcanization accelerator DPG: DPG manufactured by FLEXSYS Corporation
The above (1) and (2) were used as synthetic rubber components. Moreover, said (3) was used as a natural rubber component. Moreover, said (4)-(10) was used as a base kneading material. Moreover, said (11)-(13) was used as a finishing kneading material.

比較例1
(ベース練り工程)
表1に示す配合内容に従い、神戸製鋼社製バンバリーミキサーBB240(11Dローター)を用いて、充填率を72%に設定し、合成ゴム成分、天然ゴム成分及びベース練り材料をゴム温度が150℃以上になるまで混練し、混練物を得た(ローター回転数60rpm)。
(仕上げ練り工程)
次に、ベース練り工程で得られた混練物に仕上げ練り材料を添加し、ゴム温度が100℃に達するまで練り込み(ローター回転数35rpm)、未加硫ゴム組成物を得た。
Comparative Example 1
(Base kneading process)
According to the composition shown in Table 1, using a Banbury mixer BB240 (11D rotor) manufactured by Kobe Steel, the filling rate was set to 72%, and the rubber temperature of the synthetic rubber component, natural rubber component and base kneaded material was 150 ° C. or higher. The kneaded material was kneaded until it became (rotor rotation speed 60 rpm).
(Finish kneading process)
Next, the final kneaded material was added to the kneaded material obtained in the base kneading step, and kneaded until the rubber temperature reached 100 ° C. (rotor rotation speed: 35 rpm) to obtain an unvulcanized rubber composition.

比較例2
比較例2では、比較例1よりもベース練り工程の混練時間を10%延長した。その他の条件は比較例1と同様とした。
Comparative Example 2
In Comparative Example 2, the kneading time in the base kneading step was extended by 10% compared to Comparative Example 1. Other conditions were the same as in Comparative Example 1.

比較例3
比較例3では、ゴム温度が150℃以上になった時点で混練物をバンバリーミキサーから排出し、その後、ゴム温度が30℃以下になった時点で混練物を再度バンバリーミキサーに投入して混練するという工程を設けることにより、比較例1よりもベース練り工程の混練時間を50%延長した。その他の条件は比較例1と同様とした。
Comparative Example 3
In Comparative Example 3, the kneaded product is discharged from the Banbury mixer when the rubber temperature becomes 150 ° C. or higher, and then the kneaded product is again charged into the Banbury mixer and kneaded when the rubber temperature becomes 30 ° C. or lower. By providing this process, the kneading time in the base kneading process was extended by 50% compared to Comparative Example 1. Other conditions were the same as in Comparative Example 1.

比較例4及び5
(第一ベース練り工程(合成ゴム系のマスターバッチの調製))
表1に示す配合に従い、神戸製鋼社製バンバリーミキサーBB240(11Dローター)を用いて、充填率を72%に設定し、合成ゴム成分(SBR、BR)とベース練り材料とを混練し、合成ゴム系のマスターバッチを得た(ローター回転数60rpm、第一ベース練り工程における積算負荷電力0.1kw・h/kg)。混練時間(ベース練り時間)は、上述した比較例1のベース練り工程と同じ時間にした。なお、後述する表1において、ベース練り時間は、比較例1における時間を100として指数表示した。
(第二ベース練り工程(天然ゴム系のマスターバッチの調製))
次に、表1に示す配合に従い、第一ベース練り工程と同様の条件で、天然ゴム成分(NR)とベース練り材料とを混練し、天然ゴム系のマスターバッチを得た。
(仕上げ練り工程)
次に、表1に示す配合に従い、神戸製鋼社製バンバリーミキサーBB240(11Dローター)を用いて、上記第一及び第二ベース練り工程で得られた2種類のマスターバッチに仕上げ練り材料を添加し、ゴム温度が100℃に達するまで練り込み(ローター回転数35rpm、仕上げ練り工程における積算負荷電力0.05kw・h/kg)、未加硫ゴム組成物を得た。
Comparative Examples 4 and 5
(First base kneading process (preparation of synthetic rubber masterbatch))
According to the composition shown in Table 1, using a Banbury mixer BB240 (11D rotor) manufactured by Kobe Steel, the filling rate was set to 72%, and the synthetic rubber components (SBR, BR) and the base kneaded material were kneaded, and the synthetic rubber A master batch of the system was obtained (rotor rotation speed 60 rpm, integrated load power 0.1 kw · h / kg in the first base kneading step). The kneading time (base kneading time) was set to the same time as the base kneading step of Comparative Example 1 described above. In Table 1, which will be described later, the base kneading time is indicated as an index with the time in Comparative Example 1 being 100.
(Second base kneading process (preparation of natural rubber masterbatch))
Next, according to the formulation shown in Table 1, the natural rubber component (NR) and the base kneaded material were kneaded under the same conditions as in the first base kneading step to obtain a natural rubber-based masterbatch.
(Finish kneading process)
Next, according to the composition shown in Table 1, using the Banbury mixer BB240 (11D rotor) manufactured by Kobe Steel, the finish kneading material is added to the two types of master batches obtained in the first and second base kneading steps. Then, kneading was carried out until the rubber temperature reached 100 ° C. (rotor rotation number: 35 rpm, integrated load power of 0.05 kw · h / kg in the finishing kneading process) to obtain an unvulcanized rubber composition.

