JP2011057922A - Tire rubber composition and pneumatic tire - Google Patents

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JP2011057922A
JP2011057922A JP2009211523A JP2009211523A JP2011057922A JP 2011057922 A JP2011057922 A JP 2011057922A JP 2009211523 A JP2009211523 A JP 2009211523A JP 2009211523 A JP2009211523 A JP 2009211523A JP 2011057922 A JP2011057922 A JP 2011057922A
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Kenichi Kamisaka
憲市 上坂
Yoji Imoto
洋二 井本
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a tire capable of achieving wet grip performance, low fuel consumption performance, and abrasion resistance together in a high level, and a pneumatic tire using the rubber composition for a tread of the tire. <P>SOLUTION: The rubber composition for a tire comprises 20-150 pts.mass of silica based on 100 pts.mass of a rubber component, and a content of an acrylonitrile-butadiene rubber containing 30-50 mass% of a bound acrylonitrile is 10-30 mass% in 100 mass% of the rubber component. Preferably, a carboxyl group is introduced to the acrylonitrile-butadiene rubber. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for tires and a pneumatic tire using the same.

従来より、タイヤの転がり抵抗を低減(低燃費性能を向上)させることにより、車の低燃費化が行なわれてきた。近年、車の低燃費化への要求がますます強くなってきており、タイヤ部材の中でもタイヤにおける占有比率の高いトレッドを製造するためのゴム組成物に対して、優れた低燃費性能が要求されている。 Conventionally, the fuel efficiency of a vehicle has been reduced by reducing the rolling resistance of the tire (improving the fuel efficiency). In recent years, there has been an increasing demand for low fuel consumption of vehicles, and excellent low fuel consumption performance has been demanded for rubber compositions for producing treads that have a high occupation ratio among tire components. ing.

一般に、空気入りタイヤの低燃費性能とともにウェットグリップ性能(湿潤路面でのグリップ性能または制動距離)を向上させるためには、トレッドゴム組成物に充填剤としてシリカを用いるとともに、低温でのゴム組成物のヒステリシスを増加させる方法が知られている。低温でのヒステリシスを増加させる方法として、ガラス転移温度の高いゴム組成物を使用する方法がある。しかし、ガラス転移温度の高いゴム組成物はウェットグリップ性能を向上させることができるが、同時に高温でのヒステリシスも増加して転がり抵抗が増大する(低燃費性能が悪化する)という問題があり、耐摩耗性能も低下する傾向にある。ゴム組成物の低燃費性能を向上させる方法として、補強用充填剤の含有量を減量する方法が知られている。しかし、この場合、ゴム組成物の硬度が低下するためタイヤが軟化し、車のハンドリング性能(操縦安定性)やウェットグリップ性能が低下したり、耐摩耗性が低下したりするという問題があった。 In general, in order to improve the wet grip performance (grip performance on a wet road surface or braking distance) as well as low fuel consumption performance of a pneumatic tire, silica is used as a filler in the tread rubber composition, and a rubber composition at a low temperature. There are known methods for increasing the hysteresis. As a method for increasing the hysteresis at a low temperature, there is a method using a rubber composition having a high glass transition temperature. However, a rubber composition having a high glass transition temperature can improve wet grip performance, but at the same time, there is a problem in that hysteresis at high temperatures also increases and rolling resistance increases (low fuel consumption performance deteriorates). Wear performance also tends to decrease. As a method for improving the low fuel consumption performance of the rubber composition, a method for reducing the content of the reinforcing filler is known. However, in this case, since the hardness of the rubber composition is lowered, the tire is softened, and there is a problem that the handling performance (steering stability) and the wet grip performance of the car are lowered and the wear resistance is lowered. .

特許文献1には、充填剤として、超微粒子粉末ゴムを配合することにより、ウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性を両立できるゴム組成物が開示されている。しかし、超微粒子粉末ゴムとして、架橋されたアクリロニトリルーブタジエンゴムが使用されているが、アクリロニトリル−ブタジエンゴムをゴム成分として使用することや、アクリロニトリル−ブタジエンゴムの結合アクリロニトリル量については、詳細に検討されておらず、ウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性の両立については、未だ改善の余地を残すものである。 Patent Document 1 discloses a rubber composition that can achieve both wet grip performance, low fuel consumption performance, and wear resistance by blending ultrafine powder rubber as a filler. However, cross-linked acrylonitrile-butadiene rubber is used as the ultrafine powder rubber, but the use of acrylonitrile-butadiene rubber as a rubber component and the amount of acrylonitrile-butadiene rubber bound acrylonitrile have been studied in detail. However, there is still room for improvement in terms of both wet grip performance, low fuel consumption performance, and wear resistance.

特開2006−89552号公報JP 2006-89552 A

本発明は、前記課題を解決し、ウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性を高度に両立できるタイヤ用ゴム組成物、及びそれをタイヤのトレッドに用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a rubber composition for a tire that can achieve high compatibility between wet grip performance, low fuel consumption performance, and wear resistance, and a pneumatic tire using the same for a tire tread. And

本発明は、ゴム成分100質量部に対して、シリカを20〜150質量部含み、結合アクリロニトリル量が30〜50質量%のアクリロニトリル−ブタジエンゴムの含有量がゴム成分100質量%中10〜30質量%であるタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention includes 20 to 150 parts by mass of silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and the content of acrylonitrile-butadiene rubber having a combined acrylonitrile amount of 30 to 50% by mass is 10 to 30% by mass in 100% by mass of the rubber component. % Of the tire rubber composition.

上記アクリロニトリル−ブタジエンゴムにカルボキシル基が導入されていることが好ましい。 It is preferable that a carboxyl group is introduced into the acrylonitrile-butadiene rubber.

上記ゴム成分が、ガラス転移温度が−40℃以下の低極性ジエン系ゴムを含むことが好ましい。 The rubber component preferably contains a low-polar diene rubber having a glass transition temperature of −40 ° C. or lower.

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤに関する。 The present invention also relates to a pneumatic tire having a tread produced using the rubber composition.

