JP2011079961A - Rubber composition for tire, and pneumatic tire - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a tire, satisfying both of low fuel consumption performance and crack growth resistant performance, and a pneumatic tire by using the same at each of the members (especially at a side wall) of the tire. <P>SOLUTION: This rubber composition for the tire is provided by containing a crystalline rubber component and at least 1 kind selected from the group consisting of a sorbitol derivative, a saturated fatty acid and a benzoic acid metal salt. <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.

タイヤのサイドウォールでは、耐破壊強度と低燃費性能を両立するためにブタジエンゴムや天然ゴムなどの結晶性ゴムやこれらを成分の一方とするブレンド組成物が用いられる。サイドウォールの表面はタイヤの転動に伴い、屈曲変形を繰り返し受け、変形時にゴムから生じるエネルギーロスが低燃費性能を悪化させる。また、変形を繰り返すことにより、ゴムの亀裂成長を促進する。そのため、サイドウォール用ゴム組成物では、低燃費性能と耐亀裂成長性能の両立が重要な課題である。 For tire sidewalls, crystalline rubbers such as butadiene rubber and natural rubber and blend compositions containing these as one of the components are used in order to achieve both fracture resistance and low fuel consumption performance. The surface of the sidewall is repeatedly bent and deformed as the tire rolls, and the energy loss generated from the rubber during the deformation deteriorates the fuel efficiency. Further, by repeating the deformation, the crack growth of the rubber is promoted. Therefore, in the rubber composition for a sidewall, it is an important issue to achieve both low fuel consumption performance and crack growth resistance.

特許文献1には、ジエン系ゴムに、無機充填剤、シランカップリング剤、特定の植物油脂を配合することにより、低燃費性能に優れたゴム組成物が開示されているが、低燃費性能と耐亀裂成長性能の両立といった点では、改善の余地がある。
特許文献2には、天然ゴムおよび/またはイソプレンゴム、ならびにブタジエンゴムからなるゴム成分に、澱粉および可塑剤からなる複合剤を含有するサイドウォール用ゴム組成物が開示されているが、可塑剤が添加されることによりゴム組成物の粘弾性特性が著しく変化し、低燃費性能が悪化するため、低燃費性能と耐亀裂成長性能の両立といった点では、改善の余地がある。
Patent Document 1 discloses a rubber composition excellent in low fuel consumption performance by blending a diene rubber with an inorganic filler, a silane coupling agent, and a specific vegetable oil. There is room for improvement in terms of achieving both crack growth resistance.
Patent Document 2 discloses a rubber composition for a sidewall containing a composite component composed of starch and a plasticizer in a rubber component composed of natural rubber and / or isoprene rubber and butadiene rubber. When added, the viscoelastic properties of the rubber composition are remarkably changed and the low fuel consumption performance is deteriorated. Therefore, there is room for improvement in terms of both low fuel consumption performance and crack growth resistance.

以上のように、従来、ゴム成分のブレンド又はオイルや可塑剤の添加により、ゴム組成物の弾性率を低下させ、耐亀裂成長性能の向上が試みられてきたが、ゴム組成物の弾性率が低下すると転がり抵抗が増加するため低燃費性能が悪化し、低燃費性能と耐亀裂成長性能の両立といった点では、充分ではなかった。 As described above, conventionally, attempts have been made to reduce the elastic modulus of a rubber composition by adding a blend of rubber components or an oil or plasticizer, and to improve the crack growth resistance performance. If it decreases, the rolling resistance increases, so the fuel efficiency is deteriorated, and it is not sufficient in terms of both the fuel efficiency and the crack growth resistance.

また、特許文献3には、所定の植物油および改質天然ゴムラテックスを使用し、所定の製造方法によりタイヤ用油展ゴムを製造することにより、天然ゴムの分子鎖の切断を抑制し、耐屈曲亀裂成長性を向上できることが記載されている。しかし、低燃費性能と耐亀裂成長性能の両立については、改善の余地がある。
また、特許文献4には、ジエン系ゴムに、結晶核剤、可塑剤を配合することにより、結晶化が促進されて、機械的性質が改善されることが記載されているが、結晶核剤としてのソルビトール誘導体の使用や、低燃費性能と耐亀裂成長性能の両立が要求されるサイドウォール用ゴム組成物への適用は検討されていない。
Further, Patent Document 3 uses a predetermined vegetable oil and a modified natural rubber latex, and manufactures an oil-extended rubber for a tire by a predetermined manufacturing method, thereby suppressing the molecular chain breakage of the natural rubber and bending resistance. It is described that crack growth can be improved. However, there is room for improvement in achieving both low fuel consumption performance and crack growth resistance.
Patent Document 4 describes that by adding a crystal nucleating agent and a plasticizer to diene rubber, crystallization is promoted and mechanical properties are improved. The use of a sorbitol derivative as a base material and application to a rubber composition for a sidewall that requires both low fuel consumption performance and crack growth resistance performance have not been studied.

特開2003−64222号公報JP 2003-64222 A 特開2005−53944号公報JP 2005-53944 A 特開2007−291347号公報JP 2007-291347 A 特開平9−31248号公報JP-A-9-31248

本発明は、前記課題を解決し、低燃費性能と耐亀裂成長性能を両立できるタイヤ用ゴム組成物、及びそれをタイヤの各部材(特に、サイドウォール)に用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a rubber composition for a tire that can achieve both low fuel consumption performance and crack growth performance, and a pneumatic tire using the same for each member (particularly, sidewall) of the tire. With the goal.

