JP2011116815A - Rubber composition for tire and pneumatic tire obtained using the same - Google Patents

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JP2011116815A JP2009273254A JP2009273254A JP2011116815A JP 2011116815 A JP2011116815 A JP 2011116815A JP 2009273254 A JP2009273254 A JP 2009273254A JP 2009273254 A JP2009273254 A JP 2009273254A JP 2011116815 A JP2011116815 A JP 2011116815A
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Tetsuo Ochiai
哲夫 落合
Kentaro Akagi
健太郎 赤木
Hirosuke Suzuki
洋介 鈴木
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a tire that has a low-heat build-up property and is excellent in elongation at break, crack resistance and ozone resistance at an initial stage and after ageing, and a pneumatic tire using the same. <P>SOLUTION: The rubber composition for a tire includes 100 pts.mass of a diene rubber comprising a natural rubber and/or an isoprene rubber, and incorporated therewith, 15-70 pts.mass of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area (N<SB>2</SB>SA) of at least 30 m<SP>2</SP>/g and less than 80 m<SP>2</SP>/g and 0.5-10 pts.mass of a phenol derivative represented by formula 1 (wherein R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are each independently a 6-12C alkyl group; and R<SP>3</SP>is a hydrogen atom or a 1-6C alkyl group). The pneumatic tire is obtained by using the rubber composition for a tire for a belt cushion (8), an upper bead filler (62) and a sidewall (2). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、タイヤのベルトクッション、上ビードフィラー、サイドウォールにとくに好適に用いられるタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tire rubber composition and a pneumatic tire using the same, and more particularly, to a tire rubber composition particularly suitable for use in tire belt cushions, upper bead fillers, and sidewalls, and to the same. It relates to the used pneumatic tire.

タイヤのベルトクッション、上ビードフィラーは、タイヤ内部に配置されるために熱を蓄積しやすく、低発熱性であることが重要である。また、タイヤ走行中に大きな力を受け変形することから、クラックやセパレーション等の破壊現象を起こすことがあり、十分な配慮が必要である。
このことから、タイヤのベルトクッション、上ビードフィラーは、低発熱性、初期および老化後の破断伸び、耐クラック性が重要な物性であると言える。
一般的に老化後の破断伸びを維持するためには、モノおよびジサルファイド架橋を多く生成する加硫促進剤を使用することが有効であるが、初期の破断伸びおよび耐クラック性が低下してしまう。また、老化防止剤を添加することも一手段であるが、通常のジエン系ゴム組成物に使用される老化防止剤を添加すると、発熱性が悪化してしまう。
Since the tire belt cushion and the upper bead filler are disposed inside the tire, it is important that they easily accumulate heat and have low heat generation. In addition, since a large force is applied to the tire while it is deformed, it may cause a destructive phenomenon such as a crack or a separation, and sufficient consideration is required.
From this, it can be said that the tire belt cushion and the upper bead filler have important physical properties such as low exothermic property, initial and post-aging breaking elongation, and crack resistance.
In general, in order to maintain the elongation at break after aging, it is effective to use a vulcanization accelerator that produces a large amount of mono- and disulfide crosslinks, but the initial break elongation and crack resistance are reduced. End up. Moreover, adding an anti-aging agent is one means, but if an anti-aging agent used in a normal diene rubber composition is added, the heat build-up will deteriorate.

一方、タイヤのサイドウォールにおいては、大きな歪を受けることから、初期および老化後の破断伸びを高くすることが求められる。また、サイドウォールはタイヤの使用中にオゾンに曝されることからオゾン劣化によるクラックの発生を防止することも必要である。   On the other hand, since the sidewall of the tire is subjected to a large strain, it is required to increase the elongation at break in the initial stage and after aging. Further, since the sidewall is exposed to ozone during use of the tire, it is necessary to prevent the occurrence of cracks due to ozone degradation.

なお、下記で説明する本発明で使用するフェノール誘導体は、公知の化合物であるが(例えば特許文献1参照)、当該フェノール誘導体をタイヤ用ゴム組成物における一成分として用い、低発熱性、良好な破断伸び、耐クラック性および耐オゾン性を獲得するという技術思想は、従来技術に何ら開示または示唆されていない。   In addition, although the phenol derivative used by this invention demonstrated below is a well-known compound (for example, refer patent document 1), the said phenol derivative is used as one component in the rubber composition for tires, low exothermic property, favorable The technical idea of obtaining elongation at break, crack resistance and ozone resistance is not disclosed or suggested in the prior art.