本発明によれば、特定のアクリロニトリル−ブタジエンゴムを所定量含むゴム成分に対して、特定量のシリカを配合しているので、ウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性を高度に両立できる空気入りタイヤを提供できる。 According to the present invention, since a specific amount of silica is blended with a rubber component containing a specific amount of a specific acrylonitrile-butadiene rubber, air that can achieve both high wet grip performance, low fuel consumption performance, and high wear resistance. Provided tires.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、特定のアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)を所定量含むゴム成分に対して、シリカを特定量含む。 The rubber composition for tires of the present invention contains a specific amount of silica with respect to a rubber component containing a specific amount of a specific acrylonitrile-butadiene rubber (NBR).

本発明では特定のNBRが使用される。ゴム成分として、特定のNBRを使用することにより、ウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性を改善できる。また、粉末ゴムのNBR(加硫(架橋)後のNBR)を配合した場合には、加硫後のNBRが微分散しないため、未加硫ゴムと加硫後のNBRの界面における相互作用が小さくなる。一方、本発明では、未加硫のNBRを使用しているため、NBRが微分散しやすく、界面における相互作用が大きくなり、界面での加硫がおこることもあり、好ましい。 In the present invention, a specific NBR is used. By using specific NBR as a rubber component, wet grip performance, low fuel consumption performance, and wear resistance can be improved. In addition, when NBR of powder rubber (NBR after vulcanization (crosslinking)) is blended, the NBR after vulcanization does not disperse finely, so the interaction at the interface between the unvulcanized rubber and the NBR after vulcanization is Get smaller. On the other hand, in the present invention, since unvulcanized NBR is used, NBR is easy to finely disperse, interaction at the interface increases, and vulcanization at the interface may occur, which is preferable.

NBRの結合アクリロニトリル量は、30質量%以上、好ましくは35質量%以上、より好ましくは40質量%以上である。30質量%未満であると、充分にウェットグリップ性能を向上できないおそれがある。また、シリカの分散性向上につながらず、ゴムの強度が低下するおそれがある。
NBRの結合アクリロニトリル量は、50質量%以下、好ましくは45質量%以下、より好ましくは40質量%以下である。50質量%を超えると、ゴムの強度(特に、伸び)が低下するため、摩耗性能が低下するおそれがある。
なお、NBRの結合アクリロニトリル量は、JIS K6364ミルオーブン法に従い、発生した窒素量を測定してアクリロニトリル分子量からその結合量を換算し、定量した。
The amount of bound acrylonitrile of NBR is 30% by mass or more, preferably 35% by mass or more, and more preferably 40% by mass or more. If it is less than 30% by mass, the wet grip performance may not be sufficiently improved. Moreover, there is a risk that the strength of the rubber is lowered without improving the dispersibility of the silica.
The amount of bound acrylonitrile of NBR is 50% by mass or less, preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less. If it exceeds 50% by mass, the strength (particularly elongation) of the rubber is lowered, so that the wear performance may be lowered.
The amount of bound acrylonitrile of NBR was determined by measuring the amount of generated nitrogen according to JIS K6364 mil oven method, converting the amount of bound acrylonitrile from the molecular weight of acrylonitrile.

本発明では、充分にウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性を改善できる、シリカをゴム中に微分散できるという理由から、NBRにカルボキシル基が導入されていることが好ましい。カルボキシル基が導入されているNBR(カルボキシル変性NBR(XNBR))としては、特に限定されず、NBRの末端基をカルボキシル化したもの、メタクリル酸、アクリル酸、マレイン酸などのカルボキシル基含有重合性単量体と、アクリロニトリルと、ブタジエンとの三元共重合ゴムなどが挙げられる。XNBRの市販品としては、例えば、日本ゼオン(株)製のNipol DN631、日本ゼオン(株)製のNipol LX1571等が挙げられる。 In the present invention, it is preferable that a carboxyl group is introduced into NBR because silica can be finely dispersed in rubber, which can sufficiently improve wet grip performance, low fuel consumption performance, and wear resistance. NBR introduced with a carboxyl group (carboxyl-modified NBR (XNBR)) is not particularly limited, and carboxyl group-containing polymerizable monomers such as carboxylated NBR end groups, methacrylic acid, acrylic acid, maleic acid and the like. And a terpolymer rubber of mer, acrylonitrile, and butadiene. Examples of commercially available XNBR products include Nipol DN631 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Nipol LX1571 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., and the like.

ゴム成分100質量%中のNBRの含有量は、10質量%以上、好ましくは15質量%以上である。10質量%未満であると、ウェットグリップ性能を充分に向上できないおそれがある。該NBRの含有量は、30質量%以下、より好ましくは25質量%以下である。30質量%を超えると、摩耗性能が低下する(ゴムの引張特性が低下する)おそれがある。 The content of NBR in 100% by mass of the rubber component is 10% by mass or more, preferably 15% by mass or more. If it is less than 10% by mass, the wet grip performance may not be sufficiently improved. The NBR content is 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less. If it exceeds 30% by mass, the wear performance may be reduced (the tensile properties of the rubber may be reduced).

本発明でNBR以外に使用できるゴム成分としては、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)、エポキシ化天然ゴム(ENR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム(SIBR)、エチレンープロピレンージエンゴム(EPDM)などのジエン系ゴムが挙げられる。これらジエン系ゴム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、ゴムの加工性、ウェットグリップ性能と低燃費性能とのバランスが良好であるという理由から、SBR、NR等の低極性ジエン系ゴムを含むことが好ましい。
なお、本発明における低極性ジエン系ゴムとは、ガラス転移温度(Tg)が−40℃以下のジエン系ゴムを意味する。
Examples of rubber components that can be used other than NBR in the present invention include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), epoxidized natural rubber (ENR), and chloroprene rubber. And diene rubbers such as (CR), butyl rubber (IIR), styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber (SIBR), and ethylene-propylene-diene rubber (EPDM). These diene rubbers may be used alone or in combination of two or more. Among these, low polar diene rubbers such as SBR and NR are preferably included because of a good balance between rubber processability, wet grip performance and low fuel consumption performance.
In addition, the low polar diene rubber in the present invention means a diene rubber having a glass transition temperature (Tg) of −40 ° C. or lower.