本発明者らは、低燃費性能と耐亀裂成長性能を両立させるため、ゴムの亀裂成長過程に着目した。
亀裂成長過程において、サイドウォール全体の変形と比較して、亀裂先端部では大きな変形が起こっていることが知られている。亀裂先端部の変形量がゴム分子の破断限界(破断強度)を上回ることにより亀裂が成長すると考えられるため、亀裂先端部の分子鎖の変形は、耐亀裂成長性能に対して重要な役割を果たすものと推測される。
一般的に、ポリマーの結晶は、融点以上の温度条件下では存在しないが、結晶性ゴムの場合には、融点以上であっても、分子が伸長されることにより結晶化する。そのため、繰り返し変形時において亀裂先端部分ではゴム分子は結晶化(延伸結晶化)していると考えられている。従来、ゴムの結晶化は主にこの延伸結晶化について研究されており、ゴムの結晶化は、結晶起点の生成過程と成長過程とから構成され、通常、結晶起点の生成過程が律速過程になることが知られている。
The present inventors paid attention to the crack growth process of rubber in order to achieve both low fuel consumption performance and crack growth resistance.
In the crack growth process, it is known that a large deformation occurs at the crack tip compared to the deformation of the entire sidewall. Since it is considered that the crack grows when the amount of deformation at the crack tip exceeds the rupture limit (breaking strength) of the rubber molecule, the deformation of the molecular chain at the crack tip plays an important role in resistance to crack growth. Presumed to be.
Generally, polymer crystals do not exist under temperature conditions higher than the melting point, but in the case of crystalline rubber, even if the temperature is higher than the melting point, it is crystallized by stretching the molecule. For this reason, it is considered that rubber molecules are crystallized (stretched crystallization) at the crack tip during repeated deformation. Conventionally, rubber crystallization has been mainly studied for this stretch crystallization, and rubber crystallization is composed of a generation process of crystal origin and a growth process, and the generation process of crystal origin is usually the rate-limiting process. It is known.

そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、以下の仮説に想到した。
結晶起点の生成過程が律速過程になるので、少数の起点が生成すると、生成した起点が結晶成長し、少数の大きな結晶が生成することとなり、亀裂先端部で生じる結晶の大きさ及びその空間配置が不均質となる。そして、結晶間距離の近い部分に応力が集中し、応力集中により変形が集中する部分が生じ、耐亀裂成長性能が低下するのではないかとの考えに想到した。一方、亀裂先端部において細かな結晶を均質に発生させると、このような応力集中が起こらず、応力が分散される事から、破壊の閾値を越える部分が減り、耐亀裂成長性能が向上するのではないかとの考えに想到した。そして、ゴムに結晶核剤を均一分散させることにより、結晶核剤を基点とした結晶化を起こさせ、多数の微細な結晶を生成させ、結晶の空間配置及び大きさが揃った均質な応力場を生じさせることができ、耐亀裂成長性能を向上させることができるのではないかとの考えに想到した。
Therefore, the present inventors have come up with the following hypothesis as a result of intensive studies.
Since the generation process of the crystal origin is the rate-limiting process, if a small number of origins are generated, the generated origin will grow, and a small number of large crystals will be generated. The size of the crystal generated at the crack tip and its spatial arrangement Becomes heterogeneous. Then, the stress was concentrated in a portion where the distance between crystals was close, and a portion where deformation was concentrated due to the stress concentration was generated, which led to the idea that the crack growth resistance would be degraded. On the other hand, if fine crystals are generated uniformly at the crack tip, stress concentration does not occur and the stress is dispersed, so the portion exceeding the fracture threshold is reduced and crack growth performance is improved. I came up with the idea that it might be. Then, by uniformly dispersing the crystal nucleating agent in the rubber, crystallization based on the crystal nucleating agent is caused to generate a large number of fine crystals, and a homogeneous stress field in which the spatial arrangement and size of the crystals are uniform. The inventors have come up with the idea that the crack growth performance can be improved.

そこで、本発明者らは、以上の仮説に基づき、ゴム中に結晶核剤を添加することにより、耐亀裂成長性能を向上させる事が出来ることを実験により確認した。以上のように、本発明者らは、未延伸状態の結晶状態を結晶核剤により積極的に制御することにより、伸長過程の結晶化を制御し、耐亀裂成長性能を向上させる事が出来ることを見出した。
すなわち、本発明は、結晶性ゴム成分と、ソルビトール誘導体、飽和脂肪酸、および安息香酸金属塩からなる群より選択される少なくとも1種とを含むタイヤ用ゴム組成物に関する。
Therefore, the present inventors have confirmed through experiments that the crack growth resistance can be improved by adding a crystal nucleating agent to the rubber based on the above hypothesis. As described above, the present inventors can control the crystallization in the elongation process and improve the crack growth resistance performance by actively controlling the crystal state of the unstretched state with the crystal nucleating agent. I found.
That is, this invention relates to the rubber composition for tires containing a crystalline rubber component and at least 1 sort (s) selected from the group which consists of a sorbitol derivative, a saturated fatty acid, and a benzoic acid metal salt.

また、上記ゴム組成物は、上記ソルビトール誘導体が下記式(1)で表されるジベンジリデンソルビトール類であることが好ましい。 In the rubber composition, the sorbitol derivative is preferably a dibenzylidene sorbitol represented by the following formula (1).

Figure 2011079961
(式(1)において、R及びRは、同一又は異なって、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基又はハロゲン原子を表す。m及びnは0〜3の整数を表す。)
Figure 2011079961
In (Equation (1), R 1 and R 2 are the same or different, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, .m and n is from 0 to 3 represents an alkoxy group or a halogen atom having 1 to 5 carbon atoms Represents an integer.)

また、上記ゴム組成物は、上記ソルビトール誘導体が下記式(2)で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2011079961
In the rubber composition, the sorbitol derivative is preferably a compound represented by the following formula (2).
Figure 2011079961

また、上記ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、ソルビトール誘導体を0.03〜1.2質量部含むことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said rubber composition contains 0.03-1.2 mass part of sorbitol derivatives with respect to 100 mass parts of rubber components.

また、前記安息香酸金属塩が、安息香酸ナトリウムであることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said benzoic acid metal salt is sodium benzoate.

また、上記ゴム組成物は、サイドウォール用ゴム組成物として用いられることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said rubber composition is used as a rubber composition for sidewalls.

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。 The present invention also relates to a pneumatic tire using the rubber composition.