実施例1及び2
表1に示す配合に変更した点を除いて、比較例4及び5と同様の条件で、第一及び第二ベース練り工程と、仕上げ練り工程とを行い、未加硫ゴム組成物を得た。
Examples 1 and 2
Except for the point changed to the formulation shown in Table 1, the first and second base kneading steps and the finishing kneading step were performed under the same conditions as in Comparative Examples 4 and 5, and an unvulcanized rubber composition was obtained. .

(評価)
以下、実施例及び比較例の評価方法について説明する。
(Evaluation)
Hereinafter, the evaluation method of an Example and a comparative example is demonstrated.

(カーボン分散度)
得られた未加硫ゴム組成物を40mm角に切り出し、165℃10分の条件にてプレス加硫を行い、加硫ゴムシートを調製した。
調製した加硫ゴムシートのカーボン分散度をISO11345に準じて測定した。数値が大きいほど、カーボンブラックの分散性が優れていることを示す。数値90%以上を合格と判断した。
(Carbon dispersion)
The obtained unvulcanized rubber composition was cut into a 40 mm square and subjected to press vulcanization at 165 ° C. for 10 minutes to prepare a vulcanized rubber sheet.
The carbon dispersion degree of the prepared vulcanized rubber sheet was measured according to ISO11345. It shows that the dispersibility of carbon black is excellent, so that a numerical value is large. A numerical value of 90% or more was judged acceptable.

(低燃費特性)
アルファテクノロジーズ社製RPA2000型試験機を用いて、得られた未加硫ゴム組成物を165℃で15分間加硫試験を行い、ゴム組成物を得た後、測定温度を30℃に下げ、周波数10Hz、振幅角1°にて、ゴム組成物のG*及びtanδを測定した。
後述する表1において、G*及びtanδは、比較例1の測定結果を100として指数表示した。tanδ/G*の指数値が小さくなる程、低燃費特性が改善されたことを示している。比較例1よりも5%以上低減した場合に、低燃費特性の改善効果有りと判断した。
(Low fuel consumption characteristics)
The obtained unvulcanized rubber composition was subjected to a vulcanization test at 165 ° C. for 15 minutes using an RPA2000 type testing machine manufactured by Alpha Technologies, and after obtaining the rubber composition, the measurement temperature was lowered to 30 ° C. G * and tan δ of the rubber composition were measured at 10 Hz and an amplitude angle of 1 °.
In Table 1 to be described later, G * and tan δ are indicated by an index with the measurement result of Comparative Example 1 as 100. The smaller the index value of tan δ / G *, the better the fuel efficiency characteristics. When it was reduced by 5% or more compared to Comparative Example 1, it was determined that there was an effect of improving the fuel efficiency characteristics.

Figure 2011026414
Figure 2011026414

合成ゴム成分と天然ゴム成分とでベース練り工程を別に行い、かつ、天然ゴム系のマスターバッチに含まれるベース練り材料の配合比率を、合成ゴム系のマスターバッチに含まれるベース練り材料の配合比率よりも大きくした実施例1、2では、比較例1と比較して、tanδを維持したまま、G*が増加した。すなわち、実施例1、2では、低燃費特性が改善された。一方、ベース練り時間を増加した比較例2及び3では、比較例1と比較して、カーボン分散度が向上することにより、tanδは低下したものの、低燃費特性は僅かしか改善しなかった。また、合成ゴム成分と天然ゴム成分とでベース練り工程を別に行ったものの、天然ゴム系のマスターバッチに含まれるベース練り材料の配合比率を、合成ゴム系のマスターバッチに含まれるベース練り材料の配合比率以下にした比較例4及び5では、比較例1と比較して、tanδを維持したまま、G*が減少した。すなわち、比較例4、5では、低燃費特性が悪化した。 The base kneading process is performed separately for the synthetic rubber component and the natural rubber component, and the blending ratio of the base kneading material contained in the natural rubber masterbatch is mixed with the blending ratio of the base kneading material contained in the synthetic rubber masterbatch. In Examples 1 and 2, which were larger than those in Comparative Example 1, G * increased while maintaining tan δ. That is, in Examples 1 and 2, the low fuel consumption characteristics were improved. On the other hand, in Comparative Examples 2 and 3 in which the base kneading time was increased, compared with Comparative Example 1, the carbon dispersibility was improved, but tan δ was reduced, but the fuel efficiency characteristics were only slightly improved. In addition, although the base kneading process was performed separately for the synthetic rubber component and the natural rubber component, the blending ratio of the base kneading material contained in the natural rubber master batch was adjusted to the base kneading material contained in the synthetic rubber master batch. In Comparative Examples 4 and 5 having a blending ratio or less, G * decreased while maintaining tan δ as compared with Comparative Example 1. That is, in Comparative Examples 4 and 5, the fuel efficiency characteristics deteriorated.