特開2009−114160号公報JP 2009-114160 A

したがって本発明の目的は、低発熱性であり、初期および老化後の破断伸び、耐クラック性および耐オゾン性に優れたタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire which has low heat build-up and is excellent in break elongation, crack resistance and ozone resistance after initial and aging, and a pneumatic tire using the same. .

本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定のジエン系ゴムに特定の特性を有するカーボンブラックを特定量配合し、かつ、特定のフェノール誘導体を特定量配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下のとおりである。
1.天然ゴムおよび/またはイソプレンゴムを含むジエン系ゴム100質量部に対し、窒素吸着比表面積(NSA)が30m/g以上80m/g未満のカーボンブラックを15〜70質量部および下記式1で表されるフェノール誘導体を0.5〜10質量部配合してなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
As a result of intensive research, the present inventors can solve the above-mentioned problems by blending a specific amount of carbon black having a specific property with a specific diene rubber and a specific amount of a specific phenol derivative. The present invention was completed.
That is, the present invention is as follows.
1. To natural rubber and / or diene rubber 100 parts by mass including isoprene rubber, a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 30 m 2 / g or more 80 m 2 / g less than the carbon black from 15 to 70 parts by weight and the following formula A rubber composition for tires, comprising 0.5 to 10 parts by mass of the phenol derivative represented by 1.

[化1]

Figure 2011116815
[Chemical 1]

Figure 2011116815

(式1中、R、Rはそれぞれ独立に炭素数6〜12のアルキル基を表し、Rは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す)
2.前記ジエン系ゴム100質量部中、天然ゴムおよび/またはイソプレンゴムの占める割合が50質量部以上であることを特徴とする前記1に記載のタイヤ用ゴム組成物。
3.前記ジエン系ゴムが、ブタジエンゴムをさらに含み、前記ジエン系ゴム100質量部中、前記ブタジエンゴムの占める割合が50〜80質量部であることを特徴とする前記1に記載のタイヤ用ゴム組成物。
4.前記2に記載のタイヤ用ゴム組成物をベルトクッションに使用した空気入りタイヤ。
5.前記2に記載のタイヤ用ゴム組成物を上ビードフィラーに使用した空気入りタイヤ。
6.前記3に記載のタイヤ用ゴム組成物をサイドウォールに使用した空気入りタイヤ。
(In Formula 1, R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
2. 2. The tire rubber composition as described in 1 above, wherein the proportion of natural rubber and / or isoprene rubber is 50 parts by mass or more in 100 parts by mass of the diene rubber.
3. 2. The rubber composition for tires according to 1 above, wherein the diene rubber further comprises butadiene rubber, and the proportion of the butadiene rubber is 50 to 80 parts by mass in 100 parts by mass of the diene rubber. .
4). A pneumatic tire using the tire rubber composition described in 2 above as a belt cushion.
5). A pneumatic tire using the tire rubber composition described in 2 above as an upper bead filler.
6). A pneumatic tire using the tire rubber composition described in 3 above as a sidewall.

本発明によれば、特定のジエン系ゴムに特定の特性を有するカーボンブラックを特定量配合し、かつ、特定のフェノール誘導体を特定量配合することにより、低発熱性であり、初期および老化後の破断伸び、耐クラック性および耐オゾン性に優れたタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。   According to the present invention, a specific amount of carbon black having specific characteristics is blended with a specific diene rubber, and a specific phenol derivative is blended with a specific amount. A rubber composition for tires excellent in elongation at break, crack resistance and ozone resistance, and a pneumatic tire using the same can be provided.

空気入りタイヤの一例の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of an example of a pneumatic tire.