本発明によれば、タイヤ用ゴム組成物が結晶性ゴム成分と、ソルビトール誘導体、飽和脂肪酸、および安息香酸金属塩からなる群より選択される少なくとも1種の結晶核剤とを含むため、低燃費性能と耐亀裂成長性能を両立でき、空気入りタイヤの各部材(特に、サイドウォール)に好適に適用できる。本発明では、結晶性ゴム成分に対して、結晶核剤を添加することにより、結晶の空間配置及び大きさを制御することができ、ゴム組成物の耐亀裂成長性能を改善できるものと推測される。さらに、結晶核剤を添加しても低燃費性能に関連する周波数領域の弾性率が変化しない事から、低燃費性能を維持したまま耐亀裂成長性能を向上する事ができるものと推測される。これは、結晶構造は速い分子運動に対応するため、低燃費性能と関連する高温領域での動的粘弾性には、影響しないためと推測される。 According to the present invention, the tire rubber composition includes a crystalline rubber component and at least one crystal nucleating agent selected from the group consisting of a sorbitol derivative, a saturated fatty acid, and a metal salt of benzoic acid. Both performance and crack growth resistance can be achieved, and it can be suitably applied to each member (particularly, sidewall) of a pneumatic tire. In the present invention, it is presumed that by adding a crystal nucleating agent to the crystalline rubber component, the spatial arrangement and size of crystals can be controlled, and the crack growth performance of the rubber composition can be improved. The Furthermore, even if a crystal nucleating agent is added, the elastic modulus in the frequency region related to low fuel consumption performance does not change, so it is estimated that crack growth resistance can be improved while maintaining low fuel consumption performance. This is presumed to be because the crystal structure corresponds to fast molecular motion and thus does not affect dynamic viscoelasticity in a high temperature region related to low fuel consumption performance.

ゲルオールDの配合量と亀裂開始時のJ積分値(Ji)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the compounding quantity of gel oar D, and J integral value (Ji) at the time of a crack start.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、結晶性ゴム成分と、ソルビトール誘導体、飽和脂肪酸、および安息香酸金属塩からなる群より選択される少なくとも1種とを含む。ソルビトール誘導体は、ゴム成分(結晶性ゴム成分)への相溶性が高く、さらに、分子間凝集力が大きいため、210℃以上の高い融点を示し、熱安定性が良好であるため、結晶核剤として好適に使用できる。
また、飽和脂肪酸は、ゴム成分を可塑化し、分子運動性を高めるため、ゴム成分の結晶化を促すので好適に使用できる。
また、安息香酸金属塩は、層構造を有し、高い融点を示すため、結晶面として作用するため結晶核剤として使用できる。
The rubber composition for tires of the present invention includes a crystalline rubber component and at least one selected from the group consisting of a sorbitol derivative, a saturated fatty acid, and a metal benzoate. A sorbitol derivative is highly compatible with a rubber component (crystalline rubber component), and has a high intermolecular cohesive force, so it has a high melting point of 210 ° C. or higher and good thermal stability. Can be suitably used.
Saturated fatty acids can be suitably used because they promote crystallization of the rubber component in order to plasticize the rubber component and increase molecular mobility.
Moreover, since a metal salt of benzoate has a layer structure and exhibits a high melting point, it acts as a crystal plane and can be used as a crystal nucleating agent.

結晶性ゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)等があげられる。結晶性ゴム成分は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、サイドウォール用ゴム組成分として耐亀裂成長性が良好であるという理由から、NR、BR、NRとBRの併用が好ましい。 Examples of the crystalline rubber component include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), and the like. A crystalline rubber component may be used independently and may use 2 or more types together. Of these, NR, BR, and the combined use of NR and BR are preferable because the crack growth resistance is good as a rubber component for the sidewall.

NRとしては特に限定されず、例えば、SIR20、RSS♯3、TSR20、エポキシ化天然ゴム(ENR)等タイヤ工業において一般的なものを使用できる。近年環境保全意識の高まりから、石油外資源の活用が急がれている。NRは石油外資源であるが、耐亀裂成長性能が低いため、耐亀裂成長性能を改善する事が実用化に向けた最大の課題である。本発明において、結晶性ゴムとしてNRを使用することにより、NRの耐亀裂成長性能が低いという上記課題を解決することができ(低燃費性能と耐亀裂成長性能を両立でき)、石油外資源であるNRの利用促進を図ることができ、環境へ配慮できる。なかでも、ガラス転移温度(Tg)が高く、機械的強度や耐摩耗性に優れるという理由から、ENRが好ましい。 The NR is not particularly limited, and for example, those commonly used in the tire industry such as SIR20, RSS # 3, TSR20, epoxidized natural rubber (ENR) can be used. In recent years, with the growing awareness of environmental conservation, the use of non-oil resources is urgently needed. NR is a non-petroleum resource, but its crack growth performance is low, so improving the crack growth performance is the biggest challenge for practical application. In the present invention, by using NR as the crystalline rubber, the above-mentioned problem that the crack growth performance of NR is low can be solved (both low fuel consumption performance and crack growth performance can be achieved). The use of a certain NR can be promoted and the environment can be considered. Among these, ENR is preferable because it has a high glass transition temperature (Tg) and excellent mechanical strength and wear resistance.

ENRとしては、市販のENRを用いてもよいし、天然ゴムをエポキシ化して用いてもよい。天然ゴムをエポキシ化する方法としては、たとえば、クロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法などの方法を例示できる。 As the ENR, a commercially available ENR may be used, or natural rubber may be epoxidized. Examples of the method for epoxidizing natural rubber include chlorohydrin method, direct oxidation method, hydrogen peroxide method, alkyl hydroperoxide method, peracid method and the like.

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。なかでも、耐亀裂成長性に優れるという理由からシス含量95質量%以上のBRが好ましい。 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, Inc., VCR617, etc. BR containing syndiotactic polybutadiene crystals can be used. Among these, BR having a cis content of 95% by mass or more is preferable because of excellent crack growth resistance.

結晶性ゴムの他に、ゴム成分(非結晶性ゴム成分)として使用できるものとしては、スチレンブタジエンゴム(SBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)等が挙げられる。非結晶性ゴム成分は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、高グリップ性能を発揮するという理由からSBRが好ましい。
なお、本発明において、単にゴム成分と記載する場合には、結晶性ゴム成分と、非結晶性ゴム成分の両方をまとめて表すものとする。
In addition to the crystalline rubber, those that can be used as the rubber component (non-crystalline rubber component) include styrene butadiene rubber (SBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), and the like. An amorphous rubber component may be used independently and may use 2 or more types together. Among these, SBR is preferable because it exhibits high grip performance.
In addition, in this invention, when only describing as a rubber component, both a crystalline rubber component and an amorphous rubber component shall be represented collectively.