低極性ジエン系ゴムのガラス転移温度(Tg)は−40℃以下、好ましくは−45℃以下である。−40℃を超えると、ウェットグリップ性能と低燃費性能とのバランスが悪化するおそれがある。Tgの下限は、特に限定されない。なお、本発明におけるTgは、JIS−K7121に従い、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製の示差走査熱量計(Q200)を用いて、昇温速度10℃/分の条件で測定した値である。 The glass transition temperature (Tg) of the low-polar diene rubber is −40 ° C. or lower, preferably −45 ° C. or lower. If it exceeds −40 ° C., the balance between the wet grip performance and the low fuel consumption performance may be deteriorated. The lower limit of Tg is not particularly limited. In addition, Tg in this invention is the value measured on the temperature increase rate of 10 degree-C / min conditions using the differential scanning calorimeter (Q200) by a TA instrument Japan company according to JIS-K7121. is there.

ゴム成分100質量%中の上記温度範囲のTgを有する低極性ジエン系ゴムの含有量は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは75質量%以上である。70質量%未満であると、ゴムの引張強度が低下するおそれがある。
上記低極性ジエン系ゴムの含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下である。90質量%を超えると、NBRの配合量が少なくなり、ウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性を改善できなくなるおそれがある。
The content of the low-polar diene rubber having Tg in the above temperature range in 100% by mass of the rubber component is preferably 70% by mass or more, more preferably 75% by mass or more. If it is less than 70% by mass, the tensile strength of the rubber may be lowered.
The content of the low-polar diene rubber is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less. If it exceeds 90% by mass, the amount of NBR will decrease, and there is a risk that wet grip performance, fuel efficiency and wear resistance cannot be improved.

上記温度範囲のTgを有する低極性ジエン系ゴムのなかでも、ゴムの加工性と強度のバランスが良好であるという理由から、SBR、NRが好ましい。 Among the low-polar diene rubbers having Tg in the above temperature range, SBR and NR are preferable because the balance between rubber processability and strength is good.

SBRとしては、上記温度範囲のTgを有するSBRであれば特に限定されず、乳化重合SBR(E−SBR)、溶液重合SBR(S−SBR)、第1級アミノ基等により変性された変性SBR等が挙げられる。なかでも、シリカの分散性向上と発熱性を低くできるという理由から、変性SBRが好ましい。 The SBR is not particularly limited as long as it has a Tg in the above temperature range, and is an emulsion polymerization SBR (E-SBR), a solution polymerization SBR (S-SBR), a modified SBR modified by a primary amino group or the like. Etc. Among these, modified SBR is preferable because it can improve the dispersibility of silica and reduce heat generation.

変性SBRとしては、スズやケイ素などでカップリングされたものが好ましく用いられる。変性SBRのカップリング方法としては、常法に従って、例えば、変性SBRの分子鎖末端のアルカリ金属(Liなど)やアルカリ土類金属(Mgなど)を、ハロゲン化スズやハロゲン化ケイ素などと反応させる方法などが挙げられる。 As the modified SBR, those coupled with tin or silicon are preferably used. As a coupling method of the modified SBR, for example, an alkali metal (such as Li) or an alkaline earth metal (such as Mg) at the molecular chain terminal of the modified SBR is reacted with tin halide or silicon halide according to a conventional method. The method etc. are mentioned.

変性SBRは、スチレン及びブタジエンの共重合体で、第1級アミノ基やアルコキシシリル基を有するものが好ましい。第1級アミノ基は、重合開始末端、重合終了末端、重合体主鎖、側鎖のいずれに結合していてもよいが、重合体末端からエネルギー消失を抑制してヒステリシスロス特性を改良し得る点から、重合開始末端又は重合終了末端に導入されていることが好ましい。 The modified SBR is a copolymer of styrene and butadiene and preferably has a primary amino group or an alkoxysilyl group. The primary amino group may be bonded to any of the polymerization initiation terminal, the polymerization termination terminal, the polymer main chain, and the side chain, but it can suppress the energy loss from the polymer terminal and improve the hysteresis loss characteristics. From the viewpoint, it is preferably introduced at the polymerization initiation terminal or the polymerization termination terminal.

変性SBRのなかでも、特に溶液重合のスチレンブタジエンゴム(SBR)を下記式(1)で表される化合物により変性したもの(変性S−SBR)が好適に用いられる。これにより、ポリマーの分子量をコントロールし易く、tanδを増大させる低分子量成分を少なくすることができ、更にシリカとポリマー鎖の結合を強め、ゴムの低発熱化や強度を向上できる。 Among the modified SBRs, those obtained by modifying solution-polymerized styrene butadiene rubber (SBR) with a compound represented by the following formula (1) (modified S-SBR) are preferably used. Thereby, it is easy to control the molecular weight of the polymer, the low molecular weight component that increases tan δ can be reduced, the bond between silica and the polymer chain is further strengthened, and the heat generation and strength of the rubber can be improved.

Figure 2011057922
(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。nは整数を表す。)
Figure 2011057922
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group, a mercapto group or a derivative thereof. R 4 and R 5 are (The same or different, and represents a hydrogen atom or an alkyl group. N represents an integer.)

上記式(1)で表される化合物において、R、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基(−COOH)、メルカプト基(−SH)又はこれらの誘導体を表す。上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基等が挙げられる。上記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜4)等が挙げられる。なお、アルコキシ基には、シクロアルコキシ基(シクロヘキシルオキシ基等の炭素数5〜8のシクロアルコキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基、ベンジルオキシ基等の炭素数6〜8のアリールオキシ基等)も含まれる。 In the compound represented by the above formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and are an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group (—COOH), a mercapto group (— SH) or derivatives thereof. As said alkyl group, C1-C4 alkyl groups, such as a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, etc. are mentioned, for example. Examples of the alkoxy group include alkoxy groups having 1 to 8 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group and t-butoxy group (preferably having 1 to 6 carbon atoms). More preferably, C1-C4) etc. are mentioned. The alkoxy group includes a cycloalkoxy group (cycloalkoxy group having 5 to 8 carbon atoms such as cyclohexyloxy group) and an aryloxy group (aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms such as phenoxy group and benzyloxy group). ) Is also included.