以下、本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

図1は、空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
図1において、空気入りタイヤは左右一対のビード部1およびサイドウォール2と、両サイドウォール2に連なるトレッド3からなり、ビード部1、1間にスチールコードが埋設されたカーカス層4が装架され、カーカス層4の端部がビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。ビードフィラー6は2つの部材から構成され、その上部は上ビードフィラー62であり、下部は下ビードフィラー64である。トレッド3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。ベルト層7の両端部には、ベルトクッション8が配置されている。また、トレッド3の内周側には、アンダートレッド31が配置されている。空気入りタイヤの内面には、タイヤ内部に充填された空気がタイヤ外部に漏れるのを防止するために、インナーライナー9が設けられ、インナーライナー9を接着するためのタイゴム10が、カーカス層4とインナーライナー9との間に積層されている。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an example of a pneumatic tire.
In FIG. 1, a pneumatic tire is composed of a pair of left and right bead portions 1 and sidewalls 2, and a tread 3 connected to both sidewalls 2, and a carcass layer 4 in which a steel cord is embedded between the bead portions 1 and 1 is mounted. Then, the end portion of the carcass layer 4 is turned up around the bead core 5 and the bead filler 6 from the tire inner side to the outer side. The bead filler 6 is composed of two members, the upper part being an upper bead filler 62 and the lower part being a lower bead filler 64. In the tread 3, a belt layer 7 is disposed over the circumference of the tire outside the carcass layer 4. Belt cushions 8 are disposed at both ends of the belt layer 7. An undertread 31 is disposed on the inner peripheral side of the tread 3. An inner liner 9 is provided on the inner surface of the pneumatic tire to prevent the air filled inside the tire from leaking to the outside of the tire, and a tie rubber 10 for bonding the inner liner 9 is attached to the carcass layer 4. It is laminated between the inner liner 9.

本発明のゴム組成物は、上記サイドウォール2、ベルトクッション8、上ビードフィラー62の形成にとくに有用に用いられる。次に、本発明のゴム組成物の各成分について説明する。   The rubber composition of the present invention is particularly useful for forming the sidewall 2, the belt cushion 8, and the upper bead filler 62. Next, each component of the rubber composition of the present invention will be described.

(ジエン系ゴム)
本発明で使用されるジエン系ゴム成分は、天然ゴム(NR)および/またはイソプレンゴム(IR)を含有する。なお、本発明で使用されるジエン系ゴム成分は、上記以外のゴム成分を含有していてもよい。その例としては、ブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)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。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
なお、ジエン系ゴム成分中、NRおよび/またはIRの占める割合が50質量部以上、さらに好ましくは80質量部以上である場合、発熱性、初期および老化後の破断伸び、耐クラック性が良好になるという観点から、ベルトクッション8、上ビードフィラー62の形成にとくに有用である。
また、ジエン系ゴム成分中、NRおよび/またはIRの他に、BRをさらに含み、ジエン系ゴム100質量部中、前記BRの占める割合が50〜80質量部、さらに好ましくは60〜80質量部である場合、発熱性、初期および老化後の破断伸び、耐オゾン性が良好になるという観点から、サイドウォール2の形成にとくに有用である。
(Diene rubber)
The diene rubber component used in the present invention contains natural rubber (NR) and / or isoprene rubber (IR). The diene rubber component used in the present invention may contain a rubber component other than those described above. Examples thereof include butadiene rubber (BR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. The molecular weight and microstructure are not particularly limited, and may be terminally modified with an amine, amide, silyl, alkoxysilyl, carboxyl, hydroxyl group or the like, or may be epoxidized.
In the diene rubber component, when the ratio of NR and / or IR is 50 parts by mass or more, more preferably 80 parts by mass or more, the exothermic property, the initial and post-aging elongation at break, and the crack resistance are good. From the viewpoint of becoming, it is particularly useful for forming the belt cushion 8 and the upper bead filler 62.
The diene rubber component further contains BR in addition to NR and / or IR, and the proportion of the BR in the diene rubber 100 parts by mass is 50 to 80 parts by mass, more preferably 60 to 80 parts by mass. Is particularly useful for the formation of the sidewall 2 from the viewpoints of exothermic property, initial and post-aging elongation at break, and ozone resistance.

(カーボンブラック)
本発明で使用されるカーボンブラックは、窒素吸着比表面積(NSA)が30m/g以上80m/g未満であることが必要である。窒素吸着比表面積(NSA)が30m/g未満では、剛性が不足し好ましくなく、逆に80m/g以上では、発熱性が悪化する。なお、窒素吸着比表面積(NSA)はJIS K6217−2に準拠して求めた値である。
(Carbon black)
The carbon black used in the present invention needs to have a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 30 m 2 / g or more and less than 80 m 2 / g. If the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is less than 30 m 2 / g, the rigidity is insufficient and is not preferable. Conversely, if it is 80 m 2 / g or more, the exothermic property is deteriorated. The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is a value determined in accordance with JIS K6217-2.

(フェノール誘導体)
本発明で使用されるフェノール誘導体は、下記式1で表される。
(Phenol derivative)
The phenol derivative used in the present invention is represented by the following formula 1.