Claims (6)

合成ゴム成分及び天然ゴム成分からなるゴム成分を含むタイヤ用ゴム組成物であって、
(a)配合剤と合成ゴム成分とを混練して、合成ゴム系のマスターバッチを調製する工程、
(b)配合剤と天然ゴム成分とを混練して、天然ゴム系のマスターバッチを調製する工程、
(c)前記(a)工程で調製した合成ゴム系のマスターバッチと、前記(b)工程で調製した天然ゴム系のマスターバッチとを混練する工程により得られ、
天然ゴム系のマスターバッチに含まれる天然ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比が、合成ゴム系のマスターバッチに含まれる合成ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比よりも大きいタイヤ用ゴム組成物。
A tire rubber composition comprising a rubber component comprising a synthetic rubber component and a natural rubber component,
(A) kneading a compounding agent and a synthetic rubber component to prepare a synthetic rubber-based masterbatch;
(B) kneading the compounding agent and the natural rubber component to prepare a natural rubber-based masterbatch,
(C) obtained by kneading the synthetic rubber-based masterbatch prepared in the step (a) and the natural rubber-based masterbatch prepared in the step (b),
The mass ratio of the compounding agent contained in the master batch to the natural rubber component contained in the natural rubber-based master batch is the mass ratio of the compounding agent contained in the master batch to the synthetic rubber component contained in the synthetic rubber-based master batch. Larger tire rubber composition.
合成ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤に対する天然ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤の質量比が2/3以上である請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。 2. The tire rubber composition according to claim 1, wherein a mass ratio of the compounding agent contained in the natural rubber-based masterbatch to the compounding agent contained in the synthetic rubber-based masterbatch is 2/3 or more. 前記ゴム成分100質量%中の天然ゴム成分の含有量が30〜40質量%である請求項1または2記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to claim 1 or 2, wherein a content of the natural rubber component in 100% by mass of the rubber component is 30 to 40% by mass. 合成ゴム成分及び天然ゴム成分からなるゴム成分を含むタイヤ用ゴム組成物の製造方法であって、
(a)配合剤と合成ゴム成分とを混練して、合成ゴム系のマスターバッチを調製する工程、
(b)配合剤と天然ゴム成分とを混練して、天然ゴム系のマスターバッチを調製する工程、
(c)前記(a)工程で調製した合成ゴム系のマスターバッチと、前記(b)工程で調製した天然ゴム系のマスターバッチとを混練する工程を含み、
天然ゴム系のマスターバッチに含まれる天然ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比が、合成ゴム系のマスターバッチに含まれる合成ゴム成分に対する該マスターバッチに含まれる配合剤の質量比よりも大きいタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
A method for producing a rubber composition for a tire comprising a rubber component comprising a synthetic rubber component and a natural rubber component,
(A) kneading a compounding agent and a synthetic rubber component to prepare a synthetic rubber-based masterbatch;
(B) kneading the compounding agent and the natural rubber component to prepare a natural rubber-based masterbatch,
(C) including a step of kneading the synthetic rubber masterbatch prepared in the step (a) and the natural rubber masterbatch prepared in the step (b),
The mass ratio of the compounding agent contained in the master batch to the natural rubber component contained in the natural rubber-based master batch is the mass ratio of the compounding agent contained in the master batch to the synthetic rubber component contained in the synthetic rubber-based master batch. The manufacturing method of the rubber composition for tires larger than this.
合成ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤に対する天然ゴム系のマスターバッチに含まれる配合剤の質量比が2/3以上である請求項4記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。 The method for producing a rubber composition for a tire according to claim 4, wherein a mass ratio of the compounding agent contained in the natural rubber-based masterbatch to the compounding agent contained in the synthetic rubber-based masterbatch is 2/3 or more. 前記ゴム成分100質量%中の天然ゴム成分の含有量が30〜40質量%である請求項4または5記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。 The method for producing a tire rubber composition according to claim 4 or 5, wherein the content of the natural rubber component in 100% by mass of the rubber component is 30 to 40% by mass.
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