上記シリルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜20の脂肪族基、芳香族基が置換したシリルオキシ基(トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、トリイソプロピルシリルオキシ基、ジエチルイソプロピルシリルオキシ基、t−ブチルジメチルシリルオキシ基、t−ブチルジフェニルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基、トリ−p−キシリルシリルオキシ基等)等が挙げられる。 Examples of the silyloxy group include a silyloxy group substituted with an aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms and an aromatic group (trimethylsilyloxy group, triethylsilyloxy group, triisopropylsilyloxy group, diethylisopropylsilyloxy group, t- Butyldimethylsilyloxy group, t-butyldiphenylsilyloxy group, tribenzylsilyloxy group, triphenylsilyloxy group, tri-p-xylylsilyloxy group, etc.).

上記アセタール基としては、例えば、−C(RR′)−OR″、−O−C(RR′)−OR″で表される基を挙げることができる。前者としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、イソプロポキシメチル基、t−ブトキシメチル基、ネオペンチルオキシメチル基等が挙げられ、後者としては、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、i−プロポキシメトキシ基、n−ブトキシメトキシ基、t−ブトキシメトキシ基、n−ペンチルオキシメトキシ基、n−ヘキシルオキシメトキシ基、シクロペンチルオキシメトキシ基、シクロヘキシルオキシメトキシ基等を挙げることができる。R、R及びRとしては、アルコキシ基が望ましい。これにより、優れたウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性を得ることができる。 Examples of the acetal group include groups represented by -C (RR ')-OR "and -O-C (RR')-OR". Examples of the former include a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a propoxymethyl group, a butoxymethyl group, an isopropoxymethyl group, a t-butoxymethyl group, and a neopentyloxymethyl group. The latter includes a methoxymethoxy group, an ethoxy group, and the like. Methoxy group, propoxymethoxy group, i-propoxymethoxy group, n-butoxymethoxy group, t-butoxymethoxy group, n-pentyloxymethoxy group, n-hexyloxymethoxy group, cyclopentyloxymethoxy group, cyclohexyloxymethoxy group, etc. Can be mentioned. R 1 , R 2 and R 3 are preferably alkoxy groups. Thereby, excellent wet grip performance, low fuel consumption performance, and wear resistance can be obtained.

及びRのアルキル基としては、例えば、上記アルキル基と同様の基を挙げることができる。 Examples of the alkyl group for R 4 and R 5 include the same groups as the above alkyl group.

n(整数)としては、1〜5が好ましい。これにより、優れたウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性を得ることができる。更には、nは2〜4がより好ましく、3が最も好ましい。nが0であるとケイ素原子と窒素原子との結合が困難であり、nが6以上であると変性剤としての効果が薄れる。 As n (integer), 1-5 are preferable. Thereby, excellent wet grip performance, low fuel consumption performance, and wear resistance can be obtained. Furthermore, n is more preferably 2 to 4, and most preferably 3. When n is 0, it is difficult to bond a silicon atom and a nitrogen atom, and when n is 6 or more, the effect as a modifier is reduced.

上記式(1)で表される化合物の具体例としては、3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルエチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルブトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジブトキシシラン、ジメチルアミノメチルトリメトキシシラン、2−ジメチルアミノエチルトリメトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、4−ジメチルアミノブチルトリメトキシシラン、ジメチルアミノメチルジメトキシメチルシラン、2−ジメチルアミノエチルジメトキシメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジメトキシメチルシラン、4−ジメチルアミノブチルジメトキシメチルシラン、ジメチルアミノメチルトリエトキシシラン、2−ジメチルアミノエチルトリエトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、4−ジメチルアミノブチルトリエトキシシラン、ジメチルアミノメチルジエトキシメチルシラン、2−ジメチルアミノエチルジエトキシメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、4−ジメチルアミノブチルジエトキシメチルシラン、ジエチルアミノメチルトリメトキシシラン、2−ジエチルアミノエチルトリメトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、4−ジエチルアミノブチルトリメトキシシラン、ジエチルアミノメチルジメトキシメチルシラン、2−ジエチルアミノエチルジメトキシメチルシラン、3−ジエチルアミノプロピルジメトキシメチルシラン、4−ジエチルアミノブチルジメトキシメチルシラン、ジエチルアミノメチルトリエトキシシラン、2−ジエチルアミノエチルトリエトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン、4−ジエチルアミノブチルトリエトキシシラン、ジエチルアミノメチルジエトキシメチルシラン、2−ジエチルアミノエチルジエトキシメチルシラン、3−ジエチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、4−ジエチルアミノブチルジエトキシメチルシラン等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the compound represented by the above formula (1) include 3-aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, Aminopropyldimethylethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyldimethylbutoxysilane, 3-aminopropylmethyldibutoxysilane, dimethylaminomethyltrimethoxysilane, 2-dimethyl Aminoethyltrimethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltrimethoxysilane, 4-dimethylaminobutyltrimethoxysilane, dimethylaminomethyldimethoxymethylsilane, 2-dimethylaminoethyldimethoxy Methylsilane, 3-dimethylaminopropyldimethoxymethylsilane, 4-dimethylaminobutyldimethoxymethylsilane, dimethylaminomethyltriethoxysilane, 2-dimethylaminoethyltriethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltriethoxysilane, 4-dimethylaminobutyl Triethoxysilane, dimethylaminomethyldiethoxymethylsilane, 2-dimethylaminoethyldiethoxymethylsilane, 3-dimethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 4-dimethylaminobutyldiethoxymethylsilane, diethylaminomethyltrimethoxysilane, 2- Diethylaminoethyltrimethoxysilane, 3-diethylaminopropyltrimethoxysilane, 4-diethylaminobutyltrimethoxysilane, diethylamino Tildimethoxymethylsilane, 2-diethylaminoethyldimethoxymethylsilane, 3-diethylaminopropyldimethoxymethylsilane, 4-diethylaminobutyldimethoxymethylsilane, diethylaminomethyltriethoxysilane, 2-diethylaminoethyltriethoxysilane, 3-diethylaminopropyltriethoxysilane 4-diethylaminobutyltriethoxysilane, diethylaminomethyldiethoxymethylsilane, 2-diethylaminoethyldiethoxymethylsilane, 3-diethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 4-diethylaminobutyldiethoxymethylsilane, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