[化2]

Figure 2011116815
[Chemical 2]

Figure 2011116815

(式1中、R、Rはそれぞれ独立に炭素数6〜12のアルキル基を表し、Rは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す) (In Formula 1, R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)

前記のように、式1において、R、Rはそれぞれ独立に炭素数6〜12のアルキル基を表し、好ましくは炭素数7〜11のアルキル基であり、直鎖状であっても分枝状であってもよい。このようなアルキル基としては、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられ、中でもヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基が好ましい。
は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基であり、直鎖状であっても分枝状であってもよい。このようなアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。中でも水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましい。
前記式1において、ヒドロキシル基(−OH)基の位置は、2つのアルキルイトメチル基(−CH−S−R(R))の間でも、R基の隣でもよい。
As described above, in Formula 1, R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms, preferably an alkyl group having 7 to 11 carbon atoms, It may be branched. Examples of such an alkyl group include a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, and a dodecyl group, and among them, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, and an undecyl group are preferable. .
R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and may be linear or branched. Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. Of these, a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, and a propyl group are preferable.
In the formula 1, the position of the hydroxyl group (—OH) group may be between two alkylite methyl groups (—CH 2 —S—R 1 (R 2 )) or next to the R 3 group.

本発明で使用するフェノール誘導体は、とくに2,4−ビス(オクチルチオメチル)−6−メチルフェノールが好ましい。このようなフェノール誘導体は市販されており、例えばチバスペシャルティケミカルズ社製イルガノックス1520、川口化学工業(株)製アンテージHP−400等が挙げられる。   The phenol derivative used in the present invention is particularly preferably 2,4-bis (octylthiomethyl) -6-methylphenol. Such phenol derivatives are commercially available, such as Irganox 1520 manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Antage HP-400 manufactured by Kawaguchi Chemical Co., Ltd., and the like.

(充填剤)
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、各種充填剤を配合することができる。充填剤としてはとくに制限されず、用途により適宜選択すればよいが、例えば無機充填剤等が挙げられる。無機充填剤としては、例えばシリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム等を挙げることができる。
(filler)
The tire rubber composition of the present invention may contain various fillers. The filler is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the application. Examples thereof include inorganic fillers. Examples of the inorganic filler include silica, clay, talc, calcium carbonate and the like.

(タイヤ用ゴム組成物の配合割合)
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム100質量部に対し、窒素吸着比表面積(NSA)が30m/g以上80m/g未満のカーボンブラックを15〜70質量部および上記式1で表されるフェノール誘導体を0.5〜10質量部配合してなる。
前記カーボンブラックの配合量が15質量部未満であると、剛性が不足し、逆に70質量部を超えると、発熱性、初期および老化後の破断伸び、耐オゾン性が悪化する。
上記式1で表されるフェノール誘導体の配合量が0.5質量部未満であると、添加量が少なすぎて本発明の効果を奏することができない。逆に10質量部を超えると、発熱性が悪化する。
(Combination ratio of tire rubber composition)
The tire rubber composition of the present invention, with respect to the diene rubber 100 parts by weight, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is less than 30 m 2 / g or more 80 m 2 / g 15 to 70 parts by mass of the 0.5-10 mass parts of phenol derivatives represented by Formula 1 are blended.
If the blending amount of the carbon black is less than 15 parts by mass, the rigidity is insufficient, and conversely if it exceeds 70 parts by mass, exothermic properties, initial and post-aging elongation at break, and ozone resistance deteriorate.
When the compounding amount of the phenol derivative represented by the above formula 1 is less than 0.5 parts by mass, the addition amount is too small to achieve the effects of the present invention. Conversely, when it exceeds 10 mass parts, exothermic property will deteriorate.

さらに好ましい前記カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、25〜50質量部である。
さらに好ましい前記フェノール誘導体の配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、1〜8質量部である。
A more preferable blending amount of the carbon black is 25 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
A more preferable blending amount of the phenol derivative is 1 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.

本発明のタイヤ用ゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。   In addition to the components described above, the rubber composition for tires of the present invention is generally blended with a rubber composition such as a vulcanization or crosslinking agent, a vulcanization or crosslinking accelerator, various oils, an anti-aging agent, and a plasticizer. Various additives that have been used can be blended, and such additives can be kneaded by a general method to form a composition, which can be used for vulcanization or crosslinking. The blending amounts of these additives can be set to conventional general blending amounts as long as the object of the present invention is not violated.

また本発明のタイヤ用ゴム組成物は従来の空気入りタイヤの製造方法に従って空気入りタイヤを製造するのに使用することができる。   The rubber composition for a tire of the present invention can be used for producing a pneumatic tire according to a conventional method for producing a pneumatic tire.