ゴム成分100質量%中の結晶性ゴムの含有量は、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、100質量%であることが更に好ましい。80質量%未満であると、結晶欠陥が生じ、不均質になるため、応力集中を起こしてしまう傾向がある。 80 mass% or more is preferable, as for content of the crystalline rubber in 100 mass% of rubber components, 90 mass% or more is more preferable, and it is still more preferable that it is 100 mass%. If it is less than 80% by mass, crystal defects occur and become inhomogeneous, so that stress concentration tends to occur.

ソルビトール誘導体としては、例えば、ジベンジリデンソルビトール、ジトリリデンソルビトール、非対称のジアルキルベンジリデンソルビトール、及び、これらの誘導体等があげられる。 Examples of the sorbitol derivative include dibenzylidene sorbitol, ditrilidene sorbitol, asymmetric dialkylbenzylidene sorbitol, and derivatives thereof.

ソルビトール誘導体のなかでも、高温で溶融マトリクス中で自己組織化による三次元網目構造を形成するという理由から、下記式(1)で表されるジベンジリデンソルビトール類が好ましい。 Among sorbitol derivatives, dibenzylidene sorbitols represented by the following formula (1) are preferable because they form a three-dimensional network structure by self-organization in a molten matrix at a high temperature.

Figure 2011079961
(式(1)において、R及びRは、同一又は異なって、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基又はハロゲン原子を表す。m及びnは0〜3の整数を表す。)
Figure 2011079961
In (Equation (1), R 1 and R 2 are the same or different, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, .m and n is from 0 to 3 represents an alkoxy group or a halogen atom having 1 to 5 carbon atoms Represents an integer.)

及びRの置換位置は、オルト位、メタ位、パラ位のいずれでもよく、特に限定されない。炭素数1〜5のアルキル基としては、直鎖状又は分岐状のもの、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基等があげられ、なかでも、炭素数1〜3のアルキル基が好ましい。また、炭素数1〜5のアルコキシ基としては、直鎖状又は分岐状のもの、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−ブトキシ基等があげられ、なかでも、炭素数1〜3のアルコキシ基が好ましい。ハロゲン原子としては、塩素、臭素があげられる。 The substitution position of R 1 and R 2 may be any of the ortho position, the meta position, and the para position, and is not particularly limited. Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include linear or branched ones such as a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and an n-pentyl group. 1-3 alkyl groups are preferred. Examples of the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms include linear or branched groups such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, and an n-butoxy group. An alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms is preferable. Examples of the halogen atom include chlorine and bromine.

上記式(1)で表される化合物の具体例としては、1,3:2,4−ジベンジリデンソルビトール、1,3:2,4−ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(o−メチルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(p−エチルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(p−クロルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(p−メトキシベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(2,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(2,4,5−トリメチルベンジリデン)ソルビトール等の同種の置換又は非置換ベンジリデン基を有する化合物、1,3−ベンジリデン−2,4−p−メチルベンジリデンソルビトール、1,3−p−メチルベンジリデン−2,4−ベンジリデンソルビトール、1,3−ベンジリデン−2,4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1,3−p−エチルベンジリデン−2,4−ベンジリデンソルビトール、1,3−ベンジリデン−2,4−(3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1,3−(3,4−ジメチルベンジリデン)−2,4−ベンジリデンソルビトール、1,3−ベンジリデン−2,4−(2,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1,3−(2,4−ジメチルベンジリデン)−2,4−ベンジリデンソルビトール等の異種の置換又は非置換ベンジリデン基を有する化合物等があげられる。上記式(1)で表される化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、分散性が良好で、三次元網目構造をとりやすいという理由から、同種の置換又は非置換ベンジリデン基を有するジベンジリデンソルビトール類が好ましく、1,3:2,4−ジベンジリデンソルビトール、1,3:2,4−ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(o−メチルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(p−エチルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(2,4,5−トリメチルベンジリデン)ソルビトールがより好ましい。更に、上述した化合物のなかでも、下記式(2)で表される化合物(1,3:2,4−ジベンジリデンソルビトール)が特に好適に用いられる。 Specific examples of the compound represented by the above formula (1) include 1,3: 2,4-dibenzylidene sorbitol, 1,3: 2,4-bis (p-methylbenzylidene) sorbitol, 1,3: 2. , 4-bis (o-methylbenzylidene) sorbitol, 1,3: 2,4-bis (p-ethylbenzylidene) sorbitol, 1,3: 2,4-bis (p-chlorobenzylidene) sorbitol, 1,3: 2,4-bis (p-methoxybenzylidene) sorbitol, 1,3: 2,4-bis (2,4-dimethylbenzylidene) sorbitol, 1,3: 2,4-bis (3,4-dimethylbenzylidene) sorbitol , 1,3: 2,4-bis (2,4,5-trimethylbenzylidene) sorbitol and the like, a compound having the same type of substituted or unsubstituted benzylidene group, 1,3-benzylidene -2,4-p-methylbenzylidene sorbitol, 1,3-p-methylbenzylidene-2,4-benzylidene sorbitol, 1,3-benzylidene-2,4-p-ethylbenzylidene sorbitol, 1,3-p-ethyl Benzylidene-2,4-benzylidenesorbitol, 1,3-benzylidene-2,4- (3,4-dimethylbenzylidene) sorbitol, 1,3- (3,4-dimethylbenzylidene) -2,4-benzylidenesorbitol, 1 , 3-benzylidene-2,4- (2,4-dimethylbenzylidene) sorbitol, 1,3- (2,4-dimethylbenzylidene) -2,4-benzylidenesorbitol and the like, which have different substituted or unsubstituted benzylidene groups Compounds and the like. The compound represented by the above formula (1) may be used alone or in combination of two or more. Among them, dibenzylidene sorbitols having the same kind of substituted or unsubstituted benzylidene groups are preferable because of good dispersibility and easy to form a three-dimensional network structure. 1,3: 2,4-dibenzylidene sorbitol, 1 , 3: 2,4-bis (p-methylbenzylidene) sorbitol, 1,3: 2,4-bis (o-methylbenzylidene) sorbitol, 1,3: 2,4-bis (p-ethylbenzylidene) sorbitol, 1,3: 2,4-bis (3,4-dimethylbenzylidene) sorbitol and 1,3: 2,4-bis (2,4,5-trimethylbenzylidene) sorbitol are more preferable. Furthermore, among the compounds described above, a compound represented by the following formula (2) (1,3: 2,4-dibenzylidenesorbitol) is particularly preferably used.