上記式(1)で表される化合物(変性剤)によるスチレンブタジエンゴムの変性方法としては、特公平6−53768号公報、特公平6−57767号公報等に記載されている方法等、従来公知の手法を用いることができる。例えば、スチレンブタジエンゴムと変性剤とを接触させればよく、スチレンブタジエンゴムを重合し、該重合体ゴム溶液中に変性剤を所定量添加する方法、スチレンブタジエンゴム溶液中に変性剤を添加して反応させる方法等が挙げられる。 As a method for modifying a styrene butadiene rubber with the compound represented by the above formula (1) (modifier), conventionally known methods such as those described in JP-B-6-53768 and JP-B-6-57767 are known. Can be used. For example, a styrene butadiene rubber and a modifier may be brought into contact with each other. A method of polymerizing styrene butadiene rubber and adding a predetermined amount of the modifier to the polymer rubber solution, or adding a modifier to the styrene butadiene rubber solution. The method of making it react is mentioned.

SBRの結合スチレン量は、好ましくは23質量%以下であり、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは12質量%以下である。23質量%を超えると、引張強度が低下するおそれがある。また、SBRの結合スチレン量の下限は、特に限定されない。
なお、スチレン量は、H−NMR測定により算出される。
The amount of bound styrene in SBR is preferably 23% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and still more preferably 12% by mass or less. When it exceeds 23 mass%, there exists a possibility that tensile strength may fall. Moreover, the lower limit of the amount of bound styrene of SBR is not particularly limited.
The amount of styrene is calculated by H 1 -NMR measurement.

ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上である。30質量%未満であると、ゴムの発熱性とゴムの強度のバランスが悪化するおそれがある。該SBRの含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下である。90質量%を超えると、NBRの配合量が少なくなり、充分なウェットグリップ性能の向上につながらない、又は、NRを配合できなくなり、加工性が悪化するおそれがある。 The content of SBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and further preferably 60% by mass or more. If it is less than 30% by mass, the balance between the exothermic property of rubber and the strength of rubber may be deteriorated. The SBR content is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less. If it exceeds 90% by mass, the amount of NBR will be reduced, and sufficient wet grip performance will not be improved, or NR will not be able to be added, and workability may be deteriorated.

NRとしては、上記温度範囲のTgを有するNRであれば特に限定されず、例えば、SIR20、RSS♯3、TSR20等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。本発明のゴム組成物がNRを含有することにより、ゴム練り時の加工性が良好となる。 The NR is not particularly limited as long as the NR has a Tg in the above temperature range. For example, those commonly used in the tire industry such as SIR20, RSS # 3, and TSR20 can be used. When the rubber composition of the present invention contains NR, processability during rubber kneading is improved.

ゴム成分100質量%中のSBRとNRの合計含有量は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは75質量%以上である。70質量%未満であると、ゴムの加工性が悪化し、シートに形成しにくくなるおそれがある。また、ゴムの引張強度が低下するおそれがある。
上記合計含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下である。90質量%を超えると、NBRの配合量が少なくなり、ウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性を改善できなくなるおそれがある。
The total content of SBR and NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 70% by mass or more, more preferably 75% by mass or more. If it is less than 70% by mass, the processability of the rubber is deteriorated, and it may be difficult to form the sheet. Moreover, there exists a possibility that the tensile strength of rubber | gum may fall.
The total content is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less. If it exceeds 90% by mass, the amount of NBR will decrease, and there is a risk that wet grip performance, fuel efficiency and wear resistance cannot be improved.

本発明ではシリカが使用される。これにより、ウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性を改善できる。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。湿式法シリカとしては、デグッサ社製のウルトラシル(Ultrasil)VN3、日本シリカ工業(株)製のニップシールVN3 AQ等が挙げられる。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。 In the present invention, silica is used. Thereby, wet grip performance, low fuel consumption performance, and wear resistance can be improved. 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. Examples of the wet process silica include Ultrasil VN3 manufactured by Degussa and Nip Seal VN3 AQ manufactured by Nippon Silica Industry Co., Ltd. Silica may be used alone or in combination of two or more.

シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは50m/g以上、より好ましくは55m/g以上である。50m/g未満であると、分散性改良効果や補強効果が低下する傾向がある。また、シリカのNSAは、好ましくは300m/g以下、より好ましくは200m/g以下である。300m/gを超えると、分散性が悪く、タイヤの発熱性が増大する傾向にある。
なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 55 m 2 / g or more. If it is less than 50 m 2 / g, the dispersibility improving effect and the reinforcing effect tend to decrease. Further, N 2 SA of silica is preferably 300 m 2 / g or less, more preferably 200 m 2 / g or less. If it exceeds 300 m 2 / g, the dispersibility is poor and the heat generation of the tire tends to increase.
The nitrogen adsorption specific surface area of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-81.

シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、20質量部以上、好ましくは30質量部以上、更に好ましくは45質量部以上、特に好ましくは60質量部以上、最も好ましくは80質量部以上である。10質量部未満では、ウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性の向上効果が充分に得られない傾向がある。該シリカの含有量は、150質量部以下、好ましくは120質量部以下、更に好ましくは100質量部以下である。150質量部を超えると、シリカのゴム組成物中での分散性が悪化し、耐摩耗性、強度などが低下する傾向がある。 The content of silica is 20 parts by mass or more, preferably 30 parts by mass or more, more preferably 45 parts by mass or more, particularly preferably 60 parts by mass or more, and most preferably 80 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is. If the amount is less than 10 parts by mass, the wet grip performance, low fuel consumption performance, and wear resistance tend to be insufficiently improved. Content of this silica is 150 mass parts or less, Preferably it is 120 mass parts or less, More preferably, it is 100 mass parts or less. If it exceeds 150 parts by mass, the dispersibility of silica in the rubber composition will deteriorate, and the wear resistance, strength and the like will tend to decrease.