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example further demonstrate this invention, this invention is not restrict | limited to the following example.

基準例1、実施例1〜3および比較例1〜6
サンプルの調製
表1に示す配合(質量部)において、加硫系(加硫促進剤、硫黄)を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物をロールにて、加硫系を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で160℃で20分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られた加硫ゴム試験片について以下に示す試験法で物性を測定した。
Reference Example 1, Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6
Preparation of sample In the composition (parts by mass) shown in Table 1, the components excluding the vulcanization system (vulcanization accelerator, sulfur) were kneaded for 5 minutes with a 1.7 liter closed Banbury mixer, and then released outside the mixer. And cooled to room temperature. Subsequently, the composition was kneaded with a roll by adding a vulcanization system to obtain a rubber composition. Next, the obtained rubber composition was press vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes in a predetermined mold to prepare a vulcanized rubber test piece. The physical properties of the obtained vulcanized rubber specimens were measured by the following test methods.

破断伸び:JIS K6251に準拠して、室温(23℃)における破断伸びを測定した。基準例1を基準(100)として、指数が大であるほど良好な破断伸びを有することを示す。
熱老化後の破断伸び保持率:上記加硫ゴム試験片からなる引張試験用ダンベル試験片をギアオーブン中で所定の温度および時間で放置した後、JIS K6251に準拠して室温における破断伸びを測定し、老化前の破断伸びと比較して保持率を求め、得られた保持率を基準例1を100とする指数で示した。指数が大であるほど熱老化後の破断伸び保持率が高く良好であることを示す。
発熱性:JIS K6394に準拠し、初期歪10%、振幅±2%、周波数20Hzにて60℃におけるtanδを測定した。基準例1の値を100とする指数で示した。指数が小であるほど低発熱性であることを示す。
屈曲亀裂成長性(耐クラック性):JIS K6260に準拠して屈曲亀裂成長試験を行い、基準例1の値を100とする指数で示した。指数が小であるほど亀裂成長が小さく良好であることを示す。
結果を表1に示す。
Elongation at break: The elongation at break at room temperature (23 ° C.) was measured according to JIS K6251. With reference example 1 as the reference (100), the larger the index, the better the elongation at break.
Tensile elongation retention after heat aging: Tensile test dumbbell test pieces composed of the above vulcanized rubber test pieces are left in a gear oven at a predetermined temperature and time, and then measured for elongation at break according to JIS K6251. Then, the retention was obtained by comparison with the elongation at break before aging, and the obtained retention was indicated by an index with reference example 1 being 100. The larger the index, the higher the elongation at break after heat aging and the better.
Exothermic property: Tan δ at 60 ° C. was measured at an initial strain of 10%, an amplitude of ± 2%, and a frequency of 20 Hz in accordance with JIS K6394. It was shown as an index with the value of Reference Example 1 being 100. The smaller the index, the lower the exothermic property.
Bending crack growth property (crack resistance): A bending crack growth test was conducted in accordance with JIS K6260, and the value of Reference Example 1 was shown as an index of 100. The smaller the index, the smaller the crack growth and the better.
The results are shown in Table 1.

Figure 2011116815
Figure 2011116815

*1:NR(タイ国製STR20)
*2:カーボンブラック(新日化カーボン(株)製、ニテロン10N、NSA=31m/g)
*3:カーボンブラック(新日化カーボン(株)製、ニテロン300IH、NSA=115m/g)
*4:老化防止剤1(精工化学(株)製、ノンフレックスRD)
*5:老化防止剤2(精工化学(株)製、オゾノン6C)
*6:フェノール誘導体(川口化学工業(株)製、アンテージHP−400)
*7:ステアリン酸(日油(株)製、ステアリン酸YR)
*8:亜鉛華(正同化学工業(株)製、酸化亜鉛3種)
*9:硫黄(鶴見化学工業(株)製、金華印油入微粉硫黄)
*10:加硫促進剤(大内新興化学工業(株)製、ノクセラーNS−P)
* 1: NR (STR20 made in Thailand)
* 2: Carbon black (Nittan Carbon Co., Ltd., Niteron 10N, N 2 SA = 31 m 2 / g)
* 3: Carbon black (manufactured by Shin-Nikka Carbon Co., Ltd., Niteron 300IH, N 2 SA = 115 m 2 / g)
* 4: Anti-aging agent 1 (Seiko Chemical Co., Ltd., non-flex RD)
* 5: Anti-aging agent 2 (Seiko Chemical Co., Ltd., Ozonon 6C)
* 6: Phenol derivative (manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd., Antage HP-400)
* 7: Stearic acid (manufactured by NOF Corporation, stearic acid YR)
* 8: Zinc flower (Zodo oxide, manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd.)
* 9: Sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd., fine powdered sulfur with Jinhua seal oil)
* 10: Vulcanization accelerator (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Noxeller NS-P)