Figure 2011079961
Figure 2011079961

上記式(1)又は(2)で表される化合物は、公知で入手容易なものであるか、或いは特公昭48−43748号公報、特開昭53−5156号公報、特開昭57−185287号公報、特開平2−231488号公報等の公知の方法に従い製造できる。これらの結晶形態も、本発明の効果が得られる限り特に限定されず、六方晶、単斜晶、立方晶など任意の結晶形のものが使用できる。上記式(1)又は(2)で表される化合物の市販品としては、例えば、新日本理化(株)製のゲルオールD(1,3:2,4−ジベンジリデンソルビトール)、ゲルオールMD(1,3:2,4−ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトール)、Milliken社製のMillad3988(1,3:2,4−ビス(3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトール)等があげられる。 The compounds represented by the above formula (1) or (2) are known and easily available, or Japanese Patent Publication Nos. 48-43748, 53-5156, 57-185287. Can be produced according to known methods such as JP-A No. 2-231488. These crystal forms are not particularly limited as long as the effects of the present invention are obtained, and any crystal form such as hexagonal crystal, monoclinic crystal, and cubic crystal can be used. Examples of commercially available compounds represented by the above formula (1) or (2) include, for example, Gelol D (1,3: 2,4-dibenzylidene sorbitol), Gelol MD (1) manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd. , 3: 2,4-bis (p-methylbenzylidene) sorbitol) and Millad 3988 (1,3: 2,4-bis (3,4-dimethylbenzylidene) sorbitol) manufactured by Milliken.

ソルビトール誘導体の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.03質量部以上、より好ましくは0.05質量部以上、更に好ましくは0.1質量部以上である。0.03質量部未満では、結晶核剤を配合する効果が小さいため、耐亀裂成長性能を充分に向上できない傾向がある。また、ソルビトール誘導体の含有量は、好ましくは1.2質量部以下、より好ましくは0.5質量部以下、更に好ましくは0.3質量部以下である。1.2質量部を超えると、結晶の成長が促進されることで凝集塊が生成し、耐亀裂成長性能が悪化する傾向がある。 The content of the sorbitol derivative is preferably 0.03 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass or more, and further preferably 0.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 0.03 parts by mass, the effect of blending the crystal nucleating agent is small, so that the crack growth performance tends not to be sufficiently improved. The content of the sorbitol derivative is preferably 1.2 parts by mass or less, more preferably 0.5 parts by mass or less, and still more preferably 0.3 parts by mass or less. When the amount exceeds 1.2 parts by mass, the growth of crystals is promoted to generate agglomerates and the crack growth resistance tends to deteriorate.

飽和脂肪酸としては、例えば、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、マルガリン酸等があげられる。なかでも、融点は高級脂肪酸ほど高く、不飽和度が高いものほど低くなるという理由から、炭素数8〜24(好ましくは炭素数12〜17)の飽和脂肪酸が好ましく、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸がより好ましい。
結晶ゴム成分としてBRを使用した場合、結晶性が高く、BRの結晶化を促すことができるという理由から、飽和脂肪酸を結晶核剤として好適に使用できる。
Examples of the saturated fatty acid include myristic acid, stearic acid, palmitic acid, lauric acid, margaric acid and the like. Of these, saturated fatty acids having 8 to 24 carbon atoms (preferably 12 to 17 carbon atoms) are preferred because higher fatty acids are higher for higher fatty acids and lower are unsaturated, and myristic acid, palmitic acid, stearin are preferred. Acid is more preferred.
When BR is used as the crystalline rubber component, saturated fatty acid can be suitably used as a crystal nucleating agent because it has high crystallinity and can promote crystallization of BR.

飽和脂肪酸の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、更に好ましくは0.5質量部以上である。0.01質量部未満では、結晶核剤を配合する効果が小さいため、耐亀裂成長性能を充分に向上できない傾向がある。また、飽和脂肪酸の含有量は、好ましくは25質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下、特に好ましくは10質量部以下である。25質量部を超えると、結晶の成長が促進されることで凝集塊が生成し、耐亀裂成長性能が悪化する傾向がある。 The content of the saturated fatty acid is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and further preferably 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 0.01 parts by mass, the effect of blending the crystal nucleating agent is small, so that the crack growth performance tends not to be sufficiently improved. Further, the content of the saturated fatty acid is preferably 25 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, still more preferably 15 parts by mass or less, and particularly preferably 10 parts by mass or less. When the amount exceeds 25 parts by mass, the growth of crystals is promoted to generate agglomerates, which tends to deteriorate the crack growth resistance.

安息香酸金属塩としては、例えば、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム等の1価の金属塩、安息香酸カルシウム、安息香酸マグネシウム等の2価の金属塩等があげられる。なかでも、分子量が小さく、分子運動性が高くなるという理由から、1価の金属塩が好ましく、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウムがより好ましい。なお、本発明における安息香酸には、安息香酸誘導が含まれる。安息香酸誘導体としては、例えば、安息香酸に炭化水素基(アルキル基、アルコキシ基等)、水酸基等の官能基が導入されたものが挙げられ、具体的には、p−メチル安息香酸、p−メトキシ安息香酸、p−クロロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、サリチル酸等が挙げられる。 Examples of the benzoic acid metal salt include monovalent metal salts such as sodium benzoate, potassium benzoate and lithium benzoate, and divalent metal salts such as calcium benzoate and magnesium benzoate. Of these, monovalent metal salts are preferable, and sodium benzoate and potassium benzoate are more preferable because of their low molecular weight and high molecular mobility. The benzoic acid in the present invention includes benzoic acid induction. Examples of the benzoic acid derivative include those in which a functional group such as a hydrocarbon group (alkyl group, alkoxy group, etc.) or a hydroxyl group is introduced into benzoic acid. Specifically, p-methylbenzoic acid, p- Examples include methoxybenzoic acid, p-chlorobenzoic acid, p-nitrobenzoic acid, and salicylic acid.