本発明のゴム組成物には、シリカとともに、シランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、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(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリメトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、3−ニトロプロピルトリメトキシシラン、3−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、2−クロロエチルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。商品名としてはSi69、Si75、Si363(デグッサ社製)やNXT、NXT−LV、NXT−ULV、NXT−Z(GE製)などがある。なかでも、シランカップリング剤の補強性効果と加工性という点から、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドが好ましく、さらに、加工性という点から、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)ジスルフィドがより好ましい。これらのシランカップリング剤は、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。 The rubber composition of the present invention preferably contains a silane coupling agent together with silica. As the silane coupling agent, any silane coupling agent conventionally used in combination with silica can be used in the rubber industry. For example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-tri Ethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-trimethoxysilyl) Butyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) Trisulfi Bis (2-trimethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, bis (4 -Triethoxysilylbutyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-trime Xylylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3- Sulfide type such as trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, mercapto type such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, vinyltri Vinyl series such as ethoxysilane and vinyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysila , Glycidoxy type such as γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, nitro type such as 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxysilane, 3-chloropropyl Examples include chloro-based compounds such as trimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, and 2-chloroethyltriethoxysilane. Product names include Si69, Si75, Si363 (Degussa), NXT, NXT-LV, NXT-ULV, NXT-Z (GE). Of these, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, and bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide are preferable from the viewpoint of the reinforcing effect and processability of the silane coupling agent. Furthermore, from the viewpoint of processability, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide and bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide are more preferable. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.

シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して、3質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましい。3質量部未満では、シリカとの反応が充分ではなく、物性向上につながらないおそれがある。また、該シランカップリング剤の含有量は、15質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、8質量部以下が更に好ましい。15質量部を超えると、ゴムの引張強度が低下するおそれがある。また、極度に柔らかくなり、不具合が生じるおそれがある。 3 mass parts or more are preferable with respect to 100 mass parts of silica, and, as for content of a silane coupling agent, 5 mass parts or more are more preferable. If the amount is less than 3 parts by mass, the reaction with silica is not sufficient, and physical properties may not be improved. Moreover, 15 mass parts or less are preferable, as for content of this silane coupling agent, 10 mass parts or less are more preferable, and 8 mass parts or less are still more preferable. If it exceeds 15 parts by mass, the tensile strength of the rubber may be reduced. Moreover, it becomes extremely soft and may cause a problem.

本発明のゴム組成物には、カーボンブラックを配合してもよい。カーボンブラックを配合することにより、補強性を高めることができる。使用できるカーボンブラックの例としては、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。 You may mix | blend carbon black with the rubber composition of this invention. By blending carbon black, it is possible to enhance the reinforcement. Examples of carbon black that can be used include GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF, but are not particularly limited.

上記ゴム組成物には、前記成分の他に、従来ゴム工業で使用される配合剤、例えば、クレー等の充填剤、軟化剤(パラフィン系、アロマ系、ナフテン系のプロセスオイル等のオイル、可塑剤等)、粘着付与剤(クマロンインデン樹脂、ロジン系樹脂、シクロペンタジエン系樹脂等)、ワックス、酸化防止剤、老化防止剤、加硫促進助剤(ステアリン酸、酸化亜鉛等)、硫黄、含硫黄化合物等の加硫剤、加硫促進剤等を含有してもよい。 In addition to the above-mentioned components, the rubber composition includes a compounding agent conventionally used in the rubber industry, for example, fillers such as clay, softeners (oils such as paraffinic, aromatic, naphthenic process oils, plastics, etc. Agent), tackifier (coumarone indene resin, rosin resin, cyclopentadiene resin, etc.), wax, antioxidant, anti-aging agent, vulcanization accelerator (stearic acid, zinc oxide, etc.), sulfur, You may contain vulcanizing agents, such as a sulfur-containing compound, a vulcanization accelerator, etc.

加硫剤として硫黄を用いる場合、硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは3.0質量部以下、より好ましくは2.5質量部以下である。0.5質量部未満では、加硫速度が遅く、加硫不足になる傾向があり、3.0質量部を超えると、逆に加硫速度が速く、スコーチングする傾向がある。 When sulfur is used as the vulcanizing agent, the sulfur content is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1.0 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 3.0 mass parts or less, More preferably, it is 2.5 mass parts or less. If the amount is less than 0.5 parts by mass, the vulcanization rate tends to be slow and tends to be insufficiently vulcanized. If the amount exceeds 3.0 parts by mass, the vulcanization rate tends to be high and scorching tends to occur.

加硫促進剤としては、グアニジン系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チオ尿素系、チウラム系、ジチオカルバメート系、ザンデート系の化合物などが挙げられる。これら加硫促進剤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、ゴム中への分散性、加硫物性の安定性の点から、スルフェンアミド系加硫促進剤〔N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS)、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(CBS)、N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DCBS)、N,N−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなど〕、グアニジン系加硫促進剤(ジフェニルグアニジン(DPG)、ジオルトトリグアニジン、トリフェニルグアニジン、オルトトリルビグアニド、ジフェニルグアニジンフタレートなど)が好ましく、CBS及びDPGを併用することが特に好ましい。 Examples of the vulcanization accelerator include guanidine, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, thiazole, sulfenamide, thiourea, thiuram, dithiocarbamate, and zanddate compounds. These vulcanization accelerators may be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of dispersibility in rubber and stability of vulcanization properties, sulfenamide vulcanization accelerators [N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS), N-cyclohexyl -2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DCBS), N, N-diisopropyl-2-benzothiazole sulfenamide, etc.], guanidine series Sulfur accelerators (diphenylguanidine (DPG), diortotriguanidine, triphenylguanidine, orthotolylbiguanide, diphenylguanidine phthalate, etc.) are preferable, and it is particularly preferable to use CBS and DPG in combination.