上記の表1から明らかなように、実施例1〜3で調製されたタイヤ用ゴム組成物は、特定のジエン系ゴムに特定の特性を有するカーボンブラックを特定量配合し、かつ、特定のフェノール誘導体を特定量配合しているので、従来の代表的な基準例1に対し、発熱性、初期および老化後の破断伸び、耐クラック性に優れている。この結果から、実施例1〜3で調製されたタイヤ用ゴム組成物は、タイヤのベルトクッションおよび上ビードフィラーに使用するのにとくに好適であることが分かる。
これに対し、比較例1は、フェノール誘導体を配合していないので、初期および老化後の破断伸びが悪化している。とくに比較例1は老化防止剤も配合していないので、耐クラック性が顕著に悪化している。
比較例2は、フェノール誘導体を使用せずに老化防止剤を配合した例であり、低発熱性は得られるものの、老化後の破断伸び、耐クラック性が悪化している。
比較例3は、カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)が本発明で規定する上限を超え、フェノール誘導体も配合していないので、低発熱性が得られず、耐クラック性も悪化している。
比較例4は、カーボンブラックの配合量が本発明で規定する下限未満であり、フェノール誘導体も配合していないので、低発熱性が得られなかった。
比較例5は、フェノール誘導体の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、低発熱性が得られなかった。
比較例6は、カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)が本発明で規定する上限を超えているので、低発熱性が得られなかった。
As is clear from Table 1 above, the tire rubber compositions prepared in Examples 1 to 3 were formulated with a specific amount of carbon black having specific characteristics in a specific diene rubber and a specific phenol. Since a specific amount of the derivative is blended, the exothermic property, the elongation at break after initial aging and crack resistance, and the crack resistance are superior to the conventional representative reference example 1. From these results, it is understood that the tire rubber compositions prepared in Examples 1 to 3 are particularly suitable for use in tire belt cushions and upper bead fillers.
On the other hand, since the comparative example 1 does not mix | blend a phenol derivative, the elongation at break at the initial stage and after aging is getting worse. In particular, since Comparative Example 1 does not contain an anti-aging agent, the crack resistance is remarkably deteriorated.
Comparative Example 2 is an example in which an anti-aging agent was blended without using a phenol derivative, and although low exothermic property was obtained, elongation at break and crack resistance after aging were deteriorated.
In Comparative Example 3, since the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black exceeds the upper limit specified in the present invention and no phenol derivative is blended, low exothermic property cannot be obtained, and crack resistance also deteriorates. ing.
In Comparative Example 4, the blending amount of carbon black was less than the lower limit specified in the present invention, and no phenol derivative was blended, so that low exothermic properties were not obtained.
In Comparative Example 5, since the blending amount of the phenol derivative exceeded the upper limit defined in the present invention, low exothermic property was not obtained.
In Comparative Example 6, since the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black exceeded the upper limit defined in the present invention, low exothermic property was not obtained.

基準例2、実施例4〜7および比較例7〜13
サンプルの調製
表2に示す配合(質量部)において、加硫系(加硫促進剤、硫黄)を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物をロールにて、加硫系を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で160℃で20分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られた加硫ゴム試験片について以下に示す試験法で物性を測定した。
Reference Example 2, Examples 4-7 and Comparative Examples 7-13
Preparation of sample In the composition (parts by mass) shown in Table 2, the components excluding the vulcanization system (vulcanization accelerator, sulfur) were kneaded for 5 minutes in a 1.7 liter closed Banbury mixer, and then released outside the mixer. And cooled to room temperature. Subsequently, the composition was kneaded with a roll by adding a vulcanization system to obtain a rubber composition. Next, the obtained rubber composition was press vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes in a predetermined mold to prepare a vulcanized rubber test piece. The physical properties of the obtained vulcanized rubber specimens were measured by the following test methods.