安息香酸金属塩の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、更に好ましくは0.2質量部以上である。
0.05質量部未満では、結晶核剤を配合する効果が小さいため、耐亀裂成長性能を充分に向上できない傾向がある。また、安息香酸金属塩の含有量は、好ましくは15質量部以下、より好ましくは10質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。15質量部を超えると、結晶の成長が促進されることで凝集塊が生成し、耐亀裂成長性能が悪化する傾向がある。
The content of the benzoic acid metal salt is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and further preferably 0.2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
If the amount is less than 0.05 parts by mass, the effect of blending the crystal nucleating agent is small, and thus the crack growth resistance tends to be insufficiently improved. Further, the content of the benzoic acid metal salt is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or less. When the amount exceeds 15 parts by mass, the growth of crystals is promoted to generate agglomerates and the crack growth resistance tends to deteriorate.

本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。使用できるカーボンブラックとしては、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられるが、特に限定されない。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、耐亀裂成長性能を高めることができるとともに、加工性を改善できる。 The rubber composition of the present invention preferably contains carbon black. Examples of carbon black that can be used include GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF, but are not particularly limited. By blending carbon black, it is possible to enhance the reinforcing property, improve the crack growth resistance, and improve the workability.

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は10m/g以上が好ましく、20m/g以上がより好ましい。10m/g未満では、耐摩耗性や補強効果において、バランスのよい効果が得られない。また、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は130m/g以下が好ましく、70m/g以下がより好ましい。130m/gを超えると、カーボンブラックの分散性が悪化し、加工性が低下するおそれがある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 10 m 2 / g or more, and more preferably 20 m 2 / g or more. If it is less than 10 m 2 / g, a balanced effect cannot be obtained in terms of wear resistance and reinforcing effect. Further, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is preferably 130 m 2 / g or less, and more preferably 70 m 2 / g or less. If it exceeds 130 m 2 / g, the dispersibility of the carbon black is deteriorated and the workability may be lowered.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.

上記ゴム組成物がカーボンブラックを含有する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは40質量部以上、より好ましくは50質量部以上である。40質量部未満では、耐摩耗性が悪化するおそれがある。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは80質量部以下、より好ましくは70質量部以下である。80質量部を超えると、発熱性が悪化するおそれがある。 When the rubber composition contains carbon black, the content of carbon black is preferably 40 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 40 parts by mass, the wear resistance may be deteriorated. The carbon black content is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less. If it exceeds 80 parts by mass, the exothermic property may deteriorate.

本発明のゴム組成物は、シリカを含有することが好ましい。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 rubber composition of the present invention preferably contains silica. 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.

上記シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは140m/g以上、より好ましくは170m/g以上である。140m/g未満では、補強性や耐摩耗性が充分に得られないおそれがある。また、シリカのNSAは、好ましくは280m/g以下、より好ましくは250m/g以下である。280m/gを超えると、加工性が悪化するおそれがある。
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 the silica is preferably 140 m 2 / g or more, more preferably 170 m 2 / g or more. If it is less than 140 m < 2 > / g, there exists a possibility that reinforcement and abrasion resistance may not fully be acquired. Further, N 2 SA of silica is preferably 280 m 2 / g or less, more preferably 250 m 2 / g or less. When it exceeds 280 m < 2 > / g, there exists a possibility that workability may deteriorate.
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、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、耐摩耗性及び補強性の改善効果が小さいおそれがある。該シリカの含有量は、好ましくは50質量部以下、より好ましくは40質量部以下、更に好ましくは30質量部以下である。50質量部を超えると、ゴム組成物が硬くなり、加工性が悪化するおそれがある。 The content of silica 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 the amount is less than 5 parts by mass, the effect of improving wear resistance and reinforcement may be small. Content of this silica becomes like this. Preferably it is 50 mass parts or less, More preferably, it is 40 mass parts or less, More preferably, it is 30 mass parts or less. If it exceeds 50 parts by mass, the rubber composition becomes hard and the processability may be deteriorated.

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などのスルフィド系が挙げられる。また、メルカプト系、ビニル系、グリシドキシ系、ニトロ系、クロロ系なども挙げられる。なかでも、一分子中に含有される硫黄が4個以下のものが、混練時のスコーチを避けられるという点から、スルフィド系を用いることが好ましい。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-trimethoxysilylpropylbenzothiazoli And sulfide systems such as tetratetrasulfide and 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide. Moreover, mercapto type, vinyl type, glycidoxy type, nitro type, chloro type and the like can also be mentioned. Especially, it is preferable to use a sulfide type | system | group from the point that the scorch at the time of kneading | mixing the thing of 4 or less sulfur contained in 1 molecule can be avoided. 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、シリカの含有量100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましい。1質量部未満では、シリカ配合の効果が充分に得られないおそれがある。また、該シランカップリング剤の含有量は、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましい。20質量部を超えると、シランカップリング剤増量に見合った効果が得られず、コストが増大するおそれがある。 1 mass part or more is preferable with respect to 100 mass parts of silica content, and, as for content of a silane coupling agent, 2 mass parts or more is more preferable. If it is less than 1 part by mass, the effect of silica blending may not be sufficiently obtained. Further, the content of the silane coupling agent is preferably 20 parts by mass or less, and more preferably 15 parts by mass or less. If it exceeds 20 parts by mass, an effect commensurate with the increase in the amount of the silane coupling agent cannot be obtained, and the cost may increase.

本発明のゴム組成物は、酸化亜鉛を含有することが好ましい。上記ゴム組成物が酸化亜鉛を含有する場合、酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上である。1質量部未満では、酸化亜鉛を配合する効果が得られない。また、酸化亜鉛の含有量は、好ましくは6質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。6質量部を超えると、強度及び摩耗性が低下するおそれがある。 The rubber composition of the present invention preferably contains zinc oxide. When the rubber composition contains zinc oxide, the content of zinc oxide is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 1 part by mass, the effect of blending zinc oxide cannot be obtained. Further, the content of zinc oxide is preferably 6 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less. If it exceeds 6 parts by mass, the strength and wear may be reduced.

本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、例えば、クレー等の無機・有機充填剤、ステアリン酸等の加硫促進助剤、各種老化防止剤、オゾン劣化防止剤、ワックス、オイル、硫黄又は硫黄化合物等の加硫剤、加硫促進剤などを必要に応じて適宜配合することができる。 In addition to the above components, the rubber composition of the present invention includes compounding agents conventionally used in the rubber industry, for example, inorganic and organic fillers such as clay, vulcanization acceleration aids such as stearic acid, and various anti-aging agents. Further, an ozone deterioration inhibitor, a vulcanizing agent such as wax, oil, sulfur or a sulfur compound, a vulcanization accelerator, and the like can be appropriately blended as necessary.