加硫促進剤の配合量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1.0質量部以上、より好ましくは1.5質量部以上である。また、該配合量は、好ましくは4.0質量部以下、より好ましくは3.0質量部以下である。1.0質量部未満では、加硫速度が遅く、加硫不足になる傾向があり、4.0質量部を超えると、加硫速度が速くなり、スコーチングする傾向がある。 The blending amount of the vulcanization accelerator is preferably 1.0 part by mass or more, more preferably 1.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Moreover, this compounding quantity becomes like this. Preferably it is 4.0 mass parts or less, More preferably, it is 3.0 mass parts or less. If the amount is less than 1.0 part by mass, the vulcanization rate tends to be slow and vulcanization tends to be insufficient, and if the amount exceeds 4.0 parts by mass, the vulcanization rate becomes high and scorching tends to occur.

本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。例えば、最初の工程では、バンバリーミキサーを用いて、ゴム成分、シリカおよびシランカップリング剤等の加硫剤、加硫促進剤以外の配合剤が、130〜160℃の混練り温度で混練りされる。次に、例えば、オープンロールを用いて、バンバリーミキサーにより混練りされた混練り物、硫黄および加硫促進剤が、80〜120℃の混練り温度で混練りされる。混練り温度が80℃未満では各成分の分散が悪く、加硫不足になる傾向があり、120℃を超えると加硫が始まり、スコーチングする傾向がある。そして得られた未加硫ゴムは、通常は150〜190℃、さらに好ましくは160〜180℃の温度で加硫して加硫タイヤを得ることができる。 The rubber composition of the present invention is produced by a general method. That is, it can be produced by a method of kneading the above components with a Banbury mixer, a kneader, an open roll or the like and then vulcanizing. For example, in the first step, a rubber component, a vulcanizing agent such as silica and a silane coupling agent, and a compounding agent other than a vulcanization accelerator are kneaded at a kneading temperature of 130 to 160 ° C. using a Banbury mixer. . Next, for example, using an open roll, the kneaded material, sulfur and vulcanization accelerator kneaded by a Banbury mixer are kneaded at a kneading temperature of 80 to 120 ° C. When the kneading temperature is less than 80 ° C., the dispersion of each component is poor and tends to be insufficiently vulcanized, and when it exceeds 120 ° C., vulcanization starts and tends to scorch. The obtained unvulcanized rubber is usually vulcanized at a temperature of 150 to 190 ° C., more preferably 160 to 180 ° C., to obtain a vulcanized tire.

本発明のゴム組成物は、タイヤのトレッドに使用できる。トレッドはシート状にしたものを所定の形状に張り合わせる方法、又は2本以上の押出し機に装入して押出し機のヘッド出口で2層に形成する方法、等により作製できる。 The rubber composition of the present invention can be used for tire treads. The tread can be produced by pasting a sheet into a predetermined shape, or by inserting it into two or more extruders and forming it in two layers at the head outlet of the extruder.

本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造できる。すなわち、ゴム組成物を未加硫の段階でトレッドの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて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。 The pneumatic tire of the present invention can be produced by a usual method using the rubber composition. That is, the rubber composition is extruded to match the shape of the tread at the 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.

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。
SBR:JSR(株)製のHPR340(変性S−SBR、結合スチレン量:10質量%、Tg:−60℃、アルコキシシランでカップリングし末端に導入、式(1)で表される化合物により変性(式(1)中のR、R、R=メチル基、R、R=水素原子、n=3))
NBR(1):日本ゼオン(株)製のLX550(結合アクリロニトリル量:28質量%、カルボキシル基含有NBR)
NBR(2):日本ゼオン(株)製のLX1571(結合アクリロニトリル量:45質量%、カルボキシル基含有NBR)
NBR(3):日本ゼオン(株)製のLX513(結合アクリロニトリル量:35質量%、カルボキシル基非含有NBR)
NR:RSS#3(Tg:−74℃)
カーボンブラック:東海カーボン(株)製のシーストNH(NSA74m/g)
シリカ:デグッサ社製のULTRASIL VN3(NSA:175m/g)
シランカップリング剤:デグッサ社製のSi75(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
アロマオイル:(株)ジャパンエナジー製のプロセスX−140
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン6C(N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
硫黄:軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤(1):大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫促進剤(2):大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(N,N’−ジフェニルグアニジン)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
SBR: HPR340 manufactured by JSR Corporation (modified S-SBR, amount of bound styrene: 10% by mass, Tg: -60 ° C., coupled with alkoxysilane, introduced at the terminal, modified by the compound represented by formula (1) (R 1 , R 2 , R 3 = methyl group, R 4 , R 5 = hydrogen atom in formula (1), n = 3))
NBR (1): LX550 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. (bound acrylonitrile content: 28% by mass, carboxyl group-containing NBR)
NBR (2): LX1571 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. (bound acrylonitrile content: 45% by mass, carboxyl group-containing NBR)
NBR (3): LX513 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. (bound acrylonitrile content: 35% by mass, carboxyl group-free NBR)
NR: RSS # 3 (Tg: -74 ° C)
Carbon black: Seast NH manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. (N 2 SA74m 2 / g)
Silica: ULTRASIL VN3 manufactured by Degussa (N 2 SA: 175 m 2 / g)
Silane coupling agent: Si75 (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Degussa
Zinc oxide: Zinc Hua 1 manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
Aroma oil: Process X-140 manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
Anti-aging agent: Antigen 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Wax: Sunnock N manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Karuizawa Sulfur Co., Ltd. (1): Noxeller CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Vulcanization accelerator (2): Noxeller D (N, N'-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

実施例1〜8及び比較例1〜6
表1に示す配合内容に従い、バンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で3分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形して、他のタイヤ部材と貼り合わせ、160℃で30分間加硫することにより、試験用タイヤ(195/65R15)を作製した。
Examples 1-8 and Comparative Examples 1-6
According to the contents shown in Table 1, materials other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded for 5 minutes at 150 ° C. using a Banbury mixer to obtain a kneaded product. Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product, and kneaded for 3 minutes at 80 ° C. using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was molded into a tread shape, bonded to another tire member, and vulcanized at 160 ° C. for 30 minutes to produce a test tire (195 / 65R15).