破断伸び:JIS K6251に準拠して、室温(23℃)における破断伸びを測定した。基準例2を基準(100)として、指数が大であるほど良好な破断伸びを有することを示す。
熱老化後の破断伸び:上記加硫ゴム試験片からなる引張試験用ダンベル試験片を90℃のギアオーブン中で48時間放置した後、JIS K6251に準拠して室温における破断伸びを測定した。基準例2を基準(100)として、指数が大であるほど老化後の破断伸びの特性が良好であることを示す。
発熱性:JIS K6394に準拠し、初期歪10%、振幅±2%、周波数20Hzにて60℃におけるtanδを測定した。基準例2の値を100とする指数で示した。指数が小であるほど低発熱性であることを示す。
耐オゾン性:JIS K6259に準拠して測定した。
静オゾン試験については、オゾン濃度50ppm、40℃、歪20±2%にて48h後の亀裂状態にて評価した。
動オゾン試験については、オゾン濃度50ppm、40℃、歪20±2%にて96h後の亀裂状態にて評価した。
結果を表2に示す。
Elongation at break: The elongation at break at room temperature (23 ° C.) was measured according to JIS K6251. With reference example 2 as the reference (100), the larger the index, the better the elongation at break.
Breaking elongation after heat aging: The tensile test dumbbell test piece made of the above vulcanized rubber test piece was left in a gear oven at 90 ° C. for 48 hours, and then the breaking elongation at room temperature was measured according to JIS K6251. Using Reference Example 2 as a reference (100), the larger the index, the better the elongation at break after aging.
Exothermic property: Tan δ at 60 ° C. was measured at an initial strain of 10%, an amplitude of ± 2%, and a frequency of 20 Hz in accordance with JIS K6394. It was shown as an index with the value of Reference Example 2 as 100. The smaller the index, the lower the exothermic property.
Ozone resistance: measured in accordance with JIS K6259.
The static ozone test was evaluated in a cracked state after 48 hours at an ozone concentration of 50 ppm, 40 ° C., and a strain of 20 ± 2%.
The dynamic ozone test was evaluated in a cracked state after 96 hours at an ozone concentration of 50 ppm, 40 ° C., and a strain of 20 ± 2%.
The results are shown in Table 2.

Figure 2011116815
Figure 2011116815

*11:NR(タイ国製RSS#3)
*12:BR(日本ゼオン(株)製、Nipol BR1220)
*13:カーボンブラック(キャボットジャパン(株)製、ショウワブラックN220、NSA=111m/g)
*14:カーボンブラック(東海カーボン(株)製、シーストN、NSA=74m/g)
*15:カーボンブラック(新日化カーボン(株)製、ニテロン#10、NSA=49m/g)
*16:オイル(昭和シェル石油(株)製、エクストラ4号S)
*17:老化防止剤3(住友化学(株)製、アンチゲン6C)
*18:老化防止剤4(精工化学(株)製、ノンフレックスRD−Y)
*19:フェノール誘導体(川口化学工業(株)製、アンテージHP−400)
*20:亜鉛華(正同化学工業(株)製、酸化亜鉛3種)
*21:ステアリン酸(日油(株)製、ビーズステアリン酸)
*22:加硫促進剤(FLEXSYS製、SANTOCURE TBBS)
*23:硫黄(鶴見化学工業(株)製、金華印油入微粉硫黄)
* 11: NR (Thailand RSS # 3)
* 12: BR (Nipol BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.)
* 13: Carbon black (manufactured by Cabot Japan, Showa Black N220, N 2 SA = 111 m 2 / g)
* 14: Carbon black (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., Seast N, N 2 SA = 74 m 2 / g)
* 15: Carbon black (manufactured by Nippon Kayaku Carbon Co., Ltd., Niteron # 10, N 2 SA = 49 m 2 / g)
* 16: Oil (Showa Shell Sekiyu KK, Extra 4S)
* 17: Anti-aging agent 3 (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Antigen 6C)
* 18: Anti-aging agent 4 (Seiko Chemical Co., Ltd., non-flex RD-Y)
* 19: Phenol derivative (manufactured by Kawaguchi Chemical Co., Ltd., Antage HP-400)
* 20: Zinc flower (Zodo oxide, manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd.)
* 21: Stearic acid (manufactured by NOF Corporation, bead stearic acid)
* 22: Vulcanization accelerator (manufactured by FLEXSYS, SANTOCURE TBBS)
* 23: Sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd., fine powdered sulfur with Jinhua seal oil)