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。 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.

本発明のゴム組成物は、空気入りタイヤの各部材(特に、サイドウォール)に好適に使用できる。 The rubber composition of the present invention can be suitably used for each member (particularly, sidewall) of a pneumatic tire.

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サイドウォール等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 in accordance with the shape of the sidewall or the like at an unvulcanized stage, molded by a normal method on a tire molding machine, and bonded together with other tire members, and an unvulcanized tire Form. 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。
NR:TSR20
BR:宇部興産(株)製のウベポール150B(シス含量:96質量%)
ENR:クンプーランガスリー社製のENR25(エポキシ化率:25モル%)
カーボンブラック:東海カーボン(株)製のシーストS0 FEF(NSA:42m/g)
ステアリン酸:日油(株)製の「椿」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)(6PPD)
シリカ:デグッサ社製のウルトラジルVN3(NSA:175m/g)
シランカップリング剤:デグッサ社製のSi266
ゲルオールD:新日本理化(株)製のゲルオールD(1,3:2,4−ジベンジリデンソルビトール(上記式(2)の化合物))
ミリスチン酸:Aldrich社製のミリスチン酸(M3128−500G)(炭素数:14)
安息香酸ナトリウム:Aldrich社製の安息香酸ナトリウム(109169−1KG)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
NR: TSR20
BR: Ubepol 150B manufactured by Ube Industries, Ltd. (cis content: 96% by mass)
ENR: ENR25 (Epoxidation rate: 25 mol%) manufactured by Kungpu Langurs
Carbon black: Seast S0 FEF (N 2 SA: 42 m 2 / g) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
Stearic acid: “Nada” made by NOF Corporation
Zinc oxide: Zinc Hua 1 anti-aging agent manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd .: NOCRACK 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p- Phenylenediamine) (6PPD)
Silica: Ultrazil VN3 manufactured by Degussa (N 2 SA: 175 m 2 / g)
Silane coupling agent: Si266 manufactured by Degussa
Gelol D: Gelall D (1,3: 2,4-dibenzylidenesorbitol (compound of the above formula (2))) manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.
Myristic acid: myristic acid (M3128-500G) manufactured by Aldrich (carbon number: 14)
Sodium benzoate: Sodium benzoate (109169-1KG) manufactured by Aldrich
Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd .: Noxeller NS manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

実施例1〜23及び比較例1〜3
表1〜4に示す配合内容に従い、1.7L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5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150℃で35分間、0.5mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物(厚さ約1mmのシート状)を得た。
Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 3
According to the blending contents shown in Tables 1 to 4, materials other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded for 5 minutes at 150 ° C. using a 1.7 L Banbury mixer to obtain a kneaded product. Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product, and kneaded for 5 minutes under the condition of 80 ° C. using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized with a 0.5 mm thick mold at 150 ° C. for 35 minutes to obtain a vulcanized rubber composition (sheet having a thickness of about 1 mm).

得られた加硫ゴム組成物を使用して、下記の評価を行った。それぞれの試験結果を表1〜4に示す。なお、表1の結果については、さらに図1に示す。 The following evaluation was performed using the obtained vulcanized rubber composition. Each test result is shown in Tables 1-4. The results shown in Table 1 are further shown in FIG.

(耐亀裂成長性能)
耐亀裂成長性能は、亀裂開始時のJ積分値(Ji)により評価した。Jiの評価を行うために、片端に3mmの初期亀裂(a)を有する幅(W)約15mm、厚さ(B)約1mmの短冊型試験片を用いた。初期亀裂はカミソリを用いて作製し、初期亀裂部分にタルクを散布した。初期亀裂が中央に来るように高さを調整し、チャック間距離が40mmとなるように、引張試験機(島津(株)製オートグラフ)に設置した。引張速度25mm/分でサンプルが破断するまで応力−ひずみ関係を測定した。CCDカメラで初期亀裂部分を観察し、亀裂の開始点diを決定した。応力−ひずみ曲線でdiに対応する応力σ(di)までの間の面積U(di)を求め、Jiを以下の式により算出した。Jiが大きいほど、耐亀裂成長性能に優れている。
Ji=U(di)/(B×(W−a))
(Crack growth resistance)
The crack growth resistance was evaluated by the J integral value (Ji) at the start of cracking. In order to evaluate Ji, a strip-shaped test piece having a width (W) of about 15 mm and a thickness (B) of about 1 mm having an initial crack (a) of 3 mm at one end was used. The initial crack was made using a razor, and talc was sprayed on the initial crack portion. The height was adjusted so that the initial crack was in the center, and it was installed in a tensile tester (Shimadzu Corporation autograph) so that the distance between chucks was 40 mm. The stress-strain relationship was measured until the sample broke at a tensile rate of 25 mm / min. The initial crack portion was observed with a CCD camera, and the crack start point di was determined. The area U (di) up to the stress σ (di) corresponding to di in the stress-strain curve was determined, and Ji was calculated by the following equation. The larger Ji, the better the crack growth resistance.
Ji = U (di) / (B × (W−a))

(低燃費性能)
粘弾性スペクトロメーターVA−4000(Metravib社製)を用いて、周波数10Hz、温度70℃、初期歪み10%、動歪み0.5%の条件下で、各配合(加硫ゴムシート)のtanδを測定した。tanδが小さいほど、低燃費性能に優れている。
(Low fuel consumption performance)
Using a viscoelastic spectrometer VA-4000 (manufactured by Metraviv), tan δ of each compounding (vulcanized rubber sheet) under the conditions of frequency 10 Hz, temperature 70 ° C., initial strain 10%, dynamic strain 0.5% It was measured. The smaller tan δ, the better the fuel efficiency.