得られた試験用タイヤを使用して、下記の評価を行った。それぞれの試験結果を表1に示す。 The following evaluation was performed using the obtained test tire. Each test result is shown in Table 1.

(低燃費性能)
転がり抵抗試験機を用い、試験用タイヤを、リム(15×6JJ)、内圧(230kPa)、荷重(3.43kN)、速度(80km/h)で走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例1を100としたときの指数(転がり抵抗指数)で表示した。指数が大きい方が低燃費性能に優れることを示す。100以上を合格とした。
(Low fuel consumption performance)
Using a rolling resistance tester, the rolling resistance when a test tire was run at a rim (15 × 6JJ), internal pressure (230 kPa), load (3.43 kN), speed (80 km / h) was measured and compared. The value was expressed as an index (rolling resistance index) when Example 1 was 100. A larger index indicates better fuel efficiency. 100 or more was considered acceptable.

(ウェットグリップ性能)
試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着して、湿潤アスファルト路面にて初速度100km/hからの制動距離を求めた。結果は指数で表し、指数が大きいほどウェットグリップ性能が良好である。指数は次式で求めた。110以上を合格とした。
ウェットグリップ指数=(比較例1の制動距離)/(各実施例又は比較例の制動距離)×100
(Wet grip performance)
The test tire was mounted on a 2000 cc domestic FR vehicle, and the braking distance from the initial speed of 100 km / h was determined on a wet asphalt road surface. The result is expressed as an index. The larger the index, the better the wet grip performance. The index was calculated by the following formula. 110 or higher was accepted.
Wet grip index = (braking distance of comparative example 1) / (braking distance of each example or comparative example) × 100

(耐摩耗性)
アスファルト路面のテストコースにて、試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着して30000km走行し、走行後タイヤの溝の深さを計測し、比較例1を100として指数表示した。数値が大きい方が耐摩耗性に優れていることを示す。95以上を合格とした。
(Abrasion resistance)
On a test course on an asphalt road surface, the test tire was mounted on a 2000 cc domestic FR vehicle and traveled 30000 km. After the travel, the depth of the tire groove was measured. Larger values indicate better wear resistance. More than 95 was accepted.

(引張試験)
JIS K 6251「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、試験用タイヤのトレッド部から切出した加硫ゴム組成物からなる3号ダンベル型ゴム試験片を用いて引張試験を行い、破断強度(TB)、破断時伸びEB(%)を測定した。結果は、比較例1の結果を100とし、指数表示した。TB、EBの指数が大きいほど、ゴムの強度に優れる。
(Tensile test)
Tensile test using No. 3 dumbbell type rubber test piece made of vulcanized rubber composition cut out from tread part of test tire according to JIS K 6251 “Vulcanized rubber and thermoplastic rubber-Determination of tensile properties” And the breaking strength (TB) and the elongation at break EB (%) were measured. The result was expressed as an index with the result of Comparative Example 1 being 100. The larger the index of TB and EB, the better the rubber strength.

Figure 2011057922
Figure 2011057922

表1により、特定のアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)を所定量含むゴム成分に対して、シリカを特定量含む実施例では、ウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性、ゴムの強度を高度に両立できた。一方、NBRを配合しなかった比較例1は、ウェットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性、ゴムの強度を高度に両立できなかった。結合アクリロニトリル量が少ないNBRを配合した比較例2は、ウェットグリップ性能、ゴムの強度が劣っていた。 According to Table 1, with respect to a rubber component containing a specific amount of a specific acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), in an example including a specific amount of silica, wet grip performance, low fuel consumption performance, wear resistance, and rubber strength are highly enhanced. I was able to achieve both. On the other hand, the comparative example 1 which did not mix | blend NBR was not able to make wet grip performance, low fuel consumption performance, abrasion resistance, and rubber strength highly compatible. The comparative example 2 which mix | blended NBR with few amounts of bond acrylonitrile was inferior in wet grip performance and the intensity | strength of rubber | gum.

特定のNBRの配合量が5質量部と少なかった比較例3は、ウェットグリップ性能、ゴムの強度が劣っていた。特定のNBRの配合量が50質量部と多かった比較例6は、低燃費性能、耐摩耗性、ゴムの強度が劣っていた。 Comparative Example 3 in which the specific NBR content was as small as 5 parts by mass was inferior in wet grip performance and rubber strength. Comparative Example 6 in which the specific NBR content was as large as 50 parts by mass was inferior in fuel efficiency, wear resistance, and rubber strength.

シリカの配合量が5質量部と少なかった比較例4は、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、ゴムの強度が劣っていた。シリカの配合量が155質量部と多かった比較例5は、低燃費性能、ゴムの強度が劣っていた。 In Comparative Example 4 where the amount of silica was as small as 5 parts by mass, wet grip performance, wear resistance, and rubber strength were inferior. Comparative Example 5 in which the amount of silica was as large as 155 parts by mass was inferior in fuel efficiency and rubber strength.

Claims (4)

ゴム成分100質量部に対して、シリカを20〜150質量部含み、
結合アクリロニトリル量が30〜50質量%のアクリロニトリル−ブタジエンゴムの含有量がゴム成分100質量%中10〜30質量%であるタイヤ用ゴム組成物。
20 to 150 parts by mass of silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component,
A rubber composition for tires, wherein the content of acrylonitrile-butadiene rubber having an amount of bound acrylonitrile of 30 to 50% by mass is 10 to 30% by mass in 100% by mass of the rubber component.
前記アクリロニトリル−ブタジエンゴムにカルボキシル基が導入されている請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to claim 1, wherein a carboxyl group is introduced into the acrylonitrile-butadiene rubber. 前記ゴム成分が、ガラス転移温度が−40℃以下の低極性ジエン系ゴムを含む請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires according to claim 1 or 2 in which said rubber ingredient contains low polar diene system rubber whose glass transition temperature is -40 ° C or less. 請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤ。 A pneumatic tire having a tread produced using the rubber composition according to claim 1.
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