上記の表2から明らかなように、実施例4〜7で調製されたタイヤ用ゴム組成物は、特定のジエン系ゴムに特定の特性を有するカーボンブラックを特定量配合し、かつ、特定のフェノール誘導体を特定量配合しているので、従来の代表的な基準例2に比べ、発熱性、初期および老化後の破断伸び、耐オゾン性に優れている。この結果から、実施例4〜7で調製されたタイヤ用ゴム組成物は、タイヤのサイドウォールに使用するのにとくに好適であることが分かる。
これに対し、比較例7は、フェノール誘導体を配合していないので、初期および老化後の破断伸びが悪化している。
比較例8および9は、フェノール誘導体を使用せずに老化防止剤を配合した例であり、静オゾン性が悪化している。
比較例10および11は、フェノール誘導体を使用せずにカーボンブラックの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、初期および老化後の破断伸びが悪化し、耐オゾン性も改善が見られなかった。
比較例12は、フェノール誘導体の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、発熱性が悪化している。
比較例13は、カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)が本発明で規定する上限を超えているので、低発熱性が得られなかった。
As is apparent from Table 2 above, the tire rubber compositions prepared in Examples 4 to 7 were formulated with specific amounts of carbon black having specific characteristics in specific diene rubbers, and specific phenols. Since a specific amount of the derivative is blended, the exothermic property, the elongation at break after initial aging and after the aging, and the ozone resistance are excellent as compared with the conventional representative reference example 2. From this result, it can be seen that the tire rubber compositions prepared in Examples 4 to 7 are particularly suitable for use in tire sidewalls.
On the other hand, since the comparative example 7 does not mix | blend a phenol derivative, the elongation at break at the initial stage and after aging is getting worse.
Comparative Examples 8 and 9 are examples in which an antiaging agent was blended without using a phenol derivative, and the static ozone properties were deteriorated.
In Comparative Examples 10 and 11, since the blending amount of carbon black exceeds the upper limit specified in the present invention without using a phenol derivative, the elongation at break at the initial stage and after aging deteriorates, and the ozone resistance is also improved. I couldn't.
Since the compounding quantity of the phenol derivative exceeds the upper limit prescribed | regulated by this invention in the comparative example 12, exothermic property is getting worse.
In Comparative Example 13, since the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black exceeded the upper limit defined in the present invention, low exothermic property was not obtained.

1 ビード部
2 サイドウォール
3 トレッド
31 アンダートレッド
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
62 上ビードフィラー
7 ベルト層
8 ベルトクッション
9 インナーライナー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bead part 2 Side wall 3 Tread 31 Under tread 4 Carcass layer 5 Bead core 6 Bead filler 62 Upper bead filler 7 Belt layer 8 Belt cushion 9 Inner liner

Claims (6)

天然ゴムおよび/またはイソプレンゴムを含むジエン系ゴム100質量部に対し、窒素吸着比表面積(NSA)が30m/g以上80m/g未満のカーボンブラックを15〜70質量部および下記式1で表されるフェノール誘導体を0.5〜10質量部配合してなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
[化1]

Figure 2011116815

(式1中、R、Rはそれぞれ独立に炭素数6〜12のアルキル基を表し、Rは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す)
To natural rubber and / or diene rubber 100 parts by mass including isoprene rubber, a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 30 m 2 / g or more 80 m 2 / g less than the carbon black from 15 to 70 parts by weight and the following formula A rubber composition for tires, comprising 0.5 to 10 parts by mass of the phenol derivative represented by 1.
[Chemical 1]

Figure 2011116815

(In Formula 1, R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
前記ジエン系ゴム100質量部中、天然ゴムおよび/またはイソプレンゴムの占める割合が50質量部以上であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。   2. The tire rubber composition according to claim 1, wherein a proportion of natural rubber and / or isoprene rubber is 50 parts by mass or more in 100 parts by mass of the diene rubber. 前記ジエン系ゴムが、ブタジエンゴムをさらに含み、前記ジエン系ゴム100質量部中、前記ブタジエンゴムの占める割合が50〜80質量部であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。   2. The tire rubber composition according to claim 1, wherein the diene rubber further includes a butadiene rubber, and a proportion of the butadiene rubber is 50 to 80 parts by mass in 100 parts by mass of the diene rubber. object. 請求項2に記載のタイヤ用ゴム組成物をベルトクッションに使用した空気入りタイヤ。   A pneumatic tire using the rubber composition for a tire according to claim 2 as a belt cushion. 請求項2に記載のタイヤ用ゴム組成物を上ビードフィラーに使用した空気入りタイヤ。   A pneumatic tire using the rubber composition for a tire according to claim 2 as an upper bead filler. 請求項3に記載のタイヤ用ゴム組成物をサイドウォールに使用した空気入りタイヤ。   A pneumatic tire using the tire rubber composition according to claim 3 as a sidewall.
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