Figure 2011079961
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図1は、ゲルオールDの配合量と亀裂開始時のJ積分値(Ji)との関係を示す図である。図1に示すとおり、結晶核剤であるゲルオールDを配合することにより、Jiが増加していることから、耐亀裂成長性能を改善できることを確認した。また、JiはゲルオールDの配合量が0.2質量部付近で極大値をとっていることが分かった。また、表1より、ゲルオールDを配合していない比較例1と比較して、0.4質量部以下のゲルオールDを配合した実施例1〜5の低燃費性能は同等であり、0.5質量部以上のゲルオールDを配合した実施例6、7の低燃費性能は優れていた。以上より、結晶性ゴム成分として、NRを用いた場合、ゲルオールDを配合することにより、低燃費性能を維持又は改善しつつ、耐亀裂成長性能を改善できることが分かった。 FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the amount of gelol D and the J integral value (Ji) at the start of cracking. As shown in FIG. 1, it was confirmed that by adding Gelol D, which is a crystal nucleating agent, Ji increased, crack growth resistance could be improved. Moreover, it turned out that Ji has taken the maximum value, when the compounding quantity of gelol D is 0.2 mass part vicinity. Moreover, from Table 1, compared with the comparative example 1 which does not mix | blend gelol D, the fuel-efficient performance of Examples 1-5 which mix | blended 0.4 mass parts or less of gelol D is equivalent, 0.5 The fuel efficiency performance of Examples 6 and 7 in which Gelol D of not less than part by mass was blended was excellent. From the above, it has been found that when NR is used as the crystalline rubber component, by adding Gelol D, the crack growth resistance can be improved while maintaining or improving the low fuel consumption performance.

表2より、ミリスチン酸を配合した実施例8〜10は、結晶核剤を配合していない比較例1(表1参照)と比較して、低燃費性能は同等であり、耐亀裂成長性能を改善できることを確認した。以上より、結晶性ゴム成分として、NRを用いた場合、ミリスチン酸を配合することにより、低燃費性能を維持しつつ、耐亀裂成長性能を改善できることが分かった。
また、安息香酸ナトリウムを配合した実施例11〜13は、結晶核剤を配合していない比較例1(表1参照)と比較して、低燃費性能、耐亀裂成長性能を改善できることを確認した。以上より、結晶性ゴム成分として、NRを用いた場合、安息香酸ナトリウムを配合することにより、低燃費性能、耐亀裂成長性能を改善できることが分かった。
From Table 2, Examples 8-10 which mix | blended myristic acid are equivalent to a low fuel consumption performance compared with the comparative example 1 (refer Table 1) which is not mix | blending the crystal nucleating agent, and crack growth performance is good. It was confirmed that it could be improved. From the above, it has been found that when NR is used as the crystalline rubber component, crack growth resistance can be improved while maintaining low fuel consumption by blending myristic acid.
Moreover, Examples 11-13 which mix | blended sodium benzoate confirmed that low-fuel-consumption performance and crack-proof growth performance can be improved compared with the comparative example 1 (refer Table 1) which is not mix | blending the crystal nucleating agent. . From the above, it has been found that when NR is used as the crystalline rubber component, low fuel consumption performance and crack growth resistance performance can be improved by adding sodium benzoate.

表3より、結晶性ゴム成分として、BRを用いた場合、ミリスチン酸を配合した実施例15〜17は、結晶核剤を配合していない比較例2と比較して、低燃費性能を維持又は改善しつつ、耐亀裂成長性能を改善できることを確認した。以上より、結晶性ゴム成分として、BRを用いた場合、ミリスチン酸を配合することにより、低燃費性能を維持又は改善しつつ、耐亀裂成長性能を改善できることが分かった。 From Table 3, when BR is used as the crystalline rubber component, Examples 15 to 17 in which myristic acid is blended maintain low fuel consumption performance as compared with Comparative Example 2 in which no crystal nucleating agent is blended. While improving, it was confirmed that crack growth performance could be improved. From the above, it was found that when BR is used as the crystalline rubber component, by adding myristic acid, the crack growth resistance can be improved while maintaining or improving the low fuel consumption performance.

表4より、結晶性ゴム成分として、NRとENRを用いた場合、ゲルオールD、ミリスチン酸、安息香酸ナトリウムのいずれかを配合した実施例18〜23は、結晶核剤を配合していない比較例3と比較して、低燃費性能を改善しつつ、耐亀裂成長性能を維持又は改善できることを確認した。以上より、結晶性ゴム成分として、NRとENRを用いた場合、ゲルオールD、ミリスチン酸、安息香酸ナトリウムのいずれかを配合することにより、低燃費性能を改善しつつ、耐亀裂成長性能を維持又は改善できることが分かった。 From Table 4, when NR and ENR are used as the crystalline rubber component, Examples 18 to 23 in which any of gelol D, myristic acid, and sodium benzoate are blended are comparative examples in which no crystal nucleating agent is blended. Compared to 3, it was confirmed that the crack growth performance could be maintained or improved while improving fuel efficiency. From the above, when NR and ENR are used as the crystalline rubber component, by adding any of gelol D, myristic acid and sodium benzoate, the fuel economy performance is improved and the crack growth resistance performance is maintained. It turns out that it can improve.

Claims (7)

結晶性ゴム成分と、ソルビトール誘導体、飽和脂肪酸、および安息香酸金属塩からなる群より選択される少なくとも1種とを含むタイヤ用ゴム組成物。 A rubber composition for a tire comprising a crystalline rubber component and at least one selected from the group consisting of a sorbitol derivative, a saturated fatty acid, and a metal benzoate. 前記ソルビトール誘導体が下記式(1)で表されるジベンジリデンソルビトール類である請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。
Figure 2011079961
(式(1)において、R及びRは、同一又は異なって、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基又はハロゲン原子を表す。m及びnは0〜3の整数を表す。)
The tire rubber composition according to claim 1, wherein the sorbitol derivative is a dibenzylidene sorbitol represented by the following formula (1).
Figure 2011079961
In (Equation (1), R 1 and R 2 are the same or different, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, .m and n is from 0 to 3 represents an alkoxy group or a halogen atom having 1 to 5 carbon atoms Represents an integer.)
前記ソルビトール誘導体が下記式(2)で表される化合物である請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。
Figure 2011079961
The tire rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the sorbitol derivative is a compound represented by the following formula (2).
Figure 2011079961
ゴム成分100質量部に対して、ソルビトール誘導体を0.03〜1.2質量部含む請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 3, comprising 0.03 to 1.2 parts by mass of a sorbitol derivative with respect to 100 parts by mass of the rubber component. 前記安息香酸金属塩が、安息香酸ナトリウムである請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to claim 1, wherein the metal salt of benzoic acid is sodium benzoate. サイドウォール用ゴム組成物として用いられる請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 5, which is used as a rubber composition for a sidewall. 請求項1〜6のいずれかに記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。 A pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1.
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